3. Сборочные и сварочные работы
3.1. Общие требования
Как при изготовлении, так и при монтаже резервуаров применяют электродуговые способы сварки, а именно:
- механизированную дуговую сварку плавящимся электродом в защитном газе;
- автоматическую дуговую сварку плавящимся электродом под флюсом;
- механизированную дуговую сварку самозащитной порошковой проволокой;
- механизированную дуговую сварку самозащитной порошковой проволокой в среде защитного газа;
- ручную дуговую сварку.
В процессе монтажа резервуара сварку выполняют в соответствии с указаниями ППР относительно:
- наиболее эффективных способов монтажных соединений;
- сварочных материалов;
- формы подготовки свариваемых элементов;
- технологических режимов сварки;
- необходимой технологической оснастки и оборудования;
- климатических условий выполнения работ.
Проектная документация определяет уровень механических свойств и хладостойкости сварных соединений. Уровень их дефектности определен ГОСТом.
Коэффициент формы наплавленного шва (прохода) должен быть в пределах от 1,3 до 2,0. Допускается выполнение прерывистых сварных швов за один проход в нерасчетных соединениях элементов резервуаров, не оказывающих влияния на их герметичность.
Временные технологические детали, привариваемые к резервуару при изготовлении элементов и монтаже должны удаляться без ударного воздействия на элементы резервуара. Остатки сварных швов зачищаются заподлицо с основным металлом и контролируются.
3.2. Требования к механическим свойствам сварных соединений
Механические свойства (кроме твердости) металла угловых, нахлесточных и тавровых соединений определяют на образцах, вырезанных из стыковых сварных соединений-прототипов. Прототипы выполняются с использованием марок сталей, сварочных материалов и оборудования, предназначенных для сварки указанных выше типов соединений.
3.2.1. Требования к прочностным характеристикам:
Металл сварных соединений должен быть равнопрочен основному металлу. Испытания проводятся на трех образцах типа XII или XIII по ГОСТ 6996. К металлу уторного шва (сварного шва сопряжения стенки с днищем) предъявляется дополнительное требование равнопрочности с основным металлом по нормативному значению предела текучести.
3.2.2. Требования к ударной вязкости (ударному изгибу) сварных соединений
Ударная вязкость при установленной температуре испытаний должна быть не меньше значений, предъявляемых ГОСТ 52910-2008 к проектированию металлоконструкций резервуара.
Температуру испытаний устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 52910-2008.
Испытания на ударный изгиб (ударную вязкость) следует проводить для металла сварного шва и зоны термического влияния стыковых соединений элементов групп А и Б. При этом определяют ударную вязкость металла шва и зоны термического влияния (ЗТВ) на трех поперечных образцах (по шву - три образца; по ЗТВ – три образца) с острым надрезом типа IX (для толщины основного металла 11 мм и более) и типа X (для толщины основного металла 6-10 мм) по ГОСТ 6996.
3.2.3 Требования к технологическим испытаниям на изгиб сварных соединений
При испытаниях сварных соединений на статический изгиб среднеарифметическое значение угла изгиба шести поперечных образцов (тип XXVII по ГОСТ 6996) должно быть не менее 120°, а минимальное значение угла изгиба одного образца - не ниже 100°.
При толщине основного металла до 12 мм включительно испытания проводят изгибом образца с корнем шва внутрь (на трех образцах) и корнем шва наружу (на трех образцах). При толщине основного металла более 12 мм - изгибом образцов «на ребро» (на шести образцах).
3.3. Технические требования к сварным соединениям
Конструкция сварных соединений элементов резервуара должна соответствовать требованиям КМ и ППР.
По внешнему виду сварные швы должны соответствовать следующим требованиям:
- металл шва должен иметь плавное сопряжение с основным металлом;
- швы не должны иметь трещин любых видов и размеров, несплавлений, грубой чешуйчатости, наружных пор и цепочек пор, прожогов и свищей.
Длина подреза не должна превышать 10 % длины шва в пределах листа.
Для стыковых соединений деталей резервуара одной толщины допускается следующее значение смещение свариваемых кромок относительно друг друга:
- для деталей толщиной не более 10 мм: 1,0 мм;
- для деталей толщиной более 10 мм : 10 % толщины, но не более 3,0 мм.
Максимальные катеты угловых сварных швов не должны превышать 1,2 толщины более тонкой детали в соединении.
Для деталей толщиной 4-5 мм катет углового сварного шва должен быть равен 4 мм. Для деталей большей толщины катет углового шва должен определяться расчетом или конструктивно, но быть не менее 5 мм.
Данное требование не распространяется на размер шва приварки настила легкосбрасываемой крыши к верхнему кольцевому элементу стенки.
Выпуклость или вогнутость углового шва не должна превышать более чем на 20 % величину катета шва.
Допускается уменьшение катета углового шва не более чем на 1 мм. Увеличение катета углового шва допускается не более чем на:
1,0 мм - для катетов до 5 мм;
2,0 мм - для катетов свыше 5 мм.
Нахлесточное соединение, сваренное сплошным швом с одной стороны, допускается только для соединений днища и настила стационарной каркасной крыши. Величина нахлеста должна быть не менее 60 мм для соединений полотнищ днища и не менее 30 мм - для соединений листов крыши и днища, но не менее пяти толщин наиболее тонкого листа в соединении.
3.4. Развитие методов монтажа РВС.
Ранее монтаж вертикальных резервуаров был только полистовым способом, т.е. путем сборки стенки из отдельных листов. Полистовой монтаж резервуаров осуществляют с помощью самоходных кранов, оборудованных стрелами необходимой длины. Монтаж стенки и ее сварка осуществляются после завершения монтажа днища. Сейчас полистовой метод является основным при строительстве резервуаров большой вместимости.
Этап развития методов возведения РВС связан с разработкой метода подращивания, направленного на частичную индустриализацию процесса изготовления и монтажа стальных резервуаров с целью перевода наиболее трудоемких операций на предприятия стройиндустрии.
В 1929 г. на специализированных заводах стали сваривать и сворачивать в рулоны отдельные пояса стенки резервуаров емкостью, не превышающей 300 м3, которые затем монтировались методом подращивания.
Недостатком этого способа кроме трудоемкости и сложной оснастки является необходимость обеспечения устойчивости резервуара в процессе монтажа. Для защиты от воздействия ветровых нагрузок требуется надежное расчаливание стенки с установкой якорей
Одной из разновидностей метода подращивания стал «спиральный» метод, разработанный строителями Чехословакии, в котором первый пояс является как бы «шаблоном», а возможность вращения всей стенки возводимого резервуара специальными приспособлениями с электрическими приводами позволяет выполнять качественную сварку новых поясов только в одном оборудованном месте. Сложность применяемого оборудования и оснастки также не позволила широко распространить данный метод в других странах.
В Швеции предложен способ подращивания на основе применения так называемых «карабкающихся» домкратов, устанавливаемых на специальных стойках, позволяющих выполнять все-монтажкые и сварочные работы на уровне земли.
В 50-х годах в СССР был предложен и освоен экономичный и отвечающий современным требованиям механизации рулонированный метод сооружения резервуаров большой вместимости. При таком методе сварка элементов днища и стенки производится в заводских условиях, далее они в виде рулонных заготовок доставляются на площадку строительства, где производится «разворачивание» рулонов, их соединение и монтаж кровли.
Вернуться и посмотреть следующий этап монтажа резервуара
