автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Совершенствование конструктивного и материального оформления реакторов установок замедленного коксования

О '"Ч 1С О.

На правах рукописи

ЕГОРОВ ВЛАДИМИР ИГОРЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОГО И МАТЕРИАЛЬНОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕАКТОРОВ УСТАНОВОК ЗАМЕДЛЕННОГО КОКСОВАНИЯ

Специальность: 05.04.09 - Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 2000

Работа выполнена на кафедре "Машины и аппараты химических производств" Уфимского государственного нефтяного технического университета (УГНТУ)

Научные руководитель: доктор технических наук Кузнецов В.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Теляшев Г.Г.

кандидат технических наук, доцент Ризванов Р.Г.

Ведущая организация - Башкирский государственный институт по проектированию предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (Башгипронефтехим)

Защита состоится" Ц " июля 2000г. в на заседании диссертационного совета Д.063.09.04 в Уфимском государственном нефтяном техническом университете, по адресу: 450062, г. Уфа, Космонавтов, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГНТУ. Автореферат разослан "_ 10 _ " июня 2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук И.Г. Ибрагимов

кКЦГ). ЖГ> О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Нефтеперерабатывающая промышленность является фундаментальным звеном в экономике России. Производства нефтяного кокса в необогреваемых реакторах установок замедленного коксования (УЗК) вносят весьма существенный вклад в эту проблему, в связи с чем, совершенствование оборудования технологических процессов этих производств позволяющих одновременно повысить экономические и технические показатели является актуальной задачей. УЗК в виду специфичности проведения процесса - полунепрерывный с последовательным переключением реакторов с одного режима на другой, с их нагревом, охлаждением, выгрузкой полученного кокса - представляют собой наглядный пример производства с повышенной опасностью. Наметившиеся за последние 10-15 лет тенденции по повышению работоспособности данных производств не охватывает всего оборудования, применяемого на этих установках, и в частности - реакторов коксования.

На установках коксования России и стран СНГ использование календарного фонда рабочего времени составляет не более 4500-5500 часов в год вследствие продолжительных внеплановых простоев реакторов на ремонте. Это приводит к снижению производительности УЗК и предопределяет дефицит в нефтяном коксе. Поэтому на первый план выдвигается задача повышения работоспособности реакторов УЗК.

В диссертации задача повышения работоспособности реакторов УЗК рассматривалась с точки зрения предотвращения образования в них дефектов.

Проектирование более эффективного реакционного оборудования УЗК должно основываться на базе знаний о взаимодействии сред - сырья и нефтяного кокса с материалом, из которого изготовлены реакторы. Отсутствие или недостаток такой информации является причиной принятия не корректных решений при разработке оборудования.

Данная работа выполнялась в соответствие с Государственной научно-технической программой АН РБ "Проблемы машиностроения, конструкционных

материалов и технологии" по направлению 6.2 "Надежность и безопасность технических систем нефтегазохимическом комплексе" на 1996-2000 годы, утвержденной постановлением КМ РБ №204 от 26.06.96г., а также по федеральной целевой программе "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 годы (ФЦП "Интеграция") по государственному контракту №28 "Создание совместного учебно-научного центра "Механика многофазных систем в технологиях добычи, транспорта, переработки нефти и газа".

Цель работы.

Разработка конструкций узлов ввода сырья и опоры, обеспечивающих повышение работоспособности реакторов УЗК.

Задачи исследований.

1 .Провести анализ современного состояния конструктивного исполнения и влияния отдельных узлов на работоспособность реакторов УЗК.

2.Разработать экспериментальные модели реакторов УЗК и методов исследования влияния конструктивных параметров на их работоспособность.

3.Исследовать коррозионные явления в процессах коксования. Определить коррозионную стойкость реакторных сталей.

4.Уточнить закономерности движения сырьевых потоков в реакторе УЗК, основанные на представлениях о движении двухфазных затопленных струй.

5.Изучить напряженно-деформированное состояние узлов крепления реакторов УЗК к постаменту.

6.Разработать конструкции: - упруго защемленной плавающей опоры; - ввода сырья и теплоносителя; - затвора нижнего люка реактора УЗК.

7.Передать разработанные технические предложения по модернизации реакторов установки замедленного коксования Башкирской нефтехимической компании для внедрения на УЗК 21-10 ОАО Ново-Уфимский НПЗ

Научная новизна работы.

1 .Определено влияние скорости и направления ввода газожидкостного потока, а также качества сырья на траекторию движения затопленной струи в реакторе УЗК. Показано, что для достижения более равноосного (относительно реактора) распределения потока наиболее целесообразным является снижение скорости сырья на выходе из сырьевого патрубка и повышение количества газовой фазы в сырье. Наклон сырьевого патрубка вверх к вертикали в меньшей степени способствует осесимметричному распределению сырья в реакторе.

2. Экспериментально уточнена пассивирующая роль тяжелых нефтяных остатков на процесс коррозионного разрушения сталей, вследствие чего скорость коррозии не превышает установленное нормативное для нефтеперерабатывающей промышленности значение (Г1 < 0,1 мм/год). Это позволило рекомендовать в качестве материального оформления реакционного оборудования УЗК углеродистые и низколегированные стали без плакирующего слоя.

3.Определено влияние схемы защемления опоры вертикального аппарата — реактора УЗК на напряженно-деформированное состояние узла крепления его к постаменту реакторного блока. Показано, что при динамических нагрузках от действия ветрового напора наименьшие напряжения возникают при использовании конструкции подвески аппарата и при применении упруго защемленной плавающей опоры. Установлено, что при степени защемления равной 40-60% от жесткого крепления напряжения в анкерных болтах минимальны.

4.Полученные результаты позволили предложить к использованию усовершенствованное реакционное оборудование, заключающееся в обеспечении аппаратам возможности свободного перемещения на постаменте при термическом расширении (сжатии) корпусов, а так же в обеспечении осесимметричного распределения материальных и тепловых потоков в реакторе УЗК.

I [рактическая. ценность,

На основе проведенных исследований разработано следующее специали-

зированное оборудование коксовых установок:

- разработана конструкция упруго защемлённой плавающей опоры реактс ров, применение которой позволит повысить долговечность и эффективность и работы за счет увеличения межремонтных пробегов УЗК;

- разработаны узлы ввода сырья в реакторы УЗК (по патенту Росси №2049702 и положительному решению о выдаче патента от 25.06.99 по заявк №99100465/12).

Веализация в промышленности.

С целью повышения эффективности и увеличения эксплуатационной на дежности реакторов на .УЗК 21-10 ОАО «НУНПЗ» (г. Уфа) подготовлены приняты к внедрению технические решения, разработанные в данной диссертг ционной работе. Ожидаемый экономический эффект в современных ценах о внедрения указанного мероприятия составил » 1 млн. рублей, при окупаемост капитальных вложений до четырех лет.

А11робация. работы.

Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуж дены на научно-технических совещаниях, конференциях и симпозиумах различ нош уровня, в том числе:

- "Экология-95" - Международный симпозиум по проблемам экологии нефтепереработке и нефтехимии (г. Уфа, 1995г.);

- V Международная научная конференция "Методы кибернетики химико технологических процессов" (г. Уфа, 1999г.);

- Всероссийская научная конференция "Теория и практика массообменны: процессов химической технологии" /Марушкинские чтения/(г.Уфа, 1996г.);

- республиканские, зональные и отраслевые научно-технические и научно практические конференции и совещания по проблемам поиска резервов и повы шение ресурса оборудования в области переработки нефти (г. Уфа, 1995-1999гг.);

- конференции молодых ученых, специалистов и аспирантов (г. Уфа, 1995-1999гг.)

Разделы диссертации рассматривались и обсуждались на заседаниях кафедры «Машины и аппараты химических произволств»(1995-2000.) УГНТУ и на технических советах ОАО «НУНПЗ» (1997-2000гг.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, получен один патент и одно положительное решение о выдаче патента на изобретение.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту, д.т.н., профессору Кретинину М.В. за оказанную помощь при выполнении диссертационной работы.

Структура работы.

Диссертация содержит введение, 4 главы, основные выводы, список использованной литературы и приложение. Работа изложена на 192 стр. машинописного текста, включая список литературы из 224 наименований, 58 рисунков и 13 таблиц.

Во введении дана постановка задачи необходимости совершенствования основного оборудования УЗК, в частности - необогреваемых реакторов для повышения эффективности и долговечности их работы.

В первой главе приведен аналитический и патентный обзоры и рассмотрены вопросы особенности работы реакторов УЗК. Дан анализ возникновения дефектов и показаны некоторые пути повышения работоспособности реакторов.

Во второй главе описана методология проведения и аппаратурное обеспечение экспериментальных исследований.

В третьей главе показано влияние технологических параметров процесса коксования нефтяных остатков в необогреваемых реакторах на образование дефектов корпусов и коррозионную стойкость применяемых для их изготовления конструкционных сталей. Показано влияние неравномерности распределения потоков сырья коксования на неравномерность нагрева стенок вызванную этим неравномерность изменения геометрических размеров корпуса реактора. Приведены данные по исследованию влияния конструкций реакторов и технологиче-

ских параметров процесса замедленного коксования на эффективность и долговечность их работы.

В четвертой главе представлены основные пути оптимизации конструкционного и материального оформления реакторов УЗК и технологии их прогрева и охлаждения. Приведена технико-экономическая оценка разработанных мероприятий.

Работа завершается изложением основных выводов и рекомендаций.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Техническое состояние основного оборудования УЗК, в настоящее время, вызывает серьёзное опасение. Большинство этих установок давно отработало свой ресурс. Реакторы замедленного коксования работают в циклическом режиме, нагрева - охлаждения и представляют собой образец наиболее нагруженного аппарата, определяющего межремонтные пробеги и стоимость ремонтных работ по восстановлению их работоспособности. Поэтому актуальность мероприятий, направленных на повышение долговечности и эффективности работы реакторов УЗК, не вызывает сомнений. В тоже время техническое состояние этого вида оборудования не в полной мере отражает достигнутого уровня знаний при разработке, проектировании и изготовлении аппаратов в нефтяном машиностроении.

Анализ литературных источников и патентной информации показывает, что, несмотря на значительный объём отечественных и зарубежных исследований в области замедленного коксования, ощущается определённый дефицит нетрадиционных подходов к расчету и оптимизации конструкций необогреваемых реакторов УЗК, оценке влияния технических и технологических решений на эффективность и надежность их работы.

В связи с этим, улучшение технико-экономических показателей нефтеперерабатывающих предприятий путём совершенствования реакционного оборудования УЗК являет собой исключительно важную задачу.

Первая глава посвящена анализу эксплуатационной надежности и классификации дефектов реакционного оборудования установок термодеструктивной переработки тяжелых нефтяных остатков. Показано техническое состояние и тенденции совершенствования реакционного оборудования УЗК, направленного на повышение их эффективности и надежности работы. При этом основное внимание уделено выявлению и устранению причин, способствующих образованию дефектов корпусов реакторов.

Конструктивное исполнение и материальное оформление оказывают существенное влияние на показатели надежности реакторов. На более чем 90% реакторах отечественных УЗК ввод сырья осуществляют через установленный ра-диалыю патрубок. Данная конструкция ввода сырья, обеспечивая простоту обслуживания, предопределяет высокий перепад температур (до 250°С) в стенках корпуса. Это обусловлено большой скоростью сырья на входе в реактор. Свободное, особенно в первоначальный момент заполнения реактора сырьём, истечение горячего (температура до 500°С) газожидкостного потока в реактор приводит к тому, что поток, под действием сил гравитации и инерции, искривляется и движется вдоль стенки корпуса вверх по каналу (каналам). При этом траектория горячей сырьевой струи зависит от диаметра входного патрубка, угла его наклона к горизонтали и содержания в струе газовой фазы. Высокий перепад температур приводит к снижению надёжности работы реакторов и, как следствие, к уменьшению производительности и технико-экономических показателей УЗК. Анализ работ, выполненных И. Кузеевым, М. Кретининым, Н. Походенко, В. Эльмановичем, В. Денисовым и собственные исследования температурных полей корпусов реакторов УЗК, позволил определить зависимость температурной неравномерности от конструктивного оформления узла ввода сырья (рисунок 1).

В последнее время на зарубежных и некоторых Российских УЗК довольно успешно используют реакторы с аксиальным вводом сырья через крышку нижнего люка. Это позволило улучшить условия работы реакторов, за счет суще-

Рисунок 1 - влияние конструкции узла ввода' сырья в реактор УЗК на неравномерность нагрева стенок

1-8 - радиальный с наклоном вниз; тоже горизонтальный; тангенциальный; двойной тангенциальный; аксиальный; полутангенциальный с наклоном вниз; тоже с наклоном вверх; коллекторный

1 2 3 4 5 6 7 8

венного (в 3-4 раза) снижения неравномерности нагрева стенок. При этом повы силось качество получаемого нефтяного кокса: - содержание летучих вещест: уменьшилось в среднем на 0,5-0,7%, а механическая прочность повысилось н 0,6-0,8 МПа. Изменение термодинамических условий получения нефтяного кок са привело к улучшению его гранулометрического состава. Содержание в вы груженном из реактора коксе фракции крупностью менее 2,5мм снизилось н; УЗК 21-10/5К Ново-бакинского нефтеперерабатывающего завода на 1,5%, а н; УЗК 21-10/5К АО "Куйбышевнефтеоргсинтез" - на 2,5 %. Улучшилась структу ра нефтяного кокса, которая, в процессе коксования определяется, не тольк< внутренними (качество сырья, температура его нагрева длительность заполне ния реактора и т.д.), но и внешними (конструктивное и материальное оформле ние реактора) факторами.

Образование первичных микротрещин в корпусе реактора обусловлено технологией проведения процесса коксования, природой нефтяного сырья I предысторией его подготовки. В процессе коксования наблюдается ряд последовательных операций, выполнение которых вносит различный вклад в формирование напряженно-деформированного состояния металла корпуса реактора Следует заметить, что наиболее заметное воздействие среды наблюдается при фазовом переходе жидкой коксующейся массы в твёрдое образование - нефтяной кокс и при последующем охлаждении его перед операцией гидравлической выгрузки. По истечении индуктивного периода (различного для различных ви-

дов сырья), и накопления в реакторе жидкой фазы, за довольно короткий промежуток времени и практически без подвода дополнительного тепла, происходит фазовый переход. Кристаллизация накопленной жидкой изотропной фазы протекает во множестве зон с образованием жидких анизотропных кристаллов, которые, взаимодействуя между собой, образуют мезофазную матрицу. При этом вязкость и плотность коксующейся массы увеличиваются, препятствуя проходу новых порций сырья, газов деструкции и коалесценции более поздно образованных жидких кристаллов с мезофазной матрицей. Вследствие температурных расширений кокс дополнительно воздействует на материал корпуса реактора. Величины и знаки температурных напряжений зависят от удалённости от источника подвода тепла. В зонах расположенных в непосредственной близости к источнику тепла возникают напряжения сжатия; а в наиболее удалённых - растяжения. Учитывая, что нефтяной кокс, как всякое твердое хрупкое тело, имеет значительно большее значение прочности на сжатие, чем прочность на растяжение, то опасные, с точки зрения возможности дополнительного воздействия на металл корпуса реактора, напряжения возникают в массивах наиболее близких к источникам подвода тепла. На этапах пропарки и охлаждения такие зоны находятся в непосредственной близости к корпусу реактора. Наиболее заметное развитие термонапряжений и образование сети трещин в материале корпуса реактора происходит в сечениях заполненных коксом. Таким образом, формирование напряженно - деформированного состояния материала реакторов УЗК закономерно и обусловлено тепловыми потоками, которые, определяются конструкцией узлов ввода нагретого сырья. В дальнейшем это является первопричиной разрушения корпусов реакторов и их опорных частей вследствие накопления микродеформаций и микротрещин и суммирования их в макродеформации и макродефекты.

Рассматривая механизм деградации металла корпуса реактора УЗК, как возникновение и рост дефектов в оболочке, нельзя не отметить влияние среды (сырьё и кокс), как источника внешних возмущающих факторов.

Таким образом, и среда (сырьё), и условия процесса (температура, давление, скорость подачи сырья и хладагентов), и его материальное оформление оказывают влияние на долговечность и эффективность работы реакторов УЗК.

Во второй главе представлены известные и оригинальные методики и лабораторное оборудование для изучения процессов коррозионного разрушения сталей, применяемых для изготовления реакторов в условиях их температурного и силового нагружения. Разработаны и применены новые методики, приборы и оборудование для этих исследований, в частности: горячий стенд (рисунок 2) для изучения процесса деформирования корпуса реактора при неравномерном (не осесимметричном) подводе тепла и холодный стенд с моделью реактора УЗК с различными схемами защемления опорных лап (рисунок 3).

Рисунок 2 - «горячая» модель опоры реактора УЗК

1 - основание; 2 - модель реактора УЗК; 3 - газовая горелка; 4 -индикатор часового типа; 5 - диск - отражатель; 6 - термопары.

Рисунок 3 - Холодная модель вертикального аппарата - реактора УЗК с упруго з защемлённой плавающей опорой

1 - реактор (модель); 2 — основание; 3 - опора; 4 -; болты анкерные; 5 - тензодатчики. Р - имитационная нагрузка

В трстьей_главе представлен анализ данных об условиях получения нефтяных коксов в реакторах УЗК, которые наглядно показывают влияние природы сырья и технологических параметров процесса на длительность межремонтных

пробегов. Практически па всех УЗК встречаются дефекты опорных узлов реакторов. Это обусловлено жестким креплением опоры к постаменту. Циклическое изменение диаметра (и периметра) реактора - особенность технологического процесса замедленного коксования, приводит к возникновению мапоцикловой усталости сварочного шва и разрушению последнего.

Эксперименты, проведенные в промышленных условиях и на горячем стенде с моделью реактора, позволили установить закономерности в изменении линейных размеров (радиуса) от градиента температур в стенках аппарата (рисунок 4). Определено, что в процессе всего цикла работы, не происходит выравнивания температуры поверхности корпуса реактора.

| £ 0,0018 ? еР а о,оо1б

а § 9 " а -=- 0,0014

Й 8й § >> 0,0012

i | 0,001

Разность температуры стопки, С

Рисунок 4 - Зависимость изменения геометрических размеров (радиуса) реактора от разности температур его стенок

Анализ полученных экспериментальных данных позволил установить основные положения повышения долговечности реакторов, разработать более лёгкие с точки зрения воздействия на металл технологические режимы процесса коксования и оригинальные конструктивные решения, а именно:

- установить за счет использования имеющегося на УЗК резерва времени в цикле коксования оптимальные режимы охлаждения кокса водяным паром и водой с переменной по времени подачей хладагентов в аппарат, начиная с минимального объёма к 50% от регламентного значения) постепенно доводя до максимального значения;

- осесимметричное распределение потоков сырья путём изменения конструкции узла ввода сырья;

- конструкцию опоры, обеспечивающую свободное перемещение в горизонтальной плоскости и обеспечивающую надежное крепление реактора при ветровых или сейсмических нагрузках.

Долговечность реакторов определяется не только их конструктивными особенностями. Материальное исполнение также оказывает значительное влияние на этот показатель. В связи с этим в данной главе рассмотрены вопросы коррозионной стойкости применяемых, или перспективных конструкционных сталей, для изготовления реакторов УЗК. Полученные в промышленных, пилотных и лабораторных условиях данные по скоростям коррозии (таблица 1) дают основание утверждать, что технологические параметры и среды процесса замедленного коксования оказывают очень незначительное воздействие на испытанные конструкционные стали. Наиболее достоверным объяснением этому факту на наш взгляд может быть то, что среда, а именно высококипящие нефтяные остатки, образуя плёнку на поверхности. аппарата, препятствуют коррозионному разрушению материала, из которого он изготовлен, то есть, выполняют функцию ингибиторов коррозии.

Схема защемления опоры влияет на напряженное состояние её узлов. Экспериментально определено, что использование «плавающей» опоры позволяет существенно снизить напряжения, возникающие в месте сопряжения элементов опоры с корпусом реактора (рисунок 5). Обеспечение независимого свободного перемещения опорных лап не снижает остойчивости реактора вследствие применения упругого защемления их на постаменте.

Неравномерность распределения температур стенок корпуса (по сечению), в том числе в нижней части реактора, обуславливает возникновение дефектов в месте сопряжения его с элементами опоры. Показано, что различие температуры опорных элементов определяет различие в жесткости защемления катков плавающей опоры реактора. При этом вследствие изгиба корпуса в более "холодную" сторону, более нагруженными становятся элементы «холодной» части опоры. В связи с этим можно утверждать, что перемещения и нижней и

Таблица 1 - Коррозия сталей в тяжелых нефтяных остатках

№ Марка стали Скорость коррозии конструкционных сталей, П, мм/год в средах

п/п ." . 1 Название нефти и нефтепродукта (содержание серы, %)

Арабская'/ 1 гудрон (4,4) ■ 'Западюсижр-. ская+украин-ши/1уцров,ма ■щет Затаднтаюирская/ 1узрон,кра<инг-ос1а-ток,дисшл-ляшыйкрекшг-осгаиж(1,93) Карачаганак-ский газовый швдавсаг/ма-зуг(1,44) Аэербшижаи-скаяЛфекшг-осшдж.гуарда (12) Тенпоасая/ мазуг(1,1) Туркменская/ крекннгосга-гок,гуарон (0,85) Бомбейская /ш-зуг(023)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Ст 3 (Ст 2) 0,133 0,082 0,073 0,069 0,054 0,051 0,049 0,035

2 16ГМЮЧ 0,0105 0,061 0,049 0,047 0,043 0,043 0,038 0,032

3 15Х5М 0,0073 0,007 0,0055 0,005 0,005 0,0049 0,0047 0,0041

4 08X13 0,0056 0,0048 0,0059 0,0032 0,0039 0,0028 0,0026 0,0033

5 14Х17Н2 0,0041 0,0028 0,0017 0,0016 0,0012 0,0017 0,0015 0,0025

6 07Х16Н6 0,0038 0,0014 0,0009 0,0005 0,0006 0,0005 0,0009 0,0014

7 08Х21Н5Т 0,0021 0,0005 0,0004 0,0003 0,0007 0,0002 0,0005 0,0006

8 12Х18Н10Т 0,0018 0,0003 0,0003 0,0001 0,0003 0,0002 0,0002 0,0001

9 ВХ17Н13М2Т 0,0021. 0,0002 0,0002 0,0001 отс. 0,0002 0,0001 отс.

: Технологические параметры процесса

Температура, Т °С 390 410 395 400 355 395 350 385

Давление, Р МПа 0,18 0,35 0,35 0,34 0,1 0,05 0,05 0,1

Скорость, V м/с 0,8 0,75 0,9 0,8 1,0 0,6 0,75 0,8

Рисунок 5 - Влияние конструкции опоры на напряжения в сварочном шве сопряжения с корпусом реактора

1-5 - сплошная обечайка; разрезная; гофрированная; упруго защемленная; рычажная подвеска

2

3

4

5

верхней частей корпуса реактора имеют вполне закономерный характер. Это должно учитываться при проектировании как трансферных трубопроводов подачи сырья в реактор, так и шлемовых трубопроводов вывода паров из него, для того, чтобы обеспечить наименее «жесткий» режим их работы.

В четвертой главе рассмотрены вопросы совершенствования реакционного оборудования УЗК, направленные на повышение их эффективности и работоспособности. Рассматривать всю гамму параметров влияющих на поставленную задачу в данной работе не представляется возможным. Поэтому ограничимся обзором путей совершенствования некоторой её части, непосредственно влияющей на решение этой задачи - повышение эксплуатационной надежности и эффективности работы реакторов УЗК, а именно: оптимизация материального оформления реакторов и конструктивного исполнения опор, узлов ввода нагретого сырья и теплоносителя и затворов люков.

Соответственно изменениям взглядов на нефтяной кокс, изменялось и отношение к оборудованию для его получения. Эта тенденция легко прослеживается на примере строительства отечественных (СССР) УЗК. При этом вопросы надежности работы необогреваемых реакторов до сих пор в проектах УЗК отражались недостаточно, а в некоторых случаях и просто неквалифицированно. Например, на первой такой УЗК типа 21-10, построенной 45 лет тому назад на Ново-Уфимском НПЗ (ОАО «Новоил»), как были заложены в первоначальном проекте технические решения по конструкции реакторов, так их (решения) практически без изменения тиражируют и до настоящего времени. В этих решениях не уделяют достаточного внимания специфике процесса и свойствам

нефтяного кокса, как твёрдого материала и условия взаимодействия среды с материалом реакторов УЗК.

Для рационального конструирования реакторов УЗК должно учитывать принципы эксплуатационной безопасности. Чем выше степень соответствия конструктивного и материального оформления конкретных реакторов указанным принципам, тем меньше вероятность отказов их в работе.

Для осуществления объективной оценки действенности этих принципов и определения приоритетных направлений воздействия на конструктивные параметры реакторов с целью оптимизации его частных характеристик, в данной главе определены критерии их долговечности. Основными критериями оптимизации являются: производительность УЗК, определяемая длительностью межремонтных пробегов (при неизменных технологических параметрах), а также энергоёмкость процесса замедленного коксования в необогреваемом реакторе.

Опираясь на установленные принципы и критерии, можно определить направления совершенствования конструкций реакторов. Основной тенденцией, наметившейся в последнее время, в предложениях зарубежных фирм является повышенное внимание к реакторам с аксиальным вводом сырья через крышку нижнего люка. Применение такого ввода сырья обеспечивает более осесиммег-ричное распределение материальных и, следовательно, тепловых потоков по сечению реактора. Но, одновременно, это требует применения более надёжного в работе вспомогательного оборудования и новых кардинальных решений строительных конструкций, что существенно увеличивает капитальные затраты и эксплуатационные расходы на УЗК. Учитывая реалии, сложившиеся в Российской экономике для отечественных НПЗ наиболее перспективным является путь постепенного совершенствования реакционного оборудования УЗК, что позволит минимальным образом обременять экономику предприятий. В данной работе рассмотрен именно этот вариант повышения эксплуатационной надежности реакторов и экономической эффективности работы УЗК.

Основной тенденцией в разработках новых конструкций реакторов явля-

ется стремление получить равномерное распределение потоков сырья. Для этогс предлагаются различные конструкции узлов ввода нагретого сырья в реакторь:

Рисунок 6 - перспективные схемы узла ввода сырья в реактор УЗК а - комбинированный дусторонний; б - коллекторный

I -днище реактора нижнее; 2-лкж разгрузочный; 3-линия подачи сырья;

4- штуцер ввода сырья; 5-крьипка нижнего люка реактора; 6-коллектор.

Конструкция узла вывода паров в цикле коксования и ввода теплоносителя при разогреве корпуса перед подачей в него горячего сырья, так же оказывает заметное влияние на показатели надежности реактора УЗК. Поэтому в данной работе рассмотрено н это направление совершенствования конструкции реактора (рисунок 7).

Рисунок 7 - перспективная схема узла ввода теплоносителя в реактор УЗК

1 -днище реактора верхнее; 2-люк; 3-линия подачи теплоносителя; 4-штуцер ввода теплоносителя тангенциальный; 4

Как видно из представленных конструктивных схем, характерным для них является использование эффекта равномерного распределения и закручивания

струй сырья вдоль вертикальной оси реактора, что повышает их устойчивость и позволяет достичь наиболее равномерного распределения температур по сечениям корпуса. Снижение неравномерности подвода и съёма тепла позволяет улучшить, как качество кокса - снизить содержание в нём летучих веществ и повысить его механическую прочность так и повысить надежность работы реактора. Последнее оказывает прямое влияние на увеличение межремонтных пробегов УЗК.

Улучшением гидродинамики потоков нагретого сырья и теплоносителя, за счет изменения конструкций узлов ввода, не исчерпывается возможность совершенствования реакторов.

В процессе нагрева и охлаждения происходит изменение геометрических размеров всего реактора и его опорных частей. Учитывая, что последние находятся в защемлённом состоянии, в месте сопряжения оболочки и опорной обечайки возникают дополнительные напряжения, определяющие ресурс работы реактора в целом. Для снижения указанных напряжений до допустимых значений длительной прочности при малоцикловом нагружении предложена конструкция упруго защемлённой плавающей опоры (рисунок 8). Это позволяет регулировать режим работы опор реактора и компенсировать тепловые напряжения.

Рисунок 8 - Перспективная схема упруго защемлённой

плавающен УЗК

опоры реактора

1 — корпус; 2 - опорные лапы; 3 и 4 - нижние опорные и верхние удерживающие катки; 5 - траверса; 6 - анкерный болт; 7-упругий элемент; 8 -шайба; 9 — гайка.

Эксперименты, проведенные на модели этой опоры, позволили установить закономерности влияния степени сжатия пружин упруго защемлённой плавающей опоры на напряженно-деформированное состояние анкерных болтов и опорных лап реактора УЗК. Выявлено, что указанная характеристика носит экстремальный характер (рисунок 9).

Рисунок 9 - Зависи-

мость напряжений в металле анкерного болта от степени сжатия пружин плавающей опоры

«

к к <и

* , &>

03

6УУ

КЛ,.

-

П№

- ■„ . .

1 ■■ 1

1 - ■ 1-

-25

0

25 50

Степень сжатия, %

75

100

Анализ закономерностей процессов разрушения корпуса и опоры в экспериментальной модели позволил сформулировать основные положения конструирования промышленного реактора, обеспечивающие его оптимальные производительность и работоспособность. К этим положениям относятся:

- равномерное распределение материальных потоков по сечению реактора, что позволит получить равномерное температурное поле внутри него;

- демпфирование температурных деформаций и динамических ветровых, сейсмических и/или техногенных нагрузок в узле опоры реактора.

Изменением узлов ввода сырья и теплоносителя и опорных устройств не ограничивается область совершенствования конструкции реактора УЗК.

Задача снижения трудоёмкости проведения подготовительных операций (открытие и закрытие нижнего люка) также весьма актуальна и, потому её решение также рассмотрено в данной главе диссертации. Предложена конструкция нижнего люка, в которой узел ввода сырья совмещен с запорным устройством и коксоразгрузочной течкой (рисунок 10).

Анализ технической и патентной литературы, а также опыт эксплуатации реакторов УЗК позволил выделить наиболее значимые факторы в конструкции,

РисунокЮ - быстродействующий комбинированный затвор

1 -днище; 2 - люк; 3 - фланец; 4 - шаровой клапан; 5 - кольцо промежуточное; 6 - шпильки; 7 - гидроцилиндры; 8 - течка кок-совыпускная; 9 - патрубок подачи сырья; 10 - форсунка распылительная; 11 - кольцо нижнее; 12 - патрубки подачи перегретого водяного пара.

влияющие на степень готовности их к работе и на этой основе разработать новую перспективную конструкцию. Совершенствование конструкции реактора УЗК позволяет повысить работоспособность и снизить образование дефектов в 2-3 раза.

Достижение высокой эффективности работы реакционного оборудования способствует повышению производительности и экономической эффективности УЗК в целом. Выполненные исследования позволяют в полной мере разработать конструктивное и материальное оформление реакторов УЗК, применение которых позволит повысить рентабельность, за счет увеличения межремонтных пробегов установок.

Технико-экономическая оценка от внедрения предложенной конструкции реактора показала, что, за счет повышения объёма выпуска нефтяного кокса, экономический эффект в современном масштабе цен составит примерно 1млн. рублей в год на одну УЗК мощностью по сырью 300 тысяч тонн в год. Срок окупаемости капитальных вложений составляет четыре года.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.Выполнен анализ современного состояния конструктивного исполнения реакторов УЗК. Показано, что конструкция узла ввода нагретого сырья оказывает основное влияние на распределение потоков в реакторе и температур в его

корпусе и, как следствие, на его работоспособность.

2.Разработаны и изготовлены физические (горячая и холодная) модели и методики проведения экспериментальных исследований напряженно деформированного состояния опорных частей реакторов УЗК.

3.Проведен комплекс промышленных и лабораторных исследований по определению коррозионной стойкости конструкционных сталей, применяемых для изготовления реакторов. Определена высокая коррозионная стойкость углеродистых сталей (П < 0,1 мм/г) в условиях и средах процесса замедленного коксования, что объясняется ингибирующим действием пленки коксующегося сырья, осаждающейся на поверхности метала. Рекомендуется в качестве конструкционного материала для изготовления реакторов использовать недорогие углеродистую или низколегированную стали.

4.Уточнены закономерности движения сырьевых и, связанных с ними, тепловых потоков в реакторе УЗК, основанные на представлениях о движении двухфазных затопленных струй. Показано, что при установившемся режиме движения потоков в объёме реактора перераспределения и выравнивания температур в стенках корпуса не происходит. Показано, что снижение скорости истечения струи (за счет установки диффузоров на выходных патрубках) более существенно влияет на траекторию парожидкостной струи, нежели угол наклона этих патрубков.

5.Определены основные параметры разрушения опорных устройств реакторов УЗК. Установлено, что условия защемления опоры на постаменте является определяющим фактором напряженно-деформированного состояния узла крепления реактора. Применение упруго защемлённой плавающей опоры, снижает нагрузки на анкерные болты в 5 раз. Использование рычажной подвески реактора обеспечивает свободное изменение диаметра реактора при нагреве и охлаждении.

б.Разработаны: упруго защемлённая плавающая опора реактора, предоставляющая реакторам возможность свободного перемещения при изменении

;мператур стенок корпуса; узлы ввода сырья и теплоносителя, обеспечиваю-(ие осевую симметрию температур в стенках корпуса; - механизированный зазор нижнего люка реактора, совмещенный с коксоразгрузочной течкой.

7.Результаты исследований и проектно - конструкторских разработок риняты к внедрению на УЗК 21-10 ОАО «НУНПЗ». Ожидаемый годовой эко-омический эффект от внедрения указанных мероприятий составляет «1 млн. ублей, при окупаемости капитальных вложений до четырех лет.

Основное содержание исследований изложено в следующих печатных ра-отах автора.

1.Кузнецов В.А., Егоров В.И. К вопросу о повышении устойчивости вер-икальных аппаратов с плавающей опорой.// Проблемы и перспективы развития .кционерного Общества Уфимский нефтеперерабатывающий завод. - Уфа, 995. - С.51-52.

2.Кузнецов В.А., Егоров В.И., Кретинин М. В., Кузеев И.Р. Совершенст-ование конструкций опор вертикальных аппаратов. // Экология-95./ Тезисы окладов Международного симпозиума "Проблемы экологии в нефтеперера-отке и нефтехимии". - Уфа: ГИНТЛ "Реактив", 1995. - С.В-36.

3.Кузнецов В.А., Егоров В.И., Апексашева Е.В. Коррозионная стойкость галей в процессах термической переработки тяжелых нефтяных остатков./ еория и практика массообменных процессов химической технологии. (Маруш-инские чтения) // Материалы Всероссийской научной конференции. - Уфа: ТНТУ, 1996.-С. 194-196.

4.Кузнецов В.А., Егоров В.И. Современное состояние и тенденции конст-уирования опор реакторов УЗК.// Техническая диагностика, промышленная и кологическая безопасность предприятий./ Тезисы докладов 11 - ой Республи-анской научно- технической конференции. - Уфа: УГНТУ, 1996. - С. 110.

5.Кузнецов В.А., Егоров В.И. Влияние неравномерности нагрева корпуса а работу плавающей опоры вертикального аппарата. / Тезисы докладов 11 - ой еспубликанской научно- технической конференции. - Уфа: УГНТУ, 1997. - С. 13-114.

6.Ткаченко О. И., Егоров В. И., Кузнецов В.А. Устройство для механиче-кого открытия и закрытия нижнего люка реактора УЗК. // Материалы 48-й аучно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Секция технологическая - Уфа: УГНТУ, 1997.-С. 160-161.

7.Егоров В.И., Фахрутдинов Э.Р., Кузнецов В.А. Разработка модели опо-ы реактора УЗК.// там же. - С. 161 -162.

?

8.Егоров В. И., Кузнецов В. А., Кретинин М. В. Современное техническое состояние и направления совершенствования конструкций реакторов установок замедленного коксования. // Десять лет эксперимента на кафедре МАХП: некоторые результаты: Сборник тезисов и научных статей вузовской учебно-методической конференции. — Уфа: УГНТУ, 1997. - С. 68-70.

9.Кретинин М. В., Кузнецов В. А., Жданрв А. Г., Егоров В. и. Теплотехнические аспекты процесса коксования нефтяных остатков в необогреваемых реакторах УЗК. // Наука и технология углеводородов. - М.: Недра. 1998, - № 1. -С. 30-34.

10.Егоров в. И., Кузнецов В. А. Оптимизация схемы трассировки шлемо-вых трубопроводов реакторов УЗК. // Материалы 49 - й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Секция технологическая - Уфа: УГНТУ, 1998.-С. 170-171.

П.Егоров в. И., Кузнецов В. А., Кретинин М.В. Оптимизация гидродинамических условий и температурного поля в процессе разогрева аппаратов циклического действия. // Там же - С. 195-196.

12.Патент №2057410 (Россия) МКИ. СЮ В 55/00. Реактор для получения нефтяного кокса / В. А. Кузнецов, М. В. Кретинин, В. И. Егоров. — Опубл.: Б. И. 1998. № .

1 З.Егоров в. И., Кузнецов В. А., Кретинин М.В. Совершенствование конструкций опор реакторов УЗК для повышения безопасности их эксплуатации. // Методы кибернетики химико-технологических процессов (КХТП — V - 99). / Сб. тез. докл. науч. конф. Т. 2, кн. 2.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. - С.10-12.

Н.Кузнецов В. А., Егоров в. И.. Коррозия конструкционных сталей и безопасность эксплуатации установок замедленного коксования. // там же. -С.38-40.

В. И. Егоров

Подписано к печати _ " июня 2000г.

Формат бумаги 60x90/16. Бумага писчая. Печать плоская.

Печ. листов 1,0. Тираж ЮОэкз. Заказ

Уфимский государственный нефтяной технический университет "УГНТУ" Ротапринт: УГНТУ

Адрес издательства: 450062, Уфа, ул. Космонавтов, д.1, телефон: (3472) 43-22-27.

ВВЕДЕНИЕ.

1 .ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ АППАРАТОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ НАГРУЖЕНИЯ.

1.1.Анализ технических решений по повышению надежности и эффективности работы реакторов установок замедленного коксования.

1.2.Влияние гидродинамики потоков на эксплуатационную надежность реакторов, классификация дефектов реакторов установок замедленного коксования.

1.3.Цели и основные задачи диссертации.

2.ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1.Стали применяемые для изготовления реакторов установок замедленного коксования.

2.2.Методы и оборудование для коррозионных испытаний материалов, применяемых для изготовления реакторов установок замедленного коксования.

2.3.Методы и оборудование для исследования нагрузок в узлах крепления реакторов установок замедленного коксования к постаменту.

2.4.Методы и оборудование для определения изменения геометрических размеров реакторов установок замедленного коксования при термоциклических условиях их эксплуатации.

Выводы ко 2 главе.

3 .ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ЗАМЕДЛЕННОГО КОКСОВАНИЯ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ РЕАКТОРОВ.

3.1.Характеристика сред, условий эксплуатации, конструктивного и материального оформления реакторов установок замедленного коксования.

3.2.Анализ механических свойств сталей, применяемых для изготовления реакторов установок замедленного коксования.

3.3.Коррозия конструкционных сталей в условиях и средах процесса замедленного коксования.

3.4.Гидродинамика потока нагретого сырья в реакторах установок замедленного коксования.

3.5.Исследование неравномерности изменения геометрических размеров корпуса реактора установок замедленного коксования.

3.6.Влияние схемы защемления опоры реактора установок замедленного коксования на напряженное состояние её узлов.

Выводы к 3 главе".

4.0ПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНОГО И МАТЕРИАЛЬНОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕАКЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ УСТАНОВОК

ЗАМЕДЛЕННОГО КОКСОВАНИЯ.

4.1 .Разработка конструкции упругозащемлённой плавающей опоры ректора установок замедленного коксования.

4.2.Совершенствование узлов ввода нагретого сырья и теплоносителя в реакторы установок замедленного коксования.

4.3.Разработка конструкций быстродействующих затворов нижних люков реакторов установок замедленного коксования.

4.4.Разработка материального оформления реакционного оборудования установок замедленного коксования.

4.5.Технико-экономическая оценка оптимизации конструктивного и материального оформления реакционного оборудования установок замедленного коксования.

Выводы к 4 главе.

Основополагающим фактором повышения эффективности работы нефтеперерабатывающих предприятий является увеличение глубины переработки нефти. При этом первоочередной задачей является модернизация оборудования и совершенствование процессов термодеструктивной переработки нефти. Одним из таких процессов является замедленное коксование тяжелых нефтяных остатков в необогреваемых реакторах. Практика же показывает, что увеличение производительности установок замедленного коксования (УЗК) на сегодняшний день лимитированы эксплуатационной надежностью реакторов этих установок. В процессе эксплуатации реакторов" обнаруживается большое количество самых разных дефектов, основными из которых являются: выпучины, гофры, трещины в корпусе и опорных узлах, отдулины плакирующего слоя, изгиб и кручение корпуса аппарата [4,35,41,42,54,72,73,75,104,108,111-113,115,121,149,172174,179,186,188,206,211]. Причинами возникновения указанных дефектов является специфика работы реактора, в связи с циклическими нагревами и охлаждениями, возникают сложные силовые и термические напряжения и деформации. На установках коксования России и стран СНГ использование календарного фонда рабочего времени составляет не более 4500-5500 часов в год, в виду продолжительных внеплановых простоев реакторов на ремонте. Это приводит к снижению производительности УЗК и предопределяет дефицит в нефтяном коксе. УЗК в виду специфичности процесса представляют собой наглядный пример производства с повышенной опасностью. Наметившиеся за последние 10-15 лет тенденции по повышению уровня надежности данных производств не охватывают весь спектр, применяемого на них оборудования и в частности - реакторов коксования.

Поэтому на первый план выдвигается задача повышения долговечности их работы [5-22,30,66-73,105-124,135-139,143, 153-170,189,197].

В диссертации задача повышения эффективности работы УЗК рассматривалась с точки зрения предотвращения образования дефектов в корпусах и опорных частях необогреваемых реакторов.

Проектирование более эффективного реакционного оборудования УЗК должно основываться, прежде всего, на базе знаний о цикличности силовых и температурных факторов. Для этого имеются достаточная база, например, достижения в области расчета теплоэнергетического оборудования, трубопроводов на термоусталость и ползучесть (Абдулалиев 3., 1976г.; Антикайн П.,1980г.; Болотин В.,1984г.; Боли Б,1986г.; Вольмар А., 1976г.; Горицкий В., 1980г.; Екобори Т.,1987г.; Иванова В., 1963-75т; Ко-гаев В., 1977-85гг.; Костенко H.A., 1985г.; Малинин Н., 1981г.; Махутов Н., 1981-85гг.; Никонов Ю., 1974г.; Работнов Ю., 1970г.; Ржаницин А., 1949г.; Федоров В., 1979-88гг.; Щипачев А., 1987-98гг. и др.) [1,32,4348,53,58,76,78-85,88-90,93,94,100,103,132-139,145,147,148,150-152,171, 175,178,184,187,196,199,200,202-205,207,208,214,220221-223].

Исторически сложилось так, что в СССР конструктивное оформление процесса замедленного коксования, и в частности конструирование реакторов УЗК осуществлялось отделом оборудования ВНИИнефтемаш (г. Москва), под руководством А. Грибанова. После передачи в 1978 году функции генерального проектировщика оборудования процесса ЗК Уфимскому филиалу ВНИИнефтемаш, основными исследованиями надежности реактора на стадии проектирования занимался руководимый М. Кретини-ным отдел оборудования и перспективного проектирования УЗК [8,11,12,15,104-108]. Кроме того, подобными исследованиями занимался другой ряд исследователей, в том числе: - в Уфимском государственном нефтяном техническом университете (Абызгильдин Ю. 1978г.; Шарафиев Р., 1983г.; Филимонов Е., 1985г.; Денисов В., 1986г., Кузеев И., 1987г.; Ибрагимов И., 1997г.); - в институте проблем нефтехимпереработки АН РБ (Вормс Г., 1969г.; Походенко Н, 1973г.; Соловьёв А., 1977г.; Сухов С., 1978г.; Кузнецов В., 1988г.; Валявин Г., 1992г.); - во ВНИИ Нефтемаше (Грибанов А., Сироткина Н., 1989г.); - в Волгоградском научно-исследовательском и конструкторско-технологическом институте оборудования нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (Мухин В., Самохин'Ю., Серебрянный В., Эльманович В., 1988г.) [3,6668,104-116,142,179,186,190,206,210,211 ].

Кроме того, для осуществления грамотного проектирования необходимо учитывать взаимодействие нефтяного кокса - твёрдого тела и материала, из которого изготовлены реакторы. Отсутствие или недостаток такой информации является причиной принятия некорректных решений при разработке оборудования УЗК.

Данная работа выполнялась в Соответствие с Государственной научно-технической программой АН РБ "Проблемы машиностроения, конструкционных материалов и технологии" по направлению 6.2 "Надежность и безопасность технических систем нефтегазохимическом комплексе" на

1996-2000 годы, утвержденной постановлением КМ РБ №204 от 26.06.96г., а также по федеральной целевой программе "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на

1997-2000 годы (ФЦП "Интеграция") по государственному контракту №28 "Создание совместного учебно-научного центра "Механика многофазных систем в технологиях добычи, транспорта, переработки нефти и газа".

В настоящей работе была поставлена цель:

Разработка конструкций узлов ввода сырья и опоры, обеспечивающих повышение работоспособности реакторов УЗК.

Для достижения поставленной цели были решены следующие основные задачи.

1.Провести анализ современного состояния конструктивного исполнения и влияния отдельных узлов на работоспособность реакторов УЗК

2.Разработать экспериментальные модели реакторов УЗК и методов исследования влияния конструктивных параметров на их работоспособность.

3.Исследовать коррозионные явления в процессах коксования. Определить коррозионную стойкость реакторных сталей.

4.Уточнить закономерности движения сырьевых потоков в реакторе УЗК, основанные на представлениях о движении двухфазных затопленных струй.

5.Изучить напряженно-деформированное состояние узлов крепления реакторов УЗК к постаменту.

6.Разработать конструкции: - упруго защемленной плавающей опоры;

- ввода сырья и теплоносителя; - затвора нижнего люка реактора

УЗК.

7.Передать разработанные технические предложения по модернизации реакторов установки замедленного коксования Башкирской нефтехимической компании для внедрения на УЗК 21-10 ОАО Ново-Уфимский НПЗ

В соответствии с изложенным, работа имеет следующую структуру.

Во введении дана постановка задачи повышения надежности реакторов УЗК для повышения эффективности их работы.

В первой главе рассмотрены вопросы надежности нефтезаводского оборудования, в частности реакторов УЗК. Дан анализ возникновения основных дефектов в реакторах и показаны некоторые факторы, определяющие их образование и рост в цикле коксования. На основе анализа литературных данных раскрыты возможные пути повышения работоспособности реакторов УЗК.

Во второй главе описана методология проведения исследований и их аппаратурное оформление. Описаны новые, разработанные автором, оригинальные методики проведения исследований на физических геометрически подобных моделях реактора УЗК.

Основные результаты исследований изложены в третьей главе. Показано влияние технологических параметров процесса коксования нефтяных остатков в необогреваемых реакторах на образование в них дефектов и коррозионную стойкость конструкционных сталей. Приведены данные по исследованию влияния конструкции реактора и технологических параметров процесса замедленного коксования на эффективность его работы.

В четвертой, заключительной главе, представлены основные пути оптимизации конструктивного и материального оформления реакторов, направленные на повышение их надежности и эффективности работы УЗК в целом.

Работа завершается изложением основных выводов и рекомендаций.

В приложениях к работе представлены:

- расчет экономического эффекта от использования упруго защемленной плавающей опоры;

- технические предложения по модернизации узла опоры реактора УЗК 21-10 ОАО Ново-Уфимский НПЗ;

- расчет возможности использования рычажно-шарнирной подвески реактора УЗК.

Автором лично разработаны методы и экспериментальные установки для изучения напряженно-деформированного состояния опорных устройств реактора УЗК, изменения геометрических размеров (радиуса) реактора от неравномерного теплового воздействия сырьевого потока, а также проведены эксперименты на этих установках. Определены закономерности влияния схемы защемления вертикального аппарата - реактора УЗК, на напряженно деформированное состояние узла крепления опоры к постаменту реакторного блока. Уточнено влияние коррозии металла корпуса реактора на его работоспособность. Полученные результаты позволили предложить к использованию усовершенствованное реакционное оборудование, заключающееся в обеспечении аппаратам возможности свободного перемещения на постаменте при термическом расширении (сжатии) корпусов, а так же в обеспечении осесимметричного распределения материальных и тепловых потоков в реакторе УЗК.

Автор приносит глубокую благодарность научному руководителю доктору технических наук Кузнецову В. А. за всестороннюю помощь в работе, внимание и отзывчивость.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту доктору технических наук, профессору Кретинину М. В. за оказанную помощь при выполнении диссертационной работы.

Автор признателен сотрудникам кафедр «Машины и аппараты химических производств» и «Прикладной физики» УГНТУ, сотрудникам лаборатории «Химической переработки тяжелых нефтяных остатков» института проблем нефтехимпереработки АН РБ и ОАО «Ново-Уфимский НПЗ» с которыми он проводил эксперименты, обрабатывал полученные данные и обсуждал материалы изложенные в диссертации.

Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на ряде научно-технических совещаний, конференций и симпозиумов, таких как: "Экология-95" - Международный симпозиум по проблемам экологии в нефтепереработке и нефтехимии (г. Уфа, 1995г.); Международной научной конференции "Методы кибернетики химико-технологических процессов (КХТП - V - 99)" (г. Уфа, 1999г.); Всероссийская научная конференция "Теория и практика массообменных процессов химической технологии" / Марушкинские чтения / (г. Уфа, 1996г.); Республиканские, зональные и отраслевые научно-технические и научно-практические конференции и совещания по проблемам поиска резервов и повышение ресурса оборудования в области переработки нефти (г. Уфа 1995-98гг.) и энергосбережения (г. Уфа, 1999г.); конференции молодых ученых, специалистов и аспирантов (г. Уфа, 1995-1999гг.);

По результатам проведенных исследований и разработок автором диссертации в соавторстве с сотрудниками указанных выше организаций опубликовано 14 печатных трудов.

На основе проведенных исследований разработаны новые конструкции реакторов для получения нефтяного кокса (пат. России №1849702 и положительное решение от 25.06.99 по заявке №99100465/12); а также метод выбора оптимального конструктивного и материального оформления реакторов для получения нефтяного кокса, применение которого позволит повысить надежность и эффективность их работы. Показана возможность увеличения объёмов производства нефтяного кокса в реакторах УЗК за счет увеличения межремонтных пробегов установки. Подготовле

12 ны к внедрению технические решения, разработанные в данной работе, которые переданы ОАО «Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод» (г. Уфа) для использования на УЗК 21 - 10 с расчетным экономическим эффектом около 1 млн. рублей

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ АППАРАТОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ НАГРУЖЕНИЯ

Большинство процессов переработки нефти (ректификация, экстракция, каталитический и термический крекинги и т.д.) протекает в квазистационарных условиях, когда температуру, давление и скорости сред поддерживают в довольно узких пределах для получения требуемого качества получаемых нефтепродуктов. Для этих производств, переходные процессы в момент пуска и остановки установок на ремонт практически не играют никакой роли. Так для установок первичной перегонки нефти типа АВТ, которые могут проработать без остановки на ремонт до двух лет, регламентное время нормальной остановки составляет 1-2 суток.

В отличие от указанных процессов нефтепереработки, переходные процессы нагрева и охлаждения реакторов замедленного коксования сопоставимы со временем их стационарной работы и составляет 50-65% от времени подачи нагретого сырья в реактор, что и определяет дополнительные нагрузки на них [1,35,46,58,70,72,88-90,93,104,110,111,173]. Долговечность и работоспособность аппаратов периодического действия, в том числе и реакторов УЗК, в большой степени определяется переходными процессами, происходящими при их пуске (нагреве) - остановке (охлаждении). Это обусловлено тем, что именно в эти периоды наблюдаются наибольшие скорости деформации аппаратов, и возникает наибольшее количество дефектов в структуре металла оболочки [42,174,189]. В связи с этим, логически вытекает необходимость осуществления на УЗК более щадящих режимов нагрева и охлаждения реакторов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1 .Выполнен анализ проектной документации на реакторы установок замедленного коксования для нефтеперерабатывающих предприятий России и стран СНГ. Дан обзор развития реакторостроения и определены конструктивные особенности применяемых реакторов и их материальное исполнение. Осуществлён сопоставительный анализ физико-механических и технологических свойств реакторных сталей, выполнена оценка предела их длительной прочности.

2.В результате анализа эксплуатации реакторов УЗК установлено, что на разрушение отдельных узлов и выход из строя реактора в целом, оказывают влияние как технологические параметры процесса (температура, давление, среда), так и его конструкция (узлы опоры, вводов сырья и теплоносителя), а так же материальное оформление реактора. Осуществлён теоретический анализ траектории движения нагретой затопленной сырьевой струи в реакторе коксования. Выполненный расчет криволинейной сырьевой струи показал, что достижение большего эффекта по снижению асимметричности нагрева стенок аппарата можно достичь, уменьшая скорость газо-сырьевого потока на входе в реактор, например, за счет локального увеличения выходного сечения патрубка ввода сырья. Выполненная оценка температурного режима эксплуатации реакторов УЗК показала, что для снижения тепловых потерь необходимо уменьшить толщину стенки реакторов и усилить теплоизоляцию корпусов. Это позволит повысить как качество вырабатываемого нефтяного кокса, так и надежность работы реакторов, за счет снижения неравномерности распределения температур в его стенках. Установлено, что изменение геометрической формы (ци-линдричности) реактора и образование эллипсности (выпучин) также обусловлено неравномерностью нагрева стенок корпуса. Показано, что эти указанные изменения подчиняются закону линейного термического расширения.

3.Выполнен комплекс промышленных и лабораторных исследований коррозионной стойкости реакторных сталей (Ст2; 16ГМЮЧ; 15Х5М; 08X13; 14Х17Н2Т; 07Х16Н6; 08Х21Н5Т; 12Х18Н10Т; 08Х17Н13М2Т). Подтверждено ингибирующее действие слоя нефтяного кокса, оседающего на поверхности сталей. Установлено, что скорость коррозии реакторных сталей (в том числе углеродистой стали) в сырье, используемом на УЗК Российских НПЗ, не превышает установленное для нефтепереработки нормативное значение, равное 0,1 мм/год. В связи с этим, использование дорогостоящих легированных сталей для изготовления современных реакторов, является не вполне целесообразным. Для изготовления реакторов УЗК рекомендуется использовать углеродистые или низколегированные стали, как наиболее дешевые и, в тоже время, достаточно прочные и долговечные для работы при температурах и давлениях процесса.

4.Разработаны способы монтажа реакторов УЗК на постаменте с использованием упругозащемлённой плавающей опоры и качающихся рычагов, что позволяет, наряду с выполнением требований Госгортех-надзора об обеспечении жесткого крепления к постаменту, получить свободное расширение (сжатие) аппаратов в процессах их нагрева (охлаждения). Установлены закономерности работы упругозащемлённой плавающей опоры. Показано, что увеличение степени сжатия поддерживающих пружин имеет экстремальный характер, с минимумом в области 45-55% максимальной жесткости пружин, при этом нагрузки на анкерные болты снижаются в 5 раз. Получены закономерности работы рычажной подвески реактора. Показано, что увеличение соотношение диаметра аппарата к длине рычагов подвески приводит к монотонному уменьшению возможной высоты подъёма центра тяжести аппарата и угла его поворота под действием ветровой нагрузки.

5.Предложена новая для реакторов УЗК конструкция ввода теплоносителя, применение которого позволяет уменьшить теплонапряжен-ность в металле корпуса за счет циклонного эффекта, что приведет к созданию условий для более быстрого, нежели при традиционной конструкции ввода теплоносителя, образования нисходящего вихря теплоносителя.

6.Разработаны два варианта конструктивного исполнения узла ввода сырья в реактор УЗК. Первый - двухсторонний комбинированный (сырьё подают через два радиальных патрубка, расположенных друг напротив друга с некоторым смещением и наклоном вверх к оси реактора). Истечение струй сырья навстречу друг другу и под углом к вертикально оси реактора приводит к возникновению области пониженного давления между ними, что способствует закручиванию струй вокруг указанной оси и, следовательно, к выравниванию температур по сечениям реактора. И второй - коллекторный (сырьё подают через боковые щели в криволинейных распределительных каналах коллектора). В этом случае равномерное истечение сырья в объём реактора приводит к тому же эффекту, что и в первом варианте - равномерному осе-симметричному распределению температуры по сечениям реактора.

7.Разработан ряд конструкций быстродействующих затворов нижнего люка реакторов УЗК. С точки зрения наибольшей реальности внедрения является в настоящее время затвор, снабженный индивидуальным механизмом в виде винтового домкрата для подъёма — опускания крышки нижнего люка. Более экзотическим, но в тоже время и более многофункциональным, является быстродействующий затвор нижнего люка, выполненный в виде шарового клапана. Особенностью этого быстродействующего затвора является то, что в рабочем положении (при коксовании) через него подают сырьё в реактор, а при гидрорезке (после поворота вокруг горизонтальной оси на 90°) - выгружают нефтяной кокс. Применение этих быстродействующих затворов позволит

135 снизить до минимума время на выполнение вспомогательных операций в цикле коксования, исключить тяжелый ручной труд и повысить уровень безопасности производственного персонала УЗК.

8.Таким образом реализован единый научный подход к выбору оптимального конструктивного исполнения и материального оформления реакторов УЗК, заключающийся в предоставлении реакторам возможности свободного перемещения при изменении температур и обеспечении осевой симметрии распределения массовых потоков нагретого сырья в объёме реактора и, как следствие температур в стенках его корпуса.

9.0сновные результаты исследований и проектно-конструкторских разработок переданы Башкирской нефтехимической компании для внедрения на УЗК 21-10 ОАО Ново-Уфимский НПЗ, в том числе: плавающая упруго защемлённая опора реактора и узел ввода сырья. С учетом дополнительного выпуска калькулируемой и сопутствующей продукции расчетный экономический эффект в современных ценах составляет около 1 млн. рублей. Срок окупаемости капитальных вложений составляет около 4-х лет. Материалы по коррозионной стойкости реакторных сталей и рекомендации по материальному оформлению реакторов УЗК переданы ВНИИнефтемашу - головной организации по проектированию указанных аппаратов.

1. Абдулалиев З.Э. Исследование температурных напряжений в конструкциях из материалов с различными коэффициентами температурного расширения. Автореф. канд. дисс. - М.: Гос. НИИ машиноведения, 1976. - 18с.

2. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Физматгиз, 1960.-715с.

3. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. Изд. 4-е пере-раб. М.: Наука, 1976. - 888с.

4. Авт. свид. № 223753 (СССР) МКИ СЮ В 55/00. / Ю.С. Столо-ногов, и др. Опубл.: Б.И. 1968, №24.

5. Авт. свид. №280433 (СССР) МКИ СЮ В 3/00. Реактор для получения нефтяного кокса. / Г. А. Вормс, Н.Т. Походенко, А.Е. Куликов -Опубл. Б.И. 1970, №28.

6. Авт. свид. №579297 (СССР) МКИ СЮ В 55/00, СЮ В 1/04. Реактор для получения нефтяного кокса. / Н.Т. Походенко, М.В. Макаров, Б.И. Брондз, В.Ф. Фролов, C.B. Сухов. Опубл.: Б.И.1977, №41.

7. Авт. свид. № 768799 (СССР) МКИ СЮ В 55/00. Устройство для получения нефтяного кокса / Г.А. Сергеев, М.В. Кретинин, Л.Г. Ведерников, A.B. Тихонов, Н. 3. Валеев. Опубл.: Б.И. 1980, №37.

8. Авт. свид. №775119(СССР). Устройство для получения нефтяного кокса / В.В. Баширов, A.M. Соловьев, C.B. Сухов, В.А. Кузнецов, Т.С. Кириллов, P.M. Усманов. Опубл.: Б.И. 1980, №40.

9. Авт. свид. №776059(CCCP) МКИ СЮ В 55/00. Реактор для получения нефтяного кокса / В.А. Кузнецов и A.M. Соловьев. Опубл.: Б.И., 1980, №40.

10. Авт. свид. №863615 (СССР). МКИ СЮ В 55/00. Коксовая камера с внутренним теплозащитным слоем. / A.B. Казачанский, М.В. Кретинин, A.B. Тихонов, Г.А. Сергеев. Опубл.: Б.И. 1981, №33.

11. Авт. свид. № 889083 (СССР) МКИ В01 J 19/00. Опора реактора. / Г.А. Сергеев, М.В. Кретинин, A.B. Тихонов, Л.Г. Галиев, Ю.С. Се-разиев. Опубл.: Б.И. 1981, №46.

12. Авт. свид. №971866 (СССР) МКИ. СЮВЗЗ/02.Устройство для открывания и закрывания нижнего люка камеры коксования./Б.И. Брондз, A.M. Соловьёв, Н.В. Трубникова, Н.Т. Походенко, A.M. Гусейнов, P.A. Керимов, C.B. Сухов, В.А. Кузнецов. Опубл.: Б.И. 1982, №41.

13. Авт. свид. № 997790 (СССР) МКИ В01 J 19/00. Реактор / Н.Т. Походенко, Ф.Г. Хатмуллина. Опубл.: Б.И. 1983, №7.

14. Авт. свид. №1133865 (СССР) МКИ. СЮ В 55/00. Коксовая камера с внутренним теплозащитным устройством / Г.А. Сергеев, М.В. Кретинин, A.B. Казачанский, Л.Г. Галиев, И.Р. Казо, М.И. Крижанов-ский, П.С. Корякин, Г.Н. Красовский. Не публ.: 1982.

15. Авт. свид. №1189870(СССР) МКИ. СЮ В 55/00. Реактор для получения нефтяного кокса. / В.А. Кузнецов и C.B. Сухов. Опубл.: Б.И. 1985, №41.

16. Авт. свид. №1234413 (СССР) МКИ. СЮ В 55/00. Реактор для получения нефтяного кокса. / Н.Т. Походенко, C.B. Сухов, М.И. Крижа-новский, В.П. Сухарев. Опубл.: Б.И. 1986, №20.

17. Авт. свид. №1295733 (СССР) СЮ В 55/00. Способ управления процессом охлаждения реакторов / М.Г. Сигаева, В.А. Князькин и М.С. Гизетдинов. Опубл.: Б.И. 1986, №37.

18. Авт. свид. №1609819 (СССР) МКИ. СЮ В 55/00. Реактор для получения нефтяного кокса. / Г.Г. Валявин, В.А. Кузнецов. Опубл: Б.И.1990, №44.

19. Авт. свид. №1791444 (Россия) МКИ. С10ВЗЗ/02. Затвор коксовой камеры. / В.А. Кузнецов, Г. Г. Валявин, В.Е. Федотов. Опубл.: Б.И. 1993, №4.

20. Авт. свид. №1791444 (Россия) МКИ. С10В55/00. Реактор для получения нефтяного кокса. / Г.А. Сергеев, М.В. Кретинин, A.B. Тихонов и др. Опубл.: Б.И. 1994, №14.

21. Айвазян С.А. Статистическое исследование зависимостей. -М.: Металлургия, 1968. 257с.

22. Акимов В.Г. Основы учения о коррозии и защита металлов. -М.: Наука, 1986.-61с.

23. Александров А.П., Журков С.Н. Явления хрупкого разрыва. -М.: Госгортехиздат, 1933. 312с.

24. Алексашева Е.В., Кузнецов В. А., Кузеев И.Р. Коррозионно-эрозионное разрушение сопел гидравлических резаков на установках замедленного коксования. // (там же). С. 109-111.

25. Алехин В.П., Шорохов М.Х. Особенности микропластического течения в приповерхностных слоях материалов и их влияние на общий процесс макропластической деформации. М.: ИМЕТ им. Байкова A.A. АН СССР, 1973.-82с.

26. Аметисов Е.В., Григорьев В.А., Емцев Б.Т. Тепло и массо-обмен. - М.: Энергия, 1982. - 512с.

27. Амзаев В. Они были первыми. // Нефтяник. Красноводск: Орган парткома, профкома, комитета комсомола и дирекции Красно-водского ордена Трудового Красного Знамени нефтеперерабатывающего завода, №31, 19.07.1985. - С.2.

28. Андрукович П.Ф., Голикова Т.И., Костяна С.Г. Планы второго порядка на гиперкубе, близкие по свойствам D оптимальным // Новые идеи в планировании эксперимента. - М.: Наука, 1969. — 336с.

29. Антикайн П.А. Металлы и расчет на прочность котлов и трубопроводов. 2-е изд., перераб. - М.: энергия, 1980. - 424с.

30. Араманович И.Г., Левин В.И. Уравнения математической физики. М.: Наука. Главн. ред. физ-мат. лит., 1969. - 288с.

31. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход. : Пер. с нем. М.: Радио и связь, 1988. -92с.

32. Бакиев A.B., Кузеев И.Р., Мухин В.Н., Самохин Ю.Н. Оценка остаточного ресурса деформированных биметаллических реакторов коксования. Уфа: Уфим. нефт. ин-т, 1990. - 116с.

33. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А. Некоторые математические вопросы теории обслуживания сложных систем. М.: Советское радио, 1971.-272с.

34. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1982. - 231с.

35. Барра Ж.Р. Основные понятия математической статистики. -М.: Мир, 1974.-275с.

36. Барский В.Д., Коган Л.А. Практический математико-статистический анализ в коксохимии. М.: Металлургия, 1975. - 184с.

37. Бендеров Д.И., Походенко Н.Т., Брондз Б.И. Процесс замедленного коксования в необогреваемых камерах. М.: Химия, 1976,-176с.

38. Богданофф Дж., Козин Ф. Вероятностные модели накопления повреждений. Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 344с.

39. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984. - 312с.

40. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. -М.: Машиностроение, 1990. -448с.

41. Боли Б., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений. М.: Мир, 1967.-517с.

42. Бойл Дж., Спенс Дж. Анализ напряжений в конструкциях при ползучести: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 360с.

43. Борщевский Ю.Т., Федоткин И.М., Колодкин A.M. Термодинамика. Киев: Техника, 1972. - 186с.

44. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. М.: Химия, 1975.- 575с.

45. Бродский В.З. Введение в факторное планирование эксперимента. М.: Наука, 1976.- 223 с.51 .Вайсман М.Д. Термодинамика газожидкостных потоков. М.: Энергия, 1967. 434с.

46. Веников В.А. О моделировании. М., 1974.- 63с.- Новое в жизни, науке и технике. Сер. Техника/ Знание, вып. № 7.

47. Вольмар A.C. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука, 1976.-984с.

48. Герасимов В. На ничейной полосе: о судьбе новой технологии переработки нефти. // Правда. М.: Изд-во , 21.01.1986. - С.З.

49. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая механика. М.: Наука, 1982.-584с.

50. Гидродинамические аспекты надежности современных энергетических установок. / Б.Д. Гусев, Р.И. Калинин, А.Я. Благовещенский. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 216с.

51. Гимаев Р.Н., Абызгильдин Ю.М. Проектирование установок замедленного коксования: Учебное пособие. Уфа.: Уфим. нефт. ин-т, 1977.-30с."

52. Горицкий В.М., Терентьев В.Ф. Структура и усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия, 1980. - 208с.

53. ГОСТ 18.101-82. Количественные методы оптимизации параметров объектов стандартизации. Основные положения по составлению математических моделей. М.: Изд. Стандартов, 1983. - 28с.

54. ГОСТ 9.905-82. ЕСЗК. Методы коррозионных испытаний. Общие требования. -М.: Изд-во Стандартов, 1983.

55. ГОСТ 25.859 83. Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность при малоцикловых нагрузках. - М.: Изд-во Стандартов, 1984. - 25с.

56. Дейч М.Е., Филиппов Г. А. Гидродинамика двухфазных сред. -М.: Энергия, 1968.-422с.

57. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессии. М.: Финансы и статистика, 1981. - 302с.

58. Денисов В.Д. Исследование распределения потоков сырья в реакторах замедленного коксования // Проблемы повышения качества нефти, газа и нефтепродуктов. Тезисы докладов. Уфа, 1986. - С.21-23.

59. Денисов В.Д., Филимонов Е.А., Абызгильдин Ц.М. Промышленные исследования и методы обработки температурных полей реакторов УЗК // Там же. С.34-37.

60. Денисов В.Д. Совершенствование технологии и создание специализированного оборудования для производства нефтяного кокса. // Канд. дисс. Уфа: Уфимский нефтяной инс-т, 1986. - 215с.

61. Егоров В.И., Фахрутдинов Э.Р., Кузнецов В.А. Разработка модели опоры реактора УЗК. // Материалы 48-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Секция технологическая Уфа: УГНТУ, 1997. - С. 161-162.

62. Егоров В. И., Шамаров А. Н., Кузнецов В. А. Модель опорного узла вертикального аппарата. // Материалы 49-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Секция технологическая Уфа: УГНТУ, 1998. - С. 120-121.

63. Егоров В. И., Кузнецов В. А. Совершенствование конструкции узла ввода теплоносителя в реактор УЗК. // Там же С. 143.

64. Ермолов И.Н., Осташин Ю.Я. Методы и средства неразру-шающего контроля качества: Учебн. пособие для инженеров техн. спец-й вузов. М.: Высшая школа, 1988. - 362с.

65. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов. Киев: Наукова думка, 1987. - 351с.

66. Ермаков С.Н., Бродский В.З., Жаслявский A.A. и др. Математическая теория планирования экспериментов/Под ред. С.М. Ермакова. -М.: Наука, 1983. -383с.

67. Жермен П. Курс механики сплошных сред. М.: Высшая школа, 1983.-400с.

68. Журков С.Н., Томашевский Э.Е. Зависимость долговечности от напряжения // ЖТФ. М.: Изд. АН СССР.- 1955, Т.25.-№ 1. - С. 6673.

69. Журков С.Н., Санфирова Т.П. Температурно-временная зависимость прочности чистых металлов. // Доклады АН СССР. — М.: Изд. АН СССР,- 1955, Т.10.-№ 2. С. 237-240.

70. Журков С.Н. Кинетическая концепция прочности твёрдых тел. // Вестник АН СССР. М.: Изд. АН СССР.- 1968, т.10.-№ 3. - С. 72-83.

71. Журков С.Н., Перов В.А. О физических основах температур-но-временной зависимости прочности твёрдых тел. // Доклады АН СССР. М.: Изд. АН СССР.- 1978, Т.239.-№ 6. - С. -.

72. Иванова B.C. Усталостное разрушение металлов. М.: Метал-лургиздат, 1963.-258с.

73. Иванова B.C., Гордиенко Л.К. Изменение физических свойств металлов при циклическом нагружении. // Тр. ЕА СССР, ин-т металлургии, 1965. С.156-178.

74. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. -М.: Металлургия, 1975. 474с.

75. Идельчик И.Е. Аэродинамика технологических аппаратов. -М.: Машиностроение, 1983. 351с.

76. Ицкович A.A. обоснование программ технического обслуживания и ремонта машин. М.: Знание, 1983. - 78с.

77. Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1977. - 232с.

78. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин на прочность и долговечность. М.: Машиностроение, 1985. -224с.

79. Казачанский A.B., Кузеев И.Р., Ахметов С.А. Некоторые результаты изучения теплопроводности нефтяных коксов // Проблемы углубления переработки нефти. Тезисы докладов. Уфа, 1985.-С.31-32.

80. Калманюк A.C. К теории испытания на сжатие // Исследование по теории сооружений / Под ред. A.A. Гвоздева, И.М. Рабиновича, М.М. Филоненко Бородина. - М.: Госстройиздат, 1951. - С.28-35.

81. Кеннеди А.Д. Ползучесть и усталость в металлах. М.: Металлургия, 1965. - 312с.

82. Коваленко А.Д. Основы термоупругости. Киев: Наукова думка, 1970.-307с.

83. Козлов Б.П. Режимы и формы движения воздухо-водяной смеси в вертикальной трубе. М.: Недра, 1962. - 232с.

84. Костерин,С.И., Семенов H.H., Точилин A.A. Относительные скорости пароводяных течений в вертикальных необогреваемых трубах. М.: Недра, 1961.-262с.

85. ЮЗ.Костенко Н. А. Механика разрушения: Учебное пособие. -Брянск, Изд. БИТМа, 1985. 62с.

86. Ю5.Кретинин М.В., Казачанский A.B., Сергеев Г.А. Измерение температурного поля корпуса камеры коксования. / Химия и технология топлив и масел. М.: Химия. - 1983.- № 6. - С.38-39.

87. Юб.Кретинин M.B. Совершенствование технологии и создание специализированного оборудования для производства нефтяного кокса. //Докт. дисс. Уфа: Уфимский нефтяной инс-т, 1988. - 415с.

88. Кретинин М. В., Кузнецов В. А., Жданов А. Г., Егоров В. И. Теплотехнические аспекты процесса коксования нефтяных остатков в необогреваемых реакторах УЗК. // Наука и технология углеводородов. М.: Недра. 1998, - № 1. - С. 30-34.

89. Ю8.Кретинин М. В., Кузнецов В. А., Егоров В. И. К вопросу об определении напряжений в металле корпуса реактора коксования. // Наука и технология углеводородов. М.: Недра. 1999, - № 2. - С.

90. Кузеев И.Р., Ибрагимов И.Г. и др. Предотвращение коррозии сталей при коксовании нефтяных остатков. // Химия и технология топ-лив и масел. М.: Химия, 1986, №3. - С.8-9.

91. ПО.Кузеев И.Р., Филимонов Е.А., Кретинин М.В., Максименко М.З. Расчет и конструирование химических аппаратов и машин. Аппараты под действием циклических нагрузок. Уфа: Уфимский нефтяной инс-т, 1984.-87с.

92. Ш.Кузеев И.Р., Филимонов Е.А., Абызгильдин Ю.М., Кретинин М.В. Долговечность реакторов установок замедленного коксования: Тематический обзор. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1986. 55с.

93. Кузеев И.Р. Совершенствование технологии и повышение долговечности реакционных аппаратов термодеструктивных процессов переработки углеводородного сырья. // Докт. дисс. Уфа: Уфимский нефтяной инс-т, 1987. - 429с.

94. З.Кузнецов В.А., Походенко Н.Т., Тихонов А.А, Абросимов A.A. Работа реакторов установок замедленного коксования. // Проблемы производства нефтяного кокса. Тр. БашНИИ НП, вып.26. ДСП. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1987. С.69-81.

95. Кузнецов-В. А., Валявин Г.Г. Совершенствование конструкций реакторов замедленного коксования. // Исследование и применение продуктов переработки тяжелых нефтяных остатков. Тр. БашНИИ НП, вып.29. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1990. - С. 128-138.

96. Пб.Кузнецов В. А. Реактор для получения нефтяного кокса. // Информационный листок. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1990. - 4с.

97. Кузнецов В. А., Егоров В.И. К вопросу о повышении устойчивости вертикальных аппаратов с плавающей опорой.// Проблемы и перспективы развития Акционерного Общества Уфимский нефтеперерабатывающий завод. Уфа, 1995. - С.51-52.

98. Кузнецов В.А., Егоров В.И., Кретинин М. В., Кузеев И.Р. Совершенствование конструкций опор вертикальных аппаратов. // (там же) С. В-36.

99. Кузнецов В.А., Егоров В.И. Влияние неравномерности нагрева корпуса на работу плавающей опоры вертикального аппарата. / Тезисы докладов 11 ой Республиканской научно- технической конференции. - Уфа: УГНТУ, 1997. - С. 113-114.

100. Кузнецов В. А., Егоров В. И. Коррозия конструкционных сталей и безопасность эксплуатации установок замедленного коксования. // Сб. тез. докл. науч. конф. Т. 2, Кн. 2.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. С.38-40.

101. Кузнецов. Г.А. Проблемы переработки высокосернистых нефтей. М., 1966. - с. Сер. Переработка нефти: Тематический обзор / ЦНИИТЭнефтехим.

102. Кутателадзе С.С., Стырикович М.А. Гидродинамика газожидкостных систем. М.: Энергия, 1976. - 296с.

103. Кутателадзе С.С. Теплопередача при изменении агрегатного состояния. Л.: Машгиз, 1952. - 230с.

104. Лащинский A.A., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: справочник. 2-е изд. - Л.: Машиностроение, 1970.-J52c.

105. Левин В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физ-матгиз, 1959.-253с.

106. Лепперт Л., Питтс К. Проблемы теплообмена. М.: Атомиз-дат, 1967.-280с.

107. Лизин В.Г., Пяткин В.А. Проектирование тонкостенных конструкций. М.: Машиностроение, 1985. - 344с.

108. Лукомский И.Я. Теория корреляции и её применение к анализу производства. М.: Госстатиздат, 1961. - 180с.

109. Лэнджер -Б.В. Расчет сосудов давления на малоцикловую долговечность. Трактат американского общества инженеровмехаников. Техническая механика. / Пер. с англ. М.: Т. 84, №3, 1962.- С.97-113.

110. ГЗЗ.Малинин H.H. расчеты на ползучесть элементов машиностроительных конструкций. М.: машиностроение, 1981. - 221с.

111. Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин, A.B. Волоснико-ва, С.А. Вяткин и др.; под общей ред. В.Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989. - 640с.

112. Махутов H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение,1981.-272с.

113. Махутов H.A., Бурак М.И., Гаденин М.М. и др. Механика малоциклового разрушения. М.: Наука, 1986. - 264с.

114. Махутов H.A., Воробьёв А.З. и др. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении. М.: Наука, 1983. - 271с.

115. Махутов H.A., Гусейнов А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. М.: Машиностроение, 1985.- 224с.

116. Махутов H.A., Фролов К.В., Стекольников В.В. и др. Прочность и ресурс водоводяных энергетических реакторов. М.: Наука,1982. 331с.

117. НО.Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. -М.: Наука, 1971.-576с.

118. Мустафин Ч.Г. К определению предела выносливости деталей с концентраторами напряжений при асимметричном цикле. // Проблемы прочности. М.: 1978, №11. - С.34-38.

119. Мухин В.Н. Расчет сосудов давления из двухслойных сталей. // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Механика и технология изделий из металлических и металлокерамиче-ских материалов. Волгоград: Офсет, 1986. - С.94-96.

120. Налимов В.В., Голикова Т.Н. Логические основания планирования эксперимента. М.: Металлургия, 1976.- 128с.

121. Никонов Ю.А., Степанов В.А. Роль цикличности нагруженияфв разрушении материалов. // ФТТ. М.: 1974, 16, №9. - С.2750-2752.

122. Новицкий П.В., Зограф И.А. оценка погрешностей результатов измерений. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат. Ле-нингр. отд-е, 1991. - 304с.

123. Нотт Дж. Ф. Основы механики разрушения. М.: Металлургия, 1978. - 256с.148.0динг И.А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. М.: Машгиз, 1962. - 260с.

124. Одиноких Т. Не ждать действовать. // Пермский нефтяник.- Пермь: Орган парткома, профкома, комитета комсомола и дирекции производственного объединения Пермнефтеоргсинтез имени XXIII съезда КПСС, №31, 19.08.1986. С.З.

125. Панин В.Е., Елсукова Т.Ф. Деформация и разрушение поликристаллов при знакопеременном нагружении как диссипативный процесс. // Синергетика и усталостное разрушение металлов. М.: Наука, 1989. - С.113-114.

126. Парис П., Си Д. Анализ напряженного состояния около трещины. // Прикладные вопросы вязкости разрушения: Пер. с англ. / Под ред. Б.А. Дроздовского. М.: Мир, 1968. - С.64-142.

127. Паркус Г.С. Неустановившиеся температурные напряжения.- М. : Физматгиз, 1963. 252с.

128. Патент №3116231 (США). Способ получения нефтяного кокса и применяемый реактор коксования.

129. Патент №3167436 (США) МКИ С10В 55/00 Реактор для получения нефтяного кокса.155.Патент №3344057 (США.)

130. Патент №3389074 (США). МКИ СЮ В 55/00; 57/02. Коксовая камера.157.Патент №3389087 (США).158.Патент №3514259 (США).

131. Патент №1535847 (Франция).163 .Патент №1548116 (Франция) МКИ С10В 57/02. Устройство для получения нефтяного кокса.

132. Патент №2140221 (Франция).

133. Патент №2286184 (Франция) МКИ С10В 55/00; 57/02; С21С 5/22. Способ получения нефтяного кокса и применяемое устройство для кристаллизации и коксования.

134. Патент 2357627 (Франция) МКИ С10В 55/00. Способ получения нефтяного кокса и применяемый реактор коксования.

135. Патент №1517975 (Великобритания) МКИ С10В 55/00. Способ получения нефтяного кокса и применяемый реактор коксования.

136. Патент №2542842 (ФРГ) МКИ С10В 55/00. Способ получения нефтяного кокса и применяемый реактор коксования.

137. Патент №1849702 (Россия) МКИ. С10В55/00. Реактор для получения нефтяного кокса./В.А. Кузнецов, А.В. Бакиев, Г.Г. Валявин, М. В. Кретинин. Опубл.: Б.И. 1994, №6.

138. Патент №2057410 (Россия) МКИ. СЮ В 55/00. Реактор для получения нефтяного кокса / В. А. Кузнецов, М. В. Кретинин, В. И. Егоров. Опубл.: Б.И. 1997. № .

139. Патент №2086858 (Россия) МКИ. СЮ В 33/02. Байонетный затвор. / Н.И. Ветошкин, В. А. Кузнецов. Опубл.: Б.И. 1997. № 22.

140. Походенко Н.Т., Брондз Б.И., Соловьёв A.M., Кузнецов В.А., Сухов C.B. Совершенствование аппаратуры на установках по производству нефтяного кокса.// Химия и технология топлив и масел. М.: Химия, 1980, -№3. - С.37-40.

141. Походенко Н.Т., Брондз Б.И. получение и обработка нефтяного кокса. М.: Химия, 1986.311с.

142. Работнов Ю.Н., Милейко С.Т. Кратковременная ползучесть. -М.: Наука, 1970.-278с

143. РД 50-398-83 Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний. Планирование механических испытаний и статистическая обработка результатов. М.: Изд. Стандартов, 1984. - 199с.

144. Ржаницин А.Р. Некоторые вопросы механики систем, деформирующихся во времени. М.-Л.: Гостехтеориздат, 1949. - 264с.

145. Самохин Ю.Н., Мухин В.Н., Серебрянный В.Б., Ватник JI.E. Повышение остаточного ресурса работоспособности коксовых камер. / Химия и технология топлив и масел. М.: Химия. - 1986.- № 5.- С.19-21.

146. Санин A.C. Введение в физику жидких кристаллов. М.: Наука, 1983.-320с.

147. Сборник рекомендуемых терминов. Терминология общего машиностроения. Вып.45.- М.: Изд. АН СССР, 1957,- С.46.

148. Северцев H.A., Надежность сложных систем в эксплуатации и отработке. Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1989. — 434с.

149. Седов Л.И. Механика сплошной среды, т.2.- М.: Наука, 1970.-568с

150. Седов П.С. и др. // Химия и технология топлив и масел. М.: Химия. - 1967.г № 7,- С. 16-18.

151. Серенсен C.B. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению: Учебное пособие. М.: Атомиздат, 1975. -192с.

152. Сигаева м.г. Система управления процессом охлаждения реакторов (СУПОР): 'информационный листок №89-38. Уфа: Изд-во Баш ЦНТИ, 1989. - 4с.

153. Соловьёв A.M., Походенко Н.Т., Седов П.С., Сухов C.B. Пути повышения надежности работы камер на установках замедленного коксования. / Нефтепереработка и нефтехимия. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1986 - №10. - С.30-34.

154. Сорокин В.Г., Волосникова A.B., Вяткин С.А. и др. Марочник сталей и сплавов. М.: Машиностроение, 1989. - 640с.

155. Смирнов Н.В., Дудин Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. - М. :Наука, 1965.-511с.

156. Соколов В.Н., Доманский И.В. Газожидкостные реакторы. -JL: Машиностроение, 1976.-274с.

157. Coy С. Гидродинамика многофазных систем. М.: мир, 1971. -216с.

158. Суслов И.П. Теория статистических показателей. М.: Статистика, 1975.-264с.

159. Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. М.: Металлургиздат, 1962,-567с.

160. Ткаченко О. И., Егоров В. И., Кузнецов В.А. Устройство длямеханического открытия и закрытия нижнего люка реактора УЗК. //

161. Материалы 48 — й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Секция технологическая Уфа: УГНТУ, 19.97.-С. 160-161.

162. Торд Р. Коррозия и защита от коррозии. М.: Химия, 1986.342с.

163. Трощенко В.Т., Сосновский Л. А. Сопротивление усталости металлов и сплавов. // Справочник. 4.1. Киев: Наукова думка, 1987. -512с.

164. Уайэтт О., Дью-Хъюз Д. Металлы. Керамики. Полимеры. -М.: Атомиздат, 1979.- 580с.

165. Фабрикант Н.Я. Аэродинамика. М.: Наука, 1964. 814с.

166. Федоров В.В. Термодинамические аспекты прочности и разрушения твёрдых тел. Ташкент: изд-во Фан, 1979. - С. 168с.

167. Федоров В.В., Щипачев A.M., Цыганов С.Г. Термодинамический метод прогнозирования усталостных характеристик металлов. -Ташкент: Ташкентский инс-т ж/д тр-та,1985. 11с. Деп. ВИНИТИ 21.06.85. №5008-85.

168. Федоров В.В., Чекурова Г.А. и др. О структурных параметрах и характеристиках прочности металлов. // Изв. АН СССР. Металлы. 1988. - №2. - С. 131-136.

169. Федоров В.В. Кинетика повреждаемости и разрушения твёрдых тел. Ташкент: Изд-во Фан, 1985. - 168с.

170. Филимонов Е.А. Долговечность реакторов для получения нефтяного кокса. // Канд. дисс. М.: Мос-й инс-т хим-го маш-я, 1985. -220с.

171. Фридель Ш. Дислокации. М.: Мир, 1967. - 643с.

172. Фудзи Т., Дзако М. Механика разрушения композиционных материалов. М.: Мир, 1982. - 232с.

173. Хартман К., Лецкий Э.К., Шефер Ё. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. / Под. ред. Э.К. Лецкого. М.: Мир, 1977. - 447с.

174. Хатмуллина Ф.Г., Сухов C.B., Походенко Н.Т. Гидродинамика движения газожидкостного потока внутри модели реактора. // Проблемы переработки и исследования нефти и нефтяных остатков. Уфа, 1982. - С.139-143.

175. Шарафиев Р.Г. Влияние поверхностных явлений на границе кокс металл на эксплуатационные параметры реактора замедленного коксования. Канд. дисс. - Уфа: Уфимский нефтяной инс-т, 1983. -143с.

176. Шенк X.- Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972,-381с.

177. Шеффе Г. Дисперсионный анализ. М.:Наука, 1980.-512с.214.1Пкольник JIM. Методика усталостных испытаний: Справочник. М.: Металлургия, 1978. - 302с.215.1Плихтинг Г. Теория пограничного слоя. / Под. ред. С.Н. Огородникова. Д.: Химия, 1978,- 447с.

178. Шлугер М.А. и др. Коррозия и защита металлов. М.: Металлургия, 1981.-215с.

179. ШрейдерВ.А., Шаров A.A. Системы и модели. М.: Радио и связь, 1982.- 152с.

180. Шрейдер Г.К. и др. Конструкционные материалы в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. М.: Гостоптехиз-дат, 1983.-226с.

181. Щиголёв Б.М. Математическая обработка наблюдений. М.: Наука, 1969. -344с.

182. Щипачев A.M. Термодинамическая теория прочности: прогнозирование многоцикловой усталости металлов. Уфа: Уфимск. технол. ин-т сервиса, 1998. - 107с.

183. Эльманович В.И. и др. Программа оценки прочности дефор-мированныхкорпусов аппаратов нефтехимических производств с уче