Stressz által kiváltott deformáció és megelőzés
1. Lángvágás által okozott deformáció
(1) Héjszakaszok: Ha nagy-átmérőjű edényeknél (ahol a nyersanyag viszonylag hosszú és keskeny) rövid héjszakaszok széleit lánggal -vágja, akkor a végeken lévő vágott élek deformálódhatnak. Ez azért történik, mert a nagy vágási hő hatására a megmunkált él összehúzódik hűtéskor, és az eredetileg egyenes élt ívessé alakítja. Következésképpen, miután a héjszakaszt hengerré hengerelték, végei már nem ugyanabban a vízszintes síkban fekszenek; ha az ebből eredő mérethiba jelentős, előfordulhat, hogy nem felel meg az illesztésre és a hegesztésre vonatkozó követelményeknek. Az ilyen deformáció megelőzésére olyan módszereket kell alkalmazni, mint a szimmetrikus vágás vagy a mechanikus megmunkálás.
(2) Fejek: Miután a formált fej nyersanyagát lánggal-méretre vágták, a nyílás kerülete zsugorodik, ami a fej átmérőjének csökkenését eredményezi. Súlyos esetekben előfordulhat, hogy a fej átmérője zsugorodás után nem felel meg a megadott méretkövetelményeknek. Az egybeépített fej nyitásának lángvágással történő feldolgozásakor az alakítószerszám kialakításánál figyelembe kell venni a vágás után várható zsugorodást. Szegmentált fejek (több szirmból összeállított) esetén, ha lángvágást használnak az élek megmunkálására, a fejegység átmérőjét az illesztés során kissé meg kell növelni,{5}}hogy kompenzálja a vágás okozta zsugorodást. Alternatív megoldásként mechanikus megmunkálási módszerek is alkalmazhatók a deformáció megelőzésére.
(3) Megmunkálási nyersdarabok (elsősorban acéllemezek): Ezeket a nyersdarabokat jellemzően nagy karimák, tömítőgyűrűk és nyomástartó edények hasonló alkatrészeinek gyártására használják. Lángvágás után az acéllemezen belüli egyenetlen hőtágulás és összehúzódás a nyersdarab felületének meggörbülését vagy egyenetlenségét okozhatja. Súlyos esetekben ez elégtelen megmunkálási ráhagyást eredményezhet a nyersdarab felületén. Az acéllemez nyersdarabot vágás után le kell lapítani és ki kell egyenesíteni; nehezen kiegyenesíthető nyersdaraboknál a megmunkálási ráhagyást megfelelően növelni kell.
2. A megmunkálási instabilitás által okozott deformáció
A megmunkálási instabilitás okozta deformáció jellemzően nagy nyílások (például hozzáférési nyílások vagy aknák) már kialakított fejekre vagy héjszakaszokra vágásakor jelentkezik. Mivel a nyitózóna-és a környező terület-szerkezeti stabilitása károsodott, a héj vagy alkatrész lokális deformációt szenvedhet. Lehetőség szerint kerülni kell a nagy nyílások közvetlen bevágását az egyes héjrészekbe vagy fejekbe; ehelyett az adott helyzettől függően a héjelemeket egy nagyobb részegységbe vagy egy teljes edénybe kell összeszerelni, mielőtt a nagy nyílásokat kivágnák. Nagy nyílások kivágása előtt a kijelölt nyílászónát meg kell erősíteni merevítő bordákkal vagy lemezekkel, amelyeket szorosan a héj felületéhez kell szorítani. Ezeknek az ideiglenes megerősítéseknek a helyükön kell maradniuk mindaddig, amíg a fúvókát be nem hegesztik, és a héjszerkezet vissza nem nyeri általános stabilitását, ekkor az erősítőlemezek eltávolíthatók.
3. Hegesztési deformáció
A hegesztési eljárás tartalmazza az edényhegesztés műszaki követelményeit és üzemeltetési előírásait. Tartalmazza az alkalmazott speciális hegesztési módszert, a hézag előkészítését (horony kialakítása), az elektróda típusát és átmérőjét, a hegesztési paramétereket, a hegesztési sorrendet, a hegesztési rétegek számát, a hegesztési elő- és utókezeléseket, a hegesztés környezeti követelményeit, valamint a deformáció megelőzésére és ellensúlyozására szolgáló intézkedéseket. A hegesztési eljárásnak hivatalos minősítési eljáráson kell átesnie és sikeresen át kell mennie; továbbá a tényleges hegesztési műveletek során ezen eljárási követelmények szigorú betartása kötelező.
A speciális hegesztési körülmények, valamint a nyomástartó edények és a nagy{0}}méretű alkatrészek hegesztési mennyisége alapján előzetes elemzést végeznek a várható hegesztési deformáció mértékének és mintázatának előrejelzésére. Ezt követően célzott ellenőrzési intézkedéseket fogalmaznak meg, beleértve:
(1) A több hegesztési menetet tartalmazó nagy nyomástartó edények-például a gömb alakú edények-a különböző szakaszokat először össze kell szerelni, és a hegesztés megkezdése előtt komplett egységgé kell összeilleszteni. A hegesztési műveleteket szimmetrikusan és szigorúan az előírt hegesztési sorrendnek megfelelően kell végrehajtani.
(2) A több hegesztési menetet tartalmazó nagyméretű alkatrészeknél, mint például a kompozit szirmok-típusú fejek vagy az egyes szirmokból összeállított héjátmeneti szakaszok-a fent említett követelményeknek való megfelelés mellett, speciális "C-bilincs" típusú rögzítőket kell beszerelni a hegesztési helyre a merev rögzítés érdekében.
(3) A több hengeres részből (kannából) összeállított jelentős hosszúságú nyomástartó edények esetében ezeknek a szakaszoknak a méreteit úgy kell levágni, hogy a hegesztés során bekövetkező zsugorodást figyelembe vegyék; ez biztosítja, hogy a kész héj a hegesztés befejezése után ne legyen rövidebb a megadottnál.
(4) A nyomástartó edények-különösen az összetett szerkezeti felépítésű-nyomótartályok esetében az összeszerelési folyamatnak logikai sorrendet kell követnie, és megfelelő intézkedéseket kell tenni a hegesztési deformáció megelőzésére annak biztosítására, hogy az edény megtartsa tervezett alakját a gyártási folyamat során.
(5) Deformáció elleni intézkedések: Gyakorlati tapasztalatok vagy mérnöki számítások alapján a munkadarabon szándékos "ellen-deformációt" (predeformációt) alkalmaznak a várható hegesztési deformáció irányával ellentétes irányban. Ennek az elő-deformációnak a nagyságát úgy számítjuk ki, hogy azt pontosan ellensúlyozza a későbbi hegesztési deformáció. A speciális megvalósítási módszerek közé tartoznak a következők: amikor az ívet a nyomástartó edények hosszanti tompacsuklóinak végeinél ütik ki, egy adott ráhagyás ellentétes -deformációt állapít meg a hegesztési deformáció várható fellépésének irányával ellentétes irányban; hasonlóképpen a kompozit szirom{8}}típusú fejek és átmeneti szakaszok esetében az alakítószerszámok vagy formák méretei úgy vannak megtervezve, hogy magukban foglalják a szükséges ellen-deformációs ráhagyást a hegesztési deformáció hatásainak ellensúlyozására.
4. Megelőző intézkedések a hőkezelési deformáció ellen
(1) A hőkezelő kemencéknek szigorúan meg kell felelniük a vonatkozó kód- és szabványkövetelményeknek. A kemencében a hőmérsékletnek egyenletesnek és pontosan szabályozottnak kell lennie. Tűzfalakat vagy terelőlemezeket kell elhelyezni a lángégők közelében a kemence falán, hogy megakadályozzák a nyílt láng és a hőkezelés alatt álló alkatrészek közvetlen érintkezését-vagy akár közelségüket-.
(2) Ha jelentős hosszúságú nyomástartó edényeket töltenek be a kemencébe hőkezelés céljából, ideiglenes tartóelemeket vagy rögzítőelemeket kell hozzáadni a megfelelő alátámasztás érdekében. A szükséges támasztékok számát a kérdéses hajó sajátos méretei és geometriája alapján kell meghatározni. (3) A viszonylag nagy átmérőjű és vékony falvastagságú héjakat általában belső megerősítésnek kell alávetni.
(4) A szakaszonként előre gyártott nyomástartó edényeknél a szakaszok érintkezési pontjain megerősítő támasztékokat kell beépíteni.
(5) A magas hőmérsékleti körülmények között instabilitásra érzékeny nyomástartó edény-alkatrészeket szintén meg kell erősíteni és meg kell erősíteni adott körülményektől függően.
A feldolgozási hibák által okozott deformáció
1. Vágási hibák által okozott deformáció
A pontatlan forgácsolási méretek azt eredményezik, hogy a kialakított alkatrész alakja a vonatkozó szabványok által meghatározott határokon túlnyúlik. A pontatlan vágási méreteket elsősorban a számítási hibák vagy a teljes-léptékű sablonok elkészítésének hibái okozzák. A vágószemélyzet technikai felkészültségének javítása mellett be kell vezetni egy rendszert a vágási méretek ellenőrzésére, és -ha lehetséges,-számítógépes szoftvert kell használni a vágási méretek kezelésére és ellenőrzésére.
2. Alakítási hibák által okozott deformáció
A nyomástartó edény alkatrészei az alakítási folyamat során deformálódhatnak a nem megfelelő működés vagy a nem szabványos formák használata miatt. A melegen -formázott fejekre speciális követelmények vonatkoznak a formázási hőmérsékletre vonatkozóan; az idő előtti lebontás, miközben a hőmérséklet magas marad, a fej jelentős zsugorodásához vezethet, ami súlyos esetekben azt okozhatja, hogy annak geometriai méretei meghaladják a szabványos tűréseket. A mechanikus hengerléssel vagy préseléssel előállított alkatrészek is deformálódhatnak a nem megfelelő üzemeltetési technika miatt. Ezenkívül a nem megfelelő vagy hibás formatervezés azt eredményezheti, hogy a kialakított nyomástartó edényelemek geometriai méretei nem felelnek meg az előírt követelményeknek. Az elsődleges megelőző intézkedések a következők:
(1) Az alakítási műveleteket az előírt műszaki eljárási követelmények szigorú betartásával kell végezni.
(2) Ellenőrző sablonokat kell használni a feldolgozott alkatrészek alakjának szigorú ellenőrzéséhez.
(3) A formatervezésnek az alkatrész elméleti méretein és alakján kell alapulnia, ugyanakkor teljes mértékben figyelembe kell vennie az alakítási folyamat során és azt követően bekövetkező méretváltozásokat. Pontosabban, a hidegalakító formáknak figyelembe kell venniük az alakított alkatrész visszarugaszkodását, míg a meleg-formázó formáknak figyelembe kell venniük az alkatrész hűtés közbeni zsugorodását.
3. Összeszerelési hibák által okozott deformáció
A nyomástartó edényhéjak összeszerelése során fellépő deformációt, amely az illesztések túlzott eltolódásából (illesztetlenségéből) vagy az egyenesség eltéréséből{1}} ered, az összeállítás deformációjának nevezik. A megelőző intézkedések a következők:
(1) A héj összeszerelése során pozícionáló rögzítéseket kell használni. Viszonylag nagy átmérőjű és vékony falvastagságú héjak esetén az összeszerelés során további belső támasztékokat kell felszerelni a héjszakaszokon belül, hogy szigorúan korlátozzák az esetleges eltéréseket a héj tompakötéseinél.
(2) A nyomástartó edényhéjak vízszintes összeszerelését görgős támasztékokon kell elvégezni, és a héj egyenességének ellenőrzésére és ellenőrzésére egyenes élt vagy referenciavonalat kell használni. (3) A szakaszosan gyártott nyomástartó edényeknél az összeszerelés során pozícionáló rögzítéseket kell beépíteni, amelyek egyenességét teodolittal kell ellenőrizni.
