ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТРЕЩИН СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ДЕФЕКТОВ ФОРМЫ КОРПУСА ВЕРТИКАЛЬНОГО ФИЛЬТРА

А. А. Латыпов, И. Г. Ибрагимов, А. М. Файрушин, Д. В. Каретников, Д. В. Корнев

Аннотация


В работе приведены результаты исследования причин возникновения трещин сварных соединений и дефектов формы сварного корпуса вертикального фильтра на этапе его изготовления. Одной из основных причин возникновения отклонений формы сварной конструкции и холодных трещин являются значительные внутренние напряжения сварных соединений. В соответствии с этим был проведен анализ изменения овальности корпуса сварного аппарата на различных этапах его изготовления. Эксперименты проводились в условиях реального действующего производства на натурных конструкциях.

При изготовлении корпусов сосудов и аппаратов, работающих под давлением, одним из критериев качества изготовления изделия является соответствие геометрических параметров требованиям федеральных нормативных документов. Одним из основных контролируемых параметров в соответствии с ГОСТ Р 52630-2012 является относительная овальность корпуса аппарата. При этом нормативными документами не регламентируется предельный уровень внутренних напряжений. Таким образом, изготовители всеми средствами пытаются снизить относительную овальность корпусов, нередко создавая в конструкции критические нагрузки, которые приводят к образованию холодных трещин на стадии изготовления конструкции, монтажа либо первых месяцев эксплуатации.


Одной из операций, оказывающих влияние на овальность корпуса аппарата, является процесс приварки штуцера к обечайке, при этом, чем больше диаметр привариваемого штуцера, тем заметнее данное отклонение. В данной работе рассматривается технология изготовления фильтра, в корпус которого ввариваются два противоположно расположенных патрубка, суммарный диаметр которых превышает диаметр корпуса фильтра. В работе приводится анализ существующей технологии изготовления корпуса фильтра, указаны способы, применяемые для снижения сварочных деформаций.


Отсутствие обязательных требований по снижению внутренних напряжений в таких конструкциях приводит к созданию конструкции с высоким уровнем внутренних напряжений, что значительно повышает вероятность образования холодных трещин. Появление напряженно-деформированного состояния, вызванного данной операцией, описано во многих научно-исследовательских работах. Однако этому практически не уделяется внимание на производстве. Проведенные исследования позволяют наглядно показать влияние сварочных процессов на возможные отклонения геометрической формы корпуса аппарата и предусматривать на этапе проектирования и разработки технологического процесса компенсирующие мероприятия.


Ключевые слова


cold crack;deformation;roundness;welded body;welding stresses;деформация;овальность;сварной корпус;сварочные напряжения;холодные трещины

Полный текст:

PDF

Литература


Винокуров В.А. Отпуск сварочных конструкций для снижения напряжений. М.: Машиностроение, 1973. 213 с.

Николаев Г.А. Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций. М.: Высшая школа, 1982. 272 с.

Талыпов Г.Б. Сварочные деформации и напряжения. Л.: Машиностроение, 1973.280 с.

Сагалевич В.М., Савельев В.Ф. Стабильность сварных соединений и конструкций. М.: Машиностроение, 1986. 264 с.

Никифоров А.Д. Точность в химическом аппаратостроении. М.: Машиностроение, 1969. 216 с.

Шахматов М.В., Ерофеев В.В., Коваленко В.В. Технология изготовления и расчет сварных оболочек. Уфа: Полиграфкомбинат, 1999. 272 с.

Ризванов Р.Г., Файрушин А.М., Карпов А.Л. Исследование технологической наследственности формирования отклонения формы сечения корпусов нефтегазохимических аппаратов // Тр. междунар. форума по проблемам науки, техники и образования / под ред.: Савиных В.П., Вишневского В.В. М.: Академия наук о Земле, 2001. Т. 2. С. 32-34.

О влиянии параметров вибрационной обработки на свойства металла сварного соединения / Файрушин А.М. [и др.] // Нефтегазовое дело. 2011. Т. 9, № 2. С. 70-75. URL: http://ngdelo.ru/article/view/1171

Изготовление сварных нефтехимических аппаратов с применением вибрационной обработки / Файрушин А.М. [и др.] // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2012. № 4. С. 30-32.

Хафизова О.Ф. Файрушин А.М., Каретников Д.В. Технологические возможности повышения механических свойств металла сварного соединения из стали 09Г2С // Записки Горного института. 2014. Т.209. С. 104-108.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-4-268-282

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.