Способы герметизации реакторов

Проведение химического процесса требует соблюдения пра­вил безопасной эксплуатации оборудования. В инженерной прак­тике использования химических реакторов встречаются техниче­ские оболочки, изготовленные в виде одной детали (отливки, по­ковки). Другие оболочки представляют собой сварные конструк­ции, что обеспечивает высокую степень их герметичности. Однако часто узлы реакторов соединяются друг с другом при помощи разъемных соединений, что обусловлено требованиями изготов­ления, монтажа и эксплуатации реактора. Наиболее распростра­ненным видом разъемного соединения является фланцевое соеди­нение. Необходимо, чтобы оно было герметичным, прочным и дешевым, быстро разбиралось и собиралось.

По способу соединения с обечайкой фланцевые со­единения разделяют на фланцы, выполненные совместно с обечайкой (рис. 25.7, а), применяемые для литой, стальной ко­ваной или чугунной аппаратуры; плоские приварные фланцы (рис. 25.7, б) — для стальной сварной аппаратуры; приварные с шейкой (рис. 25.7, в) — для ответственной аппаратуры, выпол­ненной из обычных и углеродистых сталей; свободные на отбор-

Рис. 25.7. Типы фланцевых соединений при различных видах соединений

с обечайкой:

а — литое и кованое; б — плоское приварное; в — приварное с шейкой; г — свободное на отбортовке; д — свободное на бортовом кольце; е — свободное на

приварном бурте

товке (рис. 25.7, г) — для изготовления аппаратуры из мягких цветных металлов; свободные на бортовом кольце (рис. 25.7, д) и приварном бурте (рис. 25.7, е) — для ответственных видов работы реакторов при высоком давлении.

По форме уплотнительной поверхности различают фланцы с плоской уплотнительной поверхностью (рис. 25.8, а) или плоской с рисками (рис. 25.8, б), при этом рабочее давление в реакторе не должно превышать 2, 5 МПа. Фланцы с выступом- впадиной (рис. 25.8, в) используют при давлениях до 20 МПа. Та­кая конструкция облегчает центрирование прокладки и уменьша­ет вероятность ее пробоя. Фланец с соединительной поверхно­стью типа «шип—паз» (рис. 25.8, г) обладают наибольшей надеж­ностью для работы в химической промышленности при давлении до 10 МПа. В нефтяной промышленности хорошо зарекомендова­ли себя соединения с уплотнением в виде овального шлифовально-

Рис. 25.8. Типы фланцевых соединений при различной форме уплотни­тельной поверхности: а — плоская; б — плоская с рисками; в — с выступом-впадиной; г — типа «шип—паз»; д — под шлифованное кольцо; е — под линзу

го кольца, применяемые при давлении до 20 МПа (рис. 25.8, д), и с линзовым уплотнением (рис. 25.8, е) — до 100 МПа.

Прокладки, используемые во фланцевых соединениях, долж­ны обеспечивать герметичность, быть долговечными, эластичны­ми и не терять этих характеристик в процессе эксплуатации. Фор­ма прокладок различна в зависимости от вида соединительной поверхности фланца.

Если среда в реакторе инертная, давление не превышает 0, 4 МПа, а температура — 120 °С, то в качестве материала можно использо­вать пеньку и пропитанный картон. Для воды и пара при темпера­туре до 450 °С и давлении, не превышающем 5 МПа, применяют паронит. Обычные сорта резины пригодны при температуре до 100 °С, а специальные — до 200 °С.

Распространенным материалом в химической промышленнос­ти является асбестовый картон, который противостоит воздей­ствию температуры до 500 °С и давления до 2, 5 МПа. Для аппара­туры и трубопроводов высокого давления используются металли­ческие прокладки. В последнее время широко применяются про­кладки из полимерных материалов — фторопласта и полиэтилена.