18.05.2020г. Производственная практика. ПМ 04. Частично механизированная сварка (наплавка) плавлением.
Тема: Сварка сосудов, емкостей из углеродистой стали, работающих без давления.
Существуют три основных способа возведения наземных стальных резервуаров.
1. Монтаж рулонных заготовок
2. Монтаж полистовым способом (наращивание поясов).
3. Метод подъема (подращивание поясов).
а) рулонный метод — когда днище и боковая оболочка резервуара изготавливаются из листового проката. Неподвижная или «плавающая» крыша также делается из стальных листов. Преимущества этого метода заключаются в следующем:
— это относительно быстрый метод для возведения, так как элементы резервуара имеют большие размеры и изготавливаются в заводских условиях;
— входной и выходной контроль производства проще и быстрее, что позволяет сократить сроки работ;
— повышение качества исполнения, потому что максимальная часть сварных соединений сделана на заводе, где сварка элементов резервуара автоматизирована с помощью специальных сварочных машин;
— для этого метода не требуется много рабочих.
Недостатком этого способа, ограничивающим широкое применение, является наличие предела максимальной толщины стальных листов, которые используются для изготовления рулонов. Их максимальная толщина не может превышать 14 мм для низкоуглеродистой стали (S235) и 18 мм для низколегированной стали повышенной прочности. Теоретическое обоснование этих пределов дано в трудах Б. В. Поповского. Отсюда следует, что рулонный метод пригоден для монтажа резервуаров с объемом до 20000 кубометров. Кроме того, для резервуаров больших объемов размеры D и H, должны быть учтены в расчетах. Например, на объекте НПЗ в Бургасе, монтаж рулонов ограничен высотой 12 м. А на объекте «Септември» максимальная высота резервуара, смонтированного рулонным методом, не превышала 18м.
Другие недостатки классического рулонного метода:
— линия нагрузки расположена поперек вертикальных сварных соединений оболочки;
— главное вертикальное соединение делается по месту изнутри;
— применение тяжелой и дорогостоящей оснастки в период производства работ;
— при рулонном способе трудно получить правильную геометрическую форму резервуара, в отличие от полистового способа.
б) Полистовой классический способ. Вся листовая конструкция и оболочка, и днище, и крыша, выкраиваются и гнутся с учетом точных размеров.
Преимущества этого способа:
— нет необходимости в дорогой и сложной оснастке, как в рулонном способе;
— монтажные работы относительно не тяжелы, могут применяться для любых по размерам резервуаров и в любых местах;
— все вертикальные стыки не превышают по длине высоту одного слоя листов. Этим удается избежать пересечений швов, что благоприятно сказывается на эксплуатации резервуара;
— оболочка и дно полностью соответствуют проектной форме и размерам;
— можно сделать резервуары любого объема и высоты.
Недостатки полистового метода:
— требуется относительно более длительный срок для возведения емкости;
— количество сварных соединений и необходимый контроль на месте, увеличивается;
— требуется больше квалифицированных рабочих, необходимых для выполнения этой операции.
в) Метод подъема – это разновидность полистового способа. Большая часть работ выполняется на земле. Подготавливаются заранее все слои резервуара. Сначала должен быть сделан монтаж и сварка днища и первого слоя. Оболочка собирается на земле слой за слоем на внутренней части первого слоя. Делаются только вертикальные сварные швы между листами. После монтажа последнего верхнего слоя, устанавливается и приваривается крыша. Доступ внутрь резервуара должен быть обеспечен в одной или двух частях кровли посредством использования монтажных лестниц, внутри и снаружи.
Подъем краном начинается с последнего курса вместе с крышей. Следующий ряд должен быть поднят до уровня, в котором горизонтальные стыки внахлест между верхним рядом и следующим, должны иметь нахлест 60 мм по всему периметру.
Необходимо делать двойной нахлест с минимумом 2 слоев на сварном шве. Первый стык сварки должен быть сделан на улице в нижнем положении, а затем внутри, в потолочном положении. Весь резервуар монтируется как последовательность подъема и сварки горизонтальных швов. Правильный подъем слоя необходимо контролировать (различные ряды, должны иметь одинаковую вертикальную ось), в целом, следует избегать любых изгибов корпуса.
Этот тип метода подъема, с нахлестом на горизонтальных швах, не применяется сейчас. По мировым стандартам каждый стык в оболочке резервуара должен быть сделан с полным проваром в глубину и наваром купола шва.
Повышение емкости резервуара методом подъема и стыковых швов часто используется в Болгарии. Диаметр D бака не изменяется, но высота оболочки H вырастет.
Технология производства работ выглядит следующим образом:
— подъемная установка фиксируется в проектном положении;
— угловые швы между оболочкой и днищем удаляются;
— верхняя оболочка и крыша поднимаются выше последнего монтируемого ряда оболочки;
— листы в новом слое оболочки устанавливаются и закрепляются на проектном положении, под поднятым резервуаром;
— выполняются вертикальные швы между стальными листами;
— частично смонтированный резервуар опускается и выполняются горизонтальные стыковые соединения между текущим уровнем и новым слоем;
— если это необходимо, операции можно повторить — подъем, монтаж нового курса, сварка вертикальных швов, сварка горизонтального соединения слоев;
— заключительно выполняется сварка угловых швов между оболочкой и днищем.