RU2562129C1

RU2562129C1 - Method of flare cap manufacturing

Info

Publication number: RU2562129C1
Application number: RU2014142589/06A
Authority: RU
Inventors: Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Михаил Викторович Швецов; Шамиль Мансурович Талыпов; Александр Николаевич Меньшаев; Константин Юрьевич Маякин; Венера Владимировна Нуриева; Дмитрий Владимирович Кадысев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2015-09-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: during the flare cap manufacturing upon assemblage of the flange and pipe the perpendicularity of the flange seating surface and pipe axis is ensured by flange welding to the pipe, and machining of the seating surface of flange assembled with the pipe, conicity and correspondence of the cone and cylindrical part are ensured by forming of the cone part by cone pressing over the cone surface under assemblage conditions and/or locking of the cylindrical part until ovality observation. At that rest parts are connected by welding and using thread joints.

EFFECT: stability of flare cap operation.

4 dwg

Description

Изобретение относится к оголовкам факельной установки для сжигания аварийных выбросов газа и может быть использовано в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности, связанных с аварийным сжиганием газа.The invention relates to the heads of a flare unit for burning emergency gas emissions and can be used in oil and gas and other industries related to emergency gas burning.

Известен факельный оголовок, содержащий газоподводящую трубу, заглушенную сверху и имеющую в верхней части отверстия, в которых установлены под углом от газоподводящей трубы сопла в виде втулок, равномерно расходящиеся от трубы, под каждым соплом к корпусу прикреплен уголок, обращенный вершиной наружу, ось параллельна оси сопла, а периферийные концы уголков расположены выше заглушенного торца газоподводящей трубы и к ним прикреплен верхний край ветрозащитного экрана, установленного соосно трубе (патент РФ на ПМ №54415, кл. F23D 14/20, опубл. 27.06.2006).Known flare head containing a gas supply pipe, plugged at the top and having holes in the upper part, in which nozzles in the form of bushings are installed at an angle from the gas supply pipe, uniformly diverging from the pipe, under each nozzle a corner is turned outward with its tip pointing outward, the axis is parallel to the axis nozzles, and the peripheral ends of the corners are located above the muffled end of the gas supply pipe and the upper edge of the windshield mounted coaxially to the pipe is attached to them (RF patent for ПМ No. 54415, class F23D 14/20, publ. 27.06 .2006).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является оголовок факельной установки, содержащей цилиндрическую трубу, ветрозащитный экран, установленный соосно и образующий с ней кольцевой зазор, дежурные горелки, отличающийся тем, что ветрозащитный экран выполнен в виде стакана, днище стакана установлено на цилиндрической трубе, а стенки стакана выполнены в виде набора равноудаленных друг от друга уголков, обращенных вершинами наружу (патент РФ на ПМ №49184, кл. F23D 14/38, опубл. 10.11.2005, - прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is the tip of the flare unit containing a cylindrical pipe, a windshield mounted coaxially and forming an annular gap with it, duty burners, characterized in that the windshield is made in the form of a glass, the bottom of the glass is mounted on a cylindrical pipe, and the walls of the glass are made in the form of a set of angles equally spaced from each other, facing outward vertices (RF patent for ПМ No. 49184, class F23D 14/38, publ. 10.11.2005, - prototype).

Общим недостатком известных оголовков является неустойчивость работы в виде нежелательных колебаний и вибрации устройства, проявляющаяся вследствие несоблюдения соосности элементов, несоответствия элементов друг другу из-за несоответствующей подгонки элементов.A common disadvantage of the known heads is the instability of the work in the form of unwanted vibrations and vibration of the device, which is manifested due to non-compliance with the alignment of the elements, the mismatch of the elements to each other due to inappropriate fitting of the elements.

В предложенном изобретении решается задача устранения неустойчивости работы за счет обеспечения соосности и подгонки элементов друг к другу.The proposed invention solves the problem of eliminating the instability of the work by ensuring coaxiality and fitting elements to each other.

Задача решается тем, что при изготовлении факельного оголовка при сборке фланца с трубой обеспечивают перпендикулярность посадочной поверхности фланца и оси трубы приваркой фланца к трубе и механической обработкой посадочной поверхности фланца в сборе с трубой, конусность и соответствие конусной и цилиндрической детали производят формованием конусной детали конусным прижимом по конусной поверхности в условиях сборки и/или фиксированием цилиндрической детали от проявления эллипсности, при этом остальные детали соединяют сваркой и с помощью резьбовых соединений.The problem is solved in that in the manufacture of the flare head when assembling the flange with the pipe, the mounting surface of the flange and the axis of the pipe are perpendicular by welding the flange to the pipe and machining the mounting surface of the flange assembly with the pipe, the conicity and correspondence of the conical and cylindrical parts is performed by molding the conical part with a conical clamp on the conical surface in the conditions of assembly and / or fixing the cylindrical part from the manifestation of ellipse, while the remaining parts are connected by welding and using threaded connections.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Существует большое количество конструкций факельных оголовков, при этом общим недостатком известных оголовков является неустойчивость работы, проявляющаяся вследствие несоблюдения соосности элементов, несоответствия элементов друг другу из-за несоответствующей подгонки элементов. В предложенном изобретении решается задача устранения неустойчивости работы за счет обеспечения соосности и подгонки элементов друг к другу. Задача решается следующим образом.There are a large number of designs of flare heads, while a common drawback of the known heads is the instability of work, which is manifested due to non-compliance with the alignment of the elements, the mismatch of the elements to each other due to inappropriate fitting of the elements. The proposed invention solves the problem of eliminating the instability of the work by ensuring coaxiality and fitting elements to each other. The problem is solved as follows.

На фиг. 1, 2, 3 и 4 представлены этапы сборки факельного оголовка.In FIG. 1, 2, 3 and 4 presents the stages of assembly of the flare head.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 - сборочная плита, 2 - фланец, 3 - труба, 4 - посадочная поверхность фланца.In FIG. 1 the following designations are accepted: 1 - assembly plate, 2 - flange, 3 - pipe, 4 - landing surface of the flange.

На сборочную плиту 1 устанавливают фланец 2, состыковывают фланец 2 с трубой 3, приваривают фланец 2 к трубе 3, производят механическую обработку посадочной поверхности 4 фланца 2 в сборе с трубой 3 токарной обработкой или фрезерованием, добиваются перпендикулярности оси трубы 3 и посадочной поверхности 4.Flange 2 is installed on the assembly plate 1, the flange 2 is joined to the pipe 3, the flange 2 is welded to the pipe 3, the machining surface of the mounting surface 4 of the flange 2 is machined with the pipe 3 by turning or milling, and the pipe axis 3 and the seating surface 4 are perpendicular.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: 1 - сборочная плита, 5 - болт, 6 - косынка, 7 - юбка козырька, 8 - конус козырька, 9 - конусный прижим, 10 - гайка.In FIG. 2, the following designations are adopted: 1 - assembly plate, 5 - bolt, 6 - scarf, 7 - visor skirt, 8 - visor cone, 9 - conical clamp, 10 - nut.

На сборочную плиту 1 приваривают болт 5 и восемь косынок 6 по окружности с центром по оси болта 5 и с диаметром, равным диаметру козырька, имеющего коническую часть в виде конуса 8 и цилиндрическую часть в виде юбки 7. Устанавливают конус козырька 8 на сборочную плиту 1 так, что центр конуса козырька 8 и болт 5 совпадают, а юбка козырька 7 размещена внутри восьми косынок 6. На болт 5 как на центр одевают конусный прижим 9, имеющий в центре отверстие с диаметром, равным диаметру болта 5, и конусную поверхность, ответную конусной поверхности конуса козырька 8. Наворачивают гайку 10 на болт 5 и гайкой 10 прижимают конусный прижим 9 к конусу козырька 8, центрируют конус козырька 8 и одновременно распирают до касания с косынками 6. При этом юбка и конус козырька оказываются равными по внешнему диаметру. Сваривают конус 8 и юбку 7 изнутри по окружности касания. Откручивают гайку 10, удаляют конусный прижим 9, снимают козырек 7, 8.A bolt 5 and eight kerchiefs 6 are welded onto the assembly plate 1 along a circle centered on the axis of the bolt 5 and with a diameter equal to the diameter of the visor having a conical part in the form of a cone 8 and a cylindrical part in the form of a skirt 7. Install the cone of the visor 8 on the assembly plate 1 so that the center of the cone of the visor 8 and the bolt 5 coincide, and the skirt of the visor 7 is placed inside eight scarves 6. On the bolt 5, a conical clamp 9 is placed on the bolt 5, having a hole in the center with a diameter equal to the diameter of the bolt 5 and a conical surface taper surface cone trump card 8. Screw the nut 10 onto the bolt 5 and the nut 10 press the conical clamp 9 to the cone of the visor 8, center the cone of the visor 8 and at the same time they are bursting until they touch the scarves 6. In this case, the skirt and the cone of the visor are equal in outer diameter. The cone 8 and the skirt 7 are welded from the inside along the tangent circle. Unscrew the nut 10, remove the conical clamp 9, remove the visor 7, 8.

Далее козырек будет обозначаться как 7.Further the visor will be designated as 7.

На фиг. 3 и 4 приняты следующие обозначения: 11 - смеситель, 12 - конус, 13 - косынка, 14 - уголок, 15 - дно, 16 - технологические упоры, 17 - корпус, 18 - технологическая опора, 19 - горелка, 20 - штырь горелки, 21 - втулка, 22 - кронштейн, 23 - шайба, 24 - болт, 25 - гайка, 26 - заглушка.In FIG. 3 and 4, the following designations are adopted: 11 - mixer, 12 - cone, 13 - scarf, 14 - corner, 15 - bottom, 16 - technological stops, 17 - housing, 18 - technological support, 19 - burner, 20 - burner pin, 21 - sleeve, 22 - bracket, 23 - washer, 24 - bolt, 25 - nut, 26 - plug.

Устанавливают в козырьке 7 смеситель 11, вставляют конус 12, имеющий коническую и цилиндрическую части, цилиндрической частью в конусную часть козырька 7. Размечают в конусной части козырька 7 место расположения восьми косынок 13, размещают косынки перпендикулярно конусной части козырька 7. Приваривают косынки 13 перпендикулярно к конусной части козырька 7, что способствует снижению вибрации оголовка при его эксплуатации. С другой стороны косынки 13 приваривают к цилиндрической части конуса 12.The mixer 11 is installed in the visor 7, the cone 12 having the conical and cylindrical parts is inserted, with the cylindrical part in the conical part of the visor 7. The location of eight scarves 13 is marked in the conical part of the visor 7, the scarves are placed perpendicular to the conical part of the visor 7. The scarves 13 are welded perpendicular to the conical part of the visor 7, which helps to reduce the vibration of the head during its operation. On the other hand, the scarves 13 are welded to the cylindrical part of the cone 12.

Размечают на цилиндрической части конуса 12 место расположения уголков 14. Устанавливают уголок 14 по разметке, размечают по уголку 14 место установки дна 15. Надевают дно 15 на смеситель 11 по разметке. Устанавливают и прихватывают технологические упоры 16 для фиксации дна 15 относительно конуса 12 и установки уголков 14. Устанавливают и прихватывают по диаметру дна 15 четыре уголка 14 во взаимно перпендикулярных точках. Остальные уголки 14 выставляют после установки и приварки восьми косынок 13.Mark on the cylindrical part of the cone 12 the location of the corners 14. Set the corner 14 for marking, mark the corner 14 for the installation of the bottom 15. Put the bottom 15 on the mixer 11 for marking. Install and grab the technological stops 16 to fix the bottom 15 relative to the cone 12 and install the corners 14. Install and grab the four corners 14 at the mutually perpendicular points along the diameter of the bottom 15. The remaining corners 14 are exposed after installation and welding of eight scarves 13.

Размечают на трубе смесителя 11 места расположения восьми косынок 13. Устанавливают косынки 13 к трубе смесителя 11 и стенке конуса 12. Прихватывают и приваривают косынки 13 к трубе смесителя 11 и стенке конуса 12.Mark on the pipe of the mixer 11 the location of eight scarves 13. Install the scarves 13 to the pipe of the mixer 11 and the wall of the cone 12. Grab and weld the scarves 13 to the pipe of the mixer 11 and the wall of the cone 12.

Устанавливают поочередно все уголки 14 к конусу 12 и дну 15 по разметке и приваривают.Set in turn all the corners 14 to the cone 12 and the bottom 15 according to the markup and weld.

Состыковывают трубу 3 в сборе со смесителем 11. Выверяют горизонтальную ось смесителя 11 и трубы 3 в сборе, прихватывают и приваривают смеситель 11 к трубе 3.The pipe 3 is assembled together with the mixer 11. The horizontal axis of the mixer 11 and the pipes 3 are checked, the mixer 11 is seized and welded to the pipe 3.

Фланец 2, труба 3, козырек 7, конус 12, смеситель 11, уголки 14, дно 15 образуют корпус 17 факельного оголовка.Flange 2, pipe 3, visor 7, cone 12, mixer 11, corners 14, bottom 15 form a flare tip housing 17.

Факельный оголовок собирают следующим образом.The flare head is collected as follows.

Устанавливают корпус 17 на технологическую опору 18, подводят к корпусу 17 горелку 19, заводят трубы горелки 19 в отверстия дна 15, заводят штырь 20 горелки 19 во втулку 21, приваренную к трубе корпуса 17. Горелку 19 устанавливают до приварки уголков.The housing 17 is installed on the technological support 18, the burner 19 is brought to the housing 17, the pipes of the burner 19 are inserted into the holes of the bottom 15, the pin 20 of the burner 19 is inserted into the sleeve 21 welded to the pipe of the housing 17. The burner 19 is installed before welding the corners.

Закрепляют трубы горелки 19 на корпусе 17, установив в пазы кронштейна 22 на корпусе 17 шайбу 23, закрепляют двумя болтами 24 и двумя гайками 25. Выступающие части шайбы 23 отгибают вверх для стопорения гайки.The tubes of the burner 19 are fixed on the housing 17 by installing a washer 23 in the slots of the bracket 22 on the housing 17, and fixed with two bolts 24 and two nuts 25. The protruding parts of the washer 23 are bent up to lock the nut.

Устанавливают две заглушки 26 на отверстия в дне 15. Прихватывают заглушки 26 в четырех местах. Заглушенные отверстия используют при демонтаже устройства.Install two plugs 26 on the holes in the bottom 15. Cap the plugs 26 in four places. Muffled holes are used when removing the device.

Оголовок переворачивают на 180 градусов трубой 3 вниз и размещают на факельной трубе, состоящей из двух частей. Каждая часть представляет собой трубу с фланцем с одной стороны. Фланец приваривают к трубе и производят механическую обработку посадочной поверхности фланца в сборе с трубой токарной обработкой или фрезерованием, добиваются перпендикулярности оси трубы и посадочной поверхности фланца. Две части факельной трубы сваривают между собой по концам без фланцев. Снизу факельную трубу размещают посадочной поверхностью фланца на основании, а сверху через посадочную поверхность верхнего фланца соединяют факельную трубу с посадочной поверхностью фланца 2 трубы 3 оголовка. За счет того что две посадочные поверхности двух фланцев перпендикулярны осям труб, создается соединение труб с осями, совпадающими в пространстве.The head is turned 180 degrees with the pipe 3 down and placed on a flare pipe, consisting of two parts. Each part is a pipe with a flange on one side. The flange is welded to the pipe and machined the mounting surface of the flange assembly with the pipe by turning or milling, achieve the perpendicularity of the pipe axis and the mounting surface of the flange. Two parts of the flare pipe are welded together at the ends without flanges. From below, the flare tube is placed by the flange seating surface on the base, and from above through the landing flange surface of the upper flange, the flare tube is connected to the flange 2 seating surface of the head pipe 3. Due to the fact that the two landing surfaces of the two flanges are perpendicular to the axes of the pipes, a connection of pipes with axes that coincide in space is created.

Пример конкретного выполненияConcrete example

В качестве примера можно рассмотреть изготовление оголовка со следующими размерами: высота оголовка - 2500 мм, наружный диаметр оголовка - 960 мм, диаметр трубы 159 мм, количество уголков - 26, максимальный расход сжигаемого газа - 12016 м³/сут, расход топливного газа - 1,5-8,0 м³/час, давление сбрасываемого газа - 0,22-0,25 МПа, гидравлическое сопротивление установки - 0,025 МПа.As an example, we can consider the manufacture of a head with the following dimensions: head height - 2500 mm, outer diameter of the head - 960 mm, pipe diameter 159 mm, number of corners - 26, maximum flow rate of burned gas - 12016 m ³ / day, fuel gas consumption - 1 , 5-8.0 m ³ / h, the pressure of the discharged gas is 0.22-0.25 MPa, the hydraulic resistance of the installation is 0.025 MPa.

Монтаж установки выполняют в соответствии с описанием фиг. 1-4.Installation is carried out in accordance with the description of FIG. 1-4.

В результате удается добиться четкого соответствия деталей относительно друг друга и обеспечить устойчивость работы факельного оголовка без вибраций и колебаний.As a result, it is possible to achieve a clear correspondence of the parts relative to each other and to ensure the stability of the flare head without vibrations and vibrations.

Claims

A method of manufacturing a flare tip, according to which, when assembling a flange with a pipe, the mounting surface of the flange and the axis of the pipe are perpendicular by welding the flange to the pipe and machining the mounting surface of the flange assembly with the pipe, the conicity and correspondence of the conical and cylindrical parts is performed by molding the conical part with a conical clamp surfaces in the conditions of assembly and / or fixing the cylindrical part from the manifestation of ellipse, while the remaining parts are connected by welding and with power threaded connections.