Tổng quan về kết cấu bồn/bể chế tạo bằng phương pháp hàn

  • Thread starter dũng béo
  • Ngày mở chủ đề
D

dũng béo

Author
Xin tự giới thiệu, em là Dương Tiến Dũng, tạm gọi là kỹ sư hàn sắp tốt nghiệp.
Công ty em chuyên chế tạo nồi hơi và thiết bị áp lực, các hệ thống bồn, bể chứa... bằng phương pháp hàn. Em không quảng cáo cho công ty tại đây nhiều vì có thể sẽ vi phạm nội quy. Em xin đi vào chủ đề chính ạ.

Em mở topic để trao đổi về phương pháp tính toán, công nghệ chế tạo các sản phẩm dạng bồn bể, bao gồm: lý thuyết tính toán, cách sử dụng vật liệu, quy trình công nghệ, phương pháp kiểm tra và đánh giá chất lượng, quy trình đăng kiểm ... các thiết bị chịu áp lực chế tạo bằng phương pháp hàn (chủ yếu). Rất mong nhận được sử ủng hộ của anh em meslab.

Em xin giới thiệu qua về kết cấu bồn/bể chứa:

Bể chứa dùng để chứa các sản phẩm từ dầu mỏ (xăng, dầu ...), khí hóa lỏng, nước, axit, cồn công nghiệp, chứa hơi, chứa thực phẩm dạng lỏng (rượu, bia ...) ... Tùy theo hình dạng của bể mà chia ra làm các dạng: bể trụ (trụ đứng, trụ nằm), bể cầu, bể hình giọt nước...

Việc lựa chọn hình dạng bể phụ thuộc vào dạng chất chứa bên trong, nhiệt độ và áp suất làm việc và sứa chứa của bồn. Ví dụ:
Bồn trụ đứng áp lực thấp: Thường dùng để chứa xăng, dầu ma-zut, dung tích từ và chục khối tới hàng chục ngàn khối.
minh họa:


Bồn trụ ngang: Thường dùng để chứa xăng dầu áp lực thấp (< 2kg/cm2), dung tích <100m3. Hoặc để chứa khí hóa lỏng, dung tích từ 300 – 500m3 với áp lực dư (< 18kg/cm2).


Bồn hình cầu
: Dùng để chứa khí hóa lỏng hoặc hơi, áp suất làm việc tới 18kg/cm2, dung tích hàng ngàn khối.


Bể chứa hình giọt nước: Tối ưu hình dạng bể chứa khi chế tạo bể chứa chịu áp lực cao và dung tích cực lớn.
 
D

dũng béo

Author
Ðề: Tổng quan về kết cấu bồn/bể chế tạo bằng phương pháp hàn

#2 Kết cấu bể chứa bao gồm những bộ phận chính: Đáy bể, thân bể, nắp bể, cửa mở, chân đỡ. Và các bộ phận phụ: Mái che, cầu thang...
Việc lựa chọn dạng bể chứa và tính toán bền phụ thuộc vào dung tích và áp suất làm việc. Trong một số tiêu chuẩn quy định về việc định hình dạng và công thức tính toán, phần sau em sẽ trình bày lý thuyết tính toán áp dụng tiêu chuẩn ASME của Mỹ phiên bản 2010.

1 điều cần chú ý là những lý thuyết tính toán trình bày dưới đây được em tổng hợp từ quá trình làm việc và được áp dụng trong việc thiết kế tại công ty, nhưng .... chẳng biết nói thế nào chỗ này, tạm xóa đi đã

.... (sẽ update sau)
 
Last edited by a moderator:
Lượt thích: umy
D

dũng béo

Author
Ðề: Tổng quan về kết cấu bồn/bể chế tạo bằng phương pháp hàn

Về mặt Vật liệu, căn cứ vào môi chất chứa bên trong, nhiệt độ và áp suất làm việc, để đảm bảo tối ưu về giá thành và phù hợp với điều kiện gia công mà có thể chọn được một số loại vật liệu khác nhau, từ thép độ bền thấp tới thép độ bền cực cao. Tùy vào những tiêu chuẩn khác nhau mà nó sẽ áp dụng cho những sản phẩm làm việc ở những dải nhiệt độ và áp suất khác nhau, khi tính toán, quan trọng nhất là việc lụa chọn tiêu chuẩn áp dụng để thiết kế phù hợp và tối ưu nhất.
Vật liệu chế tạo phải đảm bảo yêu cầu làm việc của bể chứa. Các yếu tố: giới hạn bền, chiều dày, tỷ lệ khuyết tật, giá thành ... có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Lấy ví dụ, khi muốn chọn vật liệu độ bền cao thì chiều dày sẽ giảm đi => giảm được số đường hàn, tăng mức độ tin cậy cuả các phương pháp NDT khuyết tật hàn và giảm được nguyên công hàn sửa chữa... Ngược lại, thép có độ bền cao thì tính hàn sẽ giảm đi, giá thành sẽ tăng lên... Do vậy cần cân dối chiều dây và giá thành vật liệu.
Ở Việt Nam nói riêng và châu Á nói chung, thời gian gần đây thường sử dụng thép theo tiêu chuẩn Nhật (JIS), vì 1 số lý do...
Một số mác thép mà bên công ty em đặt hàng từ JFE: JIS G 3114 SMA400 (400N/mm2), SMA490, SMA570. JIS G 3115 SPV490 (590N/mm2). HW685 (780N/mm2). HW885 (980N/mm2) ... đi kèm với những chứng chỉ vật liệu từ phía nhà cung cấp.
 
Lượt thích: umy
D

dũng béo

Author
Ðề: Tổng quan về kết cấu bồn/bể chế tạo bằng phương pháp hàn

Theo ASME sec 8 div 1:
chiều dày thân trụ có thể tính như sau:
- Theo ứng suất vòng:
t= P.R/(S.E - 0,6.P) khi vỏ trụ có chiều dày không vượt quá một nửa bán kính trong, hoặc áp suất bên trong có giá trị thỏa mãn: P ≤ 0,385.S.E
- Theo ứng suất dọc:
t= P.R/(S.E + 0,4.P) khi thân trụ mà có chiều dày không vượt quá một nửa bán kính trong hoặc áp suất P thỏa mãn: P ≤ 1,25SE
Chọn t lớn hơn.

Chiều dày thân cầu:
t= P.R/(2.S.E - 0,2.P) khi chiều dày của vỏ không được vượt quá 0,356R và áp suất thiết kế không lớn hơn 0,665SE.

Theo ASME sec 8 div 2:
Chiều dày thân trụ:
t= R.{exp[P/(S.E)] - 1}

Chiều dày thân cầu:
t= R.{exp[P/(2.S.E)] - 1}


Trong đó:
t: chiều dầy tấm thân bồn
P: Áp suất thiết kế
S: Ứng suất tính toán có kể đến nhiệt độ làm việc và đã tính hệ số an toàn theo điều kiện làm việc của bồn
E: Hệ số tin cậy liên kết hàn
R: bán kính bồn
 
Lượt thích: umy
G

gameplay

Author
Ðề: Tổng quan về kết cấu bồn/bể chế tạo bằng phương pháp hàn

em đang làm đồ án chế tạo bình chứa khí 30 atm, chiều dày là 10 mm, bác có thể chỉ cho em cách chọn vật liệu chế tạo và căn cứ vào đâu , tính như thế nào để chọn vật liệu đó
 
Last edited by a moderator:
D

dũng béo

Author
Ðề: Tổng quan về kết cấu bồn/bể chế tạo bằng phương pháp hàn

em đang làm đồ án chế tạo bình chứa khí 30 atm, chiều dày là 10 mm, bác có thể chỉ cho em cách chọn vật liệu chế tạo và căn cứ vào đâu , tính như thế nào để chọn vật liệu đó
Yêu cầu về vật liệu bạn tra trong tiêu chuẩn có ghi, key "MATERIALS REQUIREMENTS". Trong đồ án thì bạn cần giải thích rất dài dòng theo kiểu bôi ra cho các thầy đọc. Bạn cứ chép y nguyên trong sách và trong tiêu chuẩn vào là được. Sau đó bạn liệt kê ra khoảng vài mác thép hay được sử dụng. Cuối cùng là bạn chọn 1 mác rồi giải thích là mác đó thông dụng, rẻ tiền, ... là ok.
 
Lượt thích: umy
D

daitruongcu_a2

Author
Ðề: Tổng quan về kết cấu bồn/bể chế tạo bằng phương pháp hàn

em chào anh,em thấy topic của anh viết rất hay,và em cũng đang làm đồ án tôt nghiệp về qui trình công nghệ,chế tạo các thiết bị bình bồn chịu áp lực,thoạt nhìn thì thấy việc chế tạo là dễ,tuy nhiên,bắt tay vào làm thì thấy có nhiều vấn đề về bình bồn mà em phải cho vào đồ án tôt nghiệp,như vậy mới thuyết phục được các thầy cô,vậy anh có tài liệu gì về các kết cấu của bình bồn không,nó có kiểu đứng,ngang rùi những kiểu nào khác,rùi uu nhược điểm của các kết cấu này?
ngoài ra về phần tính toán sơ bộ chiều dầy phần shell và phần head,anh có thể nói cụ thể cách tính toán ntn k?ngoài ra thì về phần vật liệu,làm sao để có thể tra được các mác thép ntn?trong tài liệu nào có các mac thép này?
 
Top