Бочка металлическая

Бочка металлическая

БОЧКА металлическая представляет собой закрытый сосуд цилиндрической формы, предназначенный для хранения и перевозки в ней различных жидкостей в свободном, несжатом состоянии. Они находят применение для жидких горючих (керосин, бензин, бензол, спирт), для масел и других жидких продуктов. Главнейшими производителями металлических бочек в СССР являются Московский машиностроительный трест, Акционерное обществово Рагаз, Южный машиностроительный трест, Тремасс и Цупвоз, общий выпуск которых на 1926/27 производственный год исчисляется в 125000 шт.

Являясь предметом широкого потребления в промышленности с тенденцией все возрастающего спроса, металлическая бочка была подвергнута тщательному изучению комиссией по стандартизации металлической бочки при Метплане Главметалла ВСНХ. Помещенный ниже предварительный проект технических условий, намеченный комиссией, дает достаточно ясную характеристику бочки и ее элементов.

Технические условия на производство металлических бочек. 1) Стандартная емкость бочек устанавливается в 250, 375 и 500 л (20—30—40 ведер). Отступления емкости от этой нормы допускаются от +5 до —1%. 2) Материал бочек (железо) д. б. вполне хорошего качества и удовлетворять по размерам нормальному метрическому сортаменту на листовое и прокатное железо, а по качеству - общим техническим условиям для того же железа. 2) Бочки должны иметь цилиндрическую форму с плоскими или слегка выпуклыми днищами, не выходящими из габарита концевых обручей. Цилиндрические части бочек должны изготовляться: для бочек емкостью в 250 и 375 литров из листового железа - толщиной 2 мм, а для бочек емкостью в 500 литров - толщиной 3 мм. 4) Днища должны изготовляться из листового железа: для бочек емкостью в 250 и 375 литров  - толщиной 2,5 мм, а для бочек емкостью в 500 литров - толщина 3 мм. 5) Допуски в толщине металла не должны превышать общих норм допусков для данного металла по нормальному метрическому сортаменту. 6) Бочки должны изготовляться посредством сварки (автогенным способом). Цилиндрический корпус бочки (обечайки) должен изготовляться из одного листа, сваренного в стык (снаружи). 7) Днища бочки д. б. изготовлены из одного листа и приварены к концу цилиндрического корпуса, для чего у них отбортовывается воротник шириной 20—25 мм. Сварка шва производится с одной стороны. 8) Каждая бочка снабжается четырьмя предохранительными обручами - двумя концевыми и двумя промежуточными; концевые обручи бочки, делаются из углового железа 38 х 13 х 5 мм, причем узкая полка уголка д. б. обращена внутрь и покрывать стык, предохраняя его от повреждения. Промежуточные обручи располагаются на 1/3 длины бочки от ее концов и изготовляются из специального двутаврового профиля размерами 30 х 40 х 3 мм, включенного в нормальный метрический сортамент. Обручи д. б. изготовлены из цельного куска, сваренного в стык. Средние обручи накладываются на бочку в горячем состоянии. Концевые обручи также насаживаются на бочку в горячем состоянии и привариваются к ней в трех местах. 9) Бочка должна иметь одно наливное отверстие диаметром в свету не менее 60 мм, расположенное в середине между средними обручами. Это отверстие д. б. подкреплено железным кольцом толщиной не менее 15 мм, приваренным к бочке. В кольце нарезается резьба для ввертывания закрывающей пробки, причем нарезка отверстия должна иметь не менее 5 ниток. 10) Пробка м. б. чугунная, из ковкого чугуна, бронзовая или штампованная из железа; она должна иметь сверху квадратное углубление для отвертывания торцовым ключом и устройство для пломбирования и не должна выходить из габарита при наличии прокладки между фланцем пробки и железным кольцом до З мм толщиной. Прокладки могут быть свинцовые, кожаные и резиновые. 11) Габаритные размеры бочек устанавливаются следующие:

Габаритные размеры бочек

Допуски в размерах можно брать в таких пределах, чтобы отклонения емкости бочки от нормальной не превышали допусков емкости, установленных п. 1 настоящих технических условий. 12) Металлические бочки должны быть окрашены масляной краской не менее двух раз; по соглашению, бочки оцинковываются или лудятся. 13) Готовые бочки подвергаются каждая гидравлическому испытанию на непроницаемость при давлении в 2/3 кг/см2. При гидравлическом испытании бочка не должна давать течи (выступление отдельных мелких капель, росы за течь не считается). 14) Вес бочки не должен превышать следующих пределов:

Вес бочки не должен превышать

Производство металлических бочек. Металлические бочки изготовляются обычно из железа, закроенного в размер на металлургических заводах; т. о. производитель бочек располагает для производства мерными листами для обечаек, мерными кругами или соответствующими изготовленными на механических или штамповочных заводах. Операции по изготовлению бочек (см. ниже п. а), оборудование (п. б) и нормы производительности для бочек в 250 литров и в 375 литров (п. в), согласно вышеописанным техническим условиям, следующие:

1. а) Продавка отверстия под лазок и вальцевание листа обечайки.
б) Приводный пресс и вальцовка (на фиг. 1 изображена такая машина для привода от руки).
в) 100 и 90 шт.

Вальцовка для металлических бочек

На некоторых заводах эти операции производятся в обратном порядке, т. е. давка следует за вальцеванием. Необходимая мощность пресса - около 35 тонн.

2. а) Сварка продольного шва.
б) Сварочный инструмент.
в) 25 и 22 шт.

Изображенная на фиг. 3 сварочная машина работает на ацетиленокислородном пламени без применения сварочной проволоки, но с механической подачей. Машина сконструирована для ряда подач, числом до шести. Скорость сварки 1 м шва при железе толщиной 2 мм - около 4 мин. Применение электросварки для швов бочки не рекомендуется.

Приводный молот

3. а) Прогладка сваренного шва.
б) Приводный молот (фиг. 2).
в) 160 и 155 шт.

Сварочная машина работает на ацетиленокислородном пламени без применения сварочной проволоки, но с механической подачей

Прогладка шва под молотом м. б. заменена прокаткой между двумя роликами, закрепленными в специальной патентованной машине силой 8 тонн.

4. а) Отбортовка днища.
б) Зигмашина.
в) 160 и 140 шт.

Операция бортования днища с наименьшим успехом выполняется на фрикционных прессах соответствующей мощности. Эту операцию в случае надобности совмещают с резкой железа для днища. Средняя производительность пары фрикционных прессов - около 200 комплектов днищ.

5. а) Давка отверстия в днище для спускного крана.
б) Приводный пресс.
в) 600 и 600 шт.

6. а) Вставка днищ в обечайку для сварки.
б) Ручная операция.
в) 100 и 100 шт.

7. а) Приварка днища к oбечайке.
б) Сварочный инструмент.
в) 22 и 20 шт.

Та же операции м. б. произведена с помощью электросварки. Необходимая сила тока - 400—460 А, напряжение - 65 V, ток постоянный. Скорость сварки при указанном режиме тока - 450 мм в мин.; время сварки одного днища бочки в 250 литров - 4,5 мин.; то же для бочки в 375 литров – около 5 мин. Для производства бочек описанным способом на каждые 1000—1200 шт. бочек в месяц рекомендуется устанавливать один сдвоенный агрегат постоянного тока, состоящий в основном из двух динамо-машин мощностью в 30 kW, при 1450 об/мин., 65/25 V, 400/150 А. Динамо-машины получают движение от одного электромотора переменного тока в 58 kW, при 1450 об/мин., для напряжения 220 V, 50 периодов. Характеристика электромотора в зависимости от типа питающей сети соответственно меняется.

8. а) Резка и вальцевание крайних обручей.
б) Приводные ножницы и вальцовка (фиг. 4).
в) 800 и 800 шт.

Приводные ножницы и вальцовка

9. а) Резка и вальцевание средних обручей.
б) Приводные ножницы и вальцовка (фиг. 4).
в) 250 и 250 шт.

10. а) Сварка крайнего кольца.
б) Сварочный инструмент.
в) 110 и 110 шт.

11. а) Сварка среднего кольца.
б) Сварочный инструмент.
в) 70 и 70 шт.

Наряду с ацетиленокислородным методом сварки верхних и средних колец широкое распространение в практике бочечных заводов, в особенности за границей, получила электросварка, осуществляемая на машинах сопротивления (Stumpfschweissmaschinen) по способу Abschmelzverfahren. Время заварки с установкой и снятием кольца (один стык) около 2 мин. Расход электроэнергии в среднем на стык - около 500 kW/сек. Расход воды для охлаждения машины около 240 л/ч. Очень распространена машина сопротивления мощностью в 33 kVA завода AEG для сварки обручей бочек.

12. а) Нагонка в горячем состоянии средних колец на бочку.
б) Нефтяная печь для нагрева колец.
в) 350 и 300 шт.

13. а) Нагонка в горячем состоянии крайних колец на бочку.
б) Нефтяная печь для нагрева колец.
в) 160 и 145 шт.

14. а) Приварка лазка к обечайке.
б) Сварочный инструмент.
в) 50 и 50 шт.

15. а) Приварка ниппеля для спускного крана в днище.
б) Сварочный инструмент.
в) 90 и 90 шт.

Здесь так же, как и в некоторых предыдущих случаях, м. б. применена сварка вольтовой дугой посредством металлических электродов. Необходимая сила тока - 150 А; напряжение - 20 V, время сварки - 6 мин. для лазка, 3 мин. для ниппеля; расход электроэнергии - 0,4 kWh и соответственно 0,2 kWh. Расход электродов - 3 шт., длиной 330 мм, диаметром 4 мм. Электросварка лазков производится машинами постоянного тока мощностью в 6 kW, 30/15 V, 200/80 А. Один сварочный пост достаточен для заварки лазков и ниппелей при выпуске 1000 бочек в месяц.

16. а) Воздушно-гидравлическая проба бочки.
б) Компрессорная установка.
в) 25 и 22 шт.

Наряду с воздушно-гидравлической пробой бочек применяют испытание и воздухом. В последнем случае пробное давление доходит до 4 atm. Течь определяют окунанием бочек в воду или обмыливанием мест сварки. Мощность компрессора, необходимого для питания пробных станций, подсчитывается в зависимости от емкости бочек, часового выпуска, характера пробы и величины пробного давления.

17. а) Окраска готовых бочек.

В настоящее время окраска бочек механизирована как в смысле самого процесса окрашивания, так и в смысле подачи. Стандартных типов оборудования для окраски бочек не существует, в каждом частном случае заводы проектируют соответствующие устройства. Ниже приведен пример такого устройства одного крупного заграничного завода. Окрашиваемые бочки устанавливают на большой круглый стол, разделенный на ряд секторов; в каждом секторе имеется вращающаяся планшайба. Необходимая для работы краска (лаковая быстро сохнущая) помещается в баке (монжю) диаметром 275 мм, с откидной крышкой, манометром и штуцерами, откуда под давлением воздуха в 2 atm, через специальный аппарат для разбрызгивания (фиг. 5) поступает на окрашиваемый предмет.

Аппарат для разбрызгивания краски

Все это устройство помещено под вытяжной колпак, соединенный с эксгаустером. Скорость окраски на шестисекционном столе, примерно, 25—50 штук бочек в час.

Примечание. Нормы производительности сварочных работ, при применении ацетиленокислородного способа, даны при условии наличия центральной ацетиленовой станции в штуках за 6-часовой рабочий день. Последнее обстоятельство относится ко всем горячим операциям. Нормы производительности для случаев холодной обработки металлов даны из расчета 8-часового рабочего дня на 1 человека.

Выбор того или иного способа производства бочек в большой степени зависит от местных условий, таких как: цен на основные материалы, сырье, электроэнергию, газ и пр.; подбор оборудования бочечных заводов надлежит производить в каждом частном случае отдельно. Что же касается данных норм производительности, то последние могут служить ориентировочным материалом, т. к. стоят в непосредственной зависимости от успеха разрешения вопросов оборудования и организации производства.

Металлические бочки облегченного типа. Для экспортных целей, равно как для случаев быстрой амортизации тары, практика пользуется металлическими бочками облегченного типа. Толщина железа для названных бочек колеблется от 1 до 2 мм. Преимуществами бочек облегченного типа являются их значительно меньший вес и меньшая стоимость. Производство указанного типа бочек широко распространено в Европе и в особенности в Америке. Из русских заводов лишь заводы Южного машиностроительного треста изготовляют бочки из железа в 1,65 мм, обычного сварного типа.

Особенности производства легковесных бочек следующие: 1) Продольный шов бочек изготовляется сварным и закатанным в замок (фальц). Большинство немецких заводов (Mausen Maschinen-Fabrik и др.) и американских (The Republic Steel Package Company, Cleveland, О., и др.) производят бочки со сварным швом на сварочных машинах ацетиленокислородным способом. Время сварки шва, при толщине железа в 1 мм, на сварочной машине занимает около 2 мин. Фиг. 6 изображает обжимочный станок для закатки продольных швов обечаек; предварительно кромки листа надлежит загнуть на загибочном станке.

Обжимочный станок для закатки продольных швов обечаек бочек

Названные машины строятся ручные и приводные. Производительность пары машин - 50 обечаек в час. 2) В отличие от бочек тяжелого типа средние обручи не насаживаются на обечайку, а накатываются в виде волны в два приема на специальных накаточных станках. Производительность накаточного станка - 30 обечаек в час. 3) Днища бочек в большинстве случаев в заводской практике не приваривают, а закатывают на закаточных станках. Производительность станка - около 30 бочек в час.

Производство бочек, независимо от типа, требует обширных помещений. Средняя величина площади мастерских, установленная русской и заграничной практикой, 20—25 м2 на 1 рабочего. Площадь складских помещений - 150 м2 на 10000 шт. годового выпуска бочек. Оборудование мастерских устройствами для охраны труда работающих - обычное для сварочных, кузнечных и механических мастерских. Никаких специфических устройств не требуется.

В заключение следует указать на меры безопасности при эксплуатации и ремонте металлических бочек, предназначенных для горючих (бензин и пр.). Как известно, смесь паров бензина с воздухом при содержании паров от 2,6 до 4,8% от объема смеси уже огнеопасна, и при соприкосновении с пламенем или при случайном возникновении высоких температур дает взрыв с тяжелыми последствиями. Для предупреждения последних все бочки для огнеопасных жидкостей снабжаются специальными предохранителями. Фиг. 7 изображает предохранитель системы инж. Багрин - Каменского, изготовляемый заводом Тремасса (Ленинград).

Предохранитель системы инж. Багрин - Каменского

Обязательность применения предохранителей подтверждена официальными постановлениями Ленинградского и Московского советов. Эти предохранители гарантируют безопасность при эксплуатации бочек. Что же касается ремонта бочек (заварка трещин), то здесь рекомендуется до начала работ производить тщательную промывку водой, проветривание, продувку сжатым воздухом, и, наконец, требуется вести производство самого ремонта (заварки) при условии наполнения ремонтируемой бочки водой.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 2 - 1928 г.

Избранное