Материалы для изготовления резервуаров - Сварка вертикальных швов стенки резервуара для хранения нефтепродуктов

Резервуар предназначен для работы в условиях Крайнего Севера, Западной Сибири и Дальнего Востока. Для этих районов характерны длительные периоды с низкими температурами окружающего воздуха. Под воздействием низких температур металл в зимнее время может перейти в хладноломкое состояние, при котором возрастает опасность хрупкого разрушения. В связи с этим применяемая сталь должна обладать достаточно высокой прочностью, обеспечивающей надежность и снижение веса конструкции.

Для обеспечения высокой стойкости против хрупкого разрушения при низких температурах стали должны иметь достаточный запас вязкости. На практике стойкость стали против хрупкого разрушения, характеризуется ударной вязкостью, которая определяется при температурах строительства и эксплуатации. Чем выше значение ударной вязкости, тем выше стойкость стали против хрупкого разрушения, следовательно, и выше надежность конструкции. Следовательно, стали должны иметь достаточно высокие значения предела текучести и прочности. Количественными мерами запаса пластичности стали, служат относительное удлинение и относительное сужение, определяемые в результате лабораторных механических испытаний и устанавливаемые нормами. Также сталь должна обладать хорошей свариваемостью.

Свариваемость - технологическое свойство материалов или их сочетание образовывать в процессе сварки соединения, отвечающие конструктивным и эксплуатационным требованиям к ним. Как правило, конструктивные и эксплуатационные требования, предъявляемые к сварным соединениям, определяются свойствами используемых материалов, поэтому часто под свариваемостью понимают способность материалов образовывать в процессе сварки соединения по своим свойствам равнопрочные свариваемым материалам.

В общем случае свариваемость материала - комплексное свойство, которое тем выше, чем проще технология сварки, чем большее количество способов сварки может быть использовано для соединения материала, чем шире область параметров режимов, обеспечивающих заданные требования к свойствам соединения, чем шире номенклатура изделий, для которой могут быть использованы сварные соединения из заданного материала.

О свариваемости стали можно судить по химическому составу (углеродному эквиваленту) стали или по характеру изменения твердости в сварном шве или в зоне термического влияния. Свариваемость стали значительно ухудшается с увеличением в нем углерода выше 0.25 %, с повышением толщины стали, со снижением окружающей температуры (особенно ниже нуля).

Для выполнения в максимальной степени перечисленных требований, для резервуаров применяют низкоуглеродистые и низколегированные стали.

Низкоуглеродистые стали относятся к сталям обычной прочности и отличаются относительно малой прочностью, но высокой пластичностью. Низкоуглеродистые стали выплавляют трех видов: спокойные, кипящие и полуспокойные. Спокойные стали при выплавке полностью раскислены марганцем, кремнием, алюминием. Они стойки против хладноломкости, обладают хорошей свариваемостью и широко применяются для различных сварных конструкций. Кипящие стали не обладают необходимой стойкостью против хладноломкости, отличаются ухудшенной свариваемостью, но имеют минимальную стоимость. Полуспокойные стали - стали неполностью раскисленные при меньшем расходе элементов - раскислителей. По своим свойствам и показателям они занимают промежуточное положение между спокойной и кипящей сталями. При определенных толщинах проката (листовой и фасонный до 10 мм, сортовой до 16) полуспокойная сталь по своим свойствам не уступает спокойным сталям и в тоже время является более экономичной. Низкоуглеродистые стали поставляются по группам: группа А (с гарантией механических свойств), группа Б (с гарантией химического состава), группа В (с гарантией химического состава и механических свойств). Кроме того, в пределах каждой группы, сталь поставляют по категориям с гарантией определенных свойств.

Для основных несущих конструкций применяют низкоуглеродистые спокойные стали группы В, из которых наиболее распространена сталь марки ВСт3сп5. Низкоуглеродистая сталь выпускают по ГОСТ 380-71.

В отличие от низкоуглеродистых сталей низколегированные имеют более высокую прочность, что позволяет снизить массу конструкции. Также низколегированные стали имеют более высокую стойкость против хрупкого разрушения, особенно при низких температурах, сохраняя при этом хорошую свариваемость. Исходя из выше сказанного, при изготовлении резервуаров целесообразно применять низколегированную сталь.

Свариваемость низколегированной стали оценивается не только возможностью получения сварного соединения с физико-механическими свойствами, близкими к свойствам основного металла, но и возможностью сохранения специальных свойств: коррозионной стойкости, жаропрочности, химической стойкости против образования закалочных структур и т. д. На свариваемость стали сильное влияние оказывает наличие в ней легирующих примесей: марганца, кремния, хрома, никеля, титана, меди и др.

Похожие статьи




Материалы для изготовления резервуаров - Сварка вертикальных швов стенки резервуара для хранения нефтепродуктов

Предыдущая | Следующая