Что такое обечайка сосуда

Обечайка – что это такое? Краткое описание

От Masterweb

24.02.2018 18:00

Многие названия уходят своим происхождением в глубокую древность. В специальных текстах часто встречается слово “обечайка”. Что это такое? Это конструкция в виде кольца или короткой трубы, цилиндрической или конической формы, с постоянным или переменным сечением. Обечайка используется в качестве составного элемента более сложных конструкций. Материал может быть самый разнообразный – от высоколегированных уникальных сплавов и композитных материалов до бетона и дерева.

Бытовое применение

Люди начали использовать обечайки в доисторические времена. То есть к ним относилась боковая часть любой цилиндрической или конической посуды, например берестяного туеска, свернутого из куска березовой коры. Когда впоследствии было освоено производство жестяных ведер и тазов – их боковая стенка также являлась обечайкой.

А вне посуды что такое обечайка? Это прежде всего часть корпуса резонатора самых разнообразных музыкальных инструментов- струнных и ударных. Обечайку имеет и балалайка, и гитара, и контрабас, и барабан. Кстати, обечайку барабана называют кадлом.

С развитием технологий литья канализационные люки приобрели чугунные обечайки – это присоединенное к трубе или сосуду основание люка, на которое укладывается его крышка. В последнее время и крышки, и обечайки люков стали делать из композитных материалов.

Еще один пример обечайки – это всем известное бетонное кольцо, из которых набирают трубы колодцев.

Промышленная обечайка: что это такое?

Боковая часть любого цилиндрического или конического сосуда также представляет собой одну или соединение нескольких обечаек. При изготовлении корпусов атомных или химических реакторов по требованиям конструкторов приходится изготовлять сосуды, находящиеся под высоким давлением и в агрессивных средах. Причем длина такого сосуда намного превышает возможности литейных цехов и станков для механической обработки.

Выход есть – корпус разбивают на части. Боковые стенки реактора делят на несколько (до десяти) колец – цилиндрических обечаек, каждая из которых по размерам позволяет отлить ее и обработать по отдельности на существующем оборудовании. После механической обработки, доводящей размеры элементов корпуса до заданных, их соединяют вместе на сварочных стендах длиной в несколько десятков метров. Крышку и днище корпуса реактора также делят на сегменты, которые сваривают вместе и на последнем этапе приваривают к сборке из нескольких обечаек, достигая таким образом целостности корпуса.

Для сосудов меньших размеров и меньшего давления применяют другой метод изготовления обечаек – их не отливают, а изгибают из стальных листов на вальцах и сваривают или склепывают по продольному шву.

Оборонная промышленность

А военная обечайка – что это такое? В авиации, кораблестроении и производстве наземной военной техники также широко применяются обечайки. Везде, где есть люки – на кораблях, подводных лодках, самолетах, космических кораблях и танках, – они должны быть к чему-то прикреплены.

Кроме несущей функции, обечайки используются и для крепления запирающих устройств, систем вооружения и другого оборудования. Обечайками также являются и основания поворотных башен, в которых размещается артиллерийское или ракетное оружие или средства радиоэлектронной борьбы.

Надеемся, теперь вы точно знаете, что это такое – обечайка. И новый термин больше не поставит вас в тупик.

Обечайка — открытая деталь цилиндрической или конической формы, применяемая в строительстве, машиностроении и других сферах. В сечении имеет вид кольца. Используется как составной элемент, узел конструкции, заготовка (труба, кольцо, обод, короткая труба, барабан).

Элементы обечайки:

• днище — листовая конструкция, расположенная с торцов;
• пояс — отдельный замкнутый элемент;
• диафрагма — перегородка, полностью или частично перекрывающая поперечное сечение.

Области использования

Обечайки находят применение в машиностроении, ракето-, авиа- и судостроении, химической, нефтегазовой, оборонной промышленности.

Использование:

• прокладка различных коммуникаций;
• стенки люков;
• опоры мостов, водоводов, переходов, канализации;
• дымовые трубы, водосток, вентиляция, газоходы;
• сварные сосуды (котлы, емкости, баки, резервуары);
• в машиностроении (ролики, патрубки, барабаны, конические переходы);
• резонаторы музыкальных инструментов.

Виды

Обечайка бывает:

• жесткая;
• нежесткая;
• толстостенная.

По типу поверхности:

• гладкая обечайка;
• с ребрами, зигами, отбортовками.

Для изготовления обечаек применяют заготовки:

• литье;
• трубы;
• поковки;
• листовой прокат.

Элементы до 600 мм в диаметре имеют один продольный шов, более 600 мм — несколько.

По форме сечения обечайки бывают цилиндрическими и коническими.

Материалы

Для изготовления могут применяться такие материалы: сталь низколегированная, углеродистая, нержавеющая, высокопрочная, жаропрочная, цветной сплав.

Возможные марки:

• ст. 12Х18Н10Т — криогенная конструкционная, устойчивая к коррозии, выдерживает температурный режим до +600°С;
• 09г2с — для систем с высоким давлением, температурный интервал составляет от -70°С до + 450°С;
• Ст.20 — углеродистая;
• ст.13Х1ФА — стойкая к износу и образованию трещин.

Изготовление

Типовой технологический процесс производства обечаек включает такие этапы:

1. Очистка заготовки (удаление окалины и следов коррозии).
2. Выполнение правки листового проката.
3. Разметка заготовок, их раскрой.
4. Резка листов на заготовки.
5. Подготовка кромок под проведение сварочных работ.
6. Сборка заготовок.
7. Выполнение сварки карт.
8. Вальцовка (круговая гибка) обечаек.
9. Сварка стыков.
10. Правка.
11. Контроль.

Подготовка кромок

Операция необходима для получения требуемой формы кромки, избавления от дефектов, возникших при проведении резки листа. Форма кромок должна отвечать отраслевым стандартам, техническим условиям и требованиям. Методы обработки кромок обечаек под сварку не должны приводить их механическому повреждению. Возможные варианты:

• Подготовка кромок с применением абразивного круга с зачисткой с двух сторон плоскости листа в зонах разделки кромок и точек будущей сварки, на расстоянии 40 мм от торцов.
• Зачистка кромок с помощью электрической шлифовальной машины, на плиточном стенде, до абсолютного удаления трещин, ржавчины, окалины.
• Обработка кромок способом фрезерования проводится с закреплением заготовок на столах фрезерных станков того или иного типа. Инструментами фрезерования служат фрезерные головки и фрезы. Кромки под поперечные швы в днищах и обечайках обрабатывают на токарных и расточных станках.
• Местная зачистка кромок и небольшой объем работ выполняется с помощью пневмозубила.

Сборка заготовок

Собирать под сварку заготовки необходимо на специальных стендах, которые обеспечат точное взаимное расположение деталей и их фиксацию, ГОСТ 26 291. Выравнивание стыкуемых элементов производится с помощью угольника и линейки или по упорам. Если соединяемые детали имеют разную толщину, плавный переход выполняется с помощью постепенного утончения элемента большей толщины. Стыкуемые заготовки закрепляют прижимами.

Вальцовка

Вальцовка обечаек — деформирование листа металла вдоль определенного направления. В зависимости от толщины металла, вальцовка бывает:

• холодной (изготовление тонкостенных обечаек);
• горячей (толстостенных).

Выполняется на станке с помощью вальцов. Заготовка прокладывается между валами и с их помощью подгибается до требуемого радиуса. Для изготовления цилиндрической обечайки необходимо 3 вала, конической — четыре.

Правка

В этой операции особенно нуждаются цилиндрические обечайки, имеющие жесткий контур (не прогибающиеся под своим весом). Вследствие ранее проведенных этапов — подгибки кромок и сварки продольного стыка, деталь приобретает неправильную форму, с наибольшим искажением в околошовной зоне. Задачей правки является получение заданной геометрической формы, в соответствии с условиями нормативных документов . Правка выполняется между тремя валками способом увеличения кривизны на участке контура обечайки, расположенном между валками, а затем ее уменьшения.

Завершающий этап

В соответствии с требованиями к шероховатости поверхности изделия и точности выполнения работ, проводятся завершающие работы:

• зигование;
• разбортовку и отбортовку торцов;
• шлифование.

Зигование

Назначение:

• придача обечайке дополнительной жесткости;
• монтаж и закрепление опорных разжимных колец, служащих для установки перегородок, тарелок, опор, решеток.

Зигование проводится на зиговочных машинах.

Разбортовка торцов

Цель — обеспечить поцарговую сборку. Работы производятся на бортовочных машинах. Возможные варианты: разбортовка наружу и внутрь.

Отбортовка торцов

Способы отбортовки аналогичны разбортовке:

• вовнутрь (для охлаждения днищ и под рубашки охлаждения теплообменников);
• наружу (для монтажа накидных фланцев).

Для выполнения действий используют фланце-бортовочные машины.

Шлифование

Является способом отделочной обработки, который может осуществляться:

• ручной шлифовальной машиной, работающей от пневматического или электрического привода;
• бескопирным (полусвободным) шлифованием маятниковыми головками.

Готовая продукция проверяется на соответствие нормативным характеристикам. Обечайки не должны содержать острых кромок, заусенцев и вмятин на поверхности. Допустимы небольшие дефекты и потертости, не влияющие на уменьшение толщины стенок.

Изготовление нестандартных обечаек

Производство обечаек с повышенными габаритами (более 20 тыс. мм), без последующей сборки, выполняется способом «временного деформирования». Последовательность операций:

• вальцевание заготовки до требуемых размеров;
• уменьшение поперечных размеров обечайки путем деформирования, с образованием нахлеста кромок;
• закрепление наружной кромки планками, приваренными к обечайке;
• сварка замыкающего продольного стыка.

Метод подходит для заготовок с толщиной листа ≤ 40 мм.