Стальные днища являются обязательными замыкающими элементами стальных цилиндрических емкостей, сосудов, резервуаров, котлов и аппаратов. Благодаря им обеспечивается целостность и герметичность данного промышленного оборудования на протяжении всего периода эксплуатации. Материалом для изготовления служит высоколегированная, коррозионностойкая легированная 2-х слойная, конструкционная углеродистая сталь и др.
Виды и процесс изготовления
В соответствии с характеристиками рабочей среды (газообразный состав или жидкий, температурный режим, плотность) и эксплуатационными условиями (хранение под давлением либо без), днища из стали могут иметь разную конструкцию. Различают следующие типы днищ:
- эллиптические;
- плоские;
- сферические;
- конические;
- торосферические.
Процесс производства металлопродукции осуществляется в несколько этапов:
- проектирование изделий в соответствии с Госстандартами;
- раскрой заготовки на станке механической или плазменной резки;
- штамповка на гидравлическом прессе или холодная обкатка на фланжировочной машине заготовок с целью формовки днищ необходимой конструкции;
- отбортовка (процесс загибки бортов) методом вальцевания или с помощью формовочных роликов, двигающихся в вертикальном и горизонтальном направлении;
- обработка кромок на шлифовочной машине.
Конструктивные особенности данных металлоизделий
- Днища конической формы. Их геометрия характеризуется диаметрами узкой и широкой частей, расстоянием от узкой до широкой части и углом наклона от вершины к краям (140°, 120°, 90°, 60°). Наиболее часто используются в цилиндрических аппаратах для хранения кусковых и порошковых материалов, а также вязких жидкостей. Благодаря конструктивным особенностям данной детали, содержимое равномерно распределяется по резервуару, а если необходимо, беспрепятственно удаляется из него. Производится в соответствии с нормами ГОСТ12620-78.
- Днища эллиптической и торосферической формы. Наиболее востребованным видом являются эллиптические, так как они обеспечивают герметичность аппаратам, работающим под большим давлением, в вакуумном пространстве. Состоят из выпуклой эллиптической части и отбортованной в виде цилиндра. Высота части в виде эллипса должна быть не меньше 0,25 внутреннего диаметра изделия. Их производство осуществляется по ГОСТ6533-78 из углеродистых и легированных марок стали для рабочих условий с температурным режимом в пределах -70°С-+450°С и давлением до 16МПа. Предназначены для магистральных и промысловых трубопроводов, резервуаров, котельного оборудования.
- Торосферическое дно является разновидностью эллиптического. При этом его выпуклая часть должна иметь высоту не меньше 0,2 от внутреннего диаметра металлоизделия. Применяются при изготовлении сепараторов, теплообменников и других резервуаров под давлением.
- Стальные плоские днища. Используются в резервуарах с небольшим давлением (не превышающим 0,07 МПа) или работающих без давления. Выполняются в 2-х разновидностях – не отбортованные и отбортованные по ГОСТ 12622-78. Отбортовка используется в тех случаях, если деталь будет дном для налива. Подходят для герметизации сосудов, резервуаров для хранения технической воды, нефтепродуктов, токсичных смесей. Могут использоваться как крышки, перегородки, заглушки для теплообменников и труб.
- Днища сферические. Могут производиться как горячей, так и холодной штамповкой. При слишком большом диаметре сферы, такое дно сваривают из нескольких отдельных «лепестков» (сегментов). Для создания точной сферичной детали важен радиус сферы и ее внутренний диаметр. Радиус должен составлять не менее и не более 0,85 диаметра. Выполняются в соответствии с нормами ГОСТ 34347-17. Традиционно используются в фармацевтике и пищевой промышленности.
Эксплуатационные свойства и применение изделий
Все рассматриваемые стальные днища отличаются такими свойствами:
- стойкостью к изменениям температур;
- высокой механической прочностью и безопасностью;
- повышенной антикоррозийной устойчивостью;
- отличной свариваемостью;
- износостойкостью и длительностью эксплуатации.
Днища из стали являются неотъемлемой составляющей резервуаров, используемых в следующих отраслях промышленности:
- газовой, химической и нефтеперерабатывающей;
- пищевой и фармацевтической;
- транспортной и сельском хозяйстве;
- жилищно-коммунальной сфере.