Как сделать торосферическое днище
Торосферическое днище - это элемент округлой формы, который применяется при работе под давлением в пищевой и фармацевтической промышленности, ЖКХ (в качестве заглушек на трубы), на нефтегазовых и химических предприятиях.
Размеры и технические характеристики днищ регламентируются нормативным документом ГОСТ 34347-2017 (Сосуды и аппараты стальные сварные).
Конструкционно форма торосферического днища состоит из трех геометрических фигур - сферы, тороида и цилиндра. Сферическая часть - это дно, самая выпуклая область, тороидная - боковая, средняя область, а цилиндрическая - бортовые края.
Торосферические днища изготавливаются методом холодного фланжирования или холодной штамповки/выдавливанием из углеродистой и низколегированной стали марок Ст3, 09Г2С, 20, котельной стали марок 09Г2С, 20К, 17Г1С, коррозионностойкой стали марок 08Х18Н10Т, 03Х18Н11 и прочих.
Производство днищ осуществляется из цельной листовой заготовки или сваренной из 2-х и более частей, которые в зависимости от требуемого диаметра могут быть бесшовными или сварными.
Согласно ГОСТ 34347-2017 к общим параметрам торосферических днищ относятся:
- диаметр (D): от 300 (мм) до 8000 (мм);
- высота сферической части (H): от 60 (мм) до 1600 (мм);
- толщина стенок (S): от 3 (мм) до 40 (мм).
Важно: объем торосферических днищ находится в пределах 2.70-51200.00 (мм 3 ), вес - 0.9-514.6 (кг).
Описание
Типы днищ
Типы днищ и их размеры обусловлены отношениями параметров R, D, r.
Торосферическое днище типа А (Европейский аналог DIN 28011). Радиус сферической части устанавливается равным наружному диаметру изделия, а допустимый радиус скругления равен одной десятой размера наружного диаметра днища.
R = D, r = 0,1*D.
Торосферическое днище тип В имеет более выпуклую по сравнению с типом А геометрию формы, радиус сферической части приблизительно составляет девять десятых наружного диаметра днища. Радиус скругления приблизительно равен одной шестой размера наружного диаметра днища.
R = 0,9*D, r = 0,17*D.
Торосферическое днище тип С (Европейский аналог DIN 28013) наиболее емкое днище, максимальная высота общая и выпуклой части достигается наименьшим радиусом сферы из приведенных стандартных типов днищ, его размер восемь десятых размера наружного диаметра днища. Радиус скругления немногим меньше чем у типа B и составляет приблизительно одну седьмую часть наружного диаметра днища.
R = 0,8*D, r = 0,15*D.
Производство торосферических днищ осуществляется путем холодной раскатки в строгом соблюдении требований ГОСТ Р 52857.2-2007, ГОСТ 34347-2017 (выпущен взамен ГОСТ Р 52630-2012), ГОСТ 14249-89, ПБ 03-576-03, ПБ 03-584-03 с последующей термической обработкой, из цельной листовой или сварной заготовки. Геометрия формируется двумя радиусами — радиусом сферы и радиусом перехода к цилиндрической части.
Изготовление торосферических днищ
Технологический процесс изготовления днищ протекает в три основных этапа:
Первый этап — из цельной или сварной круглой плоской заготовки на прессовом оборудовании выдавливают чашу или сферический сегмент. Создается образующий геометрию днища радиус сферы, в зависимости от типа торосферического днища размер радиуса сферы задает высоту выпуклой части — чем меньше задан радиус тем больше высота выпуклой части и наоборот.
Второй этап — формирование перехода к отбортованной части и непосредственно цилиндрического участка торосферического днища на фланжировочной машине. Переход к цилиндрической части задается вторым формообразующим радиусом — радиусом отбортовки. Радиус отбортовки и радиус сферы основных типов должны соответствовать зависимостям приведенным в таблице.
Третий этап — термическая обработка. Формообразование осуществляется без предварительного нагрева заготовок в связи с чем в металле создаются внутренние напряжения. Для снятия напряжений и получения мелкозернистой структуры металла с улучшенными механическими свойствами, отформованное днище помещают в разогретую печь где и происходит отжиг с последующим равномерным охлаждением.
Основные преимущества изготовления метода холодной формовки это возможность изготовления любого типоразмера без привязки к наличию штамповой оснастки, получение более высокой точности размеров и меньший расход металла, более высокая чистота поверхности, отсутствие угара металла приводящего к образованию окалины.
Наша компания практикует изготовление торосферических днищ по чертежам заказчика.
Применение
Торосферические днища используются в производстве оборудования для нефтехимической, газовой, металлургической промышленности, в том числе и атомной энергетике, транспортных системах, в объектах жилищно-коммунального хозяйства.
Материалы для изготовления
Для производства применяются нержавеющие, легированные, и углеродистые стали различных марок, в том числе: Ст3, Ст20, Ст20К, Ст20ЮЧ, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 20Х23Н18 и многие другие. Есть опыт работы с алюминием АМГ3, титаном ВТ 1-0.
Наши изделия
Правильный выбор
Фото продукции
Чертеж
Dвн — внутренний диаметр днища;
R — радиус сферы;
r — радиус отбортовки;
h1 — высота изогнутой части;
h2 — высота борта;
H — общая высота днища изнутри;
s — толщина стенки.
Торосферические днища – замыкающий элемент, состоящий их двух геометрических фигур в форме сферы и тора. Используются в пищевой и фармацевтической отраслях промышленности: в купажных, напорных, сортировочных и других емкостях из нержавеющих сталей. Незаменимы в жилищно-коммунальном хозяйстве, на предприятиях нефтяной, газовой и химической промышленности. Используются в конструкциях ресиверов, вакуумных приемников, воздухосборников, дисольверов, конверторов и прочих сосудах, работающих под высоким давлением.
Конструктивно торосферические днища состоят из двух геометрических фигур - сферы и тора. Геометрия торосферических днищ может варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей емкостных установок и бывает 3-х типов:
Торосферическое днище Тип A
D – диаметр днища | h – высота прямого участка | R ≈ D |
S – толщина стенки | H – общая высота днища | r ≥ 0,1*D |
R – радиус сферы | r – радиус отбортовки | h ≥ 3,5*S |
Торосферическое днище Тип B
D – диаметр днища | h – высота прямого участка | R ≈ 0,9*D |
S – толщина стенки | H – общая высота днища | r ≥ 0,17*D |
R – радиус сферы | r – радиус отбортовки | h ≥ 3*S |
Торосферическое днище Тип C
D – диаметр днища | h – высота прямого участка | R ≈ 0,8*D |
S – толщина стенки | H – общая высота днища | r ≥ 0,15*D |
R – радиус сферы | r – радиус отбортовки | h ≥ 3*S |
Для производства торосферических днищ согласно нормативам ГОСТ Р, используют легированные, углеродистые и нержавеющие стали следующих марок:
3, 20, 20К, 09Г2С, 17Г1С, 15ХМ, 15Х5М, 10Г2ФБЮ, 12Х1МФ, 20Х23Н18, 03Х18Н11, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 06ХН28МДТ, AISI 304, AISI 316, AISI 321, а также алюминиевые, титановые сплавы, биметаллы.
Все используемые материалы проходят входной контроль качества, имеют все необходимые документы и сертификаты качества.
Предприятие изготавливает торосферические днища согласно нормативам ГОСТ 34347-2017 из цельных либо сварных заготовок без предварительного нагрева, с последующей термической обработкой.
Сферическая часть конструкции формируется методом штамповки либо выдавливания с использованием гидравлического пресса. Торовая часть формируется методом холодного фланжирования на обкатном станке с использованием роликов различных радиусов. Этот метод деформации и обкатки заключается в точном формировании нужного профиля конструкции без удаления металла.
Данный метод производства имеет следующие преимущества:
- Большой типоразмерный ряд
- Высокая геометрическая точность
- Возможность изготавливать торосферические днища любых промежуточных размеров
- Геометрия днища может варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей аппарата
- Не образуется окалина, снижаются затраты на дополнительную чистку изделия;
Далее, по желанию заказчика, выполняется обработка кромок, полировка, термическая обработка готовых изделий.
Обязательный этап производства - контроль качества готовых изделий. Объемы и виды контроля определяются с учетом технического задания заказчика.
Готовые изделия проходят визуально – измерительный контроль, ультразвуковую диагностику сварных соединений, включающую в себя дефектоскопию и толщинометрию. По пожеланию заказчика, в качестве дополнительной услуги, осуществляется рентгенографическая и цветная диагностика, а также стилоскопический контроль химического состава стали и сварных материалов.
По результатам контроля качества, ОТК предприятия выписывает и заверяет Паспорт качества на готовое изделие.
Изготавливаем торосферические днища по ГОСТ 34233.2-2017 в соответствии с требованиями ГОСТ 34347-2017, с учетом индивидуальных особенностей емкостей, условий эксплуатации, величины давления, выбранного материала и др.
Размеры и форма днищ
по ГОСТ 34233.2-2017
Изготовление в соответствии
с ГОСТ 34347-2017
Проверка отделом
технического контроля
Расчет изготовления
днища за 1 день
Размеры торосферического днища Тип А
- D = 800…4200 mm
- s = 4…26 mm
- R = D
- r = 0,1D
- h1≥3,5s
- h2≥0,2D
Размеры торосферического днища Тип В
- D = 1000…3600 mm
- s = 4…26 mm
- R=0,9D
- r=0,17D
- h1≥3,5s
- h2≥0,25D
Размеры торосферического днища Тип С
- D = 1000…3900 mm
- s = 4…26 mm
- R = 0,8D
- r = 0,154D
- h1 ≥ 3,5s
- h2 ≥ 0,255D
Торосферическое днище является необходимым элементом для изготовления резервуаров, хранящих вещества под давлением. Изделия данного типа производятся методом холодной штамповки. В зависимости от применяемого материала, размеров, величины закругления, торосферическое днище способно выдерживать большие нагрузки без деформации и потери герметичности.
Особенности штамповки торосферических днищ
Изделия производятся в соответствии с ГОСТ 34347-2017 и ГОСТ 34233.2-2017. В процессе расчета проекта учитывается рабочий объем резервуара, тип содержимого, условия эксплуатации и другие особенности.
Метод холодной штамповки позволяет создавать прочные торосферические днища для цистерн для нефтегазовой отрасли, химической промышленности, напорных, пожарных резервуаров и проч. Детали штампуются в большом количестве типоразмеров, с минимальным и максимальным диаметром 0,8 и 4,2 метра. Штамповка продукции выполняется с обязательной термической закалкой и контролем качества сварки с помощью радиографических и визуальных методов. Изготовление торосферических днищ осуществляется на современном высокотехнологичном оборудовании.
Торосферический вид изделий может изготавливаться в одном из трех форматов:
- тип А. Радиус сферической части аналогичен внутреннему диаметру, высота прямого участка в 3,5 раза и более превышает толщину металла. При производстве используется сталь толщиной от 4 до 26 мм;
- типB. Высота прямого участка идентична изделиям класса А, радиус сферической части равен 0,9 диаметра внутренней, который варьируется от 1 до 3,6 метра;
- тип С. Это наиболее закругленные детали, соотношение радиуса сферической части и диаметра внутренней – 0,8.
Наше предложение
Читайте также: