Местная и внепечная объёмная термическая обработка

Внепечная объёмная термическая обработка сосудов и аппаратов способом нагрева изнутри

При изготовлении оборудования в заводских условиях обычно применяется печная термообработка, однако при отсутствии достаточного парка специальных термических печей, или на монтажных площадках при сборке крупногабаритных аппаратов, ремонте и реконструкции оборудования на месте эксплуатации, применяются другие виды термообработки.

Одним из таких видов является внепечная объёмная термическая обработка сосудов и аппаратов способом нагрева изнутри. При этом способе нагрев производится путем подачи внутрь корпуса аппарата теплоносителя, имеющего определенную температуру. В качестве теплоносителя применяется смесь продуктов сгорания жидкого или газообразного топлива с воздухом, образующаяся в специальном теплогенераторном устройстве.

Чаще всего термообработка проводится по режиму высокого отпуска для снижения уровня остаточных сварочных напряжений, улучшения структуры и свойств сварного шва и зоны термического влияния. Способ не исключает его применения для выполнения полного отжига, нормализации, стабилизирующего отжига хромоникелевых аустенитных сталей, восстановительной термообработки, а также для других технологических целей. Термообработке может подвергаться как весь аппарат целиком одновременно, так и отдельными частями последовательно с перекрытием, или отдельные части аппарата. Термообработка может проводиться на заводе-изготовителе, на монтажных площадках и в условиях действующего производства при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции аппаратов.

Технико-экономическая целесообразность этого способа обусловлена:

• качеством термообработки корпусного оборудования, соответствующим печному нагреву изделия;
• возможностью проведения термообработки при отсутствии необходимого парка стационарных термических печей;
• возможностью проведения работ по изготовлению монтажу, ремонту и реконструкции оборудования как в заводских условиях, так и на месте эксплуатации оборудования без его демонтажа;
• резким сокращением сроков работ, связанных с термообработкой;
• возможностью проведения термообработки как всей корпусной конструкции, так и отдельных ее частей.

На технологию и оборудование по внепечной объёмной термообработке получены патенты. Оригинальные термическое оборудование - теплогенераторы серии ТГЖ имеют сертификаты соответствия, в т.ч. в таможенном союзе и разрешение на применение.

ВНИМАНИЕ. Разработчики предупреждают, что применение несертифицированного оборудования и технологии для целей внепечной объемной термообработки может привести к необратимому изменению свойств металла корпуса аппарата.

С использованием указанного способа ПАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» разработал и внедрил целый ряд технологий, не имеющих аналогов в отечественной практике. К ним можно отнести следующие (см. также таблицу):

Монтажные кольцевые швы находились на отметках 12780 мм и 22220 мм. Для обеспечения равномерности нагрева по толщине стенки изделия применялся комбинированный способ нагрева: снаружи элементами сопротивления, а изнутри подачей теплоносителя от жидкотопливного теплогенератора ТГЖ-1 номинальной мощностью 1 МВт. Зона сварного шва снаружи теплоизолировалась, а изнутри снизу и сверху «отсекалась» теплоизоляционными перегородками. Ввод теплоносителя во внутреннюю полость реактора осуществлялся через штуцер, расположенный вблизи сварного шва. Выход отработанных продуктов через отверстие в верхней перегородке.Подробно

Термообработка проводилась в цеховых условиях завода. Изделие находилось на специальных опорах в горизонтальном положении. Наружная поверхность аппарата полностью изолировалась. Нагрев осуществлялся двумя теплогенераторами типа ТГЖ-1. Ввод теплоносителя осуществлялся через штатные люки на противоположных днищах, выход через штуцера на корпусе.Подробно

Термообработка проводилась на строительной площадке Богословского алюминиевого завода. Для обеспечения равномерности нагрева и ввода теплоносителя во внутреннюю полость изделия в корпусе вырезались технологические отверстия с установкой «ложных» штуцеров на отметках 1250 мм и 12000 мм по четыре на каждом уровне. Выход теплоносителя производился через технологическое отверстие в верхнем днище декомпозера. Наружная поверхность аппарата предварительно изолировалась. Нагрев осуществлялся восемью теплогенераторами типа ТГЖ-1.Подробно

Реконструкцией реакторов предусматривалась врезка в корпус дополнительно тридцати трех штуцеров в каждый.Термообработка проводилась на рабочей площадке предприятия. Участок реактора с дополнительными штуцерами изолировался снаружи, а изнутри снизу и сверху «отсекался» теплоизоляционными перегородками. Ввод теплоносителя осуществлялся через штатные люки на отметках 1320 мм и 12770 мм, выход через технологическое отверстие в верхней перегородке и штуцера на корпусе. Для нагрева было задействовано два теплогенератора ТГЖ-1.Подробно

Термическая обработка выполнялась для снижения уровня остаточных сварочных напряжений после реконструкции изделий с применением большого объёма сварочных работ, с целью последующей их эксплуатации в коррозионно-активных средах. Нагрев осуществлялся с помощью жидкотопливного теплогенератора ТГЖ–1. Примененная технология обеспечила равномерный нагрев, высокое качество и управляемость процесса, а также позволила осуществить в кратчайшие сроки термообработку серии изделий непосредственно на объекте строительства.Подробно

Во всех случаях на стадии разработки технологии проводились тепловые расчеты и расчеты прочностной устойчивости сварной конструкции в условиях ее термической обработки, а на этапе проведения нагрева обеспечивались заданные технологией температурно-временные параметры термообработки. При этом равномерность нагрева на выдержке не превышала 20-30 град. С.Подробно

Для реализации способа внепечной объёмной термообработки корпусного оборудования нагревом изнутри разработан жидкотопливный теплогенератор эжекционного типа (ТГЖ–1).Подробно

При производстве крупногабаритной нефтяной и химической аппаратуры, работающей при высокой температуре и давлении, например, коксовых камер, для снятия сварочных напряжений необходима объёмная термическая обработка, которая проводится в печах или нагревом изнутри после установки их на фундамент в рабочее положение.Подробно

В 1983 году на ПО «Нижнекамскнефтехим» при ремонте абсорбера возникла необходимость в термообработке плакирующего слоя. Сложность работы заключалась в том, что требовалась термообработка значительной части поверхности корпуса аппарата (два значительных участка наплавки плакирующего слоя) при невозможности полного удаления внутренних устройств (опорные элементы и перегородки).Подробно

Работа проводилась в 1982 году на предприятии «Нижнекамскнефтехим» в Татарии. Диаметр резервуара из стали 09Г2С составляет 10,5 м, толщина стенки 24 мм, масса 60 т. Подробно