5. Оболочковые конструкции (1041858), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Монтаж вертикальных стенок из отдельных листов или блоков ведут, начиная с нижнего пояса, методом нара­щивания (рис. 11). На днище по разметке устанавливают отдельные листы нижнего пояса, скрепляя их между собой и с днищем с помощью сборочных приспособлений и клинь­ев с регулировкой зазора (см. лист 130, рис. 7).

Горизонтальные швы или сваривают двумя полуавто­матами одновременно два сварщика, которые перемешают­ся щель стыка в передвижных кабинах (лист 132, рис. 12), или получают автоматической сваркой под слоем флюса автоматами типа SA-800 (рис. 13) . Схема сварки при вы­полнении шва автоматом показана на рис. 14. Флюс в зоне сварки удерживается замкнутым неточным или пластин­чатым конвейером 7. На кондукторе, закрепленном на верхней несущей каретке 1 (рис. 13), установлен вращаю­щийся диск 2 (рис. 13, 14), который перекатывается по разделке стыка с обратной стороны, удерживая расплав­ленный металл от вытекания и частично защищая корень шва от воздействия воздуха.

Вертикальные швы свариваются полуавтоматами.

Покрытия вертикальных цилиндрических резе­рвуаров (листы 133, 134).

Вертикальные цилиндричес­кие резервуары могут иметь стационарную (см. лист 129, рис. 1,4,5) или плавающую (см. лист 129,рис. 2) крышу. Стационарные крыши чаще сооружаются на резервуарах объемом до 20 000 м³. Плавающие крыши могут быть на резервуарах любых размеров при отсутствии в районах их сооружения значительных снеговых осадков.

Стационарную крышу монтируют из отдельных щитов. Для резервуаров объемом до 5 000 м³ это плоские щиты, опирающиеся на вертикальную стенку и центральную стой­ку (лист 133, рис. 1, a). Для резервуаров объемом свыше 5000 м³ аналогичные щиты имеют двоякую кривизну и сос­тавляют сферический купол покрытия (рис. 1, б). В этом случае центральная стойка устанавливается временно, толь­ко для монтажа крыши. Такая крыша опирается на верти­кальную стенку, причем для восприятия усилия распора у ее верхней кромки устанавливают кольцо жесткости таврового сечения (рис. 1, в). Использование щитовых ко­нических и купольных покрытий резервуаров позволяет выполнить основной объем сборочно-сварочных работ в условиях завода и облегчает монтаж крыши в процессе раз­ворота вертикальной стенки из рулонов.

Щиты, имеющие форму секторных лепестков с криво­линейной образующей, могут иметь большие размеры и поставляются несколькими элементами, которые затем со­бираются в 11тчты на месте монтажа. Такие щиты могут применяться для резервуаров объемом до 50 000 м³. Для увеличения устойчивости и жесткости куполов возможно их усиление решетчатыми полуарками (рис. 1, г).

Конструкция плоского щита покрытия резервуара диаметром 14,5 м показана на рис. 2, а. Размеры щита выб­раны в соответствии с габаритом подвижного состава же­лезных дорог. Щит имеет элементы жесткости из радиально расположенных швеллеров 1, а также ряда соединяющих их швеллеров 2. В зоне опирания на вертикальную стенку для удобства монтажа приварены планки-улавливатели 1 (рис. 2, в). Простота сборки и сварки герметичных соеди­нений 1 между соседними щитами обеспечивается, как по­казано на рис. 2, б.

С увеличением числа типоразмеров резервуаров и их диаметров (до 80 м) трудоемкость сооружения покры­тий возрастает. Поэтому ведутся поиски новых конструк­тивных и технологических решений, позволяющих органи­зовать поточное производство покрытий из небольшого числа стандартных элементов. Одним из перспективных направлений является создание граненых куполов, соби­раемых из одинаковых плоских или пространственных элементов ограниченного числа типов. По предложенной схеме применение всего трех типов щитов (рис. 3, а, б, в) позволяет монтировать покрытия резервуаров объемом от 2000 до 50 000 м³ (рис. 4). Индивидуально изготовля­ются только элементы опирания щитов на кромку стенки.

Унифицированные щиты покрытия выполнены из лис­тового металла толщиной 4 мм с элементами жесткости, расположенными в одном направлении с нижней стороны листа, а в другом направлении — с верхней. Исключив пересечения элементов жесткости, получили более технологичную конструкцию, удобную для организации круп­носерийного производства однотипных плоских панелей на поточных или автоматических линиях. На месте мон­тажа из элементов собирают в кондукторе полный сектор­ный щит. На рис. 5 показан монтаж щитов покрытия резервуара.

При блочной сборке цилиндрических резервуаров при­меняются различные приемы монтажа стационарной кры­ши. Имеется успешный опыт сборки и сварки стационар­ного купольного покрытия на днище резервуара с после­дующим подъемом готового купола в проектное положе­ние избыточным давлением воздуха. Конструкция стыка крыши со стенкой резервуара показана на рис. 6 (лист 134) .

Схема подъема крыши в проектное положение показа­на на рис. 8. Для предотвращения перекоса крыши во вре­мя подъема устанавливают стабилизирующую трособлочную систему. Зазор между стенкой резервуара и крышей уплотняют временным затвором 1 (рис. 7), представля­ющим собой гибкую стальную сетку, покрытую асбестом и полиэтиленовой пленкой. Включением вентиляторов соз­дают давление 800 ... 1000 Па, крыша плавно поднимает­ся до упора в стопорные пластины 1 (рис. 9) опорного кольца 3. В таком положении крышу фиксируют клинь-ми2 и приваривают к опорному кольцу.

При сооружении двустенных изотермических резервуа­ров внутреннюю крышу подвешивают к наружной и подни­мают давлением воздуха вместе с купольной крышей на­ружного резервуара.

Типичные конструкции плавающих крыш вертикаль­ных цилиндрических резервуаров показаны на рис. 10, а, б. По их периметру расположены герметичные короба 1, к которым герметичным швом приварено листовое полот­нище 2, иногда усиливаемое ребрами жесткости 3.

К сборке и сварке плавающих крыш приступают пос­ле завершения сборки и сварки днища и стенки. Рулонированные полотнища центральной части плавающих крыш разворачивают на днище и сваривают нахлесточные мон­тажные соединения. Далее по разметке вырезают отверстия, устанавливают и приваривают патрубки 1 (рис. 11, а. б) опорных стоек 3 (рис. 11,6). Герметичные короба 2 раз­мещают по периметру в соответствии с риской, нанесен­ной на днище, прихватывают и сваривают в кольцо. Края полотнища с помощью крана подтягивают к козырькам 4 и приваривают (рис. 11, а). Таким образом выполняется герметичное соединение центрального полотнища плаваю­щей крыши с коробами. Далее заполняют резервуар во­дой, поднимая собранную крышу на высоту около 2 м, и откидывают поворотные кронштейны 5 (рис. 11,б), за­крепленные на стенке. Воду из резервуара сливают, очища­ют днище, выполняют сварку потолочных монтажных швов на центральной части днища б, устанавливают и приварива­ют опорные стойки 3. После этого по окружности плаваю­щих крыш монтируют уплотняющий затвор, устанавлива­ют водоспускное устройство, передвижную лестницу, а так­же радиальные или концентрические ребра жесткости.

Воздухонагреватели и горизонтальные резерву­ары (лист 135).

Воздухонагреватели (рис. 1) входят в состав оборудования доменных комплексов. При толщи­не стенки до 18 мм их изготовляют с применением метода рулонирования полотнищ. Из-за наличия кольцевых сты­ков между монтажными блоками требования к точности изготовления рулонов и приемам их разворачивания ока­зываются очень высокими. Для обеспечения высокой точ­ности размеров обечаек применяют две схемы развора­чивания рулонов. По первой схеме (рис. 2) рулон 5 в горизонтальном положении укладывают в разъемные кольца-шаблоны 1, установленные на опорных катках 2 рамы 3. Кольца-шаблоны обеспечивают возможность разворачива­ния рулона с помощью лебедки 4, закрепления разверну­той части и получения таким образом обечайки правильной цилиндрической формы. По другой схеме (рис. 3) рулон разворачивается на плоском стенде с последующим наворачиванием полотнища на каркас проектного диаметра. В ка­честве шаблона-кондуктора используется барабан 1, состоя­щий из двух половин, шарнирно соединенных по образую­щей. Диаметр барабана соответствует диаметру монтаж­ного блока и может уменьшаться с помощью винтовых стяжек 2. Наворачивание полотнища осуществляется перекатыванием барабана, кромки замыкающего стыка подтягивают с помощью винтовых стяжек. Стык свари­вают автоматом под флюсом сначала изнутри в нижнем положении, а после поворота барабана на половину окруж­ности — снаружи. Сваренную обечайку ставят в вертикаль­ное положение и извлекают из нее барабан, предваритель­но уменьшив его диаметр.

Монтажный блок поднимают и устанавливают в проек­тное положение. Кольцевой шов сваривают с двух сторон:

с наружной стороны — ручной дуговой сваркой, с внутрен­ней стороны — полуавтоматами в СО₂.

При сооружении горизонтальных резервуаров (рис.4) применение метода сворачивания полотнищ позволяет поч­ти полностью исключить трудоемкую сборку и сварку кольцевых стыков. Основной объем сборочных и свароч­ных работ выполняют на плоском стенде с использованием автоматической сварки в нижнем положении. После сварки всех швов полотнища стенки с одной стороны производят его кантовку и выполняют сварку швов с обратной сторо­ны. Процесс сворачивания полотнища и необходимое обо­рудование упрощаются в связи с использованием в качест­ве шаблона имеющихся в конструкциях резервуара коль­цевых элементов жесткости 1 (рис. 4,5). Схема сворачи­вания полотнища показана на рис. 5, а . . .д.

Заготовки для сферических резервуаров (лист 136).

Сферические резервуары в СССР в основном соору­жают объемом 600 м³ (рис. 1) и 2000 м ³ .диаметром 10,5 и 16 м соответственно, при толщине оболочки 16 .. .36мм. Планируется сооружение резервуаров объемом 10 000 м³.

При раскроях, показанных на рис. 2, а и в, и толщине до 36 мм сферическую поверхность заготовкам придают горячей штамповкой. При раскрое по схеме рис. 2, б и толщине до 22 мм лепестки получают холодной вальцов­кой с помощью специального многовалкового стенда (рис. 3, 4, б). Заготовки перед вальцовкой собирают из листов и сваривают автоматической сваркой под флюсом. Исходную форму заготовке (рис. 4, а) придают газовой резкой по шаблону-копиру. Поскольку размеры получен­ных после вальцовки лепестков превышаю г габарит под­вижного железнодорожного состава, их после контрольной сборки разрезают на две неравные части и выпуклостью вниз укладывают в специальные контейнеры для перевоз­ки к месту монтажа (рис. 5, а, б). Элементы, поставляе­мые с завода, на монтаже собирают в блоки (рис. 6) .Свар­ку блоков выполняют в нижнем положении под флюсом на стендах-качалках (рис. 7) . Возможна электрошлаковая сварка швов блока с помощью устройства, показанного на рис. 8.

Приемы сборки сферических резервуаров (лист 137)

приведены на рис. 1. При сборке по схеме, приведен­ной на рис. 1, с, полюсный элемент 2 (рис. 2) закрепляют на центральной стойке 1 стенда. Блоки 3, сваренные из двух лепестков, устанавливают по упорам 4. Сборку вы­полняют с использованием сборочных шайб, приваренных к лепесткам при контрольной сборке на заводе, и типовых клиновых сборочных приспособлений. Сборка завершает­ся укладкой непрерывных прихваточных швов, уплотняю­щих стык для последующей автоматической сварки под флюсом. По схеме рис. 1, б полусферу собирают при гори­зонтальной ориентации блоков (рис. 3,д). Собранную полу­сферу кантуют и устанавливают на временную опору (рис. 3,6). Вторую полусферу после сборки устанавливают на первую и выполняют ручной подварочный замыкающий шов. По схеме рис. 1, в осуществляют сборку всей сферы последовательным наращиванием (рис. 4) .

Резервуары объемом 2000 м ³ собирают "вертикаль­ным" методом (рис. 1, г). Основой для временного зак­репления днища и купола оболочки резервуара служит центральная стойка. Сборку полюсных блоков 1 (рис. 5) с центральной стойкой производят в кондукторе. Здесь же устанавливают кольца жесткости, прикрепляемые раско­сами к стойке.

Собранную центральную стойку 1 (рис. 6) устанавли­вают на неподвижную опору 2. На стойке закрепляют параллелограммный механизм подъемной люльки 3, кото­рая может перемещаться в вертикальной плоскости и вок­руг оси стойки.

Первый блок 1 (рис. 7) поднимают в вертикальное по­ложение, устанавливают на ловители 3 днища и с помощью сборочных планок и клиньев прикрепляют к купольной час­ти и днищу. После установки и закрепления очередного блока с наружной стороны оболочки временно подводят опорную стойку, которая частично воспринимает вес бло­ка. Для сохранения формы блока в процессе монтажа в него вваривают трубу жесткости 2. Центральная стойка и другие вспомогательные элементы демонтируются и уда­ляются по частям через люк-лаз купола после установки последнего замыкающего блока и окончания ручной свар­ки всех блоков между собой прихваточным швом с внут­ренней стороны резервуара.

Сварка сферических резервуаров (листы 138, 139).

После завершения сборки резервуар устанавливают на манипулятор и автоматической сваркой под флюсом выполняют наружные и внутренние швы (лист 138, рис. 1). В манипуляторе Кудрявцева опорные неприводные кат­ки 1 (рис. 2), не препятствующие вращению сферическо­го резервуара в любом направлении, расположены на шар­нирных опорах 2 и обеспечивают прижатие к резервуару двух пар приводных катков 3 с раздельными приводами. Включение приводов 7 и 2 (рис. 3) рабочих катков 3 в одном или в противоположных направлениях с одинако­выми или различными скоростями обеспечивает возмож­ность вращения резервуара вокруг любой его оси и поз­воляет выполнять меридиональные (рис. 4, а) и широтные (рис. 4, б) швы, а также переходить от одного шва к дру­гому.

Манипуляторы другого типа (рис. 5,б} обеспечивают вращение сферического резервуара только в плоскости приводных роликов. Переход к другой плоскости вра­щения осуществляется разворотом манипулятора в гори­зонтальной плоскости с предварительным опусканием резервуара на временные опоры.

Форма разделки кромок и последовательность ее за­полнения зависят от толщины стенки резервуара. При толщине стенки 16 мм применяют двустороннюю автома­тическую сварку без разделки кромок. Первый шов вы­полняют с внутренней стороны оболочки по ручному подварочному слою, второй шов — снаружи. При толщине оболочки 34 мм большинство слоев укладывают с наруж­ной стороны (рис.7,а, б).

Применение манипуляторов позволило основной объем сварочных работ при монтаже резервуара выполнять автоматической сваркой. Однако очевидны и серьезные не­достатки такой технологии. Для обеспечения работы толь­ко одного сварочного автомата необходимо вращать ог­ромную и тяжелую конструкцию, используя при этом сложные манипуляторы. В результате действия сосредото­ченных сил от опор имеет место изменение формы оболоч­ки при вращении, что даже при использовании надувных роликов 1 (рис. 6) не позволяет сооружать таким образом резервуары объемом более 2000 м³.

Для крупных сферических резервуаров более эффек­тивна технология монтажа в проектном положении на пос­тоянных опорах без вращения. Меридиональные стыки сва­ривают автоматической сваркой порошковой проволокой с принудительным формированием (лист 139, рис. 8).

Характеристики

Список файлов книги