Проект 06

КРИОГЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
Эффективная изоляция и защита от проливов криогенных жидкостей.
Новые материалы и конструктивные решения

Рекомендуется внимательно изучить представленную ниже информацию, так как она имеет ключевое значение для корректного понимания задачи и эффективного планирования последующих шагов в рамках реализации Проекта.

Проект 06

КРИОГЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
Эффективная изоляция и защита от проливов криогенных жидкостей.
Новые материалы и конструктивные решения.

Рекомендуется внимательно изучить представленную ниже информацию, так как она имеет ключевое значение для корректного понимания задачи и эффективного планирования последующих шагов в рамках реализации Проекта.

Проблемы защиты оборудования, строительных конструкций, производственного персонала заводов СПГ от негативного воздействия проливов криогенных сред должны решаться комплексно, с учетом всех сопутствующих факторов.
Основными рисками, связанными с проливами криогенных сред, являются:

  • хрупкий излом конструкций, изготовленных из углеродистой стали, вследствие резкого захолаживания, приводящего к разрушению конструкции и увеличения площади разрушения;
  • образование облаков легковоспламеняющихся паров, несущих потенциальную опасность возникновения пожара и взрыва;
  • удушение, обморожение, холодовые ожоги.

Возможные варианты защиты:

  • применение специальных сталей;
  • применение специальных систем для криогенной защиты;
  • материал для криогенной защиты должен выдерживать температуру кипения при атмосферном давлении сжиженных углеводородных газов (сжиженный природный газ – минус 160°С, сжиженный этан – минус 89°С и др.);
  • предельная температура для стальных строительных конструкций — не ниже минус 60°С.

ЭКСПРЕСС ВОПРОС

На каком снимке последствия «холодного» разрушения стали?

Вариант «А» – Хладноломкость

Хладноломкость – склонность металлов к появлению (или значительному возрастанию) хрупкости (потеря пластичности) с понижением температуры. Присуща металлам с объемноцентрированной кубической решеткой (железо, хром, молибден, вольфрам и др.) и сплавам на их основе. Хладноломкости способствует наличие примесей внедрения в металлах, что в сочетании со сжатием кристаллической решётки при понижении температуры приводит к увеличению внутренних напряжений.

Склонность к хладноломкости учитывают при проектировании и изготовлении конструкций для работы при низких температурах, а также машин и оборудования, предназначенного для эксплуатации в условиях Крайнего Севера.

На снимке «Б» – питтинговая коррозия. Это форма местного (локального) разрушения пассивных металлов и сплавов, приводящая к образованию углублений на отдельных участках поверхности металлических изделий. Питтинги возникают главным образом в защитном слое (нанесенном или образовавшемся естественным образом) по местам различных дефектов (трещин от внутренних напряжений, пор, микровключений, выхода на поверхность границ зёрен, дислокаций и т.п.). Прокатная окалина или ее остатки на стальных поверхностях — одна из причин питтинговой коррозии.

АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Вопросы обеспечения стойкости строительных конструкций к криогенным воздействиям являются особо актуальными в связи с развитием в Российской Федерации как крупно- и среднетоннажного, так и малотоннажного производства СПГ. СПГ-проекты требуют разработки и применения самых современных материалов, высокоэффективных конструктивных решений.

ЧТО НУЖНО ДЕЛАТЬ

Решать Вам, но желательно:

  • Систематизировать информацию о процессах проектирования, конструирования, изготовления и эксплуатации систем изоляции и защиты от проливов криогенных жидкостей.
  • Определить имеющиеся «узкие» места, ограничивающие эффективность применения данных систем.
  • Предложить возможные пути решения выявленных проблем — от новых методик расчетов до создания и применения новых конструкционных материалов, новых технологий производства систем изоляции и защиты от проливов криогенных жидкостей.
  • Проект должен быть авторским, содержать ссылки на используемые при подготовке материалы и быть пригодным для реализации в современных условиях.
  • Проект представить в удобной автору форме.

ИТОГОВЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

  • Защита творческого проекта.
  • Возможность победить в честной конкурентной борьбе.
  • Новые решения, необходимые для развития нефтегазовой отрасли.
  • А также: разработанные Вами расчетные модели, технологические карты процессов производства, результаты проведенных практических опытов и теоретических размышлений.

ЧТО ЖДЁТ ПОБЕДИТЕЛЕЙ

  • представление результатов Вашей работы на сайте ВУЗа,
  • экскурсия на действующий завод СПГ,
  • приглашение на производственную практику,
  • приглашение на итоговые мероприятия Чемпионата,
  • презентация проекта в среде специалистов,
  • возможность применения предлагаемых Вами решений в перспективных СПГ-проектах