Спосіб виготовлення циліндрової обичайки великогабаритних резервуарів

Спосіб виготовлення циліндрової обичайки великогабаритних резервуарів, що включає формування заданої площі поверхні полотнища з листових елементів шляхом їх укладання кромками один до одного, зварювальне з’єднання кромок і формування циліндричної поверхні резервуара, який відрізняється тим, що формування площі 3 тньо складний і трудомісткий, зважаючи на те, що кожен з'єднуючий шов між кромками рулонів складається з двох зварних з'єднань. При цьому слід мати на увазі, що зварювання виконується між елементами з різним ступенем напруженості, що непереборно знижує міцність і надійність зварного шва. Крім того, як і у вищерозглянутому технічному рішенні, істотним недоліком відомого способу є відсутність можливості формувати полотнище циліндричної обичайки з листових елементів, що дешевше і простіше при транспортуванні на місце монтажу резервуара. Відоме технічне рішення способу виготовлення циліндричної обичайки великогабаритних резервуарів згідно з патентом UA №56961A від 15.05.2003р., МПК Е 04 Н 7/00, 7/06 «Спосіб монтажу резервуара та пристрій для його здійснення» (найближчий аналог). Згідно з відомим технічнім рішенням циліндричну обичайку великогабаритного резервуара формують на місці монтажу резервуара з блоків, які у свою чергу формують з листових елементів шляхом їх зварювання спеціальному поворотному стенді, який має радіус кривизни, рівний радіусу резервуара. Блоки з техніки і кваліфікованих фахівців для складного контролю правильності циліндричної форми всього резервуара і складної техніки зварювання. Одночасно всі етапи зварювання повинні підлягати контролю. Контроль всіх етапів формування циліндричної обичайки з листових елементів, згідно відомого способу, очевидно пов'язаний з складнощами. Завданням винаходу, що пропонується, є підвищення міцності зварних з'єднань листових елементів при виготовленні циліндричної обичайки великогабаритних резервуарів і міцності і надійності самої обичайки при одночасному зниженні трудомісткості і енергоємності виготовлення. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі виготовлення циліндричної обичайки великогабаритних резервуарів, що включає формування заданої площі поверхні полотнища з листових елементів шляхом їх укладання кромками один до одного, зварювальне з'єднання кромок і формування циліндричної поверхні резервуара, згідно з винаходом, формування площі поверхні полотнища виконують на горизонтальному майданчику, а зварювальне з'єднання кромок листових елементів ведуть в дві стадії: на першій - зварюють кромки листових елементів на горизонтальному майданчику, потім, на другій - на край полотнища (твірна циліндра) встановлюють котушку, з радіусом, меншим радіуса резервуара, закріплюють край полотнища на котушці і за допомогою тягових механізмів намотують полотнище на котушку, при цьому, одночасно, у міру намотування, виконують зовнішнє зварювання всіх швів полотнища по кромках листових елементів, після чого встановлюють котушку на місце монтажу і формують циліндричну поверхню резервуара шляхом розмотування полотнища з котушки з подальшим зварюванням вертикального шва. Суть винаходу, що пропонується, полягає в наступному. 88526 4 Формування заданою, без обмежень розмірів, площі поверхні обичайки з листових елементів на горизонтальному майданчику дозволяє мінімізувати транспортні витрати на доставку листових елементів до місця монтажу і максимально понизити трудомісткість процесу з'єднання зварюванням полотнища обичайки міцним ненапруженим швом. При намотуванні полотнища по твірній циліндра на котушку з радіусом меншим, ніж проектний радіус резервуара з одночасним зварюванням зовнішніх швів безпосередньо на рулоні отримують проектне полотнище обичайки з листових елементів, з'єднаних двостороннім міцним зварювальним швом. На внутрішню поверхню шва діє напруга стиснення F1, зовнішня поверхня знаходиться в переднапруженому стані розтягування Р1. Оскільки рулон має радіус кривизни R1, що менше радіусу R2 резервуара, при монтажі напруження в зварних швах компенсуються, тобто на внутрішній поверхні напруження стиснення F1 зменшується до F2, а по зовнішній поверхні напруження розтягування Р1 зменшується до Р2, що підвищує їх міцність, стійкість до старіння і крихкого руйнування. Слід зазначити, що всі зварні шви полотнища обичайки виконуються в умовах легкого доступу, що не вимагає складних і дорогих спеціальних пристосувань, що значно, в порівнянні з найближчим аналогом, знижує трудомісткість, енергоємність процесу зварювання і сприяє якісному виконанню зварних швів. Контроль якості зварних з'єднань, а також контроль правильності циліндричної форми резервуара не вимагає складних пристосувань і засобів безпеки. Всі шви надійно контролюють відомими неруйнуючими методами поетапно в доступному режимі на робочому майданчику до монтажу резервуара, а правильність циліндричної форми обичайки резервуара забезпечується мінімальною пластичною деформацією всього полотнища обичайки в процесі його виготовлення і утворення рулону. Таким чином, сукупність істотних ознак винаходу, що пропонується, дозволяє вирішити поставлену задачу - підвищити міцність зварних з'єднань листових елементів при виготовленні циліндричної обичайки великогабаритних резервуарів і міцність і надійність самої обичайки при одночасному зниженні трудомісткості і енергоємності її виготовлення. Це підтверджується конкретним прикладом виготовлення з листових елементів циліндричної обичайки великогабаритного резервуара для збереження нафтопродуктів висотою Н=7,5м і діаметром ∅=7,5м. На Фіг.1 схемно показана розкладка і зварювання листових елементів; На Фіг.2 - процес змотування полотнища в рулон з одночасним зварюванням; На Фіг.3 - вектори напруги в зварювальних швах при виготовленні полотнища, На Фіг.4 - вектори напруги в зварювальних швах після монтажу полотнища обичайки. Листові елементи 1 розкладають на горизонтальному робочому майданчику кромками 2 один 5 88526 до одного, з утворенням заданих габаритів площі полотнища 3 обичайки (7,5м × 23,55м), потім всі кромки листових елементів 1 полотнища 3 зварюють. Контроль зварних з'єднань на цьому етапі виконують вакууметричним методом. На край створеного полотнища 3, паралельно осі циліндра обичайки, встановлюють котушку 4 радіусом 2м, укріплюють край на котушці 4 і за допомогою тягових механізмів (на Фіг.2 не показані) намотують полотнище 3 на котушку 4. Одночасно зварюють з'єднувальні шви 5 по зовнішній поверхні. При цьому контроль всіх зварних з'єднань на цьому етапі виконують ультразвуковим методом. Після закінчення намотування полотнища 3 закріплюють на котушці інший край полотнища і котушку з полотнищем встановлюють на місці монтажу, де ко Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 тушку розмотують з утворенням циліндричної форми обичайки резервуара. В якості тягових механізмів при намотуванні полотнища на котушку і монтажних роботах використовують будь-які відомі доступні механізми лебідки, трактори і тому подібне. Використання пропонованого способу виготовлення циліндричної обичайки великогабаритних резервуарів дозволяє понизити трудомісткість і енергоємність при виготовленні резервуарів при одночасному забезпеченні міцності і надійності оболонки резервуара. Виготовлення циліндричної обичайки великогабаритних резервуарів запропонованим способом значно підвищує продуктивність і знижує затрати на виготовлення при забезпеченні високого ступеню якості всього резервуара. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601