Аналіз зварного виробуВступ
В даній курсовій роботі розроблена технологія виготовлення резервуарів. З розвитком нафтопереробної та хімічної галузі постає проблема збереження рідкого продукту для подальшого транспортування або переробки. Тому виготовлення ємностей для збереження рідкого продукту в інертному середовищі є вкрай важливим для подальшого розвитку промисловості в країні. В останні 10-15 років в нашій країні спостерігався, спад промисловості що призвів до зниження виробничих ресурсів та головне відсутності ринків збуту промислової продукції, відсутність споживача, як на внутрішньому так і на зовнішніх ринках. Що суттєво відбилося на економіці країни. Але на сьогоднішній день спостерігається зворотня картина, почали надходити замовлення на устаткування, яке могло б працювати, як з керуванням людиною, так і з з‘єднанням їх у автоматичну лінію. Автоматизація виробництва підвищує якість продукції, що випускається, за рахунок відокремлення, частково або повністю, людини від технологічного процесу, але потрібно враховувати неможливість введення повністю автоматичних ліній, через велику собівартість такого обладнання для вітчизняних споживачів. Тому в сучасному стані економіки слід застосовувати автоматизацію, як засіб полегшення людської праці та поліпшення якості продукції з покладанням на людину оператора функцій наглядача та виконавця нескладних функцій, що не потребують кваліфікованої праці. Враховуючі сучасні ринкові відносини до виробництва ставлять все нові і нові вимоги. І щоб устаткування було конкурентно здатним потрібно як можна краще забезпечити основні показники обладнання, а саме досягнення максимальної продуктивності та якості при мінімальній собівартості. Аналіз зварного виробу 1.1 Характеристика конструкції та оцінка її технологічності Горизонтальні циліндричні резервуари призначені для зберігання нафтопродуктів (під надлишковим тиском до 0.2 МПа) і зріджених газів (під тиском до 1.8 МПа і більше).Обсяг габаритних резервуарів для нафтопродуктів - до 50000 м3, для зріджених газів - до 300 м3, товщина стінки 3 - 36 мм, діаметр 1.4 - 60 м, довжина 2 - 30 м гідності габаритних горизонтальних резервуарів - простота конструктивної форми, потокове виготовлення на заводах і перевезення в готовому вигляді, зручність надземної і підземної установки. До недоліків відносяться необхідність влаштування спеціальних опор і порівняльна складність виміру кількості продукту.У нашій країні будівництво горизонтальних і вертикальних резервуарів здійснюється переважно методом листової складання. При цьому методі полотнища корпусу і днища збирають і виробляють двосторонню зварювання, в польових умовах. Для виготовлення рулонованих конструкцій на багатьох заводах створені спеціальні стенди, що дозволяють проводити збірку, двостороннє зварювання і навертання готового полотнища на барабан,тому даний спосіб дозволяє пришвидшити виготовленя даної конструкції та відповідно покращує її технологічність.Згорнутий в рулон корпус, а іноді і днище, доставляють до місця установки. На монтажному майданчику виконується двостороння зварювання поздовжнього шва резервуара, здійснюється приварювання днищ, арматури і, опор.Розміри рулонів призначаються з урахуванням транспортування їх до місця установки на залізничних платформах.У процесі згортання і розгортання метал рулону зазнає подвійну деформацію, що іноді несприятливо позначається на геометричній формі і товарному вигляді готових резервуарів.Днища горизонтальних циліндричних резервуарів, призначених для зберігання рідин, в залежності від величини тиску і діаметра резервуара застосовуються плоскими, конічними, циліндричними, сферичними, еліпсоїдальними. Плоскі днища прості у виготовленні, але вельми деформатичны і вимагають посилення ребрами, тому їх застосування доцільно для резервуарів, що мають об'єм до 100 м3 і надмірному тиску до 40 кПа. Для резервуарів такого ж обсягу при надмірному тиску до 50 кПа застосовуються пологі конічні днища. В резервуарах об'ємом 75 - 150 м3 при надлишковому тиску в межах 70 - 150 кПа застосовують циліндричні днища, утворені вальцюванням на циліндричних валках ромбічної заготовки.. Усередині корпусу в площині спирання встановлюють кільце жорсткості посилене трикутної діафрагмою з куточка.Корпус резервуара може бути обладнаний штуцерами для завантаження, паркану та вентиляції, заземленням, горловинами з кришками для огляду, очищення і ремонту резервуара, а також для встановлення технологічного обладнання. Технологічність — це відповідність продукції, що випускається, вимогам економної технології її виготовлення. Технологічна конструкція — це конструкція, яку можна виготовити при заданій програмі випуску, заданих експлуатаційних характеристиках із мінімальними затратами труда, часу та матеріалу. Технологічність конструкції забезпечується: - простотою компонування; - досконалістю форми; - зручністю в експлуатації; - мінімальною трудомісткістю при її виготовленні та ремонті; - (принципи типізації та уніфікації); - можливість використання трьох варіантів зварювання. Форма даного теплообмінника є оптимальною для конструкцій аналогічного типу з точки зору міцності і жорсткості. Однак з іншого боку, деякі вузли представляють собою деяку складність у складанні до зварювання і, безпосередньо, їх зварювання. В даній роботі ми маємо довгі шви,котрі можна механізувати,це є теж одним з чинників для покращення технологічності конструкції. 1.2 Відомості про основний метал
Резервуар виготовлено з конструкційно- низькоколегованої сталі марки 16 ГС, що володіє хорошою здатністю до зварювання. Механічні властивості: - границя текучості σТ=275-325 МПа; - тимчасовий опір σВ=450-490 МПа; - відносне подовження δ5=21%; Рекомендовані режими термічної обробки заготівок: закалка з температурою 1020-1100*С, охолодження в повітрі, в маслі або у воді. Рекомендована температура застосування - 600*С. Ця марка сталі переважно використовується у виробництві деталей вихлопних систем, труб, деталей з листа та сорту. Матеріал що зварюється – низьколегована сталь 16ГС, відноситься до низьколегованих конструкційних сталей. Сталь не включає в себе таких легуючих елементів як Al, Ti та ін. Характеризується не значною хімічною активністю по відношенню до азоту.В основному сталь 16ГС використовуэться для виготовлення деталей і частини парових котлів і посудин, що працюють під тиском. Корпуси апаратів, днища, фланці та ін. деталі, що працюють при температурах від-40 до +475 град. під тиском. Стаціонарні трубопроводи живильної води котлів СВП, що працюють при 280 град. і тиску 38 МПа.до +300 °С. Хімічний склад матеріалу наведено в таблиці 1.1.
Матеріал зварюється без обмежень. Способи зварювання: ручне дугове зварювання електродами ЦЛ-11, ЦЛ-15, електрошлакове зварювання, і зварювання в захисних газах. Виріб являє собою частину ємності, яка є універсальною і може працювати від -196 °С до +300 °С під тиском до 150 атм., а також в агресивних середовищах до +300 °С. Оскільки виріб відноситься до класу ємностей, які працюють під тиском, то основними вимогами до нього є: герметичність; правильна геометрія зварного шва (якість з’єднання та товарний вигляд). Проводимо розрахунок еквівалентного вмісту вуглецю,щоб дізнатися групу зварюваності даної сталі. Згідно ГОСТ-27.772-88 Держстандарту.
По зварюваності стали умовно ділять на чотири групи: добре зварюється, задовільно зварюється, обмежено зварюється, погано зварюється До першої групи відносять найбільш поширені марки низьковуглецевих і легованих сталей Секв≤0,38), зварювання яких може бути виконана за звичайною технологією, тобто без підігріву до зварювання і в процесі зварювання, а також без наступної термообробки. Для конструкцій, що працюють в умовах статичних навантажень, термообробку після зварювання не виробляють. Для відповідальних конструкцій, що працюють при динамічних навантаженнях або високих температурах, термообробка рекомендується
1.3 Технічні умови на виготовлення 1.3.1.Вимоги до матеріалів Для зварних металоконструкцій застосовуються вуглецеві і низьколеговані сталі згідно з ГОСТ 27772. При поступленні на дівлянку листовой і фасонний прокат повинен мати сертифікат заводу-виготовлювача із зазначенням хімічного складу і механічних властивостей.перевірку наявності сертифікату або паспорту, повноти наведених у ньому даних і відповідності цих даних вимогам стандарту, технічних умов, проектної або конструкторської документації;перевірку наявності заводського маркування та відповідності її сертифікатними або паспортним даним;огляд металу і конструктивних елементів для виявлення поверхневих дефектів і пошкоджень, що виводять товщину металу за межі мінусових відхилень, регламентованих ГОСТ 19903 і ГОСТ 19904;. За відсутності або неповноти сертифіката сертифікатних даних застосування цього металу може бути допущене тільки після проведення необхідних випробувань, що підтверджують відповідність металу всім вимогам стандарту або технічних умов. Вхідний контроль основних матеріалів (металу і конструктивних елементів) здійснює організація - замовник цих матеріалів. Результати вхідного контролю повинні бути передані організації, що здійснює виготовлення або монтаж конструкцій.Робочий тиск в ємкості 5.0 Мпа.Овальність обичайок неповинна бути більше 0,5 % від діаметру. 1.3.2 Вимоги до зварних з’єднань та швів Умови експлуатації та вимоги, що пред’являються до конструкції, що зварюється викладені в технічних вимогах на зварну конструкціюа) зварні шви повинні бути стійкими до вібро– та ударних навантажень, до значних перепадів температури б) термін експлуатації не менше 35 років;в) зварні шви повинні бути стійкими до атмосферної корозії;г) зварні шви повинні бути рівноміцні основному матеріалу.Механічні властивості σВ,δ5 зварного металу повинні бути на рівнінижньої межі механічних властивостей основного металу
1.3.3 Вимоги до складанні в ГОСТі. Передбачений монтаж листових конструкцій резервуарів з використанням наступних технологічних методів:- методу рулонування;- методу полистової складання;- комбінованого методу. а) Методом рулонування можуть виготовлятися листові конструкції стінки, днища резервуара, мембрани плаваючою даху або понтона, настилу стаціонарного даху. Виготовлення цих конструкцій здійснюється у вигляді рулонируемых полотнищ, згорнутих у габаритні для транспортування рулони. б) При полистової збірці резервуарів елементи конструкцій поставляються із заводу-виробника у вигляді габаритних відправних марок - складальних одиниць і деталей. 1 Вимоги до точності виготовлення елементів конструкцій. 1.1 Граничні відхилення лінійних розмірів і форми нерулонируемых конструкцій, що забезпечують збирання конструкцій на монтажі, повинні відповідати 4-го класу за ГОСТ 21779. 1.2 При складанні конструкцій не повинно допускатися зміна їх форми, не передбачене технологічним процесом, а при кантування і транспортування - залишкова деформація.Збирання конструкцій, як правило, повинна проводитися в кондукторах. 1.3.4. Вимоги до якості конструкції резервуару Оскільки виріб відноситься до класу ємностей, які працюють під тиском, то основними вимогами до нього є: герметичність; правильна геометрія зварного шва (якість з’єднання та товарний вигляд).
|
