Разработка технологии изготовления корпуса теплообменника, с внутренним диаметром 1600 мм, толщиной стенки 14 мм из стали 16ГС, страница 5

По сравнению с низкоуглеродистыми сталями при сварке низкоуглеродистых низколегированных сталей из-за большой их склонности к формированию структур закалки, а в некоторых случаях и к росту зерна вводят большие ограничения на режим сварки.

Обычно при сварке низколегированных сталей, в особенности при сварке металла большой толщины, используют подогрев.

Сталь 16ГС хорошо сваривается без ограничений ручной дуговой сваркой, автоматической дуговой сваркой под флюсом и газовой защитой, электрошлаковой сваркой.

К отпускной хрупкости данная сталь мало склонна.

3. Заготовительные операции.

3.1. Правка листового материала.

Основным элементом для изготовления сварных конструкций в нефтяном, химическом машиностроении являются листовые заготовки, поставляемые по сортаменту согласно ГОСТ 19903 - для сталей перлитного класса.  

Правка листового материала производится при напряжениях не превышающих предел текучести, причем величина удлинения (деформация) не должна превышать 1,5-2%.

Правка применяется для устранения кривизны, серповидности, коробоватости листов. Данная операция контролируется стрелой прогиба на 1м. В зависимости от толщины материала и требований точности изготовления, стрела прогиба может находиться в пределах 1…12мм на 1м длины.

Правку осуществляют на листоправильных валках.

В качестве листоправильной  машины применим машину типа 9x360x2800 (таб№4).

Она состоит из нижней станины и ползуна, соединенных четырьмя колоннами, и механизма нажима. В нижней станине и ползуне на подшипниках качения смонтированы рабочие и опорные ролики. Для обеспечения механизированной задачи листа и улучшения качества правки установлены задающие ролики (со стороны ввода и вывода листа). Рабочие и задающие ролики приводятся во вращение электромеханическим приводом. Механизм нажима обеспечивает параллельную и наклонную настройку верхних рабочих роликов на заданную толщину листа. Расстояние между верхними и нижними рабочими роликами во время настройки фиксируется по показаниям приборов.

Техническая характеристика машины 9x360x2800.

Таблица №4.

3.2. Раскрой цилиндрической части корпуса.

Цилиндрическая часть корпуса компонуется методом обечаек. Метод обечаек заключается в том, что вся цилиндрическая часть делится на отдельные обечайки, исходя из максимальной ширины по ГОСТ (19903-74, для монометаллов, h_max = 2500 мм).

Каждая обечайка собирается и сваривается отдельно с одним или несколькими продольными стыками, затем обечайки собираются в корпус.

а) Раскрой средней цилиндрической части корпуса.

    Дано: L = 6900 мм.

              D = 1600мм.

              S = 14 мм.

Определим количество обечаек корпуса по формуле:

 ,

где   количество обечаек (мм);

        длина цилиндрической части (мм);

        максимальная ширина стандартного листа по ГОСТ 19903-74.

 

 Необходимое количество обечаек должно быть целым числом, следовательно принимаем количество обечаек равным 3 шт.

Определим длину развертки обечайки по формуле:

,

где  длина развертки обечайки (мм);

       диаметр аппарата (мм);

       толщина стенки (мм);

       допуск овальности (мм);

       зазор под сварку (мм);

       припуск на обработку (мм);

       величина усадки шва за один проход.

     

 Исходя из полученных, в ходе расчета, данных выбираем листы по

ГОСТ 19903:

1)  Лист 14x2500x5300. (2 шт).

2)  Лист 14x1900x5300.

 Для изготовления 50 аппаратов, согласно годовой программы, необходимо взять 100 листов данного (14x2500x5300) размера, а также 50 листов размером (14х1900х5300).