2.3.3 Корпусные транспортные сварные конструкции

К корпусным транспортным сварным конструкциям относятся элементы каркаса пассажирского вагона (рис. 24), корпусов речных и морских судов (рис. 25), каркасов автобусов (рис. 26).

Рис.24. Сварной каркас пассажирского вагона

Рис. 25. Часть конструкции сварного корпуса морского корабля

Рис. 26. Один из элементов сварного каркаса автобуса «НефАЗ»

2.4 Виды и краткая характеристика сварных сооружений

Под сварными сооружениями понимают конструкции большого объема или большой протяженности, состоящие из большого количества деталей и сборочных единиц, соединенных друг с другом с помощью сварки. Основная особенность сварных сооружений – их сборка и сварка непосредственно на площадках или трассах их будущей эксплуатации. Связано это с большими размерами сооружений.

Наиболее характерными видами сооружений являются каркасы промышленных зданий и сварные железнодорожные мосты, магистральные и технологические трубопроводы, стальные вертикальные цилиндрические резервуары для хранения нефтепродуктов и газгольдеры, сварные корпуса доменной печи для получения чугуна и воздухоподогревателя для нее.

Магистральные трубопроводы

К магистральным трубопроводам относятся нефте- и газопроводы большого диаметра (530.мм и более), предназначенные для транспортировки нефтепродуктов и природного газа на большие расстояния. Для этого нефтепродукты и природный газ подают в трубопроводы под давлением до 9.8 МПа (98 Кг/см²) и строят через определенные расстояния промежуточные перекачивающей станции с парками резервуаров.

Нефтепроводы прокладывают из труб диаметром 420 – 1220 мм, газопроводы – из труб диаметром 420 – 1420 мм. Трубопроводы при их строительстве укладывают в траншеи. При пересечении водных преград – опускают на дно рек и водоемов.

Для защиты от коррозии и воздействия блуждающих токов трубы при строительстве трубопроводов покрывают снаружи защитным слоем из полиэтиленовых материалов с помощью клеящих веществ. Соединяют трубы исключительно способами дуговой сварки встык. Кроме воздействия повышенного давления материал стенок труб изнутри может подвергаться также коррозионному воздействию. Особенно при транспортировке нефти, содержащей серу или другие вещества, вызывающие коррозию.

Общий вид одного из участков трассы сооружения магистрального трубопровода представлен на рис. 27.

Рис. 27. Один из участков трассы сооружаемого магистрального трубопровода

Технологические трубопроводы

К технологическим относятся трубопроводы, сооружаемые в пределах промышленных предприятий для транспортировки жидких и газообразных веществ с различными физико-химическими свойствами в пределах рабочих давлений от 0,001 МПа (0,01 кгс/см²) до 10 МПа (100 кгс/см²) и рабочих температур от -196 °С до +700 °С. Они сооружаются на нефтехимических предприятиях для транспортировки готовой продукции, сырья, полуфабрикатов, топлива, пара, воды, различных реагентов и других веществ.

К технологическим трубопроводам относятся также межзаводские нефтепродуктопроводы и газопроводы, находящиеся на балансе нефтехимического предприятия и обеспечивающие ведение на нем технологического процесса и эксплуатацию оборудования. Монтируются технологические трубопроводы на железобетонных эстакадах (рис. 28)

Рис. 28. Эстакада технологических трубопроводов между установками для переработки нефти на одном из нефтехимических предприятий

Резервуары и газгольдеры

При строительстве применяются резервуары следующих типов:

- резервуары вертикальные стальные со стационарной крышей и понтоном (РВСП);

- резервуары вертикальные стальные с плавающей крышей (РВСПК).

Вертикальные цилиндрические резервуары (рис. 29) в основном проектируют и применяют для хранения нефтепродуктов. Высота резервуаров обычно составляет 12 м или 18 м, диаметр – от 10м до 60 м, объем 200 – 50 000 м³ . За рубежом сооружают резервуары объемом до 200 000 м³ .

Рис. 29. Вертикальный цилиндрический резервуар со стационарной крышей

Газгольдерами называют резервуары, предназначенные для хранения больших объемов газообразных продуктов. Они имеют более сложную, чем резервуары конструкцию, что связано с необходимостью предотвращения проникновения хранимых газов в окружающую среду. Проектируют и сооружают газгольдеры либо цилиндрической формы, либо сферической. Общий вид газгольдера сферической формы представлен на рисунке 30.

Рис. 30. Сферический газгольдер

Сооружения доменного комплекса для получения чугуна (рис.31) имеют высоту 40 м и более. К ним тоже предъявляются требования герметичности и прочности.

а б в

Рис. 31. Комплекс сооружений для производства чугуна: а – воздухонагреватели, б – доменная печь, в – пылеуловитель и скрубберы

Примеры сварных сооружений металлургических заводов и гидростанций

Кожух доменной печи – несущая конструкция (рис. 32). Его собирают из предварительно вальцованных заготовок из листов толщиной до 60 мм и соединяют стыковыми сварными швами. Диаметр кожуха может превышать 15м. Воздухонагреватели (рис. 32), пылеуловители и скрубберы представляют собой цилиндрические сооружения-сосуды диаметром 7 – 11 м со сферическими или коническими куполами. Их собирают из листовых заготовок толщиной 10 – 20 мм и соединяют стыковыми сварными швами.

а б

Рис. 32. Конструкции: а – кожуха доменной печи, б – воздухонагревателя

Сложное сварное сооружение представляет собой также спиральная камера гидротурбины (рис. 33), имеющую переменную пространственную кривизну.

Рис. 33. Спиральная камера гидротурбины

Необходимость ограничения отклонений от проектных размеров и формы готовой камеры предъявляют жесткие требования к точности раскроя и изготовления листовых заготовок, их сборке и сварке.