СОСУД ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
HIGH PRESSURE VESSEL

Изобретение относится к аппаратам, используемым в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для работы с агрессивными средами под давлением, например, в производстве карбамида.
Известен сосуд высокого давления, содержащий несущий корпус и внутреннюю футеровку, выполненную из листов коррозионно-стойкого материала, соединенных сварным швом внахлестку (US 2172819, B23K 9/007).
Известен сосуд высокого давления, содержащий несущий корпус и внутреннюю футеровку, выполненную из листов коррозионно-стойкого материала, соединенных сварными швами, под которыми размещены подложки, выполненные из двух клиновых элементов, закрепленных на листах коррозионно-стойкого материала параллельно их кромкам на расстоянии от последних с образованием замкнутой кольцевой полости (SU 1058592, B01J 19/02).
Общими недостатками данных конструкций являются повышенная возможность гофрообразования из-за уменьшения устойчивости обечайки футеровки вследствие изначально задаваемого отклонения формы от цилиндричности и отсутствие системы контроля герметичности сварных швов футеровки.
Наиболее близким к предложенному является сосуд высокого давления, содержащий несущий корпус со сквозными контрольными отверстиями и внутреннюю футеровку, выполненную из листов коррозионно-стойкого материала, соединенных сварными швами, под которыми размещены подкладные пластины, расположенные в пазах корпуса с зазорами между кромками пластины и стенками паза (Румянцев О.В. Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности, М.: Химия, 1970, с.235).
К недостаткам данной конструкции относятся ослабление несущей способности корпуса сосуда пазами, являющимися концентраторами напряжений, и возможность образования гофр на футеровке в случае недостаточной величины осевого зазора между подкладной полосой и стенкой паза корпуса для компенсации разности линейного расширения материалов корпуса и футеровки. Также при сдвиге футеровки относительно корпуса подкладные пластины могут перекрывать контрольные отверстия в корпусе сосуда, что может затруднить доступ к ним продукта в случае возникновения протечек в швах футеровки и не позволит предпринять своевременные меры по ремонту футеровки, что, в свою очередь, может привести к повреждению корпуса сосуда.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в совершенствовании конструкции сосуда высокого давления с внутренней футеровкой, обеспечивающей улучшение надежности работы аппарата.
Техническим результатом, полученным при осуществлении изобретения, является повышение механической устойчивости внутренней футеровки сосуда высокого давления и обеспечение своевременного обнаружения сквозных поражений сварных швов футеровки.
Для достижения указанного результата предлагается сосуд высокого давления, содержащий несущий корпус со сквозными контрольными отверстиями и внутреннюю футеровку, выполненную из листов коррозионно-стойкого материала, соединенных сварными швами, под которыми размещены подкладные пластины, расположенные в пазах с зазорами между кромками пластины и стенками паза, отличающийся тем, что пазы расположены в соединяемых листах футеровки со стороны, обращенной к корпусу сосуда.
На кромках паза и пластины, обращенных к корпусу сосуда, могут быть сделаны скосы.
Размещение пазов с подкладными пластинами в стенке футеровки позволяет футеровке свободно перемещаться вдоль корпуса сосуда при разогреве и охлаждении футеровки, а следовательно, позволяет избежать гофрообразования. При выполнении футеровки по данному способу сохраняется цилиндричность обечайки футеровки, обеспечивающая ее устойчивость при воздействии продольных сжимающих усилий. В случае протечки через сварной шов футеровки продукт попадает в каналы системы контроля герметичности футеровки, образованные зазорами между кромками пластины и стенками паза, и выводится через контрольное отверстие в корпусе сосуда в систему регистрации утечек, что позволяет принять своевременные меры по ремонту футеровки, исключающие поражение корпуса. С целью уменьшения возможного влияния местных неровностей корпуса на свободу перемещения футеровки относительно корпуса возможно выполнение скосов кромок паза и пластины, обращенных к корпусу сосуда.
Сущность изобретения иллюстрируется приложенными фиг.1-4, на которых схематично изображен предлагаемый футерованный сосуд высокого давления.
На фиг.1 изображен продольный разрез сосуда высокого давления, на фиг.2 - узел А фиг.1, на которой представлено место соединения листов футеровки в зоне расположения контрольного отверстия, на фиг.3 - узел В фиг.1, на которой представлено место соединения листов футеровки в зоне без контрольного отверстия, на фиг.4 представлено место соединения листов футеровки с выполнением скосов кромок паза и пластины, обращенных к корпусу сосуда.
В соответствии с фиг.1-4 предлагаемый сосуд высокого давления содержит несущий корпус 1 со сквозными контрольными отверстиями 2 и внутреннюю футеровку 3, выполненную из листов коррозионно-стойкого материала, соединенных сварными швами 4, под которыми размещены подкладные пластины 5, расположенные в пазах 6, с зазором 7 между кромкой пластины и стенкой паза.
Во время работы сосуда высокого давления при разогреве или охлаждении внутренняя футеровка 3 свободно перемещается вдоль корпуса сосуда 1. В случае протечки через сварной шов 4 футеровки 3 продукт попадает в зазоры 7, выполняющие функцию каналов системы контроля герметичности футеровки, и выводится через контрольные отверстия 2 в корпусе сосуда в систему регистрации утечек (не показана).