Курсовая работа: Проект сферического резервуара для хранения нефтепродуктов

где =35кг/м2 - ветровой напор

=1.6- аэродинамический коэффициент

S - площадь стенки резервуара на которую действует ветровой поток.

h - высота от верхней точки резервуара до земли.

Удельный момент:

Условие соблюдается. Резервуар не опрокинется под напором ветра.

4 Технологическая часть

4.1 Заготовки для сферических резервуаров

При раскроях и толщине до 30мм сферическую поверхность заготовкам придают горячей штамповкой.

При толщине до 22мм лепестки получают холодной вальцовкой с помощью специального многовалкового стенда. Заготовки перед вальцовкой собирают из листов и сваривают автоматической сваркой под флюсом. Исходную форму заготовке придают газовой резкой по шаблону-копиру. Поскольку размеры полученных после вальцовки лепестков превышают размеры железнодорожного состава, их после контрольной сборки разрезают на две неравные части и выпуклостью вниз укладывают в специальные контейнеры для перевозки к месту монтажа.

Элементы поставленные с завода на монтаже собирают в блоки. Сварку блоков выполняют в нижнем положении под флюсом.

4.2 Сборка сферических резервуаров

Сферические резервуары можно собирать по нескольким схемам. По первой схеме полюсный элемент закрепляют на центральной стойке стенда. Блоки, сваренные из двух лепестков, устанавливают по упорам Сборку выполняют с использованием сборочных шайб, приваренных к лепесткам при контрольной сборке на заводе, и типовых клиновых сборочных приспособлений. Сборка завершается укладкой непрерывных прихваточных швов, уплотняющих стык для последующей автоматической сварки под флюсом. По второй схеме полусферу собирают при горизонтальной ориентации блоков. Собранную полусферу кантуют и устанавливают на временную опору. Вторую полусферу после сборки устанавливают на первую и выполняют ручной подварочный замыкающий шов. По третьей схеме осуществляют сборку всей сферы последовательным наращиванием.

Резервуар объемом 2000м3 собирают «вертикальным методом». Основной для временного закрепления днища и купола оболочки резервуара служит центральная стойка. Сборку полюсных блоков с центральной стойкой производят в кондукторе. Здесь же устанавливают кольца жесткости, прикрепляемые раскосами к стойке.

Собранную центральную стойку устанавливают на неподвижную опору. На стойке закрепляют параллелограммный механизм подъемной люльки, которая может перемещаться в вертикальной плоскости и вокруг оси стойки.

Первый блок поднимают в вертикальное положение, устанавливают на ловители днища и с помощью сборочных планок и клиньев прикрепляют к купольной част и днищу. После установки и закрепления очередного блока с наружной стороны оболочки временно подводят опорную стоку, которая частично воспринимает вес блока. Для сохранения формы блоков процессе монтажа в него вваривают трубу жесткости. Центральная стойка и другие вспомогательные элементы демонтируются и удаляются по частям через люк-лаз купола после установки последнего замыкающего блока и окончания ручной сварки всех блоков между собой прихваточным швом с внутренней стороны резервуара.

4.3 Сварка сферических резервуаров

После завершения сборки резервуар устанавливают на манипулятор и автоматической сваркой под флюсом выполняют наружные и внутренние швы. В манипуляторе Кудрявцева опорные неприводные катки, не препятствующие вращению сферического резервуара в любом направлении, расположены на шарнирных опорах и обеспечивают прижатие к резервуару двух пар приводных катков с раздельными приводами. Включение приводов рабочих катков в одном или в противоположных направлениях с одинаковыми или различными скоростями обеспечивают возможность вращения резервуара вокруг любой его оси и позволяет выполнять меридиональные и широтные швы, а также переходить от одного шва к другому.

Манипуляторы другого типа обеспечивают вращение сферического резервуара только в плоскости приводных роликов. Переход к другой плоскости вращения осуществляется разворотом манипулятора в горизонтальной плоскости с предварительным опусканием резервуара на временные опоры.

Форма разделки кромок и последовательность ее заполнения зависят от толщины стенки резервуара. При толщине стенки 16мм применяют двустороннюю автоматическую сварку без разделки кромок. Первый шов выполняют с внутренней стороны оболочки по ручному подварочному слою, второй шов – снаружи. При толщине оболочки 34мм большинство слоев укладывают с наружной стороны.

Применение манипуляторов позволило основной объем сварочных работ при монтаже резервуара выполнить автоматической сваркой. Однако очевидны и серьезные недостатки такой технологии. Для обеспечения работы только одного сварочного автомата необходимо вращать огромную и тяжелую конструкцию, используя при этом сложные манипуляторы. В результате действия сосредоточенных сил от опор имеет место изменение формы оболочки при вращении, что даже при использовании надувных роликов не позволяет сооружать таким образом резервуары объемом более 2000 м3.

Для крупных сферических резервуаров более эффективна технология монтажа в проектном положении на постоянных опорах без вращения. Меридиональные стыки сваривают автоматической сваркой порошковой проволокой с принудительным формированием.

Сварка с принудительным формированием может выполняться с одной стороны или с двух сторон. Собранные стыки закрепляют или прихваточными швами, или с помощью временных скоб. Уплотнение стыков может обеспечиваться и без прихваточных швов формирующими подкладками или водоохлаждаемыми трубками. Для их прижатия используют двуплечие рычаги.

Сварочный автомат вместе с ползуном перемещается по направляющему уголку. Уголок закреплен параллельно свариваемым кромкам с помощью проушин, опор, клиньев.

4.4 Сварочное оборудование