Chế tạo vỏ thùng chứa chất lỏng

Dù ở bất kỳ quốc gia, vùng lãnh thổ nào thì sự phát triển của một đất nước luôn gắn liền với thành tựu khoa học của đất nước đó. Nước ta cũng không nằm ngoài quy luật đó. Mặc dù đất nước còn nhiều khó khăn nhưng Đảng, Nhà nước luôn xác định phát triển khoa học công nghệ là mục tiêu hàng đầu. Điều này hoàn toàn đúng đắn vì khoa học kỹ thuật có phát triển thì mới chế tạo ra nhiều máy móc phục vụ lợi ích con người. Máy móc đã và đang có vai trò rất quan trọng trong đời sống con người. Nó có thể làm việc bền bỉ và làm được những công việc nặng nhọc mà con người không thể thực hiện được. Để chế tạo được nó có rất nhiều biện pháp như hàn, bulong, đinh tán…trong đó hàn là nguyên công không thể thiếu.

Để giúp sinh viên có đầy đủ kiến thức và ký năng cần thiết sau khi tốt nghiệp, đòi hỏi sinh viên phải hoàn thành một số đồ án trong đó đồ án công nghệ hàn nóng chảy đặc biệt quan trọng đối với sinh viên thuộc chuyên ngành hàn.

Sau một thời gian học tập nghiên cứu, mày mò cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Bùi Văn Khoản, nhóm chúng em đá hoàn thành đồ án chế tạo vỏ thùng chứa chất lỏng. Do thời gian hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em mong thầy thông cảm và đóng góp ý kiến.

Em chân thành cám ơn!

Bắc Ninh, ngày 20 tháng 5 năm 2011

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM

1.Giới thiệu

Trong công nghiệp hiện nay như hóa chất, dầu mỏ…, tất cả các hoạt động sản xuất, buôn bán, tồn trữ đều liên quan đến khâu bồn bể chứa.

Bồn, bể chứa tiếp nhận nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất và tồn chữ sau sản xuất.

Bồn chứa có vai trò rất quan trọng, nó có nhiệm vụ: Tồn trữ nhiên liệu và sản phẩm, giúp ta nhận biết được số lượng tồn trữ. Tại đây các hoạt động kiểm tra chất lượng, số lượng, phân tích các chỉ tiêu trước khi sản xuất hàng đều được thực hiện.

Ngoài ra nó còn được hỗ trợ bởi các hệ thống thiết bị phụ trợ: Van thở, nền móng, thiết bị chống tĩnh điện, mái che…

2.Phân loại bồn chứa

2.1 Phân loại theo chiều cao xây dựng

Bể ngầm: Được đặt bên dưới mặt đất, thường sử dụng trong các cửa hàng bán lẻ.

Bể nổi: Được xây dựng trên mặt đất,được sử dụng ở các kho lớn

Bể nửa ngầm: Loại bể có ½ chiều cao bể nhô lên mặt đất, hưng hiện nay còn rất ít

Bể ngoài khơi (sử dụng trong ngành dầu khí): Được thiết kế nồi trên mặt nước, có thể di chuyển từ nơi này đến nơi khác một cách dễ dàng.

So sánh hai loại bể ngầm và bể nổi:

Bể ngầm	Bể nổi
-An toàn cao: Đây là lý do chính vì bảo đảm phòng cháy tốt và nếu có rò rỉ thì dầu cũng không lan ra xung quanh.-Ít bay hơi: Do không có gió, ít trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài -Tạo mặt bằng thoáng	-Chi phí xây dựng thấp-Bảo dưỡng thuận tiện:dễ dàng súc rửa,sơn và sửa chữa bể. -Dễ dàng phát hiện vị trí rò rỉ xăng dầu ra bên ngoài

2.2.Phân loại theo áp suất

Bể cao áp: Áp suất chịu đựng trong bể lớn hơn 200mmHg.

Bể áp lực trung bình: Áp suất từ 20 dến 200mmHg thường dùng bể KO, DO

Bể áp thường: Áp suất nhỏ hơn 20mmHg thường dùng là bể dầu nhờn, FO, bể mái phao.

2.3 Phân loại theo vật liệu xây dựng

Bể kim loại: Làm bằng thép, áp dụng cho hầu hết các bể lớn hiện nay.

Bể phi kim: Làm bằng vật liệu như: Gỗ, composite,…nhưng chỉ áp dụng cho các bể nhỏ.

2.4. Phân loại theo hình dạng

Bể trụ đứng: Thường sử dụng cho các kho lớn.

Bể hình trụ nằm: Thường chôn xuống đất trong cửa hàng bán lẻ hoặc để nổi trong một số kho lớn.

Bể hình cầu,hình giọt nước: Hiện nay sử dụng ít.

Chương II: CHẾ TẠO KẾT CẤUI

– Phân tích kết cấu

Vỏ thùng chứa nhiên liệu làm việc với yêu cầu độ kín khít và độ bền cao, gồm có 5 chi tiết, ta thấy các chi tiết được liên kết với nhau bằng các mối hàn. Vì làm việc ở điều kiện này do đó các chi tiết phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

Các mối hàn phải đảm bảo về hình dáng và kích thước.

Phải đảm bảo độ bền chắc, kín khít trong khi làm việc.

Đảm bảo mối hàn không bị nứt nóng, nứt nguội trong khi làm việc ở mọi nhiệt độ.

Phải đảm bảo mối hàn không bị ăn mòn, hoen rỉ khi làm việc.

*Phân tích kết cấu

1. Chi tiết 1.

Gọi là thân

Thân có hình dạng và kích thước như hình vẽ

Số lượng gồm có 1 chiếc.

Nó làm nhiệm vụ chứa nhiên liệu lỏng.

Yêu cầu phải có độ kín khít.

Chi tiết 1 làm viêc ở điều kiện áp xuất .

Chi tiết 1 lắp ghép với chi tiết số 2 và 5 bằng mối hàn chồng theo chu vi khép kín

2. Chi tiết số 2.

Gọi là nắp bình

Nắp bình có hình dạng và kích thước như hình vẽ.

Số lượng gồm có 01 chiếc.

Chi tiết làm việc ở điều kiện có nhiệt độ và có áp xuất, yêu cầu độ kín cao.

Chi tiết số 2 liên kết với chi tiết số 3 bằng mối hàn góc theo chu vi khép kín.

3. Chi tiết số 3.

Gọi là đầu vào

Đầu vào có hình dạng và kích thước như hình vẽ.

Số lượng gồm có 1 chiếc.

Nó có nhiệm vụ cấp nhiên liệu long cho thùng

Nó làm việc trong điều kiện co nhiêt độ cao và áp suất

Chi tiết số 3 liên kết với chi tiết số 2 bằng mối hàn góc theo chu vi

khép kín.

4. Chi tiết số 4.

Gọi là nút thoát khí.

Thân trong có hình dạng và kích thước và hình dạng như hình vẽ.

Số lượng gồm có 2 chiếc.

Nó làm nhiệm vụ thoát khí khi cần thiết và giữ khí trong bình.

Chi tiết số 4 liên kết với chi tiết số 5 bằng mối hàn góc theo chu vi khép kin.

5. Chi tiết số 5.

Gọi là đáy thùng.

Dáy thùng có hình dạng va kích thước như hình vẽ.

Số lượng gồm có 1 chiếc.

No làm nhiệm vụ giữ áp suất trong thùng luôn ở mức cố định

Nó làm việc ở nhiệt độ cao và áp suất

Chi tiết số 5 liên kết với chi tiết số4, số 1 và số 3 bằng mối hàn góc theo chu vi khép kín.

II. Vật liệu chế tạo kết cấu.

Kết cấu hàn là tổ hợp của nhiều chi tiết bao gồm 5 chi tiết khác nhau, mỗi chi tiết có chức năng và điều kiện làm việc không giống nhau. Do đó phải căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của từng chi tiết để lựa chọn vật liệu chế tạo sao cho hợp lý, vừa phải đảm bảo năng suất và giá thành chế tạo kết cấu, nói cách khác vật liệu phải đảm bảo đồng thời 2 chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật.

Dựa vào hình dáng của các chi tiết hàn, ta thấy các chi tiết hàn được chế tạo từ các vật liệu dạng tấm và vật liệu dạng ống và được chế tạo bằng phương pháp hàn, dập, lốc.

Vì vậy vừa đảm bảo tính hàn và độ bền, già thành phù hợp ta chọn loại vật liệu là thép CT38 (TCVN 1695-75) tương đương với thép ASTM A36/A36-03a (TC Mỹ ASTM) đây là loại vật liệu được sử dụng phổ biến trên thị trường nó vừa đảm bảo tính kinh tế cũng như đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của kết cấu khi làm việc.

Thép ASTM A36/A36-03a là loại thép chất lượng thường nhóm B. Là loại thép mềm dẻo độ cứng thấp, hiệu quả tôI và ram không cao. Do đó nó có tính đàn hồi tốt khi hàn không cần dùng các công nghệ đặc biệt.

Thành phần hóa học của thép ASTM A36/A36-03a theo trang 82 sách [I]

Nhãn hiệu thép   Thành phần hóa học

C   Mn   Si   P   S

ASTM A36   0,14 -0,25

0,4 -0,65   0,12-0,4   <0,04   <0,04

Cơ tính của thép ASTM A36 trang 68 s¸ch [I]

Kí hiệu mác thép	Độ bền δ_b(N/mm²)	Giới hạn chảy δ_T(N/mm²)	Độ giãn dài tương đối δ%
ASTM A36	400÷550	215	23

Độ dai va đập của thép ASTM A36

Nhãn hiệu thép	Chiều dày S (mm)	Độ dai va đập a_k (N/cm)
		Ở nhiệt độ		Khi hoá giá
ASTM A36	4	+20ºC	-20ºC	-
	5	60	30	30

III. Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết:

Chi tiết số 1 : Đáy thùng

Số lượng là 1

Chi tiết số 1 được chế tạo từ thép tấm A36 có dạng hình trụ tròn xoay được lốc tròn. Rồi được hàn giáp mối.

Tù hình vẽ ta thấy chi tiết số 2 có kích thước như sau:

-Đường kính ngoài Φ 1008

-Đường kính trong Φ 1000

-Chiều dài 1400mm

-Chiều dày 4mm

Thiết bị sử dụng cho việc chế tạo : thước lá, vạch dấu, máy cắt, máy mài, compa…

Để chế tạo chi tiết số 1 theo yêu cầu của bản vẽ ta có cách chế tạo sau:

Ta chế tạo chi tiết số1 từ tấm thép có chiều dày S = 4mm.

Để chế tạo chi tiết số1 ta lập quy trình chế tạo như sau:

Triển khai phôi:

Do đó chi tiết số 2 có dạng hình tròn xoay, với chiều dày 4mm nên phôi khai triển sẽ là hình chữ nhật, ta tính toán chiều dài phôi thép đường kính trung bình.

D_TB = = =1004^±0,5 (mm)

Vậy sau khi khai triển hình chữ nhật có kích thước :

Chiều dài = π.D_TB = 3,14.1004 = 3152,56^±0,5(mm)

Chiều rộng = 1400mm

Sau khi xác định kích thước phôi tiến hành nắn thẳng phôi, đối với phôi có chiều dài S= 4mm ta tiến hành nắn nguội. Nắn bằng máy nắn phôi hoặc nắn bằng tay.

Lấy dấu và vạch dấu:

Sau khi triển khai phôi xong ta lấy dấu và vạch dấu. Lấy dấu phải đảm bảo độ chính xác để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cắt.

Chi tiết có chiều dày S=4mm nên khi hàn giáp mối ta chọn liên kết hàn hai phÝa kh«ng vát mép. Khi lấy dấu lượng dư gia công chính bằng bề rộng nét cắt trừ đi khe hở, với liên kết hàn giáp mối này ta chọn 2 khe hở là 2mm bề rộng nét cắt là 2mm. Vậy kích thước vạch dấu thực hiện của phôi theo 2cách:

Cách 1:

Chiều dài : = π. D_TB + – 2 = 3,14.1004 + – 2 = 3151,5 (mm)

Chiều rộng: H + – 2 = 1400 + – 2 = 1399 (mm)

Chế tạo vỏ thùng chứa chất lỏng

Doantotnghiep.me

Wednesday, September 24, 2014