La torre de destil·lació és un important equip que s'utilitza habitualment en la producció petroquímica, que permet un contacte estret entre fases gas-líquid o líquid-líquid, aconseguint el propòsit de transferència de massa i calor entre fases. Amb el desenvolupament de les indústries petroquímiques i de refinació de la Xina, l'ús de mitjans altament corrosius augmenta i els requisits de materials són cada cop més elevats. Els materials resistents a la corrosió com els metalls no fèrrics i els seus equips de plaques compostes s'utilitzen cada cop més. Aquest article pren com a exemple una torre de destil·lació en un projecte PTA per explicar els problemes trobats en el procés de disseny de la torre de destil·lació, amb l'esperança de proporcionar alguna referència per a equips similars en el futur.
1. Paràmetres principals
I la selecció del medi de treball de la torre de destil·lació és: àcid acètic, aigua, etc; La pressió de disseny és de 1,4 MPa/FV; Temperatura de disseny 245 graus @ 1,4 MPa/100 graus C @ FV. La pressió bàsica del vent és de 500 N/㎡; La intensitat sísmica és de 7 graus; L'acceleració sísmica bàsica és de 0,10 g; configurar
L'agrupació sísmica és el primer grup; El tipus de sòl del lloc és de classe IV i la categoria de rugositat del sòl és A. El diagrama esquemàtic de les dimensions de l'estructura de l'equip es mostra a la figura 1. El mitjà a la planta de PTA té una forta corrosivitat i el material de titani pot complir millor els requisits de resistència a la corrosió. . A causa de l'alt preu del material de titani i la seva inadequació per a la fabricació de grans recipients a pressió, l'ús de plaques compostes d'acer de titani per fabricar recipients a pressió pot reduir significativament els costos de l'equip. TA1 té menor resistència, millor tenacitat i menys tensió residual després de l'explosió. La força d'unió de la placa composta és més alta. Per tant, en seleccionar TA1+Q345R com a material de component de compressió principal i Placa composta d'acer de titani, el revestiment no està inclòs en la resistència i només es considera
Tenint en compte la resistència de la capa base, cal proposar requisits per a l'equivalent de carboni, duresa, proves d'impacte, proves d'ultrasons, etc. per al Q345R utilitzat a la capa base per garantir les propietats mecàniques de la placa d'acer base. Per garantir una unió estreta entre el material de titani recobert i la placa d'acer base, la placa composta d'acer de titani s'ha d'unir de manera explosiva, d'acord amb les disposicions de NB/T47002.3-2019 Nivell B1, i subministrada en un dispositiu d'alleujament d'estrès. estat de recuit. La resistència al tall de la placa composta ha de ser superior o igual a 180 MPa quan es subministra.
A causa dels processos de fabricació com ara el rodatge de cilindre, la formació del capçal i el tractament tèrmic posterior a la soldadura durant la fabricació d'equips, la resistència al tall de les plaques compostes pot disminuir. Per garantir la seguretat de l'equip, un cop finalitzada la fabricació de l'equip, també s'ha de garantir que la resistència al tall de les plaques compostes no sigui inferior a 140 MPa.
2. Disseny estructural principal de l'equip
2.1 Estructura d'articulació soldada en forma de T de placa composta d'acer de titani
L'estructura d'unió en forma de T a les juntes de soldadura longitudinal i circumferencial de la placa composta es mostra a la figura 2. Normalment s'utilitza una placa de coberta en forma de T amb una cantonada arrodonida a la unió en forma de T. Per a la comoditat de la protecció del gas argó a la part posterior durant la soldadura i la detecció de fuites de la junta de solapament de la placa de coberta, s'han de perforar almenys 2 Φ 6 forats de detecció de fuites a la junta de cada junta de soldadura longitudinal i circumferencial i la ubicació de els forats de detecció de fuites han d'estar el més a prop possible dels punts alt i baix de la soldadura longitudinal i dels dos extrems de la junta de soldadura circumferencial. Per detectar els punts de fuites de manera oportuna i reduir el consum de gas argó per protegir la part posterior durant la soldadura, els canals de detecció de fuites entre cada cilindre de revestiment no estan interconnectats. Per tant, el coixinet sota la placa de coberta en forma de T s'ha de segellar amb soldadura de plata quan es connecta a la junta de soldadura longitudinal d'una altra secció del cilindre de revestiment.
2.2 Adquisició de brides
A causa de la gran càrrega a la boca de la canonada de procés, per tal de garantir la seguretat de la connexió entre la canonada de connexió i la carcassa, la canonada de connexió adopta una estructura de canonada forjada de paret gruixuda per al reforç global. La paret interior de la canonada de connexió adopta una estructura de revestiment de titani, que ha de garantir un ajustament ajustat entre el revestiment de titani i l'interior de la canonada de connexió. A causa dels diferents materials de la carcassa i el revestiment, l'estrès generat per l'expansió tèrmica
De la mateixa manera, la superposició de l'estrès pot provocar fàcilment danys a la unió de la canonada de connexió i el revestiment de la carcassa. Per tant, l'estructura de connexió entre el revestiment de la canonada de connexió i el revestiment de la carcassa ha de garantir una flexibilitat suficient a la unió i evitar una tensió significativa a la unió soldada. La connexió entre la carcassa i la canonada de connexió ha d'adoptar una estructura amb brides per mantenir una transició suau. Per comprovar si hi ha fuites al revestiment de titani durant el funcionament de l'equip i com a sortida de gas entre la canonada de connexió i el revestiment, s'han d'instal·lar dos forats de detecció de fuites de 6 mm de diàmetre a la part posterior de cada revestiment de canonada de connexió, situats al coll de la connexió. brida del tub i el punt més baix de la carcassa propera. L'estructura de la brida del revestiment i l'estructura del forat de detecció de fuites de la brida de presa es detallen a la figura 3.
El disseny de la superfície de segellat de la brida és el factor clau que afecta el segellat de la brida. La torre de destil·lació adopta una llarga brida de forja integral de coll alt i la superfície de segellat de la brida està feta deplaca composta d'acer de titani. El tipus estructural detallat es mostra a la figura 4. La capa base de la placa composta de la superfície de segellat de la brida està fermament soldada a la forja de la brida i el revestiment de titani dins del tub de connexió es solda al revestiment de la placa composta de la superfície de segellat mitjançant una cantonada totalment soldada. unió amb una placa de suport. Aquest tipus de superfície de segellat augmenta molt la seguretat del segellat de la brida. A causa de la fàcil fuga de la superfície de segellat de la brida, els forats dels cargols de la brida també s'han de revestir amb una estructura de titani per evitar la corrosió ràpida de la peça d'acer al carboni de la brida i garantir l'ús segur de l'equip.
