Способ изготовления сварных многослойных сосудов высокого давления

 

Изобретение относится к изготовлению сварных многослойных рулонированных сосудов высокого давления, в частности барабанов паровых котлов. корпусов атомных реакторов и т.д. Целью изобретения является повышение надежности изготавливаемых конструкций . Согласно изобретению две полосы совмещают друг с другом, герметично скрепляют по торцам, навивают по спирали на центральную трубу, затем сваривают полученные цилиндры кольцевыми швами, Дпя осутцествления контроля целостности двухслойной полосы на каждой обечайке снаружи устанавливают штуцер, который через верхний слой связывает полость межслойного зазора с системой высокого давления, обеспечивая контроль целостности слоев внутренней навивки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (2 со ел со о 4 4

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (дц 4 В 21 D 51/24 ., щ яЩ (1 ..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4065753/31-27 (22) 07.03.86 (46) 15.12.87. Бюл. Ф 46 (71) Институт электросварки им. О,Е.Патона (72) М.А.Нетребский, В.И.Новиков, В.П.Дядин и А.В.Кучеровская (53) 621.981.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1013059, кл. В 21 D 51/24, 1981. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ CBAPHIIX

МНОГОСЛОИНЫХ СОСУДОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к изготовлению сварных многослойных рулонированных сосудов высокого давления, в частности барабанов паровых котлов, корпусов атомных реакторов и т.д.

Целью изобретения является повышение надежности изготавливаемых конструкций. Согласно изобретению две полосы совмещают друг с другом, герметично скрепляют по торцам, навивают по спирали на центральную трубу, затем сваривают полученные цилиндры" кольцевыми пвами. Для осуществления контроля целостности двухслойной полосы на каждой обечайке снаружи устанавливают штуцер, который через верхний слой связывает полость межслойного зазора с системой высокого давления, обеспечивая контроль целостности слоев внутренней навивки.

1 э.п. ф-лы, 3 ил.

135904

Изобретение относится к изготовлению сварных многослойных рулонированных сосудов высокого давления, например барабанов паровых котлов кор5 пусов атомных реакторов и т.д.

Цель изобретения — повышение на .дежности изготавливаемых конструкций за счет обеспечения контроля целостности слоев внутренней навивки. 10

На фиг. 1 показана полоса, выполненная из двух слоев; на фиг, 2— обечайка после навивки на центральную трубу, поперечное сечение; на фиг,3сосуд высокого давления. 15

Две полосы 1 и 2 совмещают друг с другом, герметично скрепляют по торцам 3, например, сваркой с получением длительного зазора А и навивают на центральную трубу 4 с образованием многослойной обечайки, размещенной между наружным кожухом 5 и центральной трубой 4.

B изготовленной таким образом обечайке имеются зазоры двух видов: меж- 25 слойные зазоры А и зазоры, которые обычно образуются в процессе сворачивания полосы в рулон Б.

Дпя контроля целостности двухслойной полосы в наружном слое каждой обечайки выполняют отверстие для установки штуцера, который через кожух и верхний слой двухслойной полосы связывает полость зазоров А с атмосферой, В процессе изготовления многослойного сосуда обечайки сваривают между собой по известной технологии и к полученному таким образом цилиндру приваривают днище и фланец, В нем полость MPKpj cJIosIMH pвухслоинои IIo 40 лосы (зазор А) каждой отдельной обечайки оказывается изолированной как от зазоров Б, так и от соседних обечаек: по боковым кромкам кольцевыми швами, соединяющими обечайки, по тор" цам — за счет первоначального скреп45 ления слоев.

4 2 шириной 500 мм для получения плавного перехода от слоя к слою при сворачивании обечаек. Материал центральной трубы и клиновых вставок — сталь Ст.3 материал полосы сталь 09Г2С, сварочные электроды УОНИ-13/45. После получения многослойного цилиндра на нем плотно обжимался и продольным швом сваривался наружный кожух из стали

Ст3 толщиной 4 мм. Всего было изготовлено 4 обечайки.

После подготовки разделки под сварку обечайки попарно сваривались автоматической сваркой в цилиндры, к тор- цам которых приварились сферические днища, одно из которых имело штуцер для подачи внутрь модели рабочей жидкости. Для возможности контроля полости между слоями полосы в средней части каждой обечайки снаружи просверливались отверстия до стыка слоев двухслойной полосы и вварились штуцеры наружным диаметром 10 мм. Приварка штуцеров осуществлялась не к кожуху, а к верхнему слою двухслойной полосы электродами УОНИ-13/45. Для гарантированного разрушения двухслойной полосы при невысоких внутренних давлениях перед сворачиванием в средней части по ширине полосы на расстоянии

500 мм от ее начала были прошлифованы поперечные канавки (вдоль оси модели) длиной 100 мм, шириной 200 мм и глубиной 2 мм, т.е. толщина слоя полосы в этом месте была уменьшена вдвое.

Полость между слоями с помощью штуцера присоединялась к баллону со сжатым воздухом. После открытия баллона, подачи воздуха в межслойное пространство и выдержки в течение

3 ч в системе установилось давление для одной модели: 0 35 МПа — первая обечайка, 0,32 KIa — вторая обечайка; для второй модели: 0,28 MIIa — первая обечайка; 0,34 МПа . — вторая обечайка., 50

В лабораторных условиях было изготовлено и испытано две модели. Для этого на центральную трубу длиной

500 мм, внутренним диаметром 300 мм и толщиной стенки 6 мм наворачивалась полоса шириной 500 мм. Полоса изготавливалась из двух рулонных лент толщиной 4 мм каждая наложением им друг на друга и сваркой концов лент вручную электродами УОНИ-13/45. Перед сворачиванием. к полосе приваривались клиновые пластинки длиной 150 мм и

Затем модели нагружались внутренним давлением. При величине его равной 73 МПа отмечалось по манометру падение давления в межслойной полости первой обечайки первой модели, При данной нагрузке модель выдержали в течение 2 ч. Давление в контрольной полости при этом практически упало до О. Во второй модели давление начало падать в контрольной полости первой обечайки при 58 МПа.

1359044

Разрезка моделей позволила установить разрушение ранее надрезанных слоев соответствующих обечаек обеих моделей.

Применение изобретения существенно повысит надежность и безопасность работы дорогостоящих крупногабаритных конструкций. Неоднородность многослойной стенки сосудов, изготовленных 1О по существующей технологии, ведет к тому, что в стенке в процессе изготовления возникают концентраторы напряжений, которые при последующем нагружении и соответствующих условиях могут 15 явиться причиной возникновения надрывов, трещин, неконтролируемого разрыва слоев внутри стенки и в конечном итоге могут привести к снижению несущей способности конструкции. Возмож- рп ность контроля целостности стенки, которая появляется при применении изобретения

Гое позволит избежать зтоФормула изобретения

1. Способ изготовления сварных многослойных сосудов высокого давления навинкой на центральную трубу двух расположенных одна над другой полос с последующей сваркой полученных цилиндров кольцевыми швами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности изготавливаемых конструкций за счет обеспечения контроля целостности внутренних слоев, перед навивкой совмещают торцы полос и герметично соединяют их между собой.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что герметичное соединение торцов полос осуществляют °

-.варкой.

1359044 иг.

Составитель Л.Самохвалова

Редактор М.Товтин Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 6102/13

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4