Производство отопительных котлов: оборудование и технология

Котельное водогрейное оборудование (далее – водогрейные (отопительные) котлы) предназначены для производства теплофикационной горячей воды и применяются, в основном, для различных технологических процессов, теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, объектов сельскохозяйственного назначения.

Конструкционные виды отопительных котлов

Водогрейные котлы подразделяются на два основных типа.

К первому типу относятся жаротрубные (газотрубные) котлы, которые, как правило, имеют горизонтальную цилиндрическую форму. Они состоят из топки, где происходит сгорание топлива и образуется тепловая энергия, горелки, жаровых труб (по которым движется топливо), дымоотводной трубы и теплообменника.

Жаротрубные (газотрубные) котлы бывают двухходовыми и трехходовыми.

• В двухходовом котле используется реверсивная топка. В реверсивной топке дымовые газы, отражаясь от задней стенки топки разворачиваются на 180°С и идут к передней стенке котла. Далее горячие газы снова меняют направление движения, отражаясь от передней стенки, и проходя через дымогарные трубы удаляются из котла;
• В трехходовом котле дымовые газы возвращаются к передней стенке котла через вторую жаровую трубу, либо через второй пакет дымогарных труб. Далее горячие газы снова меняют направление движения, отражаясь от передней стенки, и проходя через дымогарные трубы удаляются из котла.

Из достоинств жаротрубных (газотрубных) котлов можно выделить следующие:

• Простота изготовления;
• Возможность применения низкокачественной стали, что в свою очередь снижает себестоимость;
• Компактность котельной установки;
• Простота обслуживания.

Однако жаротрубные (газотрубные) котлы, в тоже самое время, обладают рядом существенных недостатков:

• Высокие требования (по сравнению с котлами водотрубной конструкции) к качеству котловой воды. Более жесткие требования к качеству питательной воды объясняются очень малыми скоростями (на порядок меньше по сравнению с водотрубными котлами) теплоносителя в жаротрубных котлах;
• Невозможность работы в старых тепловых сетях. Жаротрубные (газотрубные) котлы нельзя включать по одноконтурной схеме в работу со старой тепловой сетью, имеющей многолетнее накопление шлама в нижней части радиаторов, сетевых трубопроводах. В результате осаждения взвешенных веществ и покрытия ими нижних дымогарных труб котла, температура этих труб становится выше верхних, и давление перегретых труб на трубную доску и напряжения в сварных швах резко возрастают.

Ко второму типу относятся водотрубные котлы, которые, в свою очередь, подразделяются на:

• Прямоточные. Полное испарение воды происходит за время однократного (прямоточного) прохождения воды через испарительную поверхность нагрева. В водотрубном котле прямоточного типа вода с помощью питательного насоса подаётся в экономайзер, откуда поступает в составляющие испарительную поверхность змеевики или подъёмные трубы, расположенные в топке;

• Барабанные. Вода в водогрейном котле барабанного типа, пройдя экономайзер, попадает в барабан (находится вверху котла), из которого под действием силы тяжести (в котлах с естественной циркуляцией) попадает в опускные необогреваемые трубы, а затем в подъёмные обогреваемые, где происходит парообразование (подъёмные и опускные трубы образуют циркуляционный контур). Из-за разницы температур, а, следовательно, и плотностей среды, в опускных и подъёмных трубах вода поднимается обратно в барабан.

Водотрубные котлы обычно имеют вертикальное исполнение корпуса.

Нагревающая поверхность водотрубных котлов состоит из кипятильных труб – мембран, внутри которых происходит движение воды. Трубки нагреваются тепловой энергией, выделяющейся из продуктов сгорания.

Из конструкционных достоинств водотрубных котлов можно выделить следующие:

• Низкая взрывоопасность;
• Быстрый нагрев воды;
• Меньший вес котла;
• Улучшенный теплосъем;
• Большая долговечность конструкции;
• Более низкие требования к качеству воды.

Недостатками водотрубных котлов являются:

• Высокие требования к качеству соединений;
• Сложность конструкции;
• Сложность в обслуживании.

Технология производства отопительных котлов

Технология производства водогрейных котлов должна быть основана на ПБ 10-574-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, а также требованиями Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности от 25.03.2014 N 116 (ФНП №116), СП 89.13330.2012 (СНиП II-35-76*), ГОСТ 21563-2016, ТР ТС 010/2011, ТР ТС 032/2013.

Можно выделить следующие (укрупненные) технологические этапы производства котельного водогрейного оборудования:

Курсовая работа: Технологический процесс изготовления котла

Содержание

Введение

1. Организация рабочего места

2. Выбор источника питания

3. Характеристика стали

4. Выбор электродов

6. Технологическое изготовление конструкции

6.1 Раскрой металла

6.2 Сборка и сварка конструкции

7. Дефекты и их устранение

8. Техника безопасности при изготовлении котла

Введение

Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.

Сварка – экономически выгодный, высокопроизводительный и в значительной степени механизированный технологический процесс, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения.

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами и молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Для образования соединений необходимо выполнение следующих условий: освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них инородных атомов; энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом; сближение свариваемых поверхностей на расстояния, сопоставимые с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках.

В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на три класса: термический, термомеханический и механический.

К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная, газовая и др.).

К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная и др.).

К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (ультразвуковая, взрывом, трением, холодная и др.).

Свариваемость – свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

1. Организация рабочего места

Рабочее место электросварщика называется сварочным постом, оборудованное всем необходимым для выполнения сварочных работ.

От правильной организации рабочего места в значительной степени зависят, как обеспечение высокой производительности труда электросварщика, так и стабильное надёжное качество сварных швов и соединений.

Рабочие места электросварщиков зависят от выполняемой работы и габаритов свариваемых конструкций. Они могут располагаться в специальных сварочных кабинах или непосредственно у свариваемых конструкций. При сварке небольших изделий рабочие места оборудуются как сварочные кабины. Дверной проём в кабинке закрывают брезентовым занавесом на кольцах пропитанным огнестойким составом. Полы в кабине настилают из огнеупорного материала: кирпича, цемента или бетона. Кабина должна хорошо освещаться дневным или искусственным светом и иметь приточно-вытяжную вентиляцию. Для сборки и сварки деталей внутри кабины устанавливают сварочный стол высотой 500 – 600 мм для работы сидя и около 900 мм для работы стоя. Крышку стола площадью 1 или 2 м 2 изготавливают из листовой стали толщиной 15 – 20 мм или из чугунной плиты 20 – 25 мм, чугун не деформируется от нагрева. К нижней части крышки или ножке стола приваривают стальной болт, служащий для крепления токопроводящего провода от источника сварочного тока и для провода заземления стола. Имеются гнёзда для хранения электродов или присадочной проволоки. В выдвижном ящике стола хранятся инструменты. Для удобства устанавливают металлический стул с подъёмным винтовым сидением, изготовленным из диэлектрического материала. Под ногами на рабочем месте электросварщика должен находиться резиновый диэлектрический коврик. Для дуговой сварки используется как переменный, так и постоянный ток. Источником постоянного тока является сварочный выпрямитель.

2. Выбор источника питания

Для сварки на переменном токе основным источником питания являются сварочные трансформаторы. Их основными функциями являются питание сварочной дуги и регулирование сварочного тока. Такие трансформаторы делят на две группы: трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием и дополнительной реактивной катушкой-дросселем и трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием. Применяют их при ручной и автоматической сварке под флюсом. Упрощенно схему работы трансформатора можно представить так: на стальном сердечнике находятся первичная и вторичная обмотки. Ток из сети, проходя через первичную обмотку, намагничивает сердечник, образуя тем самым переменный магнитный поток, который индуктирует ток во вторичной обмотке. Первичная обмотка сварочного трансформатора ТСК-500 неподвижна, в то время как вторичная передвигается по сердечнику, регулируя сварочный ток. Обмотка состоит из двух катушек, которые закреплены на двух стержнях магнитопровода. Она находится в нижней части сердечника. На определенном расстоянии от первичной расположена вторичная обмотка. Она также состоит из двух катушек, соединенных параллельно. Обмотка перемещается по сердечнику с помощью винта и рукоятки, находящейся на крышке кожуха трансформатора. Вторичная обмотка жестко соединена с плитой. Изменение расстояния между обмотками регулирует сварочный ток. Если рукоятку вращать по часовой стрелке, то вторичная обмотка приближается к первичной, уменьшая индуктивное сопротивление. Наблюдается возрастание сварочного тока. Вращение рукоятки против часовой стрелки увеличивает расстояние между обмотками. Это способствует возрастанию индуктивного сопротивления и уменьшению сварочного тока. С вторичной обмотки ток поступает на выход. Сварочный ток можно регулировать в пределах от 165 до 650 А. Сварочные генераторы постоянного тока обеспечивают устойчивость горения сварочной дуги, так как изменение величины сварочного тока влечет за собой уменьшение или увеличение магнитного потока. Питание электродуги происходит за счет съема напряжения с зажимов угольных щеток на коллекторе. Движение сварочного агрегата происходит при помощи двигателя внутреннего сгорания. В сварочных преобразователях ту же функцию выполняет электродвигатель. Соединение сварочного трансформатора и блока выпрямителя образует сварочный выпрямитель. Иногда для получения падающей характеристики сюда подключают дроссель. Принцип действия выпрямителей основан на свойстве полупроводников проводить ток только в одном направлении. Наибольшее распространение получили выпрямители с кремниевыми и селеновыми полупроводниковыми элементами. В сварочных выпрямителях применяют трехфазную мостовую схему выпрямления. При такой схеме возникает меньшая импульсация выпрямленного напряжения, и питающая сеть переменного тока получает более равномерную загрузку. Выпрямители имеют высокие динамические свойства из-за меньшей электромагнитной инерции. Здесь ток и напряжение при переходных процессах меняются почти мгновенно. Здесь отсутствуют вращающиеся части, что делает установку надежной и простой в эксплуатации. Выпрямители с падающими внешними характеристиками используются как для ручной дуговой сварки и резки, так и для автоматизированной. Существует несколько типов выпрямителей. Выпрямитель типа ВДГ используется при механизированной сварке в углекислом газе. Переключение режимов сварки дистанционное. Выпрямители типа ВДУ (универсальные сварочные) применяются для однопостовой механизированной сварки под флюсом и в углекислом газе. Обратная связь по току используется для получения падающих внешних характеристик. Магнитный усилитель применяется в качестве датчика. Тип ВДГУ можно использовать для ручной дуговой сварки электродами. Выпрямители типа ВДГИ предназначены для импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом в защитных газах.

Выпрямители типа ВКСМ, В ДМ, В ДУМ (многопостовые сварочные) рассчитаны на номинальные длительные токи 1000–5000 А. По номинальной силе тока одного поста и коэффициенту одновременности нагрузки (0,6–0,7), устанавливается число постов. Например, выпрямитель ВДМ-1601УЗ предназначен для питания семи и девяти сварочных постов ручной дуговой сварки. Имеет жесткие внешние характеристики. Другой выпрямитель – ВДУМ-4Х401УЗ – предназначен для питания четырех сварочных постов при механизированной сварке в углекислом газе и ручной дуговой сварке. Выпрямитель здесь тиристорный, имеющий жесткие и падающие внешние характеристики. Во время эксплуатации выпрямитель должен подвергаться планово-предупредительному контролю. Один раз в два месяца необходимо очищать кремниевые вентили от пыли и грязи сжатым воздухом и тщательно проверять затяжку контактных соединений. У нового выпрямителя следует проверить сопротивление изоляции относительно корпуса. Сопротивление изоляции первичного контура должно быть не ниже 1 мОм, а вторичного – не ниже 0,5 мОм. Если сопротивление снижено, то выпрямитель просушивают внешним нагревом или обдувом теплым воздухом. Выпрямители, хранившиеся более одного года, следует включать на 20 минут на напряжение, равное половине номинального значения, а затем на 4 часа – на номинальное переменное напряжение без нагрузки.

3. Характеристика стали

· Плотность – 7700–7900 кг/м³.

· Удельный вес – 75537–77499 н/м³ (7700–7900 кгс/м³ в системе МКГСС).

· Удельная теплоемкость при 20 °C – 462 Дж/(кг·°C) (110 кал/(кг·°C)).

· Температура плавления – 1450–1520 °C.

· Удельная теплота плавления – 84 кДж/кг (20 ккал/кг).

· Коэффициент теплопроводности – 39 ккал/(м·час·°C) (45,5 Вт/(м·К)). [источник не указан 79 дней ]

· Коэффициент линейного теплового расширения при температуре около 20 °C:

· сталь Ст3 (марка 20) – (1/град);

· сталь нержавеющая – (1/град).

· Предел прочности стали при растяжении:

· сталь для конструкций – 38–42 (кГ/мм²);

· сталь кремнехромомарганцовистая – 155 (кГ/мм²);

· сталь машиностроительная (углеродистая) – 32–80 (кГ/мм²);

· сталь рельсовая – 70–80 (кГ/мм²);

Таблица 1. Разновидности некоторых сталей

Название: Технологический процесс изготовления котла Раздел: Промышленность, производство Тип: курсовая работа Добавлен 15:54:52 05 апреля 2010 Похожие работы Просмотров: 1594 Комментариев: 15 Оценило: 4 человек Средний балл: 4.8 Оценка: неизвестно Скачать

Марки стали	Термообработка	Твердость (сердцевина-поверхность)
35	нормализация	163–192 HB
40	улучшение	192–228 HB
45	нормализация	179–207 HB
45	улучшение	235–262 HB
40Х	улучшение	235–262 HB
40Х	улучшение+закалка токами выс. частоты	45–50 HRC; 269–302 HB
40ХН	улучшение	235–262 HB
40ХН	улучшение+закалка токами выс. частоты	48–53 HRC; 269–302 HB
35ХМ	улучшение	235–262 HB
35ХМ	улучшение+закалка токами выс. частоты	48–53 HRC; 269–302 HB
35Л	нормализация	163–207 HB
40Л	нормализация	147 HB
45Л	улучшение	207–235 HB
40ГЛ	улучшение	235–262 HB

4. Выбор электродов

Для ручной дуговой сварки применяют стержни сварочной проволоки, на которые наносится покрытие – вещество для усиления процесса ионизации. В состав такого покрытия входят:

– шлакообразующие компоненты, представляющие собой руды (титановые и марганцевые) и различные минералы (полевой шпат, гранит, кремнозем, плавиковый шпат);

– газообразующие – неорганические (мрамор СаСО3, мащезит MgCO3 и др.) и органические (крахмал, древесная мука и т.п.) вещества;

– легирующие элементы и элементы-раскислители – кремний, марганец, титан и другие, а также сплавы этих элементов с железом, алюминий как раскислитель вводится в покрытие в виде порошка-пудры;

– связующие компоненты – водные растворы силикатов натрия и калия, называемые жидким стеклом;

– формовочные добавки – вещества, придающие покрытию лучшие пластические свойства (бетонит, каолин, декстрин, слюда и др.).

Для устойчивого горения дуги в покрытие вводят вещества, содержащие элементы с низким потенциалом ионизации (соли щелочных металлов, калиевое и натриевое жидкое стекло и др.).

С целью повышения производительности сварки в покрытие добавляют железный порошок, содержание которого может составлять до 60% массы покрытия.

Все электроды для ручной сварки можно разделить на следующие группы:

В-для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами – 49 типов;

Л – для сварки легированных конструкционных сталей в временным сопротивлением разрыву свыше 60 р МПа – пять типов (Э70, Э85, Э100, Э125, Э150);

Т – для сварки легированных теплоустойчивых сталей – девять типов;

У – для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву;

Н – для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами – 44 типа.

Цифры в обозначениях типов электродов для сварки конструкционных сталей означают гарантируемый предел прочности металла шва.

Ниже дана таблица применения электродов.

Таблица 2. Электроды для дуговой сварки

Тип электрода	Относительное удлинение, %	Назначение
Э70 Э85 Э100 Э125 Э150	14 12 10 8 6	Сварка легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности с временным сопротивлением свыше 600 МПа
Э55 Э60	20 18	Сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением 500–600 МПа
Э38 Э42 Э46 Э50	14 18 18 16	Сварка углеродистыхи низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением до 500 МПа
Э42А Э46А Э50А	22 22 20	Сварка углеродистыхи низколегированных конструкционных сталей с повышенными требованиями к пластичности и ударной вязкости

Примечание. Для электродов типа Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 механические свойства указаны после термообработки.

Все параметры режима сварки можно разделить на основные и дополнительные . Основные параметры – это величина и полярность тока, диаметр электрода, напряжение на дуге, скорость сварки. Дополнительные параметры – состав и толщина покрытия электрода, положение электрода и положение изделия.

Итак, на что же влияют основные параметры?

Сварочный ток. Увеличение его вызывает (при одинаковой скорости сварки) рост глубины проплавления (провара), что объясняется изменением погонной энергии (теплоты, приходящейся на единицу длины шва) и частично изменением давления, оказываемого столбом дуги на поверхность сварочной ванны

Таблица 3. Режимы сварки стыковых соединений без скоса кромок

Характер шва	Диаметр электрода, мм	Ток в амперах	Толщина металла в мм	Зазор в мм
Односторонний	3	180	3	1.9
Двусторонний	4	220	5	1.5
Двусторонний	5	260	7–8	1.5–2.0
Двусторонний	6	330	10	2.0

Примечание. Максимальные значения тока должны уточняться по паспорту электродов.

Таблица 4. Режимы сварки стыковых соединений со скосом кромок

Диаметр электрода, мм		Среднее значение тока, А	Толщина металла, мм	Зазор, мм	Число слоев, кроме подварочного и декоративного
первого	последующего
4	5	180–260	10	1.5	2
4	5	180–260	12	2.0	3
4	5	180–260	14	2.5	4
4	5	180–260	16	3.0	5
5	6	220–320	18	3.5	6

Род и полярность тока также влияют на форму и размеры шва. При сварке постоянным током обратной полярности глубина провара на 40–50% больше, чем постоянным током прямой полярности, что объясняется различным количеством теплоты, выделяющейся на аноде и катоде. При сварке переменным током глубина провара на 15–20% меньше, чем При сварке постоянным током обратной полярности.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, а также от вида соединения и формы подготовленных кромок под сварку. При сварке встык «листов стали толщиной до 4 мм в нижнем положении диаметр электрода обычно берется равным толщине свариваемого металла. При сварке стали большей толщины используют электроды диаметром 4–6 мм при условии обеспечения полного провара соединяемых деталей и правильного формирования шва.

Напряжение определяет, главным образом, ширину шва. На глубину провара напряжение оказывает весьма незначительное влияние. Если при увеличении напряжения скорость сварки увеличить, ширина шва уменьшится.

Сила тока в основном зависит от диаметра электрода, а также от длины его рабочей части, состава покрытия, положения сварки. Чем больше ток, тем выше производительность, т.е. больше наплавляется металла.

Рис. 1 Сварка стыковочных швов

1 – сварка шва «на весу»; 2 – сварка на медной подкладке (съемной); 3-сварка на стальной остающейся подкладке; 4 – сварка с предварительным и подварочным швом.

Однако при чрезмерном для данного диаметра электрода токе электрод быстро нагревается выше допустимого предела, что приводит к снижению качества шва и повышенному разбрызгиванию.

На рис. 1. представлены схемы сварки стыковых швов навесу, на медной съемной подкладке, с предварительным подварочным швом и на стальной подкладке.

6. Технологическое изготовление конструкции

6.1 Раскрой металла.

Для изготовления котла на отопительную систему используется сталь низкоуглеродистая, она содержит до 0,25% углерода и имеет хорошую свариваемость. При выборе типа и марки электрода для сварки низкоуглеродистых сталей, руководствуются следующими требованиями:

— обеспечением равнопрочного сварного соединения с основным металлом

— отсутствием дефектов в швах

— получение требуемого химического состава металла шва

— обеспечение стойкости сварных соединений

Такую сталь сваривают электродами марок: УОНИ, АНО, МР и т.д.

6.2 Сборка и сварка конструкции

Процесс изготовления котла разделяется на следующие стадии:

– заготовка листов для цилиндрической части котла и днищ;

– сборка и сварка листов; вальцовка, сборка и сварка цилиндрической части;

– общая сборка и сварка котла; контрольные испытания.

Сборка и сварка листов цилиндрической части котла производятся на стенде.

Заготовленные листы раскладывают на плите стенда, совмещают их стыки, устанавливают и прихватывают к стыкам листов технологические планки для вывода сварного шва и прижимают листы к плите.

Одновременно снизу прижимается к свариваемым листам флюсовая подушка. Продольные швы выполняют автоматическими сварочными головками АБС, смонтированными на устройствах портального типа.
Сваренное полотно при помощи кантователя поворачивают на 180°, после чего его транспортируют на второй стенд для наложения швов с обратной стороны. Этот стенд в отличие от первого не имеет флюсовых подушек. Одновременно со сваркой полотна собирают и сваривают контрольную пластину на тех же режимах и теми же сварочными материалами.

По окончании сварки готовое полотно по рольгангу передают на вальцовку в трех – или четырехвалковых гибочных машинах для придания ему формы цилиндра.

Затем обечайку мостовым краном транспортируют на специальный стенд для сварки замыкающего стыка цилиндра, который укладывают на опорные ролики 4 , а замыкающий стык – на балку 5 с магнитными прижимами и флюсовой подушкой.

Сварка осуществляется сварочным трактором 3 ТС-17М, который перемещается по направляющим внутри обечайки 2 .

По окончании наложения внутренних швов обечайку на опорных роликах поворачивают замыкающим стыком вверх и выполняют сварку с наружной стороны автоматической головкой 1 , смонтированной на портальном устройстве.

Режимы сварки при наложении наружных и внутренних швов такие же, как при сварке полотна.

Металлургическая промышленность поставляет листовой прокат ограниченной длины, поэтому цилиндрическую часть котла цистерны грузоподъемностью 120 т сваривают встык из двух обечаек. С обеих сторон кольцевого шва располагают шпангоуты для увеличения жесткости котла.

Затем в цилиндрической части котла вырезают отверстия под горловину колпака или крышку люка и сливные приборы, срезают технологические планки и зачищают торцы.

Днища котла штампуют на прессе в холодном и горячем состоянии с помощью вытяжных штампов. Применяются вертикальные прессы усилием 30 000–50 000 кН.

Этот способ высокопроизводителен, но связан с использованием дорогостоящих прессов и штампов, поэтому может быть рекомендован для крупносерийного или массового производства.

Взрывная штамповка производится в холодном состоянии в специальных установках с использованием бризантных взрывчатых веществ с применением штамповочных матриц.

Способом взрывной штамповки целесообразно изготовлять днища из материала с высоким пределом прочности и малой пластичностью (нержавеющие хромистые стали, титановые сплавы).

Этот способ обеспечивает высокую точность и хорошее качество поверхности изготовленного днища. Затраты на оснастку небольшие, так как матрицы можно изготовлять из легких сплавов, железобетона с эпоксидной облицовкой, текстолита и дерева.

Изготовление днищ давлением вхолодную выполняется на горизонтальных и вертикальных давильных станках, а обкаткой – на обкатных машинах с применением подвижной матрицы и бортовочных валков.

Обкатка и обработка давлением значительно проще, чем штамповка на прессе и взрывом. Оборудование легко наладить на различные размеры, но процессы эти малопроизводительны и для осуществления их требуются высококвалифицированные рабочие.

Поэтому такие способы можно рекомендовать только для мелкосерийного и серийного производств. Общую сборку обечайки с днищами выполняют на механизированном стенде, где обеспечиваются быстрое совмещение и прижатие стыкуемых поверхностей.

Оба днища прихватывают к обечайке и затем сваривают внутренние стыковые швы двумя сварочными тракторами 3 одновременно. Флюсовая подушка 6 размещается на непрерывной ленте 7 .

Наружные швы сваривают автоматическими головками АБС. При сварке котел вращается на опорах стенда.

По окончании сварки стыки проверяют, контролируют соответствие размеров сварных швов установленным требованиям.
Качество швов проверяют рентгеновскими или гамма-лучами. Более распространен радиографический контроль.

Суммарная длина просвечиваемых участков по соответствующей схеме просвечивания должна составлять 15% общей длины швов.

Сварной шов контрольной пластины просвечивается на всем протяжении.

Если обнаруживаются при этом недопустимые дефекты, то подвергают просвечиванию все сварные швы, выполненные данным сварщиком и контролируемые пластиной.

Дефектные участки выплавляют, заваривают и повторно просвечивают.

Затем котел передают на позиции сборки и приварки горловины, опорных листов, кронштейнов тормозной системы, сливных приборов и др.

Завершается процесс, изготовления котла гидравлическим испытанием на специальном стенде под давлением (например, сварные котлы под серную и соляную кислоту испытывают под давлением 0,4 МПа с выдержкой с течение 30 мин).

Сварные швы при этом осматривают и обстукивают молотком. Зону верхних швов котла проверяют обмыливанием швов, учитывая возможность образования там воздушной подушки возможность образования там воздушной подушки.

7. Дефекты, образующиеся при сварке, и их устранение

Каждый производственный процесс предполагает определенные отклонения от требований технический норм. Если такие отклонения выходят за пределы установленных допусков для конкретного изделия – это брак, дефект, который должен быть устранен. Если устранение дефекта невозможно, изделие не может быть принято к эксплуатации. В сварочном производстве изделием является правильно сваренное изделие, узел, конструкция. В изделиях, выполненных сваркой, дефекты различаются по месту их расположения и по причинам возникновения. Рассмотрим их. Причины возникновения дефектов – это те, возникновение которых связано с неправильной подготовкой и сборкой элементов, нарушением режима сварки, неисправностью оборудования, небрежностью и низкой квалификацией сварщика и другими нарушениями технологического процесса. К дефектам этой группы относятся:

· несоответствие швов расчетным размерам

Дефекты по причинам их возникновения связаны с явлениями, происходящими в процессе кристаллизации и формирования самой сварочной ванны и окончательного формирования шва. Это и трещины в самом шве и в околошовной зоне, шлаковые включения, поры.

Дефекты по месту их расположения – это трещины и поры, выходящие на поверхность металла, непровары, прожоги, подрезы, наплывы – все они относятся к наружным дефектам и могут быть обнаружены внешним осмотром (см. рис. 6.). К внутренним дефектам относятся те же трещины, непровары, включения и поры, но находящиеся внутри шва и не выходящие на поверхность. Их обнаруживают только методами неразрушающего контроля.

Рис. 6. Внутренние (А) и наружные (Б) дефекты сварных швов.

1 – непровар; 2 – трещины; 3 – несплавления; 4 – шлак; 5 – поры; 6 – непровар; 7 – подрезы; 8 – трещины; 9 – поры; 10 – наплыв; II – шов неравномерной формы; 12 – прожог; 13 – кратер

Следующая разновидность дефекта – неравномерность шва. Появляется дефект по причине неустойчивого режима сварки, неточного направления электрода. Если это автоматизированная сварка, то причины в колебании напряжения в сети, проскальзывание проволоки в подающих роликах, протекание жидкого металла в зазоры, неправильный угол наклона электрода

8. Техника безопасности при изготовлении котла

Воздух в рабочих помещениях при очистке металла загрязняется разными частицами пыли. Наряду с кратковременным отравлением, которое проявляется в виде головокружения, головной боли, тошноты, рвоты, слабости отравляющие вещества также могут откладываться в тканях организма человека, тем самым вызывая профессиональные хронические заболевания.

При выполнении разметочных работ необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

установку заготовок на плиту и снятие с плиты необходимо выполнять только в:

1. рукавицах комбинированных.

2. заготовки, приспособления надёжно устанавливать не на краю плиты, а ближе к середине.

3. перед установкой заготовок на плиту следует её проверить.

При газовой сварке возможны взрывы ацетиленового и кислородного баллонов в момент их открытия, если на штуцере баллона или на клапане редуктора имеется масло, также возможен пожар в помещение, воспламенение одежды и ожоги у электрогазосварщика при неосторожном обращении с газовой горелкой, ожоги глаз в случае неиспользования электрогазосварщиком светофильтров. Поэтому необходимо строго соблюдать и выполнять правила техники безопасности при выполнении газоэлектросварочных и других огневых работ.

1. При эксплуатации бензорезов следует соблюдать требования инструкции по их применению.

2. При эксплуатации необходимо убрать баллон с бензином, как можно дальше от открытого огня и попадания прямых солнечных лучей.

3. Предохранять кислородные баллоны от толчков и ударов при транспортировке и хранении. Их транспортировка должна осуществляться на специальных носилках, тележках, рессорных транспортных средствах и в контейнерах. На рабочих местах баллоны должны крепиться в вертикальном положении на значительном расстоянии от нагревающихся приборов, и попадании прямых солнечных лучей. Совместное хранение баллонов с горючими газами и кислородом не допускается. Особенно следует обращать внимание на наличие масла или грязи на штуцере вентиля кислородных баллонов.

4. Сварочный участок должен быть укомплектован средствами пожаротушения.

Электробезопасность. Поражение электрическим током происходит при прикосновении с токоведущими частями электропроводки и сварочной аппаратуры, применяемой для дуговой, контактной и лучевой видов сварки. Электрический ток, проходящий через тело человека, величиной более 0,05А (при частоте 50 Гц) вызывает в организме человека тяжёлые последствия и даже смерть (0,1 А). Сопротивление человеческого организма зависит от его состояния (утомление, влажность кожи, состояние здоровья, присутствие алкоголя) и меняется в широких пределах от 100 до 20 000 Ом. Электробезопасность обеспечивается:

a) Применением средств индивидуальной и коллективной защиты (работа в сухой и заправленной одежде, рукавицах, в ботинках без металлических шпилек и гвоздей).

b) Соблюдением условий труда (прекращение работы при дожде, снегопаде, при отсутствии укрытий, а также ремонт электросварочного оборудования и аппаратуры специалистами – электриками).

c) При поражение человека электрическим током, ему необходимо оказать первую доврачебную медицинскую помощь:

Первая помощь – это комплекс мероприятий, направленных на восстановление или сохранение жизни и здоровья пострадавшего, осуществляемых не медицинскими работниками (взаимопомощь) или самим пострадавшим (самопомощь). Одним из важнейших положений оказания первой помощи является её срочность: чем быстрее она оказана, тем больше надежды на благоприятный исход. Поэтому такую помощь своевременно может и должен оказать тот, кто находится рядом с пострадавшим.

Основными условиями успеха при оказании первой помощи пострадавшим при несчастных случаях являются спокойствие, находчивость, быстрота действий, знания и умение оказывать помощь. Каждый работник предприятия должен уметь оказывать помощь также квалифицированно, как выполнять свои профессиональные обязанности.

Оказывающий помощь должен знать:

— основные признаки нарушения жизненно важных функций организма человека;

— общие принципы оказания первой помощи и её приёмы применительно к характеру полученного пострадавшим повреждения;

— основные способы переноски и эвакуации пострадавших.

Оказывающий помощь должен уметь:

— оценивать состояние пострадавшего и определять, в какой помощи он нуждается в первую очередь;

— обеспечивать свободную проходимость верхних дыхательных путей;

— выполнять искусственное дыхание «изо рта в рот» («изо рта в нос») и закрытый массаж сердца и оценивать их эффективность;

— временно останавливать кровотечение путём наложения жгута, давящей повязки, пальцевого прижатия сосуда;

— накладывать повязку при повреждении (ранении, ожоге, отморожении, ушибе);

— иммобилизовать повреждённую часть тела при переломе костей, тяжёлом ушибе, термическом поражении;

— оказывать помощь при тепловом и солнечном ударах, утоплении, остром отравлении, рвоте, бессознательном состоянии;

— использовать подручные средства при переноске, погрузке и транспортировке пострадавших;

— определять целесообразность вывоза пострадавшего машиной скорой помощи или попутным транспортом;

— пользоваться аптечкой первой помощи.

Последовательность оказания первой помощи:

– устранить воздействие на организм повреждающих факторов, угрожающих жизни и здоровью пострадавшего (освободить от действия электрического тока, вынести из заражённой атмосферы, погасить горящую одежду, извлечь из воды и т.д.), оценить состояние пострадавшего.

– определить характер и тяжесть травмы, наибольшую угрозу для жизни пострадавшего и последовательность мероприятий по его спасению.

– выполнить необходимые мероприятия по спасению пострадавшего в порядке срочности (восстановить проходимость дыхательных путей, провести искусственное дыхание, наружный массаж сердца, остановить кровотечение, иммобилизовать место перелома, наложить повязку).

– поддержать основные жизненные функции пострадавшего до прибытия медицинского работника.

– вызвать скорую медицинскую помощь или врача либо принять меры для транспортировки пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение.

Решить вопрос о целесообразности или бесполезности мероприятий по оживлению пострадавшего и вынести заключение о его смерти имеет право только врач, поэтому никогда не следует отказываться от оказания первой медицинской помощи пострадавшему и считать его мёртвым из-за отсутствия дыхания, сердцебиения, пульса.

1. Волченко В.Н. «Контроль качества сварных конструкций». – М.: Машиностроение, 1986.

2. Алешин Н.П., Щербинский В.Г. «Контроль качества сварочных работ». – М.: Высшая школа, 1986.

3. Контроль качества сварных и паяных соединений. Учебное пособие/ С.А. Федоров, МАТИ, М, 1989.