Ремонт колонной аппаратуры.

Колонная аппаратура относится к основному технологическому оборудованию нефтегазопереработки и нефтехимии. К колонным аппаратам относят ректификационные колонны, абсорберы, адсорберы, десорберы, скрубберы, дистилляторы, экстракторы.

Колонные аппараты, как правило, устанавливают на открытой площадке на разных отметках от земли. Эти аппараты имеют форму цилиндра постоянного или переменного сечения и их высота обычно значительно больше диаметра. Корпус аппарата опирается на опорную часть - цилиндрическую (коническую) юбку или на опорные лапы и устанавливается на железобетонных фундаментах, постаментах или на металлических этажерках.

Внутренние устройства колонной аппаратуры могут быть простыми и сложными, иметь разнообразную конструкцию (колосники, отбойники, улиты, маточники, контактные тарелки различных конструкций, опорные тарелки под насадку и т.д.), выполняются разборными из отдельных секций, ширина которых позволяет производить их монтаж и демонтаж через люки аппарата. Разборная конструкция внутренних устройств позволяет также компенсировать различие температурных расширений внутренних устройств и корпуса, избежать их возможного коробления.

Большинство колонных аппаратов работает при высокой температуре под давлением или в вакууме и содержит огне- и взрывоопасные среды. В процессе эксплуатации колонны подвергаются коррозионному, эрозионному и термическому износу корпусов и внутренних устройств.

Скорость износа зависит от многих факторов: от физико-химических свойств среды, условий ведения процесса, конструктивного исполнения, качества металла корпуса и внутренних устройств, применения соответствующих ингибиторов коррозии.

Механический износ корпуса и внутренних устройств - неизбежный естественный процесс, он проявляется в виде пластических деформаций деталей, а также образовании трещин в металле при превышении расчетных давлений и температур.

Сернистая коррозия наблюдается в аппаратах, работающих при невысоких температурах в присутствии влажных сернистых соединений, а также при повышенных температурах (свыше 250^оС) - высокотемпературная сернистая коррозия.

Хлористо-водородной коррозии подвержены верхние пояса атмосферных колонн, где растворение хлористого водорода в каплях воды приводит к образованию слабой соляной кислоты.

Коррозия нафтеновыми кислотами характерна для нижних и средних поясов колонной аппаратуры. В результате коррозионного износа происходит уменьшение толщины стенки аппарата, коррозионное растрескивание сварных соединений.

Эрозионный износ корпусов колонн наиболее интенсивен в местах с высокими скоростями жидкости и паровых потоков, содержащих абразивные включения (катализатор, адсорбент, кокс). Участки корпусов, подверженные эрозии, защищают специальными устройствами (улиты, маточники, отбойные листы и т.д.), уменьшающими кинетическую энергию струй жидкости и пара.

Температурное разрушение корпусов колонн и их деформация является следствием ползучести металлов. Так, для углеродистых сталей ползучесть проявляется при температуре выше 375^оС, для легированных сталей выше 420^оС.

Износ колонных аппаратов опасен не только из-за нарушения их прочности; образовавшиеся продукты коррозии могут закупорить или загрязнить трубопроводы небольшого сечения, теплообменники и конденсаторы.

Для борьбы с коррозионным, эрозионным и термическим износом для изготовления корпуса и внутренних устройств колонн используют стойкие материалы с учетом рабочих условий в аппарате (температура, давление, агрессивность среды). Корпуса аппаратов изготавливают из сталей ВСт3сп (температура стенки t £ 425^оС, давление Р £ 5 МПа), 20К (t £ 475^оС, давление не ограничено), 16ГС (аппараты, работающие при повышенных давлениях, ( t £ 475^оС), 12ХМ (t £ 560^оС, Р £ 10 МПа) и других сталей.

При наличии коррозионных сред корпуса колонн изготавливают из биметалла с защитным слоем из сталей 08Х13 (сернистая коррозия), монеля (хлористо-водородная коррозия), 12Х18Н10Т (хлористо-водородная коррозия, коррозия нафтеновыми кислотами) и других материалов.

Внутренние устройства колонной аппаратуры изготавливают из углеродистых и легированных сталей (ВСт3сп, 08Х13, 12Х18Н10Т), монеля и др.