Проектирование вертикального емкостного аппарата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Курсовой проект содержит 69 с., 7 рис., 8 табл., 23 использованных источников, 2 приложения.

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЕМКОСТНОЙ АППАРАТ, РАСЧЕТ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕС, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ, РЕЖИМЫ.

В пояснительной записке приведен расчет вертикального цилиндрического емкостного аппарата, в которой рассчитана толщина стенки ёмкости и выбор материалов, проведен проектный расчет стенки на прочность, расчет стенки на выносливость, кроме этого был выбран способ сварки и контроль сварных соединений.

Содержание

вертикальный цилиндрический емкостный сварной

Введение

1. Анализ объекта производства. Назначение конструкции и технические требования

2. Обоснование выбора основных материалов сварной конструкции

3. Расчет и проектирование сварной конструкции

4. Выбор способа сварки

5. Обоснование выбора сварочных материалов

6. Техника и технология сварки конструкции

7. Контроль качества сварных соединений

8. Техника безопасности при сварке

Приложение

Заключение

Список литературы

Введение

Изделие состоящие из нескольких деталей, в конечном счёте является результатом соединения металлов этих деталей. На данный момент из всех способов не разъёмных соединений металлов наиболее широко используется именно сварка. Сваркой называется процесс получения не разъёмного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

Широкое применение сварки обусловлено тем что, по сравнению с другими видами не разъёмных соединений сварка имеет множество преимуществ. На пример замена клёпаных соединений сварными позволяет уменьшить массу конструкции из низкоуглеродистых сталей на 10...25 % за счет уменьшения площадей поперечного сечения в месте соединения. Помимо этого, сварное соединение обеспечивает более высокий уровень герметичности соединений, что особо важно для производства емкостей, резервуаров, и других подобных изделий. Так же не мало важным фактором является то что сварочное оборудование легко обслуживается, а дефекты сварных соединений в большинстве случаев можно исправить. Сварные конструкции имеют более высокие механические свойства и меньший вес чем другие не разъёмные соединения. Это достигается тем что, в сварных соединениях отсутствуют литейные уклоны, и большие припуски на механическую обработку. Поэтому во многих изделиях машиностроения вместо литых и кованых конструкций применяют сварно-литые, сварно-кованные и сварно-прокатные конструкции. Кроме металлов сваркой можно соединять другие материалы, на пример пластмассы, керамику, стекло.

В настоящее время существует достаточно большое количество видов сварки, которые классифицируют по основным физическим, техническим и технологическим признакам, и постоянно появляются новые более совершенные и выгодные виды. Области применения сварки постоянно растут, она стала не заменимой при изготовлении и ремонте изделий во многих отраслях нашей жизни.

Классифицировать сварные конструкции проблематично из-за их разнообразия, однако существуют два основных метода классификации это по методу получения заготовок и по целевому назначению. При проектировании и изготовлении сварных конструкций гораздо логичнее будет классифицировать их в зависимости от особенности их работы.

В данной курсовой работе представлена оболочковая конструкция, главной целью проектирования которой является решение задач, которые предъявляются определённым видом требований.

В курсовой работе выполняются задачи, основными из которых являются:

1) Анализ объекта производства. Назначение конструкции и технические требования.

2) Обоснование выбора основных материалов сварной конструкции.

3) Расчет и проектирование сварной конструкции.

4) Выбор способа сварки.

5) Обоснование выбора сварочных материалов.

6) Техника и технология сварки конструкции.

7) Контроль качества сварных соединений.

8) Техника безопасности при сварке.

1. Анализ объекта производства. Назначение конструкции и технические требования

Аппарат ёмкостной пробоотборник (рисунок 1), предназначен для отбора проб конденсата водяного пара, согласно заданным условиям на проектирование аппарат устанавливается в отапливаемом помещении, рабочий диапазон температур от +20 до +35 °С, имеет объём 25 л, рабочее давление в корпусе сосуда атмосферное при расчётах принимаем его Р_раб = 0,1 МПа.

Рисунок 1 - Пробоотборник

Данная конструкция проектируется в соответствии с ГОСТ Р 52630-2012, ПБ 03-584-03, относится к вертикальным ёмкостным аппаратам.

Рабочей средой пробоотборника является техническая вода, по степени воздействия на организм является веществом малоопасным, таким образом относится к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76, ГОСТ 12.1.004-91 и ГОСТ Р 51330.5-99 является средой пожаробезопасная, и взрывобезопасной.

Расчётный (назначенный) срок службы конструкции 2 года. Число циклов нагружения за весь срок службы не должен превышать 1000 раз, при этом необходимо соблюдать требования ПБ 03-540-03.

Для заданных условий эксплуатации группа сосуда 5б по ПБ 03-584-03.

Состояние поставки аппарата в сборочном виде при чём штуцера должны быть заглушены.

Отметки центра масс «ЦМ» выполняются на противоположных сторонах аппарата эмалью ПФ-115 красной ГОСТ 6465-760 (RAL 3022) шириной 5 мм, длиной 50 мм. Шрифт букв 14-Пр3 ГОСТ 26.020-80.

Снаружи на корпус аппарата крепится табличка на которой наносится:

- заводской номер;

- год изготовления;

- масса;

- клеймо ОТК.

На корпусе под табличкой наносится:

- наименование предприятия изготовителя;

- заводской номер изделия;

- год изготовления;

- клеймо ОТК;

- наименование и обозначение изделия.

Маркировку выполняют удобным способом. Размер шрифта не менее 4 мм, глубина маркировки 0,2-0,3 мм.

Так как рабочая среда аппарата является коррозионной, наружную поверхность аппарата покрывают грунт-шпатлёвкой ЭП-0010 изготовленная в соответствии с ГОСТ 28379-89, и эмалью ЭП-773 зелёной ГОСТ 23143-83 RAL 6016.

Технические заглушки с двух сторон покрываются грунтом ГФ-021 изготовленный по ГОСТ 25219-78.

Крепёжные изделия, опорную поверхность, поверхности бобышки до окраски смазывают смазкой Литол 24 ГОСТ 21150-85. Варианты защиты В3-4 ГОСТ 9.014-78.

Расконсервация поверхностей покрытых смазкой Литол-24 ГОСТ 21150-87 - на месте монтажа скребками, с последующим протиранием насухо ветошью, смоченной в бензине - растворителе, для резиновой промышленности.

Теплоизолировать изделие необходимо на месте монтажа. Толщина теплоизоляции 40 мм. Расположение скоб и штырей для теплоизоляции регламентируется по ГОСТ 17314-81.

Строповку аппарата необходимо осуществлять при температуре окружающего воздуха не ниже минус 20 °С.

Сейсмичность района, в котором будет установлен и эксплуатироваться аппарат не должна превышать 6 бал по СНиП 11-7-81.

2. Обоснование выбора основных материалов сварной конструкции

Материал для изготовления стальных конструкций выбирается исходя из ряда признаков. Сталь должна обладать необходимой прочностью, быть достаточно пластичной, хорошо свариваться и сопротивляться динамическим воздействиям без перехода в хрупкое состояние. При необходимости значительно снизить массу конструкции и повысить её коррозионную стойкость.

Подобранный материал должен обеспечить надёжность эксплуатации конструкции в течении расчётного срока службы с учётом заданных условий эксплуатации, характера и состава среды, а также влияния температур, действующих на аппарат.

Изделия, которые в последствии собираются в единую конструкцию путём сварки должны быть изготовлены из материала одинакового по химическому составу.

Для изготовления аппарата и его элементов должны применятся материалы, приведённые в ПБ 03-584-03 и ГОСТ Р 52630-2012.

Исходя из того, что данная конструкция имеет не большой объём, эксплуатируется при атмосферном давлении, в небольшом диапазоне положительных температур, рабочая среда коррозионная, внешняя среда аппарата не является агрессивной, для данного изделия по ПБ 03-584-03 и по ГОСТ Р 52630-2012 подходят углеродистые стали обыкновенного качества.

Согласно ГОСТ 380-2005 углеродистую сталь обыкновенного качества изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп.

Буквы "Ст" обозначают "Сталь", цифры - обозначают условный номер марки, который зависит, от химического состава стали - чем выше номер, тем выше содержание углерода, буквы, стоящие после цифры, обозначают степень раскисления, существует три вида раскисления: кп - кипящая сталь, пс - полуспокойная, сп - спокойная.

При выборе марки стали нужно учитывать то, что основная часть аппарата изготавливается из листового материала, поэтому необходимо руководствоваться производимым прокатом ГОСТ 14637-89.

Учитывая условия эксплуатации аппарата, его заданный срок службы, назначение и изготавливаемый прокат стали, принимаем в качестве основного материала конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества Ст3сп.

Сталь Ст3сп используется для изготовления горячекатаного проката - сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, а также труб, поковок и штамповок, лент, проволоки, метизов.

Сортамент листового проката подбирается по ГОСТ 19903-74. Схема условного обозначения проката изображена на рисунке 2.



Рисунок 2 - Схема условного обознычения проката

Химический состав, и механические свойства стали Ст3 приведены в таблицах 1, 2.

Таблица 1 - Массовая доля элементов стали Ст3 в %

Химический элемент	Углерод (С)	Кремний (Si)	Марганец (Mn),	Никель (Ni)	Сера (S)	Фосфор (P),	Азот (N)	Медь (Cu)	Мышьяк (As)
%	0.14 -0.22	0.15 - 0.3	0.4 - 0.65	до 0.3	до 0.05	до 0.04	до 0.3	до 0.3	до 0.08

Таблица 2 - Механические свойства при Т = 20°С стали Ст3

Марка стали	Механические свойства, не менее
	Предел текучести, МПа	Временное сопротивление разрыву, МПа	Относительное удлинение, %
Ст3	245	490	26

Вся конструкция собирается с помощью сварки. Способность материалов образовывать сварное соединение определяется испытаниями на свариваемость.

Свариваемость (соединяемость) - свойство материала образовывать неразъемное соединение с требуемым качеством и уровнем физико-механических и функциональных свойств соединения как в процессе его получения, так и при эксплуатации изделия.

По свариваемости стали подразделяют на четыре группы: первая - хорошо сваривающиеся; вторая - удовлетворительно сваривающиеся; третья - ограниченная свариваемость; четвёртая - плохо сваривающиеся стали.

Основным критерием свариваемости для углеродистых сталей является углеродистый эквивалент, в соответствии с ним определяется свариваемость стали.

Углеродистый эквивалент определяется по формуле (1) в соответствии с ГОСТ 19281-2014:

. (1)

Для стали Ст3сп углеродистый эквивалент будет равен:

Если углеродистый эквивалент составляет не более 0,25 %, то свариваемость стали хорошая.

Если углеродистый эквивалент находится в диапазоне от 0,25 до 0,4 %, то свариваемость стали удовлетворительная.

Если углеродистый эквивалент находится в диапазоне от 0,4 до 0,5 %, то свариваемость стали ограниченная.

Если углеродистый эквивалент составляет 0,5 % и выше, то сталь трудно свариваемая, и необходимы дополнительные операции.

Углеродистый эквивалент для стали Ст3сп находится в интервале от 0,25 до 0,4 %, следовательно, эта сталь удовлетворительной свариваемости.

Сваривается сталь Ст3сп без ограничений, при толщине свыше 36 мм рекомендуется подогрев и последующая обработка.

3. Расчет и проектирование сварной конструкции

Проектируемый корпус аппарата (рисунок 3), состоит из следующих основных частей:

- цилиндрическая часть (обечайка);

- двух днищ;

- четырёх штуцеров различного технологического назначения;

- змеевика расположенного внутри конструкции;

- двух опор для установки аппарата по месту назначения.

Согласно исходным данным на проектирование внутренний диаметр сосуда D_в = 300 мм.

Высоту цилиндрической части (обечайку) исходя из конструктивных соображений принимаем l = 300 мм.

Высота внутренней части всего аппарата L является суммой высоты двух днищ и цилиндрической части аппарата.

Схема и основные размеры аппарата представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема и основные размеры пробоотборника

Определяем допускаемое напряжение для стали Ст3сп. Для этого согласно исходным данным принимаем расчётную температуру t_рас = 35 °С.

По ГОСТ 14249-89 допускаемое напряжение для данной марки стали при расчётной температуре находится по формуле (2):

, (2)

где: - допускаемое напряжение при температуре 20 и 100 °С; t_1,2 - принятые температуры.

При температуре t₁ = 20 °С МПа;

При температуре t₂=100 °С МПа.

Допускаемые напряжения при температуре 20 и 100 °С принимаем согласно ГОСТ 14249-89 приложение 1 таблица 5.

Тогда для данной марки стали допускаемое напряжение равно:

МПа.

Опираясь на исходные данные, а именно принятую ранее группу сосуда, определяем коэффициент прочности сварных соединений проектируемого аппарата по ГОСТ 14249-89.

Для определения прочности сварных швов, необходима длина контролируемого участка сварных соединений. По ПБ 03-584-03 таблица 21 для данной конструкции следует контролировать участки швов не менее 10%.

Согласно ГОСТ 14249-89 приложение 5 таблица 20 принимаем коэффициент прочности сварных швов. Для стыковых соединений, значение коэффициента прочности свариваемых швов при длине контролируемых швов от общей длины = 0,9 %. Для угловых швов значение коэффициента прочности, при длине контролируемых участков швов от общей длины = 0,65 %.

Определим расчетное и пробное внутреннее давление для проектируемого вертикального аппарата.

По ГОСТ 14249-89 под расчетным давлением в рабочих условиях для элементов сосудов и аппаратов следует понимать давление, на которое проводится их расчет на прочность. Под пробным давлением в сосуде или аппарате следует понимать давление, при котором проводится испытание сосуда или аппарата.

При повышении давления в сосуде или аппарате во время действия предохранительных устройств более чем на 10%, по сравнению с рабочим, элементы аппарата должны рассчитываться на давление, равное 90% давления при полном открытии клапана или предохранительного устройства.

Давление в сосуде при действии предохранительного клапана определяется по формуле (3) или (4):

Р_к = Р_раб + 0,05 при Р_раб ? 0,3 МПа, (3)

Р_к = 1,15 · Р_раб при 0,3 < Р_раб ? 6,0 МПа. (4)

Так как Р_раб < 0,3 МПа то давление в сосуде при действии предохранительного клапана определяется по формуле (3):

Р_к = 0,1+ 0,05 = 0,15 МПа.

Давление без учёта гидростатического давления определяется по формуле (5) или (6):

Р_р = 0,9 · Р_к при Р_раб ? 6,0 МПа, (5)

Р_р = Р_раб при Р_раб > 6,0 МПа. (6)

Так как Р_раб < 6,0 МПа, давление без учёта гидростатического давления будет определяется по формуле (5): Р_р= 0,9 · 0,15 = 0,135 МПа.

Согласно ГОСТ 14249-89 если на элементы сосуда или аппарата действует гидростатическое давление, составляющее 5 % или более от рабочего давления, то расчётное давление повышают на величину гидростатического давления.

Гидростатическое давление среды, действующее на элементы сосуда, определяется по формуле (7):

Р_г = с_с · q · H_c · 10^-6, (7)

где: с_с - плотность рабочей среды в аппарате, кг/м³; q - ускорение свободного падения, м/с; · H_c - высота среды в аппарате, м.

Тогда,

Р_г = 1000 · 9,81 · 0,55 · 10^-6 = 0,0054 МПа.

Так как гидростатическое давление среды,

Р_г = 0,0054 > 0,05 · 0,1 = 0,005 МПа,

составляет более 5 % от рабочего, то расчётное давление с учётом гидростатического давления среды определяется по формуле (8):

Р = Р_р + Р_г (8)

Р = 0,135 + 0,0054 = 0,14 МПа.

Под пробным давлением в сосуде или аппарате следует понимать давление, при котором проводится испытание сосуда или аппарата. Определяется по формуле (9):

Р_пр= 1,25·Р· (9)

где P - расчетное давление сосуда, МПа; [у]₂₀ - допускаемое напряжение для материала сосуда при температуре 20 °С, МПа; [у ] - допускаемое напряжение для материала сосуда при расчетной температуре, МПа.

Тогда,

Под расчетным давлением в условиях испытаний для элементов сосудов или аппаратов следует понимать давление, которому они подвергаются во время пробного испытания, включая гидростатическое давление, если оно составляет 5% или более пробного давления. Определяется расчётное давление в условиях испытаний по формуле (10):

Р_и = , (10)

где: с_в - плотность воды, кг/м³; q - ускорение свободного падения, м/с; · H - высота аппарата со штуцерами, м.

Тогда,

P_и= 1000 = 0.0073 МПа.

Так как гидростатическое давление воды:

Р_{г воды} = 0,0073 МПа < 0,05 · Р_пр = 0,009 МПа,

то расчётное давление в условиях испытаний Р_и равно пробному давлению Р_и = Р_пр = 0,176 МПа.

Проверяем необходимость расчёта на прочность в условиях испытаний:

Р_и = 0,176 МПа > 1,35 · Р · = 1,35 · 0,1 · = 0,135 МПа.

Так как расчётное давление в условиях испытаний больше расчётного давления в рабочих условиях, умноженного на 1,35 · , то расчёт на прочность необходимо проверить не только для рабочих условий, но и для условий испытания.

Обладая всеми необходимыми данными, рассчитаем толщину стенки обечайки по ГОСТ 14249-89 (рисунок 4).



Рисунок 4 - Схема обечайки в разрезе

Расчетная толщина стенки обечайки, определяется по формуле (11):

(11)

где P - расчетное внутреннее избыточное давление, МПа; D - внутренний диаметр обечайки, мм; [ ] - допускаемое напряжение для материала обечайки при

расчетной температуре, МПа; - коэффициент прочности продольных сварных швов.

Тогда,

При расчете сосудов и аппаратов необходимо учитывать прибавку С к расчетным толщинам элементов сосудов и аппаратов.

Исполнительную толщину стенки обечайки определяется по формуле (12).

S +C, (12)

где C - прибавка к расчетным толщинам, и определяется по формуле (13):

С = С₁ +С₂ +С₃, (13)

где С₁ - прибавка для компенсации коррозии и эрозии, мм; С₂ - прибавка для компенсации минусового допуска, мм;. С₃ - прибавка технологическая, мм. В курсовом проекте - не учитывается.

Прибавка для компенсации коррозии С₁ определяется по формуле (14):

С₁ = П + Сэ, (14)

где П - скорость проникновения коррозии, мм/год; - срок службы аппарата, лет; Сэ - прибавка для компенсации эрозии, мм. В курсовом проекте не учитывается.

Вычисляем прибавку для компенсации коррозии по формуле (14):

С₁ = 0,1·2 = 0,2 мм,

Вычисляем исполнительную толщину без прибавки для компенсации минусового допуска по формуле (15):

S S_р+ С_1. (15)

Тогда,

S 0,15+0,2=0,35 мм.

Прибавка для компенсации минусового допуска С₂ учитывается в том случае, когда её значение превышает 5 % от номинальной толщины листа согласно ГОСТ 14249-89.

Прибавку С₂ принимают по ГОСТ 19903-74 таблица 3 в зависимости от толщины листа.

Исходя из имеющегося сортамента сортового или фасонного проката, а также для удобства калибровки и сборки конструкции принимаем толщину стенки обечайки 4 мм.

Определяем исполнительную толщину стенки с учётом прибавки на минусовой допуск по формуле (16):

S + С₁+ C₂, (16)

Тогда,

S0,15 + 0,2 + 0,4 = 0,75 мм.

Проверяем необходимость учёта прибавки для компенсации минусового допуска стального листа S = 4 мм.

C₂ = 0,4 > 0,05 · S = 0,05 · 4 = 0,2 мм.

Прибавка учитывается, так ка составляет более 5% от толщины листа.

Общая сумма прибавок равна:

С = С₁ + С₂ = 0,2 + 0,4 = 0,6 мм.

Для принятого значения S обечайки рассчитаем допускаемое внутреннее избыточное давление по формуле (17):

(17)

Тогда,

Условие прочности:

Р = 0,1 < [Р]= 3,09 Мпа - выполняется.

Условие применения расчётных формул:

? 0,1 = = 0,011 ? 0,1- условие выполняется.

Условия выполняются, следовательно, оставляем заданную толщину стенки S = 4 мм.

Днища проектируемого аппарата имеют эллиптическую форму. Основные габаритные размеры принимаются по ГОСТ 6533-78.

Схема днища и основные габаритные размеры представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 - Расчётная схема эллиптических днищ

Аналогично расчёту стенки цилиндрической обечайки произведём расчёт толщины стенки эллиптических днищ аппарата по ГОСТ 14249-89.

Расчетная толщина стенки днища, определяется по формуле (18):

(18)

где P - расчетное внутреннее избыточное давление, МПа; R - радиус кривезны в вершине днища, мм; [ ] - допускаемое напряжение для материала обечайки при

расчетной температуре, МПа; - коэффициент прочности продольных сварных швов.

Радиус кривизны днища находится по формуле (19):

 (19)

где D - диаметр нижней части днища; H - высота эллиптической части днища определяется согласно ГОСТ 6533-78.

Тогда,

Имея необходимые данные рассчитаем толщину стенки днища:

Исполнительную толщину стенки элемента аппарата определяем по формуле (20).

S₁S_1р+C, (20)

Тогда,

S₁ 0,19+0,2=0,39 мм.

Для выбора толщины стенки днищ, необходимо учесть, что к днищам проектируемой ёмкости необходимо произвести крепление штуцеров при помощи сварки. Таким образом во избежание сварочных деформаций, принятой ранее толщины обечайки, а также исходя из имеющегося листового или фасонного проката, принимаем толщину стенки днищ S = 8 мм.

Определяем исполнительную толщину стенки с учётом прибавки на минусовой допуск по формуле (21):

S₁ S_1р+ С₁+ C₂, (21)

Тогда,

S₁0,19 + 0,2 + 0,8 = 1,19 мм.

Проверяем необходимость учёта прибавки для компенсации минусового допуска стального листа S = 8 мм.

C₂ = 0,8 > 0,05 · S = 0,05 · 8 = 0,4 мм.

Прибавка учитывается, так ка составляет более 5% от толщины листа.

Общая сумма прибавок равна:

С = С₁ + С₂ = 0,2 + 0,8 = 1 мм.

Допускаемое давление для стенки днища рассчитывается по формуле (22):

(22)

Тогда,

Условие прочности:

Р = 0,1 < [Р]= 5,09 Мпа - выполняется.

Условие применения расчётных формул:

? 0,1 = = 0,02 ? 0,1- условие выполняется.

Условия прочности выполняются, следовательно, оставляем принятую толщину стенки днища S = 8 мм.

Как видно из приведенных расчетов, полученные значения толщины обечайки и днищ аппарата отличаются, что с технологической точки зрения приводит к необходимости дополнительной механической обработки для плавного перехода сечений в месте сварки. Технически это сложнее и может быть невыгодно экономически.

Сварка стыковых соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в ГОСТ 5264-80 таблица 3, должна проводиться так же, как деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

Таблица 3 - Размеры на сварку деталей не одинаковой толщины ГОСТ 5254-80

Толщина тонкой детали	Разность толщин деталей
От 1 до 4	1
Св 4 до 20	2
Св 20 до 30	3
Св 30	4

При разности в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в таблице 3, на детали, имеющей большую толщину S₁, должен быть сделан скос с одной или двух сторон до толщины тонкой детали S, как указано на рисунке 6. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

Рисунок 6 - Схема стыковки элементов разной толщины по ГОСТ 5264-80

Исходя из конструкции аппарата можно выделить 4 основных соединения:

- 1 продольный стыковой шов (является формообразующим соединением обечайки);

- 2 кольцевых (соединяющее обечайку с днищами аппарата);

- 4 угловых (соединяющие штуцера с днищами аппарата);

- 8 нахлёсточных (соединяющие опоры с обечайкой).

По конструктивным соображениям и последовательности выполнения технологического процесса вначале спроектируем корпус аппарата.

Произведя анализ соединений ГОСТ 5264-80 можно сказать, что при известной толщине стенок обечайки и днищ лучшее проплавление корня шва обеспечит разделка кромок каждой из деталей соединения, согласно нормативной документации этому условию соответствуют типы сварных соединений С21 (рисунок 7) для выполнения продольного шва обечайки, и С17 (рисунок 8) для приварки днищ к обечайке.

Рисунок 7 - Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей и шва сварного соединения типа С21 ГОСТ 5264-80.

Рисунок 8 - Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей и шва сварного соединения типа С17 ГОСТ 5264-80.

Конструктивные параметры кромок и сварных швов принимаются согласно выполненному ранее расчёту и ГОСТ 5264-80.

Сварной шов С21 имеет следующие конструктивные параметры: S = 4 мм, S₁ = 4 мм, е = 6…10 мм, е₁ = 6…10 мм, q = 0…1,5 мм.

Параметры шва С17 следующие: S = 8 мм, S₁ = 4 мм, е = 6…10 мм, е₁ = 6…8 мм, q = 0…1,5 мм.

Для приварки штуцеров к днищам аппарата, принимаем в соответствии с ГОСТ 5264-80 угловое соединение типа У7. Данный тип шва обеспечит полное проплавление сварного соединения при условии односторонней сварки с учетом рекомендаций нормативной документации. Конструктивные элементы соединения типа У7 представлены на рисунке 9.

Рисунок 9 - Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей и шва сварного соединения сферического днища и штуцера горловины типа У7 ГОСТ 5264-80.

Согласно выполненному ранее расчету и ГОСТ 5264-80 кромки деталей и сварной шов имеют следующие конструктивные параметры: толщина S = 8 мм; S₁ = 5 мм; e = 8…12 мм; q = 0,5…2,5 мм.

Для продольного шва обечайки применяем соединение С21, расчёт на прочность которого ведётся по формуле (23):

(23)

где N - растягивающая сила; F_ш - площадь поперечного сечения шва; m - коэффициент условий работы (m=0,9); г_м - коэффициент безопасности по материалу (г_м = 1,1); n - коэффициент перегрузки (n=1); R_н - нормативное сопротивление материала.

Растягивающая сила N будет определяться по формуле (24):

N = P_пр · П, (24)

где П - расчетная площадь поверхности, на которую действует избыточное давление в цистерне.

П = 300 · 300 = 90000 мм².

Тогда,

N = 0,176 · 90000 = 16 кН.

Обладая всеми необходимыми данными определим прочность сварного шва:

Условие выполняется, следовательно, шов работоспособен.

Проектируемые сварные соединения должны быть проверены на прочность. Проверка прочности сварных соединение С17 проводится по формуле (25):

(25)

где у - напряжение в сварном соединении; N - продольная нагрузка, растягивающая шов; F - площадь поперечного сечения шва; [у] - допускаемое напряжение при растяжении.

Рассчитаем величину N по формуле (26):

N = P_пр · П. (26)

Так как в конструкции аппарата применяются эллиптические днища, площадь их внутренней (расчетной) поверхности, на которую действует избыточное давление, определяется по правилам геометрии, формула (27):

(27)

где а - длина большой полуоси, а =300 мм; b - длина малой полуоси, b =70,5 мм.

Тогда,

Тогда, исходя из равномерного распределения давления по всей площади поверхности днища аппарата растягивающее усилие будет равно:

N = 0,176 · 33205,5 = 5810,96 Н ? 6 кН.

Длина рассчитываемого сварного шва L_ш находится как длина окружности свариваемых деталей по наружной поверхности с вычетанием технологической составляющей Д = 10 мм, так как шов выполняется без вводных технологических планок, формула (28):

L_ш = рD - 10 (28)

L_ш = 3,14·308 - 10 = 957,12 мм ? 957 мм.

Тогда,

Условия данного расчёта выполняются, следовательно шов работоспособен.

Расчет угловых соединений У7 проводим по формуле (29):

(29)

где ф - напряжение среза в угловом сварном соединении; [ф] - допускаемое напряжение при срезе.

Площадь поперечного сечения F для угловых швов рассчитывается по формуле (31):

F = в · h_ш · L_ш, (30)

где в - коэффициент определения расчетной толщины углового шва; h_ш - толщина углового шва, принимаемая равной катету вписанного в шов равнобедренного прямоугольного треугольника.

Для рассматриваемого углового сварного соединения величина h_ш будет определяться по формуле (31):

(31)

Для штуцера длина сварного шва L_ш определяется по формуле (32):

L_ш = рd_ш - 10, (32)

L_ш = 3,14·108 - 10 = 329,12 мм ? 329 мм.

Допускаемое напряжение при срезе [ф] рассчитываются по формуле (33):

[ф] = (0,5…0,65) • [у], (33)

[ф] = (0,5…0,65) • 153 = 76,5…99,45.

Расчётная площадь поверхности П для штуцера определяем по формуле (34):

(34)

Тогда,

N = 0,176 · 9156 = 1611 Н ? 2 кН.

Обладая необходимыми данными определяем напряжение среза углового сварного соединения:

Условие расчёта углового сварного соединения выполняется, следовательно, сварной шов работоспособен.

4. Выбор способа сварки

При сварке обечаек и труб, приварке днищ к обечайкам следует применять стыковые швы с полным проплавлением. Допускается применять угловые и тавровые швы при приварке штуцеров, люков, труб, трубных решеток, плоских днищ и фланцев. Допускается применять нахлесточные сварные швы для приварки укрепляющих колец и опорных элементов. Не допускается применение угловых и тавровых швов для приварки штуцеров, люков, бобышек и других деталей к корпусу с неполным проплавлением.

При выборе последовательности сборочно-сварочных операций, необходимо выбрать оптимальный вариант. Оптимизация должна производиться по следующим признакам:

- технологичность процесса сборки и сварки, включая удобство и безопасность работы;

- производительность процесса;

- качество сборки и сварки;

- экономичность.

Для выполнения заданных условий необходимо руководствоваться следующими соображениями:

- свободный доступ к швам при сварке;

- возможность применения специального инструмента и вспомогательного оборудования.

Способ сварки для сборки проектируемой конструкции выбирается на основании ГОСТ Р 52630-2012, ПБ 03-584-03. Сосуды в зависимости от конструкции и размеров могут быть изготовлены с применением всех видов промышленной сварки, за исключением газовой сварки. Применение газовой сварки допускается только для труб и змеевиков.

Руководствуясь нормативными документами, а также известными данными принимаем для обеспечения лучшей оптимизации сварочно-сборочных работ ручную дуговую сварку.

Ручная дуговая сварка - сварка, источником энергии которой является электрическая дуга.

К основным параметрам режима ручной дуговой сварки относятся:

- диаметр электрода;

- сила сварочного тока;

- род и полярность тока (различают переменный и постоянный ток, а также ток прямой и обратной полярности).

К дополнительным параметрам относят:

- напряжение дуги;

- скорость сварки;

- положение электрода и положение изделия при сварке.

Электродуговая сварка может выполнятся электродами двух типов:

- не плавящимся в процессе получения сварного соединения;

- плавящимся.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают:

- дуговая сварка без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием);

- дуговая сварка со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом);

- дуговая сварка со шлакогазовой защитой (толстопокрытыми электродами);

- дуговая сварка с газовой защитой (в среде защитных газов);

- дуговая сварка с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс).

Основными преимуществами данного способа сварки является:

- допускается сварка в трудно доступных местах;

- возможна сварка в любых пространственных положениях;

- сварка различных металлов, из-за широкого выбора различных марок электрода и присадочной проволоки;

- простота и транспортабельность сварочного оборудования.

Недостатками ручной электродуговой сварки являются:

- качество соединения зависит от квалификации сварщика;

- вредные условия процесса для окружающих;

- низкая производительность.

Для данной конструкции целесообразнее будет применение электродуговой сварки покрытым и неплавящимся электродами. Комбинирование двух этих способов сварки обеспечит лучшее проплавление корня шва, а также позволит повысить прочность и герметичность сварной конструкции.

Ручная электродуговая сварка неплавящимся электродом выполняется в среде защитных газов с применением присадочной проволоки. Такой вид сварки называют аргоновой сваркой, так как в качестве защитного газа используется инертный газ аргон.

При сварке неплавящимся электродом используют в основном стержни из чистого вольфрама, реже из графита. Для зажигания дуги неплавящимся электродом, используется специальное устройство (осциллятор) подающий высокое напряжение при 10 кВ с частотой от 10 до 1000 кГц на электрод и изделие. В зону дуги через сопло не прерывно подаётся аргон, который защищает сварочную ванну от попадания в неё вредных примесей из окружающей среды (рисунок 10).

Рисунок 10 - Схема электродуговой сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов с присадочным материалом

Основными преимуществами данного способа по сравнению с остальными это то, что возможна сварка самых разнообразных материалов, и получение швов высокого качества.

Применение данного вида сварки для сборки аппарата целесообразнее, только в месте корня шва, так как данный вид сварки является трудоёмким и технологичным.

Ручная электродуговая сварка (рисунок 11) покрытым электродом является более простой и менее трудоёмкой чем сварка неплавящимся электродом, поэтому для ускорения процесса сборки, а также в целях упрощения технологичности процесса основная разделка кромок заполняется покрытым электродом.

Рисунок 11 - Схема сварки покрытым металическим электродом

Сущность способа ручной электродуговой сварки покрытым электродом заключается в том, что при протекании тока короткого замыкания, электрод в месте касания нагревается до высокой температуры, зажигается дуга и производится сварка дугой с переносом материала электрода в место сварки. Шлак, покрывая поверхность расплавленного металла сварочной ванны, предохраняет её от попадания вредных примесей, таких как водород, азот, кислород. Кристаллизация металла сварочной ванны приводит к образованию сварного шва, соединяющее сварные изделия.

5. Обоснование выбора сварочных материалов

При выборе сварочных материалов должны учитываться состав и структура выбранного материала, способы сварки, сварочные материалы должна соответствовать техническим условиям или стандартам на их поставку, что должно быть подкреплено сертификатами.

Перед использованием сварочные материалы должны пройти проверку на соответствие их государственным и отраслевым стандартам.

Электроды для ручной электродуговой сварки покрытым электродом и присадочная проволока для сварки не плавящимся электродом поступающие на производство должны пройти ряд операций по подготовке их к выполнению сварочных работ. Последовательность операций следующая:

1) Распаковка и складирование электродов и проволоки по маркам, диаметру и партиям на стеллажах.

2) Проверка бирок на мотках проволоки, этикеток на пачках электродов, а также сертификатов на соответствие их требованиям стандартов, паспортов и технических условий.

3) Контроль качества поверхности для электрода - отсутствие трещин, вздуваний, наплывов и откалывания покрытия. Для проволоки - отсутствие на поверхности ржавчины, масла, графитовой смазки.

4) Проверка концентричности покрытия и отсутствие ржавчины на торцах электродов и под покрытием.

5) Испытания сварочно - технических свойств, и выдача электродов и присадочной проволоки сварщикам.

Применять электроды или присадочную проволоку без наличия бирок и этикеток запрещено. Бирка на мотке проволоки не должна сниматься до полного использования проволоки.

Хранится электроды должны в сухом отапливаемом помещении при температуре не менее 18 °С и относительной влажности воздуха не более 50 %. Электроды и проволоку следует хранить отдельно от других материалов.

Подготовка сварочных материалов к сварке, их расход, должны фиксироваться в специальных журналах учёта.

На рабочем месте сварщика электроды необходимо хранить в термошкафу или в специальных термопиналах.

При выборе электрода для ручной дуговой сварки необходимо опираться на ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75 и ГОСТ 10052-75.

Марку электрода следует выбирать в зависимости от марки свариваемого материала. При, сварки стали Ст3 следует применять электроды для сварки углеродистых сталей. Для изготовления пробоотборника принимаем электрод с основным покрытием для высококачественной сварки углеродистых сталей FOX EV 50 аналог УОНИ 13/55. Данный электрод обладает высокими прочностными свойствами наплавленного металла, а также способен сохранять эти свойства при температурах до -50 °С. Электрод может быть использован для сварки низкокачественных сталей и сталей с высоким содержанием углерода. Электрод применяется при сварке ответственных металлоконструкций, котлов, сосудов высокого давления, используется в судостроении, применяется для нанесении буферных слоев при наплавке износостойких покрытий на стали с высоким содержание углерода. Химический состав наплавленного металла приведён в таблице 4.

Таблица 4 - Химический состав наплавленного металла

Элемент	С	Si	Mn
Содержание, %	0,07	0,5	1,1

Для аргоно - дуговой сварки в среде защитных газов, электрод выбираем по ГОСТ 23949-80, исходя из существующего сортамента электродов, их размеров и химического состава принимаем электрод марки ЭВЛ. Присадочную проволоку также следует подбирать, руководствуясь выбранным ранее материалом. Для выбора присадочной проволоки необходимо опираться на ГОСТ 2246-70. Для сварки проектируемого аппарата необходима проволока для работы с углеродистыми сталями. Для проведения сварочных работ данной конструкции, подходит проволока Св-08Г2С, предназначается для работы с углеродистыми и низкоуглеродистыми сталями. Технология производства проволоки позволяет обеспечить стабильность подачи и минимальное разбрызгивание при сварке. Жесткие ограничения по содержанию примесей в химическом составе проволоки обеспечивают высокие механические и ударные свойства наплавленного металла. Наплавленный металл отличается высокой стойкостью к образованию пор даже в условиях несоблюдения межпроходной температуры при сварке многопроходных швов.

Химический состав проволоки:

- никель до 0,25%;

- хром до 0,2%;

- марганец от 1,8 до 2,1%;

- кремний от 0,7 до 0,95%;

- сера и фосфор не больше 0,025 и 0,03% соответственно;

- углерод от 0,05 до 0,11%.

Газ используемый в качестве защиты сварочной ванны является аргон. Аргон - это инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Инертными называют газы, которые химически не взаимодействуют с нагретым металлом и не растворяются в нем.

Поставка газа на производство осуществляется по ГОСТ 10157-79 трех марок: А, Б и В (таблица 5).

Таблица 5 - Состав аргона разных марок ГОСТ 10157-79

Наименование показателя	Марка
	А	Б	В
Объемная доля аргона, %, не менее	99,99	99,96	99,90
Объемная доля кислорода, %, не более	0,003	0,005	0,005
Объемная доля азота, %, не более	0,01	0,04	0,10
Объемная доля водяных паров, %, не более	0,03	0,03	0,03

Аргон марки «А» применяется при сварке редких и активных металлов (Ti, Zr, Nb) и их сплавов. Аргон марки «Б» применяется для сварки сплавов на основе алюминия и магния, сплавы чувствительные к примесям растворённых в них газов. Аргон марки «В» применяется для сварки чистого алюминия, жаропрочных сталей, хромо - никелевых сталей, коррозионностойких сплавов, легированных сталей.

В рамках курсового проекта для выполнения сварки неплавящимся электродом принимаем аргон марки «В».

Аргон нетоксичен и невзрывоопасен, однако представляет опасность для жизни: при его вдыхании человек мгновенно теряет сознание, и через несколько минут наступает смерть.

Газообразный и жидкий аргон принимают партиями. Партией считают любое количество продукта, однородного по показателям качества и оформленного одним документом о качестве.

Аргон в основном получают из воздуха, в котором он содержится в относительно небольшом количестве (1,28% по массе). Производство аргона осуществляется на кислородных установках с аргоновыми приставками. В этих приставках сырой аргон очищается до необходимой степени чистоты от азота и кислорода.

6. Техника и технология сварки конструкции

Под технологическим процессом в машиностроении подразумевают последовательность изменения формы или состояния материала в целях получения изделия требуемого вида или качества. Главная цель проектирования технологического процесса - это разработка такого способа изготовления заданного изделия, который бы являлся наиболее рациональным в техническом и экономическом планах при правильном и полноценном использовании всех технических возможностей оборудования и оснастки на наиболее выгодных режимах, при минимальных затратах времени, рабочей силы, вспомогательных материалов и т.д.

Технологический процесс состоит из целого ряда производственных операций, которые выполняются в строго определенной последовательности. Производственной операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на определенном рабочем месте определенным инструментом или на определенном оборудовании.

Процесс изготовления пробоотборника разделяется на следующие стадии:

- заготовка листов для цилиндрической части аппарата и днищ;

- сборка и сварка листов: вальцовка, сборка и сварка цилиндрической части;

- изготовление днищ;

- общая сборка и сварка пробоотборника;

- контрольные испытания.

Заготовку для обечайки получают путём раскроя листового металла машиной для термической резки с числовым программным управлением рисунок 12.

Для придания раскроённому листу формы используют специальную листогибочную машину - вальцы. Такие машины представляют собой станину с расположенными на ней рабочими органами - валками. Валков может быть от 3-х и более рисунок 13.

Формообразование днищ для обечайки происходит с помощью метода горячей штамповки. Перед формообразованием заготовку нагревают и выдерживают определенное время в печи. Нагретая заготовка подается на штамповочный пресс с предустановленной специальной оснасткой. Происходит формообразование, после чего полученное днище остывает на воздухе. Преимущество такого метода заключается в скорости формообразования. Для придания необходимых механических свойств днищам производят их термообработку. Необходимость проведения термообработки при производстве устанавливается требованиями ГОСТ Р 52630-2012 и конструкторской документации.

Рисунок 12 - Машина для термической резки

Рисунок 13 - Вальцовочный станок

Выполнять прихватку и сварку могут сварщики, прошедшие аттестацию на право выполнения сварочных работ в соответствии с требованиями предприятий - изготовителей.

При выполнение сварочных работ с помощью ручной дуговой сварки, применяется следующие источники питания для обеспечивающее горения сварочной дуги:

- сварочные трансформаторы - при сварке на переменном токе;

- сварочные выпрямители и генераторы;

- универсальные источники питания, обеспечивающие как сварку переменным, так и постоянным током.

В рамках курсового проекта для осуществления ручной дуговой сварки покрытым электродом и аргоновой сварки принимаем инверторный сварочный аппарат Lorch T 220 AC/DC ControlPro (рисунок 14).

Рисунок 14 - Инверторный сварочный аппарат Lorch T 220 AC/DC ControlPro

Аппарат предназначен для сварки плавящимся электродом с максимальным током 220А и неплавящимся электродом с максимальным сварочным током 180А.

Помимо источника питания для осуществления сварки неплавящимся электродом, необходимо дополнительного оборудования без которого сварочный процесс невозможен. Схема аргоно - дуговой сварки неплавящимся электродом представлена на рисунке 15.

Рисунок 15 - Схема аргоно - дуговой сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов 1) баллон с защитным газом; 2) горелка; 3) сварной шов; 4) осциллятор; 5) источник питания.

Горелки для сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов предусмотрены самых разных моделей, в зависимости от максимально требуемого тока, а также от условий её применения. Размеры горелок влияют на то как она будет нагреваться и охлаждаться при сварке. Конструкция горелок предусматривает их охлаждение потоком защитного газа, так называемые горелки воздушного охлаждения. Так же горелки отводят тепло в окружающее пространство. Существуют также горелки с водяным охлаждением, они как правило предназначены для использования на повышенных токах. Схема горелки представлена на рисунке 16.



Рисунок 16 - Схема горелки для сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов.

Основным назначением горелки является жёсткая фиксация вольфрамового электрода в требуемом положении, подвода к нему электрического тока и равномерного распределения потока защитного газа вокруг сварочной ванны.

Ручная дуговая сварка покрытым электродом выполняется на том-же оборудовании, что и сварка неплавящимся электродом, однако для её осуществления необходимо применять электрододержатели, типы и размеры которых устанавливаются ГОСТ 14651-78 (таблица 6).

Таблица 6 - Типы и параметры электрододержателей ГОСТ 14651-78.

Тип электро- держателя	Номинальные параметры	Наибольший св.ток, А, не более	Диаметр закрепляемых электродов, мм
	Св-й. ток, А	Прод. цикла сварки, мин	Относ. прод. включения ПВ, мин
ЭД-12	125	5	60	160	от 1,6 до 2,5
ЭД-16	160			200	от 1,6 до 3,25
ЭД-20	200			250	от 2,0 до 4,0
ЭД-25	250			315	от 2,5 до 5,0
ЭД-31	315			400	от 2,5 до 6,3
ЭД-40	400			500	от 4,0 до 8,0
ЭД-50	500			630	от 6,0 до 10,0

Исходя из характеристик принятого сварочного аппарата принимаем для ручной дуговой сварки покрытым электродом, электрододержатель типа ЭД-25.

Сборка аппарата осуществляется на специальных стендах, которые обеспечивают саосность и жёсткость деталей конструкции при сварке.

При осуществлении сборки необходимо выбрать режимы сварки.

Под режимами сварки понимают совокупность основных контролирующих параметров, определяющих условие сварки.

Для выполнения ручной дуговой сварки рекомендуются режимы представленные в таблице 7.

Таблица 7 - Рекомендуемые режимы ручной электродуговой сварки покрытым электродом

S, мм	1-2	3	4-5	6-12	13 и более
?, мм	1,5	3	3-4	4-5	5 и более

Сила сварочного тока зависит не только от диаметра электрода и толщины свариваемого металла, но и от скорости перемещения электрода.

Если толщина свариваемых элементов S меньше в полтора раза диаметра электрода, сила тока убавляем на 10 - 15 %. Если толщина сварных элементов S больше тети диаметра электрода силу тока увеличивают на 15 - 20 %. При сварке элементов разной толщины, диаметр электрода и сила тока выбираются в, соответствии с нижнем положениями, режима сварки, которые рекомендуются для элементов сварного соединения большей толщины. Сварочную дугу направляют на элемент большой толщины.

Основные режимы сварки неплавящимся электродом приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Режимы аргоно - дуговой сварки не плавящимся электродом

Диаметр электрода, мм	Постоянный ток, полярность	Переменный ток, А
	прямая	обратная
	ЭВЛ	ЭВИ	ЭВТ	ЭВЛ	ЭВИ	ЭВТ	ЭВЛ	ЭВИ	ЭВТ
2	80	180	120	20	25	25	-	-	-
3	230	380	300	35	50	30	-	150	180
4	500	620	590	60	70	60	180	170	220
5	720	920	810	-	-	70	-	210	270
6	900	1500	1000	100	120	110	250	250

При выполнении аргоно - дуговой сварки не плавящимся электродом необходимо учесть, что сварку проводим на постоянном токе прямой полярности в среде защитного газа аргона, вольфрамовым электродом марки ЭВЛ.

7. Контроль качества сварных соединений

Контроль качества сварных соединений подразумевает проверку условий и порядок выполнения сварочных работ, а также контроль качества выполнения сварных соединений в соответствии с техническими требованиями.

В процессе образования сварного соединения в металле шва в зоне термического влияния могут возникать дефекты, т. е. отклонения от установленных норм и требований, приводящие к снижению прочности, эксплуатационной надежности, точности, а также ухудшению внешнего вида изделия.

Дефекты сварных швов являются следствием неправильного выбора или нарушения технологического процесса, применения некачественных сварочных материалов и низкой квалификации сварщика. Дефекты сварных соединений классифицируют по причинам возникновения и месту их расположения.

Выделяют следующие виды дефектов в сварных соединениях:

- наплыв;

- подрез;

- непровар;

- наружные трещины и поры;

- внутренние трещины и поры;

- внутренний непровар;

- шлаковые включения.

В зависимости от того, нарушается или не нарушается целостность сварного соединения при контроле, различают неразрушающие и разрушающие методы контроля.

Неразрушающий метод контроля по понятным причинам является наиболее распространённым. Используются следующие основные виды не разрушающего контроля:

- внешний осмотр (применяется не зависимо от назначения конструкции, и способа сварки);

- радиационная дефектоскопия;

- магнитный контроль;

- ультразвуковая дефектоскопия;

- капиллярная дефектоскопия;

- контроль сварных швов на герметичность.

Разрушающий метод контроля сварных соединений является менее распространённым чем неразрушающий. К этим методам контроля относят механические испытания, металлографические исследования, специальные испытания с целью получения характеристик сварного соединения. Основным достоинством разрушающего метода контроля сварных соединений является то, что при этом методе мы получаем количественную оценку качества сварных соединений.

При выборе способа контроля качества сварных соединений для проектируемой конструкции следует опираться на ГОСТ Р 52630-2012 и ПБ 03-584-03.

Учитывая конструкторские особенности, назначение проектируемой конструкции, а также принятые способы сварки, поверхности сварных швов и околошовных зон, подлежат контролю неразрушающими методами, должны соответствовать требованиям РД 03-606-03, РДИ 38.18.019-95, СТО 00220368-010-2007, СТО 00220368-005-2005.

В первую очередь аппарат проходит визуальный контроль в соответствии с РД 03-606-03, на этом этапе проводится 100 % проверка поверхности швов сварной конструкции, осмотр выполняют невооруженным глазом или с помощью лупы, используя шаблоны и мерительный инструмент. При этом проверяются геометрические размеры швов, наличие подрезов, трещин, непроваров, кратеров и других наружных дефектов.

После того как сварочная конструкция прошла визуальный контроль она отправляется на более точный способ обнаружения поверхностных дефектов, метод капиллярного контроля сварных соединений. Контроль капиллярным методом проводится в соответствии с РДИ 38.18.019-95, ему подлежат поверхности изделия (объекта), принятые по результатам визуального контроля.

Капиллярный контроль позволяет обнаружить дефекты, выходящие на поверхность: трещины, поры, раковины, непровары, межкристаллитную коррозию и другие несплошности.