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

ским свойствам не удовлетворял требованиям эксплуатации в колоннах гидрирования и дегидрирования. Поэтому А. А. Пи­ роговым и В. П. Ракиной были проведены специальные исследо­ вания с целью получения легковесного пеношамотного кирпича, который по своим свойствам, был бы аналогичен кирпичу завода «Аннаверк» марки 26/2. Кроме того, были проведены работы по подбору состава раствора для укладки кирпичей в колоннах.

В результате исследования было установлено, что для полу­ чения пеношамота повышенного качества необходимы примене­ ние легко спекающихся огнеупорных глин и тонкомолотого ша­

3 мм), ускоренный режим сушки полуфабриката. Кроме того, для создания более однородной структуры был повышен норматив по объемному весу пеномассы с 0,85—0,95 до 0,96—1,06 г/см3.

Показатели свойств пеношамота повышенного качества по данным исследования 14 промышленных партий приведены в табл. 18. Для сравнения в этой же таблице приводятся показа­ тели качества легковеса, применяемого за границей. Изготовлен­ ный пеношамот имеет в среднем объемный вес около 0,8 г/с.и3 и предел прочности при сжатии 50—60 кГ/см2. Структура пено­ шамота по сравнению со структурой обычного пеношамота более мелкозернистая и однородная. Пеношамот характеризуется удо­ влетворительной термической стойкостью при нагреве до 600° и воздушном охлаждении.

Таблица 18

Свойства пеношамота повышенного качества

По своим упругим свойствам при нагреве до 800° специальный пеношамот почти не отличается от легковеса, применяемого в за­ граничной практике.

122

Промышленные испытания показали, что пеношамот повышен­ ного качества является удовлетворительным материалом для фу­ теровки реакционных аппаратов установок искусственного жид­ кого топлива.

2. Подбор растворов для кладки из легковесного кирпича

При подборе состава раствора в качестве исходных материа­ лов использовались шамотный порошок и глиноземистый цемент. При разработке состава раствора определялись оптимальное соотношение шамота и цемента и оптимальный зерновой состав наполнителя. В результате проведенного исследования для кладки пеношамота рекомендуется раствор следующего состава (% вес.).

Шамотный порошок, изготовленный из часов-

размером больше 1 мм должно быть до 2%, а меньше 0,088 мм — 25—30%. В шамотном порошке не должно быть сырой глины, извести и других веществ, загрязняющих порошок. Глиноземи­ стый цемент применяется марки 400 или 500 (ГОСТ 969-41) без содержания примесей металлического железа. Цемент должен содержать SiO2 не более 12%. Полученный от завода-изготови­ теля свежий цемент можно хранить в бумажных мешках, закры­ тых, чистых и сухих помещениях желательно при температуре не ниже +5°.

Разработанный раствор для кладки шамотных кирпичей имеет низкие газопроницаемость (коэффициент газопроницаемости до

деления допустимого содержания в глиноземистом цементе ме­ таллического железа были испытаны образцы раствора на стой­ кость к воздействию окиси углерода. Один образец был изготовлен на глиноземистом цементе с содержанием 1,66% металлического железа, а другой — на глиноземистом цементе с содержанием 0,3% металлического железа. После пропускания через первый образец в течение 80 час. окиси углерода было установлено, что образец почернел и в Нем наблюдались включения углеродистого вещества. В одном месте произошло откалывание кусочка от образца. В результате пропускания окиси углерода в течение такого же времени через поры второго образца, содержащего

123

меньшее количество металлического железа, сколов обнаружено не было, но наблюдались общее небольшое почернение образца и присутствие мелких включений углеродистого вещества

(0,015—0,06 мм).

На основании результатов испытания можно сказать, что даже лри малом содержании металлического железа в глиноземи­ стом цементе при воздействии окиси углерода в порах раствора в течение сравнительно небольшого времени откладывается угле­ род. Поэтому для обеспечения стойкости раствора не следует допускать содержание металлического железа в глиноземистом цементе.

3. Футеровка аппаратов установок искусственного жидкого топлива фасонными плитками

Футеровка реакционных колонн высокого давления установок гидрирования и дегидрирования производится фасонными плит­ ками, изготовленными из пеношамотного легковесного кирпича. Во избежание брака при транспортировке фасонные плитки целе­ сообразно изготовлять вблизи футеруемых аппаратов. Для этой цели применяют круглопильные станки с ручной подачей, кото­ рые можно приспособить для нарезания нормального кирпича на прямые плитки, обработки их по контуру для получения кли­ новидной формы, выборки паза, обработки торца под углом. Слож­ ный фасон плиток рекомендуется изготовлять на горизонтально­ фрезерном станке при помощи инструмента, разработанного Харь­ ковским институтом огнеупоров.

Футеровка колонны обычно осуществляется при ее горизон­ тальном положении в условиях, обеспечивающих возможность ее поворота вокруг оси. Перед началом обмуровки внутреннюю по­ верхность аппарата тщательно очищают при помощи пескоструй­ ного аппарата или металлических шеток. Следы масел или жира удаляют четыреххлористым углеродсм. Остатки ржавчины и пыли выдувают из аппарата сжатым воздухом. Толщину футе­ ровки выполняют в зависимости от диаметра колонны. Так, для колонн диаметром 800 мм предусматривают толщину футеровки 60 мм (первый слой 24 мм, второй слой 20 мм). Для колонны диаметром 1000 мм толщина футеровки 65 мм (первый слой 34 мм, второй слой 25 мм). В колонне диаметром 1200 мм тол­ щина футеровки 75 мм (первый слой 34 мм, второй слой 32 мм). Первый слой футеровки, соприкасающийся с корпусом аппарата, укладывают из фальцованных плиток с гребнями, а внутрен­ ний — из плиток с пазами. Обмуровку ведут от середины колонны к обоим ее концам либо от обоих концов колонны к ее середине. Плитки из легковесных кирпичей перед укладкой погружают в воду и хорошо смачивают. Перед подачей в колонну плитки из легковесных кирпичей или раствор укладывают в легкий яшик из жести или в небольшой деревянный ящик, Нередвигаемый по

124

деревянным доскам. При укладке раствор быстро Наносят на тыльную сторону плитки и пазы при помощи небольшой лопатки равномерным слоем толщиной не более 3—4 мм. После этого плитку прижимают к корпусу колонны или к поверхности уже уложенного наружного слоя футеровки и укладывают по на­ правляющей рейке или шнуру. Допустимая толщина швов кладки 3 мм. Для радиальных швов возможно расширение шва по направлению к металлическому корпусу колонны на 1,0— 1,5 мм. Не допускается не­

вают. Последние плитки, укладываемые по цилиндрической части колонны, должны быть точно пригнаны по месту (рис. 32).

После укладки первого наружного слоя все неровности, полу­ чившиеся На нем, выравнивают при помощи абразивного круга, затем поверхность слоя тщательно очищают щеткой. Перед уклад­ кой второго слоя первый уложенный слой увлажняется еще раз водой, чтобы он не отнимал воду из вновь укладываемого раствора. Увлажнение слоя по мере высыхания при перерывах в работе следует периодически повторять. После укладки второго слоя поверхность его также очищают и обтачивают, все образовав­ шиеся в швах пустоты тщательно заделывают раствором. Если свежеприготовленный раствор в процессе кладки слегка загусте­ вает в ящике, то для устранения этого раствор следует переме­ шать, но не разбавлять водой.

Сушку футеровки, сложенной из легковесного шамота На гидра­ влически твердеющем растворе, не рекомендуется ускорять вна­ чале, чтобы не нарушить процессов твердения глиноземистого ■цемента. Обычно не меньше 7 суток сушат на воздухе при темпе­ ратурах не ниже 5° и не выше 25° и только после этого допускают применение искусственной сушки (электронагревателями, острым паром) при более высоких температурах.

Качество раствора контролируют определением предела проч­ ности при сжатии кубиков с длиной ребра 5 см, отлитых из рас­

125

Глава X

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ АППАРАТОВ, ^ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ КИСЛЫХ И ПЕРЕМЕННЫХ СРЕД

1. Многослойные неметаллические футеровки

На нефтемаслозаводах в производстве нефтяного черного кон­ такта (НЧК), синтетического спирта, жирных кислот, моющих средств и др. внутренняя поверхность аппаратов (реакторов, меша­ лок, нейтрализаторов) интенсивно корродирует в результате воздействия различных кислот, щело­ чей и солей, а также нефтепро­

щелочных сред применяются однослойные и многослойные футе­ ровки из неорганических силикатных материалов и высокомоле­ кулярных органических веществ. На рис. 33 показана конструк­ ция трехслойной футеровки. Для первого слоя (подслоя) приме­ няются эластичные коррозийностойкие, непроницаемые для , аг­ рессивной среды материалы.

127