Проектирование резервуара

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Цели и задачи курсовой работы

Цель: проектирование резервуара. Использование методических указаний закрепление и углубление теоретических знаний в области листовых металлоконструкций, а также приобретению определенных практических навыков проектирования указанной конструкции. При этом в процессе проектирования резервуара будут использованы не только материалы методических указаний, но и нормативная и специальная литература.

Задачи: расширение, углубление и систематизация теоретических и практических знаний и их применение при решении конкретных задач с оценкой эффективности предлагаемого решения развитие умений и навыков самостоятельной работы с использованием современных методик и средств анализа и расчета при решении разрабатываемых в дипломной работе выяснение степени теоретической подготовки и творческих способностей студента для самостоятельной работы:

анализ изученного материала, выбор и обоснование принимаемого решения;

выбор пути решения поставленной задачи и способа ее реализации;

анализ и конкретизацию решения (построение модели, выполнение расчетов, проведение необходимого эксперимента, необходимые конструкторские или технологические проработки и т.д.);

обработку полученных результатов, оформление работы в формализованном виде;

составление выводов и рекомендаций.



2. Применение и назначение конструкции

Назначение 

Резервуары предназначены для длительного хранения или транспортировки жидкой двуокиси углерода.

Применение

Пищевая промышленность, машиностроение, нефтяная и химическая промышленность, энергетика, сельское хозяйство и др.

Изотермические резервуары среднего давления, как транспортные цистерны, так и стационарные накопители, представляют собой теплоизолированные сосуды различной вместимости.

Рис. 1 - Резервуар изотермический для жидкой двуокиси углерода: 1.Сосуд внутренний; 2.Кожух резервуара; 3.Опора сосуда; 4 Кольцо силовое; 5. Растяжка; 6. Теплоизоляция (перлитовый песок); 7. Вентиль дренажный; 8. Вентиль газовый; 9. Вентиль жидкостной; 10. Клапан предохранительной; 11. Уровнемер поплавковый; 12. Манометры; 13. Шпангоут кожуха; 14. Стрингер кожуха

3. Выбор сварочного материала для изготовления конструкции

Для сварки резервуара был выбран прокат листовой из стали 09Г2С.

Сталь 09Г2С - низколегированная конструкционная для сварных работ.

09Г2С - сталь, свариваемая без ограничений, при сварке не требует подогрева и последующей термообработки, не флокено чувствительна и не склонна к отпускной хрупкости.

Сталь 09Г2С используется:

- для производства паровых котлов;

- для производства аппаратов и емкостей, работающих под давлением при температуре -170 - +450 °С;

- для производства сварных листовых конструкций в химическом и нефтяном машиностроении;

- в судостроении.

резервуар углерод сталь сварка

Таблица 1 - Химический состав в % стали 09Г2С

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	N	Cu	As
до 0.12	0.5-0.8	1.3-1.7	до 0.3	до 0.04	до 0.035	до 0.3	до 0.008	до 0.3	до 0.08

Наименование стали по ГОСТ 27772-88	Соответствующая марка стали по другим стандартам	ГОСТ или ТУ
С345	низколегированная	09Г2С	ГОСТ 19281-89, ТУ 14-1-3023-80

4. Выбор сварочного оборудования и сварочных материалов

Для выполнения дуговой сварки и прихваток в строительстве используют в основном следующие виды сварочного оборудования:

Источники питания дуги - трансформаторы для сварки на переменном токе, выпрямители и сварочные агрегаты для сварки на постоянном токе.

Аппараты для выполнения механизированной и автоматической сварки - шланговые полуавтоматы для сварки под флюсом, в защитных газах и порошковой проволокой, и сварочные автоматы (сварочные тракторы и самоходные головки).

Выбор вида и типа сварочного оборудования определяется следующими факторами:

- видом сварки;

- пространственным положением и протяженностью шва, условиями сварки;

- родом тока;

- параметрами режима сварки.

При выборе источников питания дуги следует учитывать, что для ручной дуговой сварки покрытыми электродами следует использовать источники питания с универсальной или крутопадающей внешней вольтамперной характеристикой (ВАХ).

Технические характеристики выбранных источников питания и аппаратов для выполнения сварки должны обеспечивать реализацию назначенных режимов сварки. Вместе с этим они не должны иметь неоправданно высоких запасов мощности, т.к. это ведет к перерасходу электроэнергии.

Для питания сварочной дуги следует использовать источники питания постоянного тока с крутопадающими внешними характеристиками типа ВСС-300, ВДУ-304, ПСО-500 и т. п.

Воздушно-дуговая резка угольным электродом производится специальными резаками по ГОСТ 10796-74. Для питания дуги могут применяться сварочные преобразователи, выпрямители, рассчитанные на номинальный ток 500 А и напряжение холостого хода 70-90 В.

Сварочное оборудование должно быть в исправном состоянии и снабжено контрольно-измерительными приборами.

Колебание напряжения питающей сети, к которой подключено сварочное оборудование, допускается не более ± 5 % от номинального.

Рис. 2 - Конструктивное исполнение сварочного выпрямителя ВСС-300: 1 -- вентилятор, 2 -- неподвижная обмотка, 3 -- магнитопровод трансформатора, 4 -- рукоятка с механизмом перемещения подвижной обмотки трансформатора, 5 -- подвижная обмотка трансформатора, 6 -- блок селеновых выпрямителей, 7 -- кожух

Параметры	ВСС-300
Напряжение питающей сети, В Номинальный ток (при ПР-65%), А Напряжение холостого хода, В Пределы perулирования тока, А Мощность, кВА Коэффициент полезного действия, % Масса, кг	380/220 300 58-65 35-300 13,2 68 240

5. Выбор сварочных материалов

Сварка швов корпуса резервуара из стали марки 09Г2С выполняется электродами типа Э-50А по ГОСТ 9467-75 марки ВП-4 или ВП-6 диаметром 3-4 мм. сварку участков сварных соединений корпуса резервуара из стали 09Г2С и патрубков из стали 12Х18Н10Т рекомендуется производить электродами типа Э-10Х26Н13Г2 по ГОСТ 10052-75 марки НИАТ-5 диаметром 3-4 мм.

Для выполнения воздушно-дуговой резки (строжки) применяются угольные электроды диаметром до 12 мм по ГОСТ 10720-75

Область применения электродов для сварки строительных металлоконструкций

Группы конструкций в климатических районах	Обозначение стали по ГОСТ 27772 (характеристика стали по пределу текучести)	Тип электрода по ГОСТ 9467
Группы 2, 3 и 4 -- во всех районах, кроме I1, I2, II2 и II3	С235, С245, С255, С275, С285	Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50А
	С345, С345Т, С345Д, С345К*, С375, С375Т, С375Д, С390, С390Д, С390Т, С390К, С440, С440Д	Э50А
Группа 1 -- во всех районах Группы 2 ,3 и 4 -- в районах I1, I2, II2 и II3	С235, С245, С255, С275, С285	Э42А, Э46А, Э50А
	С345, С345Т, С345Д, С345К*, С375, С375Т, С375Д, С390, С390Д, С390Т, С390К, С440, С440Д	Э50А

* Для сварки стали С345К с повышенным содержанием фосфора следует применять электроды марок ОЗС-18 и КД-11.

Марка электрода	Диаметр электрода, мм	Сварочный ток, А
		Положение шва
		нижнее	вертикальное, горизонтальное и потолочное
ВП-4, ВП-6* НИАТ-5	4	150-180 120-140	120-150 90-120
ВП-4, ВП-6 НИАТ-5	3	100-120 60-80	80-100 60-80

* Электроды ВП-4 и ВП-6 изготавливаются ПО «Урал-хим-маш» г. Екатеринбург.



6. Сборка и сварка конструкции

Наземные горизонтальные изотермические резервуары объемом до 200 м3 изготовляют на заводах целиком или разделенными на две половины и в таком виде поставляют на площадку. На месте установки под резервуары сооружают фундаменты в виде железобетонных опор с углом охвата корпуса не менее 70 или в виде песчаной подушки с гидроизоляцией. Корпуса резервуаров, поставляемые двумя частями, перед установкой сваривают на вращающихся опорах. Опрессовку таких резервуаров производят после установки их на постоянный фундамент. На установленные резервуары (после их испытания) накладывают теплоизоляцию. Обычно ее выполняют путем укладки и закрепления бандажами на корпусе стекломатов в несколько слоев. Иногда применяют минераловатные маты, при этом общая толщина теплоизоляции несколько возрастает из-за их большей теплопроводности. Поскольку при увлажнении во время эксплуатации теплоизоляционный слой теряет свои качества и пря замерзании влаги разрушается, то снаружи его покрывают влаго- и парозащитной оболочкой. Обычно в качестве ее применяют облицовку из оцинкованной кровельной стали или алюминиевой фольги, обладающей меньшей механической прочностью, но имеющей большую отражающую способность. При устройстве облицовки листы металла соединяют друг с другом двойными лежачими фальцами. 

Поскольку изотермический резервуар строят на месте производства или потребления хлора, предварительно подготавливают отдельные части конструкции возможно большего размера на машиностроительных заводах, что позволяет тщательно проверить большую часть деталей и снять напряжения при сварке обоих шаров на месте сборки резервуара. При изготовлении изотермического резервуара особое внимание уделяют расширительным сильфонам. Они являются обычно слабым местом конструкции. Их необходимо выполнять из нержавеющей стали и устанавливать в рубашке, чтобы избежать контакта с хлором

Изотермические резервуары поступают на монтажную площадку в виде листов или рулонных заготовок. Монтаж изотермических резервуаров из рулонных заготовок аналогичен монтажу вертикальных цилиндрических резервуаров.

Изотермический резервуар состоит из сосуда, кожуха я размещенной между ними порошковой изоляции. Внутри сосуда установлены испарители холодильной системы.

Изотермические резервуары и приемные цистерны расположены в монолитном железобетонном поддоне, емкость которого составляет примерно половину емкости резервуаров. В приямке поддона установлен аммиачный насос, над приямком устроен шиферный навес.

Изотермические резервуары для хранения сжиженных газов при температурах ниже - 153С называют низкотемпературными или криогенными

Надземные изотермические резервуары должны иметь железобетонную ограждающую стенку на расстоянии 6 м от внешнего корпуса резервуара

Сварку следует выполнять на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде). Режимы сварки приведены в таблице.

Рис. 3 - Сборка стыковых соединений листов: а - сборка листов с поперечным стыком; б - сборка универсального проката при наличии саблевидности; в - сборка полотнищ с поперечными и продольными стыками; г - сборка листов пакетом

Выбор вида (способа) сварки

При изготовлении металлических конструкций стержневого типа рекомендуется использовать следующие виды сварки:

Для прихватки при сборке элементов:

ручная дуговая сварка покрытыми электродами (РДС);

механизированная (полуавтоматическая) в углекислом газе - УП;

механизированная (полуавтоматическая) порошковой проволокой в углекислом газе - МПА или самозащитной порошковой проволокой - МПС.

Для сварки элементов, собранных в приспособлениях без прихватки или собранных на прихватках:

автоматическая сварка под флюсом - АФ, автоматическая сварка в углекислом газе (или смеси газов) проволокой сплошного сечения - АПУ, автоматическая сварка в углекислом газе порошковой проволокой - АППУ, автоматическая сварка самозащитной порошковой проволокой - АПП;

механизированная (полуавтоматическая) сварка в углекислом газе или смеси газов - УП;

механизированная (полуавтоматическая) порошковой проволокой в углекислом газе - МПА или самозащитной порошковой проволокой - МПС;

ручная дуговая сварка покрытыми электродами (РДС).

Выбор вида сварки зависит от:

назначения технологической операции (сборка или сварка);

характера (серийности) производства;

пространственного положения шва.

В условиях единичного и мелкосерийного производства и на монтаже для прихватки целесообразно использование ручной дуговой сварки покрытыми электродами. В условиях средне- и крупносерийного производства в заводских условиях для прихватки собираемых элементов желательно использование механизированных способов сварки: в углекислом газе порошковыми проволоками и проволоками сплошного сечения или самозащитными порошковыми проволоками.

Для сварки элементов в условиях единичного и мелкосерийного производства обычно применяют ручную дуговую сварку или механизированные методы сварки. При среднесерийном и крупносерийном производстве элементов металлических конструкций сварку желательно осуществлять механизированными или автоматизированными методами.

При выборе вида сварки необходимо учитывать, что экономически и технически применение автоматической сварки для выполнения стыковых соединений целесообразно при длине швов более 300 мм, для сварки угловых швов при их длине более 1-1,5 м. Длина швов, выполненных ручной и механизированными методами сварки, неограниченна. В тех случаях, когда при изготовлении возможно позиционирование («кантовка») изделия лучшее формирование шва обеспечивается при сварке в нижнем положении и в «лодочку». Следует учитывать также, что ручная дуговая и механизированная сварка в углекислом газе возможна во всех пространственных положениях.

Механизированная сварка порошковой проволокой может быть применена для сварки в нижнем, наклонном и вертикальном положениях. Автоматическая сварка в углекислом газе и смеси газов и под флюсом применима обычно только для сварки в нижнем положении и вертикальных швов на специализированном оборудовании, обеспечивающем предотвращение вытекания сварочной ванны с помощью специальных формирующих устройств.

Технологические, технико-экономические характеристики	Виды сварки
	ручная дуговая
1	2
Доступность сварочного инструмента к месту сварки	Ограничивается длиной и углом наклона электрода
Пространственное положение шва при сварке	Любое
Возможность выполнения криволинейных швов	Возможно
Выполняемые типы сварных соединений	Все типы
Толщина свариваемых в нижнем положении деталей для типов сварных соединений, мм:	1...4 2…5 3…60 8…120



7. Организация сварочного участка

Сварочный участок целесообразно создавать в несколько этапов. На первом, подготовительном этапе создается материально-техническая база сварочного участка. Для этого приказом по управлению назначается работник, ответственный за выполнение всех мероприятий по созданию сварочного участка; разрабатывают организационно-технические мероприятия для создания материально-технической базы сварочного участка с указанием сроков и ответственных за их осуществление; разрабатываются укрупненные нормативы затрат труда и сметной стоимости сварочных работ применительно к структуре производимых строительно-монтажных работ; определяют годовой объем и трудоемкость сварочных работ;

устанавливают численный и квалификационный состав работников сварочного участка; определяют потребность в сварочном оборудовании и материалах;

производят инвентаризацию сварочного оборудования, передаваемого сварочному участку; оборудуют помещения, выделенные сварочному участку для хранения сварочных материалов и инструмента, небольшого ремонта и наладки сварочного оборудования и сборочно-сварочной оснастки, а также для размещения рабочих мест руководителей участка; оборудуют специальный транспорт для обслуживания сварочного участка (оперативная перевозка сварочного оборудования, материалов, рабочих); изготовляют контейнеры для установки сварочного оборудования, приспособлений и инструмента; подготавливают бланки технической документации по сварке (заявки на производство работ, акты сдачи-приемки работ, журналы сварочных работ); подбирают и дополнительно подготавливают кадры ИТР для оперативного руководства сварочными работами; подготавливают прихватчиков для монтажных бригад; разрабатывают положение о сварочной службе и должностные инструкции для сотрудников службы; приводят в соответствие должностные инструкции для сотрудников функциональных отделов и производственных подразделений монтажного управления применительно к условиям работы управления со специализированным сварочным участком; организуют техническую службу управления. На втором, переходном этапе организации сварочного участка отрабатывают взаимоотношения между производственными подразделениями и функциональными отделами и службами монтажного управления. Создание участка целесообразно начинать с частичной специализации сварочных работ - организации специализированного подразделения для выполнения сварки на объектах со значительным объемом работ. К полной специализации и централизации управления всеми сварочными работами в монтажном управлении можно переходить после достижения запроектированных показателей работы подразделения сварки при частичной специализации работ. На заключительном этапе издается приказ по управлению, утверждающий организационную структуру, квалификационный и численный состав сварочного участка и его материально-техническую базу.

Сварочный участок является производственным подразделением монтажного управления, состоящим на внутреннем хозрасчете и ведущим сварочные работы в порядке внутреннего субподряда. Методическое руководство сварочным участком осуществляет техническая служба сварочного производства монтажного управления. В задачи сварочного участка входят обеспечение своевременного выполнения планов монтажных работ и ввода объектов монтажа в эксплуатацию, повышение производительности труда сварщиков и качества сварочных работ, оперативное внедрение и эффективное использование новой сварочной техники и прогрессивной технологии сварки, своевременное выполнение плановых показателей, установленных участку. На специализированном сварочном участке полностью или в значительной мере сокращаются внутрисменные потери, так как сварочный участок производит работы на объектах не одного, а ряда монтажных участков. С другой стороны, постоянная работа по своей специальности дает возможность сварщику постоянно совершенствовать свое мастерство и как результат -- повышать производительность труда и улучшать качество работ. Особое влияние на повышение производительности труда оказывает наличие у сварочного участка собственного плана, что обязывает руководителей участка постоянно искать резервы для выполнения плана, т е загружать сварщиков работой по их специальности. Значительно влияет на производительность труда более строгое соблюдение принципа материальной заинтересованности.

Все машиностроительные предприятия, цехи и участки могут быть отнесены к одному из трёх типов производства:

- единичному;

- серийному;

- массовому.

Исходя из массы и габаритов сварной конструкции, а также заданной программы выпуска, с учётом особенностей каждого типа производства выбирается тот или иной тип производства - таблица 2.

Таблица 2 - Зависимость типа производства от программы выпуска (шт) и массы изделия

Масса детали, кг	Единичное производство	Мелкосерийное производство	Среднесерийное производство	Крупносерийное производство	Массовое производство
<1,0	<10	10-2000	1500-100000	75000-200000	200000
1,0-2,5	<10	10-1000	1000-50000	50000-100000	100000
2,5-5,0	<10	10-500	500-35000	35000-75000	75000
5,0-10,0	<10	10-300	300-25000	25000-50000	50000
>10	<10	10-200	200-10000	10000-25000	25000

Данная конструкция относится к единичному типу производства.

8. Расчет освещения и вентиляции

Расчет искусственной вентиляции.

При расчете искусственной вентиляции определяют необходимый воздухообмен, подбирают вид вентиляции, которая может быть обще-обменной и местной

Воздухообмен рассчитывается по формуле:

W= V* k

V = 130 м\ объем участка к = 3 коэффициент кратности воздухообмена

W= 130 * 3 = 390 м3/ч

По найденному воздухообмену подбираем вентилятор подходящей производительности.

Выбираем вентилятор центробежного типа ЭВР-2.

Подача W = 200 м3/ч

Частота вращения л = 1500 об/мин

Развиваемое давление Р в 250 Па

КПД = 0.35

Определяем местную вентиляцию для оборудования, расположенного в дали от стен:

Длина приёмной части зонта:

L = (0.4 * Н * 2) + l,

где

И (0, 5-0, 8) м, расстояние от поверхности рабочего места до приёмной части зонта (принимаем 0, 5 м) l= 1 м, длина оборудования

L = (0.4 * 0,5 * 2) + 1=1,4

Площадь приемной части зонта

F=(0,8*H*l)*(0,8*H+b)

где: b=0,45м

F=(0,8*0,5*0,6)*(0,8*0,5+0,45)=0,85

Часовой обмен вытяжки загрязненного воздуха

Wч=х*F*3600

Wч=0,9*0,85*3600=2754м3/час

ЭВР-2

Центробежного типа

Подача 200

Давление 250

Частота вращения 1500

КПД 0,35

Колич 2

Расчет естественного освещения

Определяем суммарную площадь световых проемов

?Sб=Sп*Jmin*з0/100*ф0*r1*R (2.3.1)

?Sб=36*1,5*25/100*0,35*4*1=9,64 м2

Где Sп - площадь пола

Jmin - нормированное значение коэффициента естественного освещения Jmin = 1,5

з0 - световая характеристика з0 = 25

ф0 - коэффициент светопропускаемости ф0=0,35

r1 - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света , r1=4

R - коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящим зданиям, R=1

Таблица 3

Наименование зоны	Площадь зоны (м2)	Jmin	Значение коэффициента
			з0	ф0	r1	R
Сварочный участок	36	1,5	25	0,35	4	1

Помещения должны обеспечиваться искусственным освещением, достаточным для безопасности выполнения работ, пребывания и передвижения людей. Нормативной характеристикой искусственного освещения является освещённость, создаваемая на рабочих местах. Она измеряется в люксах.

Освещение должно быть не только оптимальным, но и равномерным, что достигается с помощью световых приборов.

Определяем мощности ламп приходящихся на 1 м2 площади зоны

W1=10E\E1

W1=10*300/200=15м2/Вт

Где Е - нормативная освещенность для данного разряда работ Е=300

W1 - мощность лампы освещения 1 м2 площади зоны

Е1 - средняя освещенность одной лампы, Е1 = 200 Лк.

Расчет мощности для освещения зоны

W=W1*Sп

W=15*36=540 Вт

Где Sп - площадь пола

Расчет количества ламп

Пл=W/Рл

Рл- мощность одной лампы Рл=80 Вт

Пл=540/80=6,75 (2.3.6)

Принимаем 8 ламп



Таблица 4

Наименование участка	Нормированная освещенность	Удельная мощность ламп	Количество ламп	Примечание
			Расчетное	Принятое
Сварочный участок	300	200	6,75	8	-

9. Контроль качества конструкций

Сварные конструкции контролируют на всех этапах их изготовления. Кроме того, систематически проверяют приспособления и оборудование. При предварительном контроле подвергаются проверке основные и вспомогательные материалы, устанавливается их соответствие чертежу и техническим условиям,

После заготовительных работ детали подвергают чаще всего наружному осмотру, т.е. проверяют внешний вид детали, качество поверхности, наличие заусенцев, трещин, забоин и т.п., а также измеряют универсальными и специальными инструментами, шаблонами, с помощью контрольных приспособлений. Особенно тщательно контролируют участки, подвергающиеся сварке. Профиль кромок, подготовленных под сварку плавлением, проверяют специальными шаблонами, а качество подготовки поверхности - с помощью оптических приборов или специальными микрометрами.

Во время сборки и прихватки проверяют расположение деталей друг относительно друга, величину зазоров, расположение и размер прихваток, отсутствие трещин, прожогов и других дефектов в местах прихваток и т.д. Качество сборки и прихватки определяют главным образом наружным осмотром и обмером.

Наиболее ответственным моментом является текущий контроль выполнения сварки. Организация контроля сварочных работ может производиться в двух направлениях: контролируют сами процессы сварки либо полученные изделия.

Контроль процессов позволяет предотвратить появление систематических дефектов и особенно эффективен при автоматизированной сварке (автоматическая и механизированная дуговая сварка).

Проверка соответствия марки стали сосуда.

Соответствие материала сосуда должно подтверждаться данными, занесенными в паспорт сосуда, а также сертификатами на металл, прилагаемыми к паспорту.

При отсутствии сертификатов и возникших сомнениях в несоответствии примененного для изготовления сосуда металла допускается производить проверку металла методом химического анализа. Проверке подвергается каждый лист обечайки и днищ сосуда. При несоответствии металла сосуда стали 09Г2С резервуар подлежит списанию.

Проверка геометрической формы.

При проверке геометрической формы сосуда должно определяться:

отклонение внутреннего диаметра обечайки;

овальность поперечного сечения обечайки.

Расчет величины отклонений, а также определение их допустимых значений проводятся в соответствии с требованиями «Правил».

Каждая из составляющих сосуд цилиндрических обечаек должна подвергаться измерению в трех поперечных сечениях, из которых два расположены у кольцевых стыковых швов, а третье - посредине между ними.

Подготовка к измерению толщин стенок и проверка сварных швов.

При подготовительных работах должны быть выполнены следующие операции:

для резервуаров с насыпной изоляцией необходимо снять крышку торцевого люка кожуха, отсыпать теплоизоляционный материал в заранее подготовленную тару, освободив крышку люка внутреннего сосуда;

для резервуаров с теплоизоляцией типа пенопласта необходимо снять торцевую крышку защитного покрытия теплоизоляции (покровного слоя) с закладным элементом из пенопласта, освободив крышку люка внутреннего сосуда;

снять крышку люка-лаза внутреннего сосуда, обеспечив меры безопасности в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Перед измерением толщины стенок сосуда на внутренней поверхности определяются места замера. Предварительно составляется схема расположения обечаек, сварных швов и днищ сосуда (развертка) и на ней намечаются контрольные точки замера. Расположение точек замеров уточняется при разметке внутри сосуда, при этом должны учитываться места с явными признаками коррозии или других наружных дефектов.

Разметку точек рекомендуется проводить краской или мелом по окружности, начиная от верхней или нижней образующей цилиндра. Расстояние между точками на каждом листе обечайки или днища должно быть не более 800 мм, а от сварных швов - не более 100 мм. На эллиптических днищах сосудов точки замера толщины должны располагаться по радиусам на продолжении линий рядов точек, расположенных на обечайках. Около штуцеров (трубопроводов) на расстоянии не более 50 мм отмечаются по 3-4 точки на каждый штуцер.

Все точки должны обозначаться порядковыми номерами. Пример расположения точек замера приводится в схеме на чертеже развертки сосуда.

Поверхность сосуда в точках измерения толщины его стенок зачистить от грязи, краски, ржавчины, окалины и пр. до металлического блеска. Диаметр контактного пятна - не менее 30 мм.

Для механической зачистки применять шлифмашинки, шаберы, металлические щетки. Величина шероховатости не более R z 40 по ГОСТ 2789-73.

Зачищенные поверхности в точках измерения протереть мягкой ветошью и нанести вязкую смазку (вазелин, солидол, ЦИАТИМ-201 и др.) для создания акустического контакта.

Проверка толщины стенок.

Измерение толщины стенок должно производиться в соответствии с инструкцией по эксплуатации толщиномера. Для измерения толщины стенок сосудов неразрушающими методами контроля должны применяться ультразвуковые толщиномеры, прошедшие поверку и имеющие технические характеристики, позволяющие измерять толщину стального листа в диапазоне от 2 до 10 мм с погрешностью измерения не более ± 0,15 мм и от 2 до 25 мм с погрешностью измерения не более ± 0,3 мм.

Настройку ультразвуковых толщиномеров следует проводить в соответствии с руководством по их эксплуатации по контрольным образцам, входящим в комплект прибора.

При радиусе поверхности сосуда менее 800 мм необходимо изготовить контрольные образцы того же радиуса и контактирующую поверхность преобразователя прибора (при ширине более 10 мм) притереть по поверхности образца (через наждачное полотно).

При измерении по криволинейным поверхностям погрешность измерений зависит от положения преобразователя. Минимальная погрешность достигается при направлении экрана, разделяющего призму раздельно-совмещенного преобразователя, перпендикулярно образующей цилиндрической поверхности обечайки. Для сферических поверхностей днищ положение преобразователя безразлично.

Результаты проверки признаются удовлетворительными, если выполняется условие:

S min і S R + 0,5,



где S min - минимальная толщина стенки, полученная при измерениях, мм; S R - расчетная толщина стенки, мм.

Расчетная толщина стенки обечайки и эллиптических днищ должна определяться по ГОСТ 14249-80, в соответствии с которым S R является чисто расчетной величиной, не учитывающей сумму прибавок С = С1+С2+С3 (для компенсации коррозии и эрозии C 1 , минусового допуска С2 и технологической прибавки С3).

При этом за расчетное давление Рр принимается максимальное избыточное рабочее давление, указанное в паспорте сосуда.

Если толщина, показанная прибором, меньше величины то вокруг замеряемой точки дополнительно производят несколько замеров для определения зоны уменьшения толщины, граница которой обозначается мелом.

Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений.

Ультразвуковой дефектоскопии должны подвергаться продольные, кольцевые сварные соединения корпуса, а также угловые (или стыковые) сварные соединения узлов: люка-лаза, фланца уровнемера и штуцеров диаметром не менее 100 мм - с корпусом сосуда.

Контроль металла корпуса в околошовной зоне в местах приварки перегородок проводится в зоне шириной 20 мм от границы шва с целью выявления трещин, которые могут возникать при эксплуатации резервуара.

При ультразвуковом контроле сварных швов должны использоваться дефектоскопы типов ДУК-66ПМ ТУ 25-06.1767-79, УД-11ПУ ТУ 25-06 (ШО 2.068.130)-81 и др., имеющие автономный источник питания с напряжением не более 12 В, укомплектованные наклонными преобразователями с углом наклона акустической оси 53 ° , 50 ° и 40 ° на рабочую частоту 2,5 и 5,0 МГц, а также стандартные и испытательные образцы по ГОСТ 14782-76 и ОСТ 26-2044-83.

Подготовка к ультразвуковому контролю, выбор параметров и проведение контроля должны выполняться в соответствии с требованиями ОСТ 26-2044-83. Контроль проводится изнутри сосуда без удаления теплоизоляционного слоя с наружной поверхности. Сварные швы соединения днища с корпусом и бобышки уравнемера с днищем контролируются с одной стороны шва (по поверхности корпуса).

Контроль металла корпуса в местах приварки перегородок проводится тем же наклонным преобразователем, который используется для контроля сварных швов корпуса, прямым и однократно отраженным лучом с перемещением преобразователя перпендикулярно оси шва с шагом 5-6 мм вдоль шва.

Оценку качества сварных соединений следует выполнять в соответствии с требованиями ОСТ 26-291-79 и ОСТ 26-2044-83.

Оценку качества металла стенок корпуса сосуда в районе перегородок следует выполнять при визуальном контроле - по ОСТ 26-291-79, при ультразвуковой дефектоскопии - по ОСТ 26-2044-83 (по требованиям для угловых сварных соединений).

Результаты ультразвуковой дефектоскопии должны оформляться актом с указанием на схеме (развертке) сосуда номеров швов и обнаруженных допустимых и недопустимых дефектов.

Цветная дефектоскопия.

Контролю цветной дефектоскопии должны подвергаться все сварные соединения сосуда, не охваченные ультразвуковой дефектоскопией, кроме швов приварки перегородок, а также вызывающие сомнения участки поверхности основного металла, выявленные при проведении осмотра сосуда согласно разд. 4 настоящих методических указаний.

Подготовку и проведение цветной дефектоскопии швов вварки трубопроводов выполнить в соответствии с требованиями ГОСТ 18442-80 «Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования» и инструкции И 26-7-74 «Контроль методом цветной дефектоскопии». Допускается применение взамен И 26-7-74 другой отраслевой нормативно-технической документации по контролю качества цветным методом при условии отсутствия токсичных веществ в материалах для цветной дефектоскопии. При этом последовательность проведения цветной дефектоскопии и применяемые материалы должны обеспечивать проведение контроля с классом чувствительности не ниже III по ГОСТ 18442-80.

Оценка качества контролируемой поверхности проводится в соответствии с инструкцией И 26-7-74 или соответствующей отраслевой НТД. При этом трещины всех видов не допускаются. Остальные дефекты допускаются в пределах норм для визуального контроля сварных соединений по ОСТ 26-291-79. Класс чувствительности по ГОСТ 18442-80-технологический.

Указание мер безопасности.

Все рабочие, служащие и инженерно-технические работники, участвующие в работах по подготовке и проведению измерения толщины стенок и проверке состояния сварных швов штуцеров должны пройти обучение технике безопасности труда в соответствии с ГОСТ 12.0.004-79 и отраслевыми положениями об организации обучения работающих безопасности труда на предприятиях.

Зачистка внутренней поверхности сосуда может производиться шлифмашинками с пневмоприводом или с электроприводом напряжением не выше 12 В. Применение ручных электрических и пневматических инструментов вращательного действия должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.010-75 и ГОСТ 12.2.013-75.

Выполнять операцию зачистки сосуда шлифмашинками следует на ватных ковриках (матах), защищающих рабочего от воздействия вибрации.

Замер толщины методом ультразвуковой дефектоскопии, а также ультразвуковой контроль сварных швов должны производиться звеном из двух дефектоскопистов, один из которых должен иметь квалификацию не ниже 4 разряда в соответствии с требованиями «Единого тарифно-квалификационного справочника работ и профессий рабочих».

Аттестация и переаттестация дефектоскопистов по ультразвуковому контролю, а также меры безопасности должны выполняться с учетом требований ГОСТ 20415-82, ГОСТ 12.1.001-83 и ОСТ 26-2044-83.

Контроль цветным методом производится изнутри сосуда звеном из двух человек, один из которых находится снаружи контролируемого сосуда, поддерживает связь с работающим внутри сосуда и обеспечивает соблюдение требований и правил техники безопасности. Время непрерывного нахождения дефектоскописта внутри сосуда не должно превышать одного часа, после чего необходимо произвести его замену или сделать перерыв в работе.

При проведении работ по цветной дефектоскопии сварных швов должны выполняться требования безопасности в соответствии с ГОСТ 18442-80.

При выполнении работ по контролю сосуда необходимо строго соблюдать все меры безопасности, изложенные в настоящих методических указаниях, особо обратив внимание на требования.

Контроль качества сварочных работ осуществляется в следующей последовательности:

1) проверка квалификации исполнителей;

2) контроль качества сварочных: материалов;

3) проверка состояния сварочного оборудования и оснастки;

4) контроль за подготовкой и разделкой дефектных швов под сварку;

5) надзор за соблюдением технологии и правильности ведения работ;

6) контроль качества сварных швов.

Электроды, поступающие для сварки, должны подвергаться испытанию на технологичность в соответствии с ГОСТ 9466-75.

Контроль качества сварных швов производится следующими методами:

1) визуальным контролем и измерениями;

2) ультразвуковой дефектоскопией;

3) цветной дефектоскопией (выборочно);

4) замером твердости металла шва;

5) гидравлическим испытанием.

Визуальный контроль сварных соединений и измерение сварных швов производится с двух сторон в доступных местах по всей протяженности швов.

Визуальному контролю подвергаются сварные швы, предварительно зачищенные от шлака, окалины и брызг металла.

В сварных швах не допускаются следующие наружные дефекты:

а) трещины всех видов и направлений;

б) свищи и пористость наружной поверхности шва;

в) подрезы и резкие переходы от основного металла к металлу шва;

г) наплывы, прожоги и незаплавленные кратеры.

Ультразвуковой дефектоскопии подвергаются стыковые сварные швы, выполненные при ремонте, в объеме 100 % длины швов.

Ультразвуковой контроль, а также оценку качества сварных соединений следует производить в соответствии с ОСТ 26-2044-83.

Цветная дефектоскопия производится по указанию технадзора выборочно в отдельных местах. Сварные швы соединений патрубков с корпусом сосуда подвергаются 100 % контролю методом цветной дефектоскопии.

Подготовку и проведение цветной дефектоскопии, а также оценку качества контролируемой поверхности следует производить в соответствии с инструкцией И 26-7-74.

Замеру твердости в количестве не менее 3-х замеров на шве подвергается металл шва вварки патрубков из стали 12Х18Н10Т в корпус резервуара из стали 09Г2С. Допускается замер твердости производить на образце-свидетеле.

Твердость металла шва не должна превышать НВ 220.

Гидроиспытание следует проводить в соответствии с ТУ на изделие, ОСТ 26-291-79, ГОСТ 19664-74 и Правилами Госгортехнадзора.

Исправление дефектов сварных швов (выявленных в процессе контроля указанными в п. 6.3 методами) производится путем удаления дефекта механическим способом до «здорового» металла либо воздушно-дуговой резкой (строжкой) с последующей зачисткой поверхности строжки от грата и наплывов наждачным кругом на глубину 1,0-1,5 мм, заваркой вновь в соответствии с п. 5 и визуальным контролем и УЗД в объеме 100 %.

Исправление дефектов следует производить до гидроиспытания резервуара.

Контроль качества ремонта дефектов, обнаруженных в основном металле, должен производиться аналогично работам со сварными швами.

10. Охрана труда и техника безопасности

Производство сварочных работ должно осуществляться в соответствии с «Правилами техники безопасности и производственной санитарии при электросварочных работах», утвержденными постановлением ЦК профсоюза рабочих машиностроения от 8 января 1960 года и изменениями от 15 февраля 1963 года, согласованными с Главной государственной санитарной инспекцией.

Ручную дуговую сварку следует производить по возможности на стационарных постах, оборудованных устройствами местной вытяжной вентиляции.

При невозможности производства сварочных работ на стационарных постах для локального удаления пыли и газообразных компонентов аэрозоля от сварочной дуги следует применять местные отсосы.

Рабочие места, расположенные выше 1,3 м от уровня земли или сплошного перекрытия, должны быть оборудованы ограждениями высотой не менее 1,1 м, состоящими из поручня, одного промежуточного элемента и бортовой доски шириной не менее 0,15 м.

Одновременная работа на различных высотах по одной вертикали возможна при наличии защиты персонала, работающего на нижних ярусах, от брызг металла, случайного попадания огарков и других предметов. Места производства электросварочных и газосварочных работ на данном, а также нижерасположенных ярусах (при отсутствии несгораемого защитного настила или настила, защищенного несгораемым материалом) должны быть освобождены от сгораемых материалов в радиусе не менее 5 м, а от взрывоопасных материалов и оборудования (газогенераторов, газовых баллонов и т.п.) - не менее 10 м.

Кабели (провода) электросварочных машин должны располагаться от трубопроводов кислорода на расстоянии не менее 0,5 м, а от трубопроводов ацетилена и других горючих газов - не менее 1 м.

Сварочные работы в колодцах, шурфах, замкнутых и труднодоступных пространствах выполняются только по специальному разрешению работодателя, выдающего наряд - допуск на производство работ повышенной опасности.

Сосуды и трубопроводы, находящиеся под давлением, сваривать запрещается. Производить сварку, резку и нагрев открытым пламенем аппаратов, сосудов и трубопроводов, содержащих под давлением любые жидкости или газы, заполненных горючими или вредными веществами или относящихся к электротехническим устройствам, не допускается без согласования с эксплуатирующей организацией мероприятий по обеспечению безопасности и без наряда - допуска.



Заключение

В этой работе показано как произвести изометрический резервуар для сжиженных углекислых газов.



Литература

1. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учеб. пособие для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 320с.

2. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. для проф. учеб. заведений. - М.: Высш. Шк. Изд. центр «Академия», 1997. - 319с.

3. Ганенко А.П. и др. Оформление текстовых и графических материалов при подготовке дипломных проектов, курсовых и письменных экзаменационных работ (требования ЕСКД): Учеб. для нач. проф. образования: Учебник для сред. Проф. образования. - М.: ПрофОбрИздат, 2001. - 352с.

4. Геворкян В.Г. Основы сварочного дела: Учеб. для техникумов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш.шк., 1991. - 239с.

5. ГОСТ 14 771: Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

6. Казаков Ю.В. и др. Сварка и резка материалов: Учебное пособие для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 400с.

7. Куликов О.Н., Ролин Е.И. Охрана труда при производстве сварочных работ: Учеб. пособие для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 176с.

8. Малышев Б.Д. и др. Сварка и резка в промышленном строительстве Т1: Справочник строителя. - М.: Стройиздат, 1989. - 590с.

9. Резницкий А.М., Коцюбинский В.С. Ремонт и наладка электросварочного оборудования. - М.: Машиностроение, 1991. - 256с.

10. Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 496с.

Размещено на Allbest.ru

...