При производстве крупногабаритной нефтяной и химической аппаратуры, работающей при высокой температуре и давлении, например, коксовых камер, для снятия сварочных напряжений необходима объёмная термическая обработка, которая проводится в печах или нагревом изнутри после установки их на фундамент в рабочее положение. Высокие технико-экономические показатели процесса объёмной термообработки нагревом изнутри, его простота исполнения и минимальные затраты по сравнению с печным, явилось обоснованием для его применения ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» при термообработке коксовых камер d=5,5 м (фото 1) установки замедленного коксования №3 (УЗК-3) Красноводского НПЗ в 1981 году.
Коксовые камеры после досборки и установки их на фундамент имели следующие размеры: диаметр внутренний — 5,5 м; высота — 27 м; максимальная толщина стенки — 56 мм; масса аппарата — 198 т (фото 2).
Для нагрева коксовых камер при проведении объёмной термообработки была применена теплогенераторная установка. Способ нагрева и оборудование, применённые при объёмной термообработке коксовых камер d=5,5 м УЗК-3 отличаются манёвренностью управления процессом нагрева изделий. Конструкция установки обеспечивает требуемую тепловую мощность, необходимую для нагрева изделий различных размеров и масс.
Основными рабочими органами при нагреве коксовых камер являлись три теплогенератора, имевших индивидуальный способ регулирования работы, что позволяло обеспечить синхронную их работу по температурному режиму и скорости нагрева. Для создания направленного движения теплоносителя теплогенераторы выхлопными соплами тангенциально вводились в патрубки коллектора, присоединённого к входному штуцеру коксовой камеры (фото 3).
Воздухоснабжение было спроектировано индивидуальным (автономным) для каждого теплогенератора. Подвод газа на все теплогенераторы осуществлялся от общего газового коллектора, запитанного на ГРП.
Принятая схема установки термопар на поверхности коксовых камер обеспечивала качественный и полный контроль процесса нагрева. Для регистрации температуры нагрева применены электронные потенциометры.
По результатам данной работы сделаны следующие выводы:
- способ нагрева изнутри обеспечивает выполнение термообработки крупногабаритных аппаратов;
- разработанное оборудование (теплогенераторные установки) для данного способа обеспечивает заданные технологическим процессом режимы термообработки;
- вариант автономной работы каждой теплогенераторной установки является оптимальным, что значительно упрощает работу установки и при необходимости допускает кратковременные остановки каждого теплогенератора в отдельности;
- управление процессом нагрева в минимальных пределах можно производить изменением расхода топлива всей системы и при этом сохраняется синхронная работа теплогенераторов.
Впервые (1981г.) ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры» успешно применил способ нагрева изнутри для объёмной термообработки коксовых камер. Полученные результаты позволили сделать главный вывод: объёмная термическая обработка с нагревом изнутри найдёт широкое применение в нефтяном и химическом машиностроении, а также при выполнении ремонтных работ нефтехимической аппаратуры на действующих предприятиях.
