Сучасні технології виробництва резервуарних
металоконструкцій
А.А. Катання
Розвиток
вітчизняного паливно-енергетичного комплексу (ПЕК) вимагає наявності резервуарного
парку значного обсягу, що забезпечує перекачування, зберігання, відвантаження нафти
і нафтопродуктів. Наявний величезний резервуарний парк країни розширюється за
рахунок зведення нових терміналів і реконструкції існуючих потужностей.
Впровадження нових технологій і матеріалів забезпечило можливість проектування і
будівництва в Росії серії резервуарів об'ємом 100 тис. м3 для Каспійського
Трубопровідного консорціуму і для терміналів на о. Сахалін.
Не
варто забувати, що резервуарні парки є потенційним джерелом
великих техногенних аварій і погрози від їх наслідків. Як показує аналіз
аварій, що відбулися на резервуарних сховищах за останні кілька років, до
40% їх обумовлено недостатньою якістю виготовлення і монтажу металоконструкцій
резервуарів. Створення великих резервуарних парків, які є об'єктами
підвищеної небезпеки, пред'являє особливі вимоги до якості виготовлення і
монтажу конструкцій резервуарів.
Для
вирішення цих завдань в м. Кургані створено сучасне високотехнологічне
спеціалізоване виробництво, що дозволяє випускати листові і резервуарні
металоконструкції, які відповідають найбільш жорстким вимогам російських і світових
стандартів. За результатами-вивчення досвіду роботи заводів металоконструкцій
Австрії та Німеччини фахівцями компанії "Нафтогазові системи» була
розроблена нова технологія з підготовки листового і сортового прокату для
випуску резервуарів і ємнісного обладнання (рис. 1).
При
реалізації технології обробки листового і профільного прокату виконуються
наступні операції.
I.
Попереднє очищення.
II.
Правка, що здійснюється на семи-валкова пресове обладнання.
III.
Попередня абразивна обробка листів з нанесенням двостороннього
антикорозійного покриття та маркування, що проводиться за наступною методикою.
1.
Попередня високотемпературна сушка гарячим газом.
2.
Дробоструйна обробка за допомогою турбінних дробеметов на установці дробометального
очищення й грунтовки листового і профільного прокату типу Рото-Джет RB 3200 - 5.3
-ЕТА-6/15 (Рис. 2). Нерухомі турбіни восьмілопастной конструкції з подвійним
диском і центральним механічним пристроєм пре-акселерації розташовані над і
під оброблюваних листом. Лист переміщується в поздовжньому напрямку. Діаметр
дробу дорівнює 0,8 мм, якість очищення BSA2.5, дріб повертається в систему
рециркуляції для очищення і подальшого використання.
3.
Нанесення грунтовки (шоп-праймера) за допомогою краскопультів з
зворотно-поступальним переміщенням в фарбувальною камері; фарбопульти
розташовані зверху і знизу пластинчастого конвеєра. Покриття можна наносити як
з одного боку, так і з двох сторін одночасно. Склад шоп-прайм-мера
дозволяє здійснювати захист металоконструкцій від корозійних пошкоджень і
зварювання без попереднього очищення крайок. Товщина покриття дорівнює 15-25 мкм.
4.
Сушка оброблених шоп-праймером листів у прохідній камері протягом 4 хв.
5.
Нанесення необхідної маркування з одного боку аркуша (характеристика
матеріалу + технологічний номер) за допомогою промислового принтера. Система
управління маркера пов'язана із загальною системою управління цеху, за допомогою якої
ведеться облік кожного оброблюваного листа. Кожен маркований лист потрапляє
в систему управління цехом зі своїм кодом.
IV.
Обробка листа і сортового прокату, яка виконується за наступною технологією.
1.
Розмітка листів товщиною 4-30 мм під різку на гільйотинних ножицях,
що здійснюється вручну або на портальної машині газокисневого різання
допомогою програмного забезпечення для розкрою листів, а також за допомогою пневматичного
маркера.
2.
Розкрій листів, який може виконуватися:
--
на гільйотинних ножицях HS 30/40, «COLMAL-eura" з робочою довжиною столу
3200 мм (товщина листа не більше 40 мм);
--
на портальної координатної машині газокисневого різання Omnimat L 5000 (товщина
оброблюваного листа не більше 100 мм) з можливістю виконання V-, Х-, Y-і
К-образної оброблення крайок.
3.
Фрезерування кромок листів на деревообробні комплексі PFMTKRLq 450 CNC
(Linsinger) (рис. 3) з числовим програмним управлінням (ЧПУ) в габарит з
одночасної обробленням необхідних крайок під зварний шов. Деревообробні
верстат призначений для фрезерування поздовжніх і поперечних крайок, яке
здійснюється за допомогою переміщення каретки з фрезерними голівками.
В
процесі обробки лист жорстко закріплюється в центруючі затискачах першим
верстата, а фрезерна баба, рухаючись уздовж листа, спочатку обробляє
подовжню крайку, потім розвертається на 90 ° і обробляє поперечну
крайку. Перша оброблена поздовжня кромка автоматично вибирається в
як базу для подальшої обробки. Після обробки крайок лист зсувається
на перевантажувальний рольганг переміщається на другий верстат, де обробляються
протилежні кромки.
Такий
технологічний процес обробки крайок листа має такі переваги:
--
жорстка конструкція, що працює з мінімальною вібрацією, гарантує високу
ефективність різання і тривалий термін служби;
--
технологія фрезерування відображає нові якісні вимоги (від зварних швів
до матеріалів);
--
механічна поверхня має мінливу структуру без волосним тріщин;
--
може досягатися точний профіль форми з жорсткими допусками для того, щоб
підійти до точного зазору між зварюються крайками;
--
з використанням фасонної фрези профіль можна обробити за одну установку
листа;
--
стружка легко збирається за допомогою транспортерів;
--
фрезерна баба оснащена копіювальних пристроєм, точність обробки крайок
може забезпечуватися і постійно, і за «хвилястості» листа.
Мінімальні
і максимальні розміри оброблюваного листа такі: довжина - відповідно
2500 і 12000 мм, ширина - відповідно 1000 і 3000 мм, товщина --
відповідно 6 і 60 мм. Швидкість фрезерування дорівнює 15000 - 10000 мм/хв.
Точність обробки для листа: ширина і тривалий ± 1 мм; для оброблення крайок: висота
фаски - ± 0,5 мм, висота крайки з профілем X - + 0,2 мм, кутовий допуск - ± 1.
V.
Вальцювання обробленого прокату на двох четирехвалкових листозгинальних машинах з
ЧПУ МН 335 F і МН Зб5 ( «MG»). Оброблений лист переміщується краном на приймальний
рольганг Згинальні машини, з якого втягується у вальці. Машини дозволяють
здійснювати вальцювання листа товщиною до 65 мм і оснащені гідравлічними
системами конічної згинання. Обидві машини оснащені бічними підтримують
супортами з можливістю горизонтального позиціонування.
VI.
Після обробки на листозгинальна машина готові прямокутні листи з рейкової
візки краном переносяться в зону складу готової продукції та укладаються в
сталеві ложемент.
VII.
Гнучка прокатних профілів здійснюється на установці AR200 ( «MG »),
VIII.
Різка прокатних профілів виконується на стрічкових пилах італійського
виробництва та прес-ножицях вітчизняного виробництва.
IX.
Різка фасонних листів і розпуск стандартних листів на дрібні пластини
здійснюються на координатної машині газокисневого різання Omnimat L 5000 з
ЧПУ (рис. 4), оснащеної розкрійно-витяжним столом ЕСОТАВ з рівномірним
розподілом тиску. Параметри столу наступні:
--
загальний розмір 3100x12600 мм; - висота - 700 мм;
--
відстань між секційними пиловідводним камера - 520 мм;
--
відстань між рамами для укладання листа, включаючи ріжучі та несучі ребра, --
260 мм.
Трехрезаковий
блок машини дозволяє здійснювати V-, Х-, Y-і К-подібну обробку країв і
зняття фаски на аркуші розміром до 60 мм.
Х.
Виготовлення комплектуючих виробів металоконструкцій на ділянці механічної
обробки, що включає верстати: токарно-гвинторізні, вертикально-фрезерний,
кон-сольно-фрезерний, радіально-свердлильний і вертикально-свердлильні.
XI.
Виготовлення рулонних резервуарів вертикальних сталевих (РВС) на стенді для
зварювання та згортання рулонів (рис. 5). Максимальна довжина рулону становить 18
м.
Технологічний
процес складається з двох етапів. На першому етапі здійснюється підготовка та
обробка окремих листових деталей: правка листів на пресове обладнання;
контроль якості поверхні і геометричних розмірів аркушів; накопичення і
формування пакетів листів; обробка поздовжніх і поперечних крайок на
деревообробні верстаті; комплектація відповідно до технології збирання
полотнищ на стендах рулонування. На другому етапі проводяться зварювання і
рулонування полотнищ.
Металоконструкції
резервуарів виготовляються на стенді рулонування, який складається з
складально-зварювальних майданчиків - верхнього та нижнього ярусів, кантовочного барабана,
згортається пристрою. На верхньому ярусі складально-зварювальної майданчики
розкладають і збирають з листів полотнище, а потім здійснюють
автоматичне зварювання поперечних і поздовжніх стиків. Полотнище перемотують
через кантовочний барабан і на нижньому ярусі зварюють вторинний шов. Тут же
виконується неруйнівний контроль зварних з'єднань.
Згортання
полотнищ проводиться на спеціальний каркас або шахтну сходи. Кожне
полотнище в рулоні закріплюють, щоб уникнути довільного розгортання.
Деталі
даху ріжуться на стрічкових пилах, гільйотинних та прес-ножицях. Складання деталей
даху в щити виконується у кондукторів, з щитів формуються готові до відправки
пакети.
XII.
Для зварювання коробів і секторів даху, виготовлення настилів, сходів і
транспортної тари в необхідній кількості передбачені позиції зварювання,
оснащені зварювальними напівавтоматами інверторного типу (МИГ) виробництва
компанії Lincoln electric. Зварювання та збирання здійснюються в стапелях, що
забезпечує належну геометричну точність виробів.
Представлена
технологія виготовлення резервуарів у ВАТ «Курганхіммаш» передбачає
використання всіх наявних методів виготовлення резервуарних конструкцій
(рулонування; полистовой збірки; комбінованого методу), а також
виробництво необхідних комплектуючих до них.
Розрахункова
продуктивність виготовлення металоконструкцій складає до 40 тис. т/рік.
Зазначене спеціалізоване обладнання, високоміцні сталі, сучасні
зварювальні матеріали гарантують високу якість виготовлення резервуарів для
зберігання нафти, нафтопродуктів, хімічних продуктів, води, рідких і сипучих
речовин з урахуванням самих жорстких вимог, що пред'являються сучасними
вітчизняними та зарубіжними стандартами.
Журнал
«Нафтова господарство» № 5, 2006
