Скидка 10% на отводы 426х10 09г2с ГОСТ 17375-2001Подробнее

Чем отличается торосферическое днище от эллиптического

2020-01-30

Назначение днища – герметизация промышленных резервуаров, сосудов, аппаратов. Детали имеют вид полых конструкций, произведенных из листового металла.

В нефтегазовой, химической, пищевой промышленности чаще используют эллиптические заглушки благодаря своей геометрической форме, которая обеспечивает им высокие прочностные характеристики, устойчивость к перепадам давления и гидравлическим ударам.

Сфера применения, технические параметры оборудования влияют на выбор днища. Оно бывает плоским, коническим, эллиптическим, торосферическим. Последние два типа, схожие внешне, имеют разные характеристики. В этой статье рассмотрим, чем детали различаются.

Особенности торосферических днищ

Форма оборудования строится из трех геометрических фигур – сферы, тороида и цилиндра. Сферическая часть – это дно, самая выпуклая область. Тороидная – боковая, средняя область, цилиндрическая – бортовые края.

Чтобы получить нужную форму, методы производства комбинируют. Сферическую область получают штамповкой на гидравлических прессах. Тороидную – холодным фланжированием на обкатном станке с роликами разных радиусов. При изготовлении больших изделий, диаметром более 2х метров, применяют только фланжирование.

Детали малых размеров изготавливают из бесшовных заготовок, больших – из сварных. Производство проходит в несколько этапов.

  1. Сначала создают сферу на специальных прессах. Чем меньше радиус сферической части, тем большую высоту берут.
  2. Формируют радиус тороида ‒ места, где сфера переходит в борты.
  3. Подвергают термической обработке, которая подразумевает снятие сварочного напряжения от неравномерного воздействия температур.

Методика дает возможность производить днища практически любого размера и объема. Кроме того, она позволяет добиться точных геометрических параметров.

Изготовление, характеристики деталей регламентируют ГОСТы 34347-2017, 34233.2-2017.

Торосферические изделия применяют при работе под давлением:

  • в пищевой, фармацевтической промышленности (сортировочные, купажные емкости);
  • ЖКХ (в качестве заглушек на трубы);
  • на нефтегазовых, химических предприятиях.

Типы торосферических днищ

В зависимости от технических характеристик, условий эксплуатации емкостного оборудования и сосудов торосферические заглушки изготавливают в трех исполнениях: A, B, C. Первый применяют при низком давлении, второй ‒ при небольшом, третий ‒ при повышенном.

Конструкция / Давление в сосудах    A. Атмосферное или низкое      B. Небольшое      C. Повышенное
Наружный диаметр (D), мм 800-4200 1000-360 1000-3900
Толщина стенки (s), мм 4-26 4-26 4-26
Радиус днища (R) 1D 0,9D 0,8D
Радиус уклона (r) 0,1D 0,17D 0,15D
Наружная высота (h1) ≥3,5s ≥3,5s ≥ 3,5s
Диаметр диска, из которого произведена деталь (h2)    0,2D 0,25D ≥ 0,255D

Торосферическое днище тип А  Торосферическое днище тип В  Торосферическое днище тип С

Производство эллиптических днищ

Изделие можно условно поделить на две половины – выпуклое дно, в разрезе – эллипсоид, и борт, напоминающий цилиндр. Радиус кривизны уменьшается плавно ‒ от выпуклости к бортам. Это дает возможность применять конструкцию для работы при повышенных нагрузках.

Эллиптическую арматуру изготавливают из стальных плоских заготовок в форме круга, состоящих из одной или более частей («лепестков»). Чтобы получить нужную геометрию, применяют горячее штампование. Деталь «выдавливают» из стального листа, затем корректируют форму.

  • Днища диаметром до 1,5 м чаще производят из одного профиля.
  • Оборудование большого диаметра (до 4,5 м) сваривают из нескольких лепестков.

Размеры детали регламентирует ГОСТ 6533-78. Наружный диаметр – 0,25-4,5 м, толщина стенок – 4-36 мм.

Геометрическая форма дает оборудованию высокую прочность, устойчивость к перепадам давления, вакуумному воздействию, гидроударам. Его применяют в химической, нефтегазовой, пищевой, фармацевтической, жилищно-коммунальной, деревообрабатывающей сферах. Элемент совместим с воздухосборниками, ресиверами, фильтрами, сепараторами, отстойниками, котлами, реакторами, может применяться в качестве заглушки в трубопроводах.

Чем различаются

Несмотря на схожесть типоразмеров и геометрическую форму, запорные трубопроводные элементы имеют ряд различий.

ГОСТ 34233.1-2017 устанавливает нормы расчета днищ по допускаемому напряжению, в соответствии с которым расчеты показывают, что при одинаковых размерах и условиях эксплуатации эллиптические днища выдерживают бОльшие нагрузки при меньшей толщине стенки.

Торосферическое и эллиптическое днище

Торосферические трубодетали производят штамповкой или холодной прокаткой. Это дает высокую точность исполнения, возможность создавать оборудование любых типоразмеров. Но фланжирование не дает использовать толстый металл, толщина стенки не может превышать 26 мм.

Эллиптическая арматура создается штамповкой. Изгиб детали дает ей усиленную прочность, устойчивость к повышенному давлению. С другой стороны, ее размеры фиксированы нормативами, возможность индивидуализировать размеры отсутствует. Толщина стенки ограничена 36 мм.