Сопротивление материалов

На рисунке 1 показана колонна с аксиальными насадками. Основной поток газа поступает в колонну снизу, проходит по кольцевой щели между корпусом колонны 15 и кожухом катализаторной коробки 3 и поступает в межтрубное пространство теплообменника 6. Здесь синтез-газ нагревается конвертированным газом до 420 – 440°С и проходит последовательно четыре слоя катализатора 8, 10, 12, 14, между которыми подается холодный байпасный газ. После четвертого слоя катализатора газовая смесь при 500—515 °С поднимается по центральной трубе 2, проходит по трубкам теплообменника 6, охлаждаясь при этом до 320—350 °С, и выходит из колонны. Корпус катализаторной коробки изготовлен из хромоникелевомолибденовой стали 10Х18Н12М2Т [1,c.56], Характеристика среды . Азотоводородная смесь (АВС) стехиометрического состава . Так как ресурсы атмосферного азота практически неисчерпаемы, сырьевая база аммиачного производства определяется вторым компонентом смеси – водородом, который может быть получен разделением обратного коксового газа, газификацией твердого топлива, конверсией природного газа. Структура сырьевой базы производства аммиака менялась и сейчас свыше 90% аммиака вырабатывается на основе природного газа. Азотоводородная смесь, независимо от метода ее получения, содержит примеси веществ, некоторые из которых являются каталитическими ядами, вызывающими как обратимое (кислород, оксиды углерода, пары воды), так и необратимое (различные соединения серы и фосфора) отравление катализатора.

Сталь марки. 10Х18Н12М2Т имеет высокую коррозионную стойкость в большом диапазоне агрессивных сред и отличается хорошей технологичностью (свариваемостью, штампуемостью). Сталь склонна к межкристаллитной коррозии, поэтому после закалки её нельзя нагревать выше 400 °С, т.е. практически нельзя сваривать различными методами сварки, за исключением точечной. Сталь с низким содержанием углерода менее склонны к межкристаллитной коррозии, они имеют повышенную коррозионную стойкость в азотной кислоте высоких концентраций и в других агрессивных средах, хорошую свариваемость, пластичность, высокую способность к полированию. Для уменьшения склонности хромоникелевых аустенитных сталей к межкристаллитной коррозии в состав стали вводят также титан и реже ниобий. Эти стали можно успешно использовать для сварных конструкций, работающих в агрессивных средах. Положительное влияние на увеличение коррозионной стойкости сталей в ряде сред (органические кислоты, морская вода и др.) оказывают добавки молибдена (2-4%). Однако стали, содержащие молибден , обладают склонностью к охрупчиванию в результате нагрева при 600-750 °С и имеют более низкую коррозионную стойкость в условиях действия азотной кислоты повышенных концентраций, чем хромоникелевые стали [4,c.90].

При проектировании выбранного оборудования используется сталь 10Х18Н12М2Т . Данная сталь является коррозийностойкой и не требует дополнительных мер по улучшению коррозийных свойств.

1. Лахтин, Ю.М. Химико-термическая обработка металлов: учеб. пособие/ Ю.М. Лахтин, Б.Н. Арзамасов.- М.: Металлургия, 2005.- 256 с.: ил 2. Марченко, С.И. Повышение долговечности работы шестеренных насосов–дозаторов 11НШ путем создания композиционного модифицирующего покрытия// Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. техн. наук, 2005. – Спец. вып.: Композиционные материалы. – С.52-53. 3. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева Материаловедение. – М.: Машиностроение, 2010. – 528 с. 4.Уотерхауз Р.Т. Контактная коррозия. // Сб. «Усталость металлов». М, Изд-во иностр. лит., 2011 с. 109-111.