По исходным данным выбираем резервуар РГС-300 м3:
Место строительства - II район по снеговому покрову
Материал резервуара - СтХ18Р9Т с Ry = 230 МПа
Избыточное давление паров испаряющейся жидкости Pи = 2 кПа
Плотность жидкости rн = 900 кг/м3
Номинальные размеры резервуара Н = 6 м и D = 8 м
Конструктивные размеры по высоте Н = 5920 мм, внутренний диаметр Do = 7800 мм и наружный диаметр D = 7805 мм
Максимальная высота налива продукта 5,3м.
Массой 13,26 Т
5. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАПЛЕВИДНОГО РЕЗЕРВУАРА
Все поступившие на участок детали и сборочные единицы должны иметь маркировку или сопроводительную документацию, удостоверяющую
положительные результаты, полученные при их входном контроле. Подготовка кромок и поверхностей деталей под сварку должна выполняться механической обработкой.
Подготовку кромок деталей малоуглеродистой, низколегированной и нержавеющей сталей допускается выполнять кислородной, воздушно-дуговой или плазменно-дуговой резкой с последующей механической обработкой (шлифованием и т.п.) до полного удаления следов резки.
При подготовке к выполнению стыковых сварных соединений деталей различной номинальной толщины на деталях большей толщины должен быть выполнен плавный переход (скос) в соответствии с требованиями ПНАЭ Г-7-008-89. Подготовленные под сварку кромки и прилегающие к ним участки деталей должны быть зачищены от окалины, ржавчины, краски, масла и других поверхностных загрязнений. Ширина зачищенных участков должна быть не менее 20 мм. Зачистку производить механическим путем (металлическими щетками, абразивным инструментом).
5.1 ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ СВАРИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ И ЭЛЕМЕНТОВ РЕЗЕРВУАРА
Сборка деталей резервуара под сварку должна производиться по ПТД (технологические процессы, карты и др.), разработанной в соответствии с требованиями ПНАЭ Г-7-009-89, настоящего стандарта, технических условий на изготовление и рабочей конструкторской документации.
В ПТД на сборку должны быть указаны:
используемые при сборке приспособления и оборудование;
порядок и последовательность сборки деталей (элементов);
способы крепления деталей;
способы сварки, сварочные материалы и режимы сварки при выполнении прихваток и приварке временных технологических креплений;
размеры, количество и расположение прихваток;
количество временных технологических креплений, их расположение и размеры швов приварки к элементам резервуаров (баков);
методы контроля качества сборки.
Методы сборки элементов под сварку должны обеспечивать правильное взаимное расположение сопрягаемых элементов и свободный доступ к выполнению сварочных работ в последовательности, предусмотренной технологическим процессом.
После сборки и сварки обечаек корпус (без днищ) должен удовлетворять следующим требованиям:
отклонение по длине не более ±0,3 % от номинальной длины, но не более ±75 мм;
отклонение от прямолинейности не более 2 мм на длине 1 м, но не более 20 мм при длине корпуса до 10 м и не более 30 мм при длине корпуса свыше 10 м
При этом местная не прямолинейность не учитывается:
в местах сварных швов;
в зоне сварки штуцеров и люков в корпус;
в зоне конусности обечайки, используемой для достижения допустимых смещений кромок в кольцевых швах сосудов, имеющих эллиптические или отбортованные конические днища.
Отклонения высоты каплевидной части конического днища допускаются не более +10 и -5 мм.
Сварка сосудов (сборочных единиц, деталей) должна производиться в соответствии с требованиями технических условий на изготовление или технологической документации.
Технологический процесс изготовления резервуара состоит из двух этапов:
На первом этапе осуществляются подготовка и обработка отдельных листовых деталей для изготовления резервуаров (резервуарных металлоконструкций):
правка листов на листоправильной машине;
контроль качества поверхности и геометрических размеров листов;
накопление и формирование пакетов листов на изготовление резервуарных металлоконструкций;
обработка продольных и поперечных кромок на кромкофрезерном станке;
комплектация в соответствии с технологией сборки полотнищ на стендах рулонирования.
На втором этапе изготовления резервуарных металлоконструкций (резервуаров) проводятся сварка и рулонирование полотнищ.
Металлоконструкции резервуаров изготавливаются на стенде рулонирования, который состоит из сборочно-сварочных площадок - верхнего и нижнего ярусов, кантовочного барабана, сворачивающего устройства. На верхнем ярусе сборочно-сварочной площадки раскладывают и собирают из листов полотнище, а затем осуществляют автоматическую сварку поперечных и продольных стыков.
Полотнище перематывают через кантовочный барабан и на нижнем ярусе сваривают вторичный шов. Здесь же выполняется неразрушающий контроль сварных соединений
Сворачивание полотнищ проводится на специальный каркас или шахтную лестницу. Каждое полотнище в рулоне закрепляют во избежание произвольного разворачивания.Детали крыши режутся на ленточных пилах, гильотинных и пресс-ножницах. Сборка деталей крыши в щиты выполняется в кондукторах, из щитов формируются готовые к отправке пакеты технологического процесса сварки резервуара.
5.2 СБОРКА ЭЛЕМЕНТОВ (КАРТ СТЕНОК, ДНИЩ И КРЫШ)
Сборка карт производится согласно требованиям ПТД, рабочим чертежам из заготовок, размеры и количество которых определяется размерами стенки или днища и раскроем имеющегося в наличии металла.
Сборка элементов конструкций должна производиться на стеллажах
(стендах), обеспечивающих их закрепление. Сборку карт рекомендуется производить в два этапа:
произвести сборку отдельных поясов карты;
произвести окончательную сборку карты из поясов (после сварки швов поясов).
Сборку поясов карты допускается производить по одному из двух
вариантов:
без прихваток, на приварных выводных (заходных) планках;
с установкой прихваток, выполняемых полуавтоматической сваркой в защитных газах- СО2 сваркой или ручной дуговой сваркой.
Выводные (заходные) планки следует изготавливать из листов той же марки стали, что и основной металл. Толщина выводных планок не должна отличаться от толщины металла детали более чем на ± 1 мм. Выводные планки следует выполнять составными из двух частей см. рис. 5.
При окончательной сборке карт (полотнищ) из поясов участки заваренных сварных швов поясов, примыкающие к собираемым кромкам, следует зачистить механическим способом заподлицо с основным металлом.
Рисунок 5. Схема приварки выводных планок
Закрепление поясов карт производить с помощью прихваток. Длина отдельной прихватки от 30 до 50 мм, расстояние между прихватками от 200 до 500 мм. Прихватки должны быть зачищены и проконтролированы внешним осмотром на отсутствие поверхностных дефектов. Требования к качеству прихваток должны соответствовать требованиям, предъявляемым к сварным швам изделий.
Дефектные прихватки должны быть удалены механической обработкой (шлифованием или т.п.). Вновь прихватки необходимо устанавливать в новых местах. Расстояние между двумя соседними поперечными швами в каждом поясе свариваемой карты должно быть не менее 2500 мм, длина замыкающей вставки:
не менее 500 мм, а ширина замыкающего пояса (верхнего)
не менее 300 мм в соответствии с рис. 6.
Поперечные швы смежных поясов рекомендуется смещать друг относительно друга не менее чем на 100 мм.
Рисунок 6. Последовательность сборки карт
5.3 СБОРКА РЕЗЕРВУАРА
Сборка резервуара должна производиться в соответствии с рабочими чертежами. Сборку баков следует производить на прихватках или с помощью временных приспособлений, оговоренных ПТД. Прихватки рекомендуется выполнять полуавтоматической сваркой в защитных газах - С2.
Размеры прихваток и шаг между ними должны быть для баков прямоугольной формы:
катет прихваток - 4-6 мм;
длина прихваток - 30-40 мм;
шаг между прихватками - 300-500 мм;
Размеры прихваток и шаг между ними должны быть для баков цилиндрической формы:
толщина прихваток стыковых швов обечаек - 2-3 мм для толщины до 3мм включительно, (0,6-0,7) S при толщине от 3 до 10 мм включительно;
длина прихваток - 40-60 мм;
шаг между прихватками - 300-400 мм.
Размеры прихваток днища и крыши к цилиндрической части бака должны быть такие же, как и для баков прямоугольной формы. Катет шва
прихваток под ручную дуговую сварку в угловых, тавровых и нахлесточных соединениях должен быть равен катету шва, установленному рабочей документацией.
Сборку кольцевых швов обечаек сферических баков рекомендуется производить на роликовом стенде.
При выполнении на одной заготовке (карте) только параллельных
соединений сварку следует начинать с центрального соединения и последовательно, затем выполнять соединения с каждой стороны от центрального, изменяя направление сварки каждого очередного соединения относительно предыдущего, расположенного по ту же сторону от центрального (рис. 7).
а)
б)
Рисунок 7. Направление сварки при выполнении сварных соединений: а) Последовательность сварки от центра заготовки к краям в обе стороны; б) Последовательность сварки от одного края заготовки к другому
Порядковый номер шва 1-5.
6. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА И ВИДОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАПЛЕВИДНОГО РЕЗЕРВУАРА
Для изготовления резервуара РГС-300 свойства свариваемого материала, толщина свариваемых деталей, а также пространственное положение стенки - позволяют использовать каксварку в среде защитных газах (в частности, полуавтоматическая в среде кислого газа) так и, ручную электродуговую сварку, материалом служит малоуглеродистая, низколегированная и нержавеющая стали, объемом резервуара - 300м3.
Резервуар представляют собой сварную конструкцию из стальных листов. Наиболее распространенные размеры листов:
1000х2000 и 1250х2500 мм при толщине d=5 мм;
1500х6000 мм при толщине d=5мм.
При организации и выполнении работ по сборке, сварке и контролю качества сварных соединений должны быть соблюдены требования правил техники безопасности и пожарной безопасности в соответствии с приказом Министерства энергетики РФ от 13.01. 2003 г. №6 , СНиП 12-03, СНиП 12-04 и пожарной безопасности соответствии с ППБ-АС-2011, постановлением Правительства РФ от 25 апреля 2012 г. № 390.
Выбор способа сварки конкретных соединений производится организацией, выполняющей разработку технологии изготовления (монтажа) резервуара (бака), совместно с предприятием-изготовителем (монтажной организацией). При выборе способа сварки соединений предпочтение должно отдаваться способам механизированной сварки, обеспечивающим в сравнении с ручными способами повышение производительности труда, уменьшение деформации конструкции и улучшение качества сварных соединений.
К выполнению сварочных работ следует приступать после приемки отделом технического контроля предприятия-изготовителя (монтажной организации) качества сборки деталей под сварку, проверки соответствия условий производства работ требованиям ПТД и выполнения мероприятий по обеспечению безопасности производства сварочных работ. Сварочные работы должны выполняться в условиях обеспечивающих соблюдение требований ПТД в части защиты мест производства работ от любых воздействий, влияющих на качество сварки (атмосферные осадки, ветер, запыленность помещения и т.д.).
Ведение сварочных работ по изготовлению резервуаров в заводских условиях при температуре окружающего воздуха ниже 0 °С не допускается. Сварку на монтажных площадках допускается производить при температуре окружающего воздуха не ниже минус 15 °С.
Перед началом сварки при необходимости проводится повторная зачистка и обезжиривание кромок и прилегающих к ним поверхностей. При этом обезжиривание является обязательным во всех случаях для собранных под сварку деталей. Необходимость повторной зачистки определяется руководителем сварочных работ или сварщиком.
В процессе выполнения многопроходных швов после сварки каждого слоя (валика) шва необходимо производить зачистку поверхности каждого валика от брызг расплавленного металла, при этом шов и прилегающая к нему зона основного металла должны визуально контролироваться сварщиком с целью выявления дефектов, выходящих наружу. Выявленные дефекты (трещины, недопустимые включения, поры, подрезы, наплывы, углубления между валиками и др. дефекты) должны быть удалены механическим способом до возобновления сварки. Все кратеры шва должны быть тщательно заплавлены или выведены на удаляемые после сварки припуски деталей или на выводные планки.
Сварку угловых швов, к которым чертежом предъявляются требования герметичности, следует выполнять не менее чем в два слоя.Зазоры и углы разделки кромок стыковых, тавровых и угловых соединений, обечаек резервуаров, собранных под полуавтоматической сваркой в защитных газах СО2, а также под ручную дуговую сварку, а также геометрические параметры сварных соединений должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице № 4.