ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Технология изготовления сферических резервуаров и газгольдеров

При изготовлении сферических резервуаров и газгольдеров сферическую поверхность заготовки получают разными методами в зависимости от схемы раскроя. Так, при схемах раскроя, показанных на рис. 44, а, в, заготовки получают горячей штамповкой; при раскрое, как на рис. 44, б, - холодной вальцовкой с помощью специального многовалкового стана. Верхние валки имеют бочкообразную форму. Два нижних и один верхний валки являются изгибающими, остальные - калибрующими. Перед вальцовкой вырезают развертку лепестка. Так, для сферического резервуара вместимостью 2000 м (рис. 44, б) заготовку меридиональных лепестков собирают из трех листов размером 7000х2100 мм каждый по коротким кромкам и сваривают под флюсом. Вырезку заготовки производят по накладному шаблону-копиру. Поскольку полученные лепестки превышают габарит подвижного железнодорожного состава, то после вальцовки их разрезают на две части и укладывают выпуклостью, вниз в специальные контейнеры для перевозки к месту монтажа.

з

Сферические резервуары и газгольдеры вместимостью 600 мз (рис. 44, а) обычно монтируют из двух полушарий, предварительно собираемых на стенде-кондукторе. В зависимости от раскроя приемы сборки полусфер различны. Для этого варианта полуднища закрепляют на центральной стойке стенда (грибок, рис. 45). Лепестки нижней полусферы, попарно сваренные в блоки здесь же на монтаже автоматической сваркой под флюсом на стенде - качалке, устанавливают на сборочном стенде в проектное положение и соединяют укладкой непрерывных швов малого сечения, обеспечивающих прихватку собранных деталей и уплотнение стыковых соединений для последующей сварки под флюсом.

Общую сборку и сварку выполняют следующим образом. Нижнюю

полусферу устанавливают на временную опору. Собранную на стенде

52

верхнюю полусферу поднимают и монтируют на нижнюю. Сборка заканчивается однослойной подваркой замыкающего шва, например, ручной дуговой сваркой покрытыми электродами.

При раскрое, показанном на рис. 44, б, лепестки на монтаже

предварительно укрупняют. Так, сферические резервуары объемом 2000 м

монтируют из двухлепестковых меридиональных блоков, причем каждый

лепесток собирают из двух заводских элементов - длинного и короткого.

Укрупнение осуществляют на стенде; элементы собирают с помощью

клиньев и струбцин, прихватывают и сваривают между собой с внутренней

стороны однослойным швом вручную. Полюсные блоки (днище и купол)

собирают из трех элементов каждый. Для этого типа раскроя получил

применение вертикальный способ сборки сферы. Предварительно к

трубчатой стойке приваривают полюсные блоки, усиливая их элементами

жесткости. Затем стойку 4 (рис. 46) с блоками 2 и 6 и монтажной люлькой 7

устанавливают вертикально на временную опору 1, располагаемую

центрально относительно подготовленного фундамента резервуара 9, и

раскрепляют растяжками. Блоки лепестков 3 с распорками жесткости 5

поднимают в вертикальное положение и крепят с помощью сборочных

планок и клиньев к днищам и друг к другу, а также временными прихватками

к опорам 8, устанавливаемым на фундаменте 9. Затем блоки соединяют

между собой ручным прихваточным швом, а перед установкой последнего

блока удаляют элементы жесткости 5, монтажную стойку 4 и люльку 7.

После завершения сборки под временной опорой 1 располагают специальный

манипулятор вращения сферы, чтобы придать горизонтально положение

каждому свариваемому участку шва. Прихватки для крепления сферы к

временной 1 и постоянной опорам 8 удаляют. Затем поднимают сферу с

помощью домкратного устройства манипулятора. Автоматическая сварка под

флюсом по ручной подварке выполняется сварочным трактором, который

при сварке с внешней стороны располагается сверху на сфере, а при сварке

внутри - внизу. Чтобы выполнять меридиональные, экваториальные и

53

полюсные швы резервуара различного раскроя и переходить с одного шва на другой, манипулятор должен обеспечивать вращение в любой плоскости. Все сварные соединения сферических резервуаров - стыковые; при толщине элементов до 16 мм разделки кромок обычно не делают. При толщине 25 мм используют V-образную разделку; при толщине 34...38 мм - Х-образную.

Последовательность выполнения швов такова. Сначала выполняют меридиональные швы в несколько слоев с внешней стороны. С внутренней стороны подварку корня шва производят за счет глубокого проплавления без вырубки его. Затем сваривают широтные и полюсные соединения. При выполнении сборочных и сварочных работ над резервуаром целесообразно устанавливать общее прозрачное пленочное покрытие. Это улучшает условия работы и облегчает применение сварки в среде защитного газа.

Применение манипулятора позволяет основной объем сварочных работ при монтаже сферических резервуаров выполнять сваркой под флюсом в нижнем положении. Однако такая технология имеет тот недостаток, что для обеспечения работы только одного сварочного трактора приходится вращать огромную и тяжелую конструкцию. При этом в результате действия сосредоточенных сил от опор возникают изменения формы оболочки при

вращении, что ограничивает использование такой технологии сооружения

з

резервуаров объемом не более 2000 м .

За рубежом при сооружении резервуаров большой вместимости

монтаж обычно осуществляют методом укрупнительной сборки лепестков

заводского изготовления в блоки на монтажной площадке и автоматической

их сварки под слоем флюса или в среде защитного газа. Монтаж блоков в

проектное положение ведется последовательным наращиванием; швы между

блоками выполняют в основном ручной сваркой или автоматами для сварки

во всех пространственных положениях проволокой диаметром 1...1,2 мм в

смеси Аг - СО2 со свободным формированием шва. Очередность установки

блоков при монтаже определяется расположением опор. Так, при раскрое

(см. рис. 44, в) монтаж можно начинать с экваториального пояса. К

54

укрупненным блокам лепестков этого пояса приваривают опорные стойки и устанавливая их на фундамент, монтируют весь экваториальный пояс. Затем на временный постамент укладывают нижнее днище и монтируют блоки нижнего пояса. После установки временной стойки монтируют верхнее днище и верхний пояс.

Рис. 45. Схема сборки сферического резервуара в проектном положении