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 циліндрової поверхні резервуара, який відрізняється тим, що формування площі поверхні полотнища виконують на горизонтальному майданчику, а зварювальне з'єднання кромок листових елементів ведуть в дві 3 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 циліндрової обичайки з листових елементів, що дешевше і простіше при транспортуванні на місце монтажу резервуару. Відоме технічне рішення способу виготовлення циліндрової обичайки великогабаритних резервуарів згідно [патенту UA №56961 А від 15.05.2003г. МПК Е04Н7/00, 7/06 «Спосіб монтажу резервуару та пристрій для його здійснення» (найближчий аналог)]. Згідно відомому технічному рішенню циліндрову обичайку великогабаритного резервуару формують на місці монтажу резервуару з блоків, які у свою чергу формують з листових елементів шляхом їх зварювання на спеціальному поворотному стенді, який має радіус кривизни, рівний радіусу резервуара. Блоки з чотирьохшести листових елементів, що є частиною обичайки, при вертикальному монтажі сполучають між собою з утворенням циліндрової обичайки. Відомий спосіб дозволяє формування полотнища циліндрової обичайки з листових елементів, що полегшує і здешевлює транспортування елементів монтажу резервуара і дозволяє не обмежувати розміри полотнища циліндрової обичайки розмірами рулонів. Оскільки зварне з'єднання частин поверхні обичайки виконують на стенді з радіусом кривизни, рівним радіусу резервуару, напруга в сполучних швах повинна бути мінімальною, що дає можливість отримати конструкцію резервуара більш міцною. Проте, очевидно, що на поверхні поворотного стенду можливо лише одностороннє з'єднання зварюванням листових елементів. Це знижує надійність сполучного шва, тим паче, що самі листи мають плоску поверхню, і при подальшому монтажі вони працюватимуть як плоска пружина некомпенсовано навантажуючи односторонній шов внутрішньою напругою. Крім того, при з'єднанні самих блоків при монтажі і формуванні циліндра обичайки резервуара також неминуче некомпенсоване навантаження сполучних зварних швів між блоками, що знижує міцність самих зварних з'єднань і надійність всього резервуара. Для підвищення надійності і міцності всіх з'єднань обичайки резервуара необхідний двосторонній зварний шов, який в умовах відомого технічного рішення можна виконати тільки з використанням складних механізмів і пристосувань. Для зварювання блока необхідно перевернути з'єднаний і сформований з декількох листових елементів блок, для чого використовують складний електромагнітний стапель і механізм перевертання полотнища блока. Ці додаткові механізми диктують обмеження по розмірах зварюваних полотнищ, тобто розмірам блока. 30200 4 Монтаж обичайки з окремих блоків також трудомісткий, оскільки вимагає використання великої кількості спеціальної техніки і кваліфікованих фахівців для складного контролю правильності циліндрової форми всього резервуара і складної техніки зварювання. Одночасно всі етапи зварювання повинні підлягати контролю. Контроль всіх етапів формування циліндрової обичайки з листових елементів, згідно відомого способу, очевидно пов'язаний з складнощами. Завданням корисної моделі, що заявляється, є підвищення міцності зварних з'єднань листових елементів при виготовленні циліндрової обичайки великогабаритних резервуарів і міцність і надійність самої обичайки при одночасному зниженні трудомісткості і енергоємності виготовлення. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі 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 циліндрової поверхні резервуара, згідно корисної моделі, 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 кривизни, меншим від радіуса кривизни 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 циліндрову поверхню резервуара шляхом розмотування полотнища з котушки з подальшим зварюванням вертикального шва. Суть корисної моделі, що заявляється, полягає в наступному. 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 резервуару 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 в переднапруженому стані розтягування Р1. 5 Оскільки рулон має радіус кривизни R1 менше радіуса R2 резервуара, при монтажі напруги в зварних швах компенсуються, тобто на внутрішній поверхні напруга стиснення F1 зменшується до F2, а по зовнішній поверхні напруга 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 циліндрової 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 циліндрової форми обичайки резервуара забезпечується мінімальною пластичною деформацією всього полотнища обичайки в процесі його виготовлення і утворення рулону. Таким чином, сукупність істотних ознак корисної моделі, що заявляється, дозволяє вирішити поставлену задачу - підвищити міцність зварних з'єднань листових елементів при виготовленні циліндрової 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 циліндрової обичайки великогабаритного резервуара для збереження нафтопродуктів висотою Н=7,5м і діаметром Æ=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 (на Фіг. не показані) один 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 30200 6 полотнищем встановлюють на місці монтажу, де котушку розмотують з утворенням циліндрової 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 циліндрової обичайки великогабаритних резервуарів дозволяє понизити трудомісткість і енергоємність при виготовленні резервуарів при одночасному забезпеченні міцності і надійності оболонки резервуара. Виготовлення циліндрової обичайки великогабаритних резервуарів запропонованим способом значно підвищує продуктивність і знижує затрати на виготовлення при забезпеченні високого ступеню якості всього резервуара. 7 30200 8