Контрольная работа по "Химии"

Содержание 

 

Задание №1…………………………….………………………………….….	стр. 2
Задание №2…………………………………………………...………….…...	стр. 4
Задание №3….………………………………………………………….……	стр. 8
Задание №4…………………………………………………………….……	стр. 11
Задание №5………………………………………………………………….	стр. 16
Литература…………………………………………………………………..	стр. 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 1.

Дать определение указанному термину  согласно, Правил. Выполнить эскиз  и охарактеризовать, опираясь на знания, полученные при изучении дисциплины «Оборудование предприятий химического  и нефтегазоперерабатывающего производства». (Сосуд)

 

Сосуд - герметически закрытая емкость, предназначенная  для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования  газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и  выходные штуцера.

В зависимости  от геометрической формы внутренней полости различают:

– v цилиндрический сосуд;

– конический сосуд;

– шаровой  сосуд;

– торообразный сосуд;

– призматический сосуд;

– или  их сочетание (комбинированный сосуд).

В зависимости  от рабочего расположения продольной оси различают:

– горизонтальный сосуд;

– вертикальный сосуд;

– наклонный сосуд.

Многокамерный сосуд – сосуд, имеющий две  или более рабочих полости, используемых при различных или одинаковых условиях (давление, температура, среда)

Передвижной сосуд – сосуд, предназначенный  для временного использования в  различных местах или во время  его перемещения.

Цистерна  – передвижной сосуд, постоянно  установленный на раме железнодорожного вагона, на шасси автомобиля (прицепа) или на других средствах передвижения, предназначенный для транспортирования газообразных, жидких и других веществ.

Баллон  – передвижной сосуд, имеющий  одну или две горловины для  установки вентилей или штуцеров, предназначенный для транспортирования, хранения и использования сжатых, сжиженных или растворенных под  давлением газов.

Бочка –  передвижной сосуд цилиндрической или другой формы, который можно  перекатывать с одного места на другое и ставить на торцы без дополнительных опор, предназначенный для транспортирования  и хранения жидких и других веществ.

Стационарный  сосуд – постоянно установленный  сосуд, предназначенный для эксплуатации в одном определенном месте.

Резервуар – стационарный сосуд, предназначенный  для хранения газообразных, жидких и других веществ.

Сборник – стационарный сосуд, предназначенный  для накопления вещества в технологическом  процессе.

Мерник  – стационарный сосуд, предназначенный  для приема и выдачи определенных порций вещества.

Ресивер – сосуд, предназначенный для  стабилизации давления газа, поступающего к потребителю.

Аппарат – сосуд, оборудованный внутренними  устройствами, предназначенный для  проведения химико-технологических  процессов.

Емкостной аппарат – аппарат, основной технологической  характеристикой которого является объем его внутренней полости.

Конструкции внутренних устройств должны обеспечивать удаление из сосуда воздуха при гидравлическом испытании и воды после гидравлического  испытания.

Сосуды  должны иметь штуцеры для наполнения и слива воды, а также удаления воздуха при гидравлическом испытании.

На каждом сосуде должен быть предусмотрен вентиль, кран или другое устройство, позволяющее  осуществлять контроль за отсутствием  давления в сосуде перед его открыванием; при этом отвод среды должен быть направлен в безопасное место.

Конструкция сосудов, обогреваемых горячими газами, должна обеспечивать надежное охлаждение стенок, находящихся под давлением, до расчетной температуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 2.

Записать правила соответствующее  указанному номеру, дать необходимые  пояснения и проиллюстрировать  его. (65)

* дать определения расчетных величин или указать методы контроля.

 

Правило 65. В сосудах применяются днища: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские  неотбортованные, плоские, присоединяемые на болтах.

 

Эллиптические днища (рис: 2.1) имеют рациональную конструктивную форму, поэтому в аппаратостроении применяются чаще других. Постепенное и непрерывное уменьшение радиуса кривизны эллипсоидальной поверхности днища от центра к краям обеспечивает равномерное распределение напряжений без концентрации их. Для удобства присоединения к обечайкам эллиптические днища изготовляют с цилиндрическим бортом.

Рис.2.1. Элиптическое днище:

а – цельноштампованное; б – сварное из сегмента и лепестков

 

ГОСТ  устанавливает размеры и условия  применения эллиптических днищ. Принято  условное обозначение днищ: например, обозначение «Днище 400X6 – 25 – 09Г2С» означает: внутренний диаметр днища D_B = 400 мм; толщина стенки Si = 6 мм; высота борта 25 мм; материал, из которого изготовлено днище, – сталь марки 09Г2С.

Стандартизованные и нормализованные эллиптические  днища применяют для аппаратов, работающих под давлением до 10 МН/м².

 

Полушаровые днища. Полушаровые днища применяют для аппаратов большого диаметра (более 4 м), работающих под давлением. Их изготовляют сварными из отдельных штампованных элементов – шарового сегмента и шаровых лепестков (рис. 2.2) по нормалям.

Рис. 2.2. Полушаровое днище:

1 – шаровой  сегмент; 2 – шаровые лепестки.

 

Сферические днища с отбортовкой.

В сечении  плоскостью, проходящей через ось, сферическое  днище      (рис. 2.3) представляет кривую, состоящую из двух участков: центрального (выполненного большим  радиусом) и сопрягающего (выполненного меньшим радиусом). Цилиндрический борт должен иметь высоту h≥s + 0,015 м при толщине стенки s≤0,002 и h≥s/2 + 0,0025 м при s≥0,002 м. Благодаря этому шов приварки днища к корпусу находится вне напряженной зоны.

Рис. 2.3. Сферическое отбортованное днище

 

Сферические неотбортованные днища без переходного  радиуса и цилиндрического борта  применяют только для малоответственных аппаратов, в которых избыточное давление не превышает 0,07 МН/м².

Конические днища. В тех случаях, когда по условиям процесса необходимо полностью удалить из аппарата сыпучие или вязкие среды, применяют конические днища. При давлениях до 0,07 МН/м² можно применять днища без отбортовки (для углов при вершине 60, 90 и 120°), в остальных случаях применяют отбортованные днища (для углов при вершине 60° и 90°). На рис. 2.4 показаны осевые разрезы и развертки перечисленных днищ.

Рис. 2.3. Конические днища и их развертки:

а – с  отбортовкой; б – без отбортовки.

 

Плоские днища применяют только для аппаратов, работающих под наливом без давления; для аппаратов диаметром выше 0,4 м, работающих под давлением, применять плоские днища нельзя. При равных расчетных условиях толщина плоского днища намного больше, чем других днищ.

Для аппаратов  диаметром более 0,8 м плоские днища  рекомендуется укреплять ребрами, как показано на рис. 2.4.

 

Рис. 2.4. Укрепление плоских днищ ребрами  жесткости:

а – наружное центральное кольцо; б – внутреннее центральное кольцо;

 в  – выступающее днище; г –  днище с упорным уголком

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задания № 3.

Необходимо выделить основные требования Правил к заданному методу контроля основного металла и сварных  соединений. Пояснить суть заданного  метода. (Металлографические исследования)

 

Глава 30

МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ  ИССЛЕДОВАНИЯ

324. Металлографическому  исследованию должны подвергаться  контрольные стыковые сварные  соединения, определяющие прочность  сосудов и их элементов, которые:

– предназначены  для работы при давлении более 5 МПа (50 бар), или температуре свыше 450°C,или  температуре ниже -40°C независимо от давления;

– изготовленные  из легированных сталей, склонных к  подкалке при сварке; двухслойных  сталей; сталей, склонных к образованию  горячих трещин (устанавливаются  автором технического проекта).

325. Металлографические  исследования допускается не  проводить для сосудов и их  элементов толщиной до 20 мм, изготовленных  из сталей аустенитного класса.

326. Образцы  (шлифы) для металлографического  исследования сварных соединений  должны вырезаться поперек шва  и изготовляться в соответствии  с требованиями государственных  стандартов.

327. Образцы  для металлографических исследований  сварных соединений должны включать  все сечение шва, обе зоны  термического влияния сварки, прилегающие  к ним участки основного металла,  а также подкладное кольцо, если  таковое применялось при сварке  и не подлежит удалению. Образцы  для металлографических исследований  сварных соединений элементов  с толщиной стенки 25 мм и более  могут включать лишь часть  сечения соединения. При этом  расстояние от линии сплавления  до краев образца должно быть  не менее 12 мм, а площадь контролируемого  сечения - 25 x 25 мм.

328. При  изготовлении образцов для исследования  тавровых и угловых сварных  соединений трубных элементов  контрольные соединения должны  разрезаться вдоль оси трубы  (штуцера).

329. При  получении неудовлетворительных  результатов металлографического  исследования допускается проведение  повторных испытаний на двух  образцах, вырезанных из того  же контрольного соединения.

330. В  случае получения неудовлетворительных  результатов при повторных металлографических  исследованиях швы считаются  неудовлетворительными.

331. Если  при металлографическом исследовании  в контрольном сварном соединении, проверенном ультразвуковой дефектоскопией  или радиационным методом и  признанном годным, будут обнаружены  недопустимые внутренние дефекты,  которые должны были быть выявлены  данным методом неразрушающего  контроля, все производственные  сварные соединения, проконтролированные  данным дефектоскопистом, подлежат 100-процентной проверке тем же  методом дефектоскопии. При этом  новая проверка качества всех  производственных стыков должна осуществляться другим, более опытным и квалифицированным дефектоскопистом.

332. Необходимость,  объем и порядок металлографических  исследований сварных соединений  литых и кованых элементов,  труб с литыми деталями, элементов  из стали различных классов,  а также других единичных сварных  соединений устанавливаются техническими  условиями на изготовление или  нормативно-технической документацией.

 

Пояснение

 

Металлография – метод исследования и контроля металлических материалов.

Металлографическому исследованию подвергаются стыковые, тавровые и угловые соединения для  выявления возможных внутренних дефектов (трещин, непроваров, шлаковых и металлических включений и  др.), а также для установления глубины проплавления и структуры  металла шва.

Контроль  производится путем исследования поверхности  шлифа, вырезанного поперек сварного шва. Контролируемая поверхность должна включать в себя сечение шва с  зоной термического влияния и  прилегающей к ней участком основного  металла.

Вырезка заготовок для шлифов производится режущим (фрезеровка, строгание) или  абразивным инструментом. Допускается  газовая или плазменная резка, если при этом будут исключены структурные  изменения металла в исследуемом  сечении.

К металлографическим относятся макроструктурные и микроструктурные исследования.

Макроисследование проводится визуально или при  увеличении до 30 раз. Макроструктурный анализ выявляет форму и размеры  шва, площадь и форму провара  основного металла, направленность, рост и размеры кристаллитов, размеры  и форму околошовной зоны, наличие  в соединении непроваров, трещин, пор, шлаковых включений, химической неоднородности и т. п.