Hệ thống các nghành cơ khí thì, công nghệ hàn là một trong những công nghệ gia công kim loại được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất và xây dựng như: Chế tạo máy, xây dựng,
TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM CHẾ TẠO
Tổng quan về khí hóa lỏng
Khí đốt hoá lỏng (viết tắt là LPG-Liquified Petroleum Gas) hay còn được gọi là gas, là hỗn hợp khí chủ yếu gồm Propane (C3H8) và Butan (C4H10) đã được hoá lỏng Thành phần hỗn hợp LPG có tỷ lệ Propane/Butane là 50/50 ±10% (mol) Một số tính chất vật lý của LPG:
- Ở nhiệt độ lớn hơn 0 o C trong môi trường không khí bình thường với áp suất bằng áp suất khí quyến, LPG bị biến đổi từ thể lỏng thành thể hơi theo tỉ lệ thể tích 1 lít LPG thể lỏng hoá thành khoảng 250 lít ở thể hơi
- Vận tốc bay hơi của LPG rất nhanh, dễ dàng khuyếch tán, hòa trộn với không khí thành hỗn hợp cháy nổ
- Tỉ trọng LPG nhẹ hơn so với nước là: Butane từ 0,55 – 0,58 lần, Propane từ 0,5 – 0,53 lần; Ở thể hơi (gas) trong môi trường không khí với áp suất bằng áp suất khí quyển, gas nặng hơn so với không khí: Butane 2,07 lần; Propane 1,55 lần Do đó hơi LPG thoát ra ngoài sẽ bay là là trên mặt đất, tích tụ ở những nơi kín gió, những nơi trũng, những hang hốc của kho chứa, bếp…
- Màu sắc: LPG ở trạng thái nguyên chất không có mùi, nhưng dễ bị phát hiện bằng khứu giác khi có rò rỉ do LPG được pha trộn thêm chất tạo mùi Mercaptan với tỉ lệ nhất định để có mùi đặc trưng LPG gây bỏng nặng trên da khi tiếp xúc trực tiếp, nhất là với dòng LPG rò rỉ trực tiếp vào da nếu không có trang bị bảo hộ lao động Nhiệt độ của LPG khi cháy rất cao từ
1900 o C ÷1950 o C, có khả năng đốt cháy và nung nóng chảy hầu hết các chất LPG là loại nhiên liệu dễ cháy khi kết hợp với không khí tạo thành hỗn hợp cháy nổ Đạt tới giới hạn nồng độ cháy, dưới tác dụng của nguồn nhiệt hoặc ngọn lửa trần sẽ bắt cháy làm phá hủy thiết bị, cơ sở vật chất, công trình
Căn cứ vào công dụng, LPG được phân ra:
LPG dùng làm nhiên liệu: LPG là nhiên liệu có nhiệt trị cao, sạch, ít gây ô nhiễm môi trường, dễ thực hiện các biện pháp công nghệ, trị số Octan cao nên LPG được sử dụng làm nhiên liệu thay thế xăng, dầu Khi cháy, LPG toả ra ít khói, hàm lượng CO thải ra thấp hơn 3 ÷ 4 lần, lượng NOx giảm 15%÷20% so với xăng, dầu không chứa chì nên không gây độc hại LPG được đốt cháy hoàn toàn trong động cơ, độ ồn của động cơ thấp
LPG dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp hóa dầu: Làm nguyên liệu
LPG dùng làm môi chất lạnh: Sử dụng LPG trong kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí là xu hướng hiện nay trên thế giới.
Sản phẩm chế tạo
Chính vì vai trò và công dụng của to lớn của khí dầu mỏ hóa lỏng trong sản xuất và đời sống cho nên việc sản xuất những chiếc bồn chứa chuyên dụng dùng để bảo quản, cất trữ và vận chuyển là một điều vô cùng quan trọng Những chiếc bồn chứa phải bảo đảm những yêu cầu khắt khe của việc chứa chất cháy nổ, phải đảm bảo an tuyệt đối cho nên việc thiết kế và chế tạo không hề đơn giản
Hiện nay có rất nhiều đơn vị trong và ngoài nước sản xuất và chế tạo bồn chứa khí hóa lỏng với đủ loại dung tích từ vài khối cho tới nghìn khối.
Các loại bình, bồn áp lực
a) Khái niệm về bình, bồn áp lực
- Bình bồn áp lực (sau đây gọi chung là bồn áp lực) là một dạng kết cấu tấm vỏ kín làm việc trong điều kiện chịu tác động của áp lực (P > 0,7 kG/cm 2 )
- Các loại bình không được coi là bình áp lực khi áp suất làm việc của bình trên 0,7 Kg/cm 2 nhưng dung tích của bình không quá 25 lít và tích số giữa dung tích (lít) và áp suất (kG/cm 2 ) không quá 200 b) Phân loại và ứng dụng
Các loại bồn áp lực được phân loại theo đặc điểm của từng loại dựa trên mục đích sử dụng như sau:
Hình 1.1: Bồn dạng trụ đứng
- Là loại bồn thông dụng trong sản xuất và đời sống, bình bồn dạng này có nhiều loại thể tích khác nhau có thể lên tới 5000 m 3 tùy theo yêu cầu mục đích sử dụng Thậm chí có loại tới 50.000 m 3 (VD: Bồn chứa xăng, dầu)
- Bồn dạng trụ đứng có thân dạng trụ chân, đáy bằng hoặc chỏm cầu, thân bồn và đáy được gia cố để đảm bảo chịu lực tác động, đỉnh bồn là dạng nón, chỏm cầu hay bằng phẳng - Ứng dụng: Dùng để chứa các loại chất lỏng, chất khí với áp suất không quá cao như xăng, dầu, nước, hóa chất, dung môi, khí nén,…
+ Đơn giản khi chế tạo và lắp ghép
+ Dung tích chứa lớn, kinh tế
+ Chiếm ít diện tích nhà xưởng
+ Thường dùng để chứa các chất lỏng hay chất khí có áp suất thấp Tuy nhiên cũng có ngoại lệ,
VD bình chứa O2, dạng trụ đứng, được tích đến áp suất 150 atm
+ Chiều cao bồn lớn Không đặt trong phân xưởng được (phải đặt ngoài nhà xưởng) Bồn trụ đứng đặt ở ngoài phân xưởng
Hình 1.2: Bồn dạng trụ ngang
- Đặc điểm cũng giống với dạng trụ đứng, cũng dùng để cất trữ vận chuyển bảo quản chất lỏng, chất khí Loại bồn này có thể lắp nổi hoặc chôn ngầm dưới đất mà không tốn không gian như so với bồn chứa trụ đứng
- Loại bồn này có thể lắp nổi hoặc chôn ngầm dưới đất mà không tốn không gian như so với bồn chứa trụ đứng
- Bồn chứa dạng này thường có chân đế là 2 chân dạng yên ngựa, loại bồn này phổ biến hơn so với bồn trụ đứng
- Do hình dạng của bồn là trụ ngang nên bồn rất dễ vận chuyển, có thể dễ dàng vận chuyển trên các loại xe tải hay container
- Ứng dụng: Loại bồn này chịu được áp suất cao nên ứng dụng nhiều trong công nghiệp hóa chất, dầu khí
+ Bồn chứa hình trụ ngang cũng có ưu điểm như bồn chứa trụ đứng như đơn giản khi chế tạo, lắp ghép Đặc biệt có thể chế tạo tại nhà máy rồi vận chuyển đến công trình
+ Khả năng chịu áp lực cao
+ Chiều cao nhỏ Thuận lợi khi đặt trong nhà xưởng
+ Chiếm nhiều diện tích mặt bằng
Hình 1.3: Bồn chứa dạng cầu
- Là loại bồn ít phổ biến hơn cả Tuy nhiên loại bồn này lại không thể thiếu đối với những trường hợp yêu cầu áp suất cao, bởi loại bồn này có khả năng chịu áp tốt hơn cả so với 2 loại bồn trên
+ Dùng chứa các nhiên liệu hơi hóa lỏng, khí nén,…
+ Dùng để chứa hơi hóa lỏng có áp suất dư từ 0.25 -1.8 Mpa
+ Chịu áp cao, áp suất tác dụng lên thành như nhau
+ Do có biên dạng hình cầu Giảm khả năng bay hơi của chất lỏng
- Nhược điểm: Khó gia công và chế tạo, các công việc hầu hết phải thực hiện ngoài công trường
Bồn chứa dạng giọt nước
- Về cơ bản bồn chứa dạng giọt nước có nhiều ưu điểm của bồn chứa dạng cầu
- Thiết kế của nó dựa trên cơ sở sức căng mặt ngoài của giọt nước
- Thường dùng để chứa xăng dầu có hơi đàn hồi cao 0.3-0.5 MPa
Sản phẩm cần chế tạo
Do những đặc điểm khá phức tạp của khí hóa lỏng nên sự lưu trữ và bảo quản cần phải đạt an toàn tuyệt đối
Dựa vào những đặc điểm của các loại bình bồn áp lực kể trên Và kết hợp với yêu cầu chế tạo thể tích của bồn khá lớn, ta lựa chọn bồn dạng hình trụ ngang để lưu trữ và bảo quản khí hóa lỏng
Hình 1.4: Tổng quan cấu tạo bồn chứa khí hóa lỏng LPG
Cấu tạo bồn chứa khí hóa lỏng LPG
Cấu tạo bồn chứa khí hóa lỏng dạng trụ ngang bao gồm:
Bảng 1.2: Thông kê các chi tiết chính cho sản phẩm chế tạo
QUY TRÌNH CHẾ TẠO BỒN CHỨA DẠNG HÌNH TRỤ
Tìm hiểu về quy trình chế tạo bồn chứa
- Bồn chứa có nhiều dạng và nhiều phương pháp chế tạo khác nhau tuy nhiên vẫn dựa trên cở sở thiết kế cơ khí gồm những bước cơ bản như sau:
Lên ý tưởng cho bồn chứa, thống kê các bộ phận và nguyên vật liệu có thể được sử dụng Sau đó tổng hợp lại rồi soạn thảo thành một bản thiết kế để chế tạo bồn Bước 2: Lựa chọn nguyên vật liệu
Sau khi lên phương án thiết kế Ta tiến hành chọn vật liệu cho bồn Dựa vào điều kiện chịu tải của bồn, bên cạnh đó là các yếu tố như thời tiết: mưa , gió, độ ẩm để ta chọn loại vật liệu Một số loại vật liệu được chọn là thép cacbon thấp, thép không rỉ,…
Bước 3: Xác định hình dáng, kích thước của bồn
Dựa vào các yêu cầu của đầu bài rồi ta áp dụng các tiêu chuẩn về bình bồn áp lực để tính toán, thiết kế các kích thước cơ bản của bồn, sau đó kiểm nghiệm lại Bước 4: Gia công tạo hình, chế tạo phôi
Sau khi đã có các thông số về hình dáng, ta tiến hành cắt phôi và gia công tạo hình phôi Sử dụng các máy móc chuyên dụng sẽ khiến quá trình tiết kiệm thời gian và công sức hơn
Bước 5: Lắp ráp, gá đặt phôi
Ta phải tiến hành chọn các loại đồ gá sử dụng để gá đặt sản phẩm, sau đó tính toán thiết kế cách gá đặt sao cho đảm bảo an toàn và đạt yêu cầu thi công
Bước 6 : Hàn sản phẩm Đối với bồn chứa áp lực, chắc chắn sẽ phải sử dụng phương pháp hàn để ghép nối các bộ phận của bồn lại với nhau
Trong quá trình hàn, sẽ có nhiều vấn đề cần được nhắc đến
+Chọn các vật liệu phụ trợ
+ Tính toán chế độ hàn đính
+Tính toán chế độ hàn chính của sản phẩm
+ Kiểm nghiệm lại các mối hàn
Bước 7: Kiểm tra áp lực và rò rỉ
Sau khi hàn xong ta tiến hành thử áp chon bồn chứa, sau đó kiểm tra rò rỉ
Bước 8: Mài, đánh bóng và nhiệm thu sản phẩm.
Quy trình chế tạo bồn chứa hình trụ
Phân tích, lựa chọn vật liệu chế tạo bồn chứa
Do đặc tính làm việc chịu áp suất lớn, và chứa khí hóa lỏng LPG cần phải lưu trữ an toàn, chống rò rỉ gây cháy nổ, nên ta thiết kế bồn với 2 lớp vỏ kim loại Khí hỏa lỏng LPG là khí gas, có tính ăn mòn nhẹ, nhiệt độ làm việc của bồn dưới 50 o C Tuy nhiên vì bồn chứa có kích thước lớn lại là sản phẩm quan trọng chứa chất cháy nổ nên việc chọn vật liệu để đảm bảo an toàn là ưu tiên hàng đầu
Vậy căn cứ vào điều kiện làm việc của các loại thép có thể sử dụng để chế tạo kết cấu là:
+ Nhóm thép cacbon và thép hợp kim thấp
+ Nhóm thép hợp kim cao (thép không gỉ): Về nhóm thép không gỉ hoàn toàn có thể sử dụng để chế tạo kết cấu do những đặc tính ưu việt mà chúng đem lại như độ bền cao, khả năng chịu ăn mòn cả vể mặt hóa học lẫn cơ học đều tốt, tuy nhiên do giá thành cao mà sản phẩm chế tạo lại bồn chứa khí hóa lỏng LPG nên không cần thiết đến mức phải sử dụng loại vật liệu này
Đối với thép cacbon tác giả ưu tiên chọn các loại thép cacbon thấp và có độ bền cao thích hợp cho việc chế tạo bình, bồn chứa, tham khảo ASME II-part A tiêu chuẩn có đưa ra khuyển cáo vật liệu cho chế tạo các sản phẩm áp lực
Bảng 2.1: Một số loại thép và ứng dụng trong chế tạo bình bồn theo tiêu chuẩn
ASME BPVC section II part A
Loại Thành phần hóa học danh nghĩa
C Thường sử dụng cho những trường hợp chịu áp suất và nhiệt độ vừa phải
C Sử dụng làm nồi hơi và các thiết bị cho bình áp suất khác
60 Sử dụng cho các bình chịu áp lực vừa và cao, nhiệt độ trung bình và cao
65 Sử dụng cho các bình chịu áp lực vừa và cao, nhiệt độ trung bình và cao
70 Sử dụng cho các bình chịu áp lực trung bình, nhiệt độ trung bình và cao
55 Sử dụng cho các bình chịu áp lực trung bình, nhiệt độ trung bình và thấp
60 Sử dụng cho các bình chịu áp lực trung bình, nhiệt độ trung bình và thấp
65 Sử dụng cho các bình chịu áp lực trung bình, nhiệt độ trung bình và thấp
70 Sử dụng cho các bình chịu áp lực trung bình, nhiệt độ trung bình và thấp
WPB Sử dụng cho sản phẩm chịu nhiệt độ trung bình và cao
- Sử dụng ở nhiệt độ thường và nhiệt độ cao
Mặt bích và khớp nối
- Sử dụng cho mục đích chung
LF1 Sử dụng cho thiệt độ thấp
LF2 Sử dụng cho thiệt độ thấp Ống C-Mn SA-53 B Sử dụng cho mục đích chung
B Sử dụng ở nhiệt độ cao
B7 Sử dụng ở nhiệt độ cao, đường kính của bu lông ≤ 2 1/2 in
2H Sử dụng ở nhiệt độ cao và lắp đai ốc
B Sử dụng chế tạo bulông cho các máy móc
- Sau khi phân tích các loại vật liệu có thể được sử dụng, ta dựa vào điều kiện làm việc của bồn rồi tiến hành chọn vật liệu cho bồn
- Đối với sản phẩm ta cần chế tạo là bồn chứa khí hóa lỏng dạng hình trụ nằm ngang Ta sẽ lựa chọn những mác thép như là SA515, SA516 Đây là những loại thép cácbon thấp, chịu áp lực trung bình, rất phù hợp để chế tạo bồn áp lực chứa khí hóa lỏng
- Sau đó ta phân tích các tính chất hóa học, cơ tính của vật liệu có phù hợp với phương pháp chế tạo không để xác định các biện pháp xử lí cho phù hợp.
Chọn quy trình hàn và vật liệu hàn cho sản phẩm
Lựa chọn quy trình hàn cho sản phẩm
- Giới thiệu 1 số phương pháp hàn thông dụng mà có thể sử dụng để chế tạo kết cấu:
• Hàn hồ quang tay (MMA):
➢ Ưu điểm: Là phương pháp phổ biến có tính cơ động cao, dễ thực hiện ở nhiều tư thế, thiết bị đơn giản
➢ Nhược điểm: Chất lượng mối hàn không cao, mất thời gian vệ sinh xỉ hàn, thời gian thay que hàn, không hàn liên tục được
• Hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ (GMAW):
➢ Ưu điểm: chất lượng mối hàn tốt, hàn liên tục được, không phải gõ xỉ sau khi hàn, hàn được nhiều tư thế
➢ Nhược điểm: Thiết bị phức tạp cồng kềnh, đường kính dây hàn bị hạn chế
• Hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ (GTAW): ➢ Ưu điểm: Chất lượng mối hàn cao, có tính cơ động cao hàn được nhiều tư thế, thích hợp cho những loại vật liệu đặc biệt
➢ Nhược điểm: Tương đối khó hàn, đòi hỏi thợ tay nghề cao, nếu dùng que hàn bù thì không hàn liên tục được
• Hàn tự động dưới lớp thuốc (SAW):
➢ Ưu điểm: Chất lượng mối hàn tốt, Chiều sâu ngấu lớn thích hợp với chi tiết dày, hàn được liên tục với đường hàn dài
➢ Nhược điểm: thiết bị phức tạp đắt tiền, chỉ hàn được tư thế hàn sấp
Hình 2.1: Các chi tiết của bình bồn dạng trụ nằm ngang
Sản phẩm mà ta cần chế tạo là bồn hình trụ, có thể tích rât lớn nên sẽ có kích thước lớn Nên việc chế tạo và lắp ghép thực hiện hoàn toàn ngoài công trường
Và do có kích thước lớn nên sẽ hoàn toàn dung phương pháp hàn để ghép nối Như trên hình ảnh ta thấy ở trên, ta sẽ chia nhỏ các tấm rồi hàn lại ở ngoài công trường
Dựa vào kết cấu của sản phẩm tác giả chia số mối hàn của sản phẩm thành 4 nhóm mối hàn sử dụng 2 quá trình hàn khác nhau
- Nhóm 1: Gồm các mối hàn đường sinh thân bồn cùng với các mối hàn theo chu vi xung quanh thân bồn nối
+ Là mối hàn giáp mối, chiều dày vật hàn lớn
Nhưng do chi tiết cần chế tạo rất lớn, không thể chuyển tư thế hàn sấp để sử dụng hàn SAW mà hoàn toàn phải thực hiện ngoài công trường vậy nên tác giả quyết định lựa chọn phương pháp Hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ (GMAW) để hàn nhóm mối hàn này
- Nhóm 2: Gồm các mối hàn góc nối các cổ ống xả nạp, cửa thăm, các mối hàn chân đế, hàn tấm tăng cứng,nhóm mối hàn này có đặc điểm:
+ Là các mối hàn góc, giáp mối ngắn
+ Tư thế hàn thay đổi nhiều phức tạp, cần phương pháp hàn có tính cơ động linh hoạt Vậy nên nhóm mối hàn này tác giả xin lựa chọn phương pháp hàn hồ quang nóng chảy SMAW
Chọn vật liệu hàn a) Lựa chọn vật liệu hàn cho quá trình hàn GMAW
- Do kim loại cơ bản thuộc nhóm thép cacbon nên dây hàn để hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ cần được chọn theo AWS A5.9
- Dựa trên thành phần hóa học cơ tính và ứng xuất của vật liệu cơ bản cần chọn vật liệu hàn có cơ tính và thành phần hóa học tương đương
- Do kim loại cơ bản nhạy cảm với nứt nóng nên dây hàn cần có hàm lượng mangan tăng cường
Tác giả quyết định chọn dây hàn SM-308 của hãng HYUNDAI WELDING Thông tin về cơ tính và thành phần hóa học được cho trong hình dưới đây cùng với những khuyến nghị của nhà sản xuất
Hình 2.2: Thông tin về dây hàn SM-308 b) Lựa chọn vật liệu hàn cho quá trình hàn SMAW
Các mối hàn sử dụng quá trình hàn SMAW là lớp hàn góc thuộc các mối hàn Nhóm 2: Hàn góc VLCB thép SA-516 Gr 70
Dựa vào các phân tích thành phần hóa học, cơ tính và ứng xử của KLCB ở mục 2.1.4 tác giả đã đưa ra những yêu cầu về mặt vật liệu hàn như sau:
• KLCB thuộc nhóm thép cacbon thấp nên vật liệu hàn được chọn theo tiêu chuẩn ASME SFA-5.1 (tương đương AWS A5.1) và phải có thành phần hóa học cũng như cơ tính đồng đều với KLCB
• Thép nhạy cảm với nứt nóng nên vật liệu hàn cần có hàm lượng Mangan tăng cường, đồng thời thép bị nứt nguội nên chọn thuốc hàn hệ xỉ Bazơ
Từ các phân tích nêu trên, tác giả quyết định chọn sản phẩm que hàn S7016M của hãng sản xuất HUYNDAI WELDING, theo tiêu chuẩn ASME SFA-5.1 (AWS A5.1 E7016)
Hình 2.3: Thông tin về cơ tính và thành phần hóa học cùng với những khuyến nghị của nhà sản xuất
Khuyến cáo của nhà sản xuất:
1 Sấy thuốc ở 300-350 độ C trong 60 phút trước khi hàn
2 Sử dụng phương pháp hàn lùi hoặc chuẩn bị 1 tấm thép nhỏ để gây hồ quang trước khi hàn, mục đích là để ngăn chặn rỗ khí khi bắt đầu hồ quang.
Tính toán các thông số hình dáng, kích thước
Tính toán chiều dày bồn
Dựa vào thể tích, áp suất làm việc, áp dụng theo tiêu chuẩn ASME Section VIII div 2, ta tính toán được chiều dày thân bồn, vì bồn là hình trụ nên chiều dày ở mọi vị trí là như nhau
Tính toán các chi tiết khác
Các chi tiết cần lựa chọn, tính toán gồm có
4: Ống nhập, xuất nhiên liệu
Với chi tiết chân đế, ta áp dụng công thức tính toán kết cấu trụ cột để thiết kế hệ thống chân đỡ Thông thường hệ thống chân đỡ gồm 10-12 trụ cột, được bố trí vòng quanh thân bồn Các đầu trụ được vát cong rồi hàn nối tiếp với các tấm thân của bồn.
Chế tạo phôi hàn
Dưới đây là một ví dụ thực tế về bồn chứa khí hóa lỏng hình trụ nằm ngang, thể tích 30m 3
Về dung sai chi tiết hàn tác giả chọn theo tiêu chuẩn ISO 2768- 1 1989, về mức độ tác giả chọn mức Medium
Bảng2.2: Dung sai chi tiết hàn(mm)
Chi tiết số 1(CT1): Thân bồn có hình trụ rỗng được lốc từ phôi tấm kích thước như sau:
Hình 4.1 Chi tiết số 1 thân bồn
Chi tiết số (CT2) : Đáy bồn là khối elip được miết bằng máy miết chỏm cầu từ phôi tấm có kích thước như sau:
Hình 4.2 Chi tiết số 2 đáy bồn
Chi tiết số 3(CT3): Bích hàn vào cửa thăm : Là chi tiết nhập trực tiếp từ bên thứ 3 theo tiêu chuẩn như được xác định ở Chương III
Size chọn H K G B D Số lỗ Đường kính lỗ
Hình 4.3 Hình dạng và kích thước chi tiết số 3
Chi tiết số 4(CT4): Ống nối cửa thăm: Là chi tiết hình trụ rỗng được lốc từ phôi tấm
Hình 4.4 Hình dạng kích thước chi tiết số 4
Chi tiết số 5(CT5) Miếng tăng cứng cho ống nối cửa thăm
Hình 4.5 Hình dạng kích thước chi tiết số 5
Chi tiết số 6(CT6): Cửa xả đáy chi tiết được nhập từ bên thứ 3 kích thước và hình dạng như đã xác định ở chương III
Chi tiết được nhập trực tiếp theo tiêu chuẩn ASME B16.5 class 1500 type long weld neck:
Hình 4.6 Kích thước hình dạng ống bích xả đáy
Kích thước chi tiết chọn size 4 được cho trong bảng sau:(mm)
Chi tiết số 7: Chân đế số lượng 2 cái là chi tiết được chế tạo bằng phương pháp hàn
Hình 4.7 Hình dạng kích thước chi tiết số 7
Chi tiết số 7 được cấu tạo từ các chi tiết sau: Chi tiết 7.1(CT7.1) số lượng 2
Chi tiết 7.1(CT7.1):Số lượng 2
Chi tiết 7.2(CT7.2):Số lượng 2
Chi tiết 7.3(CT7.3): Số lượng 2
Chi tiết 7.4(CT7.4) Số lượng 4
Chi tiết 7.5 (CT7.5) Số lượng 2
Chi tiết số 8 (CT8) : Tai móc số lượng 2 cái Hình dạng kích thước như sau :
Hình 4.8 hình dạng kích thước chi tiết số 8
Chi tiêt số 9 (CT9): Miếng lót tai móc 2 cái
Hình 4.9 hình dạng kích thước chi tiết số 9
Chi tiết số 10 (CT10) : Ống nhập liệu hình dạng giống chi tiết số 6 (CT6) Chi tiết được nhập trực tiếp theo tiêu chuẩn ASME B16.5 class 1500 type long weld neck:
Kích thước chi tiết chọn size 3 :
Cửa cấp và lấy nhiên liệu - Hình dáng cấu tạo tương tự như ống xả đáy tác giả chọn size 3
Sau khi xác định được hình dáng , kích thước của các chi tiết, ta sẽ lựa chọn phôi và tiếng hành cắt phôi, sau đó uốn phôi, tạo hình và vát mép phôi để chuẩn bị mối hàn
Hình 2.13:Một số hình ảnh về chế tạo phôi cho bồn
2.6 Tiến hàn hàn sản phẩm
Nhóm 1: Phương pháp hàn SAW là các mối hàn dài như mối hàn đường sinh thân bồn,hàn chu vi bồn, hàn đường sinh ống nối là các liên kết giáp mối, theo AWS D1.1 tác giả chọn kiểu liên kết như sau: Liên kết giáp mối vát mép
Nhóm 2: Gồm các liên kết hàn góc hàn một phía đó là các liên kết hàn cửa thăm, ống xả với thân bồn là các mối hàn góc Tác giả chọn kiểu liên kết sau :
Sau khi lựa chọn phương án vát mép, ta tiến hành hàn đính sản phẩm, sau đó tính toán các chế độ hàn chính theo tiêu chuẩn và tiến hành hàn sản phẩm
Các thông số cơ bản khi hàn mà cần phải kiểm soát là Dòng điện(Ih), Điện áp(Uh), Tốc độ hàn(Vh),Năng lượng đường (Qđ)
Trong phần báo cáo thực tập này ta không đi sâu vào tính toán chi tiết các chế độ hàn cho sản phẩm Các quá trình tính toán đã được khai triển trong phần Đồ Án tốt nghiệp
Cần chuẩn bị các mẫu hàn để đem đi kiểm tra Phá hủy (DT) và không phá hủy (NDT) Để soạn thảo bản thông số quy trình hàn cho sản phẩm.
Tiến hàn hàn sản phẩm
CHỨA HÌNH TRỤ NẰM NGANG
3.1 Trình tự các Nguyên công
Nguyên công 1 : Thực hiện hàn đường sinh trên thân bình
- Bước 1.1 Đặt bình lên đồ gá turning roll chỉnh vị trí thân bình sao cho mối hàn nằm ở vị trí trên cùng để đưa mối hàn về từ thế hàn 1G
- Bước 2.1 Thực hiện hàn đính
- Bước 3.1 Gá chống tâm và hàn dọc đường sinh bằng hàn SAW.
TRÌNH TỰ NGUYÊN CÔNG CHẾ TẠO BỒN CHỨA HÌNH TRỤ
Trình tự các Nguyên công
Nguyên công 1 : Thực hiện hàn đường sinh trên thân bình
- Bước 1.1 Đặt bình lên đồ gá turning roll chỉnh vị trí thân bình sao cho mối hàn nằm ở vị trí trên cùng để đưa mối hàn về từ thế hàn 1G
- Bước 2.1 Thực hiện hàn đính
- Bước 3.1 Gá chống tâm và hàn dọc đường sinh bằng hàn SAW
Nguyên công 2: Hàn 2 đáy với thân bồn
- Bước 1.2 Đặt thân bình lên đồ gá đồng tâm có 3 trục định hướng
- Bước 2.2 Đặt chi tiết đáy lên trên thân bình, căn chỉnh cho đúng vị trí hàn
- Bươc 3.2 Tiến hành hàn đinh
- Bước 4.2 Lấy chi tiết ra phương thăng đứng có thể dùng xe nâng kẹp rồi đặt tiếp xúc với đáy còn lại Chú ý không bỏ lực nâng kẹp để giảm áp lực lên Đáy
- Bước 5.2 Đính nốt đáy còn lại vào thân bồn
- Bước 6.2 Gỡ chi tiết ra rồi đặt chi tiết lên đồ gá Turning roll và hàn hoàn thiện chu vi đường hàn cả 2 đáy
Nguyên công 3: Khoét các lỗ mở trên thân bồn
- Bước 1.3 Xác định các vị trí vạch dấu các lỗ mở trên thân bồn
- Bước 2.3 Tiến hành khoét lỗ bằng máy cắt chép hình
- Bước 3.3 Kiểm tra kích thước về sinh các mép lỗ
Nguyên công 4 : Hàn cụm chi tiết cửa thăm
- Bước 1.4 Hàn đường sinh ống nối
- Bước 2.4 Vát mép phần ống nối
- Bước 3.4 Lồng bích vào ống nối và tiến hành hàn đính sau đó hàn hết chu vi
Nguyên công 5 : Hàn cụm chi tiết chân đế Gồm chi tiết 7.1-7.5
- Bước 1.5 Vát mép các chi tiết, lấy chi tiết CT 7.2 làm gốc để tiến hành hàn các chi tiết 7.3,7.4,7.5
- Bước 2.5 Dùng Các ke vuông cỡ lớn để cố định các chi tiết 7.3 , 7.4 , 7.5 trên chi tiết 7.2 sau đó tiến hành hàn đính
- Bước 3.5 Hàn điền đầy bằng phương pháp Hàn SMAW
- Bước 4.5 Tiến hành đặt chi tiết 7.1 lên trên cố định vị trí bằng hàn đính rồi hàn hoàn thiện để được cụm chi tiết
Nguyên công 6 : Hàm cụm chi tiết tai móc
- Bước 1.6 Vát mép phần tai móc
- Bước 2.6 Gá và đính tai móc vào miếng lót tai móc
- Bước 3.6 Hàn hoàn thiện chu vi đường hàn
Nguyên công 7 : Hàn cụm tai móc vào thân bồn
- Bước 1.7 Do kích thước và xác định vị trí lấy đầu 2 tai móc trên thân bồn
- Bước 2.7 Tiến hành hàn đính
- Bước 3.7: Hàn hoàn thiện bằng hàn SMAW
Nguyên công 8: Hàn chân đế vào cụm vừa hàn ở nguyên công 6
- Bước 1.8 Đặt 2 chân đế đúng khoảng cách và thẳng hàng trên mặt phẳng
- Bước 2.8 Cẩu toàn bộ cụm chi tiết từ vị trí nằm ngang lên 2 chân đế để xác định khoảng cách
- Bước 3.8 Hoàn thiện bằng hàn SMAW
Nguyên công 9 : Hàn cụm chi tiết cửa thăm ống nạp , xả đáy vào thân bồn
- Bước 1.9 Vát mép các lỗ mở trên thân bồn
- Bước 2.9 Cắt ống cửa thăm theo biên dạng giống với biên dạng trên thân bồn
- Bước 3.9 Đặt cụm chi tiết cửa thăm vào vị trí rồi tiến hành hàn đính (chú ý lồng miếng tăng cứng vào ống nối trước )
- Bước 4.9 Hàn hết chu vi ống nối với thân bồn
- Bước 5.9 Hàn hết chu vi miếng tăng cứng cửa thăm 2 phía
- Bước 6.9 Đặt ống nạp , xả liệu vào vị trí lỗ mở rồi hàn đính
- Bước 7.9 Hàn hết chu vi các ống
Hình 5.22 Sản phẩm sau nguyên công 9
Kiểm tra sản phẩm và hoàn thiện
Sau khi chế tạo sản phẩm hoàn chỉnh tiến hành kiểm tra sự rò rỉ và thử áp cho bồn chứa
+ Đối với kiểm tra rò rỉ, sau khi hoàn thành xong bồn, ta sẽ bơm không khí vào vật bồn, dung nước xà phòng bôi vào bề mặt mối hàn ở phía ngoài bồn Khi có rò rỉ, tại vị trí bôi xà phòng chúng sẽ tạo bọt khí lớn tại đó
+ Đối với quá trình thử áp, ta bơm khoảng 80-85% nước vào bồn chứa, rồi sau đó bơm khí với áp suất 1,5 lần áp suất thiết kế để thử áp Nếu bồn không đạt điều kiện về áp suất, sẽ bục ra nhưng do bên trong là nước sẽ giảm rủi ro khi phát nổ.