Футеровочные (облицовочные) покрытия по конструкции подразделяются на простые, состоящие из одного или нескольких слоев штучных кислотоупорных изделий на химически стойком вяжущем, комбинированные (включающие еще и непроницаемый подслой) и сложные.
Футеровочные (облицовочные) покрытия по конструкции подразделяются на простые, состоящие из одного или нескольких слоев штучных кислотоупорных изделий на химически стойком вяжущем, комбинированные (включающие еще и непроницаемый подслой) и сложные.
К сложным относятся такие работы, когда наряду с нанесением защитного слоя в оборудовании или сооружениях, устраиваются различные опоры под насадку, купола, диафрагмы, разделительные стены и т.д. Штучные материалы и вяжущие для таких кладок выбираются такие же, как для футеровочных покрытий.
Разработку конструкции футеровки оборудования ведут из условия, что она должна быть стойкой к действию агрессивных сред, непроницаема, прочна, устойчива к температурным перепадам, статически устойчива (в случае выполнения футеровки по непроницаемому подслою).
Проектирование футеровочных покрытий выполняется в пять этапов:
— выбор материалов покрытий подслоя, вида штучных изделий и химического вяжущего, устойчивых при заданных условиях эксплуатации;
— теплотехнический расчет футеровки, позволяющий определить минимальную ее толщину, обеспечивающую на подслое допустимую температуру, а также температуру по слоям футеровки, что необходимо для определения последующих прочностных расчетов;
— проверка футеровки на статическую устойчивость. Расчет производится при наличии эластичного непроницаемого подслоя, как для свободно стоящей стенки из штучных футеровочных материалов;
— проверка на совместную работу футеровки с корпусом аппарата. Расчетом учитывается различие в 2…3 раза коэффициентов линейного расширения металла и футеровочных материалов, вследствие чего может происходить расслаивание корпуса и футеровки или слоев многослойной футеровки;
— прочностный расчет футеровки, который позволяет определить напряжения сжатия или растяжения, возникающие в футеровке от температуры и давления среды, набухания футеровки и т.д.
В правильно выбранной конструкции футеровочного покрытия возникающие напряжения, полученные толщины и высоты покрытия не должны превышать их расчетных (допустимых) значений, в противном случае происходит разрушение футеровочного покрытия или металлического корпуса аппарата.
Существенным при расчете футеровки является место установки оборудования. Например, в зимний период вследствие охлаждения корпуса аппарата, находящегося на открытой площадке при малой теплопроводности футеровки и наличии внутри аппарата среды с повышенной температурой, может произойти разрушение металла корпуса аппарата. В летний же период в аналогичных условиях эксплуатации напряжения, превышающие предел прочности, могут появиться в футеровке, что приведет к появлению в ней трещин.
Поэтому для открытых площадок расчет футеровки оборудования производят для условий его эксплуатации в летний и зимний период для всех видов оборудования независимо от их габаритов.
Для оборудования, устанавливаемого в закрытых помещениях с относительной изотермией проматмосферы, расчет на прочность производится для любого типа технологического оборудования диаметром более 4 м и высотой более 6 м независимо от условий его эксплуатации. В остальных случаях, для оборудования меньших габаритов, расчет на прочность производится только при температуре среды более 60 °С или давлении (в том числе гидростатическом) более 0,15 МПа.