Перспективы развития и изменения конструкций аппаратов переработки нефти и газа

Константин Владимирович Ефанов (2024)

Руководителям компаний, занимающихся выпуском оборудования, главным конструкторам по аппаратам переработки нефти и газа и для нефтехимии из проектных институтов и заводов-изготовителей. Для того, чтобы ответить на вопрос как будут развиваться конструкции аппаратов, нужно проанализировать развитие технологий, то есть процессов, под которые аппараты проектируются, и посмотреть развитие методик прочностного и технологического расчетов и технологий нефтяного аппаратостроения.

Развитие конструкций аппаратов

Проектирование аппарата состоит из определения внутренней геометрии корпуса и внутренних устройств и конструирования оболочки корпуса. Разработка выполняется на основании опросных листов, подготовленных в проектных организациях по проектирования объектов переработки нефти и газа. Как правило в три стадии: сначала технологический расчет, затем технический проект конструкторской документации (по ЕСКД) и после этого рабочая конструкторская документация (по ЕСКД). Аппараты разрабатываются под конкретные технологические решения по проектируемой проектной документации в проектной организации и заказчиком по сути являются технологические решения, в которых привязывается аппарат. Поэтому на развитие конструкций аппаратов влияние оказывают развитие технологий переработки в виде заказчика (определяют технические требования к конструкциям), а также методики расчета аппаратов.

Технология переработки нефти и газа влияют на назначение аппарата и на геометрические размеры внутреннего пространства аппарата. Методика расчета и конструирования определяет толщину стенки корпуса аппарата. Технология влияет на конструкцию корпуса изменением требований к ней по размерам и давлениям, например, рост объема одного аппарата с толстой стенкой. В этом случае конструирование будет изменяться под подбор наименее металлоемкого решения, что будет рассмотрено ниже. Методика конструирования изменится для детальной оценки распределения напряжений по толщине стенки и применению наиболее обоснованного решения без лишних затрат на материалы.

Выделим тенденцию влияния изменения технологии на изменения в методиках проектирования. Влияние переработки на конструирование корпусов аппаратов и действие является односторонне. Противоположенное влияние может быть от конфигурации аппаратов по внутренним устройствам — при закладывании определенных процессов и аппаратов в технологию. Вместе с тем, на конструкции может оказывать влияние изменения в технологии аппаратостроения (изготовления) путем снятия технологических ограничений методов обработки на разрабатываемые конструкции.

В работе [2,с.270] приводится, что прогнозы развития технологий переработки нефти делаются на основе анализа пиковых направлений патентов и по анализу динамики и развития технологий. Распространим этот подход и на аппараты для переработки. Кратко приведем анализ патентов и диссертаций одним абзацем и затем подробно рассмотрим влияние на изменения в конструкциях аппаратов от изменения динамики развития технологии переработки, от развития методики расчетов и проектирования технологического оборудования и от развития технологии аппаратостроения.