УДК 622.691.234
© А.А. Катанов, 2006
Современные технологии производства резервуарных металлоконструкций
А.А. Катанов (Центр проектных и монтажных работ ООО «ТПК «Нефтегазовые системы»)
рп
т
азвитие отечественного топливно-энергетического комплекса (ТЭК) требует наличия резервуарного парка значительного объема, обеспечивающего перекачку, хранение, отгрузку нефти и нефтепродуктов. Имеющийся огромный резервуарный парк страны расширяется за счет возведения новых терминалов и реконструкции существующих мощностей. Внедрение новых технологий и материалов обеспечило возможность проектирования и строительства в России серии резервуаров объемом 100 тыс. м3 для Каспийского Трубопроводного Консорциума и для терминалов на о. Сахалин.
Не стоит забывать, что резервуарные парки являются потенциальным источником крупных техногенных аварий и угрозы от их последствий. Как показывает анализ аварий, произошедших на резервуарных хранилищах за последние несколько лет, до 40 % их обусловлено недостаточным качеством изготовления и монтажа металлоконструкций резервуаров. Создание крупных резервуарных парков, являющихся объектами повышенной опасности, предъявляет особые требования к качеству изготовления и монтажа конструкций резервуаров.
Для решения этих задач в г. Кургане создано современное высокотехнологичное специализированное производство, позволяющее выпускать листовые и резервуарные металлоконструкции, соответствующие самым жестким требованиям российских и мировых стандартов. По результатам изучения опыта работы заводов металлоконструкций Австрии и Германии специалистами компании «Нефтегазовые системы» была разработана новая технология по подготовке листового и сортового проката для выпуска резервуаров и емкостного оборудования (рис. 1).
При реализации технологии обработки листового и профильного проката выполняются следующие операции.
I. Предварительная очистка.
II. Правка, осуществляемая на семи-валковой листоправильной машине.
III. Предварительная абразивная обработка листов с нанесением двухстороннего антикоррозионного покрытия и маркировки, проводимая по следующей методике.
1. Предварительная высокотемпературная сушка горячим газом.
Modern methods of tank metalware production
A.A. Katanov (Centre of design and rig works of Neftegazoviye sistemy TPK OOO)
The new technology on preparation of sheet products and section iron for tanks and the storage equipment production is developed. The operations, which are carried out at realization of this technology, are considered. Advantages of sheet edges machining technology are given.
2. Дробеструйная обработка с помощью турбинных дробеметов на установке дробеметной очистки и грунтовки листового и профильного проката типа Рото-Джет RB 3200 - 5.3 -еТА-6/15 (рис. 2). Неподвижные турбины восьмилопастной конструкции с двойным диском и центральным механическим устройством пре-акселерации расположены над и под обрабатываемым листом. Лист перемещается в продольном направлении. Диаметр дроби равен 0,8 мм, качество очистки BSA2.5, дробь возвращается в систему рециркуляции для очистки и дальнейшего использования.
3. Нанесение грунтовки (шоп-праймера) с помощью краско-
Рис. 1. Технологическая схема подготовки листового и сортового проката для выпуска резервуаров и емкостного оборудования ОАО «Курганхиммаш»
Рис. 2. Установка дробеметной очистки
пультов с возвратно-поступательным перемещением в окрасочной камере; краскопульты расположены сверху и снизу пластинчатого конвейера. Покрытие можно наносить как с одной стороны, так и с двух сторон одновременно. Состав шоп-прай-мера позволяет осуществлять защиту металлоконструкций от коррозионных повреждений и сварку без предварительной очистки кромок. Толщина покрытия равна 15 - 25 мкм.
4. Сушка обработанных шоп-праймером листов в проходной камере в течение 4 мин.
5. Нанесение необходимой маркировки с одной стороны листа (характеристика материала+технологический номер) с помощью промышленного принтера. Система управления маркера связана с общей системой управления цеха, с помощью которой ведется учет каждого обрабатываемого листа. Каждый маркированный лист попадает в систему управления цехом со своим кодом.
IV. Обработка листа и сортового проката, выполняемая по следующей технологии.
1. Разметка листов толщиной 4-30 мм под резку на гильотинных ножницах, осуществляемая вручную либо на портальной машине газокислородной резки с помощью программного обеспечения для раскроя листов, а также с помощью пневматического маркера.
2. Раскрой листов, который может выполняться:
- на гильотинных ножницах Н 30/40, «COLMAL-еura» с рабочей длиной стола 3200 мм (толщина листа не более 40 мм);
- на портальной координатной машине газокислородной резки Omnimat L 5000 (толщина обрабатываемого листа не более 100 мм) с возможностью выполнения V-, X-, Y- и К-образ-ной разделки кромок.
3. Фрезерование кромок листов на кромкофрезерном комплексе PFMTKRLq 450 СЖС (Иш^ег) (рис. 3) с числовым программным управлением (ЧПУ) в габарит с одновременной разделкой требуемых кромок под сварной шов. Кромкофрезерный станок предназначен для фрезерования продольных и поперечных кромок, которое осуществляется посредством перемещения каретки с фрезерными головками.
В процессе обработки лист жестко закрепляется в центрирующих зажимах первого станка, а фрезерная бабка, двигаясь вдоль листа, сначала обрабатывает продольную кромку, затем разворачивается на 90° и обрабатывает поперечную кромку. Первая обработанная продольная кромка автоматически выбирается в качестве базы для дальнейшей обработки. После обработки кромок лист сдвигается на перегрузочный рольганг и перемещается на второй станок, где обрабатываются противоположные кромки.
Такой технологический процесс обработки кромок листа имеет следующие преимущества:
- жесткая конструкция, работающая с минимальной вибрацией, гарантирует высокую эффективность резания и длительный срок службы;
- технология фрезерования отражает новые качественные требования (от сварных швов до материалов);
- механическая поверхность имеет меняющуюся структуру без волосных трещин;
- может достигаться точный профиль формы с жесткими допусками для того, чтобы подойти к точному зазору между свариваемыми кромками;
- с использованием фасонной фрезы профиль можно обработать за одну установку листа;
- стружка легко убирается с помощью транспортеров;
- фрезерная бабка оснащена копировальным устройством, точность обработки кромок может обеспечиваться и постоянно, и при «волнистости» листа.
Минимальные и максимальные размеры обрабатываемого листа следующие: длина - соответственно 2500 и 12000 мм, ширина - соответственно 1000 и 3000 мм, толщина - соответственно 6 и 60 мм. Скорость фрезерования равна 1500 -10000 мм/мин. Точность обработки для листа: ширина и длина ± 1 мм; для разделки кромок: высота фаски - ± 0,5 мм, высота кромки с профилем Х - ± 0,2 мм, угловой допуск - ± 1°.
V. Вальцовка обработанного проката на двух четырехвалко-вых листогибочных машинах с ЧПУ МН 335 F и МН 365 I («MG»). Обработанный лист перемещается краном на приемный рольганг гибочной машины, с которого втягивается в вальцы. Машины позволяют осуществлять вальцовку листа толщиной до 65 мм и оснащены гидравлическими системами конической гибки. Обе машины оснащены боковыми поддерживающими суппортами с возможностью горизонтального позиционирования.
VI. После обработки на листогибочной машине готовые прямоугольные листы с рельсовой тележки краном переносятся в зону склада готовой продукции и укладываются в стальные ложементы.
VII. Гибка прокатных профилей осуществляется на установке AR200 (<^»).
VIII. Резка прокатных профилей выполняется на ленточных пилах итальянского производства и пресс-ножницах отечественного производства.
05'2006 125
Рис. 4. Координатная машина газокислородной резки
Рис. 5. Стенд для сварки и сворачивания рулонов
IX. Резка фасонных листов и роспуск стандартных листов на мелкие пластины осуществляются на координатной машине газокислородной резки Omnimat L 5000 с ЧПУ (рис. 4), оснащенной раскройно-вытяжным столом ЕСОТАВ с равномерным распределением давления. Параметры стола следующие:
- общий размер 3100x12600 мм;
- высота - 700 мм;
- расстояние между секционными отсасывающими камерами - 520 мм;
- расстояние между рамами для укладки листа, включая режущие и несущие ребра, - 260 мм.
Трехрезаковый блок машины позволяет осуществлять V-, X-, Y- и К-образную обработку кромок и снятие фаски на листе размером до 60 мм.
X. Изготовление комплектующих изделий металлоконструкций на участке механической обработки, включающем станки: токарно-винторезные, вертикально-фрезерный, кон-сольно-фрезерный, радиально-сверлильный и вертикально-сверлильные.
XI. Изготовление рулонных резервуаров вертикальных стальных (РВС) на стенде для сварки и сворачивания рулонов (рис. 5). Максимальная длина рулона составляет 18 м.
Технологический процесс состоит из двух этапов. На первом этапе осуществляются подготовка и обработка отдельных листовых деталей: правка листов на листоправильной машине; контроль качества поверхности и геометрических размеров листов; накопление и формирование пакетов листов; обработка продольных и поперечных кромок на кромкофрезерном станке; комплектация в соответствии с технологией сборки полотнищ на стендах рулонирования. На втором этапе проводятся сварка и рулонирование полотнищ.
Металлоконструкции резервуаров изготавливаются на стенде рулонирования, который состоит из сборочно-сварочных площадок - верхнего и нижнего ярусов, кантовочного барабана, сворачивающего устройства. На верхнем ярусе сборочно-сва-рочной площадки раскладывают и собирают из листов полотнище, а затем осуществляют автоматическую сварку поперечных и продольных стыков. Полотнище перематывают через кантовочный барабан и на нижнем ярусе сваривают вторичный шов. Здесь же выполняется неразрушающий контроль сварных соединений.
Сворачивание полотнищ проводится на специальный каркас или шахтную лестницу. Каждое полотнище в рулоне закрепляют во избежание произвольного разворачивания.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.