Сборка емкостей из металла

Обновлено: 19.05.2024

Конструкция и назначение резервуара стального сварного горизонтального цилиндрического. Технология и расчет режимов сварки изделия. Технологический процесс его сборки. Выбор и обоснование технологического оборудования. Расчет экономических показателей.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	16.01.2012
Размер файла	1,1 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Содержание пояснительной записки

1. Технологическая часть

1.1 Описание конструкции

1.2 Анализ существующей технологии. Задачи решаемые в проекте

1.3 Обоснование выбора основного металла

1.4 Выбор и обоснование технологических процессов

1.5 Выбор сварочных материалов

1.6 Расчет и выбор режимов сварки

1.7 Выбор и обоснование технологического оборудования

1.7.1 Заготовительное оборудование

1.7.2 Оборудование для сборки

1.7.3 Выбор сварочных автоматов

1.7.4 Выбор сварочных полуавтоматов

1.7.5 Выбор источников питания

1.7.6 Вспомогательное сварочное оборудование

1.8 Технологическая карта

1.9 Выбор и обоснование методов контроля качества и соответствующего оборудования

2. Экономическая часть

2.1 Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы

2.2 Расчет трудовых затрат и заработной платы

2.3 Расчет себестоимости НДС и прибыли

2.4 Технико-экономические показатели

3. Охрана труда и окружающей среды

Современные методы производства различных строительных конструкций предусматривают значительное увеличение производительности выпуска за счет технологических и перспективных решений. Сокращение временных и материальных издержек на подготовку и производство единичных либо постоянных заказов - важнейшая цель любого производителя. В данном аспекте явно просматривается зависимость потребности в необходимом оборудовании и средствах автоматизации от производственной программы.

В области сварочного производства трудовые затраты на сварочные работы обычно не превышают 30%. Большой объем занимают заготовительные, сборочные и вспомогательные, особенно транспортные операции. Следовательно, повышение производительности только сварочных работ не может дать эффекта. Отсюда необходимость комплексной механизации и автоматизации, охватывающей не только основные (заготовительные, сборочные, сварочные), но и вспомогательные (транспортные, контрольные) операции.

Совершенствование производства сварных конструкций требует не только наличие механизмов, способных осуществить все необходимые операции технологического процесса, но и рациональной их компоновки. При этом требования как к механизмам, так и к их компоновки определяются характером производства. Так, для серийного и мелкосерийного производства требуются универсальные устройства, пригодные для работы в широком диапазоне, типоразмеров заготовок и изделий. Для крупносерийного и массового производства используют более производительное специализированное оборудование в составе поточных, автоматических и роторных линиях конкретного целевого назначения.

Один из основных путей совершенствования технологии сварки связан с переходом на компьютерное регулирование сварочного процесса.

Резервуар стальной сварной горизонтальный цилиндрический V=50 с коническим днищем. Предназначен для хранения нефти и нефтепродуктов.

Расположение надземное, северное исполнение. Расчетная температура -40 > t ? -50. Допустимое избыточное давление 0,07 МПа.

Тип резервуара выбирают в зависимости от свойств хранимой жидкости, района строительства (климатических условий), режима эксплуатации и вместимости резервуара.

Горизонтальные габаритные резервуары вместимостью до 300м 3 экономичнее других типов резервуаров повышенного давления.

Достоинствами горизонтальных резервуаров являются:

простота конструктивной формы;

возможность поточного изготовления их на заводах и перевозки в готовом виде;

удобство надземной и подземной установки;

возможность значительного повышения внутреннего избыточного давления (до 200кН/м 2 ) и вакуума (до 100кН/м 2 ) по сравнению с вертикальными цилиндрическими резервуарами и как следствие этого, уменьшение потерь легкоиспаряющихся жидкостей при хранении.

К недостаткам горизонтальных резервуаров относится необходимость устройства специальных опор и сравнительная сложность замера продукта, хотя эти недостатки и свойственны многим типам резервуаров повышенного давления.

1.2 Анализ существующей технологии

Сборку сварку резервуара ведут в несколько этапов:

1 Собирают карту обечайки, Прихватывают стыки РДС затем заваривают их сварочным трактором АДФ - 1002 с одной стороны.

2 Собирают полудонышки резервуара ставят прихватки РДС заваривают с двух сторон получившейся стык, после чего донышки при помощи лебедки и струбцин стягивают, прихватывают РДС получившейся стык, заваривают его полуавтоматом ПДГ - 508М, и устанавливают на подставку для автоматической сварки сварочным трактором АДФ - 1002. Готовые днища отправляют на отбортовку, после отбортовки днища отправляют к стеллажу где собирается карта обейки.

3 Сборка колец жесткости ведется в кондукторе подгоняют стыки заваривают с двух сторон полуавтоматической сваркой в среде защитных газов, за тем устанавливают узловые фасонки и распорки и приваривают их Полуавтоматом ПДГ - 508М. Готовое кольцо жесткости отправляют к стеллажу для сборки карты обечайки.

4 центральное кольцо жесткости изготавливают из полос распущенного металла на вальцевочном станке, сварку ведут там же полуавтоматом ПДГ - 508М, после чего кольцо устанавливают в кондуктор и приваривают узловые фасонки и распорки полуавтоматической сваркой в среде защитных газов, по готовности отправляют к стеллажу для сборки карты обечайки.

5 Устанавливают кольца жесткости и днища на полотно резервуара, приваривают их на участке 500мм полуавтоматом ПДГ - 508М, затем с помощью лебедки наворачивают полотно резервуара на днища и кольца жесткости участками по 500мм и приваривают его полуавтоматической сваркой в среде защитных газов подбивая свободную кромку резервуара к днищу, после окончания сворачивания стыкуют замкнутый стык, за тем через горловины вводят полуавтомат ПДГ - 508М внутрь резервуара и заваривают последний стык, после чего резервуар отправляют на механизированный стенд для сварки наружных швов.

6 Резервуар устанавливают на механизированный стенд для сварки наружных швов. Стенд обслуживается механизированной велосипедной тележкой с закрепленным на ней сварочным трактором АДФ - 1002, и роликовыми вращателями М - 61071 способными вращать резервуар со скоростью сварки. Заваривают наружные швы.

7 После сварки наружных швов, устанавливают и приваривают горловины, усиливающие листы и скобы для строповки механизированной сваркой в среде защитных газов полуавтоматом ПДГ - 508М.

В данную технологию можно внести некоторые изменения:

1 Исключить ручную дуговую сварку все прихватки ставить механизированной сваркой в среде защитных газов. Это сокращает затраты времени на очистку изделия от шлака.2 Заменить сварочный трактор и сварочную головку на более современные аналоги.

1.3 Обоснование выбора основного метала

Для конструирования резервуара следует применять сталь 09Г2С, т.к. она в полной мере удовлетворяет всем требованиям (СП - 53 - 101 - 98) для изготовления резервуара (таблица 1).

Таким образом, согласно СНиП II - 23 - 81* для изготовления конструкции применяется низколегированная сталь перлитного класса марки 09Г2С по ГОСТ - 19281 - 89 Сталь имеет повышенную прочность и текучесть, низкий порог хладноломкости (таблица 2). Имеет более высокую по сравнению с углеродистыми сталями коррозионную стойкость, хорошо сваривается без ограничений в широком диапазоне сварки.

Данная категория характеризует механические свойства при растяжении и положительные результаты на изгиб в холодном состоянии.

Технология сборки и сварки горизонтальной ёмкости

Анализ, выбор материала конструкции и сварочных материалов. Организация рабочего места, выбор оборудования и инструментов. Технологическая схема изготовления горизонтальной ёмкости. Режим и техника, деформации и напряжения при сварке, контроль качества.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	04.03.2013
Размер файла	784,6 K

Содержание

1. Анализ конструкции

1.1 Организация рабочего места

1.2 Выбор материала конструкции и сварочных материалов

1.3 Выбор оборудования и инструментов

2. Технологическая схема изготовления конструкции

2.1 Подготовка металла к сварке, сборка конструкции

2.2 Режим сварки конструкции

2.3 Техника сварки конструкции

2.4 Деформации и напряжения при сварке

3. Контроль качества сварных соединений конструкции

3.1 Дефекты и методы устранения

4. Технологическая карта изготовления конструкции

5. Техника безопасности при изготовлении конструкции

5.1 Требования безопасности перед началом работ

5.2 Требования безопасности во время работ

5.3 Требования безопасности по окончанию работы

Современный технически прогресс в промышлености неразрывно связан с совершенствованием сварочного производства. Сварка высокопроизводительный процесс изготовления неразъёмных соединений находит широкое применение при изготовлении металлургического, химического и энергетического оборудования, различных трубопроводах, в машиностроении, в производстве строительных и других конструкций.

Сварка - такой же необходимый технологический процесс, как и обработка металлов, литьё, ковка, штамповка. Большие технологические возможности сварки обеспечили её широкое применение при изготовлении и ремонте судов, автомобилей, самолётов, турбин, котлов, реакторов, мостов и других конструкций. Её применение способствует совершенствованию машиностроения и развитий ракетостроения, атомной энергетике, радиоэлектроники.

О возможности применения электрических искр для плавления металлов еще в 1753 г говорил академик Российской академии наук Г.Р. Рихман при исследованиях атмосферного электричества. В 1802 г профессор Санкт-Петербургской военно-хирургической академии В.В. Петров открыл явление электрической дуги и узнал возможные области её практического применения.

Однако потребовались многие годы совместных усилий учёных и инженеров, направленных на создание источников энергии, необходимых для реализации процесса электрической сварки металлов. Важную роль в создании этих источников сыграли открытия и изобретения в области магнетизма и электричества.

В 1882 году российский учёный - инженер Н.Н. Бенардос, открыл способ электродуговй сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Им был разработан способ дуговой сварки в защитном газе и дуговая резка металлов. В 1888 г российский инженер Н.Г. Славянов предложил проводить сварку плавящимся металлическим электродам. С его именем связано развитие флюсов для воздействия на состав металла шва, создание первого электрического генератора.

Рис. 1.1 Схема конструкции

Назначение бочка для горючего

марка стали 10ХСНД ГОСТ 6713-91

марка электрода УОНИИ 13/55R Тип Э 50А

1.1 Организация рабочего места

Рабочее место называется сварочным постом, служащим для выполнения сварных работ оборудованное всеми необходимыми для производства сварных работ сварочный пост укомплектован: источником питанья, электропроводом, а также различным инструментом. Сварочный пост для изготовления цилиндрической емкости размером……. включает в себя:

1. Ящик для ключей

2. Трансформатор или преобразователь

3. Резиновый коврик

6. Пенал для электродов

7. Ящик для огарков

9. Болгарка с дисками

10. Щётка по металлу

Рабочее место не должно быть захламлено поскольку это предаёт неудобства сварщику и можно получить травму поэтому необходимо содержать рабочие место в чистоте.

Таблица 1.1 Выбор материала конструкции и сварочных материалов

10ХСНД (другое обозначение 10ХСНД-Ш)

Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций

Сталь хромокремненикелевая с медью

Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных.

Элементы сварных металлоконструкций и различные детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости с ограничением массы и работающие при температуре от --70 до 450 °С,

Таблица 1.2 Химический состав в % материала 10ХСНД

Примечание: Также хим. состав указан в ГОСТ 6713 - 9, ГОСТ 19282-73

Таблица 1.3 Технологические свойства материала 10ХСНД

Склонность к отпускной хрупкости:

Таблица 1.4 Механические свойства при Т=20 o С материала 10ХСНД

Лист, ГОСТ 19282-73

Прокат, ГОСТ 6713-91

Таблица 1.5 Физические свойства материала 10ХСНД

Таблица 1.6 Зарубежные аналоги материала 10ХСНД

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

Таблица 1.7 Обозначения

- Предел кратковременной прочности, [МПа]

- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

- Ударная вязкость, [ кДж / м 2]

- Твердость по Бринеллю, [МПа]

- Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

- Модуль упругости первого рода, [МПа]

- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T), [1/Град]

- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)]

- Плотность материала, [кг/м 3]

- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T), [Дж/(кг·град)]

- Удельное электросопротивление, [Ом·м]

- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

Источник питания устройство, принцип работы, техническая характеристика выпрямителя

Для изготовления цилиндрической горизонтальной емкости необходимо использовать специальное оборудованье и инструменты они включают в себя:

1. Болгарку, диски 2 типов для резки и шлифовки металла

2. Линейкадля ровной разметки

3. Молоток для выравнивания швы и отбития шлака

4. Мел для разметки под резку металла

5. Секач для отбивки шлака

6. Уголок для выполнения ровных углов

Очистка металла

Очистка металла от пыли, ржавчины, окалины и т.д. является важной технологической операцией, предшествующей запуску его в производство. Очистку целесообразно проводить после правки листов, поскольку в процессе правки окисные пленки интенсивно разрушаются и отслаиваются, что облегчает последующую очистку.

Очистку чаще всего осуществляют на дробе- и пескоструйных аппаратах. Кроме этого существует способ химической очистки (травления).

Для очистки на дробеметной установке лист в вертикальном положении на тележке подают в камеру, на стенках которой размещены дробеметные аппараты, выбрасывающие с большой скоростью стальную или чугунную дробь размером 0,6-0,8 мм. Ударяясь о поверхность металла, дробь сбивает загрязнения и очищает ее. Возникающий под влиянием дробеочистки наклеп обычно незначителен и практически не влияет на механические свойства металла. Конструкция дробеструйных установок рассчитаны на многократное использование дроби. Образующаяся пыль удаляется из камеры отсасывающей системой. Примерная производительность установки 200 м 2 в час.

Пескоструйная очистка основана на абразивной обработке очищаемой поверхности струей сжатого воздуха со взвешенными в нем твердыми частицами песка. По санитарным нормам пескоструйная очистка в цеховых условиях возможна только в специальных камерах.

Химическую очистку производят на механизированных линиях, представляющих собой ряд последовательно расположенных камер. В каждой из них осуществляют одну определенную операцию процесса очистки: подогрев, травление, промывку, нейтрализацию, пассирование и т.д.

Трубы очищают от загрязнений по наружной и внутренней поверхностям на очистных станках и механизированных линиях.

На ЗиО очистка наружной поверхности труб производится на дробеструйной установке.

После того как металл выправлен, очищен и тщательно вымыт, производится разметка той поверхности, которую предстоит обработать.

Разметка

Что значит разметить заготовку? Это значит нанести на нее разметочные линии или риски, указывающие границы, до которых необходимо ее обрабатывать, чтобы она превратилась в необходимый вам элемент. Если заготовка размечена неправильно, она просто не встанет на свое место.

Металл не бумага и не дерево, по которому удобно рисовать карандашом: сего гладкой, твердой поверхности легко стираются как грифельные линии, так и меловые. Для того чтобы линии разметки прочно держались на металле и не стирались, поверхность, которую предстоит обрабатывать, нужно предварительно окрасить.

Простая прямолинейная резка - это одна из самых часто используемых технологических операций, применяемых для нарезки заготовок простых изделий и соединительных элементов (воротников, прямых отводов, реек, шин), а также для выравнивания кромок листового материала.

Процесс кислородной резки представлен на рисунке ниже.

Рисунок. Кислородная резка, схема процесса

Разрезаемый металл предварительно нагревается подогревающим пламенем резака, которое образуется в результате сгорания горючего газа в смеси с кислородом. При достижении температуры воспламенения металла в кислороде, на резаке открывается вентиль чистого кислорода (99-99,8%) и начинается процесс резки. Чистый кислород из центрального канала мундштука, предназначенный для окисления разрезаемого металла и удаления оксидов, называют режущим в отличие от кислорода подогревающего пламени, поступающего в смеси с горючим газом из боковых каналов мундштука.

Струя режущего кислорода вытесняет в разрез расплавленные оксиды, которые, в свою очередь, нагревают следующий слой металла, способствуя его интенсивному окислению и т. п. В результате разрезаемый лист подвергается окислению по всей толщине, а расплавленные оксиды удаляются из зоны резки под действием струи режущего кислорода.

Техника кислородной резки

Поверхность разрезаемого листа следует очистить от окалины, краски, масла, ржавчины и грязи. Особое внимание уделяется очистке поверхности листа от окалины, поскольку она препятствует контакту металла с пламенем и струей режущего кислорода. Для этого требуется незначительный прогрев поверхности стали подогревающим пламенем резака, в результате которого окалина отскакивает от поверхности. Прогрев следует выполнять узкой полосой по линии предполагаемого реза, перемещая пламя со скоростью, приблизительно соответствующей скорости резки.

Перед кислородной резкой металл нагревается с поверхности в начальной точке реза до температуры его воспламенения в кислороде. После пуска струи режущего кислорода и начала процесса окисления металла по толщине листа резак перемещают по линии реза.

Как правило, прямолинейная кислородная резка стальных листов толщиной до 50 мм выполняется вначале с установкой режущего сопла мундштука в вертикальное положение, а затем с наклоном в сторону, противоположную направлению резки (обычно на 20-30є). Наклон режущего сопла мундштука в сторону ускоряет процесс окисления металла и увеличивает скорость кислородной резки, а, следовательно, и ее производительность. При большей толщине стального листа резак в начале резки наклоняют на 5є в сторону, обратную движению резки.

Чтоб сварить бочку надо сначала на резать 4 листа размер 825мм на 2040мм, сворачиваем лист кругом и свариваем вместе 2 края, каждого листа потом эти четыре круга свариваем в месте только чтоб швы были в разных местах свариваем по кругу ширина шва должна перекрывать ширину разделки на 1,5-2 мм. После каждого раза на до на 15 мм больше брать от места где ты варил. После каждого прохода обязательна зачищать поверхность предыдущего шва. После по середине одного из круга с верху вырезают круг и привариваем люк когда уже бочка будит готова в низу приваривают ножки.

Сварка отопительных регистров выполняется во всех пространственных положениях, сила тока зависит, от толщины метала и от пространственного положения. Формула режима сварки

Сварка емкостей

Сварка емкостей из металла сегодня крайне востребована. Такие конструкции используются для хранения и перевозки воды и технических жидкостей, нефти и сжиженного газа, разнообразных сыпучих веществ. Изделия могут отличаться по объему и массе, диаметру и высоте.

Однако в связи с тем, что некоторые емкости предназначены для хранения опасных веществ, технология изготовления – в том числе и сварка – подобных конструкций должна соответствовать определенным требованиям. И все заказчики, а тем более производители обязаны это хорошо понимать.

Разновидности емкостей

Резервуары и емкости делятся на следующие группы в зависимости от материала, из которого они изготовлены:

полимерные или синтетические;
каменные;
железобетонные;
металлические;
ледогрувные, земляные и те, что расположены в горных выработках.

Основные материалы для производства металлических резервуаров – алюминий, нержавеющая и низкоуглеродистая пластичная стали.

Срок службы стальных резервуаров ограничен их низкой стойкостью к коррозии и быстро возникающей разгерметизацией сварных швов, что является большим недостатком изделий. Повысить коррозийную стойкость помогает цинк или полимерная пленка, которой покрывают металлические емкости изнутри. Снаружи их обрабатывают защитной краской или различными полимерами. Емкости, изготовленные из алюминия и нержавеющей стали, хоть и не имеют перечисленных недостатков, однако существенно дороже стальных.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Принципиальное значение для определения назначения изделия имеет вид жидкости, для хранения которой они создаются. В соответствии с этим критерием изделия делятся на следующие резервуары:

для воды;
для разных пищевых жидкостей;
для хранения нефти и нефтепродуктов;
для размещения сжиженного газа;
для различной химической продукции и пр.

Кроме того, емкости и резервуары подразделяются в соответствии с их конструктивным решением на:

цилиндрические;
прямо- или многоугольные;
имеющие сложные конструктивные формы (например, торовидные или каплевидные и пр.);
шарообразные.

Преимущества емкостей из металла

Металлические резервуары имеют ряд преимуществ по сравнению с пластиковыми или бетонными изделиями. Это, прежде всего, долгий срок службы и прочность. Хрупкость пластика приводит к его ускоренному старению и разрушению, а бетон не любит длительного контакта с водой – из-за этого он разрушается. В отличие от них, сталь способна служить долгие годы при сильных морозах, жаре и больших механических нагрузках. Металлические емкости и резервуары являются лучшими по соотношению их стоимости и характеристик. Это стало причиной их высокой популярности.

Иными преимуществами металлических резервуаров являются:

достаточно широкая сфера использования – поскольку металл не взаимодействует с содержимым, в том числе с кислотами;
большой диапазон температур – емкости могут быть установлены как в суровых условиях (от -60 °С), так и в жарких (до +180 °С);
стойкость к воздействию огня – в металлических резервуарах хранятся вода и песок как средства борьбы с огнем.

Технологический процесс сварки емкостей

Производство вертикальных и горизонтальных резервуаров различаются технологией изготовления. Листовой метод применяют для горизонтальных конструкций, а вертикальные изделия производят методом монтажа листов металла из рулона.

Однако технология подготовительных работ не зависит от того, горизонтальный или вертикальный резервуар будет изготовлен. Она включает:

Оформление заказа на изготовление емкости (резервуара) на производстве с указанием сферы применения, размеров и прочей информации.
Разработка проекта на основе указанных в заказе данных. В нем, помимо конструкторской документации, должны быть прописаны материалы, из которых будет изготовлено изделие, и толщина их листов.
Изготовление емкости в соответствии с проектом. После окончания производства резервуар тестируют по следующим параметрам: прочность, герметичность и стойкость к износу.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Технология, в соответствии с которой происходит изготовление емкостей, имеет несколько этапов:

Сортировка листов металла и деталей из него, а также их проверка на повреждения и качество изготовления.
Формирование упаковки с листами, требуемыми для изготовления определенной емкости.
Обработка кромок листов металла на специальном оборудовании и последующая их установка на станок для изготовления резервуара.
Рулонирование и сварка емкостей.

Изготовление герметичного резервуара. Технология сварки емкости предполагает несколько этапов, которые проходят на нижнем и верхнем ярусах станков.
Укрепление готовых полотнищ емкости на каркасе и последующая их обработка: окраска, дополнение различными элементами.
Маркировка резервуара является последним этапом. Все емкости обязательно его проходят, поскольку это металлоконструкции, к которым предъявляют специальные требования.

Внедрение на производственных предприятиях современного оборудования позволило автоматизировать практически все этапы изготовления резервуаров.

О способах сварки емкостей

Для изготовления качественного резервуара необходимо подобрать такую технологию и способ сварки емкостей, чтобы процесс соединения был высокоэффективным с экономической точки зрения и имел хорошую производительность. В то же время сварные швы должны быть однородными и показывать сплошность материала, при этом прочными, твердыми и пластичными, а также хладостойкими, иметь высокую ударную вязкостью и минимальную деформацию соединяемых деталей изделия.

В условиях промышленного производства используют следующие способы соединения для изготовления резервуаров: сварка емкостей полуавтоматом или автоматом с защитой флюсом, сварка емкости под давлением, механизированная работа в среде углекислого газа или смеси, в основе которой лежит аргон. Сварка емкости аргоном должна идти в соотношении 82 % основного газа и 18 % углекислоты.

Ниже размещена таблица, в которой можно ознакомиться со способами сварки, рекомендуемыми специалистами. Они разбиты по типам сварных швов, используемым для создания различных емкостей, и методам сборки резервуаров, включающим полистовой, рулонный и комбинированный.

Изготовления герметичной емкости ручной дуговой сваркой требует больших удельных тепловложений. Это способствует повышенной вероятности деформации конструкции при сварке, при этом работа происходит с низкой производительностью. Исходя из этого, следует ограничить использование данного метода для сборки емкостей.

Таблица № 1. Рекомендуемые специалистами способы сварки при рулонной сборке резервуаров.

Вид сварного соединения

Способ его создания

Стыковые соединения краев днища емкости

1. Механизированная сварка в среде углекислого газа.

2. Механизированная сварка с использованием порошковой проволоки

Соединения центральных частей днища

1. Автоматическая сварка с защитой флюсом.

2. Механизированная сварка с применением порошковой проволоки.

3. Механизированная сварка в углекислоте

Стыковые швы стенок

1. Механизированная сварка с защитой углекислым газом

Уторные соединения стенок и днища

1. Механизированная сварка в среде углекислоты.

2. Механизированная сварка с использованием порошковой проволоки.

3. Автоматическая сварка под защитой флюсом

Сварные швы каркаса у крыши при создании блоков

1. Механизированная сварка в углекислоте

Соединения патрубков и люков на крыше и стенках резервуара

1. Механизированная сварка под защитой углекислоты

Сварные швы при соединении крыши и колец жесткости со стенками

2. Сварка ручная дуговая

Сварные соединения при настиле крыши

1. Механизированная сварка в углекислоте.

Сварные швы плавающей крыши и понтонов

· В ветреную погоду сварка под углекислым газом должна происходить с использованием технологии, позволяющей увеличить стойкость струи защитного газа и устойчивость к образованию пор. Либо нужно обеспечить рабочую зону ограждениями, препятствующими проникновению ветра.

· Любой из перечисленных швов может быть выполнен методом ручной дуговой сварки

Таблица 2. Рекомендуемые способы сварки емкостей при полистовой и комбинированной сборке.

Рекомендуемый способ его создания

1. Автоматическая сварка с принудительным созданием шва проволокой (активированной или порошковой).

2. Механизированная сварка в среде углекислого газа

Горизонтальные соединения на стенках

1. Автоматическая сварка под защитой флюсом.

2. Механизированная сварка в углекислом газе.

3. Сварка порошковой проволокой с полупринудительным созданием шва

Требования к оборудованию для сварки емкостей

Существует ряд требований, предъявляемых к оборудованию для производства резервуаров и емкостей. Оно должно обеспечивать:

высокое качество швов;
отличную скорость сварки;
недопущение прожогов и коробления конструкций;
небольшое время на обработку изделия после окончания сварки;

малое количество выбрасываемых в ходе работ газов и небольшое разбрызгивание материала – этого можно достигнуть автоматической регулировкой тока;
точность установленных параметров проплавления и вложения тепла.

Возможность регулировки проплавления, а также тепловложения позволяет снизить вероятность прожога изделий, чего требуют современные стандарты.

Особенности сварки габаритных металлических емкостей

Сварка стальных резервуаров больших размеров имеет свои особенности. Это длинные швы, работа в различных пространственных положениях и пр. Все это приводит к разнообразию вариантов средств и способов проведения сварки, а также материалов для ее проведения.

Значительная протяженность сварных швов является основной особенностью производства крупногабаритных емкостей из металла. Для таких работ больше всего подходит механизированный способ. Но при изготовлении резервуаров очень больших размеров часть сварочных операций приходится переносить на монтажную площадку.

Еще одной особенностью изготовления резервуаров большого размера стало использование в качестве материала сталей разных марок и толщины. Кроме того, важно обеспечить возможность сварки некоторых элементов конструкции в разном пространственном положении.

Наиболее важными частями крупногабаритных емкостей являются большие металлические листы. К ним, а также к качеству сварных швов предъявляются особые требования.

Выбор материалов, а также средств и способов сварки базируется на разнообразии всех вышеперечисленных особенностей. Например, надежность швов достигается сочетанием технологии и контроля сварки, основного, а также дополнительного (сварочного) материала, формы металлической конструкции.

Металлические резервуары большого размера изготавливают механизированным способом, с помощью электрошлаковой или автоматической сварки под защитой флюсом. Работа с патрубками, короткими швами в неудобном положении, технологической оснасткой идет, как правило, ручным методом покрытыми электродами. Может также использоваться сварка емкости для воды с использованием порошковой проволоки, а также механизированная с защитой углекислотой.

Присоединение деталей в вертикальном положении к крупногабаритным емкостям из сталей может проводиться с помощью электрошлаковой сварки. Это происходит исключительно в единичных технологических процессах. Электрошлаковая сварка пришла на смену ручной, дав возможность в несколько раз нарастить производительность труда, снизив затраты на изготовление продукции.

Почему работу лучше поручить специалистам

Опыт и высокая квалификация мастеров позволяет им выполнять заказы в соответствии с общепринятыми нормами и требованиями. Их основная работа – сварка емкостей, и они ее делают с высоким профессионализмом. Кроме того, специалисты могут изготавливать резервуары и емкости прямо у заказчика, что очень важно при работе с крупногабаритными изделиями. Данную услугу предлагают многие компании.

Индивидуальный заказ на изготовление емкости дает возможность скрупулезного расчета размеров и материала, соответствующего назначению.

Помимо всего прочего, в профессиональных мастерских проводится сварка емкостей из листового металла, цена которых соразмерна высокому качеству этих изделий.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Производство баков из нержавеющей стали

Производство баков из нержавеющей стали является сегодня востребованным в пищевой, химической промышленности и в быту благодаря уникальным свойствам данного материала. Такую тару выбирают за высокую коррозионную устойчивость, прочность, инертность (не вступает в реакцию с пищевыми продуктами, жидкими и сыпучими химическими реагентами).

При создании емкостей и баков из нержавейки необходимо учитывать не только форму будущего изделия и толщину металла, но и марку стали. Из нашего материала вы узнаете, как подобрать оптимальные параметры для производства такой тары и какой способ изготовления является предпочтительным.

Преимущества баков из нержавеющей стали

Баки из нержавеющей стали широко применяются в промышленности и производстве. Спрос на них обусловлен тем, что этот материал не подвержен коррозии, препятствует размножению болезнетворных микроорганизмов, устойчив к воздействию агрессивной среды, высоким и низким температурам, давлению и т. п., имеет длительный срок эксплуатации.

Преимущества нержавеющей стали заключаются в соответствии санитарно-гигиеническим требованиям, минимальной шероховатости, отсутствии трещин и пористости поверхности. В штампованных, а также сварных баках из нержавейки с отшлифованными швами и емкостях, изготовленных методом ротационной вытяжки, отсутствуют места скопления грязи. Слой жира не задерживается на поверхности резервуара, легко смывается, поэтому в таком баке не появляются посторонние запахи и привкусы.

Помимо этого, резервуары из нержавеющей стали обладают такими достоинствами, как:

Прочность. Несмотря на небольшую толщину стенок, нержавейка устойчива к ударным нагрузкам. Внутреннее пространство бака легко герметизировать, используя кольцевое уплотнение. За счет герметичности облегчается процесс хранения и транспортировки содержимого емкостей. Легированная сталь стоит дороже, однако она более надежна, соответственно, для производства резервуаров требуется меньше материала. Это влияет на конечную стоимость изделий из нержавейки.
Антикоррозионная устойчивость, стойкость к агрессивному воздействию окружающей среды, щелочам, кислотам, хлористым соединениям.
Возможность использования при различных температурах.
Технологичность, поскольку нержавеющая сталь пластична, она легко поддается обработке (сварке, резке, гибке), что облегчает и удешевляет процесс изготовления из нее емкостей.
Длительный срок использования, возможность хранить и транспортировать в баках из нержавеющей стали практически любые вещества.
Эстетичный внешний вид. Блестящие или матовые поверхности и без того выглядят современно и стильно, но могут быть подвергнуты специальной обработке, повышающей их визуальную привлекательность.

Благодаря антикоррозионной устойчивости баки из нержавеющей стали не подвержены воздействию агрессивных химических веществ, кроме того, их можно мыть на автоматических мойках с современными моющими средствами.

За счет высокой теплопроводности нержавейки, из нее можно производить оборудование, в котором нагрев и охлаждение осуществляется с помощью наружных рубашек, а не внутренних теплообменников.

Материал обладает пластичностью, хорошими технологическими характеристики, благодаря которым подходит для производства баков из нержавеющей стали сложной формы, в которых поверхности плавно сопрягаются друг с другом, отсутствуют застойные зоны.

Названные достоинства нержавеющей стали делают этот материал оптимальным для использования в пищевой промышленности. Посуда из нержавейки не бьется, не трескается, не ржавеет, с нее не скалывается эмаль. Промышленные емкости и резервуары могут использоваться в течение длительного времени, соответствуют необходимым стандартам, нуждаются в минимальном уходе, удобны и экономичны.

Недостаток у баков из нержавейки один – высокая стоимость.

Виды баков из нержавеющей стали

Производители предлагают широкий ассортимент баков из нержавейки. Они могут быть горизонтальными (например, круглые цистерны, молочные танки) и вертикальными. Вторые в свою очередь делятся на овальные и эллиптические. За счет разных форм быстрее происходит охлаждение содержимого, поскольку появляется возможность использовать испарители большей площади, кроме того, разные формы и размеры позволяют подобрать оптимальные емкости, подходящие для тех или иных помещений. Из нержавеющей стали изготавливают ванны, которые могут быть полукруглыми или иметь форму параллелепипеда (обычно это баки прямоугольной или цилиндрической формы с круглым или коническим дном и крышкой).

Баки из нержавейки можно разделить на следующие группы:

для использования в помещении;
для применения вне помещений;
подземные;
герметичные и т. п.

Также они бывают:

стандартными;
устойчивыми к высокому давлению;
обладающими повышенной стойкостью к температурным воздействиям;
неподверженными воздействию химически агрессивных веществ и т. п.

В зависимости от количества оболочек емкости делятся на:

однокорпусные;
двухкорпусные, между кожухами которых имеется теплоизоляция или прослойка для нагрева или охлаждения;
трехкорпусные (между кожухами которых располагается и теплоизоляция, и прослойка для нагрева/охлаждения).

Кроме того, баки бывают открытыми и закрытыми, стационарными на опорах и передвижными на тележках/колесиках, с дополнительным оборудованием и без такового.

Марки нержавеющей стали для производства баков

Производство баков из нержавеющей стали выполняется из материалов, соответствующих требованиям ГОСТ 12Х18Н10Т и ГОСТ 08Х18Н10Т:

из аустенитной стали с небольшим содержанием углерода;
из аустенитной стали с низким содержанием углерода и с молибденом;
из аустенитной стали с низким содержанием углерода и с титаном.

Для производства баков из нержавеющей стали для питьевой воды подходит нержавейка марок AISI 304 или AISI 321. Бюджетным вариантом считается сталь марки AISI 430. В составе металла марок AISI 304 или AISI 321 присутствует никель, защищающий от коррозии, и, соответственно, увеличивающий срок эксплуатации изделий. Кроме того, AISI 321 содержит титан, который за счет низкой теплопроводности позволяет дольше сохранить воду в баке горячей, тем самым снизив расход электроэнергии на ее подогрев.

Если для производства баков из нержавеющей стали используются дорогостоящие металлы марок AISI 304 и AISI 321, эксплуатировать их можно будет в течение не одного десятилетия. Удешевить изделие можно, используя сталь марки AISI 430. Из-за отсутствия в составе никеля емкость будет подвержена коррозии, соответственно, срок ее эксплуатации меньше. Продлить период службы бака можно, не сливая из него воду, поскольку в этом случае отсутствует контакт влажных швов с воздухом.

Для производства бака из нержавеющей стали, в котором планируется хранить сыпучие смеси, оптимально использовать сталь марки AISI 430. Для нее характерно лучшее соотношение стоимости, качества и эксплуатационных характеристик. К достоинствам материала относится также жаропрочность, он устойчив к перепадам температур, из него можно изготавливать баки для камней в сауну.

Производство баков из нержавеющей стали для химических веществ осуществляют из сталей различных марок. При выборе ориентируются на те соединения, которые планируется хранить в емкостях. Слабые органические кислоты при средней температуре, пищевые кислоты и крепкие неконцентрированные кислоты при низких температурах хранят в резервуарах, изготовленных из стали марки AISI 430.

Для производства баков из нержавеющей стали, используемых для соляных растворов (фосфорной, серной, муравьиной), подходит коррозийно-устойчивая сталь марки AISI 316. Если в процессе эксплуатации кислоты будут нагреваться, следует применять металл марки AISI 316L, устойчивый к нагреву до +300…+350 °С.

Поскольку материалы, используемые для производства баков из нержавеющей стали, характеризуются прочностью и антикоррозионной устойчивостью, сами изделия прослужат долго. Надежность обеспечивается также за счет специальных сварных технологий и обработки швов.

Зеркальная поверхность емкостей увеличивает теплоотдачу. Одностенные резервуары подходят для хранения продукции, которой не требуется нагрева.

Выбор параметров для изготовления баков из нержавеющей стали

До того, как заказать производство бака из нержавеющей стали, необходимо определиться, для хранения каких веществ он будет использоваться. После этого можно приступать к выбору формы емкости: она может быть прямоугольной (квадратной), цилиндрической (круглый бак), сложной (трапециевидной, треугольной, цилиндрической с коническим днищем). Для резервуаров, в процессе эксплуатации подверженных давлению меньше двух атмосфер, подходит прямоугольная форма, если давление предполагается выше двух атмосфер – цилиндрическая. Промышленные емкости обычно имеют цилиндрическую форму с коническим днищем, баки для хранения сыпучей продукции производят прямоугольной формы с трапецеидальным дном, в этом случае их легче опорожнять.

На следующем этапе определяют толщину стенок резервуаров. Если объем бака не будет превышать 100–150 л, а использоваться он будет для хранения содержимого при нормальном давлении, то толщина стенок может составлять 1 мм. При объеме бака до 250 л толщина стенок должна быть 1,5 мм. Если же объем емкости превышает 250 л, то толщина стенок должна быть не менее 2 мм. Зависимость между объемом и толщиной обусловлена тем, что чем больше объем, тем выше давление, оказываемое содержимым емкости на стенки и сварные швы. Большая толщина обеспечивает большую жесткость бака, при его наполнении более толстые стенки не будут раздуваться.

Впрочем, зависимость толщины стенок от объема емкости не столь существенна, поскольку стенки и швы можно усилить дополнительно. К примеру, центральной перегородкой, выполняющей роль стяжки, либо поясом жесткости, защищающим от раздутия бака. Каркас может усиливаться как снаружи, так и изнутри. Существует множество способов, уменьшающих толщину стенок при неизменной жесткости и надежности швов.

При производстве баков из нержавеющей стали следует определить количество и диаметр штуцеров и форму крышки. Штуцеры выпускаются со стандартной резьбой (¼ дюйма, ½ дюйма, ¾ дюйма, 1 дюйм и пр.).

Крышки бывают:

полностью съемными;
откидывающимися на петлях.

Также производители предлагают глухие баки без крышек.

Защита баков из нержавеющей стали от коррозии

Содержащийся в нержавейке хром (минимум 12 %) образует на поверхности изделий защитную пленку из его оксида (естественное пассивирование материала). Оксидная пленка придает бакам из нержавеющей стали антикоррозионную устойчивость. Если сталь правильно пассивирована, она не подвержена негативному воздействию влажного воздуха и слабосоленой воды. Однако при повреждении оксидного слоя нержавейка теряет свои антикоррозионные свойства. В этом случае защита восстанавливается путем пассивирования и пиклинга.

С течением времени защитные свойства оксидного слоя снижаются. Ускорению коррозионных процессов способствуют различные факторы, включая:

неправильную транспортировку;
попадание на поверхность нержавейки пыли или стружки черных металлов;
термическую обработку (сварку), способствующую выгоранию хрома (без защиты шва);
абразивную обработку, если в процессе не используются охлаждающая жидкость (речь идет о местных термических повреждениях оксидного слоя).

Производство баков из нержавеющей стали для водонагревателей выполняется путем сварки нескольких металлических листов.

Во время сварных работ структура металла нарушается, защитная пленка повреждается, следовательно, сварные швы подвержены коррозии, со временем в них может возникнуть течь.

Производство большей части отечественных водонагревателей выполняется путем сваривания листов металла без обработки швов внутри бака, поскольку доступ внутрь емкости отсутствует. В ряде случаев обработке не подвергаются и наружные швы.

Из-за повреждения структуры металла необработанных швов в процессе эксплуатации баков водонагревателей возникает точечная (питтинговая) коррозия. Она приводит к разрушению отдельных участков металла – точечным язвам (питтингам). Коррозионные процессы ускоряются за счет смены давления и температуры, особенно, если вода насыщена солями.

При производстве баков из нержавеющей стали листовой металл сваривается с помощью автоматического сварочного оборудования TIG, выполняющего работы в защитной среде инертного газа вольфрамовыми электродами.

Оборудование позволяет:

автоматически контролировать параметры сварки по всей длине шва;
контролировать внутреннюю и наружную защиту шва за счет инертного газа;
автоматически контролировать количество тепла, поступающего в сварную зону.

Для максимальной коррозионной стойкости сварные швы выравнивают, удаляют с поверхности пористый оксидный слой, освобождая участки с недостаточным содержанием хрома. Делают это химическим травлением (пиклингом).

Пиклинг относится к наиболее эффективным способам обработки сварных швов. После удаления пористого слоя с малым содержанием хрома такие участки пассивируются. Швы в результате получают максимальную защиту, а их свойства практически аналогичны свойствам однородной нержавейки. Благодаря пассивировке:

обеспечивается равномерная сварочная геометрия и глубина проникновения снаружи и внутри;
кристаллическая структура металла получается однородной;
предотвращается тепловая декарбонизация нержавейки;
полностью удаляется оксид хрома из сварочной зоны.

Для производства баков из нержавеющей стали можно использовать различные марки металла. В первую очередь при выборе материала необходимо обращать внимание на то, как он способен выдерживать внешние и внутренние нагрузки в процессе эксплуатации.

Читайте также: