1-Амалий машғулот. Кимё ва нефт-газ машинасозлигида конструкцион материалларни лойихалаш

1-Амалий машғулот. Кимё ва нефт-газ машинасозлигида конструкцион материалларни лойихалаш;

Умумий маълумот. Барча металлар икки гуруҳга: қора металлар билан рангли металларга бўлинади. Қора металларга гуруҳига, асосан, темир ва унинг қотишмалари (чўян ва пўлат) киради, қолган барча металлар рангли металлар гуруҳини ташкил этади. Рангли металлар, ўз навбатида, қуйидаги гуруҳларга бўлинади: А) оғир металлар (қ5-13 г/см3 ); Б) енгил металлар (*0,53-5 г/см3 ) В) асл бошқача айтганда, қимматбаҳо металлар; Г) нодир металлар. Энг енгил металл литий (Ли) булиб, унинг солиштирма оғирлиги 13,6 г/см3 га тенг. Асл металлар кимёвий активлиги жуда паст металлар бўлиб, кислород билан бевосита бирикмайди, яъни улар коррозиябардош металлар ҳисобланади. Темир-кимёвий белгиси Фе. Д.М.Менделев элементлар даврий системасимасининг ВИИИ гуруҳида жойлашган, тартиб номери 26, атом оғирлиги 55,847, солиштирма оғирлиги эса 7,86 г/см3 га бўлагн юмшоқ, пластик кулранг тусда товланадиган оқ металл. Темирнинг суюланиш температураси 1536 градусга, қайнаш тумператураси эса 2770 градусга тенг. Техникавий тоза темир, асосан, электротехникада электромо торлари, динамомашиналар, электормагнитлар учун ўзаклар ва бош қалар тайёрлашда ишлатилади. Темир кукун металлургияси усулида деталлар тайёрлашда фойдаланилади. Темир чўян ва пўлатнинг асо сий таркибий қисмини ташкил этади. Мис-кимёвий белиси Cу. Д.И.Менделеев элементлари систе масининг И гуруҳида жойлашган, тартиб номери 29, атом оғирлиги 63,54, солиштирма оғирлиги эса 8,93 г/см3 бўлагн юмшоқ пластик, қизил тусли металл. Мис 10830C да суюқланади ва 25600С қайнайди, иссиқни ва электрни яхши ўтказади. Тоза мис электротехникада электр симлари ва бошқалар тар зида ишлатилади. Ишлаб чиқариладиган миснинг анчагина миқдори мис қотишмалари-латун ва бронза тайёрлашга кетади. Латун асосан мис билан рухнинг қотишмаси бўлиб, техникада тар кибдаги рух миқдори 45% гача бўлган қотишма ишлатилади.

Латунлар Л ҳарфи ва латун таркибидаги миснинг миқдорини билдирувчи рақамлар билан маркаланади.Латун таркибида мис би лан рухдан ташқари бошқа элементлар ҳам бўладиган махсус латун ларнинг маркасида Л ҳарфидан кейин қайси элемент қўшилганли гини билдирувчи ҳарфлар (элемент русча номини бош ҳарфи), би лан белгиланади. Мисол учун, ЛС-74-3; 74% -мис, 3% -қўрғошин ва қолгани рухдир. Кейинги мисолларда ҳам белгилашлар шу каби бў либ, О-қалай (олово), алюминий, Н-никелни билдиради. Бронза, асосан, миснинг қалайли қотишмаси бўлиб, кейинги вақтларда миснинг алюминийли, қўрғошинли ва бериллийли қотиш малари ҳам олинган. Бронза Бр.ҳарфлари, легирловчи элементлар ни билдирадиган ҳарфлар ва шу элементларнинг процент хисоби даги ўртача миқдорини кўрсатувчи рақамлар билан маркаланади. Масалан: БРОНС 11-4-3 марка қалай, никел хамда қўрғошин билан легирлаган бронзани билдириб, 11 сони бронза таркибида 11% қа лай (олово), 4 рақами-4% никел, 3 рақами эса 3% қўрғошин (сви нец) борлигини билдиради. Алюминий-кимёвий белгиси Ал Д.И.Менделеев элементлар даврий системасининг ИИИ гуруҳида жойлашган, тартиб номери 13, атом оғирлиги 26,9815, солиштирма оғирлиги эса 2,7 г/см3 га бўлган юмшоқ пластик, оқ тусли металл. Унинг суюқланиш темпураси 6570С га, қайнаш температураси эса 18000С га тенг. Алюминий электр ўтказувчанлиги юқори (мисдан кейинги ўр нида), шунинг учун ундан электр симлар тайёрланади. Алюминий нинг энг кўп миқдори қотишмалар тайёрлаш учун ишлатилади. Алюминийга Cу, Си, Мг, Зн, Фе каби элементларни алоҳидаалоҳида ёки маълум комбинацияда қўшиб суюқлантириш йўли би лан унинг қотишмалари олинади. Алюминий қотишмаларига легир ловчи элементлар сифатида Ни, Cр, Cо ва бошқалар, қотишма хосса ларини Ни, Бе, Ти, Cе, Нб лар қўшилади. Алюминийнинг қотишма ларидан энг кўп ишлатиладиган дюралюминий (алюминийнинг мис ва магний билан қотишмаси), силуминлар (алюминийнинг кремний билан қотишмаси) ва бошқалардир. Рух. Кимёвий белгиси Зн. Д.И.Менделеев даврий системаси нинг ИИ гурухида жойлашган, тартиб номери 30, атом оғирлиги 55,37, солиштирма оғирлиги эса 7,14 г/см3 га бўлган кўкиш –оқ тус ли металл. Рухнинг суюқланиш температураси 1536 градус, анча мўрт, аммо 100- 1100С да пластик ҳолатга келади.
Ички ва ташки босим остидаги юпқа деворли цилиндрик қобиқлар конструкциялари. Рухсат этилган кучланиш;

Цилиндрик, шарсимон ва томчисимон резервуарларни лойихалаш.

Нефт маҳсулотлари омборларида нефт, газ ва нефт маҳсулотларини сақлаш учун кўп сонли идишлар, резервуарлар парки талаб килинади. Маҳсулотни сақлаш қонуниятига кўра хом-ашѐли оралиқ ва тайѐр маҳсулот резервуарлар парки фарқланади. Хом-ашѐни ва тайѐр маҳсулотни резервуарлар технологик қурилма, саноат ва ишчи бинолардан узоқроқда жойлаштирилади. Оралиқ резервуарлар парки шу қурилмаларга яқин жойда яъни, маҳсулот ишлатиладиган жойда жойлаштирилади. Кўпгина ҳолларда нефт хом – ашѐси катта ер ости ва ярим ер ости темир бетонли ички юзаси металл билан қопланган ва қопланмаган резервуарларда сақланади. Худди шундай идишларда тайѐр рангли нефт маҳсулотлари ҳам сақланади. Ер ости темир бетонли резервуарларнинг асосий қулайликлари: металл тежалади, енгил учувчан хом-ашѐнинг қуѐш нури таъсирида буғланишининг камлиги, ѐнғин ва ниқоблаш хусусиятларига эгалигидир. Металл идишлар қоидага кўра улардан фойдаланишни осонлаштиришни таъминлаш учун еростида сақлайдилар. Қуриладиган идишларнинг сони ва ҳажми заводнинг хом-ашѐ ва маҳсулот бўйича суткали ишлаб чиқариш қувватига, бир вақтда сақланадиган маҳсулотлар миқдорига, хомашѐ ва маҳсулотларни сақлаш муддатига боғлиқ ҳолда ҳисоблаб топилади. Хом-ашѐ резервуарлари ҳажми хом-ашѐнинг 5-7 суткалик заҳирасига нисбатан ҳисобланиб қурилади; оралиқ маҳсулотлар резервуарлари учун 16-48 соатлик заҳира; тайѐр маҳсулотлар резервуарлари парки тайѐр маҳсулотни 15-20 сутка сақланишини таъминлаш керак. Ишлаб чиқариш майдонлари, материаллари, монтаж ва фойдаланишга сарфланган иш кучини тежаш учун идишлар сонини битта идиш ҳажмини кенгайтиришни ҳисобга олиб лойиҳалайдилар. Сараланган идишлар ўлчамлари қуйидаги нормаларга мос келиши керак: Тўлиқ ва фойдали ҳажм, ички диаметр, максимал ишчи босим ва ҳарорат, қуйишнинг максимал баландлиги ва ҳоказолар.

Идишлар конструкциялари кўп факторларга боғлиқ равишда аниқланади, бироқ улар орасида асосийлари кимѐвий ва физикавий хусусиятлар, идишлар ичидаги суюқлик ва газ босими ҳарорати ҳисобланади. Сиқилган газ ва бензиннинг енгил фракцияси фундаментга ўрнатилган, горизонтал ѐки вертикал цилиндрсимон идишларда сақланади. Шундай идишларда (айрим пайтларда монжус деб номланади) кимѐвий фаол моддалар сақланади. Бу идишларнинг ички юзаси коррозияга қарши қатлам билан қопланади. Диаметри 1,4 м бўлган горизонтал идишлар люкларнинг ички қисмида одамлар тушиб чиқиши учун нарвонча жойлаштирилади. Идишларни қуѐш нуридан ҳимоя қилиш учун ташки юзаси оқ рангга бўялади ѐки айрим ҳолатларда соявий ҳимоя ташкил қилинади

Цилиндрсимон вертикал резервуарлар – нефт маҳсулотларини сақлайдиган идиш деб қаралади. Улар горизонтал идишларга нисбатан кам жойни эгаллайди, тайѐрланишида кам металл сарфланади, фойдаланиш учун қулай, ичидаги суюқликни оддий усул билан алмаштириш имконини беради. Ҳозирги вақтда фойдаланиб турилган вертикал цилиндрсимон резервуарлар ҳажми 25-100000 м3 гача бўлади. Кўпгина резервуарлар стандартлаштирилган, қолганлари эса махсус лойиҳалар асосида тайѐрланади. Резервуарлар зичлаштирилган грунт ва қалинлиги 0,06-0,1 м бўлган қум ѐстиғи устига жойлаштирилади. Бундан мақсад идиш таглигини коррозиядан сақлаш бўлиб ҳисобланади. Қум асосининг юқориги қатламига битум ѐки мазут сурилади. Асоси вертикал ўқли конус формасига эга; марказдан четки нуқтасигача бўлган қиялик 1:120 га тенг, асоснинг диаметри резервуар таглиги диаметридан 1-1,2 м га катта бўлиши керак. Резервуарнинг қумли асоси ѐйилиб кетмаслиги учун атрофига қалинлиги 0,25-0,3 м га тенг бўлган бетонли ѐки тошли девор қурилади. Яқин вақтларгача жаҳон саноатида резервуарлар металл листлардан йиғиш усули бўйича тайѐрлаган. Шу усул бўйича барча резервуарлар

заводнинг ўзида йиғилади; завод шароитида бундан ташқари фермалар, нарвонлар ва майдонларни тайѐрлайдилар. Резервуарни йиғишдан олдин, унинг таглиги, яъни ўрнатиладиган жойи тайѐрланади. Аввал резервуарларнинг пастки қисми яъни, таглиги листлар билан йиғилиб, айлана шаклида тайѐрланади. Листлар пайвандлаш орқали йиғилади. Пайвандлаш марказдан атрофга қараб олиб борилади. Резервуарнинг корпуси листлардан белбоғ бўйича йиғилади. Листлар ва белбоғлар бир-бирига пайвандланганда вертикал бўйича пайванд чоклари бир тўғри чизиқда ѐтмаслиги зарур. Ҳар бир белбоғни пайвандлашда уларнинг диаметрини пастдан юқорига қараб кичиклаштириб, телескоп ѐки зина шаклига келтирилади.

Вертикал цилиндрсимон резервуарларнинг ўлчамлари нисбатан тежамли баландлиги, яъни берилган ҳажмга кўра минимал даражадаги металл сарфига қараб аниқланади. Агар 48 белбоғлардаги листларнинг қалинлиги бир хил деб қарасак, резервуар баландлиги Н қуйидаги формула орқали аниқланади:



Резервуарнинг ҳажми ва баландлигини билган ҳолда диаметрини аниқлаш мумкин. Белбоғлар сонини Н га, бўлак листларнинг кичиклигига ва ҳалкасимон пайванд чокларнинг типига боғлиқ равишда аниқлаймиз. Резервуар деворига гидростатик босим таъсири юқоридан пастга томон учбурчак қонуни бўйича тарқалади. Деворнинг энг юқориги белбоғига босимнинг таъсири нисбатан камрок, лекин лист қалинлиги 4 мм.дан кам олиш мумкин эмас. Қолган белбоғлар листларининг қалинлиги резервуар суюқлик гидростатик босимига бўлган қаршилиги ва резервуардаги 0,002 МН/м2 га тенг бўлган ички босими шароитларидан келиб чиққан ҳолда қуйидаги формула билан топилади:



бу ерда: ҳ- резервуар суюқлик билан тўлдирилганда суюқликнинг юқориги сиртидан ўрта қисмигача бўлган масофа; θ- вертикал чокларнинг мустаҳкамлик коэффициенти; С- коррозияга қўшимча. Резервуарларнинг устини ѐпиш заводларда олиб борилади. Ёпиш алоҳида транспортабель шитлар ѐрдамида олиб борилади. Шит усти қалинлиги 2,5 мм бўлган бўйича лист билан қопланган каркасдан иборат. Шитларнинг четки қисми резервуар корпусига махкамланади. Бошланғич қисми эса резервуар уртасида жойлаштирилган қувурли ѐки панжарали стойка таянчга махкамланади. Жуда катта резервуарларни ѐпишда махсус
фермалардан фойдаланилади. Д диаметрли резервуарлар учун фермалар н қуйидаги формула орқали топилади:

Резервуарларни ҳисоблашда деворга томнинг ўз оғирлигидан ташқари, қор ва шамол таъсири ҳам ўрганилади. Кейинги йилларда заводларда резервурарларни ўрамли усул билан қуриш йўлга кўйилган. Бу эса монтаж ишларини индустирлаштиради ва давомийлигини таъминлайди, бундан ташкари юқори сифатли пайвандлашни таъминлайди. Таглик ва корпус тайѐрлангандан кейин рулон очилади. Цилиндрсимон резервуарни рулон усули билан йиғиш 4.2.-расмда кўрсатилган Жуда катта резервуарларда пастки пояслар листларининг қалинлигидан каттароқ бўлади, шунинг учун корпусни рулонга айлантириш ѐрдамчи қурилма орқали амалга оширилади.

Томчи кўринишидаги резервуарлар
Юқори босимли (0,2 МН/м2 ) буғлар билан характерланадиган нефт маҳсулотларини сақлаш учун томчи кўринишидаги резервуарларни қўллаш мумкин. Бу турдаги резервуарнинг томчи кўринишидаги формаси барча ҳалқасимон ва меридионал кесимларига бир хил кучланиш берилишини таъминлайди. Бироқ 51 бу резервуарларни тайѐрлаш анча мураккаб, шунинг учун улар кўп қўлланилмайди.



Шарсимон резервуарлар Шарсимон резервуарлар сезиларли босимлар (1МН/м2 гача) ва юқори вакуум (500 мм. сув.уст. гача) босимини сақлай олади. Амалий жиҳатдан уларнинг диаметри чегараланмаган. Масалан: Японияда диаметри 33 м. ли шарсимон резервуар қурилган ва 3 МН/м2 босимда ишлаши учун ҳисобланган. Нефтни қайта ишлаш заводларида бу резервуарларда метан, этан, пропан –бутан аралашмаси ва бошқа турдаги газлар сақланади. Резервуарларнинг сферик формасидан нефтни тузсизлантириш қурилмасида электродегидратор тайѐрлаш учун фойдаланилади. Бир хил ишлатиш кўрсаткичларига кўра шарсимон резервуарларга сарфланадиган металл миқдори цилиндрсимон резервуарларга нисбатан камроқ. Маҳаллий сиқилиш ва таянчлардаги кучланиш концентрациясини ҳисобга олмай, резервуар қобиғининг қалинлиги С ни қуйидаги формула билан топамиз:

бу ерда: Р–суюқлик гидростатик устуни ва муҳитнинг суммавий босими; Д–резервуарнинг ички диаметри;  р.э. – рухсат этилган кучланиш; С- коррозияга қўшимча. Шарсимон резервуарларнинг асосий элементи япроқлар бўлиб ҳисобланади. Улар иссиқ штамплаш, совуқ штамплаш, кейинги вақтларда совуқ прокатлаш усули билан тайѐрланади.

Пайванд чоклар бир тўғри чизиқда ѐтмайди. Пайвандлашда биринчи навбатда меридионал чоклар, кейин эса халқасимон чоклар пайвандланади. Пайвандланган чокларнинг сифати монтаж жараѐнида ва тайѐрлаб бўлингандан кейин текширилади.