Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристики и технология изготовления обечаек

Обечайка

Обечайка — это открытый цилиндрический или конический элемент металлоконструкции (типа обода, барабана, кольца, короткой трубы). Обечайки изготавливаются методом. Гибка листа осуществляется в вальцах (листогибочной машине), толстолистовая сталь деформируются с предварительным подогревом.

Обечайки находят применение в строительной, металлургической, нефтеперерабатывающей промышленности. Самое большое количество заказов на производство обечайки мы получаем от машиностроительных предприятий.

Обечайки производятся для дальнейшего использования:

  • в сварных металлоконструкциях: аппаратов, труб, котлов, баков, силосов, резервуаров, емкостей;
  • в качестве заготовки: стальных бандажей, фланцев, бандажных колец, крановых барабанов, тормозных барабанов, конвейерный барабанов, роликов, патрубков, подбандажной обечайки вращающихся печей и других элементов промышленного нестандартного оборудования;
  • в кожухах магистралей и конструкций опор мостов, водоводов, канализаций, переходов;
  • для изготовления промышленных дымовых труб, вентиляционных труб, газоходов.
  • деталей технологических трубопроводов: отводы сварные, тройники, переходы, патрубки из нержавейки, компенсаторы, опоры трубопроводов.

Технология вальцовки листового металла.

В сварочно-сборочном цехе имеется более десяти единиц вальцовочного оборудования, в том числе трех и четырехвалковая листогибочная машина позволяющая гнуть листы стали 09Г2С длинной до 2000 мм., толщиной до 40 мм при холодной гибки и до 80 мм- при горячей. При этом минимальный внутренний диаметр получаемой заготовки 400 мм. Возможности оборудования позволяют вальцевать лист в различные формы обечайки: цилиндрическую, коническую, сферическую. Раскрой листового металла производится на портальной машине газо-плазменного раскроя металла. Операции сварки обечайки производится с использованием опорных роликовых вращателей, сварочных позионеров и манипуляторов. Сварка продольного и кольцевого шва может производится полуавтоматические установки для сварки под флюсом. Термическое оборудование представлено газовыми печами для нормализации и нагрева заготовки. В соответствии с требованиями к качеству продукции и технических условий заказчика на предприятии производится 100% контроль сварных швов ультразвуком (УЗК). По требованию заказчика на предприятии может быть произведена мехобработка торцев обечайки под сварку на токарных и токарно-карусельных станках.

сборка обечайки барабана на сварочном манипуляторе

механическая обработка торцов обечайки под сварку

Преимущества при изготовлении обечайки в компании ООО «Промсервис»

  • разработка точных расчетов развёрток изделий с учётом элементов сопряжения деталей (трубы, фланцы, патрубки, тройники, отводы, люки, кольца, бандажи);
  • полный технологический цикл изготовления обечайки: резка, вальцовка, сварка, калибровка (в том числе на горячую при температуре до 400-500°С), термообработка;
  • механическая обработка обечайки по длине и диаметру, обработка торцов обечайки под сварку;
  • возможность изготовления обечайки необходимой длинны, большого диаметра, толстостенной обечайки, сферической и конической формы обечайки;
  • изготовление обечайки из нержавейки, жаропрочных и других специальных сталей;
  • испытание и контроль сварных соединений обечаек методом: УЗК, рентген, капиллярный, испытание на образцах.

Труба из обечайки

Труба из обечайки — это труба из цилиндрического обода из металла. Основная отличительная черта, сделавшая ее популярной, это отсутствие днища. Обечайка может быть составной частью труб и других конструкций практически любой формы и назначения. Это самый популярный материал для нестандартных трубопроводов, нефтегазовой, химической и машиностроительной промышленности.

Процесс изготовления труб из обечайки

При небольшой толщине листа обечайки производятся методом вальцовки. Этот способ считается наименее трудоемким и, следовательно, дешевым. Лист металла проходит очистку и предварительную формовку кромок.
Затем обечайки сваривают посредством импульсного плавления. После чего готовая конструкция подается на линию кольцевой сварки. Здесь формируется труба из обечайки необходимого размера и диаметра. Перед кольцевой сваркой обечайка проходит обязательную процедуру центрирования.

Применение труб из обечайки

Труба из обечайки применяется для строительства технологических и магистральных трубопроводов, гидросооружений и тепловых сетей. Может использоваться как труба общего назначения, воздуховод, опорная конструкция или защитный кожух основного трубопровода в нефтегазовой промышленности. Кольца обечайки применяются в самых различных сферах.
Обечайка применяется как самый ответственный и материалоемкий узел в различных механизмах и аппаратах. Кольца обечайки позволяют без труда изготавливать нестандартные конструкции.

Цилиндрические обечайки

Обечайка цилиндрической формы преимущественно применяется в химическом аппаратостроении. Распространенность этого изделия легко объясняется его привлекательными чертами: простота изготовления и умеренный расход материала. Именно это позволило применять их повсеместно, где требованиями не установлено использование особых конструкций.

Технические требования

Для изготовления обечайки используется сталь шириной от 1500 мм. В соответствии с ГОСТом наружный диаметр конца трубы может иметь предельное отклонение до 2 мм, диаметр тела — 2,5 мм. Для толщины стенки отклонение зависит от толщины металлического листа. Овальность торцов может иметь отклонения не более 1 % от номинального диаметра. Смещение кромок может отклоняться не более чем на 10 % от номинальной толщины стенки. Сварные швы обечайки выполняются двусторонней сваркой.

Трубы большого диаметра не могут иметь кривизну более 1,5 мм на 1 м длины трубы. Общая кривизна трубы не должна быть более 0,2% от длины. Наружные и внутренние швы имеют высоту усиления в пределах 0,5-3,0 мм, это касается кольцевых и продольных швов.

Отклонения прочих показателей должны соответствовать ширине применяемой стали и ГОСТу. Производство трубы из обечайки происходит под тщательным контролем. После сварки обечайка калибруется, чем достигается высокая геометрическая точность изделия.

Проверка готовой продукции

Труба из обечайки проходит окончательную проверку ультразвуком и рентгенографическим методом. Таким образом устанавливается ее прочность и пригодность к использованию. Проверенные трубы могут быть использованы в среде с высоким давлением.

Трубы из обечайки производятся в большом ассортименте. Допускается широкий разброс ширины и толщины стенок. Такие трубы могут применяться в любом строительство и промышленности. Универсальность материала сделала его популярным, а материалоемкость — выгодным.

Читать еще:  Сталь 12Х18Н10Т. Характеристики, виды металлопроката

Требования государственных стандартов при изготовлении обечаек строго соблюдается, что гарантирует качество исходного материала и готовой трубы. При покупке трубы из обечайки следует обратить внимание на качество швов и наличие внешних дефектов металла.

Изготовление обечаек

Обечайка – это цилиндрическая или коническая деталь, не заглушенная с концов (т.е. без днища). В сечении деталь выглядит как кольцо.

Где могут применяться обечайки?

Обечайки используются в машиностроении (патрубки, переходные кольца от одной толщины трубы к другой, конические переходы от одного диаметра к другому), как элемент корпуса паровых котлов и баллонов высокого давления, а также при изготовлении нестандартных трубопроводов. Кроме того, обечайки используются в конструкции емкостей для хранения сыпучих материалов и в транспорте для перевозки жидких и газообразных веществ. Часто обечайка является основным элементом корпуса, т.к. именно она держит всю конструкцию (например, из обечайки может быть изготовлено переходное кольцо, которое соединяет трубы разной толщины). Ещё одна сфера применения обечаек – строительство. Часто в промышленных помещениях или в кафе и ресторанах прокладывается собственный газопровод. Он монтируется в бетонном полу. В местах, где труба входит в пол или выходит из него, её защищают от повреждений футляром из обечайки. Купить обечайки можно в ООО «Регион». Мы изготавливаем обечайки на собственном оборудовании, в том числе по чертежам заказчика.

Технология изготовления обечаек.

Обечайки могут быть изготовлены разными способами. Выбор способа изготовления обечаек зависит от толщины металла и требований к прочности готовой детали. Наиболее экономичный способ изготовления обечаек – вальцовка, т.е. деформирование листового материала (сталь, алюминий) вдоль определенного направления. Вальцовка может быть холодной или горячей, в зависимости от толщины материала. Как правило, тонкостенные обечайки изготавливаются методом холодной вальцовки, а толстостенные – горячей.

Вальцовка производится на специальном станке – вальцах. Листовой материал, из которого необходимо изготовить деталь, прокладывается между валами, которые подгибают его до нужного радиуса.

Для изготовления простой цилиндрической обечайки достаточно вальцов с тремя валами. Полученная в результате деталь, может использоваться в изготовлении аппаратов химической промышленности, а так же в строительстве при прокладке газопроводов.

Для некоторых задач необходима более сложная деталь – коническая обечайка. Она используется для соединения труб или обечаек разного диаметра, а так же в различных аппаратах, при помощи которых перегоняют жидкие или вязкие субстанции.

Для изготовления конической обечайки используется четырехвальцевый аппарат, в котором лист металла зажимается между нижним и верхним валами, а его изгиб осуществляется боковыми валами. Обечайка, чаще всего, изготавливается из несварной заготовки. В случае, когда диаметр детали составляет 600 мм. обечайка может изготавливаться из заготовки с одним сварным швом. Детали большего диаметра могут изготавливаться из листа с несколькими сварными швами. Сложнее всего изготовить обечайки с критическим соотношением внутреннего диаметра и толщины стенок. Для того, чтобы такая деталь соответствовала предъявляемым к ней требованиям, после сварки обечайки производится её калибровка.

Специалисты ООО «Регион» готовы выполнить сложные заказы, в том числе на нестандартные обечайки с критическим соотношением внутреннего диаметра и толщины стенок. Кроме вальцовки есть и другие способы изготовления обечаек: гибка металла, литье полуобечаек и их сварка, центробежное литье. Все эти способы более трудоемки и дорогостоящи. Методом центробежного литья изготавливают бесшовные обечайки. Они более прочные и стойкие к механическим нагрузкам, по сравнению с деталями, имеющими сварной шов. Кроме того, детали, изготовленные методом центробежного литья, отличает высокая плотность металла, отсутствие в нем шлаковых включений и воздушных полостей, высокая износостойкость. Благодаря этим характеристикам, литые обечайки могут использоваться в конструкциях, подвергающихся значительным нагрузкам, но и стоят они дороже сварных.

Технология изготовления обечаек для барабанов мостовых кранов.

Обечайка барабана состоит из нескольких секций. Заготовкой для секций обечайки барабана служит толстолистовая сталь марки СтЗ (ГОСТ 19903 —74). В зависимости от габаритных размеров и толщины листа секции для обечаек вальцуют на трех или четырехвалковых листогибочных вальцах или штампуют в штампах на гидравлических прессах.

Штамповку секций обечаек, как правило, ведут в горячем состоянии из двух половин, а в некоторых случаях из трех частей и при толщине листа более 40 мм . Кромки у секций обечаек разделывают перед их вальцовкой и штамповкой. Разделка кромок V — образная у обечаек диаметром до 750 мм с различными толщинами. У обечаек диаметром более 750 мм и толщиной листа более 20 мм возможна разделка кромок V — и Х — образная.

Сварка этих обечаек, как правило, может вестись с внутренней и внешней сторон. Основным дефектом при получении секций обечаек является спиральность как по окружности, так и по длине. Устранение спиральности при сварке осуществляется с помощью простейших приспособлений: болта и уголка; клина и уголка; ломика и уголка; стяжки.

Процесс сборки и сварки барабанов из обечаек осуществляется на роликовом стенде автоматической сваркой под слоем флюса. Вначале сваривают продольные швы у секций обечаек, для чего сопрягаемые поверхности под сварку зачищают стальной щеткой до металлического блеска и по концам приваривают фальшпланки для начала и окончания сварного шва. С внутренней стороны подводят флюсовую подушку, а с внешней стороны — автомат АДС — 1000 — 2, установленный на самоходной тележке, и производят сварку обратноступенчатым методом.

После автоматической сварки вручную подваривают корни шва, газом срезают фальшпланки и зачищают сварной шов и места установки фальшпланок, 25 % продольного шва подвергают гаммографированию. Если секция обечайки состоит из двух половин с V — образной разделкой кромок, то вначале сваривают один продольный шов, а затем сваривают второй шов.

Читать еще:  Основные нюансы и технология штамповки металла

После контроля обечайку подвергают отжигу в термических печах или на специальных установках, и после отжига осуществляют калибровку обечаек по шаблону. В том случае, когда секция обечайки состоит из двух половин с Х — образной разделкой кромок, вначале производят фиксацию стыков с помощью прихватки планок с наружной стороны и производят внутреннюю сварку продольных швов.

После наложения внутренних швов накладки удаляют и варят наружные швы. Заварив продольные швы, на роликовом стенде с применением автоматической сварки под слоем флюса производят стыковку и кольцевую сварку обечаек. Для обечаек диаметром до 750 мм и толщиной стенок более 40 мм применяют Х — образную разделку кромок и двухстороннюю сварку.

Перед стыковкой обечаек их торцы и кромки обрабатывают на металлорежущем станке.

При сварке обечаек допускаемое превышение кромок должно составлять до 10 % толщины листа, но не более 1 мм для тонкостенных обечаек (до 15 мм ) и до 3 мм для толстостенных обечаек. Зазор под сварку берут 2 —4 мм.

Помимо автоматической сварки возможна сварка толстостенных обечаек при толщине листа более 40 мм электрошлаковой сваркой. При сварке продольных швов обечайку устанавливают на торец, а кольцевой шов варят на роликовых опорах.

Особенности технологии сварки цилиндрических емкостей

Поэтому в последние годы наблюдается тенденция увеличения потребности в различных контейнерах для транспортировки сжиженных газов.
Технологическая задача по изготовлению таких конструкций решена уже давно. На сегодняшний день существует два основных технологических подхода: изготовление обечайки сосуда из сваренной карты и изготовление обечайки из нескольких малых по длине обечаек (царги).

Краткая технология изготовления с применением предварительно сваренных карт
1. Подготовка листовых заготовок к сварке карты (с фаской или без в соответствии с КД). Вырезка производится как правило термической резкой (газокислородной или плазменной) на портальных машинах с ЧПУ или по разметке вручную.
2. Сварка заготовок в карту требуемого размера. Сварка, как правило, автоматическая дуговая под слоем флюса односторонняя или двухсторонняя на специальном стенде (обычно на флюсовой подушке).
3. Проверка качества сварных соединений, обычно УЗК.
4. Вальцевание карты в обечайку.
5. Сварка продольного шва обечайки одно или двухсторонняя, обычно дуговая под слоем флюса.
6. Калибровка на вальцах обечайки.
7. Проверка качества продольного шва обечайки, обыч-но УЗК.
8. Сборка с донышками (донышко элептическое получают штампованием или на накатном станке).
9. Сварка одно или двухсторонняя кольцевых швов.
10. Проверка качества кольцевых швов, особое внимание в месте пересечения с продольным швом обечайки.
11. Испытание на герметичность и давление (по отдельному регламенту).

Особенности технологии:
1. Требуется: большое количество площадей для работы с картами, специальные механизмы для транспортировки и кантования карт, краны большой грузоподъемности, широкопортальные машины термической резки для обработки карт, обычно 8 м ширины рабочей зоны, применение вальцев с большой рабочей длиной (около 12 м).
2. Вырезка отверстий под люки и патрубки чаще всего производится по разметке на готовой емкости. Изредка удается выполнить отверстия в листовых заготовках до сварки в карту. Большие смотровые люки можно выполнить без полной вырезки в листе (с перемычками) и дорезать их уже после изготовления емкости. Большая часть отверстий выполняется переносными сверловочными станками.
3. Технология изготовления донышек имеет некоторые особенности в зависимости от оборудования, на котором они изготавливаются.
4. Большие отклонения от номинальных размеров узлов (карты, обечайки, донышки), обусловленные нарастаюшей погрешностью в изготовлении на крупногабаритном оборудовании, компенсируются зазорами при сварке.

Краткая технология изготовления из нескольких малых по длине обечаек (царги)
Активное использование этой относительно молодой технологии стало возможным благодаря необходимости сокращения отапливаемых производственных площадей и снижения первоначальных и эксплуатационных расходов на оборудование для производства емкостей. В технологии с царгами точность заготовки становится самым важным параметром. Большее количество соединений трехмерных узлов накладывает большие требования к точности отдельных деталей.

Краткое описание технологии
1. Изготовление детали царги выполняется методом фрезеровки с четырех сторон заготовки будущей царги в пакете или допускается вырезка на портальной машине с ЧПУ каждой детали термической резкой. Особо контролируемый размер – будущий периметр окружности (±1,0 мм). Типичный размер заготовки 1600х9000 мм.
2. Вальцевание обечайки (царги) на четырехвалковых вальцах. Вальцы такого типа меньше склонны к формированию «домика» в зоне стыковки.
3. Сварка продольного шва одно или двухсторонняя, обычно под флюсом на флюсовой подушке.
4. Выполнение контроля качества сварного шва, обычно УЗК.
5. Сборка двух царг с помощью специального приспособления, прихватка.
6. Сварка кольцевого шва одно или двухсторонняя.
7. Сборка следующей царги со сваренным узлом с помощью приспособления.
8. Операции сборки и сварки царг повторяются необходимое число раз на новых сборочных и сварочных стапелях или на тех же, что есть, но с возвратом по операциям.
9. Сборка готовой обечайки из царг с донышками с помощью специального приспособления.
10. Сварка кольцевых швов обечайки с донышками.
11. Проверка качества кольцевых швов, особое внимание в месте пересечения с продольным швом обечайки.
12. Испытание на герметичность и давление (по отдельному регламенту).

Особенности технологии:
1. Компактность производства.
2. Использование малого количества кранов меньшей грузоподъемности.
3. Возможность применения роликовых направляющих для транспортировки узлов без применения кранов.
4. Меньшие первоначальные затраты на оборудование за счет его меньших размеров и стандартности исполнения.
5. Обеспечивается возможность более качественной сборки емкости из элементов разной толщины.
6. Требуются специальные приспособления для стыковки узлов друг с другом.
7. Главным параметром узлов является периметр окружности, благодаря этому улучшается общая точность изделия.
8. Возможность управления расположением продольных швов на обечайках в изделии (обеспечение разнесения швов относительно друг друга) приводит к более рациональному использованию металла заготовок.

Читать еще:  Как узнать вес одного погонного метра алюминиевого листа

Тенденции развития технологий изготовления цилиндрических емкостей

Вот уже несколько лет в производствах изделий из металла идет активное применение более высокопрочных низкоуглеродистых сталей. Появление таких материалов обусловлено желанием получить более высокую прочность материала при снижении стоимости по сравнению с легированными сталями, которые дороже за счет применения дорогих материалов.

Основным методом упрочнения является термическая обработка сталей при прокатке на металлургических заводах. За счет увеличения прочности толщины деталей уменьшаются на 1-2 и более мм. Это приводит к значительному, до 15%, снижению веса изделия. В случае с емкостями это означает меньшие затраты на перевозку самой емкости в общей стоимости транспортировки, увеличение веса перевозимого груза.

Снижение толщины основного металла обечаек открывает возможность применения более прогрессивного метода вырезки заготовок, а именно лазерной резки. Можно также наблюдать рост возможностей современных лазеров по резке больших толщин. Если до недавнего времени основной рабочей толщиной для лазерной резки было 6 мм, то сегодня 12 мм и более уже норма. Точность заготовок может составлять не хуже чем ±0,1 мм, это позволяет отказаться от большого количества оборудования и технологических операций по фрезеровке, сверловке, тем самым уменьшив цикл изготовления изделия и снизив его себестоимость. Особый интерес представляет группа твердотельных лазеров (IPG, TRUMPF, Hypertherm, Kjellberg).

К сожалению, использование лазерной резки – это только половина улучшения технологии изготовления емкостей. Улучшение требует и сварка. Несмотря на отличные прочностные характеристики сварного шва, получаемого сваркой под флюсом, использование энергетически мощного способа сварки при беззазорной технологии стыковки кажется абсурдным. Так же стоит понимать, что сварка под флюсом, да и сварка плавящимся электродом в защитных газах для термоупрочненных сталей однозначно способна создать около шва зону разупрочнения. А цепь рвется по слабому звену.

Эффект беззазорного соединения можно использовать с лазерной сваркой. Причем уже возможно использовать один источник лазерного излучения и для резки, и для сварки, как на соседних установках, так и в составе универсального станка для резки и сварки. На сегодняшний день существуют сложности механического характера сборки крупных деталей с зазором в 0,1 мм. Обеспечение минимального зазора возможно при использовании комбинированного сварочного оборудования. Принцип довольно прост: если при лазерной сварке шов образуется только за счет основного металла кромок, то при возникновении зазора –металла для шва становится недостаточно. Выходом стала подача дополнительной присадочной проволоки в зону пятна лазерного луча (в ряде образцов оборудования проволока подается с дуговым процессом, но минимального энерговложения).

Лазерная сварка способна обеспечить высокие характеристики соединения, но при этом фактически не создает зону разупрочнения как дуговая сварка на термоупрочненных сталях.

Еще одной сложностью внедрения лазерной сварки для сосудов является отсутствие нормативной разрешительной документации на сварные соединения не только в Ростехнадзоре, но и в других контролирующих органах. Когда и за чей счет будет создана нормативная база – не известно.

Скорее всего, уже в ближайшее время мы сможем увидеть рождение новой технологии и оборудования изготовления цилиндрических емкостей.

Вальцовка металла

Услуги вальцовки металла в Челябинске

Вальцовка металла — технологическая операция обработки металла давлением, создаваемым специальными прокатными валками. В зависимости от толщины металла, вальцевание осуществляют как с нагревом заготовки, так и без него.
Благодаря энергоэффективности, цена вальцовки ниже других технологий работы с металлом и её используют для следующих операций:

Вальцовка листового металла;

Вальцовка сортового проката: уголка, швеллера, полосы, круга и т.д.

Изготовление обечаек

Обечайки — конический или цилиндрический элемент конструкции труб, резервуаров, циклонов и других изделий. Их производят методом вальцевания листа, затем осуществляют сварку обечайки.

Выделяют следующие виды:

  1. Цилиндрические обечайки — с постоянным сечением по всей длине.
    Применяются для изготовления резервуаров, ёмкостей, вентиляторов, технологического оборудования.


Обечайки диаметром 3500


Сборка резервуара


Обечайки газохода, газовода


Толстостенная обечайка с полным проваром

Конические обечайки — с переменным сечением.
Применяются для изготовления переходов трубопроводов, переходов газоходов, конических днищ резервуаров, конусов циклонов и силосов, другого технологического оборудования.


Циклон конический


Переход стальной нержавеющий


Конус на оборудование


Сегмент конического днища


Вальцовка конуса из нержавейки

Сегменты обечаек, желоба.
Применяются для производства резервуаров большого диаметра, для изготовления желобов.


Сегмент большого резервуара


Желоба

Размеры обечаек

Вальцы МЕТТЕРРА позволяют обрабатывать металл толщиной до 16 мм, вальцевать обечайки и трубы диаметром от 200 до 5000 мм.

Услуги вальцовки металла ООО «МетТерра»:

Изготовление днищ и обечаек для резервуаров;

Изготовление переходов, конусов;

Изготовление обечаек нестандартного диаметра;

Вальцовка стали, оцинковки, нержавейки;

Вальцовка профильных труб;

Изготовление конусных, цилиндрических, конических обечаек;


Вальцовка труб.
Вальцовка профильной трубы

Гибка конусов — переходов малого диаметра

Изготовление конусов малого диаметра требует к себе практически ювелирной точности, конечно если речь идет о соблюдении стандартов качества.

Мастера МЕТТЕРРА выполняют вальцовку конусовидных деталей разного диаметра. В работу принимаются чертежи для изготовления деталей малого размера с большим углом развертки.


Гибка конусов — переходов малого диаметра

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector