Обеспечение прочности и оптимальности основных элементов сосудов и аппаратов, работающих под внутренним давлением

Введение

Современные нефтедобывающие и нефтехимические предприятия оснащены сложным и многообразным технологическим оборудованием.

Их проектирование и эксплуатация требует знания наиболее технически точных и научно-обоснованных современных методов расчета, ясного представления о качественных и количественных характеристиках сил и напряжений, а также умения разрабатывать и применять научно-техническую документацию.

При этом основной целью при разработке промышленного объекта является достижение максимальной эффективности при обеспечении надежной работы с наилучшими технико-экономическими показателями, в частности, наименьшей стоимости.

В изучаемой дисциплине из громадного числа технологического оборудования рассматриваются лишь немногие, на примере которых показывается возможность достижения указанной цели, в частности это сосуды и аппараты. Данный выбор обусловлен тем, что не зависимо от типа и машины или аппарата, большинство из них состоят из общих элементов, к которым относятся обечайки, узлы сопряжения оболочек, днища, фланцевые соединения, валы, узлы уплотнений и т.д.

Мы ограничимся рассмотрением вопросов, касающихся расчета и проектирования наиболее распространенных элементов - обечаек, днищ и узлов сопряжения.

Данные элементы могут находиться под воздействием различных нагрузок: внутреннего или наружного давления, осевой сжимающей силы от собственного веса, изгибающего момента, температурных нагрузок и т.д.

К наиболее распространенным нагрузкам, которые рассматриваются в рамках дисциплины «Конструирование и расчет технологических машин и оборудование», относятся внутреннее или наружное давление, а также воздействие осевой сжимающей силы. В этих случаях проводятся обычно расчеты на прочность и устойчивость формы элементов конструкций.

Многие из указанных выше вопросов рассматривались при подготовке бакалавров. В настоящей дисциплине акцент делается на практическом применении теории, а также на изучении вопросов, касающихся оптимального проектирования сосудов и аппаратов, составления и подготовки технической документации, применяемой при расчете и конструировании технологического оборудования.

Исходя из целей и задач дисциплины «Конструирование и расчет технологических машин и оборудования», представленных в рабочей программе (приложение А), в результате освоения дисциплины у магистрантов должен быть сформирован ряд профессиональных компетенций.

В частности, магистранты после окончания вуза должны быть способны:

- разрабатывать технические задания на проектирование и изготовление машин, приводов, оборудования, систем и нестандартного оборудования и средств технологического оснащения, выбирать оборудование и технологическую оснастку (ПК-1);

- осуществлять экспертизу технической документации (ПК-5):

- выбирать оптимальные решения при создании продукции с учетом требований качества, надежности и стоимости, а также сроков исполнения, безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты производства (ПК-8):

- подготавливать технические задания на разработку проектных решений, разрабатывать эскизные, технические и рабочие проекты технических разработок с использованием средств автоматизации проектирования и передового опыта разработки конкурентоспособных изделий, участвовать в рассмотрении различной технической документации, подготавливать необходимые обзоры, отзывы, заключения (ПК-23):

Для того, чтобы сформировать каждую из данных компетенций необходим комплекс знаний по разным дисциплинам.

При изучении дисциплины «Конструирование и расчет технологических машин и оборудования» магистранты получают знания, которые позволят им в дальнейшем выполнить часть из указанных компетенций.

Дисциплина состоит из двух разделов:

Обеспечение прочности и оптимальности основных элементов сосудов и аппаратов, работающих под внутренним давлением