SU1189556A1

SU1189556A1 - Method of producing laminated vessels

Info

Publication number: SU1189556A1
Application number: SU843797648A
Authority: SU
Inventors: Павел Гдальевич Пимштейн; Борис Георгиевич Мурашев; Альберт Алексеевич Тупицын; Евгений Григорьевич Борсук; Александр Николаевич Новиков; Василий Давыдович Троценко; Сергей Игоревич Никольский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6729
Priority date: 1984-10-07
Filing date: 1984-10-07
Publication date: 1985-11-07

Abstract

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СОСУДОВ, включающий сварку наружного сло полусферы из листовых формованных заготовок, укладку в него последующих слоев так, чтобы стыки в каждом слое располагались между листовьмн заготовками соседних слоев, сварку стыков внутреннего сло и уплотнение слоев давлением, создаваемым изнутри сосуда, отличающий с тем, что, с целью упрощени технологии изготовлени , первоначально монтируют в горизонтальном положении кольцо, имеющее толщину стенки не менее толщины стенки изготавливаемого сосуда, приваривают к нему наружный слой нижней полусферы, с одновременной сваркой стыков, вход щих в него листовых заготовок, последующие слои также сваривают с указанным кольцом, аналогично наружному производ т сборку и сварку внутреннего сло , после чего таким же обра (Л зом как и нижнюю полусферу, собирают верхнюю полусферу, начина ее с внутреннего сло и конча наружным, а затем производ т уплотнение слоев.1. METHOD OF MANUFACTURING MULTILAYERED VESSELS, including welding the outer layer of a hemisphere from sheet molded blanks, laying subsequent layers into it so that the joints in each layer are located between sheets of the adjacent layers, welding the joints of the inner layer and sealing the layers with pressure created from inside the vessel, which distinguishes so that, in order to simplify the manufacturing technology, a ring having a wall thickness not less than the wall thickness of the vessel being manufactured is initially mounted in a horizontal position, The outer layer of the lower hemisphere is welded to it, with simultaneous welding of joints, sheet blanks included in it, the subsequent layers are also welded with the specified ring, the inner layer is assembled and welded similarly to the outer one, and then in the same manner as the lower hemisphere , collect the upper hemisphere, starting it from the inner layer and ending with the outer one, and then compaction of the layers is performed.

Description

2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что кольцо выполн ют многослойным.2. A method according to claim 1, characterized in that the ring is multi-layered.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ И и с тем, что внутренние слои полусфер изготавливают из материала,3. The method according to claim 1, that is, and the fact that the inner layers of the hemispheres are made of a material

имеющего относительное удлинение в 1,5-2 раза больше, чем материал остальных слоев.having a relative elongation of 1.5-2 times more than the material of the other layers.

4. Способ по п. 1, отличающийс тем, что внутренние слои обеих полусфер сваривают один с другим .4. A method according to claim 1, characterized in that the inner layers of both hemispheres are welded to one another.

1one

Изобретение относитс к производству многослойных сосудов давлени , главным образом сфероидальной формы, используемых в энергетической, химической и нефтеперерабатьшающей промышленности, в частности касаетс изготовлени нетранспортабельных крупногабаритных сосудов давлени непосредственно на монтажной площадке .The invention relates to the production of multilayer pressure vessels, mainly spheroidal, used in the energy, chemical and petroleum refining industry, in particular, to the manufacture of non-transportable large pressure vessels directly on the installation site.

Цель изобретени - упрощение технологии изготовлени сосудов.The purpose of the invention is to simplify the manufacture of vessels.

Цель достигаетс тем, что в качес не технологической базы, от которой производитс сборка сосуда, используют центральное кольцо, вл ющеес составной частью конструкции сосуда.The goal is achieved by using the central ring, which is an integral part of the vessel design, as the technological base from which the vessel is assembled.

На чертеже представлен многослойный сфероидальный сосуд, изготовленный предлагаемым способом.The drawing shows a multilayer spheroidal vessel made by the proposed method.

Процесс изготовлени многослойного сфероидального сосуда заключаетс в следующем.The manufacturing process of the multi-layer spheroidal vessel is as follows.

На стапеле в горизонтальной плоскости , размещают кольцо 1, имеющее диаметр будущего сфероидального сосуда и толщину стенки, равную или большую расчетной толщины стенки изготавливаемого сосуда. Торцовые поверхности кольца имеют разделку под сварку дл присоединени верхней 2 и нижней 3 полусфер сосуда. Кольцо может быть вьшолнено монолитньм или многослойным в виде оболочки вращени . Разделка торцовой поверхности под сварку может быть выполнена многоступенчатой . Затем заготавливают и формуют тонколистовые элементы 4, образующие при сборке полусферические оболочки. Такие элементы могут иметь различную форму; вьтуклых двуугольника , треугольника, трапеции, кругаOn the slipway in the horizontal plane, place a ring 1 having a diameter of a future spheroidal vessel and a wall thickness equal to or greater than the calculated wall thickness of the manufactured vessel. The end surfaces of the ring are welded for connecting the upper 2 and lower 3 hemispheres of the vessel. The ring may be monolithic or multi-layered in the form of a sheath of rotation. Cutting of the end surface for welding can be made multi-stage. Then, sheet elements 4 are harvested and molded, forming hemispherical shells during assembly. Such elements may have a different shape; Into a two-triangle, triangle, trapezium, circle

п тиугольника и т.п. К кольцу 1 приваривают сварными швдми 5 заготовленные элементы,, составл ющие наружный слой 6 нижней полусферы, которые сваривают также между собой швами 7. В полученный слой, как в ложемент, укладывают элементы всех промежуточных слоев 8, элементы не свариваютpentagon, etc. Welded shvdmi 5 welded elements are welded to the ring 1, the outer layer 6 constituting the lower hemisphere, which are also welded to each other by seams 7. The elements of all intermediate layers 8 are not welded into the resulting layer, the elements are not welded

между собой, но приваривают к кольцу швами 9. Промежуточные слои собирают так, что стыки элементов, составл ющих один слой, максимально перекрываютс элементами последующего сло . Затем укладывают элементы, составл ющие внутренний слой 10 нижней полусферы , которые сваривают один с дру гим швами 11. Элементы внутреннего сло можно приварить к кольцу или сварить позже с элементами внутреннего сло верхней полусферы сосуда.between each other, but welded to the ring with seams 9. The intermediate layers are assembled so that the joints of the elements constituting one layer overlap with the elements of the subsequent layer as much as possible. Then, the elements constituting the inner layer 10 of the lower hemisphere are laid, which are welded one with the other seams 11. The elements of the inner layer can be welded to the ring or later welded with the elements of the inner layer of the upper hemisphere of the vessel.

Верхнюю сфероидальную часть сосуда собирают аналогичным обозом, Собирают и сваривают один с другим элементы внутреннего сло 12 верхнейThe upper spheroidal part of the vessel is collected in a similar wagon train. The elements of the inner layer 12 of the upper layer are assembled and welded to one another.

полусферы .2 сосуда (на .каркасе или стапеле), в целом слой приваривают к кольцу 1 или к внутреннему слою 10 нижней полусферы сосуда. На внутренний слой, как на оправку, набираютhemispheres .2 of the vessel (on the carcass or stocks), in general, the layer is welded to ring 1 or to the inner layer 10 of the lower hemisphere of the vessel. On the inner layer, as on the mandrel, gain

промежуточные слои 13, элементы которых приваривают только к кольцу 1, и затем сваривают между собой и приваривают к кольцу элементы наружного сло 14. Полученный сосуд опрессовывают внутренним давлением дл intermediate layers 13, the elements of which are welded only to ring 1, and then welded to each other and welded to the ring are elements of the outer layer 14. The resulting vessel is pressurized with internal pressure for

уплотнени многослойной стенки сосуда. Уплотнение слоев сосуда можно производить с помощью статического гидравического давлени , электромагнитнымcompaction of the multilayer vessel wall. Vessel layers can be sealed using static hydraulic pressure, electromagnetic

или механическим способами. Плотное прилегание слоев стенки один к другому , в частности промежуточных слоевor by mechanical means. Tight fit of the wall layers to one another, in particular the intermediate layers

из неприваренньк один к другому элементов , обеспечивает работу стенки на силах трени . Дл более качественного уплотнени слоев внутренние слои верхней и нижней полусфер вьшолн ют из металла, пластические свойства которого в 1,5-2 раза выше пластических свойств металла промежуточных и наружных слоев.from non-cooked one to the other elements, ensures the operation of the wall on the forces of friction. To better seal the layers, the inner layers of the upper and lower hemispheres are made of metal, whose plastic properties are 1.5–2 times higher than the plastic properties of the metal of the intermediate and outer layers.

Пример. Предлагаемым способом изготовлены семи- и дес тислойные экспериментальные полусферы диаметром 300 мм, приваренные к кольцам - фландам . Полусферы изготавливают из двуугольных сегментов толщиной 1 мм, которые предварительно штампуют пакетами на специальном прессе со сферической матрицей и пуансоном. Сегменты наружного и внутреннего слоев сваривают между собой, сегменты п ти . и восьми промежуточных слоев полусфер между собой не сваривают. Собранные полусферы опрессовывают в матрице внутренним давлением до 60 Ша. При проведении испытаний нагружением до разрушени давление разрушени семи- и дес тислойной полусфер составл ют соответственно 26 МПа и 40 МПа, т.е. прочность многослойных полусфер, изготовленных предлагаемым способом, значительно выше, чем прочность однихExample. The proposed method has made seven- and ten-layer experimental hemispheres with a diameter of 300 mm, welded to the flange rings. Hemispheres are made of double-angled segments with a thickness of 1 mm, which are pre-stamped in packages on a special press with a spherical matrix and a punch. Segments of the outer and inner layers are welded together, segments of five. and eight intermediate layers of hemispheres are not welded together. The assembled hemispheres are pressurized in a matrix with an internal pressure of up to 60 Sha. When carrying out load-to-failure tests, the fracture pressure of the seven- and ten-layer hemispheres is 26 MPa and 40 MPa, respectively. the strength of multilayer hemispheres made by the proposed method is significantly higher than the strength of some

только сваренных слоев (в данных модел х она составл ет соответственно 9,9 МПа и 11,3 МПа). Экспериментальное изготовление Многослойных полусфер показывает, что при закладывании в конструкцию сосуда расчетного числа слоев, стенка, благодар силам трени между сло ми, достигает равнопрочности стенки, имеющей все сваренные слои.only the welded layers (in these models it is 9.9 MPa and 11.3 MPa, respectively). Experimental fabrication of multilayer hemispheres shows that when a calculated number of layers are laid in a vessel structure, the wall, due to the frictional forces between the layers, achieves the equal strength of the wall having all the welded layers.

Использование предлагаемого способа позвол ет изготавливать крупногабаритные сфероидальные сосуды давлени на монтажной площадке из тонколистовых заготовок (выполненных в заводских услови х) без применени сложного технологического и монтажного оборудовани и механизмов, значительно сократить объем сварочных работ , уменьшить соответственно трудозатраты и сэкономить сварочные материалы и электроэнергию. Изделие, изготовленное предлагаемым способом из тонколистовьпс заготовок без сварки промежуточных слоев, обладает высокими прочностными характеристиками за счет исключени остаточных сварочных напр жений, отсутстви межслойных зазоров, сопутствующих сварным швам и вызьшающих дополнительные изгибные напр жени .,The use of the proposed method makes it possible to manufacture large-sized spheroidal pressure vessels at the assembly site from thin-sheet blanks (made in the factory) without the use of sophisticated technological and assembly equipment and mechanisms, significantly reduce the amount of welding, reduce labor costs and save welding materials and electricity. The product made by the proposed method of thin sheets of blanks without welding the intermediate layers has high strength characteristics due to the exclusion of residual welding stresses, the absence of interlayer gaps associated with the welds and generating additional bending stresses.

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING MULTI-LAYERED VESSELS, including welding the outer layer of the hemisphere from sheet-molded blanks, laying subsequent layers in it so that the joints in each layer are located between the sheet blanks of adjacent layers, 'welding the joints of the inner layer and sealing the layers with pressure generated from the inside of the vessel, characterized in that, in order to simplify the manufacturing technology, initially they install a ring having a wall thickness not less than the wall thickness of the vessel being manufactured, wel the outer layer of the lower hemisphere is welded to it, while welding the joints of sheet blanks included in it, the subsequent layers are also welded to the specified ring, the inner layer is assembled and welded similarly to the outer one, after which they are assembled in the same way as the lower hemisphere the upper hemisphere, starting with the inner layer and ending with the outer, and then compaction of the layers.

SU, .. 1189556

2. The method according to π. 1, characterized in that the ring is multi-layered.

3. The method according to p. ^ Characterized in that the inner layers of the hemispheres are made of a material having a relative elongation of 1.5-2 times more than the material of the remaining layers.

4. The method according to p. ^ Characterized in that the inner layers of both hemispheres are welded one with the other.