Совершенствование методики неразрушающего контроля

Оборудование и технология сварочного производства

В данном проекте проанализирован действующий технологический процесс по изготовлению стального вертикального резервуара методом рулонной сборки.

Указано применяемое сварочное оборудование, сварочные материалы и режимы сварки. Описаны возможные дефекты сварных соединений и основного металла.

Были проанализированы действующие методы неразрушающего контроля основного металла и сварных соединений, свариваемых автоматической сваркой под слоем флюса.

Внедрение дополнительного, комбинированного метода неразрушающего контроля, доказана его целесообразность.

Проанализированы опасные и вредные факторы на участке сборки и сварки стальных резервуаров, участок неразрушающего контроля, а также описаны мероприятия по технике безопасности и противопожарной защите.

В экономической части приведено технико–экономическое обоснование предложенной модели по совершенствованию методики неразрушающего контроля, что приведет к повышению качества и увеличению объема выпускаемой продукции.

Пример контроля РВС

В данном примере проанализирован действующий технологический процесс по изготовлению стального вертикального резервуара методом рулонной сборки.

Указано применяемое сварочное оборудование, сварочные материалы и режимы сварки. Описаны возможные дефекты сварных соединений и основного металла.

Были проанализированы действующие методы неразрушающего контроля основного металла и сварных соединений, свариваемых автоматической сваркой под слоем флюса.

Внедрение дополнительного, комбинированного метода неразрушающего контроля, доказана его целесообразность.

Проанализированы опасные и вредные факторы на участке сборки и сварки стальных резервуаров, участок неразрушающего контроля, а также описаны мероприятия по технике безопасности и противопожарной защите.

В экономической части приведено технико–экономическое обоснование предложенной модели по совершенствованию методики неразрушающего контроля, что приведет к повышению качества и увеличению объема выпускаемой продукции.

Группа компаний «ВЕСКО» расположена на территории промышленной зоны в г. Перми, Пермского края. Основным преимуществом компании является изготовление стальных вертикальных резервуаров (РВС) промышленного назначения методом рулонирования. Преимущества данного метода состоят в сокращении времени монтажа в 3–4 раза за счет минимизации сварочных работ на монтажной площадке в среднем на 80% и обеспечении высокого качества сварных соединений за счет использования двусторонней автоматической сварки резервуаров в заводских условиях.

При производстве резервуарных металлоконструкций используется индустриальный метод рулонирования, суть которого заключается в том, что стальные цилиндрические вертикальные резервуары изготавливаются методом сворачивания в рулоны сварных полотнищ (стенка, днище и крыша), собранных из отдельных, обработанных по периметру листов.

Производство в существующей конфигурации организовано в 1990–е годы, как специализированное производство резервуарной, емкостной техники, строительных металлоконструкций и прочего нестандартного оборудования.

С 2005 года цех металлоконструкций входил в состав многопрофильной компании. 

С 2011 года производство стало обособленным специализированным предприятием – ООО «НИЛ ТЦ«Веско».

Стенд для рулонирования долгое время оставался единственным специализированным стендом среди промышленных предприятий в зоне Урала. Сегодня количество предприятий, оснащенных специализированным оборудованием для производства резервуаров существенно возросло.

В настоящие дни на территории Пермского края по–прежнему стенд имеется только на производственной площадке г. Чайковский, а это означает, что на территории региона изготавливать РВС методом рулонирования в соответствии с ГОСТ 31385–2016 может только ООО «ЗМК «ПРОМИНВЕСТ».

Производственные мощности предприятия включают в себя:

– Склад металла, который имеет возможность принимать сырье и материалы как автомобильным, так и железнодорожным транспортом;

– Заготовительный цех;

– Сварочный цех с установкой рулонирования (стенд) для изготовления резервуаров объемом до 20000 м³;

– Покрасочный цех;

– Склад готовой продукции;

– Лаборатория неразрушающего контроля;

– Крановое хозяйство;

– Станочный парк;

– Собственный Ж/Д тупик.

Такая база по производству металлоконструкций позволяет выпускать нестандартное оборудование, детали и узлы трубопроводов (тройники, переходы сварные), емкости и резервуары для нефти и нефтепродуктов (темных и светлых) объемом до 20 000 м³.

– Производительность завода составляет 4815 тонн металлоконструкций в год;

– Площадь производства – более 15 000 м².

– Грузоподъемность кранов: 5 т – 2 шт., 10 т – 2 шт.; высота под краном – 6 метров;

– Аттестованная лаборатория неразрушающего контроля: используемые методы контроля: визуальный и измерительный контроль, радиографический контроль, магнитопорошковая дефектоскопия, капиллярный метод контроля, ультразвуковая дефектоскопия, дефектоскопия методом вихревых токов, контроль течеисканием и др.

ООО «НИЛ ТЦ«ВЕСКО».осуществляет следующий комплекс работ и услуг:

– Проектирование;

– Изготовление;

– Монтаж;

– Антикоррозионная защита;

– Огнезащита;

– Термоизоляционные работы;

– Общестроительные работы;

– Комплектация необходимым оборудованием и материалами.

Благодаря высокому качеству выполняемых работ и положительной деловой репутации в настоящий момент времени предприятие является подрядчиком таких предприятий как ПАО "ЛУКОЙЛ", ООО "Пермнефтегазстрой", ПАО "РОСНЕФТЬ", ООО "ЮНГ–Сервис", ЗАО "РН–Снабжение", ОАО "Метафракс", ООО "Сервис ТТ", ОАО «Трест № 7», ООО "Центроил" и многих других.

1.                  ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Вертикальный цилиндрический стальной резервуар со стационарной крышей, емкостью 5000 м³ (рис. 1). Резервуар предназначен для хранения нефти и пластовой воды.

Рис. 1. Схематичное изображение общего вида РВС

1 – Днище (полотно 6 мм, окрайка 8 мм)

2 – Стенка (1 – 3 пояс – 12 мм, 4 – 8 пояс – 10 мм)

3 – Крыша коническая каркасная (полотна – 6 мм)

4 – Стойка центральная

5 – Люки и патрубки

6 – Люки и патрубки в стенке

7 – Площадки на крыше, ограждения

8 – Мостик переходный

9 – Площадки пеногенераторов

10 – Заземление

11 – Шахтная лестница, крепление шахтной лестницы

12 – Кронштейны, трубопроводы орошения и пенотушения

13 – Внутреннее устройство резервуара

Технические решения, принятые в настоящем тексте, соответствуют требованиям экологических, санитарно–гигиенических, противопожарных и др. норм, действующих на территории Российской Федерации, и обеспечивают безопасность при эксплуатации данного объекта.

– Класс ответственности резервуара: 3 класс (КС-2а)

– Коэффициент надежности по ответственности: нормальный;

– Внутренний диаметр резервуара: 22800 мм;

– Высота резервуара: 12000 мм;

– Срок службы резервуара: 20 лет;

В зависимости от номинального объема резервуары подразделяются на следующие классы (классы сооружения по уровню ответственности в соответствии с ГОСТ 27751):

– класс КС–3а – резервуары объемом более 50000 м до 120000 м;

– класс КС–3б – резервуары объемом от 20000 м до 50000 м включительно;

– класс КС–2а – резервуары объемом от 1000 м и менее 20000 м;

– класс КС–2б – резервуары объемом менее 1000 м.

Класс резервуара должен учитываться при назначении:

– специальных требований к материалам, методам изготовления, объемам контроля качества;

– коэффициентов надежности по ответственности.

Возможна другая классификация сооружений в соответствии с национальными стандартами государств – участников Соглашения.

Условия эксплуатации:

– Наименование хранимого продукта: нефть, пластовая вода;

– Плотность продукта: от 0,864 до 1,107 т/м;

– Рабочий уровень налива продукта: от 1700 до 10500 мм;

– Расчетный (максимальный) уровень налива продукта: 10800 мм;

– Нормативное внутреннее давление: 2,0 кПа;

– Нормативный внутренний вакуум: 0,25 кПа;

– Максимальная температура хранения продукта: +70°С;

– Температура наиболее холодных суток с обеспечением 0,98 по СНиП 23–01–99 (СП 131.13330.2012): –44°С;

– Расчетная снеговая нагрузка по СНиП 2.01.07–85*: 3,2 кПа;

– Нормативная ветровая нагрузка по СНиП 2.01.07–85*: 0,3 кПа;

– Сейсмичность площадки строительства: 5 баллов;

– Теплоизоляция стенки: нет;

– Теплоизоляция крыши: нет;

– Производительность приема/раздачи продукта: 260/360 м3 час;

– Оборачиваемость хранимого продукта: 11 циклов в год;

Конструктивно–технологические параметры:

– Стенка резервуара состоит из двух полотнищ, метод изготовления: рулонный;

– Днище резервуара состоит из сегментов рулонируемой центральной части и кольцевых окраек;

– Крыша резервуара – каркасная коническая, состоит из элементов каркаса и сегментов рулонированного настила заводского изготовления;

– Монтажная стойка резервуара используется как приспособление для монтажа и в дальнейшем как опора крыши при эксплуатации резервуара;

– Лестница: шахтная;

– Молниеприемники: нет;

– Крепления заземления: да;

– Конструкции для пеногенераторов типа: ГПСС–2000, 2 шт;

– Кронштейны трубопроводов орошения: да;

– Зумпф зачистки: нет;

– Придонный очистной люк: нет;

– Конструкции для пробоотборника: Люк Ø 600 мм.

1.1. Механические свойства стали

В качестве исходного материала в дипломном проекте выбрано:

– Сталь марки 09Г2С (Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций, сталь широко применяется при производстве труб и другого металлопроката.

Использование в промышленности: различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от –70 до +425°С под давлением.

Расшифровка марки 09Г2С: Обозначение 09Г2С означает, что в стали присутствует 0,09% углерода, поскольку 09 идет до букв, далее следует буква «Г» которая означает марганец, а цифра 2 – процентное содержание до 2% марганца. Далее следует буква «С», которая означает кремний, но поскольку после С цифры нет – это означает содержание кремния менее 1%. Таким образом, расшифровка 09Г2С означает, что перед нами сталь имеющая 0,09% углерода, до 2% марганца, и менее 1% кремния и поскольку общее количество добавок колеблется в районе 2,5% то это низколегированная сталь.

Резервуар конструктивно устойчив, установка анкерных креплений к фундаменту не требуется. Для безопасного (без разрушения корпуса резервуара) сброса внутреннего избыточного давления при взрыве или пожаре, предусматривается создание "слабого узла" соединения настила стационарной крыши со стенкой резервуара и установка аварийного клапана.

Химический состав стали в процентном содержании легирующих элементов приведен в табл. 1.

Химический состав в % стали марки 09Г2С

Химический элемент	Процентное содержание	Свойство
С (углерод)	до 0,12 %	Снижает пластичность, увеличивает твердость и прочность
Si (кремний)	от 0,5 до 0,8 %	Снижает ударную вязкость, способствует укрупнению зерна
Mn (марганец)	от 1,3 до 1,7 %	Способствует упрочнению и снижает ударную вязкость, повышает сопротивление хрупкому разрушению
Ni (никель)	до 0,3 %	Придает стали высокую прочность и пластичность
S (сера)	до 0,04 %	Вредная примесь. Придает стали хрупкость при высоких температурах – красноломкость, понижает сопротивление усталости
P (фосфор)	до 0,035 %	Вредная примесь. Придает стали высокую хрупкоть в холодном состоянии – хладоломкость
Сr (хром)	до 0,3 %	Снижает пластичность и повышает прочность
N (азот)	до 0,008 %	Снижает ударную вязкость
Fе (железо)	от 96 до 97 %	Основа

Механические свойства стали марки 09Г2С приведены в табл. 2.

Показатель	Предел прочности, МПа	Предел текучести, МПа	Максимальное относительное удлинение, %	Свариваемость	Склонность к отпускной хрупкости
Значение	500	350	18	Без ограничений	Не склонна

По сравнению с высокоуглеродистыми, низколегированные стали обладают более высоким пределом текучести, пониженной склонностью к механическому старению, повышенной хладостойкостью, лучшей коррозионной стойкостью, низкой ударной вязкостью. Так как углерода в стали мало, то сварка ее довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. К плюсам применения этой стали можно отнести также, что она не склонна к отпускной хрупкости и ее вязкость не снижается после отпуска. Вышеприведенными свойствами объясняется удобство использования 09Г2С от других сталей с большим содержанием углерода или присадок, которые хуже варятся и меняют свойства после термообработки.

 

1.                  ТРЕБОВАНИЕ К ПЕРСОНАЛУ

К производству работ по сварке и прихватке элементов резервуаров допускаются сварщики, прошедшие аттестацию в соответствии с Правилами аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства согласно ПБ 03–273–99, утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 30.10.98 № 63, зарегистрированным Минюстом России 04.03.99 г., рег. № 1721, и имеющие удостоверение на право выполнения данных сварочных работ.

Сварщики могут быть допущены только к сварочным работам тех видов, которые указаны в их удостоверении. Сварщики всех специальностей и квалификаций, кроме газосварщиков, должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже II. Кроме того, все сварщики должны сдать испытания на знание противопожарных мероприятий и требований по безопасности труда.

Каждый сварщик, выполняющий работы по изготовлению, монтажу, ремонту и реконструкции сосудов должен иметь личное клеймо.

Перед началом сварочных работ сварщики должны пройти допускные испытания в соответствии с требованиями нормативных документов, действующих на данном техническом устройстве. Допускные испытания сварщиков проводятся путем сварки допускных сварных соединений непосредственно перед началом сварочных работ. Сварщик может проходить допускные испытания на выполнение всего сварного соединения в целом или конкретного слоя (слоев) шва. Сварщики, выполнившие сварку контрольного соединения, признанного годным, считаются прошедшими испытание.

Для допускных испытаний сварщиков необходимо использовать виды соединений, аналогичные видам сварных соединений, выполняемых при ремонте (изготовлении) сосудов. Пластины и катушки труб, подготовленные для сварки допускных соединений, по своему типоразмеру (класс прочности стали, толщина стенки) должны соответствовать листам и трубам (патрубкам), используемым при сооружении сосудов. Форма разделки (подготовки) кромок допускных сварных соединений должна соответствовать форме разделки кромок аналогичных производственных сварных соединений.

К руководству сварочными работами и контролю за соблюдением технологии и качества сварки допускаются специалисты сварочного производства II, III и IV уровней, прошедшие аттестацию по группам технических устройств в соответствии с ПБ 03–273–99 и имеющие удостоверения, а также работники отдела технического контроля (ОТК), осуществляющие контроль согласно системе качества, изучившие настоящую инструкцию и НТД.

2.                  ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВНЫМ МАТЕРИАЛАМ

 

Изготовление конструкций резервуара необходимо производить на специализированном предприятии, имеющем лицензию на соответствующий вид деятельности, необходимое оборудование для выпуска резервуаров и службу управления качеством выпускаемой продукции по действующим стандартам. Предприятие должно иметь аттестацию сварочного производства в системе НАКС (оборудование – РД 03–614–03, технология РД 03–615–03, сварочные материалы – РД 03–613–03. Изготовитель обеспечивает наличие сертификатов качества на применяемые материалы для изготовления резервуара.

Основные материалы, предназначенные для изготовления, ремонта, реконструкции и монтажа сосудов должны соответствовать требованиям проектной документации, а также удовлетворять требованиям государственных стандартов, технических условий и настоящей инструкции. Замена материалов разрешается только по согласованию с проектной организацией при условии, что технологические и эксплуатационные характеристики заменяющих материалов не ниже заменяемых.

Данные о качестве и свойствах материалов и полуфабрикатов должны быть подтверждены сертификатом предприятия – изготовителя полуфабрикатов и соответствующей маркировкой. При отсутствии или неполноте сертификата (маркировки) предприятие – изготовитель или специализированная организация, проводящая монтаж или ремонт оборудования, должны провести необходимые испытания в соответствии с требованиями стандартов или технических условий на эти материалы с оформлением результатов протоколами, дополняющими (заменяющими) сертификат поставщика материала и полуфабриката.

На заводе–изготовителе металлопрокат должен подвергаться входному контролю на соответствие требованиям соответствующих стандартов, ТУ, настоящего стандарта и проектной документации.

Входной контроль должен включать в себя проверку качества поверхности изделий, их геометрических параметров, химического состава и механических свойств.

Качество поверхности проката определяют визуально.

Проверку геометрических параметров (формы, размеров и предельных отклонений), а также химического состава и механических свойств проводят выборочно не менее чем для двух штук изделий из партии (листов, профилей, прутков и т.п.).

Геометрические параметры должны соответствовать требованиям стандартов на изделия конкретного сортамента, например ГОСТ 19903–2015 – для листового проката, ГОСТ 8509–93 и ГОСТ 8510–86 – углового проката, ГОСТ Р 5783–2017 – двутавровых балок, ГОСТ 8240–97 – швеллеров, ГОСТ 2590–2006 – круглого проката и т.п.

Отбор проб для определения химического состава стали проводят по ГОСТ 7565–81 (ИСО 377–2–89). Химический анализ осуществляют по стандартам, указанным в ГОСТ 19281–2014.

Отбор проб металла для механических испытаний проводят по ГОСТ 7564–97.

3.                  СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РЕЖИМЫ СВАРКИ

4.1 Оборудование для сварки

Источник питания ЕSAB LAF 1001

Источник питания ЕSAB LAF 1001 имеет отличные сварочные характеристики во всем диапазоне токов и напряжений (рис. 2). Особенно хороши характеристики первичного зажигания и повторного зажигания дуги. Источники обеспечивают стабильную дугу, как на высоких, так и на малых величинах напряжения.

Плавное регулирование напряжения дуги позволяет четко управлять сварочными параметрами. Выпрямитель ЕSAB LAF 1001 обеспечивает стабильность дуги при очень малых величинах напряжений. Для решения наиболее сложных задач диапазон сварочного тока можно расширить, подключив два источника питания параллельно. Технические характеристики источника питания приведены в табл. 3.

 

Рис. 2. Источник питания ЕSAB LAF 1001

Технические характеристики источника питания ЕSAB LAF 1001

Табл. 3

Напряжение питания, 3 ф., 50 Гц, В	400/415/500
Напряжение питания, 3 ф., 60 Гц, В	400/440/550
Ток при ПВ 100%, А	64/64/52
Предохранитель, с задержкой срабатывания, A	63
Максимальная нагрузка при: ПВ 100%, А/В ПВ 60%, А/В	800/44 1000/44
Диапазон регулирования, А/В GMAW SAW	50/17–1000/45 40/22–1000/45
Плавная регулировка по току, шаг А	шаг 1 А
Плавная регулировка по напряжению, шаг В	шаг 0,1 В
Напряжение холостого хода, В	52
Мощность холостого хода, В	145
КПД	0,84
Коэффициент мощности	0,95
Класс защиты корпуса	IP23
Размеры, Д×Ш×В, мм	646×552×1090
Масса, кг	330
Класс электробезопасности	S

Примечание: Символ «S» означает, что источник питания может использоваться в зонах с повышенной опасностью поражения электротоком, например, в зонах, где опасность поражения электротоком повышается из–за влажности и/или близкого расположения к заземленным металлическим объектам.

 

Автоматический сварочный трактор ЕSAB A2 Multitraс SAW

 

Сварочный трактор ЕSAB A2 Multitraс SAW с блоком управления РЕК используется для сварки и наплавки под слоем флюса (рис. 3). Могут оснащаться комплектами для сварки двумя проволоками расщеплённой дугой (TWIN), сварки в защитных газах и воздушно–дуговой строжки. Механизм подачи с устройством спрямления, обеспечивает стабильную и равномерную подачу проволоки, уменьшает износ контактных частей и повышает стабильность сварочных процессов. Технические характеристики сварочного трактора приведены в табл. 4.

 

1             – Тележка, 2 – Стойка, 3 – Механизм подачи проволоки, 4 – Ручные суппорты, 5 – Контактная трубка, 6 – Мотор-редуктор, 7 – Направляющие для проволоки, 8 – Флюсовый бункер, 9 – Шланг подачи флюса, 10 – Игольчатый щуп

2        Рис. 3. Сварочный трактор ЕSAB A2 Multitraс SAW

Технические характеристики ЕSAB A2 Multitraс SAW

Табл.4 

Диаметр проволоки, мм (дюймы): – Сталь – Нержавеющая сталь – Порошковая проволока – Алюминий	1,6–4,0 1,6–4,0 1,6–4,0 –
Скорость подачи проволоки, м/мин	0,2–9
Масса катушки для проволоки, кг	30
Емкость флюсового бункера, л	6
Масса, без проволоки и флюса, кг	47
Допустимая нагрузка при ПВ 100%, A	800
Напряжение управления, В	42
Скорость перемещения, м/мин	0,1–1,7
Длина хода линейных слайдеров, мм	90
Угол поворотного слайдера	360°

Проволока стальная сварочная марки Св–08ГА(О)

Проволока стальная сварочная марки Св–08ГА(О) с омедненной поверхностью, диаметром 3,0 и 4,0 мм предназначена для автоматической электродуговой сварки под флюсом низколегированных сталей, ответственного и общего назначения в том числе для изготовления стальных вертикальных резервуаров. Сварочная проволока с содержание углерода 0,8%, марганца менее 1%, т.к. суммарно легирующих элементов менее 1%, то это низкоуглеродистая проволока, буква А означает, что проволока из высококачественной стали – низкое содержание вредных фосфора и серы. О – омедненная поверхность.

Сварочная проволока марки Св–08ГА–О (рис. 4, б) нашла широкое применение в процессе сварки внутреннего и наружного швов полотнищ РВС.

Химический состав сварочной проволоки должен соответствовать нормам, приведенным в табл. 5.

Химический состав сварочной проволоки Св–08ГА–О

Табл. 5

Марка сварочной проволоки	Массовая доля элементов, не более или в пределах, %
	С	Si	Mn	Сr	Ni	Сu2	Mо	S	P	N
Св–08ГА(О)	0,06–0,09	≤ 0,06	0,80–1,10	≤ 0,2	≤ 0,20	≤ 0,3	≤ 0,10	≤ 0,01	≤ 0,012	≤ 0,007

Допустимые предельные отклонения геометрических параметров (по диаметру и овальности) сварочной проволоки приведены в табл. 6.

Допустимые предельные отклонения сварочной проволоки

по диаметру и овальности

Табл. 6

Номинальный диаметр сварочной проволоки, мм	Предельное отклонение по диаметру, мм	Овальность (не более), мм
4,0	– 0,09	0,045

Минимальная толщина медного покрытия должна составлять не менее 0,30 мкм.

Величина временного сопротивления разрыву сварочной проволоки должна соответствовать требованиям, приведенным в табл. 7.

Временное сопротивление разрыву

Табл. 7

Диаметр проволоки, мм	Временное сопротивление разрыву, МПа (кгс/мм2)
Свыше 2,0	не более 931 (95)

Флюс керамический (агломерированный) марки ОK Flux 10.71

Флюс ОK Flux 10.71 является флюсом широкого применения, обладает высокими для основного флюса сварочно–технологическими свойствами, сохраняя при этом низкое содержание шлаковых включений в наплавленном металле, что обеспечивает получение высокой ударной вязкости при температурах до – 40°С. Требуемый уровень механических свойств металла шва достигается за счет правильного подбора сварочной проволоки, так как легирование шва преимущественно происходит через проволоку.

Флюс ОK Flux 10.71 обладает определенными преимуществами при сварке в узкую разделку, так как обеспечивает плавный переход от наплавленного к основному металлу, а также хорошую отделяемость шлаковой корки. Благодаря своей универсальности флюс широко применяется в судостроении, машиностроении, энергетике, мостостроении, для сварки плетей трубопроводов и балочных конструкций.

Керамический сварочный флюс алюминатно–основного типа, предназначен для одно– и многопроходной электродуговой сварки на постоянном и переменном токе углеродистых и низколегированных конструкционных сталей перлитного класса с нормативным временным сопротивлением разрыву до 600 МПа.

Благодаря своей универсальности флюс может с успехом использоваться в других областях промышленного производства, в судостроении, машиностроении, энергетике, мостостроении, для сварки плетей трубопроводов и балочных конструкций. Является одним из наиболее часто используемых флюсов.

 

Рис. 4. Расходные материалы:

а) Сварочный флюс ОK Flux 10.71

а) Сварочная проволока Св–08ГА (О)

Сварочный флюс ОK Flux 10.71 поставляется упакованным в бумажно–пластиковые мешки весом по 25 кг (рис. 4, а).

Флюсы не должны содержать инородных примесей. Частицы компонентов, входящих в состав флюса, не являются инородными примесями. Непосредственно перед сваркой требуется прокалка сварочных материалов: Флюс 275–325° С, 2–4 часа;

Расход флюса ОК Flux 10.71

Расход сварочного флюса всегда пропорционален напряжению дуги, указанный в табл. 8. (кг флюса/кг проволоки).

Табл. 8

Напряжение дуги, (В)	Расход флюса ОК 10.71 (сварка на переменном токе)	Расход флюса ОК 10.71 (сварка на постоянном токе обратной полярности)
26	0,6	0,7
30	0,8	1,0
34	1,3	1,3
38	1,4	1,6

Химический состав флюса ОК Flux 10.71

Показателем качества флюса, для марки ОК Flux 10.71 является выдержанное соотношение по химическому составу: (Аl₂О₃ +MnО) – 35%; (СaО + MgО) – 25%; (SiО₂ + TiО₂) – 20%; СaF₂ – 15%

4.2. Режимы сварки

Сварка конструктивных элементов стального вертикального резервуара производится с помощью сварочного комплекса компании ЕSAB. ЭСАБ – мировой лидер в области производства оборудования и расходных материалов для сварки и резки металлов.

Сварка осуществляется согласно режимам, указанным в табл. 9, 10. сварочным трактором A2 Multitraс SAW под слоем флюса ОК Flux 10.71.

Режимы полуавтоматической сварки прихваток полотнища стенки, днища и крыши РВС приведены в табл. 9.

Табл. 9

Параметры	Полуавтоматическая сварка	Сварочные материалы
		Проволока сплошного сечения марки Св–08Г2С, Ø 1,2 мм в комбинации с защитным газом СО2
Род тока	Постоянный (обратная)
Сварочный ток. (А)	150 – 200
Напряжение, (В)	18 – 22
Вылет проволоки, (мм)	10 – 15
Скорость подачи проволоки, (м/мин).	3,2 – 3,5
Скорость сварки, (см/мин)	14 – 16
Расход газа, (л/мин)	13 – 15

Режимы автоматической сварки полотнища стенки РВС приведены в табл. 9.1.

Табл. 9.1

Параметры	Автоматическая сварка		Сварочные материалы
	1 проход	2 проход	Проволока сплошного сечения Св–08ГА(О), Ø 4,0 мм под слоем флюса ОK Flux 10.71
Род тока	Постоянный (обратная)
Сварочный ток. (А)	500	550
Напряжение, (В)	33 – 35
Вылет проволоки, (мм)	10 – 15
Скорость подачи проволоки (м/мин)	0,5 – 0,8
Скорость сварки (см/мин)	42 – 43

Режимы автоматической сварки полотнища днища и крыши РВС приведены в табл. 10.

Табл. 10

Параметры	Автоматическая сварка		Сварочные материалы
	1 проход	2 проход	Проволока сплошного сечения Св–08ГА(О), Ø 3,0 мм под слоем флюса ОK Flux 10.71
Род тока	Постоянный (обратная)
Сварочный ток. (А)	300	350
Напряжение, (В)	33 – 35
Вылет проволоки, (мм)	10 – 15
Скорость подачи проволоки (м/мин)	0,4 – 0,7
Скорость сварки (см/мин)	46 – 50

 

1.                  ПЕРЕЧЕНЬ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ СБОРКИ И СВАРКИ РВС

 

Обработку металлопроката следует выполнять на оборудовании, обеспечивающем получение деталей с размерами, формой, чистотой поверхности и предельными отклонениями, установленными в настоящем стандарте и проектной документации. Кромки деталей после обработки не должны иметь неровностей, заусенцев и завалов, размеры которых превышают 1,0 мм.

Сборку каркасов стационарных крыш, секций колец жесткости, коробов понтонов и плавающих крыш, катучих лестниц следует проводить в кондукторах.

Изготовление элементов конструкций резервуаров методом рулонирования (стенки, днища резервуаров, днища плавающих крыш, днища понтонов, настилы стационарных крыш) следует осуществлять на специализированных установках для рулонирования (рис. 5).

Рис. 5. Стенд для рулонирования

 

Рулонированные элементы конструкций поставляют в виде сваренных из отдельных листов полотнищ, свернутых на каркасы диаметром не менее 2,6 м в габаритные для транспортирования рулоны.

Методом рулонирования допускается изготовлять полотнища стенок резервуаров толщиной до 18 мм включительно. Толщина листов полотнищ днищ резервуаров, днищ понтонов и плавающих крыш, настилов стационарных крыш должна быть не более 7 мм.

Технология рулонирования, включая крепление начальной и конечной кромок полотнищ рулонов, должна обеспечивать безопасность при выполнении транспортных и монтажных операций.

Раскладку металла для изготовления полотнищ стенки, днища и кровли производят согласно чертежам КМД, которые выполняют проектировщики и конструкторы компании.

–     При обработке абразивным инструментом следы зачистки должны быть направлены вдоль кромок;

–     Места правки (подгонки) можно подогревать нейтральным пламенем газовой горелки до температуры 450–600 °С;

–     Высота прихватки должна составлять 0,3–0,5 от высоты шва, но не менее 3 мм;

–     Длина прихватки должна быть не менее 30 мм. Расстояние между прихватками 250–300 мм (рис. 6);

–     При сборочных работах запрещаются ударные воздействия на сварные конструкции;

–     Сварку конструкции следует выполнять только после проверки правильности сборки конструкций мастером смены;

–     При автоматической сварке (АФ) стыковых соединений, начинать – заканчивать сварку необходимо на технологических планках на расстоянии 30–50 мм. от кромки листа (рис. 7);

Рис. 7. Завершение сварки с переходом на технологическую планку

– Удаление приваренных сборочных и монтажных приспособлений следует производить огневой резкой или механическим способом без повреждения основного металла и применения ударных воздействий;

– Места их приварки необходимо зачистить заподлицо с основным металлом, недопустимые дефекты исправить;

– Поперечные сварные швы должны пересекать продольные стыки и начинать – заканчиваться на расстоянии 30–50 мм. от продольного стыка;

– Места остановки процесса сварки, очистить от шлака кратер и прилегающий участок шва на расстоянии 10–20 мм. При этом зажигание дуги после перерыва сварки производиться на ранее выполненном шве на расстоянии не менее 20 мм. от кратера этого шва.

Очистка деталей и подготовка кромок

– Свариваемые кромки и прилегающую к ним зону металла шириной не менее 20 мм очистить от влаги, масла, грата и загрязнений до чистого металла. Непосредственно перед сваркой при необходимости очистка должна быть повторена, при этом продукты очистки не должны оставаться в зазорах между собранными деталями;

– Осмотреть поверхность и кромки;

– Геометрические параметры кромок элементов, подготовленных под сварку должны соответствовать эскизу (рис. 8). S (толщина) для стенки (1 – 3 пояс – 12,0 мм, 4 – 8 пояс – 10,0 мм), для днища и крыши 6,0 мм; b (зазор) 0^+1,0 мм.

Рис. 8. Стыкуемые элементы листовой сборки свариваемых деталей

(стенка, днище, крыша)

– Поверхности кромок не должны иметь надрывов и трещин;

– Устранять зачисткой в виде плавных переходов с помощью абразивного круга или напильника все местные уступы и неровности, имеющиеся на собираемых деталях и препятствующие их соединению.

Сборка

Сборку свариваемых элементов следует производить в соответствии с технологическим процессом на стеллажах и сборочных стендах с помощью приспособлений, применение которых обеспечивает требуемое взаимное расположение деталей, свободный доступ к выполнению сварочных работ в последовательности, показанной на рис. 9, что ограничивает принудительную подгонку, вызывающую местный наклеп и дополнительные напряжения.

 

            Выполнить сварку прихваток (рис. 6) на режимах, рекомендованных табл. 9.

 

 Рис. 6. Прихватка (приварка) стыкуемых элементов

– Зачистить прихватки от шлака и брызг, проверить на отсутствие дефектов внешним осмотром, а также обработать начальный и конечный участки прихваток, с целью обеспечения плавного захода и выхода;

– Удалить участки слоев шва прихваток с порами, раковинами и трещинами, механическим способом;

– Выполнить контроль качества сборки и при необходимости исправить имеющиеся дефекты.

Сварка

– Выполнить механизированной сваркой проволокой сплошного сечения в корневой слой шва с полным переплавлением прихваточных швов (рис. 10);

 

Рис. 10. Переплавление прихваточных швов сварочным трактором ЕSAB A2 Multitraс SAW

– Зачистить корневой шов до чистого металла с полным удалением шлака и брызг;

–            Выполнить заполняющий, облицовочный слой автоматической сваркой проволокой сплошного сечения под флюсом (рис. 11);

 

Рис. 11. Заполняющий, облицовочный шов

– Способ сварки: автоматическая сварка под флюсом, с использованием прихваток;

– Тип шва: стыковой по ГОСТ 8713–79, с условным обозначением С–7;

– Свариваемые элементы (рис. 12)

 

Рис. 12. Геометрические размеры стыкуемых элементов полотнища стенки РВС.

Количество слоев (проходов) 1–2.

Стенка (1 – 3 пояс – 12 мм, 4 – 8 пояс – 10 мм)

– Сварку следует производить при стабильном режиме. Предельные отклонения заданных значений силы сварочного тока не должны превышать 10%, а напряжения дуги 5%;

– Эскиз двух итоговых (сваренных) полотнищ стенки изображен на рис. 13.

 

Рис. 13. Эскиз двух полотнищ стенки РВС

– Свариваемые элементы полотнищ днища (рис. 14)

 

Рис. 14. Геометрические размеры стыкуемых элементов полотнища днища РВС.

Количество слоев 1–2

–          Эскиз двух итоговых (сваренных) полотнищ днища изображен на рис. 15.

Рис. 15. Эскиз двух полотнищ днища РВС

– Свариваемые элементы полотнищ крыши (рис. 16)
 

Рис. 16. Геометрические размеры стыкуемых элементов полотнища крыши РВС.

Количество слоев 1–2

–          Эскиз четырех итоговых (сваренных) полотнищ крыши изображен на рис. 17.

 

Рис. 17. Эскиз полотнищ кровли РВС

– Далее тщательно зачистить шов и прилегающие поверхности от флюса, шлака и брызг. Удаление шлака должно производиться после остывания шва (через 1 – 2 минуты после потемнения), с помощью шлифовальных машинок с абразивным кругом. При этом риски от абразивной обработки металла должны быть направлены вдоль кромок свариваемых деталей;

– Выполнить маркировку швов ударным способом или несмываемой краской на расстоянии 20 – 50 мм от края сварного соединения с наружной стороны. Продольные швы должны клеймиться на расстоянии 250 мм от начала и конца шва.

Далее готовые полотнища сворачиваются в рулон и транспортируются до места монтажа (рис. 18)

 

  

Рис. 18. Процесс наворачивания сваренных полотнищ, с дальнейшей транспортировкой и монтажом.