SU1013059A1 - Способ изготовлени многослойных корпусов сосудов и труб - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ КОРПУСОВ СОСУДОВ И ТРУБ, / при котором из листов выполн ют мно- гослойные секции с частью слоев, смещенных относительно остальных с образованием уступов по свариваемым торцам и затем сваривают секции между собой, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии , повышени  произ войдите ль ности и надежности изделий, многослойные секции получают путем рулонной намотки из по крайней мере двух листов равной длнтл, перед намоткой листы сдвигаиот один отнносительно другого в направлении щх дольной оси изго .тавливаемого корпуса, стыкуют их по торцшк и сваривают сппсовым швом. /

Description

f : ff-f

00

о сд

1

со

Фиг.1 Изобретение относитс  к способам изготовлени  многослойных рулонированных изделий и может быть использовано при производстве труб, колон и другого оборудовани  в многослойном исполнении дл  нефтеперерабатыв ющерТ и химической промышленности. Известен способ изготовлени  кор пусов сосудов и труб, согласно кото рому к центральной обечайке привари ваетс  конец рулонной полосы, после чего осуществл етс  ее плотна  намотка по спирали ДО образовани  мно гослойной обечайки с последующей сваркой конца послетнего витка к ни жележащему слою продольным швом, а на торцах изготовленной обечайки путем направки выполн ют монолитные кольца. Затем из отдельных рулонированных обечаек кольцевыми швами свариваетс  корпус сосуда 1. Недостаток указанного способа за ключаетс  в том, что обечайки соеди н ют между собой кольцевыми сварными швами на всю толщину многослойной стенки, которые  вл ютс  опасными концентраторами напр жени  и создают локальное напр женное состо ние при воздействии изгибных напр жений в радиальных сечени х издели . в этих услови х возникает зпачительный разброс в прочности многослойной стенки издели  при воздействии определенных нагрузок. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ изготовлени  многослойных корпусов сосудов и труб, при котором из листов выполн ют многослойные секции с частью слоев, смещенных относительно остальных с образованием уступов по свариваемым торцам и затем сваривают секции между собой. Многослойную секцию получают путем наложени  отдельных листов одного на другой до образовани  многослойного .пакета, а затем часть слоев сдвигают относительно остальных с образованием уступов по свариваемым торцам 2. Однако при изготовлении многослой ного корпуса из многослойных секций с уступами дл  образовани  замкнутого контура секции необходимо собирать по окружности, что снижает производительность и повышает трудоемкость изготовлени , и необходимо соедин ть их между собой дополнитель . ными продольными сварными швами, которые увеличивают объем сварочных работ и снижают надежность и долговечность , издели . Цель изобретени  - упрощение технологии , повышение производительности и надежности изделий, Поставленнат цель достигаетс  тем что согласно способу изготовлени  многослойных корпусов сосудов и труб при котором из листов выполн ют многослойные секции с частью слоев, смещенных относительно остальных с образованием уступов по свариваемым торцам и затем сваривают секции между собой, многослойные секции получают путем рулонной наМотки из по крайней мере двух листов равной длины, перед намоткой листы сдвигают один относительно другого в направлении продольной оси изготавливаемого корпуса, стыкуют их по тордам и сваривают стыковым швом. На фиг. 1 представлена схема получени  отдельных многослойных секций; на фиг. 2 - многослойные секции , полученные предлагаемым способом; на фиг. 3 - то же/ продольный . разрез; на фиг. 4 - вариант намотки секции из трех листов; на фиг. 5 многослойные секции, полученные из трех листов; на фиг. 6 - многослойный корпус трубы. Способ изготовлени  многослойных корпусов труб осуществл етс  известными техническими средствами, представл ющими собдй разматыватель,рольганг , падающие валки, правильную машину и машину дл  намотки многослойных секций, котора  содержит центральный намоточный валик (барабан), опорные и нажимные валки и т.д. (не показаны). Изготовление, корпуса многослойной трубы осуществл ют следующим образом . Две стальные листовые полосы 1 выполн ют равными по длине и ширине , продольные кромки одной полосы 1 смещают относительно продольных кромок другой Полосы в направлении продольной оси изготавливаемого корпуса на половину их ширины. Концы полос 1 соедин ют между собой стыко:вым сварным швом по торцам с последующим удалениемусилени  сварного шва. Обща  расчетна  длина сваренных между собой полос 1 должна быть во столько раз больше расчетного примера поперечного сечени  корпуса трубы, сколько слоев имеетс  в ее стенке. Сваренные между собой полосы 1 с разматывател  подающими валками через правильные машины с проводкой по рольгангам (не показан) подают в намоточную машин.у (не показана) и передней краевой закрепл ют на центральном барабане (валке), после чего провод т намотку полос 1 и образуют многослойную секцию 2 с внешней охватывающей поверхностью и многослойную секцию 3 с внутренней охватывающей поверхностью равных диаметров и равной толщины. Торцовые многослойные секции корпуса рулонируют из сваренных между собой полос 1 равной длины, но в этом случае ширина одной полосы в два раза больше ширины другой полосы Если начало намотки ведетс  полосой 1, большей по ширине, то образуют торцовую многослойную секцию 2 с внешней.охватываемой поверхностью/ а полосой 1, меньшей по ширине , образуют торцовую многослойную секцию 3 с внутренней охватывающей поверхностью,; Кроме того, многослойные секции 2и 3 можно рулонировать из трех полос, которые сваривают между собой следующим образом. Две полосы 1 располагают параллельно , совмеща  их продольные кром ки в стык, а торец третьей полосы 1 совмещают с торцами,двух параллельно расположе.нных полос 1 на половину их ширины, затем концы трех полос соедин ют между стыковым сварны швом, с последующим удалением усилени  сварного -шва (фиг, 4), При подаче в намоточную машину и закреплении концов двух полос 1 рулонируют многослойные секции 2с образованием охватываемой поверхности , а при подаче в намоточную машину и закреплении конца одной по лосы 1 образуют многослойные секции 3с охватывающей поверхностью(фиг,5 После изготовлени многослойных секций 2 и 3 концы полос на внешней охватываемой поверхности и на внутренней охватывающей поверхности при ривают к смежным сло м витков внутренним и внешним сварными швами 4 (фиг. 6), а концы йолос в первых и последних витках приваривают к смеж ным сло м витков внутренним и внешним и продольными сварными швами 5, Затем многослойные секции 2 и 3 соедин ют между собой путем соосной посадки (одевани ) внутренних охватывающих поверхностей секций 3 на внешние охватываемые поверхности секции 2, по системе отверстие - ва . Торцы секций 2 и 3 соедин ют ду собой внутренними и внешними сва ными швами 6, исполбзу  нижележащие сопр гаемые охватываемые и охватыва ющие поверхности в качества остающи с  подкладок,. Перед сборкой корпуса трубы из многослойных секций 2 и 3 провод т следующие предварительные технологи ческие операции. Механически обраба тывают стыкуемые торцы и сопр гаемые поверхности многослойных секций дл  обеспечени  их размерной точное ти перед посадкой. На сопр гаемые поверхности секций путем напылени  нанос т соединительный материал, на пример ррипой, клей и т,д,,а впроцессэ посадки секций их нагревают д расплавлени  и создают прочное соединение между сопр гаемыми поверхност ми . Кроме того, на сопр гаемые поверхности секций напыл ют промежуточный м гкий металл, например алюминий, свинец, что позвол ет производить прессовую или легкопрессовую посадку путем запрессовки одной секции в другую в холодном состо нии. Производ т нагрев охватывающих поверхностей (отверсти ) или производ т охлаждение охватываемых поверхностей (вала), что дает возможность осуществить их посадку с нат гОм, Пример, Изготавливают многослойную трубу длиной 11000 мм, диаметром 1420 мм и толщиной стенки 20 мм, состо щую из многослойных секций, которые рулонируют из высокопрочных полос стали 12ХГНМФ толщиной 4 мм и шириной 2000 мм. Изготовление многослойных секций осуществл ют следующим образом. Две полосы из стали 12ХГНМФ шириной 2000 мм и толщиной 4 мм выполн ют равными по длине, а затем продольные кромки одной полосы смещают относительно продольных кромок второй полосы в напраэлении продольной оси трубы на половину их ширины, т,е. на 1000 мм, а концы полос соедин ют между собой по торцам cтыкoвы швом посредством электродовУОНИ 13/55 диаметром 4 мм, при силе тока 180-200 А с последующим удалением усилени  сварного шва.„ Обща  расчетна  длина сваренных между собой полос должна быть во столько раз больше расчетного периметра поперечного сечени  изготовл емой трубы, сколько слоев имеетс  в ее стенке, т.е, расчетный периметр трубы равен 3,14-1420 ,8 мм, а в многослойной стенке толщиной 20 мм содержитс  п ть слоев по 4 мм, следовательно обща  длина сваренных между собой полос должна быть равна 4453,8,5 22294 мм. Затем из сваренных между собой полос рулонируют многослойные секций с образованием внешней Охватываемой поверхности и внутренней охватывающей поверхности равных диаметровd, который определ етс  из средней величины суммы расчетных внешнего диаметра . 3) и внутреннего диаметраd изготовл емого корпуса трубы, где 1 1420 мм, d 1420-40.1380 мм, откуда d --И20±13§0 при этом в секци х образуютс  многослойные стенки равной толщины 10 мм. Торцовые многослойные секции -рулонируют из сваренных между собой :Полос, но в этом случае ширина одной полосы, равной 2000 мм, должна быть в два раза больше ширины другой поло.сы, равной 1000 мм. После изготовлени  многослойных секций концы полос на внешней охватываемой и внутренней охватывающей поверхност х и концы полос в первых и последних витках приваривают к смежным сло м витков внутренними и внешними продольными швами посредством электродов-, УОНИ 13/55 диаметром 4 мм при силе тока 180-200 А. Изготовленные многослойные секции собирают в корпус трубы путем последовательной посадки охватывающей поверхности на охватываемую поверхность секций/ а совмещенные в стык торцы многослойных секций соедин ют между собой внутренними и внешними Кольцевыми сварными швами посредством сварочной головки СВ-08Х ГН 2 Ш диаметром 3 мм под флюсом АН-6О и си лой тока 60-700 л, при этом использу ют нижележащие слои витков в качестве остающих подкладок. Дл  образовани  соединени  между сопр гаемыми поверхност ми секций на их поверхность напыл ют припой ПСр .40 с температурой плавлени  700730 с или на обезжиренную поверхность напыл ют клей наоснове термореактивной эпоксидной смолы, котора  склеивает поверхности при нагреве до 180-200 С. С целью осуществлени  посадки сопр гаеьшх поверхностей блоков с нат гом охватывающие поверхности блоков нагревают до 300-400 С. Применение изобретени  позвол в образовать многослойные блоки с охватывающими и охватываемыми цилиндрическими поверхност ми, а собранные в корпус трубы и соединенные между собой кольцевыми сварнь1ми швами секции в -свою очередь образуют внешнюю охватывающую многослойную секцию и внутреннюю охватываемую многослойную секци1р на всю длину корпуса трубы, IB которых внешние кольцевые сварные швы разнесены относительно внутренних кольцевых сварных швов на максимальное рассто ние, что обеспечивает равномерное распределение иэгибных напр жений, возникающих в радиальных сечени х многослойной стенки корпуса трубы, позвол ет снизить до минимальных величин напр жени , действукхцие на кольцевой стыковой , сварной шов. Кроме того, разр оиение кольцевого сварного шва не влечет за (;обой выХода из стро  конструкции. I Изобретение дает воэможнссть уменьшить в два раза толцину кольцевого шва и осуществить однопроходный сварочный процесс, что сокрамает объем сварочных работ и повышает качество сварного шаа, а также осуществл ть сборку и последук  ую сварку ьшогослойны с секций без применени  центрирую- / щнй устройств.

ft22222

г

ES333IS

«Риг 4

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ КОРПУСОВ СОСУДОВ И ТРУБ, при котором из листов выполняют многослойные секции с частью слоев, смещенных относительно остальных с образованием уступов по свариваемым торцам и затем сваривают секции между собой, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, повышения производительности и надежности изделий, многослойные секции получают путем рулонной намотки из по крайней мере двух листоц равной длины, перед намоткой листы сдвигают один отнносительно другого в направлении продольной оси изготавливаемого корпуса, стыкуют их по торцам и сваривают стыковым швом.

   Фиг.1