Proiect T.M.O.M. - Recipient Hidrofor

Universitatea Tehnica Cluj-Napoca

Proiect T.M.O.M.

Recipient Hidrofor

FISA LUCRARII

DENUMIREA LUCRARII: RECIPIENT HIDROFOR,

HIDROPNEUMATIC

DATE TEHNICE: VOLUM: 630 litrii

P_N(max admis): 10 barr

DURATA VIATA: 20 ani

T_MIN: -10^°C

T_MAX: 100^°C

FAZA:    PROIECT TEHNIC

BENEFICIAR:

PROIECTANT:   

BORDEROU

I.      PARTE SCRISA

Generalitati

Calculul mantalei si fundului recipientului

Calculul gurii de vizitare

Calculul de compensare a orificiilor

Alegerea si verificarea picioarelor de sprijin

Tehnologia de executie a mantalei

N.T.S.M. si P.S.I. la executia mantalei

II.           PARTE GRAFICA

Desenul de ansamblu

Desenul de executie a mantalei

GENERALITATI

Recipientul de hidrofor face parte din instalatia de hidrofoare ce echipeaza constructiile civile si asigura alimentarea cu apa potabila la presiunea necesara a celui mai indepartat punct de consum din cladire.

La construirea recipientelor sub presiune trebuie respectate, pe langa conditiile generale, valabile pentru oricare utilaj, si o serie de regului tehnice, commune instalatiilor care lucreaza sub presiune, atat in proiectare cat si in executie, in vederea realizarii lor la un nivel tehnic ridicat, permitand astfel in cadrul unei exploatari rationale, sa asigure o functionare in conditii de siguranta.

Proiectarea unui recipient care lucreaza sub presiune se executa conform prescriptiilor tehnice (Colectia I.S.C.I.R.).

Recipientul este o constructie cilindrica sprijinit pe o fundatie de beton de cel putin 3 picioare.

Caracteristicile recipientului hidrofor sunt:   

Volum: 630 litrii

Presiune nominala (max admis): 10 barr

Durata de viata: 20 ani

Temperatura minima: -10°C

Temperatura maxima: 100°C

Notatii generale:

s    grosimea tablei cm

s_r    grosimea de rezistenta cm

p_c    presiunea de calcul barr

z    coeficient de calitate al imbinarii sudate(0.65 - 1)

c₁    adaos de exploatare cm

c₂    adaos de rotunjire cm

DV    durata de viata ani

t_c    temperature de calcul °C

σ_m^t    rezistenta la rupere la temperatura t N/cm²

σ_m    rezistenta la rupere la 293 K (20°C) N/cm²

σ_c^t    limita de curgere la temperatura t N/cm²

σ_a    rezistenta admisibila daN/cm²

A⁵ alungirea la rupere %

Alegerea materialelor

Mantaua si piesa care inchide recipientul sub presiune se vor alege conform standardelor: - SR-EN 10028/1 - 96

/2 - 96

/3 - 96

/4 - 97 sunt produse plate din otel pentru recipiente sub presiune iar 10029 -95 sunt table laminate la cald cu grosimi mai mari de 3 mm

Tipul de otel pe care-l vom folosi la confectionarea recipientului (fund, manta, inele compensare orificii) va fi P 235 GH conform DIN EN 10028-2.

Compozitia chimica:

Caracteristici mecanice:

Rezistenta la rupere: σ_m=360-480 N/mm²

Rezistenta la curgere: σ_eH=235 N/mm²

Alungirea: A₅≥24%

CALCULUL MANTALEI SI FUNDULUI RECIPIENTULUI

Calculul mantalei

Prescriptiile tehnice C4-78 prezinta calculul corpurilor cilindrice la presiune interioara si exterioara. In continuare se examineaza acest calcul

Notatii: (conform figura 1)

S - grosimea mantalei;

S_r - grosimea de rezistenta;

C₁ - adaos de exploatare;

C₂ - adaos de rotunjire;

DV - durata de viata;

P_c - presiune de calcul;

D_i - diametrul interior al recipientului;

H₁ - inaltimea recipientului;

D_med - diametrul mediu al recipientului;

L - lungimea desfasuratei mantalei;

Calculul fundului

Prescriptiile tehnice C4-78 prezinta constructia si calculul fundurilor bombate supuse la presiune interioara si exterioara.

Fundul este piesa care inchide recipientul sub presiune. Este confectionat din acelasi material din care e confectionata si mantaua.

Notatii: (conform figura 2)

S - grosimea fundului;

S_r - grosimea de rezistenta;

C₁ - adaos de exploatare;

C₂ - adaos de rotunjire;

R - raza de curbura a fundului;

d - diamentrul racord supapa de siguranta;

H - inaltimea partii bombate;

h - inaltimea portiunii cilindrice;

φ - coeficient de scadere a rezistentei fundului;

P_c - presiune de calcul;

D_i - diametrul interior al recipientului;

La fundurile confectionate din segemente, care se sudeaza ulterior, in relatia de calcul a grosimii intervine coeficientul z de slabire a sudurii.

3. ALEGEREA SI CALCULAREA GURII DE VIZITARE

Rolul gurii este de a verifica si examina suprafat interioara a recipientului.

Tipuri de guri de vizitare conform P.T. ISCIR C4-2003:

I.         Gura de examinare vizuala - are diametrul interior de cel mult 50 mm si inaltimea mai mica de 50 mm, cu strat de sticla.

II.       Guri de mana - sunt guri care permit introducerea unei maini cu lampa de verificare avand diametrul interior de minim 80 mm si inaltimea maxim 60 mm.

III.     Gura de verificare de cap - care permite introducerea simultana a capului si a unui brat cu lampa avand diametrul interior min 320 mm si inaltimea mai mica sau egala cu 100 mm.

IV.            Gura de vizitare - permite intrarea si iesirea unui om fara echipament auxiliar avand diametrul minim 600 mm si inaltimea maxim 250 mm.

V.      Gura de salvare - permite intrarea si iesirea unei persone cu echipament de salvare. Are diametrul minim 600 mm si inaltimea maxim 250 mm.

Alegerea gurii de vizitare se face in functie de diametrul interior al mantalei cilindrice si lungimea mantalei cilindrice.

Se alege o gura de mana cu diametrul interior de 200 mm si inaltimea de 50 mm conform P.T. I.S.C.I.R. C4-2003 ce trebuie amplasata in treimea centrala a recipientului.

Notatii: (conform figura 3)

h - inaltime gura de vizitare

d₁ - diametrul interior gura de vizitare

d₂ - diametrul capacului pana la suruburi

d₃ - diametrul capacului

D_c - diametru capac (gura de vizitare + grosimea tevii)

b - lungime garnitura

s_inel - grosime inel de compensare

B - lungime inel compensare

P_s - forta din toate suruburile

S_f - grosime capac gura de vizitare

S₂ - grosime teava gura de vizitare

F₁ - forta care actioneaza asupra capacului

b=8-20 mm

b=10 mm

P_calcul=P_n=10 daN/cm²

Se alege teava de presiune sudata longitudinal din otel P235TR1 (conform SR-EN 10217 -1/2608.

Dimensionare surub:

-garnitura este solicitata la compresiune

P_admis=100 daN/cm²

-suruburile se strang cu cheie dinamometrica pentru a nu se depasi presiunea pe garniture

Grosime capac:

Maner

H=12 cm

L=5-6 cm

4. CALCULUL DE COMPENSARE AL ORIFICIILOR

In constructia recipientelor este totdeauna necesara executarea unor orificii; ele pot fi:

-pentru fixarea racordurilor necesare legaturilor functionale ale recipientului;

-pentru fixarea armaturilor si aparatelor;

-pentru examinarea interioara a recipientelor;

Orificiile reprezinta o slabire a peretilor recipientului atat prin lipsa de material cat si prin discontinuitatea pe care o creeaza in repartizarea eforturilor. Slabirea orificiilor se remediaza prin consolidarea marginilor orificiilor.

Marimea forma si pozitia orificiilor este stabilita la proiectare cat si executia orificiilor care trebuie executata cu atentie, iar constructia lor trebuie aleasa in raport cu dimensiunile si pozitia lor pe corpul recipientului. Forma orificiilor trebuie sa fie circulara; daca ele au alta forma sectiunea lor trebuie sa fie regulata, fara unghiuri pentru a evita efectul de crestatura.

Prescriptiile tehnice C4-78 colectia I.S.C.I.R. stabilesc conditiile esentiale si modul de calcul al consolidarii orificiilor.

In constructia recipientelor se folosesc compensatoare de dilatatie pentru a preintampina solicitarile sporite in mantaua corpurilor cilindrice ca urmare a diferentelor de temperature intre tevi si manta. Compensatoarele de dilataie sunt supuse la presiunea interioara precum si la forte axiale si momente. Imbinarea compensatoarelor cu mantaua trebuie facuta prin sudura cap la cap pe ambele fete.

RACORDURILE:

-se compenseaza orificiile prin ingrosarea peretelui racordului

5. ALEGEREA SI VERIFICAREA SUPORTURILOR PICIOR

Materialul (otelul) din care este confectionat suportul picior trebuie sa aiba aceeasi compozitie chimica sau apropiata, caracteristici mecanice si tehnologice ca ale otelulul din care este confectionat fundul (pentru ca se sudeaza).

Numarul de suporturi picior este de 3-4 dispuse pe un cerc cu raza r la 120^° pentru 3 picioare si la 90^° pentru 4 picioare.

Protejarea impotriva coroziunii a suporturilor picior se face fie prin grunduire si vopsire fie prin zincare termica.

<Tipuri de suporturi picior>

Formele si dimensiunile suporturilor picior sunt stabilite prin standard (5520). Se intalnesc 3 tipuri de suporturi picior:

I.          Suporturi picior din cornier sudat pe mantaua recipientului si utilizat la recipiente cu d=150-500 mm.

II.        Suport picior confectionat din teava sudata pe fundul ellipsoidal al recipientului si utilizat la recipiente cuprinse intre d=600-3200 mm

III.      Suport din tabla sudat pe fundul ellipsoidal al recipientului cu d=600-3200 mm

Temperatura maxima de lucru a recipientului este de 200°C.

Se alege suportul de tip II cu dimensiunile prevazute in    tabelul din standardul 5520.

Executia

-se face din otel carbon slab aliat conform SR-EN 10216/1

-tevi din otel pentru sudura utilizate la presiuni P235TR1 sau 1.0254 cu continut de carbon 0.06%, siliciu 0.35%, mangan max 1.2%, sulf max 0.02%, fosfor max 0.025%.

-limita de curgere 235 N/mm²

-rezistenta la tractiune 360-500 N/mm²

-alungirea minmim 23%

Suportul trebuie sa aiba conturul de forma regulate, curate si cu muchiile tesite. Sudurile, respective imbinarile intre elementele componente ale suportului se realizeaza prin suduri de colt.

Abateri limita

-abaterea maxima de la aplanitate a talpii -1.5mm/m din lungimea talpii suportului

-abaterea maxima de la perpendicularitate a suportului pe talapa in raport cu axa suportului 2mm/m

-abaterea maxima de la planitate a tuturor suporturilor va fi de 1.5 mm/m din lungimea talpii suporturilor.

Vom alege suport de tipul 2 pentru diametru interior de 800mm prevazut in standardul 5520 in tabelul 2:

G_n=1500 daN

r=310 mm

h=230 mm

dxs=89 x 6 mm

a=170 mm

S₁=4 mm

S_t=12 mm

C₁=35 mm

d₁=26 mm

Se verifica sarcina maxima pe support;

solicitarea la presiune de contact intre talpa si placa de beton;

verficarea la compresiunea piciorului;

G_nP=330 daN < G_n=1500 daN    - piciorul rezista

P_c=presiune de contact

Piciorul rezista la solicitarile recipientului.

Figura 4 - Schita si dispunere suport picior.

6. TEHNOLOGIA DE EXECUTIE A MANTALEI

Control tabla

Trasare

Taiere tabla

Indoire tabla

Prinderea marginilor tablei

Sudare

Control manta

Gaurirea mantalei si montarea racordurilor prin sudare

- a se vedea FISA TEHNOLOGICA (pagina 20)

7. N.T.S.M. SI P.S.I. LA EXECUTIA MANTALEI

Echipamentul de protectie si de lucru al muncitorilor (angajati): salopeta, basca (sapca), bocanci cu bombeu metalic, manusi din piele, ochelari de protectie

La sudori: sort din piele, manusi de protectie pina la cot, jambiere din piele, bocanci cu talpadin lemn, masca de sudura sau casca de sudura eliomata, cu ventilatie naturala sau cu tub de oxigen.

Manevrarea tablelor si a pieselor sudate se face cu macarale, transportul lor se face cu macaraua, motostivuitoare, motoare, tractoare cu viteza mai mica de 5 Km/h.

La masinile de debitat tabla actionarea masini se face dupa ce lucratorul si-a indepartat miinile din zona de lucru.

Nu se intervine la utilaj in timpul lucrului.

II.

PARTE GRAFICA