|
Реферат: Обработка каучука и производство резины (Химия)
ОБРАБОТКА КАУЧУКА И ПРОИЗВОДСТВО РЕЗИНЫ
Пластикация. Одно из важнейших свойств каучука – пластичность –
используется в производстве резиновых изделий. Чтобы смешать каучук с
другими ингредиентами резиновой смеси, его нужно сначала умягчить, или
пластицировать, путем механической или термической обработки. Этот процесс
называется пластикацией каучука. Открытие Т.Хэнкоком в 1820 возможности
пластикации каучука имело огромное значение для резиновой промышленности.
Его пластикатор состоял из шипованного ротора, вращающегося в шипованном
полом цилиндре; это устройство имело ручной привод. В современной резиновой
промышленности используются три типа подобных машин до ввода других
компонентов резиновой смеси в каучук. Это – каучукотерка, смеситель Бенбери
и пластикатор Гордона.
Использование грануляторов – машин, которые разрезают каучук на маленькие
гранулы или пластинки одинаковых размеров и формы, – облегчает операции по
дозировке и управлению процессом обработки каучука. каучук подается в
гранулятор по выходе из пластикатора. Получающиеся гранулы смешиваются с
углеродной сажей и маслами в смесителе Бенбери, образуя маточную смесь,
которая также гранулируется. После обработки в смесителе Бенбери
производится смешивание с вулканизующими веществами, серой и ускорителями
вулканизации.
Приготовление резиновой смеси. Химическое соединение только из каучука и
серы имело бы ограниченное практическое применение. Чтобы улучшить
физические свойства каучука и сделать его более пригодным для эксплуатации
в различных применениях, необходимо модифицировать его свойства путем
добавления других веществ. Все вещества, смешиваемые с каучуком перед
вулканизацией, включая серу, называются ингредиентами резиновой смеси. Они
вызывают как химические, так и физические изменения в каучуке. Их
назначение – модифицировать твердость, прочность и ударную вязкость и
увеличить стойкость к истиранию, маслам, кислороду, химическим
растворителям, теплу и растрескиванию. Для изготовления резин разных
применений используются различные составы.
Ускорители и активаторы. Некоторые химически активные вещества, называемые
ускорителями, при использовании вместе с серой уменьшают время вулканизации
и улучшают физические свойства каучука. Примерами неорганических
ускорителей являются свинцовые белила, свинцовый глет (монооксид свинца),
известь и магнезия (оксид магния). Органические ускорители гораздо более
активны и являются важной частью почти любой резиновой смеси. Они вводятся
в смесь в относительно малой доле: обычно бывает достаточно от 0,5 до 1,0
части на 100 частей каучука. Большинство ускорителей полностью проявляет
свою эффективность в присутствии активаторов, таких, как окись цинка, а для
некоторых требуется органическая кислота, например стеариновая. Поэтому
современные рецептуры резиновых смесей обычно включают окись цинка и
стеариновую кислоту.
Мягчители и пластификаторы. Мягчители и пластификаторы обычно используются
для сокращения времени приготовления резиновой смеси и понижения
температуры процесса. Они также способствуют диспергированию ингредиентов
смеси, вызывая набухание или растворение каучука. Типичными мягчителями
являются парафиновое и растительные масла, воски, олеиновая и стеариновая
кислоты, хвойная смола, каменноугольная смола и канифоль.
Упрочняющие наполнители. Некоторые вещества усиливают каучук, придавая ему
прочность и сопротивляемость износу. Они называются упрочняющими
наполнителями. Углеродная (газовая) сажа в тонко измельченной форме –
наиболее распространенный упрочняющий наполнитель; она относительно дешева
и является одним из самых эффективных веществ такого рода. Протекторная
резина автомобильной шины содержит приблизительно 45 частей углеродной сажи
на 100 частей каучука.
Другими широко используемыми упрочняющими наполнителями являются окись
цинка, карбонат магния, кремнезем, карбонат кальция и некоторые глины,
однако все они менее эффективны, чем газовая сажа.
Наполнители. На заре каучуковой промышленности еще до появления автомобиля
некоторые вещества добавлялись к каучуку для удешевления получаемых из него
продуктов. Упрочнение еще не имело большого значения, и такие вещества
просто служили для увеличения объема и массы резины. Их называют
наполнителями или инертными ингредиентами резиновой смеси.
Распространенными наполнителями являются бариты, мел, некоторые глины и
диатомит.
Антиоксиданты. Использование антиоксидантов для сохранения нужных свойств
резиновых изделий в процессе их старения и эксплуатации началось после
Второй мировой войны. Как и ускорители вулканизации, антиоксиданты –
сложные органические соединения, которые при концентрации 1–2 части на 100
частей каучука препятствуют росту жесткости и хрупкости резины. Воздействие
воздуха, озона, тепла и света – основная причина старения резины. Некоторые
антиоксиданты также защищают резину от повреждения при изгибе и нагреве.
Пигменты. Упрочняющие и инертные наполнители и другие ингредиенты резиновой
смеси часто называют пигментами, хотя используются и настоящие пигменты,
которые придают цвет резиновым изделиям. Оксиды цинка и титана, сульфид
цинка и литопон применяются в качестве белых пигментов. Желтый крон,
железоокисный пигмент, сульфид сурьмы, ультрамарин и ламповая сажа
используются для придания изделиям различных цветовых оттенков.
Каландрование. После того как сырой каучук пластицирован и смешан с
ингредиентами резиновой смеси, он подвергается дальнейшей обработке перед
вулканизацией, чтобы придать ему форму конечного изделия. Тип обработки
зависит от области применения резинового изделия. На этой стадии процесса
широко используются каландрование и экструзия.
Каландры представляют собой машины, предназначенные для раскатки резиновой
смеси в листы или промазки ею тканей. Стандартный каландр обычно состоит из
трех горизонтальных валов, расположенных один над другим, хотя для
некоторых видов работ используются четырехвальные и пятивальные каландры.
Полые каландровые валы имеют длину до 2,5 м и диаметр до 0,8 м. К валам
подводятся пар и холодная вода, чтобы контролировать температуру, выбор и
поддержание которой имеют решающее значение для получения качественного
изделия с постоянной толщиной и гладкой поверхностью. Соседние валы
вращаются в противоположных направлениях, причем частота вращения каждого
вала и расстояние между валами точно контролируются. На каландре
выполняются нанесение покрытия на ткани, промазка тканей и раскатка
резиновой смеси в листы.
Экструзия. Экструдер применяется для формования труб, шлангов, протекторов
шин, камер пневматических шин, уплотнительных прокладок для автомобилей и
других изделий. Он состоит из стального цилиндрического корпуса,
снабженного рубашкой для нагрева или охлаждения. Плотно прилегающий к
корпусу шнек подает невулканизованную резиновую смесь, предварительно
нагретую на вальцах, через корпус к головке, в которую вставляется сменный
формующий инструмент, определяющий форму получаемого изделия. Выходящее из
головки изделие обычно охлаждается струей воды. Камеры пневматических шин
выходят из экструдера в виде непрерывной трубки, которая потом разрезается
на части нужной длины. Многие изделия, например уплотнительные прокладки и
небольшие трубки, выходят из экструдера в окончательной форме, а потом
вулканизуются. Другие изделия, например протекторы шин, выходят из
экструдера в виде прямых заготовок, которые впоследствии накладываются на
корпус шины и привулканизовываются к нему, меняя свою первоначальную форму.
Вулканизация. Далее необходимо вулканизовать заготовку, чтобы получить
готовое изделие, пригодное к эксплуатации. Вулканизация проводится
несколькими способами. Многим изделиям придается окончательная форма только
на стадии вулканизации, когда заключенная в металлические формы резиновая
смесь подвергается воздействию температуры и давления. Автомобильные шины
после сборки на барабане формуются до нужного размера и затем вулканизуются
в рифленых стальных формах. Формы устанавливаются одна на другую в
вертикальном вулканизационном автоклаве, и в замкнутый нагреватель
запускается пар. В невулканизованную заготовку шины вставляется пневмомешок
той же формы, что и камера шины. По гибким медным трубкам в него
запускаются воздух, пар, горячая вода по отдельности или в сочетании друг с
другом; эти служащие для передачи давления текучие среды раздвигают каркас
шины, заставляя каучук втекать в фасонные углубления формы. В современной
практике технологи стремятся к увеличению числа шин, вулканизуемых в
отдельных вулканизаторах, называемых пресс-формами. Эти литые пресс-формы
имеют полые стенки, обеспечивающие внутреннюю циркуляцию пара, горячей воды
и воздуха, которые подводят тепло к заготовке. В заданное время пресс-формы
автоматически открываются.
Были разработаны автоматизированные вулканизационные прессы, которые
вставляют в заготовку шины варочную камеру, вулканизуют шину и удаляют
варочную камеру из готовой шины. Варочная камера является составной частью
вулканизационного пресса. Камеры шин вулканизуются в сходных пресс-формах,
имеющих гладкую поверхность. Среднее время вулканизации одной камеры
составляет около 7 мин при 155° С. При меньших температурах время
вулканизации возрастает.
Многие изделия меньшего размера вулканизуются в металлических пресс-формах,
которые размещаются между параллельными плитами гидравлического пресса.
Плиты пресса внутри полые, чтобы обеспечить доступ пара для нагрева без
непосредственного контакта с изделием. Изделие получает тепло только через
металлическую пресс-форму.
Многие изделия вулканизуются нагревом в воздухе или углекислом газе.
Прорезиненная ткань, одежда, плащи и резиновая обувь вулканизуются таким
способом. Процесс обычно проводится в больших горизонтальных вулканизаторах
с паровой рубашкой. Резиновые смеси, вулканизуемые сухим теплом, обычно
содержат меньшую добавку серы, чтобы исключить выход части серы на
поверхность изделия. Для уменьшения времени вулканизации, которое, как
правило, больше, чем при вулканизации открытым паром или под прессом,
используются вещества-ускорители.
Некоторые резиновые изделия вулканизуются погружением в горячую воду под
давлением. Листовой каучук наматывается между слоями муслина на барабан и
вулканизуется в горячей воде под давлением. Резиновые груши, шланги,
изоляция для проводов вулканизуются в открытом паре. Вулканизаторы обычно
представляют собой горизонтальные цилиндры с плотно подогнанными крышками.
Пожарные шланги вулканизуются паром с внутренней стороны и таким образом
играют роль собственных вулканизаторов. Каучуковый шланг втягивается
вовнутрь плетеного хлопчатобумажного шланга, к ним прикрепляются
соединительные фланцы и внутрь заготовки на заданное время под давлением
нагнетается пар.
Вулканизация без подвода тепла может проводиться с помощью хлористой серы
S2Cl2 путем либо погружения в раствор, либо воздействия паров. Только
тонкие листы или такие изделия, как фартуки, купальные шапочки, напальчники
или хирургические перчатки, вулканизуются таким способом, поскольку реакция
протекает быстро, а раствор при этом не проникает глубоко в заготовку.
Дополнительная обработка аммиаком необходима для удаления кислоты,
образующейся в процессе вулканизации.
ТВЕРДАЯ РЕЗИНА
Изделия из твердой резины отличаются от изделий из мягкой резины главным
образом количеством серы, используемой при вулканизации. Когда количество
серы в резиновой смеси превышает 5%, в результате вулканизации получается
твердая резина. Резиновая смесь может содержать до 47 частей серы на 100
частей каучука; при этом получается твердый и жесткий продукт, называемый
эбонитом, поскольку похож на эбеновое (черное) дерево. Изделия из твердой
резины обладают хорошими диэлектрическими свойствами и используются в
электротехнической промышленности в качестве изоляторов, например в
распределительных щитах, вилках, розетках, телефонах и аккумуляторах.
Изготовленные с применением твердой резины трубы, клапаны и арматура
применяются в тех областях химической промышленности, где требуется
коррозионная стойкость. Изготовление детских игрушек – еще одна статья
потребления твердой резины.
СИНТЕТИЧЕСКИЙ КАУЧУК
Синтез каучука, происходящий в дереве, никогда не выполнялся в лаборатории.
Синтетические каучуки являются эластичными материалами; они сходны с
натуральным продуктом по химическим и физическим свойствам, но отличаются
от него структурой.
Синтез аналога натурального каучука (1,4-цис-полиизопрена и 1,4-цис-
полибутадиена). Натуральный каучук, получаемый из гевеи бразильской, имеет
структуру, состоящую на 97,8% из 1,4-цис-полиизопрена:
[pic]
Синтез 1,4-цис-полиизопрена проводился несколькими различными путями с
использованием регулирующих стереоструктуру катализаторов, и это позволило
наладить производство различных синтетических эластомеров. Катализатор
Циглера состоит из триэтилалюминия и четыреххлористого титана; он
заставляет молекулы изопрена объединяться (полимеризоваться) с образованием
гигантских молекул 1,4-цис-полиизопрена (полимера). Аналогично,
металлический литий или алкил- и алкиленлитиевые соединения, например
бутиллитий, служат катализаторами полимеризации изопрена в 1,4-цис-
полиизопрен. Реакции полимеризации с этими катализаторами проводятся в
растворе с использованием углеводородов нефти в качестве растворителей.
Синтетический 1,4-цис-полиизопрен обладает свойствами натурального каучука
и может использоваться как его заместитель в производстве резиновых
изделий. См. также ПЛАСТМАССЫ.
Полибутадиен, на 90–95% состоящий из 1,4-цис-изомера, также был
синтезирован посредством регулирующих стереоструктуру катализаторов
Циглера, например триэтилалюминия и четырехиодистого титана. Другие
регулирующие стереоструктуру катализаторы, например хлорид кобальта и
алкилалюминий, также дают полибутадиен с высоким (95%) содержанием 1,4-цис-
изомера. Бутиллитий тоже способен полимеризовать бутадиен, однако дает
полибутадиен с меньшим (35–40%) содержанием 1,4-цис-изомера. 1,4-цис-
полибутадиен обладает чрезвычайно высокой эластичностью и может
использоваться как наполнитель натурального каучука.
Тиокол (полисульфидный каучук). В 1920, пытаясь получить новый антифриз из
этиленхлорида и полисульфида натрия, Дж.Патрик вместо этого открыл новое
каучукоподобное вещество, названное им тиоколом. Тиокол высокоустойчив к
бензину и ароматическим растворителям. Он имеет хорошие характеристики
старения, высокое сопротивление раздиру и низкую проницаемость для газов.
Не будучи настоящим синтетическим каучуком, он, тем не менее, находит
применение для изготовления резин специального назначения.
Неопрен (полихлоропрен). В 1931 компания «Дюпон» объявила о создании
каучукоподобного полимера, или эластомера, названного неопреном. Неопрен
изготавливают из ацетилена, который, в свою очередь, получают из угля,
известняка и воды. Ацетилен сначала полимеризуют до винилацетилена, из
которого путем добавления хлороводородной кислоты производят хлоропрен.
Далее хлоропрен полимеризуют до неопрена. Помимо маслостойкости неопрен
имеет высокую тепло- и химическую стойкость и используется в производстве
шлангов, труб, перчаток, а также деталей машин, например шестерен,
прокладок и приводных ремней.
Буна S (SBR, бутадиенстирольный каучук). Синтетический каучук типа буна S,
обозначаемый как SBR, производится в больших реакторах с рубашкой, или
автоклавах, в которые загружают бутадиен, стирол, мыло, воду, катализатор
(персульфат калия) и регулятор роста цепи (меркаптан). Мыло и вода служат
для эмульгирования бутадиена и стирола и приведения их в близкий контакт с
катализатором и регулятором роста цепи. Содержимое реактора нагревается до
примерно 50° С и перемешивается в течение 12–14 ч; за это время в
результате процесса полимеризации в реакторе образуется каучук.
Получающийся латекс содержит каучук в форме малых частиц и имеет вид
молока, очень напоминающий натуральный латекс, добытый из дерева.
Латекс из реакторов обрабатывается прерывателем полимеризации для остановки
реакции и антиоксидантом для сохранения каучука. Затем он очищается от
избытка бутадиена и стирола. Чтобы отделить (путем коагуляции) каучук от
латекса, он обрабатывается раствором хлорида натрия (пищевой соли) в
кислоте либо раствором сульфата алюминия, которые отделяют каучук в форме
мелкой крошки. Далее крошка промывается, сушится в печи и прессуется в
кипы.
Из всех эластомеров SBR используется наиболее широко. Больше всего его идет
на производство автомобильных шин. Этот эластомер сходен по свойствам с
натуральным каучуком. Он не маслостоек и в большинстве случаев проявляет
низкую химическую стойкость, но обладает высоким сопротивлением удару и
истиранию.
Латексы для эмульсионных красок. Бутадиен-стирольные латексы широко
используются в эмульсионных красках, в которых латекс образует смесь с
пигментами обычных красок. В таком применении содержание стирола в латексе
должно превышать 60%.
Низкотемпературный маслонаполненный каучук. Низкотемпературный каучук –
особый тип каучука SBR. Он производится при 5° С и обеспечивает лучшую
износостойкость шин, чем стандартный SBR, полученный при 50° С.
Износостойкость шин еще более повышается, если низкотемпературному каучуку
придать высокую ударную вязкость. Для этого в базовый латекс добавляют
некоторые нефтяные масла, называемые нефтяными мягчителями. Количество
добавляемого масла зависит от требуемого значения ударной вязкости: чем оно
выше, тем больше вводится масла. Добавленное масло действует как мягчитель
жесткого каучука. Другие свойства маслонаполненного низкотемпературного
каучука такие же, как у обычного низкотемпературного.
Буна N (NBR, бутадиенакрилонитрильный каучук). Вместе с буна S в Германии
был также разработан маслостойкий тип синтетического каучука под названием
пербунан, или буна N. Основной компонент этого нитрильного каучука – также
бутадиен, который сополимеризуется с акрилонитрилом по существу по тому же
механизму, что и SBR. Сорта NBR различаются содержанием акрилонитрила,
количество которого в полимере варьирует от 15 до 40% в зависимости от
назначения каучука. Нитрильные каучуки маслостойки в степени,
соответствующей содержанию в них акрилонитрила. NBR использовался в тех
видах военного оборудования, где требовалась маслостойкость, например в
шлангах, самоуплотняющихся топливных элементах и конструкциях транспортных
средств.
Бутилкаучук. Бутилкаучук – еще один синтетический каучук – был открыт в
1940. Он замечателен своей низкой газопроницаемостью; камера шины из этого
материала удерживает воздух в 10 раз дольше, чем камера из натурального
каучука. Бутилкаучук изготавливают полимеризацией изобутилена, получаемого
из нефти, с малой добавкой изопрена при температуре -100° С.
Эта полимеризация не является эмульсионным процессом, а проводится в
органическом растворителе, например метилхлориде. Свойства бутилкаучука
могут быть сильно улучшены термообработкой маточной смеси бутилкаучука и
газовой сажи при температуре от 150 до 230° С. Недавно бутилкаучук нашел
новое применение как материал для протекторов шин ввиду его хороших ходовых
характеристик, отсутствия шума и превосходного сцепления с дорогой.
Бутилкаучук несовместим с натуральным каучуком и SBR и, значит, не может
быть смешан с ними. Однако после хлорирования до хлорбутилкаучука он
становится совместимым с натуральным каучуком и SBR. Хлорбутилкаучук
сохраняет низкую газопроницаемость. Это свойство используется при
изготовлении смешанных продуктов хлорбутилкаучука с натуральным каучуком
или SBR, которые служат для производства внутреннего слоя бескамерных шин.
Этиленпропиленовый каучук. Сополимеры этилена и пропилена могут быть
получены в широких диапазонах составов и молекулярных масс. Эластомеры,
содержащие 60–70% этилена, вулканизуются с пероксидами и дают вулканизат с
хорошими свойствами. Этиленпропиленовый каучук имеет превосходную атмосферо-
и озоностойкость, высокую термо-, масло- и износостойкость, но также и
высокую воздухопроницаемость. Такой каучук изготавливается из дешевых
сырьевых материалов и находит многочисленные применения в промышленности.
Наиболее широко применяемым типом этиленпропиленового каучука является
тройной этиленпропиленовый каучук (с диеновым сомономером). Он используется
в основном для изготовления оболочек проводов и кабелей, однослойной кровли
и в качестве присадки для смазочных масел. Его малая плотность и
превосходная озоно- и атмосферостойкость обусловливают его применение в
качестве кровельного материала.
Вистанекс. Вистанекс, или полиизобутилен, – полимер изобутилена, также
получаемый при низких температурах. Он подобен каучуку по свойствам, но в
отличие от каучука является насыщенным углеводородом и, значит, не может
быть подвергнут вулканизации. Полиизобутилен озоностоек.
Коросил. Коросил, каучукоподобный материал, – это пластифицированный
поливинилхлорид, приготовленный из винилхлорида, который, в свою очередь,
получают из ацетилена и хлороводородной кислоты. Коросил замечательно стоек
к действию окислителей, в том числе озона, азотной и хромовой кислот, и
поэтому используется для внутренней облицовки цистерн с целью защиты их от
коррозии. Он непроницаем для воды, масел и газов и в силу этого находит
применение как покрытие для тканей и бумаги. Каландрованный материал
используется в производстве плащей, душевых занавесок и обоев. Низкое
водопоглощение, высокая электрическая прочность, негорючесть и высокое
сопротивление старению делают пластифицированный поливинилхлорид пригодным
для изготовления изоляции проводов и кабелей.
Полиуретан. Класс эластомеров, известных как полиуретаны, находит
применение в производстве пеноматериалов, клеев, покрытий и формованных
изделий. Изготовление полиуретанов включает несколько стадий. Сначала
получают сложный полиэфир реакцией дикарбоновой кислоты, например
адипиновой, с многоатомным спиртом, в частности этиленгликолем или
диэтиленгликолем. Полиэфир обрабатывают диизоцианатом, например толуилен-
2,4-диизоцианатом или метилендифенилендиизоцианатом. Продукт этой реакции
обрабатывают водой и подходящим катализатором, в частности n-
этилморфолином, и получают упругий или гибкий пенополиуретан. Добавляя
диизоцианат, получают формованные изделия, в том числе шины. Меняя
соотношение гликоля и дикарбоновой кислоты в процессе производства сложного
полиэфира, можно изготовить полиуретаны, которые используются как клеи или
перерабатываются в твердые или гибкие пеноматериалы либо формованные
изделия. Пенополиуретаны огнестойки, имеют высокую прочность на растяжение,
очень высокое сопротивление раздиру и истиранию. Они проявляют
исключительно высокую несущую способность и хорошее сопротивление старению.
Вулканизованные полиуретановые каучуки имеют высокие прочность на
растяжение, сопротивление истиранию, раздиру и старению. Был разработан
процесс получения полиуретанового каучука на основе простого полиэфира.
Такой каучук хорошо ведет себя при низких температурах и устойчив к
старению.
Кремнийорганический каучук. Кремнийорганические каучуки не имеют себе
равных по пригодности к эксплуатации в широком температурном интервале (от
-73 до 315° С). Для вулканизованных кремнийорганических каучуков была
достигнута прочность на растяжение около 14 МПа. Их сопротивление старению
и диэлектрические характеристики также весьма высоки.
Хайпалон (хлорсульфоэтиленовый каучук). Этот эластомер
хлорсульфонированного полиэтилена получают обработкой полиэтилена хлором и
двуокисью серы. Вулканизованный хайпалон чрезвычайно озоно- и
атмосферостоек и имеет хорошую термо- и химическую стойкость.
Фторсодержащие эластомеры. Эластомер кель-F – сополимер хлортрифторэтилена
и винилиденфторида. Этот каучук имеет хорошую термо- и маслостойкость. Он
стоек к действию коррозионно-активных веществ, негорюч и пригоден к
эксплуатации в интервале от -26 до 200° С. Витон А и флюорел – сополимеры
гексафторпропилена и винилиденфторида. Эти эластомеры отличаются
превосходной стойкостью к действию тепла, кислорода, озона, атмосферных
факторов и солнечного света. Они имеют удовлетворительные
низкотемпературные характеристики и пригодны к эксплуатации до -21° С.
Фторсодержащие эластомеры используются в тех приложениях, где требуется
стойкость к действию тепла и масел.
Специализированные эластомеры. Производятся специализированные эластомеры с
разнообразными физическими свойствами. Многие из них очень дороги. Наиболее
важные из них – акрилатные каучуки, хлорсульфонированный полиэтилен,
сополимеры простых и сложных эфиров, полимеры на основе эпихлоргидрина,
фторированные полимеры и термопластичные блок-сополимеры. Они используются
для изготовления уплотнений, прокладок, шлангов, оболочек проводов и
кабелей и клеев. См. также ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ; ПЛАСТМАССЫ;
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ.
Реферат на тему: Ознакомительная практика
Министерство образования Российской Федерации
Кузбасский Государственный Технический Университет
Химико-технологический факультет
Кафедра ХТТТ и Э
Отчёт
по экскурсионной практике
на КОАО «Азот»
Выполнил
Проверил
Кемерово 2001
Содержание
|Исторические сведения о КОАО |3 |
|«Азот»............................... | |
|Получение аммиачной селитры (цех №13)........................... |5 |
|Ремонтно-механический |9 |
|цех................................................ | |
| 3.1. Ремонт аппаратов воздушного |9 |
|охлаждения.................................. | |
| 3.2. Ремонт реакционных |10 |
|аппаратов..................................................... | |
| 3.3. Ремонт шаровых барабанных |12 |
|мельниц.......................................... | |
| 3.4. Ремонт теплообменных |13 |
|аппаратов................................................. | |
| 3.5. Ремонт ёмкостных |14 |
|аппаратов........................................................| |
|. | |
|Список использованной литературы | |
|Приложение А | |
1. Исторические сведения о КОАО «Азот».
25 марта 1945 г. правительством СССР принято постановление о
строительстве в Кемерово Новокемеровского химического комбината. Уже 6
апреля 1945 г. появились первые строители. К 1949 г. уже была построена
строительная база. Цех аммина (цех 6.38) и уротропина.
В 1956 г. в цехе 6.38 получили первую продукцию являющуюся
компонентом ракетного топлива. В 1960 г. заработали цеха по производству
аммиака. В 1962 г. заработала первая очередь капролактама. В 1968 г. –
вторая очередь капролактама из угольного бензола мощностью 60 тыс. т. в
год. В 1972 г. третья очередь капролактама из нефтяного бензола с такой
же мощностью. В это же время начато производство серной кислоты. В 1979
г. – сульфенамид «Ц». В 1974 г. – диафен «ФП».
Появившаяся программа по химизации населения заставила ввести в
строй 3 агрегата аммиака:
- в 1979 г. первый агрегат мощностью 450 тыс. т. в год.
- в 1984 г. второй агрегат более модернизированный.
- в 1987 г. третий агрегат.
В этот же период две очереди азотной кислоты, две очереди селитры и
карбамида. Начатое было строительство по карбамиду экологи запретили, и
оборудование пришлось продать. Так же на «Азоте» существуют:
- цех по производству углеаммонийных кислот.
- цех теплоснабжения.
- цех водоснабжения.
- цех электроснабжения.
- цех нейтрализации отходов производства.
- цех связи.
- цех по доставке продукции.
- 6 ремонтных цехов.
- база материально-технического снабжения.
- центрально-заводская лаборатория.
- цех контрольно-измерительных приборов.
- цех №31 – цех обессоливание воды.
- очистные сооружения.
- служба безопасности
КОАО «Азот» занимается следующими видами деятельности:
- азотная промышленность.
- посреднические услуги по купле продаже.
- оптовая торговля.
- розничная торговля.
- научная деятельность.
- внешняя торговля негосударственного предприятия.
- занимается арендой и ценными бумагами.
- есть своя типография.
- общественное питание.
- общестроительная организация.
- медицина.
На заводе по состоянию на 1 января 2001 г. работает 12188 человек из
них производственного персонала около 11000. Общий фонд завода на 1
января 2001 г. составлял 5.467.000.000 руб.
Кемеровское ОАО «Азот» в настоящее время является крупнейшим
химическим предприятием Западной Сибири, выпуская более 40 наименований
продукции. КОАО «Азот» производит капролактам, минеральные удобрения,
серную и азотную кислоты, ионообменные смолы, сульфенамид «Ц», диафен
«ФП». Предприятие обеспечивает минеральными удобрениями сельское
хозяйство Сибири и Средней Азии, выполняет большую программу экспортных
поставок минеральных удобрений, капролактама, ионообменных смол и другой
продукции в страны Западной Европы, Азиатско-Тихоокеанского региона,
Америки, Китай. Продукция органического синтеза поступает на заводы,
производящие пластмассы, красители, химические волокна и лекарственные
препараты. Продукция КОАО «Азот» конкурентоспособна и пользуется большим
спросом на мировом и внутреннем рынках. В мае 1995 года в Копенгагене
КОАО «Азот» был вручен международный приз «Золотой Глобус» за высокое
качество продукции, а в сентябре 1999 года на международной выставке
«Химия-99» КОАО «Азот» завоевало «Диплом за высокое качество продукции».
2. Получение аммиачной селитры (цех №13).
Аммиачная селитра NH4NO3 – бесцветное кристаллическое вещество,
содержащее 60 % кислорода, 5 % водорода и 35 % азота. Технический продукт
содержит не менее 34,0 % азота.
Основные физико-химические свойства аммиачной селитры:
|Плотность, т/м3: | |
|истинная |1,690 – 1,725 |
|насыпная при влажности гранулированного продукта 1 % и 20 | |
|0С: | |
|при плотной упаковке |1,164 |
|при неплотной упаковке |0,826 |
|Температура плавления, 0С |169,6 |
|Теплота плавления, кДж/кг |73,21 |
|Теплота образования при 25 0С и 0,101 МПа, кДж/моль |365,6 |
В промышленности широко применяется только метод получения аммиачной
селитры из синтетического аммиака и разбавленной азотной кислоты. Метод
получения аммиачной селитры из аммиака коксового газа и разбавленной
азотной кислоты перестали применять как экономически невыгодный.
Производство аммиачной селитры является многостадийным. В связи с
этим пытались получать аммиачную селитру непосредственно из аммиака,
окислов азота, кислорода и паров воды по реакции:
4NH3 + 4NO2 + O2 + 2H2O = 4NH4NO3.
Однако от этого способа пришлось отказаться, так как наряду с
аммиачной селитрой образовывался нитрит аммония – неустойчивый и
взрывоопасный продукт.
В небольших количествах аммиачную селитру получают путём обменного
разложения солей (конверсионные способы) по реакциям:
Ca(NO3)2 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + vCaCO3
Mg(NO3)2 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + vMgCO3
Ba(NO3)2 + (NH4)2CO4 = 2NH4NO3 + vBaCO4
NaNO3 + (NH4)2CO4 = 2NH4NO3 + Na2SO4
Технологическая схема агрегата АС–72 представлена на рис 1. прил.А.
Аппаратурное оформление процесса.
Аппарат ИТН предназначен для получения раствора аммиачной селитры
путём нейтрализации 58 – 60 % азотной кислоты газообразным аммиаком с
использованием тепла реакции для частичного выпаривания воды из раствора
под атмосферным давлением по реакции:
NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Qккал
Безопасность процесса нейтрализации обеспечивается автоматическими
блокировками, прекращающими подачу сырья в аппараты ИТН при нарушениях
соотношения расходов азотной кислоты и газообразного аммиака или при
росте температуры в реакционной зоне выше 180 0С; в последнем случае в
ИТН автоматически подаётся конденсат водяного пара.
Подогреватель азотной кислоты предназначен для подогрева 58 – 60 %
азотной кислоты от температуры, при которой он хранится на складе, до
температуры 80 – 90 0С за счёт тепла сокового пара из аппарата ИТН.
Подогреватель газообразного аммиака предназначен для нагрева аммиака
до 120 – 180 0С.
Донейтрализатор предназначен для донейтрализации аммиаком избыточной
кислотности раствора аммиачной селитры, непрерывно поступающего из
аппарата ИТН, и вводимых в качестве добавки серной и фосфорной кислот.
Выпарной аппарат в нём получают высококонцентрированный плав в одну
ступень.
Подогреватель воздуха выпарного аппарата.
Выпарной аппарат предназначен для выпарки разбавленных растворов от
30 – 50 до 92 % под атмосферным давлением.
Промывное и фильтрующее оборудование предназначены для отмывки пыли
аммиачной селитры, уносимой воздухом из башни, аэрозольных частиц
аммиачной селитры из паро-воздушной смеси выпарного аппарата, воздуха из
башен, сокового пара из аппаратов ИТН, а также аммиака из этих потоков.
Нагнетатель воздуха в выпарной аппарат центробежного типа.
Воздуходувки используются для охлаждения аммиачной селитры
устанавливаются 3 высоконапорных центробежных вентилятора.
Вытяжные вентиляторы для отсоса паро-воздушной смеси после промывных
скрубберов на грануляционных башнях осевого типа.
Насосы для перекачивания плава предназначены для перекачивания 99 –
99,9 % плава при 185 0С.
Грануляционная башня она состоит из трёх частей: верхняя часть – с
потолком и переходником к промывному скрубберу; средняя часть –
собственно корпус; нижняя часть – с приёмным конусом. Продукт выгружается
на реверсивный конвейер через прямоугольную щель в нижнем корпусе.
Аппарат для охлаждения гранул в кипящем слое предназначен для
охлаждения гранул выходящих из грануляционной башни от 110 – 120 до 40 –
45 0С.
Под псевдоожижением понимается процесс перехода слоя зернистого
материала в «текучее» состояние под действием потока ожижающего агента –
воздуха. Если под слой гранул с определённой скоростью подавать воздух,
гранулы начинают интенсивно перемещаться относительно друг друга и слой
их намного увеличивается в объеме. По достижении определённой скорости
наиболее мелкие гранулы начинают покидать границы слоя и уносятся потоком
воздуха. Такое явление происходит, если давление потока воздуха превышает
силу тяжести гранул. Сопротивление слоя материалов почти не зависит от
скорости газа и равно весу материала, приходящегося на единицу площади.
Кипящий слой гранул приобретает свойства, присущие капельной
жидкости. Температура всего объёма кипящего слоя гранул, как и любой
кипящей жидкости, практически одинакова.
Основные принципы автоматизации крупнотоннажных агрегатов.
Современные крупнотоннажные агрегаты химических производств имеют
ряд специфических особенностей, которые следует учитывать при разработке
систем автоматизации таких объектов:
- последовательная технологическая структура с жёсткими связями между
отдельными стадиями процесса при отсутствии промежуточных ёмкостей;
- большая производительность отдельных аппаратов, рассчитанная на полную
мощность агрегата;
- территориальная рассредоточенность рабочих мест аппаратчиков.
Большая мощность и последовательная структура агрегата задают
повышенные требования к надёжности контроля, регулирования и защиты, так
как выход из строя отдельного элемента зачастую приводит к полной
остановке агрегата и, как следствие, к большим экономическим потерям.
Территориальная разобщенность рабочих мест при большом числе
взаимосвязанных узлов регулирования затрудняет координацию действий
аппаратчиков. Поэтому требуется единая техническая система с учётом всех
взаимосвязей и взаимного влияния отдельных устройств друг на друга.
Результатом этого являются отказ от традиционных помещений щитовых на
отдельных стадиях процесса, концентрация управления в руках одного
человека. Сосредоточение всей информации и управления агрегатом в руках
одного оператора требует организации рационального её представления. Для
этого все органы управления регуляторами и исполнительными механизмами
размещены на пульте; здесь же выполнена мнемосхема производства с
вмонтированными в неё кнопками вызова параметров и сигнальными лампами.
Для снижения психологической нагрузки на оператора, вызванной
информационной насыщенностью, пульт снабжён системой сигнализации
отклонений параметров от нормы и системой группового вызова. Это
позволяет оператору при отсутствии сигналов выборочно проверять состояние
различных параметров, а при наличии сигнала одним нажатием кнопки вызвать
на контроль всю группу параметров, связанных с нарушенным параметром. При
необходимости дополнительную информацию оператор получает с записывающих
приборов.
Система автоматизированного управления технологическим процессом
(САУ ТП) включает в себя следующие подсистемы:
- информационная подсистема предназначена для представления оператору
информации о ходе технологического процесса, его режиме, о количественных
и качественных показателях материальных и энергетических потоков;
- подсистема сигнализации все лампочки на мнемосхемах;
- подсистема автоматического регулирования обеспечивает стабилизацию
основных технологических параметров процесса и своевременное снятие
возмущений, возникающих в процессе;
- подсистема аварийной защиты служит для предотвращения аварий из-за
отказов в системе регулирования или ошибочных действий оператора;
- подсистема дистанционного управления обеспечивает непосредственное
воздействие оператора на процесс;
- вычислительная подсистема обеспечивает математическую и логическую
обработку информации по заданным алгоритмам, на неё полностью или
частично переносятся функции информационной подсистемы, а также функция
контроля работы подсистемы аварийной защиты.
САУ ТП агрегатов аммиачной селитры являются информационно
насыщенными и используют достаточно большой парк измерительных приборов и
преобразователей в агрегате АС – 72 их 650 единиц.
3. Ремонтно-механический цех.
Ремонтно-механический цех занимается ремонтом химического
оборудования. Здесь работает около 400 рабочих. В цехе представлены
различные виды оборудования, начиная от фрезерного станка и до
современного компьютерного оборудования.
Здесь производится ремонт различного оборудования, рассмотрим его
особенности.
3.1. Ремонт аппаратов воздушного охлаждения.
В аппаратах воздушного охлаждения наибольшему износу подвергаются
трубные секции и редуктор. Аппараты имеют большие габариты и расположены
над поверхностью земли, поэтому наиболее трудоёмкими ремонтными
операциями являются демонтаж и монтаж секций, крышек секций, снятие и
установка редуктора и электродвигателя. Для проведения монтажных работ
используются краны на автомобильном и пневмоколесном ходу.
Сначала демонтируют трубные секции, потом колесо вентилятора, а
затем редуктор.
Характерными повреждениями редуктора являются поломка зубьев
конической пары и шлицев ведущей шестерни, усталостное выкрашивание и
абразивный износ подшипников редуктора, нарушение герметичности редуктора
и утечка масла.
Состояние зубчатого зацепления редуктора проверяют визуально. При
поломке зубьев шестерни заменяют. На лопастях вентилятора возможно
появление трещин. Обычно мелкие трещины заделывают эпоксидальной смолой,
а затем проводят статическую балансировку. Форсунки узла увлажнения
воздуха прочищают. При необходимости отдельные форсунки заменяют.
При ремонте трубного пучка допускается установка пробок на 15 %
трубок в каждом потоке пучка. При выходе из строя более 15 % трубок все
они заменяются полностью. Правка вмятин в трубах проводится с помощью
следующего приспособления: штанга продевается через трубу до упора
оправки во вмятину. После этого на штангу надеваются шайба и гайка. При
завинчивании гайки оправка осуществляет выпрямление вмятого участка.
Собранный аппарат обкатывают в течении 8 часов.
3.2. Ремонт реакционных аппаратов.
Большинство реакционных аппаратов является нестандартным
оборудованием и разрабатывается для конкретной реакции с учётом её
особенностей.
Ремонт реактора высокого давления. При эксплуатации реактора
возникают повреждения корпуса, плакирующего слоя, термопар, изоляции, что
чаще всего приводит к нарушению герметичности. При разборке аппарата
проводится отключение трубопроводов, демонтаж арматура, выгрузка
катализатора. Все шпильки вывёртываются для контроля и замены. Из-за
пригара шпилек для их вывёртывания необходимы большие крутящие момента,
что приводит к повреждению резьбы в гнёздах и необходимости нарезки
резьбы с большим диаметром.
Термопары при разборке удаляются. Гильзы для термопар подвергаются
испытанию.
Уплотняющая поверхность затвора при необходимости полируется,
металлическая прокладка заменяется.
Ремонт корпуса аппарата начинается с внешнего осмотра. При
отсутствии видимых дефектов может осуществляться выборочный магнитный и
ультразвуковой контроль. При наличии механических повреждений и трещин
проводится выборка дефектного металла шлифовальной машинкой с
периодическим магнитным контролем.
Возможны следующие способы восстановления корпуса:
1) снятие поверхностного наклёпа с повреждённого места и скругление
дефектного места с плавным переходом на поверхность корпуса для снижения
концентрации напряжений;
2) разделка повреждений или расточка отверстий до неповреждённого металла с
последующей компенсацией ослабленного места при помощи электросварки;
3) удаление повреждённой царги с последующей вваркой новой царги или
стыковкой и сваркой за счёт уменьшения длины корпуса – только при большой
площади повреждения корпуса.
Ремонт штуцеров возможен путём установки гильзы. Гильза
приваривается с обеих сторон к штуцеру.
Собранный аппарат подвергается гидравлическому испытанию.
Ремонт реакторно-регенераторного блока с псевдоожиженным слоем
катализатора. В процессе работы реакторно-регенераторного блока
изнашиваются: корпус, футеровка, циклонная группа, змеевики закалки,
секционирующие решётки, распределительная камера и десорбционный стакан.
При ремонте выполняются следующие мероприятия: вскрытие люков и
обследование облицовки и секционирующих решёток; обследование
распределительной решётки, центрального стакана, узла ввода
катализаторопровода через распределительную решётку; осмотр и очистка
циклонов; ремонт футеровки; проверка вмятин корпуса; демонтаж
секционирующих решёток; демонтаж закалочных змеевиков и опорных балок;
снятие облицовки по высоте псевдоожиженного слоя, ремонт циклонов; монтаж
облицовки и футеровка; монтаж секционирующих тарелок; ремонт
распределительной решётки; монтаж опорных балок под змеевики и установка
змеевиков; закрытие люков и испытание; ревизия арматуры; контроль стенок
циркуляционных линий.
При серьёзных повреждениях в ремонтные работы может включаться
частичная замена корпуса аппарата и циркуляционных линий.
Циклоны, как в реакторах, так и в регенераторах работают в тяжёлых
условиях, подвержены интенсивному абразивному износу потоком
катализаторной пыли при высокой температуре. Срок службы циклонов от 2 до
8 месяцев. Вследствии вибрации и высокой температуры у циклонов
наблюдается нарушение герметичности сварных швов. При ремонте проводится
заварка швов, приварка накладок и вставок. Для чистки внутренней
поверхности в бункерах циклонов прорезают лючки или делают съёмные
элементы.
Основной сложностью ремонта змеевиков закалки является
затруднительный доступ к ним при производстве сварочных работ внутри
реактора. Образование трещин происходит в результате истирания змеевиков
катализатором и прогорании при высокой температуре. Опоры змеевиков
разрушаются из-за частичного отложения на них кокса или под воздействием
вибраций.
Секционирующие решётки трубчатого типа изнашиваются потоком
катализатора. Наибольший износ труб приходится на боковые части.
Характерные нарушения в распределительной камере – образование
трещин в распределительной решётке по сварным швам в местах крепления
решётки к обечайке камеры и по монтажному шву решётки, обрыв рёбер
жёсткости внутри камеры. Это приводит к просыпанию катализатора в днище
камеры. Образование трещин происходит в результате термических
напряжений, возникающие при пуске и остановке аппаратов.
Корпусы реактора и регенератора – основные несущие конструкции. При
разрушении футеровки происходит перегрев корпусов с последующей
деформацией их под воздействием собственного веса. Поэтому
работоспособность облицовки и футеровки – важнейший фактор нормальной
работы реактора. Разрушение футеровки происходит под воздействием потоков
катализатора, проникающих под облицовку в местах недостаточной
герметизации или в случае обрушения облицовки.
Разрушение транспортных линий внутри реактора и регенератора
происходит из-за коксообразования в свищах и мелких трещинах. У клапанов
в результате интенсивного истирания катализатором часто выходит из строя
седло и головка. Изнашиваются также штоки клапанов.
3.3. Ремонт шаровых барабанных мельниц.
Шаровые мельницы применяются для помола разнообразных продуктов.
Кроме того, в некоторых процессах одновременно с помолом осуществляется
смешение компонентов смеси. Рабочими органами мельницы, подверженными
наибольшему износу, являются броня и шары. Износу подвергаются также
подшипники, система их смазки, привод.
Перед началом ремонта до остановки мельницы проводится измерение
вибрации мельницы и редуктора.
В процессе работы шары подвергаются износу с уменьшением их
диаметра. Шары, достигшие минимально допустимого диаметра при сортировке
отбраковываются. Количество загружаемых в мельницу шаров должно
соответствовать паспорту мельницы, поэтому при загрузке шары
взвешиваются.
Броня мельницы состоит из отдельных броневых плит, которые
изготавливаются из марганцевой стали. При 50 % износе броня заменяется.
Если броню не менять, она начинает при дальнейшем износе ломаться и
выпадать. Торцевая броня даже при сквозном износе ремонтируется путём
вварки вставок из листовой стали или путём замены отдельных плит. Иногда
наблюдается заклинивание шаров в зазоре между плитами. Их выбивают или
разрезают газовой горелкой. Кроме стальной используется резиновая броня,
которая способствует глушению шума при работе мельницы. Срок службы
резинового покрытия оказывается в несколько раз выше, чем стальных
броневых плит.
У зубчатого венца от действия ударных нагрузок ослабляются болтовые
соединения, изнашиваются зубья, повышаются радиальное и осевое биения.
Небольшие дефекты зубьев завариваются наплавкой и зачищаются наждачным
кругом. При износе зубьев до 30 % их толщины венец нужно повернуть на 180
0, чтобы зубья работали неизношенной стороной. Зубчатый венец с
двусторонним износом зубьев заменяется новым.
Испытание мельницы после ремонта заключается в следующем.
Осуществляется поузловое опробование электродвигателя с редуктором в
течение 2 часов, маслосистемы в течение 30 мин., агрегата в целом без
загрузки мельницы шарами в течение 2 часов. При опробовании проверяется
отсутствие ударов в главной зубчатой передаче, отсутствие утечки масла
через подшипники, замеряются повышения температуры масла при проходе его
через подшипники, вибрация подшипников приводных шестерен, редуктора и
электродвигателя. Далее проводится опробование мельницы под нагрузкой.
3.4. Ремонт теплообменных аппаратов.
В процессе длительной работы теплообменные аппараты подвергаются
загрязнению и износу. Поверхность их покрывается накипью, маслом,
отложениями солей и смол, окисляется и т. п. С увеличением отложений
возрастает термическое сопротивление стенки и ухудшается теплообмен.
Износ теплообменного аппарата выражается в следующем: уменьшение
толщины стенки корпуса, днища, трубных решёток; выпучины и вмятины на
корпусе и днищах; свищи, трещины, прогары на корпусе, трубках и фланцах;
увеличение диаметра отверстий для труб в трубной решётке; прогиб трубных
решёток и деформация трубок; заклинивание плавающих головок и повреждение
их струбцин; повреждение линзовых компенсаторов; повреждение сальниковых
устройств, катковых и пружинных опор; нарушение гидро- и термоизоляции.
Подготовка к ремонту включает выполнение следующих мероприятий:
снижается избыточное давление до атмосферного и аппарат освобождается от
продукта; отключается арматура и ставятся заглушки на всех подводящих и
отводящих трубопроводах; проводится продувка азотом или водяным паром с
последующей промывкой водой и продувкой воздухом; выполняется анализ на
наличие ядовитых и взрывоопасных продуктов.
Далее выполняются следующие работы: снятие крышек аппарата, люков,
демонтаж обвязки и арматуры; выявление дефектов вальцовки и сварки, а
также целостности трубок гидравлическим и пневматическим испытаниями на
рабочее давление; частичная смена или отключение дефектных трубок,
крепление труб вальцовкой или сваркой; ремонт футеровки и
антикоррозионных покрытий деталей с частичной заменой; ремонт или замена
износившейся арматуры, трубопроводов, регулировка предохранительных
клапанов; смена уплотнений разборных соединений; извлечение трубок,
чистка внутренней поверхности корпуса аппарата и теплообменных трубок,
зачистка отверстий в трубной решётке, зачистка концов трубок; замена
частей корпуса, днищ и изношенных деталей; изготовление новых трубок;
монтаж трубного пучка и вальцовка труб в решётке; ремонт плавающих
головок; монтаж резьбовых соединений; гидравлическое испытание межтрубной
и трубной частей аппарата пробным давлением; пневматическое испытание
аппарата.
Очистка трубок от отложений включает в себя обработку как
внутренних, так и наружных поверхностей. Используются следующие методы
очистки: химические – применяются для очистки от накипи 5 – 15 %
раствором соляной кислоты с добавлением ингибиторов; абразивные –
подразделяются на механический (шомполы, свёрла, щётки, резцы),
гидропневматический (чистка осуществляется зубчатой металлической втулкой-
шомполом), гидромеханический (струей воды высокого давления) и
пескоструйный; специальные – ультразвуковой.
Ремонт трубного пучка такой же, как и в аппаратах воздушного
охлаждения.
Корпус аппарата, имеющий различные выпучины и вмятины, выправляется
ударами кувалды по медной подкладке. Если невозможно устранить указанные
выше дефекты ударами и нагревом, то повреждённые части или удаляются, или
на них ставятся накладки.
Дефектные штуцеры и трубные решётки при достижении максимальных
величин износа и прогиба заменяются.
Свищи и трещины устраняются путём заварки или постановкой накладок с
предварительным удалением дефектного участка.
При помощи цветной дефектоскопии определяют протяжённость и
положение концов трещин, обнаруженных в корпусе. Эти концы до заварки
засверливают свёрлами. При появлении гнездообразных трещин повреждённые
места вырезаются и закрываются заплатами без острых углов.
3.5. Ремонт ёмкостных аппаратов.
Для этого типа аппаратуры характерны повреждения целостности и
формы. Подготовленный к ремонту аппарат осматривается. Участки
поверхности аппарата и сварные швы, на которых обнаружены несквозные
трещины, проверяются керосином.
Трещины глубиной менее половины толщины стенки разделываются
вырубкой зубилом до чистого металла и завариваются. Сквозные узкие
трещины и трещины глубиной более половины толщины стенки разделываются на
всю толщину металла вырубкой зубилом или газовым резаком. Участки со
сквозными проржавлениями и широкими трещинами ремонтируются путём вырезки
металла и приварки заплат.
Небольшие вмятины и выпучины вырезаются и на их место ввариваются
заплаты.
Днище и нижний пояс резервуара могут разрушаться в результате
разделения эмульсии и накопления воды. Отстоявшаяся вода содержит соли,
что способствует усилению язвенной коррозии. Коррозия днища может быть
настолько значительной, что его приходится заменять новым.
При капитальном ремонте осуществляется замена поврежденных коррозией
листов или поясов стенки, покрытия или днища резервуара.
Подготовка резервуара к ремонту состоит в отключении резервуара от
общей заводской схемы, очистке резервуара от нефтепродукта, зачистке,
пропарке, вентиляции и удалении оставшейся грязи – песок, окалина.
Крыша резервуара подвергается с внутренней стороны интенсивной
коррозии. При появлении на кровле отдельных отверстий, когда кровля
обладает ещё достаточной прочностью и безопасностью в эксплуатации,
проводится локальный ремонт кровли. При появлении сплошной коррозии
меняется всё покрытие.
Список использованной литературы:
1. Производство аммиачной селитры в агрегатах большой единичной
мощности/ М. Е. Иванов и др. – М.: «Химия», 1990.
2. Технология ремонта химического оборудования/В. И. Ермаков, В. С.
Шеин – Л.: «Химия», 1977.
| |
