Нормативные документации, используемые при проектировании оборудования

1.

Нормативные документации,
используемые при
проектировании оборудования.

2.

Основная нормативно-техническая документация.
При создании химического оборудования высокое качество изделий обеспечивают
использованием в процессе проектирования единой нормативно-технической
документации, а также широким применением в конструкциях стандартных и
унифицированных деталей и узлов.
Вся конструкторская документация выполняется в соответствии с требованиями
стандартов единых систем конструкторской (ЕСКД) и технологической (ЕСТД)
документации, единой системы допусков и посадок (ЕСДП), единой системы защиты от
коррозии и старения материалов и изделий (ЕСЗКС), системы стандартов безопасности
труда (ССБТ) и др.
Если проектируемое оборудование имеет в своем составе сосуды, работающие под
давлением, то их изготовление, монтаж, эксплуатацию и ремонт выполняют в
соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих
под давлением» (Правила Ростехнадзора РФ). Эти правила распространяются на сосуды и
аппараты, работающие под избыточным давлением более 0,07 МПа (без учета
гидростатического давления); цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов,
давление паров которых при температуре до 50 °С превышает 0,07 МПа; баллоны,
предназначенные для перевозки и хранения сжатых сжиженных газов, под давлением
более 0,07 МПа.

3.

Конструкции сосудов и аппаратов должны удовлетворять требованиям
«Правил Ростехнадзора РФ», ГОСТов, ОСТов и ТУ, а также
предусматривать возможности осмотра, очистки, промывки, продувки и
ремонта.
Следует отличать понятия проектирование и конструирование.
Проектирование в широком смысле этого слова означает процесс создания
проекта, т.е совокупность информации, адекватно определяющей
предполагаемый объект или его состояние. Тогда инженерным
проектированием следует называть процесс создания проекта некоторого
технического объекта, например, изделия, подлежащего изготовлению на
предприятии. Создание проектов изделий составляет одно из направлений
инженерного проектирования — конструкционное проектирование, которое
также называют техническим, а чаще просто конструированием. Результат
конструирования — конструкторский проект, создание которого является
прерогативой инженера-конструктора.

4.

В общем случае такой проект должен определять составные части изделия, его
устройство и принцип работы, содержать необходимые сведения для разработки
изделия, его изготовления, контроля, приемки, эксплуатации, обслуживания и ремонта.
Информация, заложенная в проект, должна доказывать целесообразность,
обоснованность и достоверность принятых решений.
Любое изделие, пусть даже с самостоятельным назначением, всегда является составной
частью объекта более высокого иерархического уровня, однако этот объект
необязательно попадает под определение какого-либо изделия. Другим отличительным
признаком такого рода объектов может быть их целевая направленность на реализацию
технологического процесса, например, изготовление изделий или веществ, наличие
обширной инфраструктуры, т. е. совокупности систем производственных
коммуникаций и систем жизнеобеспечения людей, которые обслуживают данные
объекты, и т. д. Назовем технические объекты, обладающие вышеприведенными
признаками, мегакомплексами.

5.

Создание проектов технических мегакомплексов составляет другое направление
инженерного проектирования — технологическое проектирование, которое также
называют функциональным, а чаще просто проектированием. Результат
технологического проектирования — технологический проект, создание которого
является прерогативой инженеров-технологов, или, по-иному, проектировщиков.
структуры, неопределенностью связей и степенью воздействия на окружающую
среду, нежели мегакомплексы.
В общем случае такой проект должен определять составные части мегакомплекса,
значения их технических характеристик, их компоновку, систему коммуникаций и
увязанные между собой и с внешними объектами режимы функционирования, а
также содержать необходимые данные для строительства и монтажа этих
составных частей на выбранной площадке, организации труда и быта работников
и управления производством, с целью реализации заданного или разработанного
технологического процесса в конкретных географических, демографических,
социальных условиях. Информация, заложенная в проект, должна доказывать
целесообразность, обоснованность и достоверность принятых решений.

6.

Приведенные определения позволяют сделать однозначный вывод:
конструирование
должно
быть
основано
на
результатах
технологического проектирования или во всяком случае согласовывать
с ним свои результаты,
Однако эти определения не позволяют четко разграничить объекты
конструирования и технологического проектирования. Действительно,
изделия зачастую обладают не меньшей сложностью

7.

Элементы основных стадий подготовки конструкторской документации
• Техническое задание. Исполнитель (разработчик проекта) по исходным данным,
полученным от заказчика, устанавливает назначение проектируемого изделия и
предъявляемые к нему требования, разрабатывает техническое задание,
включающее показатели качества изделия, согласует задание с заказчиком и
утверждает в случае необходимости в вышестоящей организации.
• Техническое предложение. Техническое предложение — начальная стадия
проектирования. Оно является ответом проектировщика на задачи, требования и
ограничения, приведенные в техническом задании. Исполнитель подбирает и
изучает необходимый информационный материал, обосновывает техническую и
технико-экономическую целесообразность создания различных вариантов
изделия с учетом имеющегося опыта и патентных материалов, разрабатывает
техническое предложение с присвоением документам литеры «П», рассматривает
и утверждает в установленном порядке техническое предложение.

8.

Эскизный проект. Исполнитель разрабатывает конструкторскую
документацию, содержащую принципиальные конструкторские
решения, поясняющую устройство и принцип работы изделия, его
основные параметры, выполняет важнейшие схемы, чертежи
общего вида, ответственных сборочных единиц, наиболее важных
деталей (документам присваивают литеру «Э»), при необходимости
изготовляет и испытывает макеты, рассматривает и утверждает
эскизный проект у заказчика, согласовывает в контролирующих и
надзорных организациях.

9.

• Технический проект. При разработке технического проекта (совокупности конструкторских
документов, которые содержат окончательные технические решения, дающие полное
представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки
рабочей конструкторской документации) исполнитель выполняет следующие работы:
— создает конструктивные решения изделия и его составных частей, в том числе, при
необходимости, разрабатывают чертежи сборочных единиц и деталей;
— выполняет все необходимые расчеты, в том числе подтверждающие технико-экономические
показатели, установленные техническим заданием;
— выполняет все необходимые схемы (гидравлическую, кинематическую, пневматическую,
технологическую, электрическую и др.);
— разрабатывает и обосновывает технические решения, обеспечивающие установленные
техническим заданием показатели надежности,
— анализирует технологичность конструкции изделия с учетом требований нормативнотехнической документации, действующей на предприятии-изготовителе; выявляет потребности
в новом технологическом оборудовании для изготовления изделия;

10.

— оценивает изделие с точки зрения его соответствия требованиям промышленной экологии,
эргономики, технической эстетики, транспортабельности, хранения, а также монтажа на месте его
использования;
— оценивает эксплутационные данные изделия (взаимозаменяемость, удобство обслуживания,
ремонтопригодность, устойчивость к воздействию внешней среды, возможность быстрого
устранения отказов, контроля качества работы, обеспеченность контроля технического состояния ит.
д.);
— обеспечивает указанный в техническом задании уровень стандартизации и унификации изделия;
— проверяет патентную чистоту и конкурентоспособность изделия, оформляет заявки на
изобретения;
— выявляет номенклатуру покупных изделий;
— оценивает технический уровень и качество покупных изделий;
— проверяет соответствие принятых решений требованиям техники безопасности и
производственной санитарии.
При разработке технического проекта возможно также изготовление и испытание макетов.
Технической документации присваивают литеру «Т». Исполнитель утверждает технический проект у
заказчика, согласовывает его в соответствующих контролирующих и надзорных организациях.

11.

• Разработка рабочей документации. Для опытного образца
(опытной партии) изделия, предназначенного для испытания,
исполнитель разрабатывает конструкторскую документацию,
необходимую для изготовления всех деталей и для сборки изделия
(рабочие чертежи деталей, спецификации разрабатываемого
оборудования),
корректирует
документы
по
результатам
изготовления и заводских испытаний с присвоением им литеры «О».
На этой стадии проводят государственные, межведомственные,
приемочные и другие испытания оборудования. При корректировке
документов по результатам испытаний им присваивают литеру «О1», а
при последующих испытаниях опытного образца (опытной партии) и
соответствующих корректировках конструкторских документов им
присваивают литеру соответственно «О2», «О3» и т.д

12.

После изготовления и испытания установочной серии изделий
исполнитель корректирует конструкторские документы по результатам
изготовления, испытания и оснащения технологических процессов
основных составных частей изделия с присвоением документам
литеры «А».
Для установившегося серийного или массового производства
исполнитель корректирует конструкторские документы по результатам
изготовителя головной (контрольной) серии с присвоением литеры
«Б» документам, окончательно отработанным и проверенным в
производстве при изготовлении изделия по зафиксированному и
полностью оснащенному технологическому процессу.
Конструкторским документам для индивидуального производства,
предназначенным для разового изготовления одного или нескольких
изделий, присваивают литеру «И».

13.

Методы контроля и
испытания химических
аппаратов.

14.

• Для проверки надежности, безопасности и
работоспособности химических аппаратов
предусматривают ряд их испытаний, которые
проводят на заводе-изготовителе, а иногда и на месте
установки аппарата. Объём контроля аппарата
определяется программой и методикой испытаний,
которое входит в состав проекта аппарата.
• В первоначальный вид контроля, которому
подвергается все типы оборудования – осмотр. При
нем выявляют дефекты металла и сварных швов,
проверяют соответствие изделия требованиям
чертежа, а также наличие и правильность нанесения
маркировки.

15.

Гидравлическое испытание.
• Его широко применяют в химическом и нефтяном машиностроении. Испытывают все
сосуды и аппараты, работающие под давлением, а также некоторые аппараты без давления.
Пробное давление при гидравлическом испытании определяют по таблице
• Пробное давление, определенное по таблице при температуре от 200 до 400°С, не должно
превышать рабочее более чем в 1,5 раза, а при температуре стенки свыше 400°С — более
чем в 2 раза. При испытании высоких аппаратов необходимо учитывать гидростатическое
давление столба жидкости, поэтому, например, когда колонны испытывают гидравлически
до монтажа в горизонтальном положении, то к значению давления гидравлического.
испытания, определенного по табл. 3, прибавляют гидростатическое давление, которое будет
при заполнении колонны водой в вертикальном положении. Во всех случаях напряжения в
стенках сосуда при гидравлическом испытании не должны составлять более 90% от предела
текучести материала при 20°С.
• При гидравлическом испытании аппарат отсоединяют от коммуникаций заливают водой и в
нем создается пробное давление, под которым аппарат выдерживают в течение 10—60 мин
(в зависимости от толщины стенки). Затем давление снижают до рабочего, осматривают
стенки и обстукивают молотком сварные швы.

16.

• Аппарат считается выдержавшим испытание, если не замечено падения
давления по манометру, течи, капель или потения через сварные швы и
фланцевые соединения, а также если после испытания не обнаружено
признаков разрыва и остаточных деформаций. Если аппарат имеет несколько
изолированных полостей (например, корпус и рубашку), то каждую полость
испытывают отдельно. При гидравлическом испытании необходимо следить,
чтобы аппарат был заполнен водой полностью, воздушных «мешков» в верхней
части не должно оставаться. После испытания воду полностью удаляют. При
испытании аппарата на улице в зимнее время подъем давления производится
медленно, по специальному графику, чтобы обеспечить прогрев стенок. После
испытания необходимо особенно тщательно удалить воду из аппарата.
• В соответствии с требованиями Госгортехнадзора гидравлическое испытание
проводят на заводе-изготовителе, затем после монтажа аппарата на месте его
работы и далее через каждые 8 лет эксплуатации аппарата. Сосуды и аппараты
без давления, которые не содержат летучие, токсичные, пожаровзрывоопасные вещества, испытывают, налив в них воду. Залитый до верхней
кромки сосуд выдерживают 4 ч с обстукиванием сварных швов молотком.

17.

Пневматическое испытание.
• Его проводят, когда аппарат невозможно испытать гидравлически изза больших напряжений от веса воды или из-за наличия какой-либо
футеровки, которая портится от воды. В отличие от гидравлического
пневматическое испытание связано с определенной опасностью для
обслуживающего персонала, поэтому при его проведении принимают
меры предосторожности, а именно: вентили и манометр выносят в
безопасное помещение, откуда обслуживающий персонал производит
испытание. Когда испытывают на герметичность сосуды или
аппараты, в течение определенного времени замеряют величину
падения давления, которая должна быть не ниже заданной.

18.

Промазка сварных швов керосином.
• Это специальный метод контроля, применяемый при
повышенных требованиях к герметичности, при котором с
одной стороны шов промазывают керосином, а с другой на
шов наносят меловую обмазку. При наличии в шве дефектов
через 20—40 мин на обмазке появляются пятна.

19.

Испытание фреоном.
• Этот метод позволяет выявить самые незначительные неплотности сварных швов и
фланцевых соединений. Аппарат заполняют смесью воздуха и фреона (концентрация
фреона 10%), поднимают давление до рабочего и проверяют сварные швы и соединения
специальным чувствительным индикатором, который улавливает ничтожную утечку
фреона.
• Сварные швы — весьма ответственные места сосудов и аппаратов, поэтому для них
предусмотрен ряд методов контроля и испытаний, а именно: внешний осмотр и измерение,
механические испытания, ультразвуковая дефектоскопия (или просвечивание
рентгеновскими лучами и гамма-излучением), замер твердости шва и некоторые другие
методы.
• Первоначально производят внешний осмотр и измеряют сварные швы, при этом выявляют
трещины, непровары, раковины и другие недопустимые дефекты. После внешнего
осмотра сварные швы подвергают. Ультразвуковой дефектоскопии или просвечиванию с
использованием рентгеновских лучей или гамма-излучения, механическим испытаниям.
Ультразвуковая дефектоскопия и просвечивание взаимно заменяют друг друга. Объем
контроля при просвечивания определяется в зависимости от условий работы аппарата.

20.

• При тяжелых условиях (взрывоопасная или токсичная среда,
высокое давление или температура) контролируют 100% сварных
швов. При легких условиях проверяют 50 или 25% швов.
Механические испытания заключаются в испытании сварных
образцов на растяжение, на изгиб и на ударную вязкость. При
работе с некоторыми коррозионными средами контролируют
сварные швы на склонность к межкристаллитной коррозии.
• Механические узлы испытывают после сборки. Все подвижные
соединения должны, как правило, свободно проворачиваться от
руки. Подвижные элементы под загрузкой испытывают обычно в
течение 3 ч. Все перечисленные выше методы испытаний, а также
требования, предъявляемые к конструкционным материалам,
обеспечивают
безопасную
эксплуатацию
аппаратуры
и
работоспособность аппарата.