Курсовая работа: Проектирование шарообразного резервуара
Напряжения в стенке сферического резервуара определяют по формуле:
где 
- радиус сферы;
- толщина стенок.
Напряжение в сферическом резервуаре в 2 раза меньше, нежели в цилиндрическом, при одинаковых радиусах и толщинах стенок. Поэтому вес сферических резервуаров меньше цилиндрических, но изготовление сложнее. За рубежом сферическими выполняют конструкции атомных реакторов.
2 Технология сборки и сварки сферического резервуара
В нашей стране сооружают сферические резервуары вместимостью 600 и 2000 м3 на внутреннее давление до 18 кгс/см2 . Тип раскроя оболочек приведен в таблице 4. Сферическую поверхность листовым заготовкам при толщине до 36 мм придают горячей штамповкой (типы раскроя а и в), при толщине до 28 мм — вальцовкой на специальных гибочных вальцах со сферическими валками (раскрой б). В последнем случае плоскую заготовку предварительно сваривают из листов, вырезают газовой резкой по копиру и затем вальцуют.
При раскрое типа а укрупнение блоков и их сварку под флюсом выполняют на шарнирно-качающихся стендах. Блоки собирают в полусферу на стенде (рисунок 2), подварку швов под последующую автоматическую сварку осуществляют вручную. После завершения сборки нижнюю полусферу кантуют и устанавливают на временную опору. На этом же стенде собирают верхнюю полусферу, затем поднимают ее и монтируют на нижнюю. Сборка заканчивается ручной подваркой замыкающего шва.
При раскрое типа б лепестки также предварительно укрупняют в блоки, причем для сферы вместимостью 2000 м3 каждый меридиональный лепесток собирают из двух заводских элементов (большого и малого). Для этого типа раскроя получил применение «вертикальный» способ сборки сферы. На временной опоре 1 (рисунок 3) устанавливают нижнее днище 2, к нему крепят трубчатую монтажную стойку 3 с верхним днищем 4 и монтажной люлькой 5.
Рисунок 2 - Схема сборки полусферы на стенде
Таблица 3 - Типы раскроя оболочек
|
Вместимость, м3 |
Диаметр сферы, м |
а) б) в) Число элементов | ||
|
600 |
10,5 |
28 |
20 |
- |
|
2000 |
16 |
- |
54 |
- |
Блоки 6 с распорками жесткости 7 поднимают в вертикальное положение и крепят с помощью сборочных планок и клиньев к днищам и друг к другу, а также временными прихватками к опорам 8, устанавливаемым на фундаменте. Затем блоки соединяют пр ихваточным швом, а перед установкой последнего блока удаляют трубы жесткости, монтажную стойку и люльку.
Сварку сферических резервуаров вместимостью 600—2000 м3 выполняют автоматом под флюсом с двух или одной стороны при вращении сферы на специальном манипуляторе, домкратное устройство которого приподнимает сферу над опорами после удаления временных прихваток. При толщине элементов 16 мм разделку кромок не осуществляют. При толщине 25 мм используют V-образную разделку, при толщине 34 мм — Х-образную. Последовательность выполнения швов следующая. Сначала выполняют меридиональные швы со стороны разделки кромок в несколько слоев. С другой (внутренней) стороны подварку корня шва производят без вырубки его за счет глубокого проплавления. Затем сваривают широтные и полюсные соединения.
