Получение неразъемного соединения конструкции дна

Физические основы процесса получения неразъемного соединения конструкции "Резервуар вертикальный цилиндрический стальной для хранения нефти и нефтепродуктов", а также оценка его свариваемости. Расчет температурных полей от движущихся источников тепла.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

В данной курсовой работе рассматриваются физические основы процесса получения неразъемного соединения конструкции «Резервуар вертикальный цилиндрический стальной для хранения нефти и нефтепродуктов емкостью 2000 м ³». Исследуемым способом сварки является механизированная сварка в среде защитных газов CO₂.

При механизированных способах сварки применяют газовую защиту - сварка в защитных газах, или газоэлектрическая сварка. Идея этого способа принадлежит Н.Н. Бенардосу (конец 19 в.). Сварка осуществляется сварочной горелкой или в камерах, заполненных газом. Газы непрерывно подаются в дугу и обеспечивают высокое качество соединения. Используют инертные и активные газы. Наилучшие результаты даёт применение гелия и аргона. Гелий из-за высокой стоимости его получения используют только при выполнении специальных ответственных работ. Более широко распространена автоматическая и полуавтоматическая сварка в аргоне или в смеси его с другими газами неплавящимся вольфрамовым и плавящимся стальным электродами. Этот способ применим для соединения деталей обычно небольших толщин из алюминия, магния и их сплавов, всевозможных сталей, жаропрочных сплавов, титана и его сплавов, никелевых и медных сплавов, ниобия, циркония, тантала и др. Самый дешёвый способ, обеспечивающий высокое качество, - сварка в углекислом газе, промышленное применение которой разработано в 50-е гг. 20 в. в Центральном научно-исследовательском институте технологии и машиностроения (ЦНИИТМАШ) под руководством К.В. Любавского. Для сварки в углекислом газе используют электродную проволоку. Способ пригоден для соединения изделий из стали толщиной 1-30 мм. [4]

Целью курсовой работы является изучение физико-химических и тепловых процессов сварки, решение практических вопросов применительно к изготовлению сварной конструкции «Резервуар вертикальный цилиндрический стальной для хранения нефти и нефтепродуктов емкостью 2000 м³».

В процессе выполнения курсовой работы решаются следующие задачи:

1) изучение условий эксплуатации и конструкционных особенностей изделия «Резервуар вертикальный цилиндрический стальной для хранения нефти и нефтепродуктов емкостью 2000 м³»,

2) описание материала изделия «Резервуар вертикальный цилиндрический стальной для хранения нефти и нефтепродуктов емкостью 2000 м³» и оценка его свариваемости,

3) описание способа получения неразъемного соединения, его физической сущности,

4) выполнение расчета температурных полей от движущихся источников тепла.

неразъемный резервуар нефтепродукт свариваемость

1. Описание изделия и условий его эксплуатации

Резервуар стальной вертикальный цилиндрический V=2000 м³. Предназначен для хранения нефти и нефтепродуктов.

Расположение надземное, северное исполнение. Расчетная температура -40>t?-50. Допустимое избыточное давление 0,07 МПа.

Тип резервуара выбирают в зависимости от свойств хранимой жидкости, района строительства (климатических условий), режима эксплуатации и вместимости резервуара.

Горизонтальные габаритные резервуары вместимостью до 2000 м³ экономичнее других типов резервуаров повышенного давления.

Нефтяной резервуар РВС-2000 представляет собой вертикальный цилиндр с цилиндрическим корпусом, плоским днищем и стационарной крышей, предназначенный для приемки, хранения, отпуска, учета нефти и нефтепродуктов плотностью до 1,0 т/м ³ и является ответственной инженерной конструкцией, наиболее доступной по цене видом нефтехранилищ (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Резервуар РВС-2000: 1 - стенка; 2 - крышка; 3 - люк; 4 - днище; 5 - Стальной лист диаметром 1500 мм

Строительные конструкции и изделия:

Днище, стенка - стальные, рулонные по ГОСТ 19903-74*.

Крыша - коническая из укрупненных сборных стальных элементов.

Лестница - шахтная, стальная по чертежам типовых конструкций КЭ-03-4.

Фундамент: грунтовая подушка с щебеночным кольцом; под шкаф-блоки бетонные по ГОСТ 13579-78.

Отделка:

Наружная - окраска лаком ПФ-РМ ГОСТ 15907-70* с 15% алюминиевой пудры ГОСТ 5494-71*.

Внутренняя - в зависимости от степени агрессивности продукта согласно СНиП П-28-73*.

Проект предусматривает вариант конструкций для районов сейсмичностью 8 и 9 баллов.

В зависимости от давления насыщенных паров хранимого нефтепродукта следует принимать:

- резервуар без понтона под избыточным давлением в газовом пространстве 0,15х1,33х10⁴ Па (200 мм вод. ст.) для хранения нефти и нефтепродуктов с давлением насыщенных паров 2х1,33х10⁴ Па-5х1,33х10⁴ Па (200-500 мм рт. ст.). Указанные резервуары должны оборудоваться газовой обвязкой;

- резервуар без понтона под атмосферным давлением для хранения нефти и нефтепродуктов с давлением насыщенных паров ниже 2х1,33х10⁴Па (200 мм рт. ст.) (керосин, дизельное топливо, мазут и др.)

Требования настоящего стандарта распространяются на следующие условия эксплуатации резервуара РВС-2000:

· расположение резервуаров - наземное;

· плотность хранимых продуктов - не более 1015 кг/м³;

· максимальная температура корпуса резервуара - не выше плюс 180°C, минимальная - не ниже минус 65°C;

· внутреннее избыточное давление - не более 2000 Па;

· относительное разрежение в газовом пространстве - не более 250 Па;

· сейсмичность района строительства - не более 9 баллов включительно по шкале MSK-64

Таблица 1. Основные эксплуатационные характеристики резервуара РВС-2000

Достоинствами горизонтальных резервуаров являются:

- простота конструктивной формы;

- возможность поточного изготовления их на заводах и перевозки в готовом виде;

- удобство надземной и подземной установки;

- возможность значительного повышения внутреннего избыточного давления (до 200 кН/м²) и вакуума (до 100 кН/м²) по сравнению с вертикальными цилиндрическими резервуарами и как следствие этого, уменьшение потерь легкоиспаряющихся жидкостей при хранении.

К недостаткам горизонтальных резервуаров относится необходимость устройства специальных опор и сравнительная сложность замера продукта, хотя эти недостатки и свойственны многим типам резервуаров повышенного давления.

2. Обоснование выбора материала изделия и его характеристика

Днище резервуара изготовлено из листов ВСт3сп толщиной 10 мм, т.к. она в полной мере удовлетворяет всем требованиям (СНиП II - 23 - 81) для изготовления резервуара.

Таблица 2. Химический состав стали ВСт3сп [7]

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.14 - 0.22%	0.12 - 0.3%	0.4 - 0.65%	до 0.3%	До 0.05%	до 0. 4%	до 0.3%	до 0.3%	до 0.08%

Таблица 3. Механические свойства проката стали ВСт3сп

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	у0,2 (МПа)	ув(МПа)	д5 (д5) (%)
			не менее
380-71 16523-70 (Образцы поперечные)	Прокат горячекатаный Листы горячекатаные Листы холоднокатаные	До 20 Св. 20 до 40 Св. 40 до 100 Св. 100 До 2,0 вкл Св. 2,0 до 3,9 вкл ... Другие файлы: Электрическая сварка Способы получения неразъемного соединения контактной сваркой. Технология изготовления отливок литьем по выплавляемым моделям. Механизм пластической де... Обоснование рационального выбора материала для изготовления пластиковых креплений для соединения корпуса со столбиком ограждения Особенности проектирования изделий из пластмасс. Проведение анализа конструкции детали "стакан-крепление для соединения конструкции", технических треб... Сварка оптических волокон Теория и методические аспекты сварки оптических волокон. Значение потерь для неразъемного соединения. Неоднородности при сварке, принцип работы рефлек... Технология и оборудование контактной сварки Контактная сварка—термомеханический процесс образования неразъемного соединения металлов вследствие сцепления их атомов, при котором локальный нагрев... Азот и его соединения Азот (общие сведения). Соединения азота. Физические и химические свойства. Получение, применение. История открытия. Азот (лат. Nitrogenium - рождающий...