Изготовление цистерны для перевозки нефтепродуктов

 

                                а)                                                                         б)

Рисунок 3.3 – Конструктивные элементы подготовки кромок под сварку (а), и    готового сварного соединения (б) по ГОСТ 14771-76 тип У5

Вылет электрода для  автоматической сварки под флюсом 35-40 мм. Сварку вести на постоянном токе обратной полярности, так как при данной полярности достигается устойчивое горение дуги и максимальное проплавление.

Использовать сварочную  проволоку марки Св 08ГА и стекло подобный флюс АН-348 А.

Полуавтоматическую сварку в среде защитных газов проводить на постоянном токе обратной полярности, с применением сварочной проволоки  Св-08ГСМТ, омедненной,  проволока надежней защищает поверхность проволоки от воздействия атмосферы что положительно сказывается на качестве сварного соединения. В качестве защитного газа использовать смесь (Ar-75%+CO₂-20%+О₂-5%), смесь уменьшает перенос металла с крупно капельного на мелкокапельного, данный прием уменьшает разбрызгивание.

 

Таблица 3.3 – Праваметры режимов сварки

Вид сварки и тип соединения	Диаметр проволки, мм	Iсв,А	Uд,В	Скорость подачи проволоки, м/ч	Скорость сварки, м/ч	Qг Расход газа л/мин
ГОСТ 8713-79, С4 см. чертеж №1, сварные  соед. №1,2	5	700-750	30-34	56-58	30-35	-
ГОСТ 14771-76, Т6 см. чертеж №1, сварные соед. №4	2	300-350	30-32	-	25-30	16-18
ГОСТ 14771-76,У5 см. чертеж №1, сварные соед. №3	2	280-300	28-30	-	26-28	16-18

 

 

 

3.3 Технология сборки и сварки изделия

 

Сборка продольных швов обечаек производится на специальном  приспособлении (рис 4.1). После установки  обечаек перед проставлением  прихваток необходимо проверить правильность установленного зазора между кромками и смещение кромок. Длина прихватки должна составлять 20- 50 мм. или (2 - 5)S, а расстояние между ними 100-150мм. или (10-40)S, где S-толщина свариваемого материала. Сборку выполняет слесарь или сварщик который будет варить сваривать изделие. Все прихватки выполнять полуавтоматической сваркой на оборудовании ПДГ-508М с универсальным сварочным выпрямителем ВДУ-506, на режимах указанных в таблице 3.3.

После  сборки обечайки необходимо  выполнить продольный шов по ГОСТ 8713-79, С4,  см. рисунок 3.1 сварочным трактором КА-001.

 

                      Рисунок 3.4 – Схема постановки прихваток

 

После сборки и сварки всех три обечайки  собираются на установке для сборки обечаек по кольцевым швам (рис.4.2). Продольные швы не дложны  выстраиватся в одну линию, согласно чертежа.  Прихватки проставляются диаметрально противоположно одна к другой. Прихватки проставлять длинной 100-120мм на расстоянии 450-500мм, требования к прихватки такие же как и при сборке продольных швов.

              Рисунок 3.5 – Последовательность постановки прихваток

 

После сборки выполнить  сварку изделия по ГОСТ 8713-79, С4, см. рисунок 3.1 сварочным трактором КА-001.

Рисунок 3.6 – Схема сварки кольцевых швов

 

L – величина смещения головки от вертикальной оси, которая равна 100-50мм., во избежание стекания жидкого металла и флюса.

После сварки кольцевых  швов обечаек выполняют сборку днищ на установке для сборки обечаек  с днищами (рис. 4.3), сварку выполняют по тем же параметрам что и  кольцевые швы обечаек.

 

В готовой цистерне вырезают отверстия для люка-лаза и сливного прибора, грат удаляется, торцы зачищаются.

Сливной прибор устанавливают  в вырезанное под него отверстие  выставляют согласно рисунка 3.3 (а), проставляют прихватки и выполняют сварку по ГОСТ 14771-76 ,У5 см. рисунок 3.3,  на установке ПДГ-508М с ВДУ-506 по замкнутому контуру, установленными режимами.

Люк-лаз  устанавливается  в вырезанное под него отверстие, проставляются прихватки и выполняется сварка согласно ГОСТ 14771-76 тип сварного  соединения Т6, см. рисунок 3.2 сварку выполнять по замкнутому контуру и установленным режимах.

 

3.4 Контроль  сварных соединений.

 

После сварки изделия  необходимо производить его контроль несколькими методами:

1. Визуальный контроль
2. Радиографический контроль
3. Гидроиспытание

Визуальный контроль проводится на всех этапах работы, с помощью лупы с увеличением Х10, для оценки качества подготовки заготовок, оценки  качества сборки, а также для выявления поверхностных дефектов: непроваров, прожогов, пор и тд. Размеры сварного шва и дефекты участков определяют с помощью измерительного инструмента , а также с помощью специальных шаблонов.

Радиографический метод  контроля сварных соединений предусматривает  использование рентгеновского гамма-излучения  и радиографической пленки для выявления раз¬личных дефектов (ГОСТ 3242-79). Данный метод, обладая определенными достоинствами и недостаткам, нашел широкое применение в промышленности.

 Рентгеновские лучи  и гамма-лучи обладают ценными  свойствами: способны проходить через непрозрачные предметы (металлы); действуют на фотопленку (рентгеновскую пленку); способны вызвать свечение (флюоресценцию) некоторых химических элементов, что используется при применении усиливающих экранов во время просвечивания сварных швов.

Для просвечивания изделий применяют передвижной аппарат РУП 150/300- 10.

1 — источник излучения; 2 — рентгеновское излучение; 3 — сварной шов;      4 — кассета с пленкой; S — дефект сварного шва; F — фокусное расстояние

Рисунок 3.7 – Схема радиографического контроля

 

Перед просвечиванием шов  должен быть очищен от шлака, брызг  металла, окалины и других загрязнений. Наружные дефекты (подрезы, наружные поры, незаплавленные кратеры и др.) должны быть исправлены. Просвечивание швов с видимыми дефектами категорически запрещается, поскольку на рентгеновской пленке должны фиксироваться только скрытые дефекты. Участки шва маркируют с помощью свинцовых знаков, либо помечают пленку или флуоресцентные экраны. На поверхность изделия вблизи контролируемого шва устанавливаются эталоны чувствительности, чаще всего - канавочный: пластинка с канавками переменной глубины и ширины. Время просвечивания определяется по номограммам экспозиции.

 

1 - источник излучения; 2 - контролируемый участок; 3 - кассета с пленкой

Рисунок 3.8 – Схемы просвечивания стыковых, угловых и тавровых сварных соединений

 

Завершается процесс, изготовления цистерны гидравлическим испытанием на специальном стенде под давлением испытывают под давлением 0,4 МПа с выдержкой с течение 30 мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДЫВАНИЯ

 

1. Сварочное оборудование

 

Для выполнении прихваток  и для сварки согласно ГОСТ 14771-76  тип сварного соединения Т6 и У5, выполнять полуавтоматической сваркой на оборудовании ПДГ-508М с универсальным сварочным выпрямителем ВДУ-506.

Сварочный полуавтомат  предназначен для дуговой механизированной сварки и наплавки сплошной проволокой в среде защитных газов соединений из низкоуглеродистых и конструкционных  сталей. Применение асинхронного электродвигателя в сочетании с девятиступенчатым механизмом подачи электродной проволоки обеспечивает стабильную скорость сварки даже при значительном изменении напряжения питающей сети.

 

Таблица 4.1- Технические характеристики ПДГ-508М

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение питающей сети, В	380
Номинальный сварочный  ток при ПВ 60 %, А	500
Пределы регулирования  сварочного тока, А	60-500
Диаметр электродной  проволоки, мм	1,2-2
Пределы ступенчатого регулирования  скорости подачи электродной проволоки, м/ч	120-1200
Масса устройства подающего, кг	24
Габаритные размеры  устройства подающего, мм	470х365х405

 

Выпрямитель сварочный типа ВДУ-506 предназначен для комплектации сварочных автоматов и полуавтоматов однопостовой механизированной сварки в среде углекислого газа и под флюсом, а также для сварки порошковой проволокой.

 

Таблица 4.2- Технические  характеристики ВДУ-506

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение питающей сети, В	380
Номинальный сварочный  ток, А	500
Номинальное рабочее  напряжение, В
-для жестких внешних характеристик	50
-для падающих  внешних характеристик	46
Номинальный режим работы ПВ,%	60
Диапазон регулирования  сварочного тока, А	50-500
Диапазон регулирования  напряжения, В
-для жестких  внешних характеристик	18-50
-для падающих внешних характеристик	22-46
Напряжение холостого  хода, В
-для жестких  внешних характеристик	50
-для падающих  внешних характеристик	40
Первичная мощность , кВ*А	40
КПД, %	79
Габариты, мм	820х620х1100
Масса, кг	300

 

 

 

Для выполнения автоматической сварки под слоем флюса используется автомат тракторного типа КА-001, который предназначен для электродуговой сварки или наплавки под слоем флюса низкоуглеродистых и легированных сталей плавящимся электродом на постоянном токе с независимыми от параметров дуги скоростями сарки и подачи электродной проволоки, плавным изменением сварочного напряжения. Обеспечивает сварку соединений встык с разделкой и без разделки кромок, угловых и нахлесточных швов.

 

Таблица 4.3 – Технические  характеристики КА-001

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение сети, В	380
Частота тока питающей сети, Гц	50
Номинальный сварочный  ток, А	при ПВ=100%,1000
Диапазон  регулирования  сварочного тока, А	250 ÷ 1250
Диапазон регулирования  сварочного напряжения, В	20 ÷ 56
Диаметр сплошной электродной  проволоки, мм:	3,0 ÷ 5,0
Диапазон ступенчатого регулирования скорости подачи электродной  проволоки, м/ч:	49 ÷ 404
Диапазон ступенчатого регулирования скорости сварки, м/ч	17 ÷ 110
Регулировка угла наклона  электрода (мундштука), град	± 45, ручное
Флюсоаппаратура, объем, дм3	6
Масса, кг: - сварочного автомата            - источника питания	46 550
Габаритные размеры, мм: - сварочного автомата            - источника питания	770×380×565 960×680×890

 

4.2 Сборочное оборудование

 

Для сборки и сварки продольных швов обечайки использовать установку  для сборки продольных стыков обечайки (см.рис 4.1). Данное приспособление дает возможность собирать обечайку пред сборкой и центрировать ее.

Для выравнивания между  собой кромок обечайки используют специальную  гидравлическую стяжку. Эта стяжка обеспечивает хорошую точность сборки и позволяет собирать сварочный  стык с заданным зазором.

а -общий вид; б –  схема стяжки торцов; в – схема  стяжки кромок; 1 – роликовая опора; 2 – несущая рама; 3 – пульт управления; 4 – гидравлическая струбцина для совмещения торцов обечайки; 5 – гидравлическая стяжка для выравнивания торцов обечайки; 6 – пружинная подвеска обечайки; 7 – тележка; 8-гидроцилиндры

Рисунок 4.1 – Установка для сборки продольных швов обечайки[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно ГОСТ 14771-79 сварку продольных и кольцевых швов необходимо выполнять на флюсовой подушке.

Рисунок 4.2 – Флюсовая подушка для сварки внутренних продольных швов

 

Для сборки сваренных обечаек между собой  по кольцевым швам использовать установку по сборке обечаек по кольцевым швам(см.рис. 4.3). Данное приспособление дает возможность точно собрать между собой обечайки без не соостности, а так же обеспечивает доступность сварного шва к проставлению прихваток.