Резервуар объемом 2000м3 собирают «вертикальным методом». Основной для временного закрепления днища и купола оболочки резервуара служит центральная стойка. Сборку полюсных блоков с центральной стойкой производят в кондукторе. Здесь же устанавливают кольца жесткости, прикрепляемые раскосами к стойке.
Собранную центральную стойку устанавливают на неподвижную опору. На стойке закрепляют параллелограммный механизм подъемной люльки, которая может перемещаться в вертикальной плоскости и вокруг оси стойки.
Первый блок поднимают в вертикальное положение, устанавливают на ловители днища и с помощью сборочных планок и клиньев прикрепляют к купольной част и днищу. После установки и закрепления очередного блока с наружной стороны оболочки временно подводят опорную стоку, которая частично воспринимает вес блока. Для сохранения формы блоков процессе монтажа в него вваривают трубу жесткости. Центральная стойка и другие вспомогательные элементы демонтируются и удаляются по частям через люк-лаз купола после установки последнего замыкающего блока и окончания ручной сварки всех блоков между собой прихваточным швом с внутренней стороны резервуара.
4.3 Сварка сферических резервуаров
После завершения сборки резервуар устанавливают на манипулятор и автоматической сваркой под флюсом выполняют наружные и внутренние швы. В манипуляторе Кудрявцева опорные неприводные катки, не препятствующие вращению сферического резервуара в любом направлении, расположены на шарнирных опорах и обеспечивают прижатие к резервуару двух пар приводных катков с раздельными приводами. Включение приводов рабочих катков в одном или в противоположных направлениях с одинаковыми или различными скоростями обеспечивают возможность вращения резервуара вокруг любой его оси и позволяет выполнять меридиональные и широтные швы, а также переходить от одного шва к другому.
Манипуляторы другого типа обеспечивают вращение сферического резервуара только в плоскости приводных роликов. Переход к другой плоскости вращения осуществляется разворотом манипулятора в горизонтальной плоскости с предварительным опусканием резервуара на временные опоры.
Форма разделки кромок и последовательность ее заполнения зависят от толщины стенки резервуара. При толщине стенки 16мм применяют двустороннюю автоматическую сварку без разделки кромок. Первый шов выполняют с внутренней стороны оболочки по ручному подварочному слою, второй шов – снаружи. При толщине оболочки 34мм большинство слоев укладывают с наружной стороны.
Применение манипуляторов позволило основной объем сварочных работ при монтаже резервуара выполнить автоматической сваркой. Однако очевидны и серьезные недостатки такой технологии. Для обеспечения работы только одного сварочного автомата необходимо вращать огромную и тяжелую конструкцию, используя при этом сложные манипуляторы. В результате действия сосредоточенных сил от опор имеет место изменение формы оболочки при вращении, что даже при использовании надувных роликов не позволяет сооружать таким образом резервуары объемом более 2000 м3.
Для крупных сферических резервуаров более эффективна технология монтажа в проектном положении на постоянных опорах без вращения. Меридиональные стыки сваривают автоматической сваркой порошковой проволокой с принудительным формированием.
Сварка с принудительным формированием может выполняться с одной стороны или с двух сторон. Собранные стыки закрепляют или прихваточными швами, или с помощью временных скоб. Уплотнение стыков может обеспечиваться и без прихваточных швов формирующими подкладками или водоохлаждаемыми трубками. Для их прижатия используют двуплечие рычаги.
Сварочный автомат вместе с ползуном перемещается по направляющему уголку. Уголок закреплен параллельно свариваемым кромкам с помощью проушин, опор, клиньев.
4.4 Сварочное оборудование
При сварке и сборке используем следующее оборудование:
Для автоматической сварки под флюсом источник питания ТДСМ-1002, сварочный трактор
Для полуавтоматической сварки в
Для ручной дуговой сварки используем выпрямительВД-306
4.5 Режимы сварки
В зависимости от применяемого метода сварки и толщины материала выбираем необходимые режимы сварки из нижеследующих таблиц.
Табл.2 – Режимы сварки покрытыми электродами.
| Марка электрода | Диаметр электрода | Iсв, А – при положении шва в пространстве | ||
| нижнее | вертикальное | потолочное | ||
| АНО-3 АНО-4 | 3 4 5 6 | 100-140 170-200 270-320 200-270 | 90-100 140-160 150-170 - | 100-200 140-170 - - |
| АНО-9 | 4 5 | 150-170 200-240 | 130-150 160-180 | - - |
| ОМ-11 | 3 4 5 6 | 100-130 160-200 200-240 240-290 | 90-100 140-180 160-200 - | 90-110 150-180 - - |
Табл.3 – Режимы для сварки под флюсом без разделки кромок
| Толщина | Зазор | Тип шва | Ø,мм | Iсв, А | Uд | Скорость сварки | |
| 3 5 8 8 8 10 10 | 0-1,5 0-2 2-4 2-4 2-4 2-4 1-3 | односторонний односторонний односторонний двухсторонний двухсторонний двухсторонний двухсторонний | 2 2 4 4 5 5 5 | 275-300 400-425 575-625 650-700 625-675 700-750 650-700 | 28-30 28-30 28-30 34-38 34-38 34-38 34-38 | 26-28 26-28 26-28 30-32 30-32 30-32 30-32 | 48-50 38-40 42-50 35-37 35-37 28-30 32-30 |
5 Контроль качества
В зависимости от ответственности сварных конструкций применяются различные методы контроля.
Внешний осмотр (ГОСТ 3242-78) служит для определения наружных дефектов в сварочных швах и производится невооруженным глазом или с помощью лупы, увеличивающей 65-10 раз.
При осмотре швов и прилегающего к ним металла производят очистку от шлаков, брызг, загрязнений. Размеры сварного шва и дефектных участков определяется измерительным прибором специальными шаблонами.
Выбор метода испытания плотности шва зависит от типа конструкции, условий производства и других факторов.
Существуют следующие методы испытания сварных швов
1 испытание керосином (ГОСТ 3285-77)
2 испытание обдувом воздуха
3 испытание вакуумным методом
4 испытание методом химических реакций
5 испытание водой
6 испытание воздушным давлением (ГОСТ 3242-78)
7 испытание гидравлическим давлением
8 просвечивание сварных соединений
9 ультразвуковой метод контроля
10 технологическая проба (ГОСТ 3242-78)
11 магнитографический метод контроля
12 механические испытания (ГОСТ 6996-66)
Для данного случая применим испытания вакуумным методом. Этот способ контроля сварных соединений проводится с помощью специальной вакуумной камеры. На определенном участке шва устанавливают камеру. Притом перед проверкой покрывают это место мыльным раствором. Если шов неплотный, то через прозрачную крышку вакуумной камеры видны пузырьки или пена. Данный способ обычно применяется при испытании на прочность и плотность днищ вертикальных резервуаров и других конструкций, у которых затруднен доступ другой стороне шва. Вакуумным методом определяют неплотности размером до 0,1мм и выше в металле толщиной до 16 мм.
Для создания вакуума в определенном месте шва используют плоские кольцевые и сегментные камеры. Разряжение в которых составляет0,06-0,08 МПа, длительность испытания – 20 секунд.
6 Охрана труда
Санитарные правила при сварке и резке металла предусматривают следующие правила:
1.Все виды работ должны проводиться в электросварочных цехах или на специально оборудованных участках.
2.Сварочные посты, находящиеся как на открытом воздухе, так и в помещениях, необходимо ограждать переносными щитами или ширмами для защиты окружающих от действия электрической дуги.
3.На участке, где систематически производится сварка изделий более 20 кг, должны быть установлены подъёмно-транспортные механизмы. При работе на высоте электросварщики должны комплектоваться испытанными предохранительными поясами и специальными сумками для инструмента.
4. В электросварочных цехах должны быть предусмотрены проходы обеспечивающие удобство и безопасность сварочных работ и передвижение цехового транспорта. При всех условиях ширина прохода должна быть не менее 1 метра.
5. Сборочно-сварочные цеха должны иметь отопление, для того чтобы температура в рабочей зоне была в зимний период не ниже 16оС.
6. Воздушная среда производственных помещений, где производится сварочные работы, загрязняется сварочным аэрозолем, в составе которого могут содержаться оксиды марганца, хрома, цинка, диоксида кремния, фториды и другие соединения. Для улавливания сварочного аэрозоля и газов на стационарных рабочих местах, а также на нестационарных постах следует предусматривать местные отсосы.
7. В сварочных цехах должна применяться система общего или комбинированного освещения.
8. Сварочные работы должны выполняться в специальной одежде и обуви, которые защищают от лучистой энергии, брызг металла и шлака. Для защиты лица и глаз от лучей сварщики должны пользоваться щитками или масками, а газорезчики и вспомогательные рабочие - очками. Выбор щитка или маски определяется характером работы.
Для защиты от соприкосновения с влажной холодной землёй и снегом, а также с холодным металлом как при наружных работах, так и в помещении сварщики должны обеспечиваться тёплыми подстилками, матами, наколенниками и подлокотниками из огнестойких материалов с эластичной прослойкой.