Изготовление сферических днищ из лепестков

Одним из способов* изготовления сферических и полусферических днищ является их сборка и сварка из отдельных частей: только из отдельных заготовок или из шарового сегмента и лепестков. Само определение объясняет конструкцию таких днищ: они состоят из двух и более частей, которые затем свариваются в единую конструкцию. Этот метод используется нашими специалистами при заказе сферического днища с нестандартными размерами, когда целесообразнее изготовить и сварить сегменты, чем специально разработать оснастку для горячего штампования.

Процесс изготовления сборных сферических днищ

Сам процесс заключается в производстве заготовок, лепестков и сегментов, состав, количество и габаритные размеры которых рассчитываются проектным отделом Завода. Составные части днищ изготавливаются методами горячей и/или холодной штамповки в зависимости от используемой марки стали и выбора оптимального технологического процесса. Далее полученные металлические детали свариваются между собой вручную или полуавтоматическим сварочным манипулятором (в зависимости от диаметра), и проводится контроль качества сварных швов. Входящий в состав предприятия отдел ОТК проводит контроль сварных соединений методом ультразвуковой дефектоскопии, позволяющий гарантировать ровный по всему периметру шов. Дополнительная проверка швов проводится на Заводе по производству аппаратов и сосудов, которые тестируются высоким давлением и гидравлическими испытаниями.

По требованию Заказчика также могут проводится пескоструйная обработка, зачистка поверхностей днищ, а также термообработка (при использовании метода холодного штампования для изготовления составных частей днищ).

Специфика производства сборных сферических днищ

Наш Завод производит составные и лепестковые сферические днища для сосудов и аппаратов различного назначения в соответствии с требованиями ГОСТа 34347-2017 "Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия", которым регламентируется расположение сварных швов для сохранения герметичности днища.

Рисунок 1. Схема расположения швов при производстве сборных сферических днищ 

(из ГОСТа 34347-2017 "Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия")

Расстояния l и l1, должны быть не более 1/5 внутреннего диаметра днища. При этом для вариантов в), д), ж), и), к), л) сумма расстояний l1 и l1, должна быть не менее 1/5 внутреннего диаметра днища.

Особенность изготовления сферических и полусферических днищ из заготовок и лепестков/сегментов заключается в необходимости точного расчета геометрических размеров заготовок, лепестков и шарового сегмента, так как в результате должно получиться днище правильной геометрии, которая должна сохраняться неизменной на протяжении всего срока эксплуатации аппарата.

Кроме того, одним из условий выполнения качественных швов является специальная обработка кромок составных частей, обеспечивающая на 50% целостность готового изделия (сосуда, аппарата). Наш Завод обладает техническими возможностями (механообработка, шлифовка, газоплазменная резка) для надлежащей обработки кромок и выполняет двухстороннюю сварку составных элементов .

Выбор состава частей днища, необходимости наличия шарового сегмента или только заготовок/лепестков зависит от того, предусмотрена ли установка технологического штуцера в центре днища сосуда. Если штуцер предполагается, центральный шаровой сегмент необязателен.

Преимущества производства сборных сферических и полусферических днищ

• возможность изготовления нетиповых днищ диаметром более 4000 мм
• высокая геометрическая точность готовых днищ в результате проведения точных расчетов геометрии заготовок, лепестков и шарового сегмента
• большая вариативность состава и количества заготовок, лепестков и сегментов готового днища
• толщина днища может составлять до 250 мм, диаметр - до 12000 мм, а масса готового изделия - до 150 тонн и больше

*возможно изготовление сферических днищ методом горячего штампования и фланжирования