Материал: Завелев Г.И. Неметаллические футеровки для аппаратуры нефтяной и нефтехимической промышленности

3)портланд-цемент;

4)пуццолановый портланд-цемент.

За рубежом для футеровок, предназначенных для аппаратов

•с максимальной рабочей температурой 1650°, применяют глино­ земистый цемент высокой чистоты с наполнителем из дробленого корунда. Содержание железа в этих материалах не должно пре­ вышать более 1% при содержании окиси алюминия до 70%. Вследствие низкого содержания железа цвет футеровки белый или почти белый. Во время длительного нагрева пластическая дефор­ мация бетона наблюдается при температурах 1315—1370°; пла­ вление материала наступает при температурах свыше 1650°.

Для изоляционных монолитных футеровок среднего веса, рекомендованных для аппаратов с максимальной рабочей темпе­ ратурой до 1230°, применяют обычный глиноземистый цемент с заполнителями из керамзита или дробленых изоляционных кирпичей. Содержание железа в таком бетоне находится в преде­ лах 5—10%. При нагреве до температуры 1230° наблюдаются признаки начала пластической деформаций. Под воздействием восстановительной среды с высоким содержанием окиси углерода (более 50%), а также метана при температурах 480—925° иногда наблюдается разрушение футеровки за счет углерода, отлагаю­ щегося в порах бетона.

Монолитные футеровки легкого веса изготовляются на быстротвердеющем портланд-цементе с заполнителями из дробленого легковесного изоляционного кирпича, вермикулита, перлита и диатомита. Этот бетон рекомендован зарубежными фирмами до максимальной температуры эксплуатации 980—1100°. Однако бетоны этой группы при температурах свыше 700° характери­ зуются малой прочностью. При температурах 1230° они сплав­ ляются в черную или зеленую стекловидную массу. После на­ грева свыше 700° наблюдается значительная усадка бетонов, составляющая около 5% при температурах 815—980°.

3.Применение монолитных футеровок

внефтехимической промышленности

Для защиты корпуса аппаратов, изготовленных из углероди­ стой стали, от теплового воздействия, а также эрозии, вызывае­ мой движущимся с большой скоростью потоком углеводородов с частицами кокса и катализатора, институтом Гипронефтемаш разработаны и внедрены в нефтяную промышленность монолитные футеровки из жаростойкого торкрет-бетона, конструкция кото­ рых показана на рис. *.16 Футеровка представляет монолит, состоящий из двух слоев: основного толщиной 175 мм и экрани­

80

корпуса аппарата. Кольцевые перегородки изготовляются из отдельных сегментов, которые свариваются между собой при помощи накладок. Шпильки и кольцевые перегородки, находя­ щиеся в зоне низких температур, изготовляются из углеродистой стали. Шпильки ввертываются в гайки, предварительно приварен-

ные к корпусу аппарата.

упорного бетона на жидком стекле. Для армирования поверхности

Использование сетки с меньшим размером ячёек затрудняет Нанесение бетона торкретированием и может служить причиной образования пустот в футеровке. Сетка в рулоне подвергается пескоструйной очистке от ржавчины и масла, а затем разрезается на полосы шириной приблизительно 600 мм. При армировании сетка плотно Натягивается и крепится вязальной проволокой к перекладинам, приваренным к шпилькам (рис. 18) на рас­ стоянии 35 мм от стенки аппарата. Для футеровки толщиной 100 мм армирующая сетка прихватывается к корпусу аппарата или привязывается к перекладинам на расстоянии 20 мм от стенки. По цилиндрической поверхности перекладины привари­

82

ваются к шпилькам через одну в шахматном порядке, а на верх­ нем днище — к каждой шпильке. При установке сетка подго­ няется так, чтобы ее верхние и нижние края соприкасались с кольцевыми перегородками. Особенно тщательно армируется верхнее днище аппарата, где сетка должна быть привязана к каж­ дой шпильке. Для установки тарелок и монтажа внутренних устройств к корпусу аппарата до нанесения футеровки прива­ риваются опорные кронштейны и полки. Внутренние устройства монтируются после изготовления всей футеровки.

Рис. 18. Монтаж сварной армирующей сетки и коль­ цевых перегородок.

G целью компенсации теплового расширения опорного кольца или тарелки в зазор между панцирными сетками укладывается уплотнительная набивка из асбестового шнура.

Внутренняя поверхность аппарата вместе со шпильками, кольцевыми перегородками, армирующей сеткой и штуцерами подвергается тщательной пескоструйной очистке до металличе­ ского блеска. В отпескоструенном аппарате обдувается сжатым воздухом вся внутренняя поверхность и выбрасываются остатки песка и грязи. Затем натягивается армирующая сетка На нижнее днище, и аппарат, считается подготовленным к нанесению первого слоя футеровки. Для основного слоя футеровки применяется следующий состав бетона:

1 вес. ч. пуццоланового портланд-цемента марки не ниже

400 ГОСТ 970-41; 1 вес. ч. диабазовой муки (плавленой) Московского камнели­

тейного завода; 3,5 вес. ч. песка из молотого шамотного кирпича класса Б

или шамотных легковесов с размером зерен 2,5—0,15 мм, грану­

лометрический состав которых укладывается в рекомендованные стандартом пределы кривых зернового состава песка.

Расход материалов на 1 м футеровки толщиной 200 мм с уче­ том отходов при дроблении материалов, отсеивании и отскочивших частиц при торкретировании:

армировки; это может вызвать при нагреве трещины в футеровке. Количество пыли в заполнителе допускается не более 10—15%.

При футеровке аппаратов, эксплуатирующихся при темпе­ ратуре до 700°, для последних слоев толщиной 35—40 мм приме­ няют торкрет-бетон, в состав которого вводят вместо пуццолано­ вого портланд-цемента портланд-цемент марки Не ниже 400. Это улучшает совместную работу футеровки с металлом при темпера­

турах 650—700°.

Для футеровки аппаратов, эксплуатирующихся при темпера­ турах до 1000°, применяется бетон на глиноземистом цементе марки не ниже 400. При работе в восстановительных средах глино­ земистый цемент и диабазовая мука подвергаются магнитной сепа­ рации для удаления примесей частичек железа. Сухая смесь для бетона приготовляется в растворомешалке типа С-50 или С-220

84

емкостью от 80 до 150 л, где цемент вначале тщательно переме­ шивается с тонкомолотой инертной добавкой — диабазовой му­ кой, а затем с заполнителем — шамотным песком. Компоненты дозируются по объему специально вымеренной посудой с сохра­ нением весовых соотношений. На площадке, где производится футеровка аппарата, должны быть установлены закрывающиеся лари для цемента, диабазовой муки и заполнителей. Здесь же нужно устанавливать ящик для готовой сухой смеси, в котором может храниться запас не более чем на 3—4 часа работы. Перед началом работ пуццолановый портланд-цемент испытывают по ГОСТ 970-41, диабазовую муку проверяют на тонкость помола, а заполнитель — Па гранулометрический состав. После этого определяется совместная работа бетона с металлом при нагреве до рабочей температуры (500—600°). Методика определения совмест­ ной работы бетона с металлом описана в главе II. Перед приго­ товлением сухой рабочей смеси для торкретирования песок из шамота или легковесов смачивается водой до влажности 12—15%. Это связано с тем, что зерна заполнителей вследствие гигроско­ пичности отсасывают воду из цементного теста в момент его за­ творения. Недостаточная влажность заполнителя может привести к замедлению процесса схватывания бетона и снижению его проч­ ности.

Футеровку аппаратов обычно выполняет бригада, состоящая из 8 человек, в том числе торкретировщик 6—7 разряда, который наносит в аппарате бетон, его помощник 5—6 разряда, освещаю­ щий ему участок торкретирования и сигнализирующий Наружу о ходе работы (о подаче смеси, воды и т. д.), пушкарь 5—6 раз­ ряда, работающий на цемент-пушке, и пять подсобных рабочих 3-го разряда, которые приготовляют сухую смесь, просеивают материалы, загружают смесь в пушку, очищают поверхность бетона после каждого слоя.

Футеровку наносят с лесов типа «Севастопольстрой», уста­ навливаемых в аппарате, или с площадки, передвигаемой верти­ кально при помощи лебедки. В некоторых аппаратах в качестве такой площадки может быть использована имеющаяся в ней ко­ лосниковая решетка. Для того чтобы площадка при движении не повреждала шпильки, к кольцевым перегородкам привари^ ваются четыре вертикальных металлических стержня, направляю­ щие перемещение площадки. Стержни удаляются после нанесения основного слоя футеровки. Освещение в аппарате производится при помощи переносных ламп напряжением 6—12 в, получающих питание от трансформатора.

При торкретировании образуется большое количество пыли, поэтому во время этих работ необходимо отсасывать воздух из аппарата при помощи вентилятора, подключенного к нижнему люку или штуцеру.

При нанесении бетона торкретировщик и его помощник должны Надевать скафандр или респиратор с защитными очками.

85