Приведены конструкции шаровых резервуаров (газгольдеров), различные виды раскроя оболочек, данные о материалах, применяемых для изготовления лепестков и других элементов. Изложены методы монтажа резервуаров различной вместимости, многослойных и биметаллических, а также монтажа с применением манипуляторов. Описаны способы сварки оболочек, технология автоматической сварки под флюсом с вращением оболочки на манипуляторе. Освещены вопросы прочности, различные методы контроля качества и виды испытаний резервуаров. Для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием, сооружением и эксплуатацией резервуаров.

Введение

Глава 1. Конструкции шаровых резервуаров
Общие сведения о шаровых резервуарах
Материал оболочки и других элементов шаровых резервуаров
Методы раскроя оболочки
Расчет толщины стенки оболочки
Опорные и другие конструкции шаровых резервуаров

Глава 2. Изготовление элементов шаровых резервуаров
Изготовление лепестков оболочки штамповкой
Изготовление лепестков оболочек вальцовкой
Изготовление лепестков оболочки гидравлическим раздувом и взрывной волной
Разделка, обрезка кромок лепестков оболочки

Глава 3. Подготовка к монтажу шаровых резервуаров
Техническая документация на монтаж шаровых резервуаров
Подготовка к производству работ
Приёмка металлоконструкций резервуаров
Приёмка фундаментов резервуаров
Приспособления и стенды для сборки оболочек шаровых резервуаров

Глава 4. Методы монтажа шаровых резервуаров
Горизонтальный метод монтажа шаровых резервуаров вместимостью 600 м³
Горизонтальный метод монтажа шаровых резервуаров вместимостью 2000 м³
Вертикальный метод монтажа шаровых резервуаров вместимостью 600 и 2000 м³
Поточный метод монтажа
Монтаж внутренней смотровой лестницы
Монтаж шаровых газгольдеров поясами
Монтаж биметаллических шаровых резервуаров
Горизонтальный метод монтажа шаровых резервуаров без применения манипуляторов
Монтаж шаровых резервуаров в проектном положении
Монтаж шаровых резервуаров за рубежом

Глава 5. Сооружение изотермических шаровых резервуаров
Конструкции изотермических шаровых резервуаров
Монтаж изотермических шаровых резервуаров

Глава 6. Укрытия для сварки шаровых резервуаров

Глава 7. Манипуляторы для автоматической сварки шаровых резервуаров
Классификация конструкций манипуляторов
Манипуляторы с «мягкой» системой опирания
Манипуляторы с «жесткой» системой опирания

Глава 8. Сварка шаровых резервуаров
Способы сварки и основные направления механизации процессов сварки шаровых резервуаров
Сварочное оборудование
Автоматическая сварка под флюсом оболочки с вращением на манипуляторе
Автоматическая сварка под флюсом оболочки из двухслойной стали
Полуавтоматическая сварка в защитном газе оболочки, изготовляемой с периодическим поворотом при сборке
Сварка шаровых резервуаров, сооружаемых в проектном положении
Контроль качества сварных соединений

Список литературы

Введение

Современная цивилизация не мыслится без нефти и продуктов нефтепереработки. Нефть и продукты ее переработки — не только великолепное топливо, но и высокоэффективное сырье для производства важнейших химических продуктов и синтетических материалов: каучука, пластмасс, различных волокон, удобрений, жиров, спиртов, органических кислот и других ценных продуктов, применяемых во всех отраслях народного хозяйства.

Решения XXVII съезда КПСС, курс партии на интенсивное развитие нефтяной, нефтеперерабатывающей, газовой, химической и нефтехимической промышленности требуют ускорения сроков строительства и ввода большого числа резервуаров Для хранения жидких и газообразных продуктов.

Широкое распространение в отечественной и зарубежной практике получило сооружение стальных шаровых резервуаров, в которых под давлением хранятся легковоспламеняющиеся жидкости, сжиженные и сжатые газы, а также осуществляется электрообессоливание нефти.

Большое число шаровых резервуаров различной вместимости сооружено в СССР, США, ФРГ, Японии, Великобритании, ПНР, ЧССР и др.

В Советском Союзе строительство шаровых резервуаров началось в 40-х годах. Впервые хранилища высокого давления начали сооружать в США в 10-х, в Европе — в 20-х годах нашего столетия в связи с сооружением магистральных трубопроводов. Первые хранилища представляли собой целиком клепаные цилиндрические со сферическими днищами резервуары под давлением. Их геометрический объём составлял 50—100 м³, рабочее давление 0,2—0,6 МПа. В дальнейшем перешли к централизованному сооружению более крупных резервуаров с геометрическим объёмом 1000—5000 м³.

Однако установка таких резервуаров способствовала повышенной пожарной опасности, кроме того, в клепаных цилиндрических резервуарах нужного диаметра требовалась слишком большая толщина стенки.

Более рациональными резервуарами для хранения жидкостей и газов под давлением стали шаровые резервуары, так как геометрическая форма шара больше всего соответствует восприятию внутреннего избыточного давления. При сооружении резервуаров шаровой формы толщина их стенки значительно меньше толщины стенки цилиндрического резервуара того же диаметра. При шаровой форме резервуара достигается наименьшая площадь поверхности оболочки. Кроме того, шаровые резервуары требуют меньшей площади для их размещения, меньше коммуникаций и оборудования.

Первые шаровые резервуары были клёпаными. Самый большой объемом 36000 м³ был рассчитан на рабочее давление 0,6 МПа. Такие резервуары малоэкономичны, так как при их сооружении приходится ставить большое число заклепок и накладок под них, что увеличивает толщину стенок и соответственно массу резервуара. Эти причины, а также опасность негерметичности при слишком большой длине заклепок, вызвали необходимость сооружения сварных шаровых резервуаров, являющихся более экономичными по сравнению с клепаными.

Для сооружения таких резервуаров требовались хорошо свариваемые стали и соответствующие сварочные материалы. Усовершенствование техники сварки, разработка хорошо свариваемых сталей, создание электродов с высокой ударной вязкостью дали возможность в 40-х годах начать сооружение сварных шаровых резервуаров.

В настоящее время сварные шаровые резервуары нашли широкое применение во всем мире. Они используются для хранения сжатых и сжиженных газов при нормальной или пониженной температурах, в различных технологических процессах и т. п.

В Советском Союзе строительство шаровых резервуаров получило широкий размах с 50-х годов. Только за пять лет, в период 1965—70 гг. сооружено свыше 400 резервуаров вместимостью 600 и 2000 м³, предназначенных для хранения углеводородных газов под давлением 0,25—1,8 МПа.

В настоящее время в СССР и зарубежных странах накоплен богатый опыт строительства шаровых резервуаров. В последнее время в отечественной и зарубежной практике строительства шаровых резервуаров наметилась тенденция применения высокопрочных сталей, позволяющих значительно уменьшить толщину стенки оболочки резервуара, снизить его массу, уменьшить трудоемкость монтажных и сварочных работ.

В отечественной практике резервуаростроения большое распространение получили индустриальные методы строительства, позволяющие значительно повысить производительность труда, сократить сроки строительства, повысить надежность сооружения.

Строительство шаровых резервуаров ставит перед инженерно-техническими работниками, монтажниками и сварщиками серьезные проблемы, частичному решению которых посвящается эта книга.

Основное внимание в книге уделено актуальным вопросам строительства шаровых резервуаров и газгольдеров — технологии монтажа и сварки, оборудованию для проведения монтажных и сварочных работ.

Гл. 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 написаны канд. техн. наук Я.А. Шейнблитом, 8 — канд. техн. наук В.Н. Дикуном.