Для трубопроводов применяется балочная прокладка, при которой несущей балкой является труба с максимальным размером.
На этажерках, в насосных станциях, трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой располагаются на опорах без дополнительных металлоконструкций, но с установкой систем компенсации тепловых деформаций.
Металлоконструкция труб отличается от конструкции обечаек аппаратов. Трубы изготавливают без сварных швов или с одним продольным швом. Трубы для экономии материала делают из стали с классом прочности, например, КП90, для получения минимальной массы.
Технология изготовления труб на трубном заводе отличается от изготовления обечаек на единичном производстве на заводах нефтяного машиностроения и оболочек из рулона резервуаров.
Общим в конструкции труб и обечаек является расположение продольных швов в зоне стыка:
Конструирование элементов трубопроводов, содержащих врезки (места пересечения оболочек) аналогично конструированию соответствующих элементов корпусов аппаратов.
Конструирование трубных фитингов (тройников, переходов) выполняется, так же как и узлов врезки и переходов для сосудов под давлением.
Методика прочностного расчета технологических и магистральных трубопроводов по нормам имеет отличия от методики по нормам на расчет сосудов и аппаратов. Однако для расчета трубных деталей можно выделить два вида нагрузок: от внутреннего давления и от механического воздействия остальной части трубопровода, передающейся в местах стыков.
Элемент отвода в нормах рассчитывается по формуле для прямой катушки с использованием коэффициента интенсификации напряжений. Но отвод, как и патрубок штуцера, технически должен быть рассчитан от внутреннего давления и от изгиба. При расчете на изгиб вводится коэффициент интенсификации, показывающий различие в жесткости прямой и гнутой трубы. Подробно вопрос расчета трубных деталей на прочность приведен в работе [16]. В настоящее время технологические трубопроводы рассчитываются на прочность в программе СТАРТ.
Заключение
1. В настоящей работе рассмотрен вопрос проектирования и изготовления нефтяных аппаратов по СПДС и изготовления на монтажной площадке в сравнении с изготовлением на заводах нефтяного машиностроения.
2. Для проектирования установок и аппаратов в отдельности выполнено сравнение применения программ трехмерного моделирования, используемым для проектирования нефтеперерабатывающих заводов и программ твердотельного моделирования для машиностроительного конструирования.
3. Приведено краткое описание металлоконструкций промышленных этажерок технологических установок нефтепереработки, в которых размещаются аппараты.
4. Приведены краткие сведения по программным пакетам, используемым для проектирования металлоконструкций и проектирования сосудов и аппаратов.
Литература
1. Мельников Н.П. Металлические конструкции. 2-е изд. – М.: Стройиздат, 1980. – 776 с.
2. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций: Учеб. пособие для техникумов. – 2-е изд. – М.: «Стройиздат», 1991. – 431 с.
3. Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. М.: Машиностроение. 1978. – 328 с.
4. Бабицкий И.Ф., Вихман Г.Л., Вольфсон С.И. Расчет и конструирование аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов. – М.: Недра. 1965. – 904 с.
5. Ефанов К.В. Теория расчета оболочек сосудов и аппаратов. – М.: Литрес. Самиздат. 2019. – 50 с.
6. Ефанов К.В. Расчет нефтяных аппаратов методом конечных элементов. – М.: Литрес, 2020. – 70 с.
7. Ефанов К.В. Расчет коробчатых оболочек корпусов сосудов, аппаратов и металлоконструкций. – М.: Литрес, 2020. – 26 с.
8. Ефанов К.В. Металловедение стенки нефтяного аппарата. – М.: Литрес, 2020. – 60 с.
9. Рахмилевич Р.З., Зусмановская С.И. Расчет аппаратуры, работающей под давлением. – М.: Издательство стандартов, 1968. – 180 с.
10. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. – М.: Химия, 2012. – 440 с.
11. Молоканов Ю.К., Харас З.Б. Монтаж аппаратов и оборудования для нефтяной и газовой промышленности. Учебник для вузов. – 2-е изд. – М.: Недра, 1982. – 391 с.
12. Рабинович И.М. Строительная механика стержневых систем. Ч.II. Статически неопределимые системы. – М.: Стройиздат, 1954. – 548 с.
13. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука. 1976. – 608 с.
14. Ткаченко А.А. Перспективы решений Autodesk и AVEVA для проектирования российских нефтеперерабатывающих и газоперерабатывающих производств. Точка зрения отдела САПР // Промышленный сервис. – №3. – 2012. – С.5-7.
15. Капустин В.М., Рудин М.Г. Химия и технология переработки нефти. – М.: Химия, 2013. – 496 с.
16. Камерштейн А.Г., Рождественский В.В., Ручимский М.Н. Расчет трубопроводов на прочность. Справочная книга. – М.: Гостоптехиздат, 1963. – 424 с.
17. Магалиф В.Я., Иткина Д.М., Корельштейн Л.Б. Монтажное проектирование химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. – Москва, 2010. – 346 с.
18. Магалиф В.Я. Теоретические основы конструирования трубопроводов. – Москва, 2011. – 35 с.
19. ГОСТ 21.502 Правила выполнения проектной и рабочей документации металлических конструкций. – М. Стандартинформ, 2008.
Информация по оформлению обложки
В оформлении обложки использован технический рисунок автора (аппарат колонного типа с ребристой оболочкой корпуса).