ГОТОВО / [12] Проектирование сборочных операций

Рисунок 18 – Схема винтовой стяжки

1 – винтовой зажим левого плеча; 2 – механизм сближения плеч; 3 – винтовой зажим правого плеча; 4 – правое плечо; 5 – левое плечо; 6 – механизм изменения длины левого плеча

Сборку продольных стыков обечаек производят на роликовом стенде Т-30А с применением УСП. Роликовый стенд предназначен для вращения длинных цилиндрических изделий при автоматической сварке продольных и кольцевых швов. Технические данные стенда приведены в таблице 10.

Таблица 10 – Техническая характеристика роликового стенда Т-30А

Максимальная грузоподъемность, кг	10000
Допустимая нагрузка на один ролик, кг	1300
Диаметр свариваемых изделий, мм	650 – 2000
Скорость вращения, м/ч	24 – 96
Маршевая скорость, м/мин	13

Сборку производим в следующей последовательности:

1. Обечайка устанавливается на роликовый стенд (рисунок 19)

2. Устанавливается требуемый зазор в стыке при помощи винтовых стяжек (рисунок 19). Стяжки разместим по обеим сторонам обечайки и по центру с шагом 400 мм, зазор в стыке b = 0⁺¹ мм. Величину зазора в стыке будем контролировать с помощью специальных щупов или калиброванной закаленной стальной проволоки.

Рисунок 19 – Установка зазора и превышения кромок в стыке

3. Выставим минимальное превышение кромок Δ в стыке, но не более допустимого, при помощи винтовых стяжек, посредством изменения длины левого плеч. В кольцевых и продольных швах на биметаллических сосудах толщиной от 20 до 50 мм максимальное допустимое смещение кромок составляет 50% от толщины плакирующего слоя, в нашем случае Δ=1,1 мм.

4. Произвести прихватку стыка полуавтоматом ПДГ-505 в СО₂ проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6 мм, ток постоянный, полярность обратная. Длина прихваток должна составлять (2 – 5) S, но не более 100 мм, принимаем равным 100 мм, количество прихваток – 5 шт, расстояние между прихватками должно составлять (10 – 40)S, но не более 500 мм, расстояние примем равным 370 мм для листа шириной 2000 мм; 450 мм для листа шириной 2300 мм. Техническая характеристика полуавтомата приведена в таблице 11.

5. Приварить входные и выходные планки (на один из стыков входные планки и контрольную пластину) полуавтоматом ПДГ-505 в СО₂ проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6 мм, ток постоянный, полярность обратная.

6. Удаляем полуструбцины и винтовые стяжки пневмозубилом, места их установки зачищаем. Далее заготовку подаем на сварку продольного стыка.

Таблица 11– Техническая характеристика полуавтомата ПДГ-505

Параметр	Величина
Напряжение питающеё сети, В	380
Сварочный ток, А: номинальный пределы регулирования	500 150…500
Электродная проволока: диаметр, мм скорость подачи электродной проволоки, м/ч	1,2…2,0 120…1200
Тип источника питания	ВДУ-504
Габаритные размеры, мм: подающего механизма шкафа управления	470298260 500460700
Масса, кг: подающего механизма шкафа управления	13,0 74

3.2 Сборка обечаек в корпус

Сборка осуществляется на специальной установке (рисунок 20) последующим наращиванием обечаек в корпус. Предварительно все обечайки данного корпуса подвергают измерению периметра обечаек с обеих сторон.

1. Предварительно, чтобы исключить превышение кромок сверх допустимого, все обечайки данного корпуса подвергаются измерению периметра рулеткой. На каждой обечайке мелом наносится значение периметра.

2. Установить на роликовый стенд первые две обечайки, периметры которых наиболее близки друг другу. Согласно требованиям ГОСТ Р 52630 , продольные швы смежных обечаек и днищ не должны быть продолжением друг друга, смещаться на расстояние трёх кратной толщины металла, но не менее 100 мм (в нашем случае 100 мм). Причем продольные стыки должны располагаться в одной плоскости. Это связано с тем, что продольные стыки отвечают за прочность конструкции и поэтому должны находиться в зоне осмотра.

Рисунок 20 – Установка для сборки обечаек в корпус

1 – тележка; 2 – скоба сборочная, на которой закрепляются все силовые механизмы; 3 – винт, обеспечивающий совместно с пневмоцилиндром фиксацию первой обечайки от сдвига при установке зазора в стык; 4 - винт с наконечником; 5 – роликовый стенд с приводом вращения; 6,7 гидроцилиндры; 8 – гидротолкатель; 9 – собираемые обечейки

Перекрещивающиеся швы не допускаются в сосудах, работающих под давлением более 1,6 МПа, из-за сложного напряженного состояния в них. В некоторых случаях, при давлении менее 1,6 МПа и условии 100% автоматической сварки всех швов и 100% ультразвукового или рентгеновского контроля перекрещивающиеся швы могут быть допущены.

Согласно вышеперечисленным требованиям ГОСТ Р 52630 величина смещения продольных стыков обечаек в корпусе составит 100 мм.

3. Установим первые две обечайки так, чтобы зазор в стыке превышал стандартный на 5…10 мм. Требуемая величина зазора в стыке должна быть b=0⁺¹ мм, т.к. сварка кольцевых стыков будет производиться автоматической дуговой сваркой под флюсом согласно разделке С19 ГОСТ 16098-80. Внутрь обечайки перемещается тележка 1 со скобой 2, винт 3 опускается в нижнее положение, после чего гидроцилиндром 6 обечайка 10 жестко фиксируется. Гидротолкателем 8 обечайка 9 перемещается к обечайки 10 на величину зазора. При помощи винта 4 и гидроцилиндра 7 обечайки устанавливаются таким образом, что превышение кромок в нижней точке становится равном нулю. В верхней точке измеряют превышение кромок Δ. При помощи гидроцилиндра 7 добиваются установления превышения кромок в нижней точке не более 1,2 мм. Осуществляется прихватка в точке 1 (рисунок 21).

Рисунок 21 – Схема расположения прихваток при сборке обечаек

4. Установив прихватку в точке 1, винт 3 и 4 освобождаются от соприкосновения с корпусом, роликовый стенд поворачивается на 180º для установки прихватки в точке 2, затем в точке 3 и 4. После этого устанавливаем прихватки в той же последовательности согласно схеме представленной на рисунке 21. Длина прихваток должна составлять (2 – 5)S, но не более 100 мм. Принимаем равным 100 мм. Количество прихваток 15 шт, расстояние между прихватками должно составлять (10 – 40)S , но не более 500 мм – примем равным 475 мм. Прихватку будем выполнять полуавтоматом ПДГ-505 в СО₂ проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм, ток постоянный, полярность обратная.

5. После сборки стыка двух обечаек скоба 2 перемещается по роликовому стенду для установки третьей обечайки. Операции повторяются, но с учетом превышения кромок в каждом стыке. После сборки корпуса, он поступает на сборку с первым днищем.

3.3 Сборка заготовок эллиптических днищ

Согласно схеме компоновки днищ по ОСТ 26.291-94 заготовки днища разрешается делать сварными. Сборку осуществлять на универсальных сборочно-сварочных плитах, обеспечивающих достаточную плоскость стола для точной сборки заготовок днищ.

Сборочная плита (рисунок 22) состоит из набора пазов, такие плиты собирают из отдельных литых блоков размером 1,52 м и из них комплектуют плиты необходимых размеров. В эти пазы с помощью винтовых зажимов закрепляются специальные сборочные приспособления.

Рисунок 22 – Плита сборочно-сварочная

Необходимо обеспечить зазор и превышение кромок, так как стыки заготовок днищ являются ответственными за прочность конструкции, то превышение кромок должно быть таким же как и стыки продольных стыков обечаек.

Зазор в стыке регулируется винтовыми стяжками и контролируют щупом. Превышение кромок измеряется каждые 400…500 мм, устанавливаются полуструпцины и прихватки. Сборку заготовок днищ производят аналогично сборке продольных стыков обечаек.

После сборки заготовок днища, устанавливаются входные и выходные планки и как правило, контрольные пластины с обратной стороны стыка согласно (рисунку 21).

Рисунок 23 – Схема базирования сборки заготовок днищ

1 – входные планки; 2 – собираемые заготовки эллиптического днища; 3 – контрольные пластины, 4 - выходные планки

Производится прихватка стыка полуавтоматом ПДГ-505 в СО₂ проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм, ток постоянный, полярность обратная. Длина прихваток 100 мм, расстояние между прихватками 400 мм (5 штук) – для эллиптического днища. Привариваются входные и выходные планки (на один из стыков входные планки и контрольную пластину) стыка полуавтоматом ПДГ-505 в СО₂ проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6 мм, ток постоянный, полярность обратная.

3.4 Сборка эллиптического днища с корпусом аппарата

1. Установим днище на ложемент и зафиксируем его при помощи 12 пневмоцилиндров, которые захватывают и удерживают его. При сборке эллиптических днищ с корпусом согласно ОСТ 26.291-94, сварные швы днищ не должны совпадать с продольными швами корпуса и отстоять друг от друга на величину не менее трех толщин корпуса или днища, но не менее 100 мм.

2. Установим на торцевой поверхности днища щупы равные величине зазора в стыке. Величина зазора в стыке должна быть b=0⁺¹ мм, т.к. по ГОСТ 16098-80 принята разделка кромок типа С19.

3. Гидроподъемником поднимем ложемент и состыкуем днище с корпусом. Оставшиеся 12 пневмоцилиндров одновременно обеспечивают центрацию днища относительно оси корпуса.

4. Установим прихватки, в той же последовательности, и тем же материалом что и при сборке обечаек в корпус (рисунок 24). После сборки корпуса с первым днищем осуществляется сварка всех кольцевых стыков.

Рисунок 24 – Установка для сборки корпуса с днищем

1 – устройство или ложемент днища; 2 – днище, привариваемое к корпусу;

3 – поворотный механизм; 4 – роликовый стенд; 5 – корпус;

6 – пневмоцилиндры

3.5 Сборка конической обечайки

Согласно ОСТ 26.291-94 конические обечайки разрешается делать сварными из неограниченного количества лепестков. Сборку осуществляют на универсальных сборочно-сварочных плитах, обеспечивающих достаточную плоскость стола для точной сборки заготовок днищ.

Сборку заготовок конического днища будем производить в следующей последовательности:

1. Собираемые заготовки помещаются на сборочную плиту.

2. Выставляется зазор в каждом стыке, для чего используется по две винтовые пары на каждый стык, располагая их так, чтобы они находились на равном расстоянии друг от друга. Величина зазора в стыке должна соответствовать ГОСТ 16098-80, разделка кромок С19, т. е. b=0⁺¹ мм. Величину зазора в стыке контролируют с помощью специальных щупов или калиброванной, закаленной стальной проволоки.

1 – вводная (выводная) планка; 2 – контрольная пластина; 3 – упор;

4 – прижим; 5 – винтовая пара

Рисунок 25 – Сборка заготовки конической обечайки

3. Зафиксируем положение заготовок с выставленным зазором посредством прижимов.

4. Максимальное превышение кромок в стыке Δ=2,2 мм при необходимости обеспечивается с помощью полуструбцин.

5. Фиксацию собранных элементов осуществляется с помощью прихваток. Произвести прихватку полуавтоматом ПДГ-505 в смеси СО₂ проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70 диаметром 1,2 мм, ток постоянный, полярность обратная.

6. Привариваем вводные, выводные планки и контрольные пластины полуавтоматом ПДГ-505 в смеси СО₂ проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70 диаметром 1,2 мм, ток постоянный, полярность обратная.

7. Удаляем сборочные приспособления абразивными кругами и места их установки зачищаем.

8. Отправляем заготовку на сварку, после сварки производится вальцевание.

3.5 Разметка корпуса под штуцера и люки

Задачей разметки является определение координат центра отверстия штуцера или люка согласно основному виду и плану расположения штуцеров и люков. Используется способ лазерной разметки. Выбирается базовая плоскость, как правило, кольцевой стык днища по оси шва или плоскость разъема корпуса и второго днища. Намечается базовая линия, за которую принимается продольная линия, на которой располагается максимальное количество штуцеров и люков, отмеряют от базовой плоскости расстояние, на котором расположена плоскость, в которой находится отверстие. После чего определяется угол, под которым располагается в этой плоскости искомый центр отверстия относительно базовой линии. В месте найденного центра производят насечку керном и сверлят (либо вырезают) отверстие.

При лазерном способе разметки вне корпуса аппарата на горизонтальную площадку устанавливается генератор лазерного излучения таким образом, чтобы луч находился в одной плоскости с главной осью аппарата.

1 – лазерный генератор; 2 – поворотный отражатель с изгибом;

1. – размечаемый корпус; 4 – центр отверстия под люк

Рисунок 26 – Схема разметки корпуса под установку штуцеров и люков

Внутрь корпуса аппарата помещается передвижная тележка с отражателем и устройство для отклонения лазерного луча. Тележка устанавливается на необходимое расстояние от базовой плоскости, включается лазерный генератор, отраженный от призмы луч указывает центр отверстия штуцера или люка. Осуществляют кернение и сверление сквозного отверстия. Если штуцер расположен вне главной плоскости, тележку перемещают на нужное расстояние и при помощи устройства для отклонения луча лазерный луч отклоняют на требуемый угол. Одновременно с вырезкой отверстий возможна подготовка кромок под сварку с обязательным припуском на механическую обработку.

Отклонения по диаметрам отверстий для штуцеров и люков не должны быть более: ^+1,5_-0,5­ для отверстий Ø до 150 мм; ^+2,0_-0,5­для Ø 150 – 300 мм и

^+3,0_-0,5­мм для Ø > 300 мм. Для вырезки отверстий используется аппарат воздушно-плазменной резки ПУРМ-320А.

После плазменной резки сталей аустенитного класса необходима зачистка наждачным кругом на глубину 2 мм до полного удаления следов резки (или строжки).После вырезки отверстий под штуцера и люки необходимо произвести подготовку кромок.

Для этой операции используем машину «GERIMA-MSA 600». Затем приступим непосредственно к установке штуцеров и люков.

3.6 Установка штуцеров и люков

После вырезки всех отверстий в корпусе и подготовки кромок под сварку устанавливаются штуцера и люки. Для установки штуцеров будем использовать схему заглубления штуцера в корпус аппарата. Для приварки штуцера к днищам толщиной 22 мм с требованиями и без требований стойкости против МКК рекомендуются тавровые сварные соединения типа Т1 по ОСТ 26.260.480 – 2003 (рисунок 24).

Рисунок 27 – тавровое соединение типа Т1

Последовательность установки следующая:

1. Устанавливаем штуцер или люк согласно принятой для него схеме.

2. Выверяем перпендикулярность оси люка или штуцера относительно корпуса при помощи угольника. В соответствии с требованиями ГОСТ Р 52630 выверяем позиционное отклонение осей штуцеров и люков (допускается не более ±10 мм)и отклонение по высоте (вылету) штуцеров (не должно быть более ±5 мм).

Произвести прихватку штуцера полуавтоматом ПДГ-505 в СО₂ проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм, ток постоянный, полярность обратная. После сборки всех штуцеров с корпусом произвести их приварку. Количество прихваток – 3, расположенные под углом 120º друг к другу, длина прихватки 50 мм. С помощью распорки устанавливают необходимую величину заглубления штуцера в корпус аппарата (рисунок 28), проверяют позиционное отклонение осей штуцеров и люков (допускается не более ±10 мм).

Установка штуцеров в корпус производится двумя сборщиками, один из которых при постановку другим прихваток удерживает штуцер в заданном положении. Зазор между корпусом аппарата и штуцером контролируется при помощи калиброванной проволоки.

1 – штуцер/люк; 2 – стенка сосуда; 3 – распорка

Рисунок 28 – Схема установки штуцеров в корпус аппарата

54