время эксплуатации штуцер или люк. На намеченном участке снимают панцирную сетку, а затем зубилом или при помощи от бойного молотка вырубают бетон в виде конуса. После замены штуцера или люка устанавливают поврежденные шпильки и арми рующую сетку, а затем разрушенный участок в футеровке запол няют бетоном на жидком стекле следующего состава:
1 вес. ч. жидкого стекла с модулем не ниже 2,5 и удельного веса 1,38 г/сл3;
0,8 вес. ч. диабазовой муки; 2 вес. ч. песка из шамотного легковеса марки БЛ-0,8 или
БЛ-1,3; 0,12 вес. ч. кремнефтористого натрия.
Бетон на жидком стекле должен быть жесткой консистенции. Для укладки бетона изготовляют временную опалубку. После отвердевания бетона опалубку снимают, устанавливают панцир ную сетку, ячейки которой затем также заполняют бетоном на жидком стекле. При выводе аппарата на режим необходимо плавно повышать температуру для просушки свеженанесенного бетона.
При эксплуатации аппаратов состояние футеровки контроли руется измерением температуры наружной поверхности корпуса. На участке с нарушенной футеровкой температура корпуса более высокая, чем на остальной поверхности. Этот участок можно обнаружить также по изменению окраски аппарата, образова нию пузырей, обугливанию краски. Участки с нарушенной футе ровкой проверяют во время очередного ремонта при внутреннем осмотре аппарата. Если толщина футеровки в результате износа уменьшится вдвое, то футеровку полностью удаляют, а затем возобновляют.
При нахождении перегретых участков корпуса аппарата не обходимо определить общую величину дефектной поверхности и максимальную температуру корпуса. Снизить температуру кор пуса аппарата до безопасной в случае работы его под давлением можно путем подачи на аппарат распиливаемой воды или водя ного пара. Когда дефектная поверхность еще невелика, приме няют паровое охлаждение. При увеличении площади аварийной поверхности потребуется значительный расход пара, а поэтому переходят на охлаждение аппарата водой. В случае охлаждения корпуса паром температура поверхности металла снижается меньше, а следовательно, корпус аппарата находится в более благоприятных условиях. Распылители должны Находиться на расстоянии 150—250 мм от корпуса и на 250—300 мм между собой (рис. 25).
При водяном охлаждении необходимо обеспечить тонкое распи ливание воды, которая должна омывать аппарат в виде плотного тумана. При переходе с парового охлаждения на водяное целесо образно подачу пара прекращать постепенно по мере включения водяных распылителей. При появлении на аппарате небольших перегретых участков можно ограничиться подачей водяного пара
104
по одному'шлангу, рассчитанному на давление 8 ати. При водя ном охлаждении необходимо учитывать, что после перерыва в по даче воды горячая поверхность аппарата не должна подвергаться
Рис. 25. Паровое охлаждение перегретых уча стков аппарата.
1 — линии подачи пара; 2 — распылительные наконеч ники; з — перегретый участок аппарата; 4 — детали распылительного наконечника; 5 — отверстие.
вторичному охлаждению. Следовательно, после прекращения подачи воды установка должна быть выведена на аварийны!! ре монт.
9. Футеровка аппаратов установки «Гудри»
Для защиты корпуса реакторов установки каталитического крекинга «Гудри» от воздействия высоких температур приме няется изоляционный бетон, который заливают в пространство между внутренним металлическим кожухом («жакетом») и корпу сом аппарата.
В качестве изолирующей массы применяется бетон, который изготовляется из диатомового порошка, смешанного с портланд цементом в соотношении 4 : 1 (по объему). Как известно, легкая диатомовая крошка выпускается в США под разными фирмен ными названиями: Сил-О-Сел Сз, кизайт, дюросил, дикаляйт. Обожженная и иеобожениая диатомовая крошка в смеси с портлаНдским или глиноземистым цементом используется для при готовления изоляционных бетонов. Бетон, составленный из че тырех частей диатомовой крошки Сил-О-Сел Сз и одной части портланд-цемента по объему, или соответственно 55 и 45% повесу, имеет объемный вес 960 кг/мъ. Расход крошки при этом соста вляет 450 кг!мъ.
При изготовлении изоляционного бетона диатомовая крошка предварительно пропитывается водой; после удаления избытка воды к массе добавляют портланд-цемент, затем ее тщательно перемешивают. Воду добавляют к массе в количестве, необходи мом для хорошей ее укладываемости. Количество добавляемой воды определяется при изготовлении из массы образцов-кубов трамбованием на стандартном копре, применяемом в лаборато
105
риях по испытанию строительных материалов. Изоляционная масса должна содержать такое количество воды, при котором На поверхности образцов выступают капельки воды. В случае избытка воды прочность и плотность изоляционного бетона снижаются.
При изоляции реакторов установки «Гудри» бетон после тща тельного перемешивания укладывают за два приема в кольце образное пространство между кожухол! и корпусом аппарата. При этом изоляционная масса уплотняется при постукивании ко жуха молотком с закругленным бойком. Снаружи корпуса аппа рата имеются дополнительная изоляция и система труб, по кото рым циркулирует расплавленная солд для создания равномерной температуры поверхности корпуса и съема избытка тепла. В эксплуатационных условиях температура катализатора в аппа рате достигает 450—550°. Процесс работы аппарата цикличен: вначале через катализатор пропускают пары нефти под давле нием до 3 ат и при температуре 430°, а затем реактор продувают нагретым воздухом под давлением до 3 ат. Пары нефти и нагре того воздуха после каждого цикла удаляются под вакуумом. В процессе эксплуатации в кожухе аппарата наблюдалось обра зование трещин и отверстий, обнажающих изолирующую массу, которая пропитывалась продуктами крекинга, выгорающими при продувке воздухом со значительным местным повышением темпе ратуры. Местные перегревы приводят к дальнейшему разруше нию «жакета», а затем к перегреву корпуса реактора до красного каления с образованием отдулин и свищей. Быстрое разрушение теплоизоляционной футеровки в аппаратах установки «Гудри» объясняется применением в качестве вяжущего вещества чистого портланд-цемента (без добавок), который нежароустойчив, осо бенно в условиях периодического воздействия температуры и во дяного пара.
Более устойчивыми- в этих условиях будут теплоизоляционные бетоны на основе пуццоланового портланд-цемепта или глино земистого цемента с тонкомолотыми добавками (диабазовой му кой или молотым кварцевым песком) и теплоизоляционными запол нителями (песком из дробленых шамотных легковесных кирпи чей марки БЛ-1,3, БЛ-0,9, БЛ-0,8 и др.). Применение изоляцион ного бетона Сил-О-Сел С3 приведенного состава, вероятно, воз можно лишь в качестве изоляционной прослойки между гермети чески закрытыми плоскостями при отсутдявии воздействия' водя
ного |
пара. |
|
|
|
В |
качестве |
изоляционной |
массы для |
реакторов установок |
«Гудри» можно |
рекомендовать |
следующий |
состав: |
|
1 |
вес. ч. глиноземистого цемента марок 400 и 500; |
|||
1 |
вес. ч. диабазовой муки; |
|
|
|
2,5 вес. ч. песка из молотого шамотного кирпича-легковеса марки БЛ-1,3 или БЛ-0,8 со средним размером частиц 1—2,5 мм; 0,5 вес. ч. песка из молотого обожженного диатомита со сред
ним размером частиц 1—2,5 мм.
106
Смесь приготовляется в растворомешалке, где вначале пере мешивается в сухом виде цемент с диабазовой мукой, молотым легковесом и диатомитом, а затем с водой.
Молотый легковес и диатомит перед смешением увлажняются (до 12—15%). Количество воды, добавляемое в сухую смесь, под бирается при укладке раствора теми же методами, что и для бе тона Сил-О-Сел С3.
После укладки изоляционная масса должна быть выдержана во влажной среде в течение суток. При выводе аппарата на режим рекомендуется футеровку прогреть плавно, а при температуре 110—130° выдержать в течение 10—12 час. для удаления свобод ной воды.
Глава VIII
ЗАЩИТА ТРУБОПРОВОДОВ ЦЕМЕНТНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
1. Коррозия трубопроводов и методы их защиты
Как известно, все подземные трубопроводы, сооружаемые из стальных труб, подвергаются почвенной коррозии и коррозии, вызываемой блуждающими токами. Влажные, сильно минерали зованные грунты являются особо коррозийноактивнымп. Их со противление измеряется величиной 0,5 ом м. Влажные засолен ные грунты, в том числе суглинки, супеси, торфяные болотные
грунты и т. п., |
имеют |
сопротивление 5—10 ом м. Грунты же |
с низкой коррозийной |
активностью — слабовлажиые и сухие |
|
пески, супеси и |
гравелистые грунты — имеют сопротивление |
|
более 100 ом м. Коррозия трубопроводов, вызываемая блуждаю щими токами, зависит от величины тока, источником которого являются электрифицированные железные дороги. Токи от элек трифицированных железных дорог в трубопроводах без электро защиты достигают 50—100 а. В местах выхода тока из трубопро водов металл интенсивно разрушается. Блуждающие токи в не которых случаях в течение 6—8 месяцев вызывают сквозное про ржавление трубопроводов. В настоящее время применяется ком бинированная защита подземных трубопроводов от коррозии при помощи изоляционных покрытий, предохраняющих трубы от не посредственного соприкосновения металла с грунтом, и электро защита, заключающаяся в том, что при помощи специальных установок трубопровод становится катодом и, следовательно, коррозийное разрушение прекращается.
При транспортировке газов, содержащих сероводород и кон денсирующиеся водяные пары, коррозии подвергается и внутрен няя поверхность труб. Например, газы Ишимбаевского района Башкирской АССР иногда содержат до 11% сероводорода, вслед ствие чего промысловые газопроводы выходят из строя через 1—2 года. Интенсивно корродируют и трубы, по которым тран спортируется искусственный газ со сланцеперерабатывающих заводов.
108
Внутризаводские коммуникации, транспортирующие агрес сивные газы, сернистые нефти, нефтепродукты и кислые растворы, также подвергаются интенсивной коррозии.
Вместо металлических труб в некоторых случаях применяют коррозийностойкпе неметаллические трубы (стеклянные, керами ческие, из диабазового литья, винипласта, фаолита, полиэти лена и др.). На катализаторных фабриках успешно используются винипластовые трубы для транспортировки кислых растворов при температуре до 60° и фаолитовые трубы, используемые при тем пературах до 120°. Имеется опыт применения на пефтемаслозаводах стеклянных труб из термостойкого стекла. Однако неметал лические трубы не нашли еще широкого применения на нефте химических заводах из-за их недостаточной термической стой кости, морозостойкости, невысокой механической прочности и трудности монтажа.
Наряду с неметаллическими трубопроводами в промышлен ности применяются трубы из углеродисто!! стали, защищенные изнутри слоем неметаллического химически стойкого материала, например эмалированные трубы. Практическое применение в хи мической промышленности получили гуммированные трубы и в некоторых случаях трубы, покрытые с внутренней стороны хи мически стойкими лаками и эмалями, например бакелитовым, перхлорвиниловым, битумно-масляными лаками и др. Такие за щитные покрытия устойчивы в кислых растворах при темпера турах не выше 65°.
Однако защитные лаковые пленки слабо сопротивляются меха ническим воздействиям и мало устойчивы против эрозионного действия протекающих агрессивных жидкостей.
Находят применение в промышленности стальные трубы, фу терованные винипластом и органическим стеклом. Производство таких труб освоено Первоуральским старотрубным заводом. Про цесс изготовления футерованных труб состоит из следующих опе раций. Вначале из листового винипласта или оргстекла свари вается труба, которая вставляется в стальную трубу и вместе с нею в печи нагревается до необходимой температуры. При этом пластмассовая труба расширяется и плотно прилегает к внутрен-' ней поверхности стальной трубы. Испытания показали, что фу терованные трубы выдерживают давление испытания наравне со стальными трубами и работают в солянокислых средах при тем пературах до 100°.
В каталитических процессах и процессах пиролиза с пневмо транспортом необходима защита трубопроводов не только от кор розии, но и от воздействия высоких температур и эрозии при транспортировке пылевидных, шариковых и других гранулиро ванных катализаторов. Как показала практика, для этих усло вий единственно надежным способом защиты является примене ние бетонных футеровок.
109