Конструкции и способы изготовления днищ для горизонтальных резервуаров, емкостей, сосудов и аппаратов

Наши Заказчики часто задают вопрос, по какому принципу мы на Заводе выбираем ту или иную форму днищ в различных горизонтальных резервуарах и емкостях или, например, на основе каких государственных стандартов проектируются днища. В данной статье мне бы хотелось представить обзор тематики, касающейся типов днищ, зависимость конструкции днища от условий эксплуатации и т.п.

Наш Завод изготавливает различные резервуары и емкости горизонтальной конструкции и различного назначения: для хранения жидкостей и газообразных сред, дренажные емкости и сосуды, работающие под давлением и без, что зависит от свойств эксплуатируемой рабочей среды.

Так, ассортимент предлагаемых нами горизонтальных емкостей включает в себя:

Все вышеперечисленные емкости представляют собой горизонтальный цилиндрический корпус с двумя днищами. В зависимости от характеристик рабочей среды (жидкость или газообразные составы, плотность, температурный режим) и условий эксплуатации (хранение под давлением или без) днища могут иметь различную конструкцию. Так, различают следующие виды днищ:

  • плоские днища
  • конические днища
  • сферические днища
  • торосферические днища
  • эллиптические днища

Выбор той или иной формы днищ зависит от многих параметров. Это рабочее давление в емкости и физико-химические свойства рабочей среды. Ниже мы подготовили краткую, но полную информацию по характеристикам выпускаемых на нашем Заводе днищ, и Вы можете ознакомиться с основными требования к применению различных типов днищ и их конструктивной особенности.

Процесс изготовления днищ для горизонтальных емкостей

Для изготовления качественной продукции, например, днищ, наш Завод располагает всем необходимым оборудованием: оборудованием для плазменной резки металла, аппаратом для автоматической сварки, а также множеством токарно-фрезерных станков для обработки краев и др.

Процесс производства днищ резервуаров условно можно разделить на этапы. Это:

  1. проектирование днищ в соответствии с государственными стандартами
  2. резка, формирование днищ из заготовок, обработка кромок и отбортовка
  3. сварка днищ и обечаек горизонтальных емкостей

В отделе проектирования наши инженеры-проектировщики оперируют и полагаются на требования нормативных документов. Их огромное множество, но мы определили наиболее значимые:

  • ГОСТ 17032-2010 "Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Технические условия"
  • ГОСТ Р 52630-2012 "Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия (с Изменением № 1)"
  • ПБ 03-584-03 "Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных"
  • ГОСТ 12619-78 "Днища конические отбортованные с углами при вершине 60 и 90°. Основные размеры"
  • ГОСТ 12621-78 "Днища конические неотбортованные с углом при вершине 140 градусов. Основные размеры"
  • ГОСТ 12620-78 "Днища конические неотбортованные с углами при вершине 60, 90 и 120 градусов. Основные размеры"
  • ГОСТ 12622-78 "Днища плоские отбортованные. Основные размеры"
  • ГОСТ 12623-78 "Днища плоские неотбортованные. Основные размеры"
  • ГОСТ 6533-78 "Днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов. Основные размеры"
  • ГОСТ 25221-82 "Сосуды и аппараты. Днища и крышки сферические неотбортованные. Нормы и методы расчета на прочность"

К описанию конструкций днищ я вернусь немного позже. Для начала мне бы хотелось рассказать Вам как изготавливаются сами днища.

После получения металлопроката и карт раскройки днищ от инженеров-проектировщиков начинается процесс производства днищ, который зависит от их (днищ) конструкций (конические, эллиптические, плоские, сферические) и марки стали.

Сначала наши специалисты осуществляют раскрой заготовки на станке плазменной или механической резки. Заготовки для эллиптических, сферических или плоских днищ отправляются на гидравлический пресс для штамповки или фланжировочную машину для холодной обкатки.

Производство плоских, конических, эллиптических, сферических днищ горизонтальных резервуаров и емкостей на Саратовском резервуарном заводеНа гидравлическом прессе заготовке придается необходимая форма при ее нагреве под давлением. Далее уже сформированное днище проходит процесс отбортовки методом холодной накатки - пластической загибке бортов (кромок) днищ. Гибку кромок выполняют формовочные ролики, которые двигаются в горизонтальном и вертикальном направлении. Также для обработки бортов может использоваться метод вальцевания. Для получения ровных кромок их обрабатывают на шлифовочной машине или установке плазменной резки. На фланжировочном же станке происходит последовательно - придание формы днища и отбортовка кромок роликами. Для защиты днищ впоследствии во время эксплуатации, поверхность шлифуют, проводят электрохимическое травление, окрашивают, подвергают пескоструйной обработке или наносят специальное антикоррозионное покрытие. Выбор того или иного способа защиты зависит от требований Заказчика.

После получения готового элемента он проходит контроль качества в имеющейся на Заводе лаборатории визуально-измерительным методом, ультразвуковым или методом проникающего контроля.

Далее скажу несколько слов о различных конструкциях днищ.

Плоские днища

Производство плоских днищ горизонтальных резервуаров на Саратовском резервуарном заводеПлоские днища, в основном, применяются на резервуарах с малыми перепадами давления, рабочее давление в которых не превышает 0,07 МПа. Толщину металла, а также необходимость установки ребер жесткости наши специалисты рассчитывают исходя из давления внутри сосуда. Плоские днища бывают отбортованными или неотбортованными. Отбортованные днища имеют обработанные края и более удобны для получения качественного сварного шва со стенкой. Такие днища изготавливаются методом холодной накатки на фланжировочных машинах, на которых происходит отбортовка кромок. Предварительно заготовку могут подвергнуть термической обработке для повышения увеличения прочности.

Конические днища

Изготовление конических днищ для горизонтальных емкостей на Саратовском резервуарном заводеГеометрия конических днищ характеризуется диаметрами широкой (место сварки с самим аппаратом) и узкой части, углом наклона от центра к краям (60°, 90°, 120°, 140°) и расстоянием от широкой до узкой частей. Конические отбортованные днища изготавливаются из нескольких элементов, которые сначала свариваются, а затем подаются на фланжировочную машину для отбортовки краев. Конические неотбортованные днища производятся на гидравлических прессах с последующей обработкой кромок и поверхности.

Эллиптические и торосферические днища

Изготовление эллиптических днищ для горизонтальных сосудов на Саратовском резервуарном заводеНаиболее распространенным видом днищ являются эллиптические, так как их применяют в сосудах, работающих под высоким давлением. Подобные днища изготавливаются двумя способами в зависимости от диаметра: днища диаметром до 2 м производят на гидравлических прессах, более крупные днища - на фланжировочных станках с последующей сваркой элементов. Края днищ проходят отбортовку кромок. Размеры эллиптических днищ типизированы. Но мы также предлагаем производство днищ по индивидуальным размерам. Единственное, что следует отметить: высота выпуклой части должна быть не менее 0,25 внутреннего диаметра днища.

Торосферические днища являются разновидностью эллиптических днищ. При этом они должны иметь высоту выпуклой части не менее 0,2 от внутреннего диаметра днища, радиус отбортовки не менее 0,095 внутреннего диаметра днища и внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища.

Сферические днища

Изготовление сферических днищ для горизонтальных аппаратов на Саратовском резервуарном заводеСферические днища могут производиться как холодной, так и горячей штамповкой. Также если диаметр сферы слишком велик, такие днища состоят из нескольких свариваемых между собой отдельных"лепестков". Для изготовления точного сферического днища важны такие параметры как внутренний диаметр и радиус сферы. При этом радиус сферы должен быть не менее 0,85 диаметра и не более диаметра.

Ниже для Вашего удобства привожу сводную справочную таблицу по соответствию типов емкостей и их днищ в зависимости от условий эксплуатации и соответствующие государственные стандарты.

Сводная таблица по конструктивным типам днищ горизонтальных емкостей

Типы
горизонтальных
емкостей
Тип днища Рабочая среда Рабочее давление Температурный
режим
эксплуатации
Нормативная база
Горизонтальные
резервуары РГС
(РГСН, РГСП, РГСД)
плоские отбортованные неагрессивные
жидкие
продукты,
техническая
вода
плотностью
до 1300 кг/м3
до 0,04 МПа от -65ºС до +90ºС
  • ГОСТ 17032-2010 
  • ГОСТ Р 52630-2012
  • ГОСТ 12619-78
  • ГОСТ 12621-78 
  • ГОСТ 12620-78 
  • ГОСТ 12622-78 
  • ГОСТ 12623-78 
плоские неотбортованные
конические отбортованные до 0,07 МПа
конические неотбортованные
Дренажные
емкости
ЕП и ЕПП
конические нефтепродукты,
масла,
кислоты,
щелочи
с плотностью
до 1000 кг/м3 и вязкостью
не более 30х10-6 м2/с
до 0,07 МПа от -15ºС до +80ºС
  • ГОСТ Р 52630-2012
  • ПБ 03-584-03 
  • ГОСТ 12619-78
  • ГОСТ 12621-78 
  • ГОСТ 12620-78 
Аппараты ГЭЭ эллиптические жидкие и
газообразные
невзрывоопасные
и нетоксичные
среды
плотностью
до 1600 кг/м3
до 1,6 МПа от -60ºС до +50ºС
  • ГОСТ 6533-78 
  • ГОСТ Р 52630-2012
  • ПБ 03-584-03
Аппараты ГКК конические жидкие и
газообразные
невзрывоопасные
и нетоксичные
среды
плотностью
до 1600 кг/м3
до 1,6 МПа от -60ºС до +50ºС
  • ГОСТ Р 52630-2012
  • ПБ 03-584-03 
  • ГОСТ 12619-78
  • ГОСТ 12621-78 
  • ГОСТ 12620-78 
Аппараты ГПП плоские жидкие и
газообразные
невзрывоопасные
и нетоксичные
среды
плотностью
до 1600 кг/м3
до 1,6 МПа от -60ºС до +50ºС
  • ГОСТ Р 52630-2012
  • ПБ 03-584-03 
  • ГОСТ 12622-78 
  • ГОСТ 12623-78 
Цилиндрические аппараты тип 1 эллиптические неагрессивные
газовые и
жидкие
рабочие
среды
с плотностью
до 1000 кг/м3
до 2,5 МПа от -60ºС до +300ºС
  • ГОСТ Р 52630-2012
  • ПБ 03-584-03
  • ГОСТ 6533-78 
Отстойники эллиптические сточная вода, нефть, попутный газ до 2,5 МПа от -60ºС до +100ºС
  • ГОСТ Р 52630-2012
  • ПБ 03-584-03 
  • ГОСТ 6533-78

Если у Вас остались вопросы, звоните на Завод по телефону 8-800-555-9480 или пишите на электронную почту .

С уважением,

Директор Саратовского резервуарного завода Гамаюнов Михаил Михайлович