Сосуд под давлением обечайка
Версия для печати
4.1 Общие требования
4.1.1 Конструкция сосудов должна быть технологичной, надежной в течение установленного в технической документации срока службы, обеспечивать безопасность при изготовлении, монтаже и эксплуатации, предусматривать возможность осмотра (в том числе внутренней поверхности), очистки, промывки, продувки и ремонта, контроля технического состояния сосуда при диагностировании, а также контроля за отсутствием давления и отбора среды перед открытием сосуда.
Если конструкция сосуда не позволяет при техническом освидетельствовании проведение осмотра (наружного или внутреннего), гидравлического испытания, то разработчик сосуда должен в технической документации на сосуд указать методику, периодичность и объем контроля сосуда, выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов.
4.1.2 Срок службы сосуда устанавливает разработчик сосуда, и он указывается в технической документации.
4.1.3 При проектировании сосудов следует учитывать требования Правил перевозки грузов железнодорожным, водным и автомобильным транспортом.
Сосуды, которые не могут быть транспортированы в собранном виде, должны проектироваться из частей, соответствующих по габаритам требованиям к перевозке транспортными средствами. Деление сосуда на транспортируемые части следует указывать в технической документации.
4.1.4 Расчет на прочность сосудов и их элементов следует проводить в соответствии с ГОСТ Р 52857.1 – ГОСТ Р 52857.11, ГОСТ Р 51273, ГОСТ Р 51274, ГОСТ 30780.
Допускается использование настоящего стандарта совместно с другими международными и национальными стандартами на расчет на прочность при условии, что их требования не ниже требований российских национальных стандартов.
4.1.5 Сосуды, транспортируемые в собранном виде, а также транспортируемые части должны иметь строповые устройства (захватные приспособления) для проведения погрузочно-разгрузочных работ, подъема и установки сосудов в проектное положение.
Допускается использовать технологические штуцера, горловины, уступы, бурты и другие конструктивные элементы сосудов при подтверждении расчетом на прочность.
Конструкция, места расположения строповых устройств и конструктивных элементов для строповки, их количество, схема строповки сосудов и их транспортируемых частей должны быть указаны в технической документации.
4.1.6 Опрокидываемые сосуды должны иметь приспособления, предотвращающие самоопрокидывание.
4.1.7 В зависимости от расчетного давления, температуры стенки и характера рабочей среды сосуды подразделяют на группы. Группу сосуда определяет разработчик, но не ниже, чем указано в таблице 1.
Таблица 1 – Группы сосудов
| Группа | Расчетное давление, МПа | Температура стенки, °С | Характеристика рабочей среды |
|---|---|---|---|
| 1 | Независимо | Независимо | Взрывоопасная, пожароопасная, токсичная 1-го, 2-го, 3-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007 |
| 2 | До 2,5 | Выше 400 | Любая, за исключением указанной для 1-й группы сосудов |
| 2,5 до 5,0 | Выше 200 | ||
| 5,0 и более | Независимо | ||
| До 5,0 | Ниже минус 40 | ||
| 3 | До 2,5 | От минус 40 до 400 | |
| От 2,5 до 5,0 | От минус 40 до 200 | ||
| 4 | До 1,6 | От минус 20 до 200 | |
| 5 | От вакуума до 0,07 | Независимо | Взрывобезопасная, пожаробезопасная или 4-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007 |
Группу сосуда с полостями, имеющими различные расчетные параметры и среды, допускается определять для каждой полости отдельно.
4.1.8 Базовые диаметры сосудов рекомендуется принимать по ГОСТ 9617.
4.2 Днища, крышки, переходы
4.2.1 В сосудах применяют днища: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские неотбортованные, плоские, присоединяемые на болтах.
4.2.2 Заготовки выпуклых днищ допускается изготовлять сварными из частей с расположением сварных швов согласно указанным на рисунке 1.
Рисунок 1 – Расположение сварных швов заготовок выпуклых днищ
Расстояния l и l1 от оси заготовки эллиптических и торосферических днищ до центра сварного шва должны быть не более 1/5 внутреннего диаметра днища. При этом для вариантов в), д), ж), и), к), л) сумма расстояний l + l1 должна быть не менее 1/5 внутреннего диаметра днища.
При изготовлении заготовок с расположением сварных швов согласно рисунку 1 м) количество лепестков не регламентируется.
4.2.3 Выпуклые днища допускается изготовлять из штампованных лепестков и шарового сегмента. Количество лепестков не регламентируется.
Если по центру днища устанавливают штуцер, то шаровой сегмент допускается не изготовлять.
4.2.4 Круговые швы выпуклых днищ, изготовленных из штампованных лепестков и шарового сегмента или заготовок с расположением сварных швов согласно рисунку 1 м, должны быть расположены от центра днища на расстоянии по проекции не более 1/3 внутреннего диаметра днища. Для полусферических днищ расположение круговых швов не регламентируется.
Наименьшее расстояние между меридиональными швами в месте их примыкания к шаровому сегменту или штуцеру, установленному по центру днища вместо шарового сегмента, а также между меридиональными швами и швом на шаровом сегменте, должно быть более трехкратной толщины днища, но не менее 100 мм по осям швов.
4.2.5 Основные размеры эллиптических днищ должны соответствовать ГОСТ 6533. Допускаются другие базовые диаметры эллиптических днищ при условии, что высота выпуклой части не менее 0,25 внутреннего диаметра днища.
4.2.6 Полусферические составные днища (см. рисунок 2) применяют в сосудах при выполнении следующих условий:
– нейтральные оси полушаровой части днища и переходной части обечайки корпуса должны совпадать; совпадение осей должно быть обеспечено соблюдением размеров, указанных в конструкторской документации;
– смещение t нейтральных осей полушаровой части днища и переходной части обечайки корпуса не должно превышать 0,5(S – S1);
– высота h переходной части обечайки корпуса должна быть не менее 3у.
Рисунок 2 – Узел соединения днища с обечайкой
4.2.7 Сферические неотбортованные днища допускается применять в сосудах 5-й группы, за исключением работающих под вакуумом.
Сферические неотбортованные днища в сосудах 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп и в сосудах, работающих под вакуумом, допускается применять только в качестве элемента фланцевых крышек.
Сферические неотбортованные днища (см. рисунок 3) должны:
– иметь радиус сферы R не менее 0,85D и не более D;
– привариваться сварным швом со сплошным проваром.
Рисунок 3 – Сферическое неотбортованное днище
4.2.8 Торосферические днища должны иметь:
– высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра днища;
– внутренний радиус отбортовки не менее 0,095 внутреннего диаметра днища;
– внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища.
4.2.9 Конические неотбортованные днища или переходы допускается применять:
а) для сосудов 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп, если центральный угол при вершине конуса не более 45°. Допускается использование конических днищ и переходов с углом при вершине более 45° при условии дополнительного подтверждения их прочности расчетом по допускаемым напряжениям в соответствии с ГОСТ Р 52857.1, подраздел 8.10;
б) для сосудов, работающих под наружным давлением или вакуумом, если центральный угол при вершине конуса не более 60°.
Части выпуклых днищ в сочетании с коническими днищами или переходами применяют без ограничения угла при вершине конуса.
4.2.10 Плоские днища (см. рисунок 4), применяемые в сосудах 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп, следует изготовлять из поковок.
При этом следует выполнять следующие условия:
– расстояние от начала закругления до оси сварного шва не менее (D – внутренний диаметр обечайки, S – толщина обечайки);
– радиус закругления r ≥ 2,5S [см. рисунок 4а)];
– радиус кольцевой выточки r1 ≥ 2,5S, но не менее 8 мм [см. рисунок 4б)];
– наименьшая толщина днища [см. рисунок 4б)] в месте кольцевой выточки S2 ≥ 0,8S1, но не менее толщины обечайки S (S1 – толщина днища);
– длина отбортовки днищ h1 ≥ r;
– угол проточки γ должен составлять от 30° до 90°;
– зона А контролируется в направлениях Z согласно требованиям 5.4.2.
Рисунок 4 – Плоские днища
Допускается изготовление плоского днища (см. рисунок 4) из листа, если отбортовка выполняется штамповкой или обкаткой кромки листа с изгибом на 90°.
4.2.11 Основные размеры плоских днищ, предназначенных для сосудов 5-й группы, должны соответствовать ГОСТ 12622 или ГОСТ 12623.
4.2.12 Длина цилиндрического борта l (l – расстояние от начала закругления отбортованного элемента до окончательно обработанной кромки) в зависимости от толщины стенки S (см. рисунок 5) для отбортованных и переходных элементов сосудов, за исключением штуцеров, компенсаторов и выпуклых днищ, должна быть не менее указанной в таблице 2. Радиус отбортовки R ≥ 2,5S.
Рисунок 5 – Отбортованный и переходный элементы
Таблица 2 – Длина цилиндрического борта
| Толщина стенки S, мм | Длина цилиндрического борта l, мм, не менее |
|---|---|
| До 5 включ. | 15 |
| Св. 5 до 10 включ. | 2S + 5 |
| Св. 10 до 20 включ. | S + 15 |
| Св. 20 до 150 включ. | S/2 + 25 |
| Св. 150 | 100 |
4.3 Люки, лючки, бобышки и штуцера
4.3.1 Сосуды должны быть снабжены люками или смотровыми лючками, обеспечивающими осмотр, очистку, безопасность работ по защите от коррозии, монтаж и демонтаж разборных внутренних устройств, ремонт и контроль сосудов. Количество люков и лючков определяет разработчик сосуда. Люки и лючки необходимо располагать в доступных для пользования местах.
4.3.2 Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм должны иметь люки.
Внутренний диаметр люка круглой формы у сосудов, устанавливаемых на открытом воздухе, должен быть не менее 450 мм, а у сосудов, располагаемых в помещении, – не менее 400 мм. Размер люков овальной формы по наименьшей и наибольшей осям должен быть не менее 325×400 мм.
Внутренний диаметр люка у сосудов, не имеющих корпусных фланцевых разъемов и подлежащих внутренней антикоррозионной защите неметаллическими материалами, должен быть не менее 800 мм.
Допускается проектировать без люков:
– сосуды, предназначенные для работы с веществами 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007, не вызывающими коррозии и накипи, независимо от их диаметра, при этом следует предусмотреть необходимое количество смотровых лючков;
– сосуды с приварными рубашками и кожухотрубчатые теплообменные аппараты независимо от их диаметра;
– сосуды, имеющие съемные днища или крышки, а также обеспечивающие возможность проведения внутреннего осмотра без демонтажа трубопровода горловины или штуцера.
4.3.3 Сосуды с внутренним диаметром не более 800 мм должны иметь круглый или овальный лючок. Размер лючка по наименьшей оси должен быть не менее 80 мм.
4.3.4 Каждый сосуд должен иметь бобышки или штуцера для наполнения водой и слива, удаления воздуха при гидравлическом испытании. Для этой цели допускается использовать технологические бобышки и штуцера.
Штуцера и бобышки на вертикальных сосудах должны быть расположены с учетом возможности проведения гидравлического испытания как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях.
4.3.5 Для крышек люков массой более 20 кг должны быть предусмотрены приспособления для облегчения их открывания и закрывания.
4.3.6 Шарнирно-откидные или вставные болты, закладываемые в прорези, хомуты и другие зажимные приспособления люков, крышек и фланцев должны быть предохранены от сдвига или ослабления.
4.4 Расположение отверстий
4.4.1 Расположение отверстий в эллиптических и полусферических днищах не регламентируется.
Расположение отверстий на торосферических днищах допускается в пределах центрального сферического сегмента. При этом расстояние от наружной кромки отверстия до центра днища, измеряемое по хорде, должно быть не более 0,4 наружного диаметра днища.
4.4.2 Отверстия для люков, лючков и штуцеров в сосудах 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп должны быть расположены, как правило, вне сварных швов.
Расположение отверстий допускается:
– на продольных швах цилиндрических и конических обечаек сосудов, если диаметр отверстий не более 150 мм;
– кольцевых швах цилиндрических и конических обечаек сосудов без ограничения диаметра отверстий;
– швах выпуклых днищ без ограничения диаметра отверстий при условии 100-процентной проверки сварных швов днищ радиографическим или ультразвуковым методом;
– швах плоских днищ.
4.4.3 Отверстия не разрешается располагать в местах пересечения сварных швов сосудов 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп.
Данное требование не распространяется на случай, оговоренный в 4.2.3.
4.4.4 Отверстия для люков, лючков, штуцеров в сосудах 5-й группы разрешается устанавливать на сварных швах без ограничения по диаметру.
4.5 Требования к опорам
4.5.1 Опоры из углеродистых сталей допускается применять для сосудов из коррозионно-стойких сталей при условии, что к сосуду приваривается переходная обечайка опоры из коррозионно-стойкой стали высотой, определяемой расчетом, выполненным разработчиком сосуда.
4.5.2 Для горизонтальных сосудов угол охвата седловой опоры, как правило, должен быть не менее 120°.
4.5.3 При наличии температурных расширений в продольном направлении в горизонтальных сосудах следует выполнять неподвижной лишь одну седловую опору, остальные опоры – подвижными. Указание об этом должно содержаться в технической документации.
4.6 Требования к внутренним и наружным устройствам
4.6.1 Внутренние устройства в сосудах (змеевики, тарелки, перегородки и др.), препятствующие осмотру и ремонту, как правило, должны быть съемными.
При использовании приварных устройств следует выполнять требования 4.1.1.
4.6.2 Внутренние и наружные приварные устройства необходимо конструировать так, чтобы были обеспечены удаление воздуха и полное опорожнение аппарата при гидравлическом испытании в горизонтальном и вертикальном положениях.
4.6.3 Рубашки и змеевики, применяемые для наружного обогрева или охлаждения сосудов, могут быть съемными и приварными.
4.6.4 Все глухие части сборочных единиц и элементов внутренних устройств должны иметь дренажные отверстия для обеспечения полного слива (опорожнения) жидкости в случае остановки сосуда.
<< назад / к содержанию ГОСТа Р 52630-2012 / вперед >>
Источник
Технология изготовления сосудов, работающих под давлением
Все цилиндрические сосуды давления конструктивно включают следующие элементы (рис. 6.1):
— днища полуэллиптические или полусферические;
— патрубки, ввариваемые в днища либо в цилиндрическую часть;
и классифицируются в зависимости от толщины стенки на следующие группы:
— тонкостенные, с толщиной стенки до 10мм;
— сосуды, изготовленные из металла средней толщины от 10мм до 40мм;
— толстостенные — с толщиной стенки более 40мм.
Рис. 6.1. Конструкция цилиндрического сосуда давления.
Днища изготавливают штамповкой, предварительно вырезанной из целого листа заготовки, если позволяют размеры, либо штамповкой сваренной из нескольких листов карты и последующей механической обработки торцов. Для вварки патрубка в днище применяют наклонные поворотные столы, обеспечивающие удобное положение для формирования шва «в лодочку», и стационарно подвешенную над столом сварочную головку для автоматической сварки под слоем флюса, либо в среде защитных газов (рис.6.2.).
Цилиндрическую часть возможно изготавливать по одному из следующих технологических вариантов:
Рис. 6.2. Схема вварки элементов сосуда в положение «в лодочку».
1. Если размеры исходной листовой заготовки превышают размеры развертки цилиндрической части, то её изготавливают из целого листа с одним продольным швом (рис 6..3 а).
Рис. 6.3. Схемы изготовления цилиндрической части сосудов:
а – с одним продольным швов; б – с продольными и кольцевыми швами.
2. Если длина цилиндрической части сосуда превышает максимально возможную длину листового проката, то её можно изготавливать из нескольких обечаек, соединенных между собой поперечными кольцевыми швами. Такая схема применяется при малом объеме производства, поскольку предполагает наличие нетехнологичных кольцевых швов (рис. 6.3 б). Чтобы исключить в цилиндрической части кольцевые швы целесообразно воспользоваться третьей схемой.
3. Изгибают две полу обечайки из листа, либо из сваренной карты, соединяют их двумя продольными швами (рис. 6.4).
Обычно такая схема применяется при изготовлении толстостенных сосудов в условиях массового высокопроизводительного производства и предполагает изготовление полу обечаек штамповкой, а их соединение электрошлаковой сваркой.
Рис. 6.4. Цилиндрическая обечайка с двумя продольными швами
4. Если цилиндрическую часть большого диаметра невозможно изготовить из целого листа, то предварительно сваривают карту из длинномерных листов, соединенных по длине, затем изгибают её относительно продольной оси шва и сваривают одним продольным швом. Однако такие обечайки не могут иметь длину более 3500мм, из-за ограниченной длины валков в стандартных листогибочных машинах.
Дата добавления: 2016-06-18 ; просмотров: 4631 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Особенности технологии изготовления толстостенных сосудов, работающих под давлением
При изготовлении толстостенных сосудов широко используют электрошлаковую сварку, обеспечивающую надежное проплавление всего сечения за один проход. Продольные швы толстостенных обечаек, как правило, выполняют электрошлаковой сваркой. В зависимости от размеров сосуда листовую заготовку гнут в нагретом состоянии вдоль длинной или короткой кромки листа. В первом случае обечайка получается длинной и меньше число кольцевых швов в сосуде. Однако для сосудов большого диаметра длина короткой кромки листа может оказаться недостаточной, тогда обечайку составляют из двух корыт с двумя продольными швами. Во втором случае обечайка получается более короткой, но с одним продольным швом. Второй прием представляется менее целесообразным, так как кольцевые швы более трудоемки по сравнению с продольными. Обечайку с одним продольным швом можно получить вальцовкой. Лист после обрезки нагревают до 1000…1050 °С и вальцуют до замыкания стыка, оставляя недовальцованными участки шириной 100…150 мм (рис. 13). После остывания обечайки стык закрепляют приваркой скоб 1 и термической резкой вырезают зазор 2 под электрошлаковую сварку.
Рис. 13. Свальцованная обечайка с одним продольным швом
Методом вальцовки трудно получить обечайки длиной более 3500 мм и толщиной стенок более 100 мм. Гибка, на мощном прессе таких ограничений не имеет, особенно если обечайка образуется из двух корыт. Сборку обечайки под электрошлаковую сварку в этом случае (рис. 14) выполняют с помощью скоб, а постоянства зазора в стыке достигают постановкой прокладок, удаляемых перед сваркой. После приварки выходных планок и кармана для наведения шлаковой ванны собранную под сварку, обечайку устанавливают вертикально. Если обечайка имеет два продольных шва, их целесообразно выполнять одновременно двумя сварочными аппаратами.
Рис. 14. Сборка обечайки с двумя продольными стыками
При сварке гнутых под прессом корыт обечайка получается
достаточно правильной цилиндрической формы и последующая калибровка
необязательна. Обечайки, получаемые вальцовкой, требуют правки.
Калибровку производят при температуре 1000…1050 °С, а при охлаждении
обечайки на воздухе она одновременно проходит процесс нормализации.
Кольцевые швы выполняют, многослойными сваркой под флюсом или
электрошлаковой сваркой в один проход. Полное проплавление при
многослойной сварке обеспечивают укладкой в разделку с внешней стороны
нескольких подварочных слоев 1 (рис. 15), зачисткой корня шва с помощью
пневматического зубила или резака и наложением внутреннего подварочного шва 2. После этого производят многослойное заполнение внешней разделки 3.
Рис. 15. Форма разделки кольцевого стыка под многослойную
Сборка кольцевого шва под электрошлаковую сварку должна быть достаточно точной, так как местная депланация криволинейных кромок свыше 3 мм может привести к нарушению уплотнения и вытеканию шлаковой ванны. Поэтому перед сборкой внешнюю и внутреннюю поверхность каждой из обечаек протачивают на ширину 70…100 мм от торца (рис. 16). Так же осуществляют подготовку стыка обечайки с днищем. Собирают стык с помощью планок, которые устанавливают «на ребро» поперек кольцевого шва и приваривают к поверхности обечаек. Если в качестве внутреннего формирующего устройства используют медные охлаждаемые подкладки, изогнутые по радиусу свариваемого изделия, то внутри обечайки дополнительно устанавливают скобы временного крепления. Подкладки 1 (рис. 17) заводят в отверстия скоб 2 и закрепляют клиньями 3 или винтовыми прижимами.
Рис. 16. Обработка торцов обечайки
Рис. 17. Кольцевой стык, собранный, под электрошлаковую
Электрошлаковую сварку кольцевого шва начинают на вспомогательной пластинке, вваренной в зазор стыка (рис. 18, а). После сварки примерно половины окружности стыка (рис. 18, б) сварщик резаком удаляет из зазора начало шва до полного устранения непровара и придает торцу шва наклонный срез, облегчающий выполнение замыкания шва (замка) (рис. 18, в). Усадочную раковину либо выводят в специальный прилив в наружном ползуне или в медный кокиль, либо выплавляют и заваривают вручную.
Рис. 18. Схема электрошлаковой сварки кольцевых швов
Перспективной является однопроходная сварка толстостенных сосудов электронным лучом в вакууме. Экспериментально показано, что при использовании сварки горизонтальным лучом можно выполнить продольные и кольцевые швы металла толщиной 250 мм и более при скорости сварки
2,5.. .5 м/ч. Однако для производственного применения этого перспективного метода еще требуется отработка ряда технологических вопросов, а также создание вакуумных камер больших размеров.
По завершении сварки корпуса сосуда вырезку отверстий для
штуцеров производят или механическим путем, или термической резкой.
Особенно большой объем таких работ выполняется при изготовлении
барабанов котлов и коллекторов. Чтобы сократить подгоночные работы на
монтаже при сборке коллекторов и барабанов с блоками экранных труб, к
точности установки штуцеров предъявляют жесткие требования. Приварку большого числа штуцеров необходимо автоматизировать. Применяемые для этой цели специализированные автоматы и полуавтоматы обычно центрируются по верхней части ввариваемого штуцера.
Варианты конструктивного оформления штуцеров с оболочками большой толщины разнообразны. Наиболее целесообразны те, которые позволяют получить надежное проплавление всей стенки штуцера, исключая возможность образования и роста трещины от непровара. Для этой цели можно использовать формующую подкладку, удаляемую после сварки (рис. 19, а, б) Другой вариант соединения показан на рис. 20, а, б. В оболочке 2 в центре установки трубчатого переходника сверлят центровочное отверстие d, в которое вставляют заготовку 1 переходника с разделкой кромок под сварку. После сварки просверливают отверстие диаметром D (рис. 20, а). Окончательно соединение имеет вид, показанный на рис. 20, б. В нем присутствует концентрация напряжений на внешней поверхности, но на внутренней полости отсутствует. парогенераторов входят газоплотные трубчатые панели. При использовании обычных труб вварку полос — перемычек осуществляют парными сварочными головками под флюсом сначала с одной стороны (рис. 21), а после кантовки — с другой. Применение плавниковых труб позволяет сократить количество швов. Первый проход выполняют на охлаждаемом медном ползуне; второй — с другой стороны по ранее выполненному первому (рис. 22, а, б).
Рис. 19. Конструкция штуцерного соединения: а — до сварки; б — после сварки
Рис. 20. Соединение штуцеров с оболочкой с последующим удалением корня шва высверливанием
Рис. 21. Схема приваривания полосы между гладкими трубами (подварочные швы)
Рис. 22. Сварка газоплотных панелей из плавниковых труб
Особо ответственные сосуды, как, например, корпуса атомных реакторов с толщиной стенки до 200 мм и выше, изготавливают из цельнокованых обечаек, получаемых методом свободной ковки на прессе с последующей механической обработкой. Расчленение корпуса на отдельные
Рис 23. Заготовка корпуса реактора
заготовки производят исходя из возможностей технологического оборудования (рис. 23). Для повышения коррозионной стойкости внутреннюю поверхность подвергают автомататической дуговой наплавке аустенитным ленточным электродом. Обечайки соединяют кольцевыми швами многослойной сваркой под флюсом.
Так, при изготовлении корпуса реактора ВВЭР-1000 из стали 15Х2НМФА и корпуса парогенератора из стали 10ГН2МФА обечайки толщиной 80…285 мм собирали на скобах и сваривали многопроходной сваркой под флюсом с подогревом (120…250°С), причем заданную температуру в процессе сварки поддерживали с помощью индукторов или газовых горелок. После укладки корневых валиков (рис. 24, а) производили заполнение ^3 части сечения наружной разделки (рис. 24, б); срезали
Рис 24. Последовательность заполнения кромок при сварке кольцевого шва корпуса реактора
сборочные скобы и зачищали корень шва с внутренней стороны (рис. 24, б). Затем заполняли разделку с наружной стороны до полного сечения (рис. 24, г); укладывали корневые валики изнутри (рис. 24, д) и заполняли все сечение разделки (рис. 24, е). Облицовку зоны термического влияния и шва с внутренней стороны осуществляли наплавкой аустенитной проволокой (рис. 24, ж). Электрошлаковую сварку использовали только при изготовлении заготовки днища корпуса реактора, используя нагрев под штамповку для одновременной термообработки — нормализации, с целью обеспечения требуемых свойств, сварного соединения.
Электрошлаковый процесс используют также для образования выступающих частей сложной формы. Например, на рис. 25, а приведена схема процесса выплавки патрубка. Предварительно в корпусе 3 сверлят отверстие, в которое изнутри вставляют заглушку 4, а с наружной поверхности корпуса устанавливают медный кристаллизатор 2. Перед началом процесса в кристаллизатор заливают жидкий шлак; подачей электрода 1 отверстие и полость кристаллизатора заполняют жидким металлом. В результате такой электрошлаковой выплавки в корпусе образуется выступ (рис. 25, б), механическая обработка которого обеспечивает получение патрубка требуемой конфигурации.
Рис. 25. Электрошлаковая выплавка патрубка: а — схема процесса; б — форма поперечного сечения выплавляемого патрубка
При изготовлении барабанов котлов, сосудов высокого давления и
реакторов большое значение имеет термообработка. Полностью сваренный
сосуд обычно подвергают высокому отпуску, однако иногда требуется
нормализация для улучшения структуры зоны шва. В этом случае возникает опасность, что при нагреве до высоких температур (900…1000°С) могут возникнуть деформации от собственного веса, искажающие форму сосуда. Предотвратить эти деформации можно предварительной герметизацией готового сосуда и созданием в нем избыточного внутреннего давления углекислого газа 0,2…0,3 Н/мм (МПа). Это не только сохраняет форму сосуда, но и предотвращает образование окалины на его внутренней поверхности. Для термообработки обычно используют печи большого размера. Если сосуд не может быть подвергнут термообработке целиком из — за отсутствия печи требуемого размера, а также из-за необходимости выполнения монтажных стыков, то применяют местную или общую термообработку с использованием индукционных или иных нагревателей.
Источник
Изготовление сосудов, работающих под давлением
Материалы, применяемые для изготовления сосудов, работающих под давлением. Выбор конструкционного материала сварного узла и термической обработки. Характеристика свариваемости выбранного материала. Режимы электрошлаковой сварки котельных сталей.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.06.2016 |
| Размер файла | 777,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на https://www.allbest.ru/
По дисциплине: Материаловедение
1. Изготовление сосудов, работающих под давлением
1.1 Краткое описание конструкции и условия ее эксплуатации
Материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны обеспечивать их надежную работу в течение расчетного срока службы с учетом заданных условий эксплуатации (расчетное давление, минимальная отрицательная и максимальная расчетная температура), состава и характера среды (коррозионная активность, взрывоопасность, токсичность и др.) и влияния температуры окружающего воздуха.
При выборе материалов для сосудов, предназначенных для установки на открытой площадке или в неотапливаемых помещениях, должна учитываться абсолютная минимальная температура наружного воздуха для данного района.
Конструкция сосудов должна обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы и предусматривать возможность проведения технического освидетельствования, очистки, промывки, полного опорожнения, продувки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений.
Сосуды, которые в процессе эксплуатации изменяют свое положение в пространстве, должны иметь приспособления, предотвращающие их самоопрокидывание.
Допускается установка сосудов:
а) в помещениях, примыкающих к производственным зданиям, при условии отделения их капитальной стеной, конструктивная прочность которой определена проектной документацией с учетом максимально возможной нагрузки, которая может возникнуть при разрушении (аварии) сосудов;
б) в производственных помещениях, включая помещения котельных и тепловых электростанций, в случаях, предусмотренных проектом с учетом норм проектирования данных объектов в отношении сосудов, для которых по условиям технологического процесса или условиями эксплуатации невозможна их установка вне производственных помещений;
в) с заглублением в грунт при условии обеспечения доступа к арматуре и защиты стенок сосуда от коррозии.
-Установка сосудов должна исключать возможность их опрокидывания.
— Установка сосудов должна обеспечить возможность осмотра, ремонта и очистки их с внутренней и наружной сторон.
-Для удобства обслуживания сосудов должны быть устроены площадки и лестницы. Для осмотра и ремонта сосудов могут применяться люльки и другие приспособления. Указанные устройства не должны нарушать прочности и устойчивости сосуда, а приварка их к сосуду должна быть выполнена по проекту в соответствии с требованием Правил.
Швы тонкостенных сосудов, как правило, выполняют в среде защитных газов. Сборку рекомендуется производить с помощью зажимных приспособлений — надежное прижатие свариваемых кромок к подкладке позволяет выполнять одностороннюю сварку в приспособлении без прихватки. При сборке и сварке прямолинейных швов между листами и продольных швов обечаек равномерное и плотное прижатие кромок к подкладке осуществляется зажимными приспособлениями клавишного типа. Усилие прижатия обычно составляет 300—700 Н на 1 см длины шва и создается гидравлическим или пневматическим устройством (рис.1). На верхнем основании жесткого каркаса закреплен ложемент 6 с подкладкой 5. Прижим свариваемых кромок осуществляют раздельно для каждого листа через набор клавиш 3, укрепленных на балках 1. Давление на клавиши передается пневмошлангами 2 и регулируется редуктором. Установка и прижатие листов производятся в такой последовательности: поворотом эксцентрикового валика 7 из подкладки выдвигаются фиксаторы 4, после чего до упора в них (справа по рисунку) заводится листовая заготовка и зажимается подачей воздуха в шланг. Затем фиксаторы убираются и до упора в кромку заготовки устанавливается другая заготовка и зажимается подачей воздуха в шланг 2.
Рис.1: Приспособление для сборки и сварки прямолинейных стыков тонколистовых элементов
При сборке и сварке прямолинейных швов между листами и продольных швов обечаек равномерное и плотное прижатие кромок к под При сборке и сварке продольных стыков обечаек основание приспособления выполняют в виде консоли, прижимные балки с клавишами закрепляют к ним одним концом жестко, а другим концом — посредством откидных болтов.
Продольные швы вызывают нарушение прямолинейности образующих тонкостенных обечаек и уменьшение кривизны в зоне шва в поперечном сечении (кладке осуществляется зажимными приспособлениями клавишного типа.
1.2 Выбор конструкционного материала сварного узла
Материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны обеспечивать их надежную работу в течение расчетного срока службы с учетом заданных условий эксплуатации (расчетное давление, минимальная отрицательная и максимальная расчетная температура), состава и характера среды (коррозионная активность, взрывоопасность, токсичность и др.) и влияния температуры окружающего воздуха.
Сталь 22к конструкционная углеродистая качественная.
Источник
Источник