Отзыв официального оппонента А.П. Черепанова (1095078)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА доктора технических наук, доцента, профессора кафедры «Управление автомобильным транспортом» ФГБОУ ВО «Ангарский государственный технический университет» Черепанова Анатолия Петровича на диссертацию Колодного Андрея Викторовича «Особенности прочностного расчета и кон- струирования сосудов и аппаратов сернокислотного производства», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (полиграфические и упаковочные технологии и оборудование, химическая промышленность) (технические науки) 1. Актуальность работы для науки и практики Развитие машиностроения затрагивает множество отраслей про- мышленности и видов производства, связанных с созданием различных технических устройств, в том числе сосудов, аппаратов, агрегатов и машин для сернокислотного производства.

Одной из задач химического машиностроения является ресурсосбережение, так как затраты на металл достигают 60-80;0 от себестоимости оборудования нефтегазовой и химической промышленностей. Задача снижения материалоемкости решается при проектировании, изготовлении, эксплуатации и ремонте за счет повышения коэффициента использования материалов и увеличения сро- ка службы технических устройств. Сложность решения поставленных задач состоит в том, что существующая нормативная база не в полной мере соответствует предъявляемым требованиям к конструированию, изготовлению и безопасности при эксплуатации оборудования опасных производств.

Поэтому, принципиальное значение приобретает совершенствование методов расчета и конструирования, снижения материалоемкости и повышения прочности сосудов и аппаратов, агрегатов и машин сернокислотного производства. Основные положения научной новизны связаны с разработкой новых методологических подходов к конструированию и к оценке прочно- сти сосудов и аппаратов сернокислотного производства с учетом их безопасности эксплуатации, Практическая значимость определяется решением задач по экономичному использованию дорогостоящих металлов при создании сосудов и аппаратов, агрегатов и машин сернокислотного производства. Такая постановка проблемы обозначена в целях и задачах диссертационной работы А.В. Колодного, что и определяет ее актуальность. 2.

Анализ содержания диссертации и завершенности ее разделов Структура диссертационной работы соотносится с целевыми задачами и состоит из оглавления, введения, четырех глав, заключения, библиографиче- ского списка из 115 наименований и двух приложений. Общий объем диссер- тации составляет 140 страниц, включая 54 рисунка и 7 таблиц. Во введении отмечена актуальность, сформулированы предмет, цель и задачи исследований, раскрыты основные положения научной новизны и практической значимости работы, согласно принятым требованиям к диссертационной работе. В первой главе проведен анализ основ конструирования, современных норм и методов расчета на прочность сосудов и аппаратов химической, нефтехимической, нефтегазоперерабатывающей отраслей промышленности, изложены методы оценки прочности оборудования, применяемого в сернокислотном производстве.

Показаны особенности конструирования, расчета на прочность и устойчивость некоторых видов технологического оборудования сернокислотного производства. Изучением и анализом основ конструирования сосудов и аппаратов сернокислотного производства сделаны выводы и поставлены задачи диссертационной работы. Во второй главе изложены особенности конструирования и проведения прочностных расчетов контактных аппаратов сернокислотного производства. Определенную сложность, как отмечает автор, представляет расчет радиальных опорных балок, на которые действует неравномерно распределенная нагрузка от давления, веса и от гидравлического сопротивления слоя контактной массы (катализатора), нагрузка от веса самих опорных балок.

Распределенная нагрузка от давления слоя (формула 2.3), увеличивается от оси к обечайке корпуса аппарата, поперечная (срезывающая) сила, действующая на опорную балку, определена формулой (2.5). Изгибающий момент, действующий на балку (уравнение 2.7), смещен в сторону обечайки корпуса, поэтому реакции опор на центральной колонне и обечайке предложено определять системой уравнений (2.8), решением которой с применением программного комплекса МайСад возможно определение максимальной величины изгибающего момента. Предложенный подход позволяет с более высо- кой точностью, в отличие от стандартных методов расчета, определять дей- ствуюший на опорные балки контактного аппарата изгибающий момент, соответственно и максимальные. напряжения для определения условий прочности и устойчивости опорных балок, а также условия устойчивости корпуса контактного аппарата сернокислотного производства.

В третьей главе приведены особенности расчета и конструирования горизонтальных резервуаров, установленных на седловых опорах. Автором работы установлено, что на сегодняшний день нет единой нормативной документации по проектированию резервуаров для хранения неорганических жидких кислот и щелочей, национальные стандарты по расчету прочности сосудов и аппаратов на них не распространяются. Поэтому при проектировании рекомендовано руководствоваться Правилами безопасности при использовании неорганических жидких кислот и щелочей ПБ 09- 596-03.

В работе отмечается, что при эксплуатации горизонтальных резервуаров с жидкостями, плотность которых более 1300 кг/м возможна потеря 3 прочности и устойчивости обечаек корпуса вследствие появления напряжений от одновременного воздействия внутреннего гидростатического и избыточного давления, изгибающих моментов и опорных нагрузок (рисунок 3,1.2).

Для решения этой задачи автором разработан алгоритм и уравнение (3.1.7) расчета оптимального расстояния от края обечайки до седловой опо- ры, с помощью которых определяется величина изгибающего момента и соответственно, расчетом прочности определяется минимально допустимая толщина стенки обечайки корпуса. Для горизонтальных резервуаров объемом от 5 до 100 м' приведена графическая зависимость (рисунок 3.1.3) раци- опальных значений расстояния от края обечайки до оси седловой опоры по отношению к длине корпуса. Автор доказывает, что для рабочих сред с плотностью более 1300 кг/м при правильном выборе места установки седловых 3 опор резервуара, расчетная толщина стенки корпуса может составлять менее 4 мм, в отличие от минимальной толщины стенки, установленной стандартом «ГОСТ 17032-2010. Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов.

Технические условия». Предложенный алгоритм и уравнения особенно необходимы для расчета минимально допустимых толщин стенок обечаек и днищ при назначении сроков безопасной эксплуатации горизонтальных резервуаров, которые эксплуатировались в производственных условиях. Проведенный автором анализ напряженно - деформированного состо- яния гладких плоских днищ при сопряжении их с обечайкой корпуса горизонтальных резервуаров, показывает, что при первом наливе рабочей среды в резервуар от воздействия гидростатического давления нижняя и центральная часть днища приобретает выпуклую форму и материал переходит в область пластических деформаций, но несущая способность днища сохраняется. При повторном наливе рабочей среды материал днища работает в области упругих деформаций, что не противоречит современному представлению о свойствах упрочнения пластичных материалов за пределами площадки текучести, связанного с явлением наклепа.

Расчетами определены максимальная деформация днища в центральной части, напряжения и перемещения в днище и обечайке диаметром 3200 мм с различными толщинами стенок при плотности продукта 900 кг/м и 1840 кг/м . Экспериментальными исследованиями з з деформации и разрушения подтверждены теоретические выводы о работоспособности горизонтальных резервуаров с тонкостенными плоскими дни- щами и пределы применимости плоских днищ для различных плотностей рабочих сред. В четвертой главе показаны особенности расчета и конструирования вертикальных резервуаров для хранения серной кислоты.

Необходимость разработки метода расчета, по мнению автора, вызвана отсутствием нормативов по расчету прочности вертикальных резервуаров для хранения агрессивных сред, включая серную кислоту. Подобраны рациональные конструктивные параметры днищ вертикальных резервуаров и аппаратов для агрессивных сред, устанавливаемых на каркас из поперечных и продольных балок. Показаны графики зависимостей максимальных напряжений в днище от расстояния между поперечными балками, при условии жесткой заделки днища приваркой к балкам сплошным швом по всему контуру, а также при условии свободного опирания днища с приваркой к балкам прерывистым швом.

Анализом напряженного состояния плоских днищ автор доказывает, что плоские днища разумно приваривать сплошным швом к поперечным и продольным балкам каркаса, обосновывая оптимальное расстояние между поперечными балками по отношению к расстоянию между продольными балками и напряжениями в днище от воздействия гидростатического давления среды. Автор доказывает возможность определения расчетной толщины стенки плоского днища и расстояния между балками каркаса, при котором обеспечивается минимальная материалоемкость резервуара с допустимой погрешностью в пределах 4',4. В заключении сформулированы основные выводы, результаты исследования, соответствующие поставленной цели диссертационной работы и рекомендации по практическому применению ее результатов и при совершенствовании нормативов на сосуды и аппараты сернокислотного производства.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации