CS233278B1 - Způsob ohřevu svarové oblasti silnostěnných válcových dílů velkých průměrů a zařízení k prováděni tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob ohřevu svarové oblasti silnostěnných válcových dílů velkých průměrů a zařízení k provádění tohoto způsobu řeší svařování proudovým způsobem bez přerušování ohřevu. Nejprve se u alespoň třech prstenců sestavených do sekce provede ohřev svarové oblasti prvého a druhého prstence, přičemž se před dokončením svaru započne předehřívat svarová oblast následujících dvou prstenců. Během svařování druhého a třetího prstence se předehřivá svarová oblast dalších dvou prstenců a svarová oblast prvého a druhého prstence se udržuje na předepsané teplotě. Tento koloběh předehřevu, ohřevu, svaření a udržování na teplotě se opakuje až do svaření všech prstenců. Zařízení podle vynálezu je znázorněno na obr. 1 a skládá se z pojízdného podvozku, svislých nosníků, které jsou zakončeny hlavami, v nichž jsou upevněna vý- ’ suvná ramena. Na výsuvných ramenech jsou i pojízdně na kladkách pro svislé a boční i vedení a centrované umístěny celoobvodové topné induktory a na konci ramene je pevně uchycen čelní topný induktor. Přesunování induktorů na vozících je prováděno pomocí pohonů. Před a při svařování jsou induktory umístěny nad svarovými oblastmi. Způsob ohřevu a zařízení k jeho provádění podle vynálezu je možné uplatnit například v chemickém průmyslu a především v jaderném strojírenství při výrobě tlakových nádob a to zejména reaktorů vyšších výkonů.

Description

(54) Způsob ohřevu svarové oblasti silnostěnných válcových dílů velkých průměrů a zařízení k prováděni tohoto způsobu

Způsob ohřevu svarové oblasti silnostěnných válcových dílů velkých průměrů a zařízení k provádění tohoto způsobu řeší svařování proudovým způsobem bez přerušování ohřevu. Nejprve se u alespoň třech prstenců sestavených do sekce provede ohřev svarové oblasti prvého a druhého prstence, přičemž se před dokončením svaru započne předehřívat svarová oblast následujících dvou prstenců. Během svařování druhého a třetího prstence se předehřivá svarová oblast dalších dvou prstenců a svarová oblast prvého a druhého prstence se udržuje na předepsané teplotě. Tento koloběh předehřevu, ohřevu, svaření a udržování na teplotě se opakuje až do svaření všech prstenců. Zařízení podle vynálezu je znázorněno na obr. 1 a skládá se z pojízdného podvozku, svislých nosníků, které jsou zakončeny hlavami, v nichž jsou upevněna vý’ suvná ramena. Na výsuvných ramenech jsou i pojízdně na kladkách pro svislé a boční i vedení a centrované umístěny celoobvodové topné induktory a na konci ramene je pevně uchycen čelní topný induktor. Přesunování induktorů na vozících je prováděno pomocí pohonů. Před a při svařování jsou induktory umístěny nad svarovými oblastmi. Způsob ohřevu a zařízení k jeho provádění podle vynálezu je možné uplatnit například v chemickém průmyslu a především v jaderném strojírenství při výrobě tlakových nádob a to zejména reaktorů vyšších výkonů.

233 278

Vynález se týká způsobu postupného předehřívání, ohřevu a dohřívání svarové oblasti silnostěnných válcových dílů velkých průměrů před jejich postupným vzájemným svařením, při něm a po tomto svaření před převozem svařence napře do žíhací pece. Vynález se týká také zařízení k manipulaci s topnými induktory tak, aby mohl být tento způsob realizován®

Dosud známé způsoby předehřívání, ohřevu a dohřívání odpovídají používanému výrobnímu postupu, při němž se jednotlivé prstence silnostěnných válcových dílů svaří vždy po dvojicích a tyto dvojice se pak vzájemně k sobě svaří. Protože jsou v tomto případě většinou dobře přístupné vnější plochy válcových dílů, ohřívají se vždy před svařením jejich svarové oblasti zvnějšku, nej častěji vnějšími segmentovými topnými induktory. Přitom pro dosažení rovnoměrného ohřevu v toleranci £ 25°C po obvodu svarové oblasti se svarovým válcovým dílem neustále otáčí, což nedovoluje provádět plynule kontrolní,svářečské a zámečnické operace. Navíc po svaření každé dvojice prstenců se topný induktor oddálí a obvodový svar se tepelně zpracuje, defektoskopicky prověří, opraví se případné vady a povrch se opracuje. Stejný postup zůstává i při vzájemném svařování dvojic. Ohřívání je tedy přerušované a sejména při výrobě velkých svařovaných silnostěnných nádob, mezi které patří např. i nádoby jaderných reaktorů, docházelo k vysokým energetickým ztrátám, k dlouhé výrobní době a nedovolovalo svařování více prstenců bezprostředně za sebou, a to především prstenců hrdlových s členitým vněj ším povrchem. <

— 2 —

233 278

Cílem nového způsobu ohřevu svarové oblasti silnostěnných válcových dílů velkých průměrů, jakož i zařízení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu, je odstranit v co největší míře Časové i energetické ztráty a zajistit, aby se silnostěnné válcové díly velkých průměrů mohly svařovat proudovým způsobem, bez přerušování ohřevu· Tomuto cíli se blíží vynález způsobu ohřevu svarové oblasti silnostěnných válcových dílů velkých průměrů a také zařízení k provádění tohoto způsobu.

Podstatou způsobu podle vynálezu je výrobní postup, při němž se u alespoň třech silnostěnných prstenců^ sestavených do sekce,provede nejprve ohřev svarové oblasti prvého a druhého prstence na svařovací teplotu, poté se vzájemně svaří a svarová oblast se nadále udržuje na předepsané teplotě, přičemž se před dokončením svaru započne předehřívat svarová oblast následující dvojice prstenců. Po dokončení ohřevu svarové oblasti druhého a třetího prstence na svařovací teplotu se tyto vzájemně svaří a svarová oblast se nadále také udržuje na předepsané teplotě. Stejným způsobem a za stejných podmínek se postupuje i při svařování dalších prstenců. Po dokončení posledního svaru se teplota všech svarových oblastí upraví na převozovou teplotu a svařenec se neprodleně převeze do žíhací pece.

Podstatou zařízení k provádění způsobu ohřevu podle vynálezu je pojízdný podvozek zpevněný příčníkem podvozku, na kterém jsou umístěny svislé nosníky propojené pro zpevnění konstrukce nahoře příčkou. Nosníky jsou ukončeny hlavami, ve kterých jsou uložená výsuvná ramena. Na výsuvných ramenech na vozících s kladkami pro svislé vedení a s kladkami pro boční vedení je umístěno několik celoobvodových topných induktorů a na konci ramen je pevně uchycen čelní topný induktor. Všechny topné induktory jsou výškově a stranově přestavitelně vzhledem k vnitřnímu průměru svařence. Přesouvání topných induktorů, pojezd podvozku a vysouvání ramen je prováděno pomocí příslušných pohonů.

Předností způsobu ohřevu a zařízení podle vynálezu je, že v co největší míře odstraňuje časové i energetické ztráty a zajišíuje, aby se silnostěnné válcové díly velkých průměrů mohly svařovat proudovým způsobem, bez přerušování ohřevu.

233 278

Konkrétní použití ohřevu svarové oblasti silnostěnných. válcových dílů velkých průměrů podle vynálezu lze uplatnit například při výrobě tlakové nádoby o délce 10,9 m a tloušíce stěny 200 4 300 mm jaderného reaktoru. Nejprve se ohřeje svaro vá oblast prvního a druhého prstence na svařovací teplotu, přičemž se současně započne s předehřevem svarové oblasti druhého a třetího prstence. Před dokončením prvního svaru se dohřeje svarová oblast druhého a třetího prstence na teplotu vhodnou ke svařování. Po dokončení prvního svaru se započne se svařováním druhého a třetího prstence, přičemž se svarová oblast prvního a druhého prstence udržuje na předepsané teplotě a započne se s předehřevem svarové oblasti třetího a čtvrtého prstence. Před dokončením druhého svaru se svarová oblast třetího a čtvrtého prstence dohřeje na teplotu vhodnou ke svařování· Po dokončení druhého svaru se započne se svařováním třetího a čtvrtého prstence, přičemž první dva svary se neustále udržují na předepsané teplote. Po dokončení třetího svaru se upraví teplota všech svarů na převozovou teplotu a svařenec se převeze k tepelnému a dalšímu zpracování. Takto se vyrobí těleso tlakové nádoby zvláší z hrdlové a zvláší z dnové sekce. Na obr. 1 je znázorněn pohled na zařízení podle vynálezu z boku a na obr. 2 pohled na totéž zařízení shora.

Zařízení k provádění způsobu ohřevu svarové oblasti silnostěnných válcových dílů velkých průměrů je tvořeno podvozkem 6 , jehož dvojice podélných dílů 61 slouží zároveň jako protizávaží vlastnímu zařízení. Tato dvojice podélných dílů 61 je spojena v celek příčníkem 62 podvozku 6. Dále _ř toto zařízení sestává z dvojice svislých nosníků 9 , které jsou umístěny v přední části podvozku 6 a každý je zakončen hlavou 10 · Tyto hlavy 10 jsou v horní části propojeny příčkou 11 , která zvyšuje tuhost celé konstrukce. V každé hlavě 10 je umístěno výsuvné rameno 5 » které je vedeno kladkami £2 výsuvného ramene 5 s možností výškového a stranového vyrovnávání a naklánění vzhledem k podélné ose pracoviště. Na výsuvných ramenech 5 jsou pojízdně umístěny na vozících vnitřní celoobvodové topné induktory 2,2,3· Každý vozík ‘^toPⁿ®^il° induktoru £ , 2 , £ na každém výsuvném rameni 5 je opatřen kladkami 131 pro svislé vedení a centrování a kladkami 132 pro boční vedení a centrování. Vždy

233 278 jeden z vozíků topného induktoru 1 , 2 , 3 je poháněn pohonem vozíků 1£·δβ1ηί vnitřní celoobvodový topný induktor 4 je centrovatelně uložen vzhledem k vnitřnímu průměru svařence a je pevně spojen s výsuvnými rameny 5, takže je s nimi i vysouván. Podvozek 6 pojíždí svými koly 63 po dráze 7.Obě přední kola.63 jsou poháněna pohonem 8 podvozku 6 · Vysuv každého výsuvného ramene 5 zajišťuje pohon 14 výsuvných ramen 5, který je v tomto příkladu provedení tvořený elektropřevodovkou a,ozubeným hřebenem. Přívod středofrekvenční energie k topným induktořům 1 » 2 , 2 > 4 zajišťují kabelové řetězy 17 vedené pod výsuvnými rameny 5 a zakotvené na pomocném vodorovném nosníku 16. V odstavné poloze je souprava topných induktoru 1 , 2 , 3 , 4 pohromadě zavěšena na částečně zasunutých výsuvných ramenech 5. Zařízení' k.provádění způsobu ohřevu svarové oblasti silnostěnných válcových dílů velkých průměrů se jeřábem ustaví na koleje dráhy 7 na pracoviště s pojízdnou vnitřní svařovací kabinou a po vycentrování topných induktoru 1,2,3» s vnitřním průměrem svařence, zajede zařízení podle vynálezu do jeho vnitřního prostoru. Výsuvná ramena 5 společně s čelným topným induktorem 4 se poté vysunou do pracovní polohy, přičemž jednotlivé topné induktory J , 2 , 3 , se rozmístí na místo svařování obvodových svarů pomocí pohonu vozíků 15. Postupné rozmisťování topných induktorů 1,2, se provádí tak, že se nejprve přesune první topný induktor 1 a druhý topný induktor 2 souměrně nad svarovou oblast prvého a druhého prstence OJ , 02 , třetí topný induktor 2 souměrně nad svarovou oblast druhého a třetího prstence 02 , 02 . Po dokončení svaru prvního a druhého prstence 01 , 02 se ponechá první topný induktor 1 souměrně ustavený nad svarovou oblastí prvního a druhého prstence 01 , 02 a druhý topný induktor 2 se přesune nad svarovou oblast druhého a třetího prstence 02 , 02 , kde se spolu s třetím topným induktorem 2 souměrně umístí. Po dokončeni^a5ruhého a třetího prstence 02 ,02 se třetí topný induktor 3 přemístí nad svarovou oblast třetího a čtvrtého prstence 02 , 04 , kde se spolu s čelním topným induktorem 4 souměrně umístí. Přitom druhý topný induktor 2 se souměrně umístí nad svarovou oblastí druhého a třetího prstence 02 , 03» Podle tohoto

- 5 233 278 příkladu praktického provedení je prstenec 04 proveden jako dno svařence dnové sekce tlakové nádoby. Po dokončení posled ního svaru a po upravení teploty svarů na převozovou teplotu se tppné induktory _1 , 2 , 3 přemístí na doraz k induktoru 4 a poté se zasunou výsuvná ramena 5 spolu s pevně uchyceným Čelním topným induktorem 4 a induktory J , 2 , 3 na doraz k hlavě 10 a zařízení dle vynálezu vyjede ze svařence.

-e.

233 27β

Použití tohoto způsobu ohřevu svarové oblasti silnostěnnýoh válcových dílů velkých průměrů a zařízení k provádění tohoto způsobu je možné uplatnit například v chemickém průmyslu a především v jaderném strojírenství při výrobě tlakových nádob a to zejména reaktorů vyšších výkonů, které jsou z náročných konstrukčních ocelí, tvarově členité v hrdlové části a rozměrné a kde se při svařování kladou náročné podmínky na provedení operace ohřevu·

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (2)

233 278

1. Způsob ohřevu svarových oblastí silmostěnných válcových dílů velkých průměrů^vyznačující se tím, že se nejprve předehřeje svarová oblast prvého a druhého prstence na teplotu vhodnou ke svaření, načež se tyto prstence počnou svářet a současně se započne předehřívat další svarová oblast, zatímco před dokončením svaru prvého a druhého prstence se zintenzivní ohřev až na teplotu vhodnou ke svaření další svarové oblasti a po dokončení svaru prvého a druhého prstence se udržuje tento svar na předepsané teplotě, přičemž se započne svářet druhý a třetí prstenec.

2· Způsob ohřevu podle bodu ^vyznačený tím, že koloběh předehřevu, ohřevu, svařování a udržování hotového svaru na předepsané teplotě se periodicky opakuje až do svaření všech prstenců, kdy se teplota svarů upraví na převozovou teplotu a svařenec se tepelně zpracuje.

3. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1,sestávající z podvozku, nosníků, hlav, výsuvných ramen, kladek, vozíků a topných induktorů^vyznačující se tím, že na pojízdném podvozku (6) jsou připevněny svislé nosníky (9) ukončené hlavami (10) v nichž jsou uložena výsuvná ramena (5) vedena kladkami (12) ramen a tím, že na výsuvných ramenech (5) jsou pojízdně umístěny topné induktory (1,2,3) a pevně čelní topný induktor (4)» přičemž topné induktory (1,2,3) jsou umístěny na kladkách (131) přo svislé vedení a kladkách (132) pro boční vedení a tyto kladky (131,132) jsou poháněny pohonem (15) vozíku.

2, výkresy