20.13.1. Зварювання посудин, які працюють під тиском

Посудини, які працюють під тиском, — це герметично закриті ємкості, призначені для виконання різних хімічних і теплових процесів, а також для зберігання і перевезення стиснених, зріджених і розчинених газів і рідин під тиском. Пустотілі посудини використовують переважно для зберігання і перевезення, а з внутрішніми пристроями (тарілками, мішалками, дифузорами) — для ведення хімічних або теплових процесів. Найчастіше зустрічаються такі типи пустотілих посудин: сферичні резервуари, виготовляються монтажними організаціями із заводських заготовок безпосередньо на будівельній площадці; горизонтальні ємкості постійного об'єму («лежаки», «булліти») та автоклави.

Д о посудин із внутрішніми пристроями відноситься нафтохімічна апаратура багатьох видів: колони ректифікаційні, абсорбери, реактори, фільтри, а також теплообмінна апаратура.

Посудини, які працюють під тиском, зустрічаються на підприємствах усіх галузей народного господарства.

Конструкція посудин повинна бути достатньо надійною, безпечною в експлуатації та передбачати можливість зовнішнього й внутрішнього огляду, промивання, продування та ремонту.

Зварні шви посудин, які працюють під тиском, повинні бути тільки стиковими; допускається застосування таврових зварних з'єднань для приварювання плоских днищ, плоских приварених фланців, а також штуцерів — врізок труб у стінки посудин. При вварюванні штуцерів з метою підвищення надійності з'єднання встановлюють накладку, яку іноді називають «коміром».

На рис. 20.57 наведено схему встановлення й приварювання штуцера з накладкою. У стикових зварних з'єднаннях посудин з різною товщиною стінок повинен бути забезпечений плавний перехід від одного елемента до іншого. Перехресні пересічення зварних швів, виконаних ручним дуговим зварюванням, не допускаються. В цьому випадку шви повинні бути зміщені один щодо одного на віддаль, яка дорівнює двократній товщині найтовстішого зварного елемента, але не менше 100 мм. Ці вимоги не поширюються на зварні шви, виконані механізованим або автоматизованим зварюванням.

З урахуванням можливості проведення огляду зварних швів посудин, не дозволяється розташовувати поздовжні шви горизонтальних посудин у межах центрального кута нижньої частини корпусу посудини, рівного 140°. У випадку приварювання опор або інших конструкцій до корпусу або днища посудини зварні шви розташовують (рис. 20.58) поза її опорою. Віддалі між краєм зварної посудини і краєм шва приварювання повинна бути не менше товщини стінки посудини, а зварні шви повинні бути доступні для контролю при виготовленні, монтажі та експлуатації.

До посудин із внутрішніми пристроями відноситься нафтохімічна апаратура багатьох видів: колони ректифікаційні, абсорбери, реактори, фільтри, а також теплообмінна апаратура.

 Посудини, які працюють під тиском, зустрічаються на підприємствах усіх галузей народного господарства.

 Конструкція посудин повинна бути достатньо надійною, безпечною в експлуатації та передбачати можливість зовнішнього й внутрішнього огляду, промивання, продування та ремонту.

 Зварні шви посудин, які працюють під тиском, повинні бути тільки стиковими; допускається застосування таврових зварних з'єднань для приварювання плоских днищ, плоских приварених фланців, а також штуцерів — вирізок труб у стінки посудин. При вварюванні штуцерів з метою підвищення надійності з'єднання встановлюють накладку, яку іноді називають «коміром».

Схема встановлення й приварювання штуцера з накладкою. У стикових зварних з'єднаннях посудин з різною товщиною стінок повинен бути забезпечений плавний перехід від одного елемента до іншого. Перехресні пересічення зварних швів, виконаних ручним дуговим зварюванням, не допускаються. В цьому випадку шви повинні бути зміщені один щодо одного на віддаль, яка дорівнює двократній товщині найтовстішого зварного елемента, але не менше 100 мм. Ці вимоги не поширюються на зварні шви, виконані механізованим або автоматизованим зварюванням.

 З урахуванням можливості проведення огляду зварних швів посудин, не дозволяється розташовувати поздовжні шви горизонтальних посудин у межах центрального кута нижньої частини корпусу посудини, рівного 140°. У випадку приварювання опор або інших конструкцій до корпусу або днища посудини зварні шви розташовують поза її опорою. Віддалі між краєм зварної посудини і краєм шва приварювання повинна бути не менше товщини стінки посудини, а зварні шви повинні бути доступні для контролю при виготовленні, монтажі та експлуатації.

Складання і зварювання решічастих конструкцій

Гратчасті конструкції складаються з елементів прокатного та складеного профілю, що з'єднуються між собою у вузлах. Основними елементами ферм є пояса, а в щоглах і колонах - опорні стійки, з'єднані між собою стрижнями решітки (розкосами, стійками, розпірками і зв'язками). Ферми бувають плоскі, у яких складові її стрижні лежать в одній площині, і просторові, складені з декількох плоских.

При заготівлі елементів для складання ферми в першу чергу визначають мінуси розкосів і стійок у вузлах ферми шляхом розрахунку або шаблонування. Мінусом називається та величина, на яку потрібно зменшити теоретичну довжину елемента (відстань між вузловими точками), щоб отримати його дійсний розмір. Знаючи величину мінусів, заготовляють з відповідного профілю елементи необхідної довжини. На поясах намічають осьові лінії і на них розмічають вузлові точки, а на кінцях елементів решітки намічають по осьовим лініям ризики.

Складання і зварювання плоских ферм виробляється переважно на стелажах або на козлах, добре вивірених по рівню. Процес складання плоскої ферми виконується приблизно в такій послідовності.

1. На стелажах, користуючись фіксаторами, обмежувачами і закріплюють пристроями, викладають згідно з кресленням перші гілки верхнього і нижнього пояса ферми.

2. У вузлових точках поясів встановлюють косинки, притискають їх струбцинами або дужками до гілок поясів і прихоплюють.

3. Перевіряють правильність положення поясів і вузлових точок, вимірюючи лінійкою або струною у напрямку стійок, розкосів і зв'язків їх теоретичну довжину між взаємно протилежними точками і одночасно наносять на хустинках ризики у напрямку елементів решітки.

4. Викладають перші гілки стійок і розкосів, витримуючи величину мінуса в кожному вузлі і, орієнтуючись по збігу рисок на хустинках і на кінцях стрижнів решітки, притискають стрижні до косинок і ставлять прихватки.

5. Кант зібрану гілка ферми на 180 °, викладають згідно з кресленням прокладки на поясах і елементах решітки, притискають їх і прихоплюють.

6. Викладають другий гілки поясів, стійок, розкосів і зв'язків, орієнтуючись по першій гілці кожного елемента, притискають їх і прихоплюють до косинок і прокладкам.

7. Проводять зварку зібраної ферми. Зварку вузлів починають від середини ферми і ведуть симетрично до її кінців. У кожному вузлі спочатку приварюють косинки до поясів, а потім стійки і розкоси до косинок.

8. Канта вдруге ферму на 180 ° і виробляють в такому ж порядку зварювання вузлів з боку перших гілок поясів, стійок і розкосів. Якщо після виконання робочих операцій по збірці ферми, зазначених у п. 4, справити на першій гілці зварювання вузлів, як описано в п. 7, то друга кантовка ферми стане зайвою. При цьому деформація ферми з її площини після зварювання вузлів на першій гілці буде збільшена і можливо буде потрібно правка її. Після виконання зварювання вузлів на другої гілки ферми (після її кантування) ця деформація стане значно менше.

9. Після зварювання всіх швів ферма піддається заключним операціях, по закінченні яких надходить в склад готової продукції.

Крім описаної в загальних рисах складання і зварювання плоскої ферми, залежно від наявності технологічного оснащення та характеру її, хід складально-зварювальних операцій може бути змінений, однак порядок зварювання вузлів завжди слід вести від середини ферми до її кінців. При виготовленні просторової гратчастої конструкції її розбивають на плоскі ферми, які можуть бути зібрані і зварені описаним вище способом. Потім зварені плоскі ферми з'єднуються зв'язками і зварюються. У процесі зварювання просторової гратчастої конструкції необхідно її кілька разів кантувати для зварювання вузлів з усіх боків.

Якщо габаритні розміри гратчастої конструкції не занадто великі, то складання та зварювання доцільно виконувати в спеціальному поворотному кантувачі. Це полегшує доступ до накладання швів і зменшує трудомісткість виконання кантування.

Організація робочого місця

Організація робочого місця зварника

Робочим місцем електрозварника є закріплений за робітником або бригадою ділянка виробничої площі, оснащеної відповідно до вимог здійснюваного технологічного процесу певним устаткуванням, інструментом, пристосуваннями і т.д.

При обслуговуванні робочого місця необхідно:

- своєчасно отримувати змінні завдання, наряди і креслення;

- підтримувати устаткування в працездатному стані;

- своєчасно доставляти на робоче місце матеріали, заготовки, електроди і т.п.;

- контролювати якість продукції, що виготовляється;

- підтримувати належний порядок на робочому місці.

Робоче місце електрозварника називають зварювальним постом. Він може бути стаціонарним або пересувним (Рис. 1.1).

Залежно від виконуваної роботи і габаритів зварюються конструкцій зварювальний пост розташовують у спеціальних зварювальних кабінах або безпосередньо на виробі.

Робочі кабіни служать для захисту зварників від випромінювання дуги в постійних місцях зварювання.

При зварюванні невеликих виробів робочі місця обладнують зварювальними кабінами розміром 2000x2000 або 2000х3000 мм. Стіни кабін мають висоту 1800 ... 2000 мм, а для кращої вентиляції підняті над підлогою на 200 ... 300 мм. В якості матеріалу для стін використовують тонколистову сталь або вогнетривкі матеріали(Рис.1.2). Рисунок 1.1. Зварювальний пост

Рисунок 1.2. Обладнання зварювальної кабіни:

1- вентиляція; 2- робочий стіл; 3- ящик для електродів; 4- ящик для деталей; 5- діелектричний ковбик; 6- запальник; 7- газовий рукав; 8- стілець; 9- газовий балон; 10- прямий провід; 11- джерело живлення дуги; 12- заземлення; 13- зворотній провід; 14- ящик для відходів.

Стіни фарбують у світлі тони вогнестійкою фарбою, яка добре поглинає ультрафіолетові промені зварювальної дуги. Дверний отвір в кабіні закривають брезентовою завісою на кільцях, просоченим вогнестійким складом. Підлогу в кабінах настилають з вогнетривкого матеріалу: цегли або бетону. Кабіни повинні бути освітлені денним або штучним світлом, а також оснащені вентиляцією. Крім загальної вентиляції в них встановлюють місцеві відсмоктувачі, що поглинають шкідливі гази і пил безпосередньо із зони зварювання(Рис 1.3).

Рисунок 1.3. Схема відсмоктування газів, які виділяються при зварювальних роботах: 1- повітропровід; 2- шибер; 3- повітроприймач; 4- штампована решітка; 5- козирок.

Для складання і зварювання деталей усередині кабіни встановлюють металевий зварювальний стіл висотою 500 ... 600 мм для роботи сидячи і близько 900 мм для роботи стоячи площею близько 1м². До столу приварюють сталеві болти для кріплення струмопідвідних проводів від джерела зварювального струму і для проводу заземлення столу. Збоку столу є гнізда для зберігання електродів. У шухляді столу зберігають інструмент, а також технологічну документацію. Для зручності роботи в кабіні встановлюють металевий стілець з підйомним сидінням, виготовленим з неелектропровідного матеріалу (дерево, пластмаса та ін.) Під ногами у зварника повинен знаходитися гумовий килимок.

Техніка безпеки

Інструкція містить основні вимоги по безпечному виконанню ручного електродугового зварювання і обов'язкова при виконанні монтажних і спеціальних робіт на об'єктах, що споруджуються організаціями “Укрмонтажспецбуд”. На місцях в інструкцію можуть бути внесені адміністрацією доповнення або зміни у відповідності зі специфікою місцевих умов виробництва (для цього також можуть бути використані наявні чисті аркуші). Інструкція обов'язкова для електрозварників, слюсарів-прихватчиків, підручних електрозварника. ІНСТРУКЦІЯ З ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС РУЧНОГО ЕЛЕКТРОДУГОВОГО ЗВАРЮВАННЯ (ДЛЯ РОБІТНИКІВ) 1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ 1.1. До електрозварювальних робіт допускаються особи, які досягли 18-річного віку, пройшли попередній медичний огляд, відповідне навчання, інструктаж і перевірку знань з техніки безпеки з оформленням у спеціальному журналі, мають кваліфікаційну групу електробезпеки не нижче II-го ступеню і відповідне посвідчення. 1.2. До верхолазних зварювальних робіт на висоті більше 5м від поверхні ґрунту чи перекриття із застосуванням запобіжного пояса допускаються робітники, які пройшли спеціальне навчання, медичний огляд, мають стаж роботи не менше одного року і розряд не нижче III-го. Жінки до цих робіт, а також до робіт у замкнутих просторах (колодязі, тунелі, усередині трубопроводів, котлів, закритих ємностей) не допускаються. 1.3. Зварникам, які працюють у замкнутих просторах або виконують зварювання кольорових металів, необхідно раз на рік проходити медичний огляд з рентгенографією грудної клітини, дослідженням крові і сечі. 1.4. Зварювання на тимчасових робочих місцях можна виконувати тільки з письмового дозволу осіб, відповідальних за пожежну безпеку на даному будівництві. А в замкнутих і важкодоступних просторах, поблизу газопроводів, у діючих пожежо- і газонебезпечних цехах до зварювання можуть бути допущені робітники, що пройшли додаткове навчання, здали іспит і одержали письмовий наряд-допуск. 1.5. Виконувати можна тільки ту роботу, яку доручив безпосередній начальник (майстер, виконроб) і за умов, що відомі безпечні методи її виконання. Забороняється виконувати розпорядження, якщо вони суперечать правилам техніки безпеки і охорони праці. 2. ОБОВ'ЯЗКИ ЗВАРНИКА ПЕРЕД ПОЧАТКОМ РОБОТИ 2.1. Перед початком роботи необхідно пройти у свого керівника інструктаж про правила безпечного виконання конкретної роботи, вивчити робочу документацію, отримати засоби захисту і, якщо необхідно, наряд-допуск, вказівки про місця кріплення карабіна запобіжного пояса. Переконатися, що робоче місце обладнане відповідно до вимог проекту виконання робіт і правил техніки безпеки. 2.2. Робоче місце слід відгородити; якщо воно на проїзній частині або в проходах, установити сигнальні покажчики. Зварювання можна виконувати на відстані не менше, ніж 10 м від газових балонів, пальних і вибухонебезпечних ацетиленових генераторів. 2.3. Перед виконанням робіт на висоті більше 1,3 м від рівня землі чи перекриття ярусу необхідно переконатися, що робоче місце обладнане справними лісами, колискою чи риштуванням із поруччям висотою не менше 1,1 м і бортовою дошкою висотою 150 мм; дерев'яні поручні поруччя повинні бути відрізані, а металеві - не мати заусенців, гострих крайок, незачищених зварених швів. Бортові дошки повинні бути встановлені на настил, а елементи поруччя - прикріплені до стійок з внутрішнього боку. 2.4. Для виконання незначного обсягу робіт на висоті до 3м можна користуватися спеціальними (монтажними) приставними сходами довжиною не більше 5 м. 2.5. Повинні бути упорядковані спецодяг і спецвзуття. Костюм, рукавиці з крагами з парусини брезентової з комбінованим просоченням повинні бути цілими, сухими, непромасленими; черевики з бічними застібками, підошва - клеєна. Штани - без відворотів, унизу - одягти тільки навипуск. Кишені куртки закрити клапанами, кінці рукавів зав'язати тасьмами. Голову укрити звичайним головним убором або, при необхідності, каскою з наплічниками. При роботі на металевих поверхнях використовуйте гумовий килим, наколінники і налокітники, що підшиті повстю, а також гумові калоші. 2.6. Захисний щиток (чи маска) повинен бути без тріщин, щілин. Захисне скло слід вибрати в залежності від намічуваного режиму зварювання: при силі струму 60 - 15 А - C-5; 150 - 275 А - C-6; 275 - 350 А - C-7. Забороняється застосовувати світлофільтри, виготовлені способом фарбування. 2.7. Пам’ятайте, що рукавиці, спецодяг, спецвзуття, щиток або маска і інший захисний інструмент, що завчасно втратив належний стан, повинен бути вчасно відремонтований чи замінений цілим і справним. 2.8. Для роботи треба застосовувати легкий і зручний штатний електродотримач з ізольованою ручкою, що забезпечує надійне затиснення і швидку зміну електродів без дотику до струмоведучих частин, а також міцне з'єднання зі зварювальним проводом. 2.9. Перевірити, щоб поблизу робочого місця були засоби пожежегасіння. 2.10. Необхідно так організувати робоче місце, щоб для проводів між живильною електромережею і пересувним джерелом струму була відстань не менше 10 м. 2.11. Переконатися, що джерело струму технічно справне, про що повинні бути відповідні записи в журналі його реєстрації. На апараті не повинно бути явних ушкоджень, клеми повинні бути закриті клемними коробочками і т.д. 2.12. Корпус джерела струму (у тому числі агрегати для зварювання в польових умовах, затиск вторинної обмотки трансформатора) повинен бути надійно заземлений чи занулений (у мережах - глухо заземлений). Заземлюючий провід – мідний, перетином не менше 6 мм2 (залізний 12 мм2). Якщо немає штатного ланцюга заземлення, як заземлення можна використовувати сталеву трубу діаметром 37-50 мм чи смугу товщиною більше 4 мм і перетином 48-50 мм2, довжиною 1-2 м, закопавши її в землю і приєднавши до неї заземлюючий провід. Забороняється використовувати контур заземлення, залізничні шляхи, технологічне устаткування, трубопроводи і інші конструкції, що не зварюються, як зворотний провід. 2.13. Зварювальний і зворотний (“зварювальна земля”) проводи необхідно надійно ізолювати, забезпечити міцне приєднання їх до клем джерела струму. Пам’ятайте, що проводи не повинні переплітатися з газовими рукавами і тросами (відстань між ними повинна бути не менше 1 м). 2.14. Не дозволяється самому підключати до мережі або відключати зварювальне устаткування, виконувати його ремонт. Цю роботу повинні виконувати особи електротехнічного персоналу. 2.15. Перед роботою з посудинами, що були у вживанні, необхідно уточнити, чим вони були заповнені. Якщо це була пальна рідина, потрібно вимагати, щоб посудина була очищена, промита водою і пропарена чи промита розчином каустичної соди з наступною продувкою. Потім у всіх випадках посудина повинна бути заповнена водою до максимально можливого рівня, а усі верхні люки і вентилі - відкриті. 2.16. Перед пуском до роботи агрегату з приводом від ДВС перевірити справність і натяг ременів вентилятора і регулятора (між шківами генератора і вентилятора прогин повинен бути не більше 12-15 мм2, а між шківами вентилятора і регулятора - 10-12мм2). Категорично забороняється працювати з агрегатом при ненадійних з'єднаннях тяги регулятора обертів з важелями і дросельною заслінкою, тріщині або поломці кронштейна регулятора, ослабленні кріплення маточини вентилятора до валика водяного насоса, а також без захисного кожуха на щиті генератора з боку колектора. Пальне заливати в бак можна тільки при непрацюючому двигуні. Потрібно перевірити, чи немає течі палива з бака і бензопроводу. 2.17. У місцях, де можливі утворення і скупчення шкідливих газів, повинна бути встановлена вентиляція або необхідно використовувати респіратор, протигаз, шланговий протигаз (з подачею повітря до зони дихання). 2.18. Категорично забороняється приступати до зварювання посудин, що знаходяться під тиском. 2.19. Вимагайте, щоб метал перед зварюванням був очищений від фарби, олії, бруду, іржі. 2.20. Робочі місця повинні бути обладнані, крім загального, місцевим освітленням: стаціонарним освітленням на 36 В і переносним на 12 В. 3. ОБОВ'ЯЗКИ ЗВАРНИКА ПІД ЧАС ВИКОНАННЯ РОБОТИ 3.1. Зварювання на відкритих місцях під час дощу, снігу і грози не виконувати. 3.2. Зварювання на відкритому повітрі дозволяється при температурі нижче мінус 30 °С. Вимагайте можливість обігріву поблизу робочих місць. Не допускається робота на висоті при силі вітру 6, а на монтажі глухих панелей - 5 балів, а також при ожеледі. 3.3. При зварюванні в замкнутих і важкодоступних просторах на зварнику повинен бути запобіжний пояс зі страхувальним канатом, другий кінець якого знаходиться в одного з робітників контрольної посади з кваліфікаційною групою не нижче II-ї. Робітники контрольної посади повинні бути навчені наданню допомоги зварнику у випадку аварії чи порушення нормальної роботи. Робітники контрольної посади повинні здійснювати постійний контроль за роботою зварника. Забороняється одночасна робота в цих умовах електро- і газозварників (газорізальників). Зварювальна установка повинна мати обмежник холостого ходу, що знижує напругу на утримувачі до 12 В при обриві дуги. Робота за таких умов повинна виконуватися тільки за наявності наряду-допуску і всіх необхідних засобів захисту (діелектричних калош, рукавичок, килимка). 3.4. Якщо передбачається зварювати оцинкований метал, необхідно, щоб відсос чи здування диму вітром відбувалося убік. Рекомендується перед зварюванням (за 15-20 хв.) нанести на крайки, що зварюються, флюс-пасту ФП-Ц, розведену в рідкому склі у співвідношенні 1:1. Від впливу окису цинку охороняють також респіратори (ШБ-1 “Пелюсток” і інші). 3.5. При роботі з іншим зварником в одній кабіні вона повинна бути перегороджена щитами. При роботі на різних висотах по одній вертикалі потрібно поставити перегородки, що захищають розташованих унизу робітників від бризів металу, від випадкового падіння недогарків і інших предметів. Забороняється переміщати зварювальні апарати, що знаходяться під напругою. 4. ОБОВ'ЯЗКИ ЗВАРНИКА ПІСЛЯ ЗАКІНЧЕННЯ РОБОТИ 4.1. Оббивку шлаку і бризів металу виконувати тільки в захисних окулярах з безбарвним склом. 4.2. Відключити джерело струму, від’єднати від джерела і забрати зварювальний провід. Упорядкувати робоче місце, ретельно перевірити відсутність джерел пожежі. 4.3. Сповістити майстра (виконроба) про закінчення роботи, виявлених несправностях, здати робоче місце зміннику.

Список використаної літератури

1. Макієнко Н.І. "Слюсарні справа" Ізд.2-е, перераб. і доп. М.Профтехіздат, 1962.-384, м.Москва 2. Макієнко Н.І. "Слюсарні справа з основами матеріалознавства". Сельхозгиз, 1958р. 3. Митрофанов Л.Д. "Виробниче навчання слюсарній справі". Профтехіздат, 1960р. 4. Славін Д.О. "Технологія металів". Учпедгиз, 1960р.

2. Материал из Википедии — свободной энциклопедии

3. Гуменюк І.В., Іваськів О.Ф., Гуменюк О.В. Технологія електродугового зварювання

4. Інтернет джерела