Технология сборки и сварки вертикального цилиндрического резервуара для хранения нефтепродуктов

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра машиностроительных технологий и материалов 
 
 
 

                                                                                             Допускаю к защите

                                                                                                            Руководитель: Нецветаев В.А

                                                                                                          ____________________

                                                                                   ^{И.О.Фамилия} 
 

Технология  сборки и сварки вертикального цилиндрического резервуара для хранения нефтепродуктов

^{наименование темы} 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому  проекту по дисциплине 
 

Производство  сварных конструкций

1.070.00.00 ПЗ

^{Обозначение документа} 
 
 

Выполнил  студент группы: СПз-05             ____________                  Сухарев С.В.

                                                                                                      ^{шифр                                            подпись                                                           И.О.Фамилия} 
 

Нормоконтролёр                                             ____________                  Нецветаев В.А

                                                                                                                                                            ^{подпись                                                            И.О.Фамилия} 
 
 
 
 

                                                                                                   Курсовой проект защищён

                                                                                                   с оценкой_____________ 
 
 
 
 
 
 

Иркутск 2010 г.

СОДЕРЖАНИЕ

                                                           стр.

           Введение………………………………………………………………….2

     1 Характеристика стали и ее  свариваемость …………………………….… 2

     2 Технические условия изготовления  сварной конструкции …………….. 4

     3 Выбор способа сварки на основе сравнения вариантов…………….….…5

     4 Выбор сварочных материалов …………………………………………...…7

     5 Расчет режимов сварки …………………………………………….……... 11

     6 Сварочное оборудование ……………………………………………….… 14

     7 Технологический процесс сборки-сварки  …………………………….…. 16

     8  Контроль качества …………………………………………………………16

          Список литературы ……………………………………………………..... 20

    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

  Сварочное производство заняло важное место в  различных отраслях промышленности и строительстве, благодаря своим  преимуществам перед другими стадиями производства изделия. В сварочном производстве дальнейшая механизация и автоматизация, применение поточных и конвейерных линий, внедрение прогрессивных технологических процессов и оборудования будет способствовать повышению производительности труда, улучшению качества сварных конструкций, уменьшению расходов электроэнергии и сварочных материалов, улучшений условий труда.

       Важным преимуществом сварки  является возможность при производстве  изделия выбрать его наиболее  рациональную конструкцию. Сварочные соединения по прочности, как правило, не уступают прочности того металла, из которого сделаны изделия. Сварные конструкции хорошо работают при знакопеременных и динамических нагрузках, при высоких и низких температурах и давлениях. Сварка способствует экономному расходу материалов и применению автоматизированных и механизированных способов производства. Механизация и автоматизация является важнейшим средством повышения производительности труда, улучшения качества и условий труда.

       Рациональное использование современных возможностей сварочной техники в машиностроении и строительстве во многом зависит от проектов сварочных конструкций. Применение современных методов расчета сварочных конструкций позволяет существенно повысить эксплуатационные характеристики конструкции.

  В данном курсовом проекте проработана  замена ручной дуговой сварки штучными электродами механизированной сваркой  в среде углекислого газа  плавящимся электродом,  что позволило  снизить  себестоимость изготовления аппарата, улучшить качество изделия и условия труда при сварочных работах.

  1. Характеристика металла, его свариваемость

      Для изготовления емкости применяется  сталь  Ст3сп. Сталь низкоуглеродистая  перлитного  класса,    с  содержанием  углерода 0,14-0,22,  хорошо сваривается любыми  способами  без  применения особых приемов (подогрева, термической обработки). Сварные соединения легко обрабатываются режущим инструментом. Эта сталь менее склонна к старению и отличается  меньшей  реакцией  на  сварочный нагрев, в связи с раскислением ее марганцем, алюминием и кремнием, что приводит к более равномерному распределению серы и фосфора. Назначение - несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (5-й категории) - для несущих  элементов  сварных конструкций,  работающих при переменных  нагрузках:  при  толщине проката до 25 мм в интервале температур от -40 до  +425°С;    при толщине проката свыше 25 мм - от -20 до +425°С при  условии  поставки с гарантируемой свариваемостью.

Технологические свойства

   Температура ковки, °С: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе. Сваривается без ограничений;  способы сварки:

• Ручная дуговая сварка;
• Автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой;
• Электрошлаковая сварка;
• Контактная сварка.

   Для  толщины свыше 36 мм рекомендуется  подогрев и последующая  термообработка. Флокеночувствительность - не чувствительна.  Склонность к отпускной хрупкости - не склонна. Сталь  Ст3сп обыкновенного  качества в соответствии с ГОСТ 380-2005. По группе В сталь поставляют по химическому составу и механическим свойствам.

      Таблица 1 - Химический состав Ст3сп ГОСТ 380-2005   в процентах

      Примечание к таблице 1

• Массовая доля хрома, никеля и меди в стали, должна быть не более 0,30 % каждого.
• В стали, изготовленной скрап-процессом, допускается массовая доля меди до 0,40 %, хрома и никеля - до 0,35 % каждого. При этом массовая доля углерода должна быть не более 0,20 %.
• Массовая доля азота в стали должна быть не более 0,010 %, допускается массовая доля азота в стали до 0,013 %, если при повышении массовой доли азота на 0,001% нормативное значение массовой доли фосфора снижается на 0,005%.
• Массовая доля азота в стали, выплавленной в электропечах, должна быть не более 0,012%.
• Массовая доля серы в стали должна быть не более 0,050 %, фосфора - не более 0,040 %,
• Массовая доля мышьяка в стали должна быть не более 0,080 %.
• В стали, выплавленной на базе керченских руд, массовая доля мышьяка - не более 0,15 %, фосфора - не более 0,050 %.

      При назначении  технологии  сварки (выбор  температуры  подогрева, электродов, термической обработки) учитывают  свариваемость стали, которую оценивают по эквиваленту углерода: 

  Сэкв = С% + Мn/6 + Сr/5 + V/5 + Мо/4 + Ni/15 + Cu/13 + P/2

  Сэкв = 0,42 < 0,45

  

  2. Технические условия

2.1 Качество  материала и заготовок, используемых  для изготовления емкости, должны  соответствовать требованиям НТД.

2.2 Качество покупных изделий должно  соответствовать  требованиям, действующим на них документов на поставку.

2.3 Сварку  произвести согласно требованиям  ОСТ 26.260.3-2001, ОСТ 26-291-94, ГОСТ 14771-76, ГОСТ 11533-75, ГОСТ16037-80.

2.4 Качество  сварных швов должно соответствовать следующим требованиям:

   а) поверхность шва должна иметь  равномерную  поверхность  (без  наплывов и подтеков) и плавный  переход к основному металлу;

   б) в швах и прилегающим к  нему зонам основного металла  не  допускаются кратеры, свищи,  прожоги,  трещины,  газовые и шлаковые включения;

   в) подрезы основного металла  по глубине не должны превышать  5%

от толщины  стенки,  но не более 0,5 мм и протяженностью не  более 10% длины швов;

2.5 Дефектные  места должны быть вырублены  до металла и  заварены вновь;

2.6 Наружные  и внутренние поверхности емкости  должны  быть  без плен, закатов,  расслоений, грубых рисок, а также  других дефектов, снижающих качество  изделия. Внутри емкости не  должно быть грязи и посторонних  предметов;

2.7 Сварочные  работы должны производиться сварщиками,  не ниже 4-го разряда;

2.8 Неуказанные   предельные  отклонения  размеров  на  чертежах

должны  соответствовать:

    - для отверстий по Н14

    - для валов  по h14

    - для остальных ±IТ14/2

Позиционный допуск осей штуцеров не более - 10 мм.

2.9 Руководство  сварочными работами должно  осуществлять  лицо, имеющее документ о специальном  образовании или подготовке  в   области сварки;

2.10.  Сварочную проволоку сплошного  сечения  следует  очищать  от ржавчины, жировых и других  загрязнений;

2.11 Сварщик  должен ставить личное клеймо  на расстоянии 40-60 мм от границы  выполненного шва сварного соединения. Взамен постановки клейма допускается  составление исполнительных схем  с  подписями сварщиков;

2.12 Сварку  конструкции следует производить после проверки правильности сборки;

2.13 Кромки  свариваемых элементов в местах  расположения швов  и