Как сделать торосферическое днище

Обновлено: 08.07.2024

Торосферическое днище - это элемент округлой формы, который применяется при работе под давлением в пищевой и фармацевтической промышленности, ЖКХ (в качестве заглушек на трубы), на нефтегазовых и химических предприятиях.

Размеры и технические характеристики днищ регламентируются нормативным документом ГОСТ 34347-2017 (Сосуды и аппараты стальные сварные).

Конструкционно форма торосферического днища состоит из трех геометрических фигур - сферы, тороида и цилиндра. Сферическая часть - это дно, самая выпуклая область, тороидная - боковая, средняя область, а цилиндрическая - бортовые края.

Торосферические днища изготавливаются методом холодного фланжирования или холодной штамповки/выдавливанием из углеродистой и низколегированной стали марок Ст3, 09Г2С, 20, котельной стали марок 09Г2С, 20К, 17Г1С, коррозионностойкой стали марок 08Х18Н10Т, 03Х18Н11 и прочих.

Производство днищ осуществляется из цельной листовой заготовки или сваренной из 2-х и более частей, которые в зависимости от требуемого диаметра могут быть бесшовными или сварными.

Согласно ГОСТ 34347-2017 к общим параметрам торосферических днищ относятся:

диаметр (D): от 300 (мм) до 8000 (мм);
высота сферической части (H): от 60 (мм) до 1600 (мм);
толщина стенок (S): от 3 (мм) до 40 (мм).

Важно: объем торосферических днищ находится в пределах 2.70-51200.00 (мм 3 ), вес - 0.9-514.6 (кг).

Описание

Типы днищ

Типы днищ и их размеры обусловлены отношениями параметров R, D, r.
Торосферическое днище типа А (Европейский аналог DIN 28011). Радиус сферической части устанавливается равным наружному диаметру изделия, а допустимый радиус скругления равен одной десятой размера наружного диаметра днища.

R = D, r = 0,1*D.

Торосферическое днище тип В имеет более выпуклую по сравнению с типом А геометрию формы, радиус сферической части приблизительно составляет девять десятых наружного диаметра днища. Радиус скругления приблизительно равен одной шестой размера наружного диаметра днища.

R = 0,9*D, r = 0,17*D.

Торосферическое днище тип С (Европейский аналог DIN 28013) наиболее емкое днище, максимальная высота общая и выпуклой части достигается наименьшим радиусом сферы из приведенных стандартных типов днищ, его размер восемь десятых размера наружного диаметра днища. Радиус скругления немногим меньше чем у типа B и составляет приблизительно одну седьмую часть наружного диаметра днища.

R = 0,8*D, r = 0,15*D.

Производство торосферических днищ осуществляется путем холодной раскатки в строгом соблюдении требований ГОСТ Р 52857.2-2007, ГОСТ 34347-2017 (выпущен взамен ГОСТ Р 52630-2012), ГОСТ 14249-89, ПБ 03-576-03, ПБ 03-584-03 с последующей термической обработкой, из цельной листовой или сварной заготовки. Геометрия формируется двумя радиусами — радиусом сферы и радиусом перехода к цилиндрической части.

Изготовление торосферических днищ

Технологический процесс изготовления днищ протекает в три основных этапа:

Первый этап — из цельной или сварной круглой плоской заготовки на прессовом оборудовании выдавливают чашу или сферический сегмент. Создается образующий геометрию днища радиус сферы, в зависимости от типа торосферического днища размер радиуса сферы задает высоту выпуклой части — чем меньше задан радиус тем больше высота выпуклой части и наоборот.

Второй этап — формирование перехода к отбортованной части и непосредственно цилиндрического участка торосферического днища на фланжировочной машине. Переход к цилиндрической части задается вторым формообразующим радиусом — радиусом отбортовки. Радиус отбортовки и радиус сферы основных типов должны соответствовать зависимостям приведенным в таблице.

Третий этап — термическая обработка. Формообразование осуществляется без предварительного нагрева заготовок в связи с чем в металле создаются внутренние напряжения. Для снятия напряжений и получения мелкозернистой структуры металла с улучшенными механическими свойствами, отформованное днище помещают в разогретую печь где и происходит отжиг с последующим равномерным охлаждением.

Основные преимущества изготовления метода холодной формовки это возможность изготовления любого типоразмера без привязки к наличию штамповой оснастки, получение более высокой точности размеров и меньший расход металла, более высокая чистота поверхности, отсутствие угара металла приводящего к образованию окалины.

Наша компания практикует изготовление торосферических днищ по чертежам заказчика.

Применение

Торосферические днища используются в производстве оборудования для нефтехимической, газовой, металлургической промышленности, в том числе и атомной энергетике, транспортных системах, в объектах жилищно-коммунального хозяйства.

Материалы для изготовления

Для производства применяются нержавеющие, легированные, и углеродистые стали различных марок, в том числе: Ст3, Ст20, Ст20К, Ст20ЮЧ, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 20Х23Н18 и многие другие. Есть опыт работы с алюминием АМГ3, титаном ВТ 1-0.

Наши изделия

Правильный выбор

Фото продукции

Чертеж

Dвн — внутренний диаметр днища;
R — радиус сферы;
r — радиус отбортовки;
h1 — высота изогнутой части;
h2 — высота борта;
H — общая высота днища изнутри;
s — толщина стенки.

Торосферические днища – замыкающий элемент, состоящий их двух геометрических фигур в форме сферы и тора. Используются в пищевой и фармацевтической отраслях промышленности: в купажных, напорных, сортировочных и других емкостях из нержавеющих сталей. Незаменимы в жилищно-коммунальном хозяйстве, на предприятиях нефтяной, газовой и химической промышленности. Используются в конструкциях ресиверов, вакуумных приемников, воздухосборников, дисольверов, конверторов и прочих сосудах, работающих под высоким давлением.

Конструктивно торосферические днища состоят из двух геометрических фигур - сферы и тора. Геометрия торосферических днищ может варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей емкостных установок и бывает 3-х типов:

Торосферическое днище Тип A

D – диаметр днища	h – высота прямого участка	R ≈ D
S – толщина стенки	H – общая высота днища	r ≥ 0,1*D
R – радиус сферы	r – радиус отбортовки	h ≥ 3,5*S

Торосферическое днище Тип B

D – диаметр днища	h – высота прямого участка	R ≈ 0,9*D
S – толщина стенки	H – общая высота днища	r ≥ 0,17*D
R – радиус сферы	r – радиус отбортовки	h ≥ 3*S

Торосферическое днище Тип C

D – диаметр днища	h – высота прямого участка	R ≈ 0,8*D
S – толщина стенки	H – общая высота днища	r ≥ 0,15*D
R – радиус сферы	r – радиус отбортовки	h ≥ 3*S

Для производства торосферических днищ согласно нормативам ГОСТ Р, используют легированные, углеродистые и нержавеющие стали следующих марок:

3, 20, 20К, 09Г2С, 17Г1С, 15ХМ, 15Х5М, 10Г2ФБЮ, 12Х1МФ, 20Х23Н18, 03Х18Н11, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 06ХН28МДТ, AISI 304, AISI 316, AISI 321, а также алюминиевые, титановые сплавы, биметаллы.

Все используемые материалы проходят входной контроль качества, имеют все необходимые документы и сертификаты качества.

Предприятие изготавливает торосферические днища согласно нормативам ГОСТ 34347-2017 из цельных либо сварных заготовок без предварительного нагрева, с последующей термической обработкой.

Сферическая часть конструкции формируется методом штамповки либо выдавливания с использованием гидравлического пресса. Торовая часть формируется методом холодного фланжирования на обкатном станке с использованием роликов различных радиусов. Этот метод деформации и обкатки заключается в точном формировании нужного профиля конструкции без удаления металла.

Данный метод производства имеет следующие преимущества:

Большой типоразмерный ряд
Высокая геометрическая точность
Возможность изготавливать торосферические днища любых промежуточных размеров
Геометрия днища может варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей аппарата
Не образуется окалина, снижаются затраты на дополнительную чистку изделия;

Далее, по желанию заказчика, выполняется обработка кромок, полировка, термическая обработка готовых изделий.

Обязательный этап производства - контроль качества готовых изделий. Объемы и виды контроля определяются с учетом технического задания заказчика.

Готовые изделия проходят визуально – измерительный контроль, ультразвуковую диагностику сварных соединений, включающую в себя дефектоскопию и толщинометрию. По пожеланию заказчика, в качестве дополнительной услуги, осуществляется рентгенографическая и цветная диагностика, а также стилоскопический контроль химического состава стали и сварных материалов.

По результатам контроля качества, ОТК предприятия выписывает и заверяет Паспорт качества на готовое изделие.

Изготавливаем торосферические днища по ГОСТ 34233.2-2017 в соответствии с требованиями ГОСТ 34347-2017, с учетом индивидуальных особенностей емкостей, условий эксплуатации, величины давления, выбранного материала и др.

Размеры и форма днищ
по ГОСТ 34233.2-2017

Изготовление в соответствии
с ГОСТ 34347-2017

Проверка отделом
технического контроля

Расчет изготовления
днища за 1 день

Размеры торосферического днища Тип А

D = 800…4200 mm
s = 4…26 mm
R = D
r = 0,1D
h1≥3,5s
h2≥0,2D

Размеры торосферического днища Тип В

D = 1000…3600 mm
s = 4…26 mm
R=0,9D
r=0,17D
h1≥3,5s
h2≥0,25D

Размеры торосферического днища Тип С

D = 1000…3900 mm
s = 4…26 mm
R = 0,8D
r = 0,154D
h1 ≥ 3,5s
h2 ≥ 0,255D

Торосферическое днище является необходимым элементом для изготовления резервуаров, хранящих вещества под давлением. Изделия данного типа производятся методом холодной штамповки. В зависимости от применяемого материала, размеров, величины закругления, торосферическое днище способно выдерживать большие нагрузки без деформации и потери герметичности.

Особенности штамповки торосферических днищ

Изделия производятся в соответствии с ГОСТ 34347-2017 и ГОСТ 34233.2-2017. В процессе расчета проекта учитывается рабочий объем резервуара, тип содержимого, условия эксплуатации и другие особенности.

Метод холодной штамповки позволяет создавать прочные торосферические днища для цистерн для нефтегазовой отрасли, химической промышленности, напорных, пожарных резервуаров и проч. Детали штампуются в большом количестве типоразмеров, с минимальным и максимальным диаметром 0,8 и 4,2 метра. Штамповка продукции выполняется с обязательной термической закалкой и контролем качества сварки с помощью радиографических и визуальных методов. Изготовление торосферических днищ осуществляется на современном высокотехнологичном оборудовании.

Торосферический вид изделий может изготавливаться в одном из трех форматов:

тип А. Радиус сферической части аналогичен внутреннему диаметру, высота прямого участка в 3,5 раза и более превышает толщину металла. При производстве используется сталь толщиной от 4 до 26 мм;
типB. Высота прямого участка идентична изделиям класса А, радиус сферической части равен 0,9 диаметра внутренней, который варьируется от 1 до 3,6 метра;
тип С. Это наиболее закругленные детали, соотношение радиуса сферической части и диаметра внутренней – 0,8.

Наше предложение

Читайте также: