2.3 Виды и краткая характеристика сварных конструкций

2.3.1 Сосуды и аппараты, работающие под давлением

Наиболее типичными видами сварных конструкций, которые изготавливаются в наиболее большом количестве, являются строительные сварные конструкции, сосуды и аппараты, работающие под давлением, корпуса и каркасы различных видов транспортных средств.

Сварные сосуды и аппараты (далее - сосуды), предназначенные для применения в технологических установках химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности, изготавливаются объемом до 50 м³ и более. Они предназначаются для хранения или получения жидких, газообразных или твердых продуктов при температуре от минус 70 ^С до плюс 500 ^С. Получаемые или хранящиеся в сосудах продукты могут быть как нейтральными по своим химическим свойствам, так и чрезвычайно агрессивными, взрывоопасными и пожароопасными.

При проектировании и изготовлении сосудов и других видов сварных конструкций следует учитывать требования Правил перевозки грузов железнодорожным, водным и автомобильным транспортом. Сосуды и другие виды сварных конструкций, размеры которых не позволяют транспортировать их в собранном виде, должны проектироваться и изготавливаться из частей, соответствующих по габариту требованиям к перевозке транспортными средствами.

Примеры некоторых видов сварных сосудов и аппаратов, работающих под давлением, представлены ниже на рисунках 15 – 17.

Рис. 15 Емкость для хранения нефтепродуктов под землей

Емкость предназначена для сбора и хранения остаточных нефтепродуктов при опорожнении и пропарке технологических трубопроводов и оборудования. Объем 41 м³. Среда: углеводородный газ, нефтепродукты, сероводород до 0.1% масс., вода. Расчетное давление, МПа (кг/см²), 0.4 (4). Минимально температура стенки аппарата, находящегося под давлением, минус 37 ^С. Группа аппарата по ПБ 03-584-03 – первая.

Рис. 16. Дренажная емкость для углеводородной смеси

Емкость предназначена для сбора и хранения углеводородной смеси. Рабочее давление, МПа (кг/см²), 0.35 (3.5.; Температура эксплуатации от минус 70 ^С до плюс 70 ^С. Группа аппарата по ПБ 03-584-03 – первая

Рис. 17. Аппарат для уменьшения колебания давления в воздухопроводах

и для создания запаса воздуха при работе воздушного компрессора

Вместимость 32 м³. Рабочее давление, МПа (кгс/см²) 1.0 (10), расчетное давление 1.1 (11) МПа (кгс/см²). Рабочая температура среды от минус 60 ^С до плюс 180 ^С. Группа аппарата по ПБ 03-584-03 третья.

Сосуды и аппараты емкостного типа чаще имеют цилиндрическую форму. Их проектируют по заказам потребителей для стационарной установки в горизонтальном или вертикальном положении, а также в виде цистерн и сосудов, предназначенных для транспортировки жидких или газообразных видов продукции на автомобильном или железнодорожном транспорте. Цистерны выпускаются вместимостью 60 и 120 т диаметром до 3 м со сферическими или эллипсоидными днищами.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации сосуды и аппараты проектируются и выпускаются тонкостенными (с толщиной стенки до 4 мм), средней толщины (с толщиной стенки до 40 мм) и толстостенными (с толщиной стенки до 200 мм у аппаратов высокого давления, применяющихся в химической промышленности).

В большинстве случаев, когда при проектировании сосудов задача снижения массы не ставится, их изготавливают из малоуглеродистых или низколегированных сталей. В случаях, когда требуется защита от коррозионного воздействия среды или требуется обеспечить высокую пластичность материала при низких температурах, для изготовления корпуса и других элементов сосудов и аппаратов применяют коррозионно-стойкие стали, титановые, алюминиевые или медные сплавы. Часто для обеспечения коррозионной стойкости и необходимого срока службы требуется иметь слой коррозионно-стойкого материала толщиной 2 – 3 мм. В таких случаях для изготовления сосудов и аппаратов используют двухслойных (биметаллический) прокат.