Эпюрационная колонна усовершенствованной брагоректификационной установки косвенного действия

По ОСТ 20-467-78 [4] выбираем опору: 1-1600-63-32-1200, которая имеет следующие параметры:

Таблица 3.1 Основные размеры опоры

Рис. 3.4 - Опора эпюрационной колонны

4. МОНТАЖ И РЕМОНТ ЭПЮРАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

4.1 Монтаж тарельчатой ректификационной колонны

Правильность выбора метода и способа установки оборудования определяет трудоемкость, сроки, экономические показатели и степень безопасности проведения этих работ. Ниже приводятся основные методы монтажа, применяемые в настоящее время.

Метод последовательного монтажа по месту из отдельных деталей и узлов. При этом методе монтажа начинают с установки базовой детали (или узла), к которой в последовательности, обусловленной конструкцией аппарата или механизма, подсоединяют остальные детали и узлы. Метод этот прост, не требует мощного такелажного оборудования, но трудоемок, отнимает много времени и неэкономичен. В настоящее время, когда монтажные организации хорошо оснащены самой разнообразной техникой, применение его может быть оправдано только в исключительных случаях.

Метод монтажа укрупненными блоками. Этот метод находит сейчас самое широкое применение и является основным при монтаже тяжелого оборудования. Преимущество его в том, что укрупнительную сборку узлов в блоки можно производить в стороне от места установки аппарата или механизма, на специально оборудованных площадках или в при объектных мастерских, с широким применением механизированного инструмента и специальных приспособлений. Кроме того, укрупнительная сборка может производиться заблаговременно или параллельно с монтажом аппарата или механизма. При этом способе заметно снижаются трудовые затраты и резко уменьшается общая продолжительность монтажа.

Метод этот требует наличия в зоне установки аппарата или механизма достаточно мощных грузоподъемных средств.

Метод монтажа аппаратов и механизмов в полностью собранном виде. Этот метод экономически наиболее выгоден, так как полностью исключает производство работ на высоте и устройство лесов и подмостей. Однако для его применения необходимо иметь грузоподъемные средства, способные поднять полностью собранное оборудование.

В тех случаях, когда для осуществления монтажа этим методом требуется создание специальных, порой уникальных грузоподъемных механизмов, целесообразность применения этого метода следует проверить расчетом. Экономия, получаемая от применения этого метода, должна перекрывать затраты, связанные с изготовлением специальных грузоподъемных средств.

В тех случаях, когда вес полностью собранного оборудования не превышает грузоподъемности имеющихся в наличии кранов, метод монтажа оборудования в полностью собранном виде должен применяться безусловно.

Установку оборудования на фундамент по выбранному методу можно осуществить различными способами и с использованием различных грузоподъемных механизмов.

Способ наращивания. Монтаж ведется, начиная с нижней части аппарата или механизма, путем последовательного наращивания вышерасположенных частей аппарата или механизма. Этот способ требует устройства лесов и подмостей, так как по мере наращивания оборудования работы приходится производить на все большей и большей высоте. Способ этот наиболее характерен для метода последовательного монтажа из отдельных деталей и узлов и применяется также при монтаже укрупненными блоками.

Способ подращивания. При этом способе монтаж ведется, начиная с верхней части аппарата или механизма. Смонтированную часть поднимают на высоту, достаточную для установки под ней нижележащей части, после чего обе части стыкуют, производят снова подъем смонтированной части оборудования на необходимую высоту и так до полной сборки всего аппарата или механизма. Способ этот обладает тем преимуществом, что все работы производятся внизу и нет необходимости устраивать леса и подмости. Для своего осуществления способ требует наличия механизмов, грузоподъемность которых не меньше веса полностью собранного аппарата или механизма.

Способ установки поворотом. Этот способ может быть осуществлен не только при помощи мачт и порталов, но и при помощи стреловых кранов и трубоукладчиков и часто применяется, наряду с другими способами, при монтаже вертикальных аппаратов в полностью собранном виде.

Потребная грузоподъемность механизмов при этом способе может оказаться значительно меньше веса аппарата, особенно если центр тяжести аппарата расположен близко к основанию.

Способ установки подъемом с подтаскиванием нижней части аппарата к фундаменту в процессе подъема. При этом способе аппарат поднимают за верхний конец, а нижний конец, уложенный на салазки, подтягивают в процессе подъема при помощи трактора или лебедки так, чтобы грузовые полиспасты все время располагались вертикально. Этот способ применяется при монтаже полностью собранных аппаратов.

Способ установки подъемом в горизонтальном или наклонном положении с последующим поворотом аппарата. При этом способе строповка аппарата производится за цапфы или ложные штуцера, расположенные чуть выше центра тяжести аппарата. При подъеме аппарат удерживают в горизонтальном положении при помощи оттяжки и вспомогательной лебедки. После подъема аппарата на необходимую высоту оттяжки ослабляется, аппарат занимает вертикальное положение и опускается на фундамент в проектное положение. Область применения этого способа монтажа оборудования та же, что и предыдущего способа.

Способ установки подъемом с последующим переводом аппарата к месту установки путем поворота или изменения вылета стрелы крана, перемещением крана, либо наклоном мачты или портала. Этот метод является основным при использовании стреловых кранов и часто применяется при использовании мачт и порталов. Хотя установка качающихся мачт и порталов более сложна и трудоемка, чем неподвижных, но при этом отпадает необходимость затаскивания аппарата на фундамент и производить подготовительные работы можно в стороне от фундамента на ровном месте, что полностью оправдывает дополнительные работы по установке качающихся мачт и порталов. Этот способ применим как для горизонтальных, так и для вертикальных аппаратов.

Способ установки натаскиванием на фундамент тракторами или лебедками по наклонным плоскостям. Применяется при монтаже горизонтальных аппаратов, монтируемых на невысоких фундаментах и является основным способом при монтаже цилиндрических горизонтальных аппаратов и вспомогательным при подготовке к установке на фундамент вертикальных цилиндрических; аппаратов.

Способ установки оборудования с подъемом при помощи домкратов на шпальные клетки с последующей надвижкой на фундамент. Этот способ применяется при монтаже горизонтальных аппаратов и механизмов на невысокие фундаменты в случае отсутствия иных возможностей.

Этим перечислением не исчерпываются все возможные способы монтажа и установки оборудования на фундамент. С совершенствованием техники появляются принципиально новые методы монтажа, как например, способ монтажа с применением вертолетов.

Для бражной колонны применим метод монтажа укрупненными блоками и способ наращивания с помощью мостового крана расположенного в цехе. В цех царги подаются автотранспортом, собираются на месте в укрупненные блоки а дальнейшая сборка идет на высоте.

Регулирование вертикальности оси колонны, состоящей из отдельных царг на прокладках, в некоторых пределах можно производить подтяжкой болтов на выпученной стороне в пределах упругости прокладок.

При горизонтальном положении аппарата тарелки устанавливают строго вертикально; их положение проверяют по отвесу. Значительно легче обеспечить строгое горизонтальное положение тарелок в уже установленном, выверенном и закрепленном на фундаменте корпусе аппарата; в этом случае достаточной точности добиваются либо с помощью уровня, либо заливая на поверхность тарелки воду.

Порядок монтажа тарелок снизу вверх; такой порядок обеспечивает больший простор работающим внутри колонны рабочим, позволяет сократить число временных подмостей и производить проверку тарелок на барботаж при последовательном креплении люков также снизу вверх.

Технология регулирования барботажа тарелок заключается в следующем. Тарелку заливают водой так, чтобы избыточное количество воды сливалось через сливные устройства. Слив по всему периметру должен быть одинаковым, поэтому предусматривается возможность его регулирования.

Колпачки обычно регулируют по высоте так, чтобы верхний край их прорезей был погружен в жидкость на глубину 20-50 мм, в зависимости от режима работы.

Колонны испытываются гидравлическим или пневматическим способом. Величина испытательного давления при гидравлическом способе принимается равной 1,5 рабочего, но не ниже 2 ат для колонн, работающих при давлении до 5 ат. Для колонн, работающих при давлении более 5 ат, испытательное давление должно превышать рабочее на 25%, но не менее чем на 3 ат. Колонны, работающие под вакуумом, испытываются избыточным давлением 2 ат. Колонны, работающие при температурах свыше 400°С, испытываются давлением, равным 1,5 рабочего.

После монтажа и гидравлического или пневматического испытания проводится подготовка установки к пуску. Помещение цеха тщательно убирают, из цеха удаляют посторонние предметы и все оборудование для гидравлического и пневматического испытания, кроме инструментов; проводят маркировку запорной арматуры на коллекторе пара и воды, пробных холодильников, контрольно-измерительных приборов, фонарей. Контрольно-измерительные приборы (в том числе и контрольные снаряды для спирта) проверяют и тарируют.

Все оборудование тщательно промывают, остатки воды выпускают через дренажные устройства (спускные краны).

Проверяют правильность установки сливных стаканов в бражных колоннах с одноколпачковыми тарелками, плотность закрытия всех люков и лазов на колоннах и вспомогательном оборудовании, уплотнения крышек дефлегматоров, конденсаторов и другого теплообменного оборудования. Проверяют исправность и легкость открытия запорной арматуры. Еще раз проверяют соответствие трубопроводов монтажной схеме; обращают внимание на то, чтобы не было местных понижений трубопроводов, образующих «мешки» па горизонтальных участках.

Вначале установку пускают на воде и паре (пароводяное испытание).

После проверки работы колонн на паре и моде и устранения замеченных недостатков переходят на обогрев колонн через испарители при их наличии.

Работа установки в процессе испытании на паре и воде должна длиться >8 ч при условии полного устранении всех дефектов. В ходе испытаний выявляют и устраняют ве дефекты монтажа, а внутреннюю поверхность всех элементом установки и коммуникаций пропаривают и промывают.

Работа установки на воде и паре считается нормальной, если нет течи, установка работает спокойно, давление в колоннах удерживается устойчиво, жидкость во все фонари и пробные холодильники поступает плавно и легко поддается регулировке, уровень жидкости в кубовой части колонн поддерживается постоянным.

Ректификационные установки размещают в обособленном здании или части его, огражденной от остальной части здания капитальной стеной. Помещение должно отвечать требованиям пожарной безопасности в соответствии с СНиП II-M.2--72, предъявляемым к производствам категории А и помещениям класса В-1а. Архитектурно-строительные решения и конструкции здания ректификационного отделения должны соответствовать СНиП II-A.5-- 70 и СНиП II-M.2--72.

Помещения ректификационного отделения должны быть оборудованы стационарными установками пожаротушения (согласно С-П-Г.1--70, СНиП П-31--74 и Перечню зданий и помещений объектов спиртовой и ликерно-водочной промышленности), пожарным водопроводом, пожарным паропроводом, ящиками с песком и лопатами, войлочным или асбестовым полотном, огнетушителями типа ОХП и ОУ.

Помещение должно иметь хорошую естественную вентиляцию, механическую приточно-вытяжную и аварийную вентиляцию. Согласно СНиП П-33--75 аварийная вентиляция с механическим побуждением должна обеспечивать 8--10-кратный воздухообмен в час в дополнение к воздухообмену, создаваемому системой основной вентиляции.

Аварийная вентиляция должна быть сблокирована с сигнализатором СГГ, автоматически включающим аварийную вентиляцию в помещении при достижении 50% ПДК. Автоматические сигнализаторы блокируются с устройствами для световой и звуковой сигнализации.

Электрооборудование должно соответствовать требованиям ПУЭ и ВИВРЭ. Осветительная и силовая электропроводка должна быть выполнена с соблюдением правил взрывобезопасности.

Для предупреждения искрового разряда необходимо обеспечить мероприятия по защите от статического электричества в соответствии с ПУЭ.

Металлическое и электропроводное неэлектрическое оборудование, трубопроводы, вентиляционные проходы и кожухи, термоизоляции трубопроводов и аппаратов должны представлять собой ла всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая в пределах помещения ректификации должна быть присоединена к контуру заземления не менее чем в двух точках. Фланцевые соединения на болтах не должны иметь диэлектрических шайб.

В помещении ректификационного отделения должны быть предусмотрены: напорная емкость с получасовым запасом воды на случай прекращения подачи ее из водопроводной сети, аварийное освещение и телефонная связь.

Двери ректификационного отделения должны быть огнестойкими, пропитаны антипиренами и иметь огнестойкость не менее 0,75 ч. Здание должно иметь молниезащиту в соответствии с СН 305--77, которая должна быть осуществлена по I категории. Перед входом в отделение должны быть знаки безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4-026--76.

При размещении аппаратуры вне помещений все контрольно-измерительные приборы и средства управления устанавливают внутри рядом расположенного специального помещения.

Размещение аппаратуры вне помещения целесообразно при больших диаметрах и высотах колонн, полном обеспечении дистанционным контролем, управлением и автоматическим регулированием.

По высоте здания сырцевые ректификационные установки и установки периодического действия для ректификации спирта-сырца размещаются на трех этажах; непрерывнодействующие установки для ректификации спирта-сырца и брагоректификационные обычно занимают 4 этажаа, а иногда и 6-7 (при большой высоте колонн).

На первом этаже располагают фундаменты под бражную, спиртовую и сивушную колонны и нижние части колонн, регуляторы для отвода барды и лютерной воды, насосы, сборники лютерной воды и барды (иногда), холодильники спирта и ГФ, сборники сивушного масла, коллектор пара. При закрытом обогреве колонн на первом этаже размещают испарители колонн и сборник конденсата пара. К первому этажу ректификационного отделения обычно примыкает спиртоприемное отделение, которое размещается в одноэтажном здании.

На втором этаже на отметке 4--6 м располагается основное рабочее место аппаратчика, где сосредоточены все контрольно-измерительные приборы, регулирующие устройства, вспомогательное оборудование и коллектор воды. Иногда на втором или даже на третьем этаже располагают холодильники спирта и ГФ. Рабочее место аппаратчика должно быть со стороны окон, что обеспечивает хорошее естественное освещение всей аппаратуры.

Третий (а при большой высоте колонн и четвертый) этаж на отметке 10--12 м (или 18 м) обычно делается в виде промежуточной площадки, которую используют в основном при ремонте и осмотре колонн, установке конденсаторов паров сивушной фракции. Иногда на ней устанавливают сборники дефлегматорной воды, холодильники спирта и головной фракции.

Четвертый этаж на отметке 16--18 м (а иногда пятый на отметке 22--24 м) занимает теплообменная аппаратура (подогреватели бражки, дефлегматоры, конденсаторы, спиртоловушки), пе-ноловушки бражных колонн, сепараторы СОг. Здесь же располагают напорный сборник лютерной воды, спирта-сырца, верхние вакуум-прерыватели.

При установке водонапорных емкостей в помещении ректификационного отделения их размещают в верхнем этаже на 5--8 м выше площадки, на которой установлены дефлегматоры.

Необходимую площадь ректификационного отделения определяют на основании компоновки оборудования наиболее насыщенного оборудованием этажа.

Колонны размещаются в один или два ряда. Чаще всего для установки колонн в межэтажном перекрытии делается один общий проем (центральный или боковой), в котором устанавливаются все или большинство колонн. Целесообразно делать проемы в перекрытиях всех этажей, они необходимы как для монтажа оборудования, так и для естественной вентиляции. Над верхним этажом должен быть вентиляционный фонарь или дефлекторы.

При компоновке оборудования необходимо учитывать в первую очередь удобство обсуживания; длина трубопроводов должна быть минимальной.

Расстояние между центрами колонн при установке их в один ряд может быть принято 2--2,5 диаметра колонны. При установке колонн по углам проема расстояния между ними увеличивают до 2,5--3 диаметров. Минимальное расстояние от стены до центра колонны следует принимать не менее 1,5 диаметра (но не менее 1,5 м). Исключение могут составлять колонны малого диаметра. Холодильники, сепараторы, вакуум-прерыватели и другое малогабаритное оборудование может крепиться к стенам здания на кронштейнах.

Коллектор для пара целесообразно разместить под полом второго этажа, а коллектор воды -- у стены, на расстоянии 1,0--1,2 м над уровнем пола второго этажа. Пробные холодильники и вакуум-прерыватели устанавливают в удобном для обслуживания месте вблизи колонн. Манометрические трубки могут быть вынесены и сосредоточены в одном месте (на общем щите).

Фонари для спирта и побочных продуктов целесообразно сосредоточить в одном месте, хорошо освещенном дневным светом, вблизи рабочего места аппаратчика.

Нижний видимый обрез стеклянного фонаря должен быть на 70 см выше входного штуцера соответствующего контрольного снаряда.

Контрольные снаряды устанавливают в светлом сухом месте, удаленном от колонн и другой теплоизлучающей аппаратуры с разрывами между ними 0,6--0,8 м и расстоянием до стены ис менее 0,6 м, на высоте 0,7--0,8 м от пола с соблюдением условий, предусмотренных Инструкцией эксплуатации спиртоизмеряющих средств. При компоновке теплообменной аппаратуры необходимо учитывать возможность ее чистки.

Важным моментом при компоновке дефлегматоров и бражных подогревателей является правильный выбор расстояния между ними и соответствующими колоннами. Колено между колонной и дефлегматором желательно делать с плавным переходом (сварное из секторов), но можно и под прямым углом. Минимальная длина горизонтального участка трубы ориентировочно может быть принята равной 5--7 диаметрам (но не менее 1 м).

При размещении ректификационных установок внутри здания компоновка и размеры помещения зависят в основном от числа колонн и производительности устанонки.

К помещению ректификационного отделения по всей высоте должна примыкать лестничная клетка и желательно с лифтом.

При компоновке оборудования брагоректификационного отделения особо тщательно необходимо подходить к размещению аппаратуры по вертикали.

При наличии в установке элементов, работающих под разрежением, удаление жидкости из них, как правило, осуществляется за счет работы насоса. Если же позволяет высота, то эвакуация жидкости может осуществляться с помощью барометрической трубы. При этом следует учитывать, что разность уровней точки отбора жидкости и вывода ее в атмосферу (в м) должна быть необходимо иметь разность высот между штуцером отбора ректификованного спирта из колонны и уровнем истечения спирта в фонаре не менее 8 м, в противном случае малая скорость истечения спирта в фонарь может лимитировать производительность спиртовой колонны.

Минимальная высота фундамента спиртовой колонны может быть 0,6 м, однако при этом следует учесть: условия обогрева колонны, наличие колонны окончательной очистки, способ отбора сивушной фракции и сивушного спирта, расстояние от подошвы колонны до тарелки питания, установку экстрактора сивушного масла. При закрытом обогреве колонн с помощью выносных вертикальных испарителей фундамент колонны должен быть увеличен, как минимум, до 2,5--2,7 м. Установка колонны окончательной очистки, отбор сивушной фракции из колонны в виде жидкости, отбор сивушного спирта также требуют более высокого фундамента, чтобы обеспечить самотек продуктов из спиртовой колонны в соответствующие элементы установки. С другой стороны, при отсутствии сивушной колонны и отметке пола II этажа -Мм при высоком фундаменте спиртовой колонны не удается обеспечить регулярный сброс подсивушной промывной воды из экстрактора сивушного масла, установленного на отметке +4 м, в спиртовую колонну.

Диаметр цоколя фундамента обычно принимается равным D + 400 мм, где D -- диаметр колонны, мм.

Установка эпюрационной колонны зависит в основном от положения штуцера на тарелке питания спиртовой колонны. Разность в отметках между штуцером выхода эпюрата из куба эпюрационной колонны и штуцером ввода эпюрата на тарелке питания спиртовой колонны должна быть ?р+1,5 м (где ?р --разность рабочих давлений на тарелке питания спиртовой колонны и в кубе эпюрационной колонны, м вод. ст.) и практически должна составлять не менее 3--3,5 м, а при установке ротаметра на трубопроводе эпюрата или промежуточного сборника эпюрата -- не менее 3,5--4,0 м.

Положение сивушной колонны по высоте должно быть строго увязано со спиртовой колонной и экстрактором сивушного масла. При установке сивушной колонны сивушная фракция из спиртовой колонны отбирается, как правило, в виде жидкости, поэтому штуцеры для отбора ее должны быть по крайней мере на 1,5 м выше штуцеров для ввода ее в сивушную колонну. Меньшая разница в отметках исключает возможность регулярного отбора сивушной фракции из спиртрвой колонны или повышения давления в сивушной колонне до необходимого.

Колонна окончательной очистки ориентируется по спиртовой колонне. Штуцер на тарелке питания колонны окончательной очистки должен быть расположен не менее чем на 2--2,5 м ниже штуцера отбора спирта из спиртовой колонны. В случае низкой установки спиртовой колонны, а следовательно, и колонны окончательной очистки холодильник спирта следует размещать на I этаже.

Колонну разгонки ГФ целесообразно устанавливать так„ чтобы штуцер выхода кубовой жидкости и < нее был на 2,5--3 м выше тринадцатой тарелки бражной колонны. Последнее условие дает возможность сбрасывать кубовую жидкость в бражную колонну. Если такое условие не выдержать, ю необходимо устанавливать эжектор или сбрасывать кубовую жидкость из разгонной колонны в бражку.

Невертикалыюсть колонн, допускаемая при установке, 0,1% высоты, но не более 15 мм на всю высоту колонны. арелки (ситчатой или многоколпачковой) должен быть плоским, местные вспучины и кривизны не должны превышать 2 мм. Отклонение верхних торцов сливных стаканов или сливных порогов относительно тарелки допускается не более ±2 мм. Перекос колпачков относительно плоскости тарелки, замеряемой от верха прорезей, не должен превышать ± 1 мм.

Горизонтальность колпачковых тарелок проверяется по наливу воды на верхнюю тарелку царги, а ситчатых -- по уровню в двух перпендикулярных направлениях.

Монтаж ректификационной установки следует вести в полном соответствии с монтажной схемой. При разработке ее особое внимание должно быть обращено на подбор запорной арматуры. На горячих продуктопроводах рекомендуется ставить исключительно бронзовые пробковые фланцевые краны с сальниковым уплотнением. На линии подачи бражки, отвода барды и лютерной воды из колонны могут быть поставлены бронзовые задвижки при диаметре трубопроводов >100 мм или пробковые краны при меньших диаметрах.'

На коммуникациях подачи воды при больших диаметрах трубопроводов устанавливаются чугунные фланцевые вентили или задвижки, на трубопроводах малого диаметра (<40 мм) могут быть установлены муфтовые вентили или краны. Па паровых коммуникациях устанавливают вентили.

При определении сечения трубопроводов исходя г из следующих допустимых скоростей (в м/с): вода в самотечных трубопроводах (из напорного сборника) 0,5--3,0; вода на всасывающей стороне насоса 0,75--1; вода на нагнетательной стороне насоса-- 1,25--2,5; бражка зерно-картофельная на всасывающей стороне насоса -- 0,3--0,5; бражка мелассная на всасывающей стороне насоса 0,5--0,75; бражка зерно-картофельная на нагнетательной линиях подачи сивушной фракции и сивушного масла, головной фракции и ее концентрата целесообразно ставить бессальниковые вентили, футерованные фторопластом.

Гидравлические затворы в нижней точке должны иметь спускные (дренажные) краны или штуцера с заглушками. П-образные изгибы труб для воды и других жидкостей должны иметь в наивысших точках воздушники для автоматического выпуска скопившихся в трубопроводе воздуха, паров или газов. В том случае, если вместе с паром, газом или воздухом могут увлекаться пары спирта, воздушник подсоединяют к спирто-ловушке.

После монтажа ректификационная установка подлежит проверке и испытанию на герметичность как по отдельным элементам, так и в целом. Особенно тщательно должен быть выполнен монтаж (уплотнение) элементов установки, работающих под разрежением, так как обнаружить неплотности в них значительно сложней, чем в элементах, работающих при избыточном давлении.

Емкости и аппараты испытывают на плотность и прочность, насосы и вакуум-насосы после тщательной ревизии испытывают вхолостую и под нагрузкой.

После гидравлического или пневматического испытания устраняют все неплотности и проводят испытание оборудования под нагрузкой, т. е. проверяют работу установки сначала на водяном паре а затем на бражке или спирте-сырце.

Колонны, трубопроводы греющего пара, горячие продуктопроводы (кроме продуктов, идущих на охлаждение), имеющие температуру стенки выше 45°С, обязательно покрывают тепловой изоляцией. Толщина слоя тепловой изоляции определяется на основе технико-экономического расчета или по нормативам. Ориентировочно Испытание паровых, водяных коммуникаций, испарителя барды, испарителей и сборника конденсата и других аппаратов, работающих под избыточным давлением, выполняется в строгом соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды и Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением

По нормам охраны труда и техники безопасности температура стенки изоляции аппарата должна быть 35 °С, а паропроводов -- не выше 45 °С.

4.2 Ремонт проектируемого аппарата

Техническое обслуживание. Осмотр состояния всех соединений корпуса, арматуры, люков, тарелок, контрольно-измерительных приборов; очистка внутренних поверхностей тарелок, барботёра, куба; проверка состояния и, при необходимости, замена изношенных деталей, уплотнений; сборка, проверка герметичности.

Ремонт текущий первый. Выполняются все работы ТО и, кроме того, производятся промывка внутренних поверхностей; ремонт или замена изношенных арматуры, тарелок, стоек тарелок, стаканов, царг, фланцевых соединений; замена изношенных прокладок, крепежных изделий; ремонт теплоизоляции; сборка, испытание, покраска.

Ремонт текущий второй. Выполняются все работы Т, и, кроме того, производятся разборка и демонтаж всей колонны; проверка толщины стенок методом неразрушающей дефектоскопии; полная замена теплоизоляции. Дефлегматоры, конденсаторы, холодильники

Ремонт корпусов

Характер износа. Большинство колонных аппаратов работает при высокой температуре под давлением или в вакууме и содержит огне- и взрывоопасные среды. Корпуса колонных аппаратов и их внутренние устройства могут изнашиваться в результате коррозионного, эрозионного и термического воздействия среды. Скорость износа зависит от многих факторов, и в первую очередь -- от физико-химических свойств среды, условий ведения процесса, конструктивного исполнения и качества металла корпуса, применения соответствующих ингибиторов коррозии.

Стоимость колонн обычно очень высока, демонтаж и монтаж их -- кропотливый, трудоемкий и продолжительный процесс. Смена колонных аппаратов производится в подавляющем большинстве случаев вследствие износа корпусов. Поэтому при эксплуатации необходимо принять надежные меры для предохранения корпусов от преждевременного износа. Коррозионная стойкость корпусов ректификационных колонн должна быть не выше семи баллов при оценке по десятибалльной шкале, а в случае колонн больших диаметра и высоты -- не выше пяти баллов, т. е. скорость коррозии не должна превышать 0,1 мм/год.

Колонные аппараты подвержены коррозии различных видов. Она охватывает всю поверхность корпуса или отдельные ее участки. Так, в ректификационных колоннах нефтеперерабатывающих заводов химической коррозии подвергаются в основном участки, работающие в условиях повышенных температур. Агрессивными составляющими сред в колоннах являются сернистые соединения и продукты их разложения, содержащиеся в нефтях нафтеновые кислоты, а также соли буровых вод, не отстоявшихся в дегидраторах.

Электрохимической коррозии подвержены участки ректификационных колонн, на которых возможны образование гальванических пар и возникновение коррозионного электрического тока. Такая коррозия, в частности, наблюдается в верхней части ректификационных колонн атмосферных установок для переработки нефти, где вместе с парами углеводородов интенсивно конденсируются водяные пары. Вода гидролизует содержащиеся в сырье и дистиллятах хлориды магния и кальция; получающийся в результате хлористый водород образует в водной среде электролит -- соляную кислоту.

Эрозионный износ корпусов колонн является следствием воздействия сильных струй жидкости и паровых потоков, содержащих абразивные включения. Участки корпусов, подверженные эрозии, защищают протекторами и специальными устройствами, уменьшающими кинетическую энергию струй жидкости и пара (улиты, маточники и т. д.).

Износ колонных аппаратов опасен не только из-за нарушения их прочности; образовавшиеся продукты коррозии могут закупорить или загрязнить трубопроводы небольшого сечения, теплообменники и конденсаторы.

Подготовка колонных аппаратов к ремонту. Колонные аппараты ремонтируют при планово-предупредительных ремонтах технологической установки. Порядок подготовки аппарата к ремонту и проведения ремонтных работ зависит от особенностей установки.

В большинстве случаев колонные аппараты готовят к ремонту следующим образом. Доводят давление в колонне до атмосферного, из аппарата удаляют рабочую среду, после чего его пропаривают водяным паром, который вытесняет оставшиеся в колонне пары и газы. После пропарки колонну промывают водой. В некоторых случаях пропарку и промывку чередуют несколько раз. Время операций оговаривается в производственной инструкции (технологическом регламенте) каждой технологической установки или технологического блока.

Промывка колонн водой способствует также более быстрому их остыванию. Нельзя приступать к ремонтным работам, если температура промывной воды превышает 50 °С.

Пропаренную и промытую колонну отсоединяют от всех аппаратов и коммуникаций глухими заглушками, устанавливаемыми во фланцевых соединениях штуцеров. Установку каждой заглушки и последующее ее снятие регистрируют в специальном журнале.

Технология ремонта. Ремонт аппарата начинают с его вскрытия, которое необходимо производить, строго соблюдая следующие правила. Вначале открывают верхний люк, причем перед этим в аппарат в течение некоторого времени подают водяной пар, чтобы избежать возможного подсоса воздуха, в результате которого может образоваться взрывоопасная смесь. Далее последовательно (сверху вниз) открывают остальные люки. Категорически запрещается одновременно открывать верхний и нижний люки. Нельзя также открывать сначала нижний, а затем верхний люк, так как вследствие разности температур происходит сильный приток воздуха в колонну, что может привести к образованию взрывоопасной смеси. С целью сокращения продолжительности ремонтных работ еще при промывке колонны водой отворачивают частьтичности.

После открывания люков колонна некоторое время проветривается в результате естественной конвекции воздуха. Возможность ремонтных работ в болтов на тех люках, которые будут вскрываться, не нарушая при этом герме колонне устанавливают исходя из результатов лабораторного анализа пробы воздуха, взятого из нее. Доступ людей в колонну возможен, если концентрация углеводородов в пробе не превышает 300 мг/м³, а содержание сероводорода--10 мг/м³. Предельно допустимые концентрации других веществ указываются в технологической карте (технологическом регламенте) каждой установки, блока или отделения. При работе внутри колонны необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности. Рабочий должен надевать предохранительный пояс с веревкой, конец которой выводится наружу и надежно закрепляется; за работой находящегося внутри колонны рабочего постоянно наблюдает специально выделенный для этой цели рабочий. Продолжительность непрерывной работы в колонне должна быть не более 15 мин. После этого необходим такой же по продолжительности отдых вне колонны (обычно рабочий и наблюдатель меняются местами). При первых же признаках появления внутри ремонтируемого аппарата взрывоопасных, горючих или токсичных жидкостей, паров и газов всякую работу следует немедленно прекратить. подготовке колонны предъявляют особенно высокие требования в том случае, если в ней должны производиться огневые (сварочные) работы. Участок колонны, на котором производится сварка, отделяется металлическими или пропитанными водой деревянными настилами, накрытыми кошмой. Для освещения внутри колонны применяют лампы напряжением не более 12 В. Переносное освещение должно быть взрывобезопасным. Корпус колонны, а также ее внутренние устройства подвергают тщательному осмотру. При необходимости осмотра всей поверхности корпуса разбирают внутренние устройства или их часть. Например, в ректификационных колоннах для доступа к тарелкам, на уровне которых люки отсутствуют, разбирают проходы на тарелках, лежащих выше. Выявление дефектов корпуса, требующее высокой квалификации, включает визуальный осмотр для определения общего состояния корпуса и участков, подверженных наибольшему износу; измерение остаточной толщины корпуса с помощью ультразвуковых дефектоскопов, путем микрометрирования и контрольного просверливания отверстий; проверку на плотность сварных швов и разъемных соединений и т. д.

По характеру обнаруженного дефекта устанавливают содержание и способ ремонта корпуса. Неплотные сварные швы вырубают, зачищают и заваривают соответствующим электродом. Весьма важно правильное перекрывание нового и старого швов.

Изношенные штуцера и люки вырезают и заменяют новыми с обязательной установкой укрепляющих колец. Желательно, чтобы укрепляющие кольца новых штуцеров имели несколько больший диаметр, чем старые: это позволяет приваривать их в новом месте. Ремонту подвергают все штуцера, сигнальные отверстия на укрепляющих кольцах которых во время эксплуатации были заглушены пробками.

При каждом ремонте измеряют фактическую толщину стенки корпуса эксплуатируемого колонного аппарата. Наиболее изношенные участки корпуса колонны вырезают, а на их место ставят новый участок, заранее свальцованный по радиусу колонны. Сварку производят встык. Вырезание больших участков корпуса может привести к ослаблению сечения и нарушению устойчивости. Поэтому до вырезания дефектного участка его укрепляют стойками, проставляемыми внутри или снаружи (рисунок 4.1). Число и сечение стоек и размеры опорных лап рассчитывают исходя из условия равенства их сопротивлений сопротивлению вырезанного сечения.

Промежуточные обечайки легко заменяют следующим образом. Устанавливают подъемные мачты, удерживающие верхнюю неповрежденную часть колонны, отделяют эту часть от поврежденного участка газорезкой и опускают на землю. Поврежденную часть колонны стропят и с помощью тех же мачт опускают на землю. Заранее подготовленную новую часть колонны поднимают и стыкуют с нижней частью колонны, затем поднимают верхнюю ее часть.

Рис. 4.1 . Усиление колонны в местах вырезаемых поясов:

а -- внутренними стойками; б -- наружными стойками; в -- схема крепления стойки; 1 -- лапа; 2 -- стойка.

Очень часто, учитывая трудоемкость таких замен участков корпуса, признают целесообразной полную замену изношенной колонны. Демонтаж изношенной колонны производят в порядке, обратном монтажу. После соответствующих проверок демонтируемая колонна может быть использована для установки монтажных мачт точно так же, как новая колонна -- для демонтажа.

Ремонт внутренних устройств.