2.3.5 Требования к сварным соединениям в сопряжении стенки с днищем резервуара

2.3.5.1 Сопряжение стенки с днищем в цилиндрических резервуарах (уторный узел) работает в условиях сложного напряженно-деформированного состояния при высоком уровне напряжений. На резервуарах емкостью 20 000 м³ и более напряжения в зонах перехода от металла шва к основному металлу достигают предела текучести, что определяет высокий уровень требований к качеству выполнения уторных сварных швов.

2.3.5.2 Конструктивная форма уторного шва - тавровое соединение с конструктивным непроваром (соединения №7 и №8 в табл. 2.3.1). Условия работы внутреннего и наружного угловых швов таврового соединения значительно отличаются. Напряжения в зонах сопряжения внутреннего уторного шва с основным металлом резко увеличиваются с увеличением величины выпуклости шва и при наличии подрезов.

2.3.5.3 Для повышения надежности и долговечности внутреннего сварного уторного шва необходимо обеспечивать минимальную концентрацию напряжений в зонах сопряжения с основным металлом. Здесь недопустимы подрезы и наплывы. Шов должен выполняться с плавным сопряжением.

2.3.5.4 Наружный шов уторного узла может выполняться в соответствии с общими требованиями к сварным соединениям резервуаров.

2.3.5.5 К подготовке кромок и форме уторного шва предъявляются следующие требования, позволяющие добиться снижения концентрации напряжений:

• Сварное соединение, выполняемое с двухсторонним скосом кромок стенки должно иметь угол скоса 42± 3 град.

• Катет внутреннего и наружного швов уторного узла должен быть равен толщине листов окраек, но не более 12 мм, если толщина кольцевых окраек не превышает 12 мм. При толщине окраек свыше 12 мм катет швов не должен превышать 12 мм;

• Внутренний шов уторного узла должен иметь вогнутую форму с величиной вогнутости 0…2 мм. Наружный шов уторного узла может иметь выпуклую форму с величиной выпуклости не более 2 мм.

2.3.5.6. Требования к механическим свойствам уторного шва должны быть аналогичны требованиям к стыковым соединениям стенки. На поперечных шлифах должны быть оценены форма и геометрические параметры уторных швов и произведены замеры твердости по Виккерсу металла шва и зоны термического влияния. Прочностные свойства и ударную вязкость определяют по результатам испытаний контрольных стыковых соединений-прототипов из сталей аналогичных марок, выполненных аналогичным способом сварки с использованием тех же материалов и режимов сварки (погонных энергий), что и при выполнении уторного шва. Дополнительным требованием является оценка равнопрочности по двум показателям – нормативным значениям предела прочности и предела текучести основного металла.

2.3.6 Требования к сварным соединениям стенки.

2.3.6.1 Для выполнения вертикальных сварных швов стенки применяются следующие типы сварных соединений:

• одностороннее стыковое соединение при толщине листов до 10 мм включительно (соединение №9 в табл. 2.3.1);

• двухстороннее стыковое соединение при толщине листов более 10 мм (соединение №10 в табл. 2.3.1);

• Стыковое соединение без разделки кромок для автоматической сварки с принудительным формированием шва (соединение №11 в табл. 2.3.1);

• Одностороннее стыковое соединение, предназначенное для автоматической (полуавтоматической) сварки с использованием керамических подкладок (соединение №12 в табл. 2.3.1);

• Двухстороннее стыковое соединение, предназначенное для автоматической (полуавтоматической) сварки с использованием керамических стержней (соединение №13 в табл. 2.3.1).

2. Для выполнения горизонтальных сварных швов стенки применяются следующие типы сварных соединений:

• Двухстороннее стыковое соединение без обработки кромки нижнего листа при разности толщин поясов , установленной в ПБ 03-605-03 (соединение № 14 в табл. 2.3.1);

• Двухстороннее стыковое соединение с обработкой кромки нижнего листа при разности толщин поясов свыше величины , установленной в ПБ 03-605-03 (соединение № 15 в табл. 2.3.1);

• Одностороннее стыковое соединение со скосом кромки верхнего листа при толщине свариваемых поясов до 10 мм включительно (соединение № 16 в табл. 2.3.1);

2.3.6.3 Требования к свойствам горизонтальных и вертикальных швов должны быть аналогичными. Сварные соединения стенок резервуаров, сооружаемых как полистовым способом, так и методом рулонирования, должны обеспечивать комплекс механических свойств в соответствии с требованиями раздела 2.3.3 и таблицы 2.3.3.

2.3.6.4 Особенностью горизонтальных стыков стенки является разнотолщинность свариваемых поясов при условии, что внутренняя сторона стыка должна собираться без уступа – по образующей внутреннего радиуса резервуара. Допускаемое смещение кромок (не более 10% толщины, но не более 3 мм) верхнего пояса должно находиться в пределах толщины нижнего пояса.

2.3.6.5 При разработке технологии сварки вертикальных стыков стенки резервуаров необходимо предусматривать специальные мероприятия по снижению угловатости сварных швов.