3. Технология изготовления сосудов и резервуаров.

Резервуары и сосуды, работающие без давления. К этой группе относятся резервуары и сосуды для хранения жидкостей, газгольдеры для газа низкого давления (менее 0,7 атм). Близкими к этим конструкциям по технологическим приемам сварки являются газопроводы большого диаметра, кожухи различного рода химической аппаратуры, корпуса судов, их переборки, палубы, обшивка и пр. Изделия данного типа собирают из листов толщиной до 10—12 мм, свариваемых друг с другом в стык или в нахлестку При монтаже таких конструкций швы приходится сваривать в разнообразных положениях: нижнем, вертикальном, горизонтальном и потолочном. От швов в этих конструкциях требуется не только прочность, но и плотность.

Типичными для данной группы конструкций являются резервуары для нефтепродуктов, состоящие из плоского днища, цилиндрической части и крыши. Такие резервуары строятся обычно емкостью до 10 000 м³. Цилиндрическая часть резервуара изготовляется из поясов, высота которых определяется шириной листов и равна 1400—1500 мм. Вертикальные швы свариваются в стык, горизонтальные — в стык или в нахлестку. Ширина нахлестки должна равняться четырехкратной толщине листа, но не менее 20 мм Листы крыши укладываются на решетчатые фермы и балки, располагаемые по радиусам и скрепляемые поперечными прогонами.

В настоящее время при изготовлении резервуаров широко используются наиболее передовые способы сварки — автоматическая и полуавтоматическая под слоем флюса и в среде углекислого газа. Ручная сварка применяется при сборочно-монтажных работах используются также новые методы организации работ по строительству резервуаров. Так, например, получил распространение новый рулонный метод изготовления крупных резервуаров, разработанный сотрудниками Института электросварки им. Е. О. Патона. По этому способу стенка, днище и кровля резервуара изготовляются заблаговременно на заводе из отдельных листов с применением автоматической сварки готовые полотнища свертываются в рулон и в таком виде транспортируются на место установки резервуара Корпус резервуара емкостью 5000 м³, диаметром 23 м и высотой 12 м сворачивается в восьмислойный рулон диаметром 2,8 м, весом 40 т.

С помощью кранов рулоны устанавливают на днище (рис. 68), с помощью лебедок и тракторов их развертывают, после чего резервуар

окончательно сваривают. Фермы кровли монтируются в процессе развертывания рулона Новый способ значительно сокращает стоимость и сроки сборки и сварки резервуаров и позволяет механизировать основные операции по их сооружению, а также улучшает качество резервуаров

4. Контроль сварных соединений на плотность.

Испытаниям на плотность подвергают емкости для горючего, масла, воды, трубопроводы, газольдеры, паровые котлы и др Существуют несколько методов контроля плотности сварных швов. Методы испытаний на непроницаемость и герметичность корпусов металлических судов регламентированы ГОСТ 3285 — 77, метод испытания металлических труб гидравлическим давлением — ГОСТ 3845 — 75. Нормы и правила гидравлических и воздушных испытаний машин, механизмов, паровых котлов, сосудов и аппаратов судов указаны в ГОСТ 22161 — 76*.

Гидравлическое испытание При этом методе испытания в сосуде после наполнения его водой с помощью насоса или гидравлического пресса создают избыточное давление. Давление при испытании обычно берут в 1,5—2 раза больше рабочего Величину давления определяют по проверенному и опломбированному манометру. Испытываемый сосуд под давлением выдерживают в течение 5—10 мин. За это время швы осматривают на отсутствие течи, капель и отпотеваний. Для гидравлического испытания применяют не только воду, но и авиационное масло или дизельное топливо (при контроле плотности швов в масляных и топливных баках, трубопроводах).

Кроме того, испытание может производиться наливом воды. Так испытывают вертикальные резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, газгольдеры и другие емкости.

Пневматическое испытание. При пневматическом испытании сжатый газ (воздух, азот, инертные газы) или пар подают в испытываемый сосуд. Сосуды небольшого объема погружают в ванну с водой, где по выходящим через неплотности в швах пузырькам газа обнаруживают дефектные места. Более крупные сварные резервуары и трубопроводы испытывают путем смазывания сварных швов пенным индикатором. Наиболее распространённым пенным индикатором является водный раствор мыла. Для испытания при отрицательных температурах пригодны смесь мыльного раствора с глицерином, льняное масло и др.

При пневматических испытаниях необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. На подводящей магистрали должны быть запорные краны и предохранительные клапаны. Кроме рабочего манометра при испытаниях предусматривают контрольный манометр. При испытании под давлением не допускается обстукивание сварных швов и исправление дефектов.

Вакуум-испытания. Участок шва, проверяемый на плотность, смачивают водным раствором мыла. На шов устанавливают вакуум-камеру, представляющую собой коробку с открытым дном и прозрачной верхней крышкой из плексигласа. По контуру открытого дна вакуум-камера имеет резиновое уплотнение. Из камеры выкачивают воздух до определенного разрежения. По вспениванию мыльного раствора, которое наблюдают через крышку, обнаруживают расположение дефектов. Этот метод нашел применение при контроле стыковых швов днищ резервуаров

Испытание керосином Этот метод испытания основан на явлении капиллярности, которое заключается в способности многих жидкостей, в том числе и керосина, подниматься по капиллярным трубкам (трубкам малого поперечного сечения). Такими капиллярными трубками являются сквозные поры и трещины в металле сварного шва. Одну сторону стыкового шва покрывают водным раствором мела, после высыхания которого другую сторону смачивают керосином. Время выдержки изделия после смачивания керосином зависит от толщины свариваемых деталей: чем больше толщина и чем ниже температура воздуха, тем больше время выдержки.

Испытание аммиаком. Сущность этого метода заключается в том, что испытываемые швы покрывают бумажной лентой или марлей (рис. 4), которая пропитана 5 %-ным водным раствором азотнокислой ртути или фенолфталеином. В изделие нагнетается воздух до определенного давления и одновременно подают некоторое количество газа (аммиака). Проходя через поры шва, аммиак оставляет на бумаге черные (бумага пропитана раствором азотнокислой ртути) или красные (фенолфталеиновая бумага) пятна.