Proiectarea tehnologiei de execuție și montaj a unui rezervor sferic cu [602559]

MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE
UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIEȘTI
FACULTATEA INGINERIE MECANICĂ ȘI ELECTRI CĂ
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
INGINERIE ECONOMICĂ IN DOMENIUL MECANIC
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: IF

Vizat
Facultatea I.M.E., Aprobat,
Director de departament,
Prof. Univ. Dr. Ing. Ion NAE

PROIECT DE DIPLOMĂ

TEMA:
„Proiectarea tehnologiei de execuție și montaj a unui rezervor sferic cu
studiul tratamentelor termice post -sudare”

Conducător științific:
Prof. Univ. Dr. Ing. Gabriel Ma rius PETRESCU

Consultant științific:
Prof. Univ. Dr. Ing. Ion NAE
Absolvent: [anonimizat]
2019

UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIESTI
FACULTATEA: INGINERIE MECANICĂ ȘI ELECTRICĂ
DOMENIUL: INGINERIE ȘI M ANAGEMENT
PROGRAMUL DE STUDII: INGINERIE ECONOMICĂ ÎN DOMENIUL MECANIC
FORMA DE ÎNVĂ ȚĂMÂNT: IF

Aprobat,
Director de departament,
Prof. Univ. Dr. Ing. Ion NAE Declar pe propria răspundere că voi elabora personal proiectul
de diplomă și nu voi folosi a lte materiale documentare în afară
celor prezentate la capitolul „Bibliogr afie”.

Semnătură student(ă):
DATELE INIȚALE PENTRU PROIECTUL DE DIPLOMĂ
Proiectul a fost dat student: [anonimizat]: Georgiana Daniela V. D. FLINTAȘU
1) Tema proiectului: „PROIECTAREA TEHN OLOGIEI DE EXECUȚIE ȘI MONTAJ A UNUI REZERVOR
SFERIC CU STUDIUL TRATAMENTELOR TERMICE POST -SUDARE”
2) Da ta eliberării temei: 15.10.2018
3) Tema a fost primită pentru îndeplinire la data: 15.10.2018
4) Termenul pentru predarea proiectului: 17.07.2019
5) Elementele inițiale pentru proiect: Documentație tehnologică existentă în cadrul Catedrei „Inginerie Mecanică”
6) Enumerarea problemelor care vor fi dezvoltate:
Analiza constructiv funcțională a rezervorului sferic;
Proiectarea tehnologică de fabricați e a segmenților sfer ici;
Tehnologia de montaj a rezervorului sferic;
Optimizarea operațiilor de tratament termic aplicate rezervoarelor sferice.
7) Enumerarea materialului grafic (acolo unde este cazul):
1.Dispozitive de montaj;
2.Fișe pe asezări -racor d,
3.Racord R1;
4.Film tehnologic de montaj.
8) Consultații pentru proiect, cu indicarea părților din proiect care necesită consultarea: săptămânal
Conducător științific:
Prof. Univ. Dr. Ing. Gabriel Marius PETRESCU
Student: [anonimizat]: Semnătura:

UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIEȘTI
FACULTATEA: INGINERIE MECANICĂ ȘI ELECTRICĂ
DOMENIUL: INGINERIE ȘI MANAGEMENT
PROGRAMUL DE STUDII: INGINERIE ECONOMICĂ ÎN DOMENIUL MECANIC
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: IF

APREC IERE
privind activitatea absolvent: [anonimizat]: Georgiana Daniela V. D. Flintașu
în elaborarea proiectului de diplomă: „ PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE EXECUȚIE ȘI MONTAJ A
UNUI REZERVOR SFERIC CU STUDIUL TRATAMENTELOR TERMICE POST -SUDARE”

Nr. crt. CRITERIUL DE APR ECIERE CALIFICATIV
1. Documentare, prelucrarea informațiilor din bibliografie Excelent
2. Colaborarea ritmică și eficientă cu conducătorul temei proiectului de diploma Excelent
3. Corectitudinea calculelor, programelor, schemelor, desenelor, diagramel or și
graficelor Excelent
4. Cercetare teoretică, experimentală și realizare practică Foarte bine
5. Elemente de originalitate (dezvoltări teoretice sau aplicații noi ale unor teorii
existente, produse informatice noi sau adaptate, utile în aplicațiile inginerești) Foarte bine
6. Capacitate de sinteză și abilități de studiu individual Excelent
CALIFICAT IV FINAL Excelent
Calificativele pot fi: nesatisfăcător/satisfăcător/bine /foarte bine /excelent .

Comentarii privind calitatea proiectului/lucrării:
_____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________ ________________________
_____________________________________________________________________________________________
____________________________

Data: 17.07.1019
Conducător științific

Prof. Univ. Dr. Ing. Gabriel Marius PETRESCU

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 2
CUPRINS

Cuprins …………………………………………………………………………………. ……… ………. 2
Introducere ……………………………………………………………………………… ……………… 4
Capitolul I. Analiza constructiv fun cțională a rezervorului sferic (condiții tehnice, materiale
și semifabricate, probleme tehnologice la fabricarea și montarea rezervorului) ……. 7
1.1. Analiza constructivă a rezervorului sferic de 1000 m3 și principalele probleme tehnologice
privind fabricarea și montarea acestuia ……………………………………… ……… ………… 7
1.2. Materiale folosite pentru confecționarea mijloacelor de depozitare a gazelor
lichefiate ……………………………………………………………………… …………. …… 9
Capitolul II. Proiectarea tehnologică de fabricație a segmenților sferici …………… ………. ……. 12
2.1. Alegerea semifabricatului …………………………………………… ……….. ………….. ……. 12
2.2. Structura constructivă a mantalelor rezervoarelor sferice …………… ……….. …………. …….. 12
2.3. Întocmirea filmului tehnologic de realizare a segmentului 14 ……… ……….. …………. ………. 19
2.4. Proiectarea bazării și fixării pentru operațiile din filmul tehnologic .. ……….. ………….. ……. 22
2.5. Întocmirea documentației tehnologice ……………………………….. ……….. ………….. ……. 22
Capitolul III. Tehnologia de montaj a rezervorului sferic ……… …………………………… ……… …….. 28
3.1. Consider ații generale ………… ………………………………………………. ………. …….. 28
3.2. Premontajul î n uzin ă al semisferelor …………………………………………… …….. ………. 28
3.3 Montajul rezervorului sferic ……………………………………………………… ………. …….. 30
3.4. Întocmirea filmului tehnologic de montaj ………… …………………………… ……… ……. 32
3.5. Sudarea rezervorului sferic …………………………………………………….. …….. …….. 47
3.5.1. Considerații generale ………………………………………………… …………… 47
3.5.2. Considerații tehnice privind alegerea materialelor de adaos pentru
sudură…………………………… …………………………………………………………………….. 48
3.5.3. Considerații tehnice privind stabilirea parametrilor de sudur ă ………………… ….. 50
3.5.4. Stabilirea para metrilor la operația de sudare manuală a tronsoanelor
picioarelor …………………… ……………………….. ………………………. ……… ……. 51
3.5.5. Stabilirea parametrilor la operațiile de sudare manuală a mantalei rezervorului
sferic ……….. …………………………………………………………………………………………. 53
3.5.6. Considerații tehnice privind ordinea de sudare a segmenților …… ………….. ….. 54

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 3
3.5.7 . Prescripțiile privind controlul calității și recepția subansamblului
MANTA .……………………………………………………… ……………………
58
Capitolul IV. Optimizarea operațiilor de tratament termic aplicate rezervoarelor sferice …….. 59
4.1. Necesitatea aplicării tratamen telor termice ……………………………… ………………. …… 59
4.2. Aspecte privind calculul consumului de combust ibil la aplicarea TT G………… ………… ……. 63
4.3. Alegerea regimurilor sigure de detensionare termică…………….. ………… …….. ……………… 65
4.4. Metodă practică de optimizare a TT G aplicat ă rezervoarelor sferice …………….. ………… ….. 66
Norme de tehnica securității muncii …………………………………………… ………………… …….. 67
Concluzii și contribuții generale ……………………… …………………………. ………… …………………… 70
Bibliografie …………………………………………………………………………………………………………….. ………….. 73
Anexă -program de calcul pentr u optimizarea TTG ………………………………………………………………. 75

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 4
INTRODUCERE

Rezervoare le reprezintă recipiente cu capacități de depozitare mai mari de 3 m3, forme și
dimensiuni variate, executate din diverse materiale și des tinate depozitării diferitelor produse în stare
lichidă și semilichidă.
Alegerea celui mai corespunzător tip de rezervor se face în funcție de mai mulți factori ca:
➢ condițiile de lucru impuse și condițiile climatice ;
➢ caracteristici le constructive ale r ezervoarelor de diferite tipuri ;
➢ indicatori tehnico -economici ai proiectării construcției, montajului și exploatării rezervoarelor.
Din punct de vedere al condițiilor de lucru, r ezervoarele trebuie să corespundă următoarelor
cerințe:
➢ să fie etanșe în raport cu produsul depozitat;
➢ să fie durabile și puțin sau deloc sensibile la acțiunea chimică, electrochimică sau mecanică a
produsului depozitat;
➢ să permită o ușoară curățire a depu nerii;
➢ să fie prevăzute cu echipamentul necesar, corespu nzător atât umplerii, cât și golirii lor.
➢ să asigure o perfectă securitate a depozitării produsului;
➢ să fie economice la exploatare și ușor de deservit, supravegheat și controlat etc.
Din punct de vedere al caracteristicilor constructive, rezervoarele tre buie să corespundă
următoarelor cerințe :
➢ soluțiile constructive adoptate și formele rezervoarelor să fie simple;
➢ capacitatea lor de depozitare să fie optimă;
➢ construcția rezervoarelor să permită executarea și montarea rapidă a tuturor elementelor
componen te, iar dimensiunile semifabricatelor să se înscrie în limitele gaba ritelor
transportabile pe drumuri, șosele, autostrăzi, căi ferate;
➢ să fie folosite la maximum, asigurându -se un consu m minim de metal pe uni tatea de capacitate
de depozitare.
Ca indicator i tehnico – economici pentru rezervoarele de depozitare se menționează:
➢ prețul de cost al rezervorului propriu -zis;
➢ prețul de cost al instalațiilor anexe ale parcurilor de rezervoare;
➢ consumul de metal;
➢ consumul de beton și beton armat;

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 5
➢ volumul total al lu crărilor de pământ;
➢ volumul lucrărilor de construcție.
Lungimea considerabilă a cusăturilor sudate, care în cazul rezervoarelor de mare capacitat e,
ajunge la câțiva kilometri și eventuala apariție a unor defecte de sudare complică și mai mult condițiile
de lucru a rezervoarelor. O particularitate caracteristică a rezervoarelor pentru depozitarea produse lor
volatile, o constituie regimul de ventilație a presiunii din spațiul de vapori.
Prin creșterea suprapresiunii în spațiul de vapori, se complică constr ucția rezervo rului, dar se
îmbunătățesc indicatorii economici datorită reducerii pierderilor de produse petro liere prin vaporizare.
Lichidele corozive și mai ales țițeiurile sulfuroase înrăutățesc mult condițiile de lucru ale
rezervoarelor metalice.
Durata de serviciu a unui rezervor de oțel conținând lichide volatile corozive, depinde în
primul rând de calita tea materialelor folosite și de modul în care este realizată protecția anticorozivă.
Ca urmare a tuturor acestor cerințe în industrie cele mai ut ilizate rezervoare sunt:
➢ cilindrice – pentru depozitarea substanțelor lichide cu presiunea de vapori ce nu depășește cu
100…250 mm col. H 2O presiunea atmosferică ;
➢ sferice – pentru presiuni de vapori cuprinse între 2…34 atmosfere ce depozitează volume ma i
mari de 300…500 m3 de gaze și lichide.
Rezervorul sferic reprezintă construcția cea mai avantajoasă a unui recipient , deoarece necesită
volum de metal redus în raport cu masa de lichid sau de gaz ce poate fi depozitată și datorită
repartizării uniforme a tensiunilor din manta ce se nasc ca urmare a presiunilor interioare [1, 8] .
Prin gaze lichefiate (GL) se înțeleg în general acele elemente chimice sau amestecuri de
combinații organice (hidrocarburi) sau anorganice constituite din diferite elemente chimi ce, cu punct
de fierbere scăzut, care, la temperatura standard normala (200 și la presiunea (manometric ă) 25
kgf/m2)se găsesc în stare lichid ă. Conform Instrucțiunilor Tehnice C5 -67 al Inspectoratului de Stat
pentru cazane și instalații de ridicat (ISCIR), prin gaz lichefiat se înțelege orice gaz a cărui temperatur ă
critic ă este sub -10oC.
Gazele lichefiate pot fi obținute în moduri diferite, din gaze naturale (GNL), din gaze petroliere
(GPL) și din alte gaze (amoniac, H 2, O2, He etc.).
În practica mondia lă a fabricării, transportului, depozit ării și utilizării acestor gaze lichefiate,
adeseori este folosit termenul "criogenic".
Prin criogenie se înțelege procedeul de obținere și manipulare a produselor la temperaturi joase
și foarte joase.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 6
Principalele aplicații curente ale criogenie i sunt:
➢ separarea gazelor prin distilare fracționat ă;
➢ transportul și depozitarea gazelor (0 2, N 2, Ar, gaze naturale, H, He etc.) în stare lichefiat ă la
temperaturi foarte scăzute , gazele lichefiate ocupând un volu m de circa 6 00 de ori mai mic
decât la temperaturi normale;
➢ fabricarea celui artificial;
➢ realizarea îmbinărilor prin f retaj;
➢ efectuarea TT sub O°C pentru o țeluri austenitice;
➢ în chimi e și fabricarea maselor plastice.
Pentru depozitarea gazelor lichefiate se folosesc rezervoare sferice, iar capacităț ile cele mai
întâlnite sunt: 600 m3, 1000 m3, 1500 m3, 2000 m3, 2500 m3, 3000 m3, 5000 m3.
În proiect ne ocup ăm de tehnologia de fabricație și montare a unui rezervor sferic cu capacitate
nominala de 1000 m3 și studiul al egerii materialelor și tratamentelor termice.
Acest rezervor are o construcție obișnuit ă (cum rezult ă din desenul de ansamblu), însă ridică
o serie de probleme tehnologice în legătur ă cu modul de alegere a semifabricatelor, alegerea
procesului de trasare și de t ăiere pentru a economisi i cât mai mult timp și a utiliza c ât mai eficient
materialul, alegerea procedeelor de sudare (uzina și locul de montaj), alegerea procedeului tehnologic
de realizare a tratamentului termic, de recoacere de detensionare a rezer vorului sferic.
Pentru fiecare din aceste probleme am expus în cadrul proiectului procede e c1asice de
proiectare, fabricare și montare a rezervorului sferic, precum și unele procedee noi rezultate din
practica construcției cât mai econo mice.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 7
CAPITOLUL I
ANALIZA CONSTRUCTIV FUNCȚIONALĂ A REZERVORULUI SFERIC
(CONDIȚII TEHNICE, MATERIALE ȘI SEMIFABRICATE, PROBLEME
TEHNOLOGICE LA FABRICAREA ȘI MONTAREA REZERVORULUI)

1.1. Analiza constructivă a rezervorului sferic de 1000 m3 și principalele probleme
tehnologic e privind fabricarea și montarea ace stuia

Pentru depozitarea substanțelor lichide care au presiunea de vapori ce nu depășește cu 100..250
mm col. H 2O presiunea atmos ferică , se folose sc rezervoare de formă cilindri că.
Pentru substanțe ce au presiuni de v apori ce depășesc 250 mm col. H 2O pes te pre siunea
atmosferică, ajungând pană la 2 atm și pentru un volum mare , se folosesc rezervoare în formă de
picătură ( rezervoare de medie presiune).
Pentru presiuni de vapori mari, cuprinse între 2…34 at m și un volum geometric m ai mare de
300 m3, se folosesc rezervoare sferice (rezervoare de înaltă presiune).
Substanțele care au presiuni de vapori mari sunt gaze în stare lichefiată (GPL, GNL).
Depozitarea în stare lichidă este mai economică , deoarece volumul va fi de 500…600 ori mai mic
decât cel din starea naturală.
În prezent pentru depozitarea gazelor lichefiate sunt folosite următoarele procedee:
➢ depozitarea la temperatura atmosferică și la o presiune cel puțin egală cu presiunea de vapori
la temperatura respect ivă;
➢ cu răcire parțială și sub presiune;
➢ cu răcire totală la presiune atmosferică sau cu o ușoară suprapres iune.
Condiții de operare
Tipuri constructive de rezervoare sferice
Pentru depozitarea gazelor lichefiate se folosesc următoarele tipuri de rezerv oare sferice:
➢ rezervoarele sferice de presiune (fără izolație termică, fără răcire) destinate depozitării G PL.;
aceste tipuri de rezervoare sferice sunt folosite la capacități nominale de depozitare
V  600 m3;
➢ rezervoarele sferice cu răcire parțială , des tinate depozitării amoniacului, propanului,
propilenei, etc.; în acest caz, printr -o refrigerare medie se asigură o depozitare economică

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 8
avantajoasă, deoarece are loc o reducere majoră a presiunii de depozitare, devenind astfel
posibilă utilizarea rezervoa relor sferice de dimensiuni mai mari;
➢ rezervoarele sferice cu răcire totală (cu refrigerare maximă), destinate depozitării G NL,
clorului, etilenei, etc ..;
➢ rezervoarele sferice cu presiune ridicată, cu răcire totală, destinate depozitării hidrogenului,
heliului, etc.; în acest caz termoizolarea se realizează prin vacuuma re, man taua sferică a
rezervorului trebuie să aibă o formă geometrică perfectă și să fie executată în condiții
ireproșabile.
Tehnicile și tehnologiile de depozitare au condus la concepe rea și proiectarea a dou ă tipuri de
rezervoare sferice supraterane , așa cum se poate observa în figura 1.1, [2]:
a. RSS neizolate termic, cu sau f ără stropire cu ap ă;
b. RSS izolate temic, cu manta simpl ă sau dubl ă.
Avantajele principale ale rezervoarelor sferice su nt următoarele :
➢ pentru o aceeași capacitate de depozitare mantaua lor are cea mai mică suprafață, din acest
motiv consumul de metal este redus ;
➢ costul specific al depozitării G L este redus ;
➢ au o formă geometrică avantajoasă pentru preluarea solicitărilo r datorate presiun ii interioare ;
➢ încărcările și eforturile datorate tasărilor sunt minime .

Fig. 1.1. Tipuri de rezervoare sferice din punctul de vedere
al tehnicii și tehnologiei de depozitare [2].

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 9
1.2. Materiale folosite pentru confecționarea mijl oacelor de depozitare
a gazelor lichefiate

Funcționând , de obicei cu parametri de lucru ridicați și prezentând pericol de avarii în
exploatare, rezervoarele sferice necesită folosirea unor oțeluri cu garanții speciale care să asigure
siguranța necesară î n exploatare [10, 11,12].
Aceste oțeluri sunt oțeluri de uz general destinate construcției recipientelor sub presiune care
lucrează în aer liber, precum și oțeluri destinate construcției rezervoarelor și instalațiilor pentru
depozitarea și transportul gaz elor lichefiate.
Oțelurile pentru recipiente sub pres iune trebuie să aibă proprietăți mecanice statice (limita de
curgere și alungirea la rupere) bune, precum și proprietăți de sudabilitate și siguranță față de ruperea
fragilă.
Gradele diferite de severi tate ale condițiilor de exploatare, apreciate prin nat ura solicitărilor și
prin valoarea temperaturii minime de exploatare, ca și importanța diferită a ansamblurilor în
componența cărora intră recipientele sub presiune, au determinat existența unei game bo gate de oțeluri
care pot fi folosite pentru construcți a acestora.
În ceea ce privește oțelurile, ca materiale metalice des utilizate în construcția rezervoarelor
sferice, din punct de vedere al particularităților structurale și de compoziție chimică, aces tea pot fi
împărțite în mai multe categorii.
În preze nt, în construcția mijloacelor de depozitare cu G L se folosesc, în general, următoarele
materiale:
➢ oțeluri obișnuite cu conținut redus de carbon;
➢ oțeluri slab al iate cu Ni (2,25%, 2,5% și 3,5%) , acestea sunt oțeluri rezistente până la
temperaturi coborâte de – 1000C;
➢ oțeluri aliate cu 8 – 9% Ni care se pot utiliza la temperaturi de sub – 1850C.
Oțeluri cu conținut mediu de Ni se livrează în stare normalizată sau dublu normalizată.
Oțelurile cu conținut înalt de Ni se austenitizează (uneori chiar o dublă austenitizare) prin încălzire la
o temperatură superioară punctului A 3 cu 50…70 °C, urmată de răcire în aer. Uneori în scopul
realizării unei omogenități deosebite se efectuează suplimentar o revenire sub 600°C.
Oțelurile aliate cu Ni au proprietăți de rezistență relativ scăzute. Ele sunt caracterizate însă
printr -o omogenitate ridicată și prin tenacitate garantată până la -80°C, în cazul oțelurilor cu 5%Ni.
Oțelurile cu 9%Ni au o structură austenitică, care nu prezintă sensibilitat e la îmbătrânire și nici

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 10
tendință la rupere fragilă.
Aceste oțeluri sunt utilizate cu precădere în construcția instalațiilor pentru depozitarea și
transportarea gazelor lichefiate ale căror temperaturi sunt adesea foarte scăz ute.
Sudarea oțelurilor cu Ni trebuie făcută cu precauții speciale. Operația de sudare se execut ă de
obicei în atmosferă neutră (Ar). Este necesară utilizarea unor electrozi cu compoziție chimică adecvată
pentru fiecare marcă de oțel.
La alegerea unui an umit material pentru realizarea mijloacelor de depozitare a GL se va ține
seama în primul rând de următorii factori:
➢ rezistenta lor mecanic ă și comportarea la efectul de crestătur ă la temperaturi scăzute ;
➢ tehnologia de fabricație a mijlocului de depozitare avut în vedere;
➢ indicatorii tehnico -economici ai materialului;
➢ unele condiții sau criterii speciale: coeficientul de dilatare liniar ă, coeficientul de
conductivitate termic ă, suprafața expus ă radiațiilor solare, rezistenta la coroziune, temperatura
de top ire, suda bilitatea etc.
Tabelul 1. Materiale recomandate a fi folosite , [10].
Gazul
lichefiat Temperatura
de depozitare
la presiune atmosferică,
[0C] Temperatura
minim ă de calcul
a mijlocului
de depozitare a GL,
[0C] Materiale recomandate a fi
folosit e în construcția
mijloacelor de
depozitare a GL conform ASTM
Amoniac -33,4 -35 oțel A-201, modificat
Propan -42,6 -50 oțelurile A -201.. .A -300
Acetilena -83,6
-100 oțelurile A -203 grad D, A -300
Etan -88,6
Etilena -103,6
-200 oțelul austenitic
A-270
CsO,20% Metan -161,4
Oxigen -181,9
Argon -185,5
Fluor -188,5
Azot -195,8
Neon -246,1
-270 aluminiu B -209 si 5083
aliaje de aluminiu. Hidrogen -253,0

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 11
Heliu -269,0 oțeluri aliate (austenitice) de tip
304, 304L sau 347.
oțel austenitic A -270
Temperatura de depozitare este temperatura de fierbere la presiunea atmosferică.
Rezervoarele sferice cu capacitate de 1000 m3 sunt executate din o țeluri cu granulație fină,
datorit ă caracteristicilor mecanice s uperioare o țelurilor carbon obiș nuite.
În tabelul 2. sunt prezentate unele mărci de oțeluri folosite la execuția rezervoarelor sferice
de 1000 m3.
Tabelul 2. Mărci de oțeluri folosite pentru rezervoare sferice , [10].
Marc ă
material Norma de
produs ;
provenienț ă Propri etăți chimice
C Mn Si Cr Ni Al S P V
[%] [%] [%] [%] [%] [%] [%] [%] [%]
BH-36S Rheinstahl max. 0,90… 0,10… – – Min. max. max. –
Germania 0,18 1,60 0,50 0,15 0,03 0,03
BH-51S Rheinstahl max 1,20.. . 0,10… – 0,50.. . – max. max. 0,10 .. .
0,22 Germania 0,20 1,80 0,50 0,80 0,03 0,03
P255GL SR EN
10028/3 -96
Romania 0,18 1,10… 0,17.. . max. max. Min. max. max. max.
1,60 0,45 0,30 0,30 0,02 0,02 0,02 0,09

UHB –
2N50 W75 1113 max 0,40. .. 0,15… max. max. 0,02. .. max. max. max.
Suedia 0,10 0,70 0,35 0,20 0,75 0,05 0,025 0,02 0,10

Trebuie avut în vedere ca din aceleași calități de material sunt executate și alte recipiente sub
presiune, dar cu exigen țe asupra caracteristici lor chimice și mecanice la un nivel mai scăzut , situație
ce ar fav oriza schimbarea calității oțelului în cadrul uzinei constructoare.
Este foarte important ca în certificatele de calitate ale o țelului de granulație fină R510 .7a/51 ,
P255GL (SR EN 10028/3 -96) să fie evidențiate elementele chimice atât pe produs c ât și pe oțel lichid,
ceea ce permite calcularea c ât mai corect ă a carbonului echivalent (Ce) necesar la stabilirea
tehnologiei de sudare.
De asemenea este necesar ca fiecare segment trimis în șantier să fie însoțit de o fi șă de
măsurători de unde s ă reiasă dimensi unile nominal e și reale. În cazul de abateri dimensionale, în limita
toleran țelor admisibile, acestea ar putea ajuta montatorul în distribuirea lor favorabil ă montajului.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 12
CAPI TOLUL 2.
PROIECTAREA TEHNOLOGICĂ DE FABRICAȚIE A SEGMENȚILOR
SFERICI

2.1. Aleg erea semifabricatului

Pentru realizarea segmentului se alege din STAS 11502 – 89 un semifabricat tip tablă din
material P255GL (SR EN 10028/3 -96) având următoarele forme constructive și dimensiuni date în
fig. 2.1:
L
ls

Fig. 2.1. Semifabricat tip tablă .
l-lățimea tablei; L -lungimea tablei; s -grosimea tablei .
L = 10 m
l = 20 m
s = 45 mm

2.2. Structura constructivă a mantalelor rezervoarelor sferice

Deoarece suprafețele sferice sunt nedesfășurabile, mantalele rezervoarelor sferi ce se realizează
îmbinând prin sudare cap la cap mai multe elemente (segmenți, clinuri, petale) sferice obținute prin
deformarea plastic ă a unor semifabricate plane [16, 17].
Problem a structurării constructive a mantalelor rezervoarelor sferice, constând în împărțirea
mantalei în elemente poligonale sferice, stabilirea dimensiunilor caracteristice ale acestora și
determinarea configurației și dimensiunilor semifabricatelor plane din care rezult ă prin deformare
plasti că elementele poligonale sferice, revin e în actualitate datori ă preocupărilor privind realizarea sau
extinderea parcurilor de rezervoare sferice și tendințelor de lărgire a domeniului de utilizare a acestor
mijloace economice de stocare a gazelor lichefiate [8, 9] .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 13
Metoda divizării mantalei în poligoane sferice regulate
Pentru structurarea constructi vă a mantalei unui rezervor sferic prin aceast ă metod ă modern ă,
se consider ă schematizare a acesteia prin SMS ( suprafaț ă mediana sferic ă) și se procedează astfel
[14,15,16 ]:
➢ se înscrie în SMS unul di n cele 5 poliedre regulate (poliedre compuse numai din poligoane
regulate congruente, poliedre numite și "purpurile lui Plato n") ce pot fi construite: tetraedrul
(cu cele patru fe țe triunghiuri echilatera le), hexaedrul (cu cele șase feț e pătrate ), octaedru l (cu
cele opt fe țe triunghiuri echilaterale), dodecaedrul (cu cele douăsprezece fețe pentagoane
regulate) sau icosaedrul (cu cele douăzeci de fe țe triunghiuri echilaterale); toate vârfurile
poliedrului regulat înscris aparțin SMS, iar centrul sferei coinc ide cu centrul poliedrului;
➢ prin perechile de vârfuri ce mărginesc fiecare muchie a poliedrului regulat se construiesc
cercuri mari, care divizează SMS în poligoane sferice regulate (triunghiuri, pătrate sau
pentagoane sferice);
➢ poligoanele sferice regulat e se împart , cu ajutorul unei rețele de cercuri mari, în poligoane
sferice de dimensiuni mai mici, realizabile cu tehnologiile actuale.
La folosirea acestei metode de structurare constructiv ă trebuie luate în considerare următoarele
aspecte:
➢ toate laturil e poligoanelor sferice ce compun mantaua rezervorului trebuie sa f ie arce
aparținând unor cercuri mari ale SMS; respectarea acestei prescripții este important ă,
permițând folosirea direct ă în calculele privind dimensiunile caracteristice ale poligoanelor
sferice, a conceptelor, teoremelor și relațiilor dezvoltate în dome niul matematicii numit
trigonometrie sferic ă;
➢ poligoanele sferice regulate ce constituie baza structurării SMS trebuie astfel alese și
subdivizate, încât la realizarea mantalei rezervorului să nu existe puncte în care se întâlnesc
mai mult de trei îmbinări sudate;
➢ poligoanele sferice regulate în care este împărțit ă SMS se subdivizează astfel încât să se poată
realiza din table semifabricat uzuale, (dimensiuni standardizate), folosind utilaje de deformare
plastic ă disponibile, iar distan ța minim ă dintre îmbinările sudate ce intersectează o latur ă a
unui poligon s ă aibă valoarea ls = max (3s; 100 mm).
Structurarea constructiv ă prin aceast ă meto dă a cunoscut mai multe variante de utilizare
pract ică cum ar fi structurarea folosind ca baz ă hexaedrul (cubul) și subdivizarea pătratelor sferice
obținute în 34 de patrulatere sferice aproape congruente (20 în zona ecuatorial ă și câte 7 în cele dou ă

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 14
zone polare) s -au utilizat în cazul rezervoarelor cu ca pacitatea de 10 00 m3 și 1800 m3 pentru stocarea
gazelor lichefiate (propan, propilena), construite în România și SUA (fig. 2.2). Dimensiunile
caracteristice necesare structurării constructive a mantalelor sferice pe baza hexaedrului, cu vârfurile
teșite se pot stabili folosind datele și relațiile prezentate în tabelul 3.
Analizând tabelul 3 ce conține volumul maxim al rezervorului pentru care elementele
poligonale sferice din comp unerea mantalei pot fi realizate dintr -o singura tabla semifabricat, rezult ă
că, în cazul rezervoarelor sferice cu capacități mari, este necesar ă subdivizarea poligoanelor sferice
regulate care constituie baza de structurare constructiv ă în mai multe eleme nte poligonale ce pot fi
fabricate din table semifabricat cu dimensiunile uzua le de livrare.
În cazul structurării folosind ca baz ă hexaedrul, pătratele sferice se divizează în patrulatere
sferice vezi fig. 2.2 ale căror dimensiuni caracteristice se pot de termina parcurgând următorul algoritm
(fig. 2.3):
➢ se poziționează SMS astfel î ncât planul ecuatorial să fie un plan de simetrie al pătratului sferic
ce se divizează, iar axa polilor s ă conțină centrele a doua pătrate sferice opuse și se consider ă
un sistem de coordonate triortogonal, având originea în centrul SMS, axa OZ pe direcția axei
polilor și axele OX, OY în planul ecuatorial, pe direcțiile definite de cen trele de simetrie ale
celor două pătrate sferice opuse;
➢ se definește patrulaterul sferi c ce constituie o subdiviziune a pătratului sferic prin trasarea
cercurilor mari ce -l delimitează (doua meridiane și doua cercuri având OY ca diametru) și se
consider ă partea acestui patrulater situat ă în zona supraecuatoriala a SMS, se apreciază
masurile αo si αk ale unghiurilor diedre dintre planul XOZ și planele cercurilor meridiane ce
delimitează patrulaterul sferic și măsura β a unghiului diedru dintre planul cercului mare ce
mărginește partea supraecuatorial a patrulaterului sferic;
➢ cu ajutorul unui f ascicul de plane conținând axa OY și al unui fascicul de plane conținând axa
OZ, se trasează pe porțiunea considerat ă a patrulaterului sferic o rețea de cercuri mari
(meridiane și cercuri având OY ca diametru), cu nodurile a ji , i = O…n, j = O…k; număr ul k se
alege par (de exemplu k = 2) și în aceste condiții , nodurile având indicele j = m = k/2 aparțin
meridianului situat în planul bisector al unghiului diedru (cu măsura δ = αo – αk) al planelor
conținând meridianele ce delimitează patrulaterul sferic;
➢ se determin ă coordonatele xji, yji, zji ale nodurilor ;
➢ se calculează lungimile arcelor de meridian a jiajo;
➢ se calculează lungimile arcelor de cerc mare a jiami.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 15
Folosind algoritmul prezentat și ținând seama de relațiile de simetrie specifice punctelor și
liniilor aparținând suprafețelor sferice se pot determina și dimensiunile caracteristice ale zonei
subecuatoriale a patrulaterului sferic considerat.
Pentru trasarea conturului de baz ă a semifabricatului plan din care se obține prin deformare
plastic ă patrulaterul sferic considerat, se folosește ,,metoda desfășurării după tangent ă", care
presu pune ca transpunerea patrulaterului sferic pe planul tangent la SMS în punctul a mo se face cu
conservarea lungimii arcelor a jiajo si ajiami, j = 0…k, i = 0 …n. Tangentele în a mo la meridianul din
planul bisector (cu indicele j = m = k/z) și la ecuator definesc planul de " desfășurare " al patrulaterului
sferic și formează în acest plan un sistem de axe ortogonale. Ținând seama de aceste aspecte, la
începutul operației de trasare a conturului de baza corespunzător porțiunii supraecuatoriale a
patrulaterulu i sferic considerat, se marchează pe tabla semifabricat un sistem de referinț ă cu axele XX'
si YY' perpendiculare și originea în Ao = XX' ∩ YY' și se poziționează pe axa YY' punctele M o si N o
astfel încât MoAo = aooam0, NoAo = ak0am0, după care se parcurge un proces iterativ, cu i = l…n etape
având următorul conținut :
➢ se marchează punctul Ai
 XX' astfel încat AiAo = am0ami;
➢ se trasează un arc de cerc cu centrul în A i și raza
 mi = amia0i, un arc de cerc cu centrul în M o
și raza ρ' Mi = a0ia00 și la intersecția lor se marchează punctul MG ;
➢ se trasează un arc de cerc cu centrul în A i și raza ρNi = amiaki, un arc de cerc cu centrul în N 0 și
raza ρ'Ni = akiak0 și la intersecția lor se marchează punctul Ni. .
Conturul de baz ă ce se obține prin unirea Mi, Ni , i = O…n se corectează prin translatarea
liniilor sale cu distan ța tehnologică qt .
Într-un mod similar celui anterior prezentat se construiește și conturul de trasare al porțiunii
subecuatoriale a l patru laterului sferic considerat.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 16

Tabelul 3. Date privind structurarea constructivă a mantalelor sferice în poligoane sferice regulate , [17].
A. STRUCTURA MANTALEI SFERICE
Poliedrul înscris în SMS folosit ca baz ă la structurarea constructiv ă HEXAEDR U
Forma fe țelor poliedrului x
Numărul fețelor poliedrului 6
Lung imea unei muchii a poliedrului 1,154701 R
Schița mantalei sferice divizate în poligoane regulate Fig 2.2
Schița "desfășuratei " poligoanelor sferice Fig. 2.3

B. DIMENSIUNILE CARACTERISTI CE ALE DESFĂȘURATELOR POLIGOANELOR
SFERICE
Rmin 0,785398 R
Rmax 0,955317 R
Măsura unghiului a, o 90
Abaterea de la rectilinitate a muchiilor, f 0,109887 R
L1, (dimensiune de g abarit) 1,570796 R
L2, (dimensiune de gabarit) 1 570796 R
C. POSIBILITĂȚI DE STRUCTURARE C ONSTRUCTIVE,
FĂRĂ SUBDIVIZAREA POLIGOANELOR SFERIC E
Raza maxi mă a rezervorului, *R, m 1,9
Volumul maxim al rezervorului * V, m3 29

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 17

Fig. 2.2 . Divizarea în patrulatere sferice , [16].

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 18

Fig. 2.3 . Algoritm pentru divizarea în patrula tere sferice , [16].

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 19
2.3. Întocmirea filmului tehnologic de realizare a segmentului 14

Filmul tehnologic este o etapă importantă în proiectarea procesului tehnologic de fabricație
care determină structura procesului și a operațiilor tehnologice.
Număru l de op erații și faze tehnologice necesare executării piesei se află în strânsă legătură
cu condițiile tehnico -funcționale prescrise pentru piesă [2, 3].
O succesiune corectă a operațiilor se stabilește ținând cont de posibilitățile de realizare și de
considerentele economice.
Operațiile și fazele filmului tehnologic sunt date în tabelul 4.

Tabelul 4. Filmul tehnologic de realizare a segmentului 14 , [2]:
Operația Denumirea operației Schița operației
1 Curățare semifabricat
2 Trasare p etală după șablon ,
punctare contu r

3 Debitare termică după șablon

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 20
Operația Denumirea operației Schița operației
4 Matrițare petală la cald
(încălzire în prealabil la
850 – 900 ° C)

4’ Curbarea petalei pe mașina
cu trei role profilate

5 Tratament termic de
normalizare

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 21
Operația Denumirea operației Schița operației
6 Prelucrare rost sudură prin
polizare sau mortezare

7 Control dimensional

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 22
2.4. Proiectarea bazării și fixării pentru operațiile din filmul tehnologic

Pentru realizarea operațiilor de vălțu ire se utilizează mașina de vălțuit cu valțuri profilate.
În vederea realizării operațiilor de șanfrenare se utilizează un dispozitiv de sudare cu 2 capete
înclinate corespunzător pentru obținerea șanfrenului dorit.
Pentru realizarea operațiilor de poliz are se utilizează polizor manual .

2.5. Întocmirea documentației tehnologice

I. Curățirea tablei
Necesitatea eliminării influențelor nocive ale straturilor de acoperire, formate din rugină, oxizi,
impurități, impune curățirea semifabricatelor înainte d e prelucrarea propriu -zisă.
Operația de curățire trebuie să asigure îndepărtare a completă a impurităților, oxi zilor
defectelor superficiale.
Principalele procedee tehnologice pentru curățirea semifabricatelor sunt :
➢ procedee me canice ;
➢ procede e termice ;
➢ procedee chimice .
Analizând reperul prezentat în tema de proiectare segment, din punct de vedere dimensional,
constructiv și al tipului de producție se folosește ca metodă de curățare sablarea cu particule de nisip
și particule abrazive cu ajutorul in stalației de sablare .

II. Deformarea la raza interioară a segmentului pe val ț

Îndoirea tablelor este operația tehnologică de bază de care depinde calitatea aparaturii
fabricate .
Se realizează prin deformare plastică în timpul deplasării unui semifabricat între val țuri
antrenarea realizându -se pe seama for țelor de frecare.
În timpul îndoirii, caracteris ticile mecanice ale materialului îndoit se schimbă în sensul în care
crește rezistența și duritatea și scad caracteristi cile plastice.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 23
Vălțuirea se rea lizează pe o maș ină de vălțuit cu 3 valțuri profilate cu următoarele caracteristici
tehnice :
➢ lățimea maximă a tablei : 4000 mm ;
➢ diametrul rolei superioare : 1025 mm ;
➢ diametrul rolei inferioare : 986 mm ;
➢ viteza maximă de vălțuire : 6,14 m/min ;
➢ viteza mini mă de vălțuire : 3,12 m/min ;
➢ puterea instalată a valțului : 425,5 kW ;
➢ gabarit mașină :
• lungime : 13550 mm ;
• lățime : 4550 mm ;
• înălțime : 4668 mm ;
➢ greutatea mașinii, fără echipament electric de comandă : 291800 kg .
Parametrii tehnologici ai procesului de c urbare se calculează cu ajutorul următoarelor relații [2]..
A. Relaxarea elastică a tablei
kEs
RRe i=
+1
215,
, (1)

unde: E este modulul de elasticitate al materialului : E = 2,05105 N/mm2 ;
s – grosimea tablei : s = 45 mm ;
Re – limita elastică a materialului : R e = 350 N/mm2;
Ri – raza interioară a segmentului : R i = 6200 mm .
510,27582,05 10 251,52 350 6200k==+

B. Valo area unghiului 

() sin=+a
R Di l 2 , (2)
unde: a este distanța dintre valț urile inferioare : a = 2000 mm ;
Dl – diamet rul valțului inferior : D l = 291,6 mm .
() sin,, =+=2000
26200 29160157

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 24
sin () = 0,157   = 9°
C. Momentul încovoietor




−=3k14sbRM2 2
e
i , (3)

unde: b este lățimea segmentului : b = 1948 mm ;
k – coeficient calculat ante rior : k = 0,2758 .
22
3 350 1948 25 0,3731 10 336409,61243iM−  = −  = 
Nm
D. Forța aplicată tablei de valțul inferior
()3101590,72 10345602,643sin 6200 0,157i
l
iMFR= = =
N, (4)
E. Forța aplicată tablei de valțul superior

()66, 207412158,0 62001072, 1015902
tgRM2F3
ii
s = == N , (5)
F. Momentul necesar rotirii în timpul curbării
Mr = Mi + Mr’ , (6)
unde: Mr’ este momentul necesar înfrângerii forțelor de frecare
() M F F fd
r s l `=++

 22
, (7)
unde: f este coeficient de frecare de rostogolire a valțurilor oe tabla de cubat : f = 0,8;
 – coeficient de frecare la alun ecare a fusurilo r:  = 0,06…0,1. Se adoptă :  = 0,1;
d – diametrul fusurilor valțurilor : d = 450 mm .
( ) 21, 9696 1024501,08,0 88, 104366266, 207412'M3
r =

+ + =−
Nm

101590,72 9696,21 368517,8483rM= + = Nm
G. Puterea necesară la vălțuire
NM v
Dr
l=
2

, (8)
unde: este randamentul mașinii de vălțuit :  = 0,8.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 25

32 111286,93 0,102322,263291,6 0,8 10N−== kW  Nm = 425,5 kW
Din inegalitate rezultă c ă mașina folosită pentru vălțuirea semifabricatului a fost bine aleasă .

III. Trasarea segmentului

Trasarea segmentului este operația tehnologică ce constă din desenarea și marcarea pe
semifabricat a conturului piesei f inite sau a desfășuratei unei piese, la care s -au adăugat adaosurile de
prelucrare.
Trasarea se face urmărindu -se realizarea planului de decupare cu consum min im de material
La trasarea semifabricatului se pot folosi 2 metode :
➢ trasarea pe baza desenelo r desfășuratelor elaborate de serviciul tehnologic care dau toate
elementele necesare efectuării trasajului;
➢ trasarea pe baza desenelor de exe cuție elaborate de constructor.
Trasarea segmentului se face cu ajutorul unui șablon spațial, după care se trasea ză axele de
simetrie și centrele.

IV. Debitarea oxigaz a segmentului

Tăierea cu gaze se realizează prin încălzirea materialului până la o temperatură ridicată și
oxidarea lui în curent de oxige n [4].
Gazele de combustie folosite pot fi: metan, propan, butan, acetilenă, etc. În cazul tăierii oxigaz
a semifabricatelor din oțel carbon cu %C  0,3% este necesară preîncălzirea la temperatura
t = (25+s)° C , t = 25°+25, t = 50°C .
În cazul creșterii conținutului de C și a elementelor de aliere ale oțelului în ZIT apar structuri
de dezechilibru ce impun preîncălzirea sau tratament termic ulterior .
Măsurile ce trebui esc luate, se pot stabili luând în considerație C echivalent (C e), care se
calculează cu ajutorul următoarei relații :
Ce = C + 0,4Cr + 0,3(Si + Mo) + 0,2V + 0,16Mn + 0,04(Ni + Cu)
Ce = 0,18 + 0,4  0,3 + 0,9  0,17 + 0,16  1,1 + 0,04  0,5
Ce = 0,547 (9)
Deoarece %C e  0,6 și %C  0,3 tăierea cu gaze este fără restricții și se încadrează în grupa I.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 26
Proiectarea operațiilor de debitare presupune următoarele etape :

A. Debitul de acetilenă :
Dss CH2286250=+


, (10)
unde : s este grosimea tabelei : s = 45 mm .
2225086 45 614,17325CHD= +  =
dm3/h
B. Debitul de O 2 pentru flacără :
D D Of CH 2 22=
, (11)

unde:  este coeficient :  = 1,2…1,3 . Se adoptă  = 1,25.

21,25 614,173 767,12OfD=  = dm3/h
C. Debitul de O 2 necesar pentru tăiere
Dsbvs Ot t 22734=+

 ,,
, (12)
unde: b este lățimea tăieturii :
b = 2 + 0,025s = 2 + 0,02545 = 3,125 mm, (13)
vt
– viteza de tăiere :
60 6010,909660,8 0,8 425tv
ss= = =
+  + 
mm/h , (14)
D. Presiunea O 2 la tăiere
2220,71 0,71 45 5,06145OtPss   = +  = +  =      
bar, (15)
E. Distanț a dintr e arzător și piesă
h = 2 + 0,015s = 2 + 0,01545 = 3,123 mm, (16)

F. Mărimea zonei de influență termică
m = 0,625 + 0,03s = 0,625 + 0,0345 = 1,975 mm , (17)

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 27
Pentru debitare se folosește dispozitivul cu 2 arzătoare cu următoarele caracteristici :
➢ viteză de debitare 50…80 mm/min ;
➢ putere consumată  100 W ;
➢ tensiune de lucru 220 V, 100 V, 42 V ;
➢ tipuri de șanfren executate X – asimetric, cu deschiderea mai mare la exte rior și în Y.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 28
CAPITOLUL III
TEHNOLOGIA DE MONTAJ A REZERVORULUI SFERIC

3.1. Considerente generale

Rezervoarele sferice cu capacitate nominala de 1000 m3 fac parte din categoria utilităților
agabaritice. Făcând parte din aceasta categorie, întreprinderile constructive le livrează către beneficiar
sub forma de ansambluri variate sau chiar elemente gabaritice, urmând ca asamblarea acestora s ă se
facă pe șantier .
Asamblarea și montarea în condiții de șantier impun o serie de lucrări auxiliare de pregătire a
materialelor și pieselor. În unele cazuri este necesar ă doar executarea unor piese pe care nu le livrează
întreprinderilor constructoare. Desfăș urarea lucrărilor auxiliare impune crearea unor ateliere de șantier
și amenajarea platformelor de lucru.
De multe ori este nevoie ca pe șantier în afara atelierelor provizorii s ă fie amenajate platforme
de asamblare sau de preasamblare pentru utilajele de gabarit mare, sosite în tronsoane sau
subansamblu ri și care necesit ă continuarea operațiilor uzinale. Pentru a evita transporturile anevoioase
este bine ca aceste platforme s ă fie amenajate c ât mai aproape de locul de montare a rezervorului
sferic.
Gradul de amen ajare a platforme lor este foarte diferit, pornind de la simpla nivelare a terenului
pâna la platformele betonate la nivelul solului, ajungându -se, în unele situații la platforme metalice.

3.2. Premontajul î n uzin ă al semisferelor

Pentru asigurarea unui montaj pe șantier cât mai precis, de multe ori se prevede în uzin ă, pentru
fiecare recipient sferic s ă se facă un premontaj al semisferelor. Acest premontaj, realizat înainte de
compunerea segmenților , are întâi de toate scopul de a asigura o îmbinar e corespunzătoare a
segmenților în alcătuirea mantalei sferice, de a verifica costurile pentru sudurile ce se vor efectua
pentru îmbinarea segmenț ilor adiacenți , deci a verific a continuarea mantalei sferice și de a inscripționa
segmenț ii mantalei rezervoru lui cu marcaje de identitate în conformitate cu nomograma de
Inscripționare , constituind documentul tehnic după care la montaj se identific ă și poziționează
segmenț ii mantalei sferice [5, 8, 9] .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 29
Operațiile executate în timpul p remontajului sunt:
a) inscripționarea segmenților mantalei rezervorului sferic cu marcajele de identificare și
poziționare ;
b) trasarea marcajelor de poziționare:
➢ marcarea distan ței dintre pe talele adiacente pe fond de vopsea al bă la 50 mm de o parte și
de alta a axului îmbinării , pe o linie perpendicular ă acesteia;
➢ marcarea axelor principale de simetrie ale calotelor inferio ră și superioar ă;
c) întocmirea fișelor de măsurători la premontajul rezervorului;
Aceste valori și abaterile lor sunt:
➢ abaterile la mărimea rostului îmbinăr ilor sudate;
➢ abaterile la geometria rostului îmbinărilor sudate;
➢ abaterile la adâncimea șanfrenului mare sau șanfrenului mic (dac ă abaterea este simetric ă sau
pe o singur ă margine a celor 2 segmenți ce se alătură la o îmbinare );
➢ inversări de șanfren (șanfr enarea mare în locul șanfrenului mic și invers);
➢ abateri la înclinarea marginilor rostului;
➢ abateri de la sfericitate (exprimate ca abateri fa ță de un șablon de curbur ă).
Livrarea către beneficiar a segmentului sferic se face în form ă complet uzinal ă, la dimensiunile
finite, prelucrate pe toate laturile conform proiectului de execuție al rezervorului sferic și după
executarea premontajului uzinal, pe subansambluri a mantale i rezervorului sferic și anume:
➢ subansamblul I – jumătatea zonei ecuatoriale, premont ată pe standul uzinal împreun ă cu 2
șabloane de tip semicalot ă false;
➢ subansamblul II – cealaltă jumătate a zonei ecuatoriale premontat ă pe standul u zină împreun ă
cu cele 2 șabloane de tip semicalot ă falsă;
➢ subansamblul III – calota superioar ă premontat ă pe standul uzinal împreun ă cu șablonul de tip
contur de zona ecuatorial ă (inel fals);
➢ subansamblul IV – calota inferioar ă premontat ă identic cu subansamblul III.
Prelucrarea la montaj a rezervorului sferic impune realizarea următoarelor verificări:
➢ verific area existen ței marcajelor pentru fiecare pies ă;
➢ verificarea șablonului , a razelor de curbur ă a segmenților ;
➢ verificarea uzinal ă și cu șablon a geometriei marginilor prelucrate ale segmenți ; se vor urmări :
calitatea suprafețelor marginilor prelucrate, daca prezintă ciupituri, neliniaritate, adâncituri etc.
Se vor urmări de asemenea aspecte superficiale ce ar indica defecte ascunse la nivelul

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 30
marginilor prelucrate ale segmenților ;
➢ se vor face măsurători ale înălțimii picioarelor rezervorului sferic.

3.3. Montajul rezervorului sferic

Montajul rezervorului sferic impune parcurgerea următoarelor etape principale:
a) verificarea și recepția segmenților rezervorului sferic;
b) verificarea și recepția fundației rezervorului sferic;
c) executarea fundației , montarea și centrarea stâlpului central ;

Fig. 3.1. Tronsonul inferior al reazemului recipientului sferic de 1000 m3.

d) asamblarea la sol pe dispozitive a picioarelor rezervorului sferic;
e) montajul segmentilor cu picior ai zonei ecuatoriale;

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 31

Fig. 3.2. Tronsonul superior al reazemului recipientului sferic de 1000 m3.

Fig. 3.3 . Tendon întinzător : a – tija; b – mufa pentru întindere ; c – piulița de blocare ; d – ureche .

g) montajul calotei inferioare fără segment corespunzător poziției stâl pului central;
h )montajul calotei superioare;
i ) demontarea stâlpului central și montarea segmenților corespunzători stâlpului central;
j) realizarea tuturor cordoanel or de sudur ă ale rezervorului sferic și efectuarea tratamentelor
termice de detensio nare, respectiv de presiune hidraulic ă..
Prelucrarea la montaj a fundației rezervorului sferic: cu prilejul recepției fundației rezervorului
sferic, după verificarea preciziei dimens ionale și de poziție reciproc ă a elementelor fundației și

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 32
componentelor ac estor date cu proiectul de montaj.
Cotele de nivel ale suprafețelor de sprijin ale picioarelor rezervorului sferic servesc la
dimensiunile înălțimilor pachetelor de adaosur ile ce se întrevăd în montaj sub picioarele rezervorului
pentru asigurar ea orizontalității și preciziei montajului.
După prelucrarea fundației , până la montaj găurile pentru șuruburi se vor acoperi pentru a
împiedica pătrunderea corpurilor străine .

3.4. Întocmirea filmului tehnologic de montaj

Filmul tehnologic de execuție este o etap ă important ă în proiectarea procesului tehnologic de
fabricație , care determin ă etapele procesului și a operațiilor tehnologice. Numărul de operații și faze
tehnologice necesare execuției montajului rezervorului sferic se afl ă în strâns ă legătur ă cu condițiile
tehnico -financiare prescrise pentru acesta. O succesiune corect ă a operațiilor se stabilește ținând cont
de posibilitatea de realizare și de construcție de ordin economic [2, 8 ,9].
Filmul tehnologic întocmit pentru realizarea montajului r ezervorului sferic este prezentat în
tabelul 5. în concordanță cu filmul tehnologic. Elementul principal necesar realizării operațiilor de
montare , sudare este stâlpul central, prezentat în desenul de prezentare.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 33
Tabelul 5. Filmul tehnolo gic întocmit pentru realizarea montajului rezervorului sferic .

Schița așezării
Operația
1.Verificarea și recepția segmenților
rezervorului sferic ;

2. Verificarea și recepția fundației ;

3. Măsurarea cotelor H și notarea lor în fișe ;

4. Executarea fun dației, stâlpului central de
montaj ;

5. Montarea stâlpului de montaj și centrarea
lui;

6. Asamblarea la sol pe dispozitiv a
picioarelor rezervorului sferic ;

7. Prinderea în puncte de sudură a celor
două tronsoane ale picioarelor conform
detaliului A . Etapa
I

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 34

Schița așezării
Operația
1. Pregătirea la sol a
segmenților cu picior prin
asamblare în cusături scurte de
sudură a tronsoanelor
picioarelor ;

2. Măsurarea înălțimii
rezultate a picioarelor și
calculul mărimii adaosului de
reglaj . Etapa
II

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 35

Schița așezării
Operația
3. Montajul segmenților cu picior ai
zonei ecuatoriale 1, 3, 5, 7 ;

4. Verificarea și recepția fundației ; Etapa
II

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 36

Schița așezării
Operația
1. Pozarea segmenților
ecuatorial i intermediari ;

2. Fixarea lor în dispozitive de
asamblare și tendoane ;

3. Centrarea l ufturilor de
îmbinare între segmenți ;

4. Centrarea zonei ecuatoriale
la sfericitate ;

5. Centrarea la verticalitate a
picioarelor ;

6. Montajul tendoanelor
picioarelor fără acordare ;

7. Prinderea î n puncte a
îmbinărilor meridiane
1000 mm în sus și 1000 mm în
jos. Etapa
III

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 37

Schița așezării
Operația
1. Prinderea la sol a segmenților
21 și 22 ai zonei inferioare ;

2. Ridicarea și pozarea
segmenților 21 și 22 ai zonei
inferioare ;

3. Fixarea lor în dispozitive de
asamblare ;

4. Centrarea lufturilor dintre
acești segmenți și restul
segmenților ;

5. Centrarea la sfericitate a
segmenților 21 și 22 ai calotei
inferioare ;

6. Prinderea în puncte de sudură a
îmbinărilor zonei ecu atoriale pe
lungime de circa 1000 … 1500
mm în jos de
ecuator lăsând liber 500 mm la
capătul inferior . Etapa
IV

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 38

Schița așezării
Operația
1. Pregătirea la sol a segmenților
23 și 24 ai zonei inferiore ;

2. Ridicarea și pozarea
segmenților 23 și 24 ai zonei
inferioare ;

3. Fixarea lor în dispozitive de
asamblare ;

4. Centrarea lufturilor dintre
acești segmenți și restul
segmenților ;

5. Centrarea la sfericitate a
segmenților 21 și 22 ai calotei
inferioare .
Etapa
V

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 39

Schița așezării
Operația
1. Prinderea la sol a segmen ților 25 și 26
ai zonei inferioare ;

2. Ridicarea și pozarea segmenților 25 și 26
ai zonei inferioare ;

3. Fixarea lor în dispozitive de asamblare ;

4. Centrarea lufturilor dintre acești segmenți și
restul segmenților ;

5. Centrarea la sfericitate a segmenților
25 și 26
ai calotei inferioare ;

6. Prinderea în puncte de sudură a îmbinărilor
zonei ecuatoriale pe lungime de circa
1000 … 1500 mm în jos de ecuator
lăsând liber 500 mm
la capătul inferior Etapa
VI

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 40

Schița așezării
Operația
1. Prinderea la sol a segmenților 28 și
29 ai zonei inferioare ;

2. Ridicarea și pozarea segmenților 28
și 29 ai zonei inferioare ;

3. Fixarea lor în dispozitive de
asamblare ;

4. Centrarea lufturilor dintre acești
segmenți și restul segmenților ;

5. Centrarea la sfericitate a segmenților
28 și 29 ai calotei inferioare ;

6. Prinderea în puncte de sudură a
îmbinărilor zonei ecuatoriale pe
lungime de circa 1000 … 1500 mm în
jos de ecuator lăsând liber 500 mm la
capătul inferior ; Etapa
VII

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 41

Schița așezării
Operația
1. Prinderea la sol a segmenților 30
și 31 ai zonei inferioare ;

2. Ridicarea și pozarea segmenților
30 și 31 ai zonei inferioare ;

3. Fixarea lor în dispozitive de
asamblare ;

4. Centrarea lufturilor dintre acești
segmenți și restul segmențilo r;

5. Centrarea la sfericitate a
segmenților 30 și 31 ai calotei
inferioare ;

6. Prinderea în puncte de sudură a
îmbinărilor zonei ecuatoriale pe
lungime de circa 1000 … 1500 mm
în jos de ecuator lăsând liber 500
mm la capătul inferior . Etapa
VIII

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 42

Schița așezării
Operația
1. Prinderea la sol a segmenților
32 și 33 ai zonei inferioare ;

2. Ridicarea și pozarea
segmenților 32 și 33 ai zonei
inferioare ;

3. Fixarea lor în dispozitive de
asamblare ;

4. Centrarea lufturilor dintre acești
segmenți și restul segmenților ;

5. Centrarea la sfericitate a
segmenților 32 și 33 ai calotei
inferioare ;

6. Prinderea în puncte de sudură a
îmbinărilor zonei ecuatoriale pe
lungime de circa 1000 … 1500
mm în jos de ecuator lăsând liber
500 mm la capătul inferior ; Etapa
IX

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 43

Schița așezării
Operația
1. Prinderea la sol a segmentului
34 al calotei superioare ;
2.
2. Ridicarea și pozarea
segmentului 34 ;

3. Fixarea lui în dispozitive de
asamblare ;

4. Centrarea lufturilor dintre segmentul
34 și restul segmenților ;

5. Centrarea la sfericitate a segmentului
central ;

6. Controlul sfericității calotei ;

7. Prinderea în puncte de sudură dintre
segmenții 32 și 34 și dintre segmenții 32
și 34 ai calotei superioare ;

8. Prinderea în puncte de sudură a
îmbinării de centr u a calotei superioare . Etapa
X

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 44

Schița așezării
Operația
1. Introducerea instalației rotitoare
mobile și a țevii în interiorul sferei,
ancorarea ei provizorie în poziție
laterală, demontare tendoane și stâlp
central ;

2. Pregătirea la sol a se gmentului 27 al
calotei inferioare ;

3. Ridicarea și pozarea segmentului 27 ;

4. Fixarea lui în dispozitive de
asamblare ;

5. Centrarea lufturilor îmbinărilor cu
restul segmenților ;

6. Centrarea la sfericitate
a segmentului 27 ;

7. Prinderea în puncte de sudură a
îmbinărilor segmentului 27 . Etapa
XI

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 45

Schița așezării
Operația
1. Montarea instalației pentru proba
de presiune hidraulică ;

2. Efectuarea probei de presiune . Etapa

XI

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 46

Schița așezării
Operația
1.Măsuri geometrice ;

2. Controlul la interior al îmbinărilor
sudate cap la cap ale mantalei ;

3. Controlul cu lichide penetrante la
exterior a îmbinărilor sudate cap la
cap a mantalei ;

4. Controlul cu ultrasunete al
îmbinărilor sudate cap la cap ale
mantalei. Etapa
XII

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 47
3.5. Sudarea rezervorului sferic
3.5.1. CONSIDERAȚII GENERALE

Operația de sudare a segmenților în vederea întregirii rezervorului prezintă operația
tehnologic ă de vârf în cadrul montajului în șantier ce implic ă cea mai mare responsabilitate.
Lucrările de sudur ă a rezervorului sferic sunt lucrări specifice ce se desfășoară în condiții
grele de lucru, dat fiind următoarele aspecte:
➢ se întâlnesc toate pozițiile cunoscute de sudur ă;
➢ se sudează cu preîncălzire la temperaturi destul de ridicate (150 -200°C) funcție d e grosimea
tablei. Materialul de baz ă încălzit are influent ă direct ă asupra sudorului, mai ales când se
sudează în poziție orizontal ă, sudorul aflându -se expus direct în fluxul termic de sudur ă;
➢ spațiul de lucru închis, atunci când se sudează la interior;
➢ sudorul trebuie sa îsi schimbe mereu poziția, dat fiind urmărirea cordonului pe toat ă lungimea
lui;
Toți acești factori conduc la diminuarea capacitații de munc ă încât sunt necesare unele m ăsuri
tehnico – organizatorice, printre care mențion ăm:
➢ asigurarea unei ventilații adecvate;
➢ limitarea timpului efectiv de lucru, eventual asigurându -se continuitatea cu al doilea sudor;
➢ asigurarea sudorului cu antidot, preferabil lapte.
Introducerea procedeului de sud ură automat ă, asigurând subansamble de c âte trei segme nți
sudați separat în dispozitive , reduce volumul de sudur ă normal ă.
Sudarea acestor subansamble automat sub strat slab de flux presupune execuția unor
dispozitive destul de voluminoase, unde s ă se poată asigura montajul subansamblului .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 48
3.5.2. CON SIDERAȚII TEHNICE PRIVIND ALEGEREA MATERIALELOR DE ADAOS
PENTRU SUDUR Ă

Materialele de adaos pentru sudur ă se aleg în raport cu materialele de baz ă ce se sudează,
pe criteriul acoperirii caracteristicilor mecanice, asigurându -se în același timp îmbinările sudate c ât
mai omogene. Aceast ă omogenizare a caracteristicilor mecanice, presupune o apropiere a valorilor c ât
mai omogen ă în cele 3 zone specifice îmbinării sudate, la diferențe mai mici de aproximativ 20%, dar
nu mai scăzute decât a materialului de baz ă. Precizarea este valabila pent ru ambele procedee de sudare
folosite.
La sudarea o țelurilor carbon obișnuite nu se întâlnesc probleme deosebite, alegerea
materialului de adaos în general corespund e din punct de vedere al compoziției chimice cu materialul
de baz ă, mai puțin elementele de adaos precum Si și Mn ce o parte se consum ă prin ardere în timpul
sudării. În cazul o țelurilor cu granulație fin ă, materialele de adaos conțin unele elemente în plus față
de cazul o țelurilor carbon obișnuit, ținând seama de arderile ce au loc în procesul de ardere a arcului electric,
cât și mai ales un adaos de Ni, care conduce la finisarea structurii în metalul depus.
În tabelul 6. sunt prezentate materialele de sudur ă folosite la sudarea o țelurilor de granulație
fină, proc edeul de sudare fiind cu arc electric manual.
Tabelul 6. Materialele de sudură folosite la sudarea oțelurilor de granulație fin ă, în cazul sudării cu arc electric
manual , [6].
Marc ă
electrod Oțelul
sudat Rezisten ța
la curgere
O"c
[N/mm2] Rezisten ța
la rupere
O"r
[N/mm2] Alungirea
[%] Rezilien ța Compozi ția chimică
[%]
461-SHV1
PHONIX BH-36S
BH-51S 460-520 530-590 31-25 -60°C95
+20°C218 C=0,06
Si=0,35
Mn=1,4
Ni=1,0
Niboz
STAS P255GL 440-520 520-580 min 22 -40°C75
+20°C 180 C=0,05 -0,1
Si=0,8 -1,2
Mn=0,2 -0,4
Ni=0,5 -0,8

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 49
Superbazic
STAS P255 GL 440-580 520-560 min 26 -40°C50
+20°C 180 C=0,05 -0,1
Si=0,25 -0,8
Mn=0,5 -1,1
Ni= max 0,04
OK
6945 UHB –
2N50 – – – – C=0,2
Si=0,5
Mn=7,5
Ni=12,5

În tabelul 7. sunt prezentate materialele de sudur ă folosite la sudarea oțelurilor de granulație
fină, procedeul de sudare fiind electric automat sub strat de flux. Electrodul superbazic se folosește
numai la sudarea st ratului de suprafaț ă din interiorul rezervorului, pentru ca electrozii de baz ă prezintă
conținut de Ni a stfel încât se evit ă contactul din rezervor cu Ni din îmbinarea sudat ă.

Tabelul 7. Materialele de sudură folosite la sudarea oțelurilor de granulație fin ă, în cazul sudării cu arc electric
automat sub strat de flux , [6].
Marc ă
material Oțelul de
sudat Rezisten ța
la curgere
c
[N/mm2] Rezisten ța
la rupere
r
[N/mm2] Alungirea
[%] Rezilien ța
– 400 Compozi ția
chimica
[%]
Sârma
S10Mn1N il
P255GL 420 540-600 27 40 C=0,09, Si=0,35,
Mn=1,45, Ni=1,1,
S,P = max 0,028 Cuplat cu flux
Fc-40

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 50
3.5.3. CONSIDERAȚII TEHNICE PRIVIND STABILIREA PARAMETRILOR DE
SUDUR Ă

La stabilirea parametrilor de sudur ă se are în vedere influen ța acestora asupra caracteristicilor
îmbinării sudate, urmărindu -se obținerea unei îmbinări omogene cu caracteristic i mecanice și în mod
deosebit duritatea în ZIT, c ât și mai aproape de ale materialului de baz a.
Parametrii de sudur ă la care facem referire sunt:
➢ preîncălzirea materialului, [0C];
➢ energia arcului electric, E [kg/cm];
➢ intensi tatea curentului de sudur ă, Is [A];
➢ tensiunea arcului de sudur ă, Da [V];
➢ viteza de sudare, Vs [cm/min].
Prin corelarea acestor parametri de sudur ă se poate determina volumul m axim al durităț ii (HM)
în ZIT, deosebit de important sau chiar hotărâtor în stabi lirea tehnologiei de sudare a rezervoarele
sferice, expuse uneori la coroziune fisurat ă sub sarcin ă.
Preîncă lzirea materialului de baz ă intervine ca o compoziție folosit ă la sudare, ce as igură
micșorarea vitezei de răcire în îmbinare .
Reducând viteza de răcire se reduce totodată și apariția porilor în sudur ă precum și o ma i bună
stabilitate a arcului de sudur ă.
Temperatura de preîncălzire se calculează în funcție de compoziția chimic ă a materialulu i de
bază, tipul îmbinării și grosimea tablei.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 51
3.5.4. STABILIREA PARAMETRILOR LA OPERAȚIA DE SUDARE MANUALĂ A
TRONSOANELOR PICIOARELOR [6, 7]

Procedeul de sudare recomandat este acela de sudare manuală cu arc electric, cu electrozi
înveliți.
Poziția de sudare : orizontală
Rostul sudurii este prezent ată în fig. 3.4.

Fig. 3.4. Rostul de sudare , [6].

a. Pătrunderea un ui rând : p = 2…5 mm ;
Se adoptă : p = 2,5 mm .(18)
b. Diametrul electrozilor :
d p d E E === 15 1525237 , ,, ,
mm. (19)
Din STAS 1125/1 – 81 se alege diametrul electrodului:
deSTAS = 2,5 mm ;
h = 250 mm .
c. Număr de straturi din care este alcătuită cusătura:
Ns
pN s s =

+=

+= 12 1 1212
251576 , ,,,
Ns = 6 straturi , (20)
d. Secțiunea totală, conform cu geometria rostului :

() S tg To== 41
21212 15 77 mm2, (21)

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 52
e. Secțiunea unui rând:
Sp
kS r
fr ===2 225
07893,
,,
mm2, (22)
kf = 0,6…0,7  kf = 0,7, (23)
f. Număr de rânduri:
nS
Sn rT
rr ===77
893862,,
se alege n r = 9 rânduri , (24)
g. Curentul de sudare:
() () I d d Is e e s =+=+= 5 3 5252536875 , , ,
A, (25)
Din STAS 1125 -85 se alege curentul de sudare: I s = 70 A
h. Tensiunea arcului :
Ua = 15…30 V se alege U a = 24 V , (26)
i. Viteza de sudare :
vDI
Sss
r=

, (27)
unde: D este coeficient de depunere; din STAS 10014 – 81  D = 8…12 g/Ah ;
Se alege D = 8 g/Ah ;
 – densitatea materialului de adaos ;  = 7850 Kg/m3.
vm
ss=
=− 870
8937850798103
,,

j. Energia liniară ce se realizează la sudarea cu parametrii stabiliți:
EIU
vE Ls a
sL ==
=−7024
798102105 263,,
J/cm , (28)
Sursa de sudare: Material de bază : S255GL ;
Material de adaos: electrozi EG 52 .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 53
3.5.5. STABILIREA PARAMETRILOR LA OPERAȚIILE DE SUDARE MANUALĂ
A MANTALEI REZERVORULUI SFERIC

Tipul sudurii: sudare manuală cu arc electric cu electrozi înveliți ;
Poziția : orizontală ;
Rostul sudurii este prezentată în fig. 3.5.

Fig. 3.5 Rostul de sudare
a. Pătrunderea un ui rând: p = 2…5 mm
Se adoptă : p = 5 mm;
b. Diametrul electrozilor:
1,5 1,5 5 3,95EEd p d=  = =
mm, (29)
Din STAS 1125/1 -81 se alege diametrul electrodului :
deSTAS = 4 mm.
c. Număr de straturi d in care este alcătuită cusătura :
451,2 1 1,2 1 115sssNNp =  +  =  + =   
Ns =11straturi , (30)

Sursa de sudar e:
Atât pen tru sudarea mantalei rezervorului cât și pentru sudarea tronsoanelor picioarelor
rezervorului sferic se utilizează ca sursă de sudare, grupul convertizor tip CS 125 cu caracteristicile :
Parametrii curentului de alimentare :
– tensiunea, U 1 : 220V; 380 V; 440 V; 500 V ;
– curentul alternativ trifazat, I 1:
60%  125 A ; 35%  160 A ; 100%  95 A ;
Parametrii curentului debitat :
– tensiunea maximă de mers în gol : 65 V ;

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 54
– tensiunea de serviciu: 25 V; 26 V; 24 V ;
– caracteristica externă: coborâtoa re.
În figura 3.6 sunt reprezentate schematic parametrii și ordinea de depunere a straturilor de sudură.

Fig. 3.6 . Parametrii și ordinea de depunere a straturilor , [6].

3.5.6. Considera ții tehnice privind ordinea de sudare a segmen ților [5, 6, 20]

Pentru sudarea cu ansamblul rezervorului, sunt necesare a fi stabilite anumite reguli de sudare.
În primul rând o îmbinare va fi completată în 3 etape privind ordinea rândurilor depuse.
În general, sudura se începe de la interior, unde se depun rânduri d e sudură ce umplu rostul în
limita de cca 1/3 din grosimea tablei. După curățirea rădăcinii pe ext erior, se umple rostul pe aceast ă
parte, după care se trece la completarea rostului pe interior.
În al doilea rând se stabilește succesiune de sudare a îmbin ărilor inclusiv a zonelor de sudură.
Pentru o mai ușoară urmărire este necesar ca, în primul rând, să “botezăm” fiecare cordon de sudură
specific la acest tip de rezervor.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 55
Marcarea cordoanelor de sudură se observă în figurile 3.7 și 3.8.
Segmenții, înain te de montare, trebuie să corespundă fișelor de măsurători din uzină,
suprafețele șanfrenului să fie curate la luciul metalic, forma acestuia să corespundă cu presc ripția
desenului de execuție, respectiv o pregătire în formă de X cu aripile inegale la di mensiunile 15/10/60° .

Fig. 3.7 . Marcarea cordoanelor de sudură , [20].

Fig. 3.8 . Marcarea cordoanelor de sudură , [20].

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 56
Suprafețele ce urmează a fi sudate trebuie să fie cu rate și lipsite de substanțe ca : unsoare, ulei,
vopsea pe o porțiune de cel pu țin 50 mm lățime de la muchia rostului, oxizii și eventualele zguri,
trebuie să fie îndepărtate de pe suprafața care intră în contact cu metalul depus, conform cu
instrucțiunile ISCIR C4 – 2003 punctul 301 .
Montarea segmenților trebuie să fie asigurată în conformitate cu proiectul de montaj,
deschider ea rostului de montaj la rece să fie cuprinse în limitele 4  1 mm , iar denivelările de
maximum 2 mm .
La montarea rezervorului sferic trebuie să se asigure:
➢ evitarea pret ensionării materialului de bază;
➢ accesul liber și comod al sudorului pentr u executa rea îmbinărilor sudate;
➢ asigurarea prinderilor de montaj numai pe deschiderea mică a rostului de sudură .
Operațiile de prindere cu sudură trebuiesc asigurate numai când materialul este preîncălzit ă la
tempe ratur a de 150 °C pe o distanță adiacentă de minim 200…250 mm .
Parametrii de sudare la prindere sunt:
➢ polaritatea inversă, polul plus la clește ;
➢ intensitatea curent 100…120 A, funcție de poziția de sudare ;
➢ tensiunea curentului 22…24V, funcție de poziția convertizorului de sudare ;
➢ arcul de sudare se menține scurt ;
➢ electrozii trebuiesc să fie uscați .
Preîncălzirea trebuie să fie asigurată cu o flacără de mică intensitate, care să conducă la viteze
de încălzire reduse.
Căldura trebuie repartizată uniform pe întreaga suprafață a cordonului și pe suprafețe le
adiacente laterale pe o distanță de 250 mm .
Poziția de sudare a cusăturii este definită în spațiu prin unghiul de înclinare  și unghiul de
rotire , unde unghiul  este unghiul format de linia mediană a rădăcinii sudurii cu partea unui plan
orizontal de referință, iar unghiul de rotire  este unghiul format de linia mediană a rădăcinii cusăturii
cu partea superioară a unui plan vertical de referință.
Pozițiile de su dare folosite pentru asamblarea rezerv orului sferic sunt :
➢ poziție verticală ascendentă, pentru îmbinările de întregire a segmenților meridiani, nume rotați
simbolic cu litera M;
➢ poziție orizontală, pentru îmbinările segmenților calotei superioare, când sud ura este executată
pe partea exterioar ă a segmenților calotei superioare și pe partea interioară a segmenților

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 57
calotei inferioare. Aceste îmbinări sunt numerotate simbolic cu litere le “C” și “F”;
➢ poziția de plafon – peste cap, pentru îmbinările segmenților calotelor, când sudura este
executată pe partea interioară a segmenților calotei superioare și pe partea interioară a
segmenților calotei inferioare ; aceste îmbinări sunt numerotate simbolic cu litere “c” și “p” .
Amorsarea arcului de sudură se va realiza numai în șanfren prin atingerea vârfu lui electrodului
cu flancul șanfrenului la 10..20 mm de locul începerii sudurii. Stingerea ar cului nu se face brusc, ci
numai după întoarcere de “dute – vino” a arcului, pe o distanță de 10..20 mm și apoi retragere a lui spre
flancul șanfrenului. Este neces ară ace astă manevră în scopul asigurării umplerii craterului și totodată
o protecție mai bună a metalului topit și o răcire lentă .
Sudarea va asigura o pendulare limitată a electrodului funcție de poziția de sudare a stfel:
➢ maximum 2x  electrod în poziți ile de sudare orizontal în plan vertical și peste cap;
➢ maximum 1,5x  electrod în poziția de sudare orizontal pe peretele vertical, menționându -se
că sudura verticală se execută numai în sens ascendent de jos în sus.
Sudarea cordoanelor M 1…M 20.
Operația începe numai după o consolidare a rezervorului prin montarea segmenților frontali și
intermediari ai calotei superioare și celei inferioare, inclusiv prinderea acestora cu sudură. Este
necesară sudarea simultană, cu mai mulți sudori , 5 sau 10, în mod exce pțional 7.
Cordonul M trebuie divizat în segmenți de lungime L  1000 mm de la mijloc spre extremități.
Pe toată durata executării acestei suduri preîncălzire a va asigura pe între aga lungi me a
cordonului și pe toată durata sudurii.
Sudarea cordoanelor C S:
Se execută sudarea corpului sferei în pas de pelerin , respectându -se condițiile :
➢ calota superioară este montată complet ;
➢ calota inferioară este montată parțial, lipsind segmentul central, datorită existenței stâlpului
central ;
➢ depunerea cordoanelor s e realizează în ordine cronologică C 1 + C2 și apoi C 3 + C4.
Aceste suduri sunt executate la fel cu cele ale cordoanelor M , î n ceea ce privește începuturile
și sfârșiturile cordoanelor precum și împărțirea în ½ părți.
Preîncălzirea trebuie asigurată pe tot cordonul ce se împarte în 2 jumătăți care vor fi sudate de
2 sudori de la mijloc spre margine.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 58
3.5.7. PRESCRIPȚIILE PRIVIND CONTROLUL CALITĂȚII ȘI RECEPȚIA
SUBANSAMBLULUI MANTA

Subansamblul MANTA, fiind un recipient sub presiune, va fi supus, co nform prescripțiilor
ISCIR C4 -2003, unor verificări și încercări, după cum urmează:
a. verificarea cărții recipientului -partea de construcție;
b. verificarea calității materialelor;
c. verificarea aspectului și dimensiunilor;
d. verificarea marcării;
e. încercarea la o presiune hidraulic ă;
f. încercări speciale.
Verificările și încercările se execut ă de organele ISCIR, după cum urmează:
➢ în întreprinderile constructoare, recipientele care se livrează complet asamblate, precum și
elementele de recipient a căror asamblare se fa ce la locul de montaj;
➢ la locul de montaj recipientele care se asamblează la beneficiar;
➢ în întreprind erea reparatoare, recipientele sau elementele care se repar ă în întreprindere :
a) cartea recipientului trebuie s ă corespund ă prevederilor normelor ISCIR ;
b) verificarea calității materialelor folosite se va face pentru fiecare recipient în parte
sau element al acestuia, în ce privește coresponden ța materialelor cu documentație de
execuție;
c) verificarea aspectului și dimensiunilor constau în:
➢ examinare a stării suprafețelor recipientului; nu sunt admise exfolieri, fisuri vizibile
cu ochiul liber;
➢ verificarea dimensiunilor elementelor; în special cele stabilite prin calcul de
dimensionare .
d) pe recipientele sub presiune asamblate se vor verifica marcaj ele, respectiv aplicarea
pe elementele recipientului;
e) încercarea de presiune hidraulic ă se va efectua astfel încât ridicarea și coborârea
presiunii s ă se facă continuu și fără șocuri ;
f) după efectuarea încercării de presiune hid raulic ă sunt interzi se orice lucrări de
sudare, deformări la rece sau la cald la elementele care lucrează sub presiune ale
recipientului.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 59
CAPITOLUL 4
OPTIMIZAREA OPERAȚIILOR DE TRATAMENT TERMIC
APLICATE REZERVOARELOR SFERICE

4.1. Necesitatea aplicării tratamentelor termice

Tratamentele termice constituie cea mai folosită metodă de reducere a tensiunilor interne din
corpul rezervoarelor sferice.
Fiabilitatea în exploatare a unui rezervor sferic depinde de asigurarea în procesul de montaj al
acestuia, a următorilor factor i, [9]:
➢ obținerea unor îmbinări sudate de calitate prin adoptarea unor îmbinări realizate cu materiale
și tehnologii de sudare adecvate, având ca rezultat final asigurarea unor caracteristici mecanice
apropiate î ntre materialul depus și materialul de bază;
➢ micșorarea la minim a tensiunilor remanente provocate de sudarea mantalei, aceste tensiuni,
împreună cu schimbările structurale ale materialului în zona adiacentă îmbinării sudate,
constituie cauza distrugerii c asante a rezervoarelor sferice.
Operațiile d e tratament se pot include în procesele de uzinaj sau de șantier pentru a conferi i
materialului și îmbinărilor sudate starea structurală, granulația și nivelul tensiunilor reziduale
corespunzător asigurării carac teristicilor de rezistență mecanică, tenacit ate și comportare la coroziune
impuse de condițiile de utilizare.
O serie de tratamente pledează în favoarea evitării tratamente lor termice și de aceea,
necesitatea și oportunitatea aplicării lor se apreciază după principiul următor:
„Contribuțiile la c reșterea calității să fie în concordanță cu costurile implicate ale acestor
operații tehnologice."
Stabilirea necesității și tipului de tratament termic se va face în funcție de următorii factori:
➢ compoziția chimică, structura și proprietățile materialulu i;
➢ de modificări le structurale și de proprietăți le determinate de operațiile de prelucrare (procedeul
de utilizare folosit) ;
➢ nivelul și distribuția tensiunilor reziduale produse de operațiile tehnologice de fabricație,
montare și sudare, natura și modul de dispunere a îmbinărilor sudate;
➢ condiții le de exp loatare a le rezervorului .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 60
Princi palele tipuri de tratamente term ice aplicate rezervoarelor sferice sunt:
➢ preîncălzirea și încălzirea în timpul sudării petalelor la temperaturi între 1500C și l800C, care
au ca efect micșorarea vitezei de răcire la sudare și realizarea unor îmbinări cu tenacitate
ridicată și nivel scăzut al tensiunilor reziduale;
➢ recoacere completă, norm alizare sau recoacere intercritică;
➢ recoacere de detensionare a unor piese prefabricate în uzină, înainte de montaj; tratament
integral după montaj ;
➢ tratamente term ice locale, efectuate după sudarea completă a mantalei (detensionare la
temperatură joasă). Această metodă este prevăzută în norm ele ge rmane și se aplică la
rezervoarele sferice și co nstrucții navale.
Din practica tratamentelor termice de detensionare , în situația unor firme recunoscute pe plan
mondial, la montajul R SS în șantier, rezultă posibilitatea utilizării u neia dintre următoarele variante
tehnologice :
➢ încălzirea electrică a ap aratului pe toată suprafața exterioară;
➢ încălzirea interioară a aparatului prin vehicularea de gaze fierbinți;
➢ încălzirea interioară a aparatului direct cu flacără (fig.4. 2).
Indiferent de metoda și procedeul de încălzire folosit, înainte de aplicarea tra tamentului se iau
unele măsuri speciale de pregătire a rezervorului: acesta se izolează termic la exterior cu vată minerală
fixată provizoriu pe manta, picioarele rezervorului se reazemă pe paturi care permit deplasarea liberă
datorată dilatării termice.
Pe suprafața exterioară a mantalei se montează puncte de măsurare a temperaturii, se măsoară
temperatura gazelor de evacuare, etc.
Factorii meteorologici pot influența și ei desfășurarea tratamentului, momentul de aplicare a
tratamentului termic fiind ale s și în funcție de aceștia.
Încălzirea directă a rezervorului cu flacără deschisă interioară este metoda cea mai economică.
Arzătoarele de mare putere cu flacără lungă se montează la pa rtea de jos a rezervorului, iar
gazele de ardere se evacuează prin ra cordul de la partea superioară (fig. 4. 1).
În cazul absenței unui racord de mărime suficientă la polul inferior, se practică schema din
fig. 4. 2, cu flacără descendentă ( compensarea efe ctelor termice locale prin utilizarea centurilor de
rezistori montate la partea inferioară), evacuarea gazelor făcându -se fie printr -un racord concentric la
polul superior, fie pe la polul inferior. În ambele variante și cu flacără ascendentă și cu flacără

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 61
descendentă, flacăra se dezvoltă în axa verticală, fiind indicată fl acăra luminoasă cu lungimea minimă ,
de o treime din înălțimea rezervorului.
T.M.U.C.B. S.A. a realizat o astfel de instalație cu flacără descendentă și eliminare gaze arse
pe la polul inferior al sferei, instalația folosește un arzător cu motorină cu o put ere maximă de
4,5 milioane Kcal/h. Instalația este concepută modular din trei grupuri :
➢ grupul arzătoarelor (principal, de întreținere și veghe);
➢ modul de alimentare cu motorină;
➢ modul de comandă, control și urmărire.
O altă variantă de realizare a trata mentului termic integral este de vehiculare a gazelor fierbinți
la exteriorul rezervorului, într -un spațiu creat între manta și izolația termică, (fig. 4.3) sau prin
vehiculare de gaze fierbinți concomitent la exterior și interior (această variantă este ce a mai
costisitoare dar prezintă avantajul obținerii celei mai uniforme încălziri). Aceste variante, în afara
faptului că sunt costisitoare, prezintă pe ricolul scăpării gazelor fierbinți prin învelișul de vată minerală.

Fig. 4. 1. Încălzirea directă a rez ervorului cu flacără deschisă interioară – flacără lungă , [2].
1-mantaua aparatului sferic; 2 -izolția termică; 3 -picior de susținere ; 4,6-racorduri ; 5- fundație ;
7-armătur ă de susținere izolație ; 8-punte termocuple ; 9-suflante ; 10- modul de comand ă, cont rol și urm ărire.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 62

Fig. 4. 2. Încălzirea directă a rezervorului cu flacără deschisă interioară – flacără descendentă , [2].
1-racord ; 2-suflantă ; 3-izolația termică; 4 -mantaua aparatului sferic; 5-picior de susținere;
6-fundație ; 7-racord de eliminare gaze arse; 8-coș gaze arse ; 9-punte termocuple ;
10-modul de comand ă, control și urm ărire;

Fig. 4. 3. Vehicularea gazelor fierbinți la exteriorul rezervorului , [2].
1-clapetă evacuare gaze ; 2-izolație termică; 3-spațiu circulație gaze ; 4-mantaua apar atului sferic;
5-picior de susținere; 6 -fundație; 7-suflante ; 8-cameră de combustie; 9 -rezervor gaz combustbil.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 63
Cel mai adesea se utilizează metoda detensionării termice globale prin arderea unui
combustibil în interiorul aparatului. În această situație , utilajul este prevăzut cu guri de vizitare, atât
în partea superioară cât și în partea inferioară, circulația gazelor de ardere putând fi descendentă,
ascendentă sau mixtă, iar tirajul putând fi forțat (aerul este introdus cu un ventilator) sau, eventual
prin circulație naturală.

4.2. Aspecte privind calculul consumului de combustibil
la aplicarea TTG

În general, tratamentele termice de detensionare aplicate structurilor sudate trebuie conduse cu
respectarea unei diagrame de tipul celei prezentate în f igura 4.4.

Fig. 4.4. Diagrama TT G aplicat unei structuri sudate , [19] .
ti – temperatura de tratament; σm – durata de menținere la temperatura de tratament ;

Debitul de combustibil ars în interiorul aparatului se poate calcula utilizând relațiile:
– pe durata încălzirii rezervorului ( relația 31) [18];

q16Q4,22Ba
= [Nm3/oră] , (31)

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 64
Unde: Qa reprezintă Fluxul termic absorbit de la gazele arse în intervalul de timp ;

Q6,3+τQ+Q=Qiz 0
a [kJ/oră] , (32)
Q0 – cantitatea de căldura necesară încălzirii peretelui din oțel cu un gradient de temperatură
t0, kJ;
Qiz – cantitatea de căldura necesară încălzirii stratului izolator cu un gradient ul ambiant (Legea
lui Newton), W;
q – cantitatea de căldură cedată de gazele de ardere, kJ/kg comb;
– pe durata menținerii la temperatura de tratament, când Q 0 = Q iz = 0

q16Q6,34,22B= [Nm3/oră] , (33)
Pornind de la relațiile ( 31) și (32) se poate st abili, în funcție de parametrii tratamentului termic,
masa de combustibil necesar a fi ars pentru a asigura cantitatea de căldură necesară încălzirii și
menținerii mantalei aparatului la temperatura de tratament. Utilizănd un program de calculator
adecvat (conceput de către autorii lucrării), rezultatele pot fi prezentate sub formă grafică (fig. 4.5).

Fig. 4.5. Consumul de combustibil necesar TT G.
(corespunzător unui grad de relaxare a tensiunilor reziduale GR = 75% )

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 65
4.3. Alegerea regimurilor sigure de detensionare termică

Procesul de detensionare termică a unei structuri sudate asigură un anumit grad de relaxare a
tensiunilor reziduale (GR), corespunzător perechii (t i, m) care reprezintă coordonatele unuia dintre
punctele curbei de echidetensiona re (CED) având parametrul GR la nivelul dorit [ 17] (fig.4.6, anex ă).

Fig. 4.6. Diagrama regimurilor sigure de detensionare termică pentru o construc ție sudată din o țel P 235
(pentru GR = 75%)

Regimurile sigure de detensionare termică a unei structuri sudate (pentru care nu există
pericolul apariției de fisuri în zona influențată termic a îmbinărilor sudate) au parametrii (t i, m)
corespunzători coordonatelor punctelor situate în exteriorul curb ei caracteristice de fisurare la
detensionare (CCFD) a mat erialului structurii [ 17] (fig.4.6).

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 66
4.4. Metodă practică de o ptimizare a TTG aplicat rezervoarelor sferice

Pentru o structură metalică de tip aparat , în general și în particular, pentru un rezervor sferic
confecționat dintr -un anumit oțel, supus unui TTG de detensionare, se pot stabili, utilizând
reprezentări grafice de tipul celor din figurile 4.5 și 4.6 [16] , variantele de tratament optime din punct
de vedere eco nomic, astfel:
– se identifică din figura 4.6, pentru o anumită valoare GR, dom eniul sigur de detensionare
termică;
– corespunzător perechilor de valori (t i, σm) identificate în diagrama din figura 4.6 se alege, din
figura 4.5, regimul de detensionare economic (care presupune consumul minim de
combustibil).
În exemplul de mai sus s -a considerat cazul unui rezervor sferic având capacitatea de
1000 m3, diametrul interior Di = 12400 mm, grosimea mantalei s = 40 mm. Mantaua rezervorului
(confecționată din oțelul P235) este supusă unui TTG de detensionare în condițiile în care se dorește
relaxarea tensiunilor interne corespunzător unei valori GR = 75% . Rezervorul este izolat la exterior
cu un strat de vată mi nerală având grosimea de 180 mm.
În urma analizării variantelor posibile privind regimurile de TTG s -a stabilit că varianta optim ă
economică este caracterizată de parametrii ti = 620 oC, σm = 1,2 ore.
CONCLUZII
În acest capitol am prezentat principiile, condițiile și algoritmii de lucru a căror aplicare asigură
condițiile optime din punct de vedere tehnologic și economic pentru cond ucerea tratamentului de
detensionare termică aplicat unui aparat agabaritic în construcție sudată.
Din punct de vedere tehnic, analizând situațiile de tipul celor reprezentate în figurile 4.5 și 4.6
se constată existența a două posibilități de detensionar e termică:
– încălzirea la o temperatură scăzută și menținerea o perioadă lungă de timp ;
– încălzirea l a o temperatură mai ridicată și menținerea la această temperatură un interval de
timp substanțial mai scurt.
În majoritatea cazurilor se dovedește economic ă cea de a doua variantă, căreia îi corespunde
un consum minim de combustibil.
Astfel de reprezentă ri grafice pot constitui instrumente utile, la îndemâna inginerilor, pentru
conducerea corectă a TTG.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 67
NORME DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII

Pentru desfăș urarea în bune condiții a procesului tehnologic de montaj a rezervorului sferic
trebuie avute în vedere anumite măsuri de protecția muncii [5, 6, 8] .
Personalul muncitor să aibă făcut instructajul de protecția muncii, să nu execute lucrări sau
operații com plexe fără instructaj p realabil, să folosească echipamentul de protecție adecvat fiecărei
operații.
La execuția lucrărilor la înălțime, uneltele pneumatice și electrice vor putea fi folosite numai
pe platforme, eșafodaje, schele rezistente, stabile.
Pentr u dirijarea utilajelor tehnologice în timpul ridicării la poziție se vor utiliza ancoraje din
cabluri de oțel. După verificarea dispozitivelor de agățare și prindere la cârlig, controlul final al
prinderii utilajului tehnologic se va face în momentul când acesta e ridicat la 10 – 30 cm, iar cablurile
complet întinse.
Pentru a împiedica punerea sub tensiune a elementelor ce se ridică, vor fi îndepărtați toți
conductorii electrici din zona de ridicare.
Utilajele și sculele electrice folosite la montaj precu m și schelele pe care se lucrează cu acestea
vor fi cone ctate la o centură de îm pământare.
În cazul când este necesar să se execute lucrări sub utilaje tehnologice în curs de montare sau
pe acestea, se vor lua măsuri de sprijinire a acestor utilaje t ehnol ogice.
Uneltele electrice portative prevăzute cu izolație normală de lucru, folosite în locuri
periculoase, se vor alimenta la tensiune redusă de 24 V.
La sudură este obligatoriu echipamentul de protecție și este interzisă folosirea cleștilor defecț i
sau cu izo lația deteriorată .
Conductorii electrici trebuie protejați în timpul transportului împotriva deteriorării și în timpul
lucrului, de contactul cu stropi de metal topit.
La lucrările de sudură din interiorul rezervorului se va asigura ventilați a necesară evacuării
gazelor nocive.
Amplasarea sursei de sudare se face pe un podium de lemn uscat sau alt material izolant. Toate
părțile instalației de sudare aflate sub tensiune trebuie protejate împotriva atingerii accidentale prin
legare la pământ.
În ca zul unei întreruperi mai mari a lucrului, agregatul de sudură se va deconecta de la rețea.
Normele de protecție a muncii la principalele operații de prelucrare și montaj ale rezervorului

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 68
sferic precizat în tema sunt precizate în continuare [12].
Sudarea automata sub strat de flux
Înainte de începerea lucrului este necesar ca instalația sa fie controlat ă și în mod special
contactele circuitelor electrice care trebuie s ă fie fixate și dimensionate .
Pentru a evita orbirea muncitorii aflați în zona de lucru, amorsarea arcului se va face numai
după acoperirea ochilor cu ochelari protectori. Pentru a nu fi expus l a gazele și vaporii metalici care
se degaja în zona de sudare, sudorul trebuie s ă urmărească procesul de lucru stand lateral fa ță de
tractor.
Fluxul trebuia manipulat cu atenție pentru a împiedica fenomene de praf de flux in atmosfera
înconjurătoare înain te de folo sire, fluxul recuperat va fi cern ut.
La manipularea fluxului sudorul va purta mânuși și va utiliza o lopățica . Nu se permite
manipularea fl uxului cu m âna goal ă pentru a se evita rănile cauzate de acele fluxului cristalizat.
Strunj ire
Pentru protecția împotriva așchiilor strungurile trebuie s ă fie prevăzute cu ecrane protectoare.
Mandrinele universale și platourile de prindere trebuie sa fie bine fixate pe axul principal si
asigurate împotriva deșurubării la inversarea sensului de rotație . La cuțitele de strung prevăzute cu
plăcuțe din carburi metalice se va controla cu atenție fixarea plăcutei pe cuțit precum și starea acesteia.
Nu se permit e folosirea cuțitelor de strung care prezintă fisuri sau deformații .
Cuțitele se vor feri de șocurile mecanice. Fixarea cuțitelor pe strung trebuie făcut ă astfel încât
înălțimea cuțitului să corespund ă procesului de așchiere .
Lungimea cuțitului care iese din suport nu trebuie s ă depășească de 1,5 ori înălțimea corpului
cuțitului pentru strunjirea normal ă.
Găurirea
Înaintea fixării piesei pe masa mașinii de găurit se va curata masa mașinii și canalele acesteia
de eventualele așchii .
Fixarea piesei se va face în cel pu țin doua puncte, iar șuruburile de fixare vor fi c ât mai aproape
de piesa de prelucrat. Cursa sculei trebuie s ă fie astfel reglat ă încât să se poată retrage c ât mai mult la
fixarea sau desp rinderea sculei.
Burghiul introdus în axul principal sau în mandrina de prindere trebuie s ă fie bine centrat
și fixat.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 69
Debitare oxigaz
Arzătoarele trebuiesc prevăzute cu câte un element de închidere pentru admisia gazului
combustibil și pentru oxigen. La manevrarea ambelor robinete trebuie evitat ă pătrunderea unui jet în
circuitul cel uilalt.
Flacăra de lucru se reglează cu ajutorul celor doua robinete ale arzătorului în funcție de
grosimea materialului de tăiat. Stingerea arzătorului se face închizând mai întâi robinetul pentru
acetilena și apoi r obinet ul pentru oxigen.
Deplasarea sudorului cu arzătorul aprins în afara zonei de lucru este interzis ă. Pentru lucrările
de taiere cu gaze se vor folosi numai furtunele, produse special în acest caz.
Fixarea capetelor furtunului se face numai cu coliere metal ice strânse bine, pentru a nu se
desprinde sau a se produce scăpări de gaze. Controlul etanșeității se face cu apă și cu săpun .

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 70
CONCLUZII ȘI CONTRIBUȚII GENERALE

Rezervoarele sferice sunt aparate utilizate la depozitarea gazelor și lichidel or având capacități
până la 5000 m3. La depozitarea gazelor lichefiate se folosesc patru tipuri de rezervoare în funcție de
mediul depozitat.
Marea majoritate a rezervoarelor sferice sunt amplasate în apropierea rafinăriilor,
combinatelor chimice, petrochi mice și se pot clasifica după mai multe criterii cum ar fi: natura
materialului de construcție, amplasamentul față de sol, temperatura mediulu i de depozitat.
Proiectul cuprinde organizarea montajului, tehnologia montării, sudării și tratamentul termic
integral pentru un rezervor sferic de 1000 m3 din 34 de segmenți cu o grosime de manta de 45 mm,
montat în varianta segment cu segment.
Rezervoar ele sferice metalice sunt realizate din s egmenți de tablă matrițată, lam inată sau
vălțuită, în funcție de grosimea tablei.
Avantajele utilizării rezervoarelor sferice constau în u rmătoarele:
➢ suprafața mantalei, la aceeași capacitate de depozitare este mai mică decât la altă fo rmă
constructivă;
➢ forma sferică este avantajoasă în preluarea solicitărilor din presiunea in terioară;
➢ încărcările datorită tasărilor sunt minime.
Deși rezervoarele sferice sunt avantajoase, trebuie avut în vedere faptul că sunt scumpe
datorită tehnologiilor de execuție pretențioase.
Uzinei constructoare îi revine o sarcină deosebită în fabricarea rezervorului deoarece, după
stabilirea tehnologiei de fab ricație, trebuie să coreleze parametrii de rezistență ai aparatului cu
capacitatea materialelor alese de a face față la acțiunea mediului stocat.
Principalele probleme tehnologice care apar la fabri cație sunt legate de alegerea corectă a
materialelor și tr atamentelor termice uzinale precum și de proiectarea corectă a regimului de sudare.
Fiabilitatea în exploatare a rezervoarelor sferice depinde de asigurarea în procesul de montaj
a următorilor fact ori:
➢ obținerea unor îmbinări sudate de calitate, prin adop tarea unor materiale și tehnologii de sudare
adecvate, având ca rezultat asigurarea unor caracteristici mecanice apropiate între materialul
depus și materialul de bază;

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 71
➢ micșorarea la minim a tensi unilor remanente provocate la sudare ; aceste tensiuni, împreună cu
schimbările de structură în zona adiacentă îmbinărilor sudate, consti tuie cauza distrugerii
casante a mantalei.
Tratamentele termice reprezintă metoda cea mai utilizată de reducere a tensiu nilor interne din
corpul rezervorului. Efecte le tratamentului sunt: reducerea sau eliminarea anizotropiei determinate de
structura ''în benzi" și finisarea granulației, optimizarea structurii în zonele îmbinărilor sudate și
diminuarea tensiunilor reziduale .
În proiectul de față, la realizarea tratame ntului termic integral, se utilizează procedeul de
încălzire integrală cu flacără descendentă la interior și evacuare pe la polul inferior, procedeu care este
cel mai folosit în țară datorită avantajelor sale:
➢ concepție unitară a instalației;
➢ gabarit și greutate redusă;
➢ reducerea pierderilor de căldură la exterior;
➢ reducerea timpului de punere în funcțiune.
În lucrare se prezintă principiile, condițiile și algoritmii de lucru a căror aplicare asigură
condiți ile optime din punct de vedere t ehnologic și economic pentru conducerea tratamentului de
detensionare termică aplicat unui aparat agabaritic în construcție sudată.
Din punct de vedere tehnic, analizând situațiile de tipul celor reprezentate în figurile 4.5 și 4.6
se constată existența a două posibilități de detensionare termică:
➢ încălzirea la o temperatură scăzută și menținerea o perioadă lungă de timp ;
➢ încălzirea la o temperatură mai ridicată și menținerea la această temperatură un interval de
timp subst anțial mai scurt.
În majoritate a cazurilor se dovedește economică cea de a doua variantă, căreia îi corespunde
un consum minim de combustibil.
Astfel de reprezentări grafice pot constitui instrumente utile, la îndemâna inginerilor, pentru
conducerea core ctă a TTG.
Dintre contribuțiile proprii ale autorului se pot aminti:
➢ sintetizarea informațiilor obținute din literatura de specialitate cu privire la rolul și posibilitățile
de aplicare a tratamentelor termice globale la aparatele agabaritice;
➢ stabilirea relațiilor de calcul pentru cons umul de combustibil aferent operației de tratament
termic;

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 72
➢ stabilirea principiilor, condițiilor și algoritmilor de lucru a căror aplicare asigură condițiile
optime din punct de vedere tehnologic și economic pentru conducerea tratamentului de
detensionare termică aplicat unui aparat agabaritic în construcție sudată.

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 73
BIBLIOGRAFIE

1. A. Pavel – Depozitarea gazelor lichefiate – vol. I, II;
2. D. Rașeev, Ghe. Zecheru – Tehnologia fabr icație i aparaturii – instalațiilo r statice petroch imice
și de rafinării , Ed. Tehnică – București – 1982 ;
3. Gh. Zecheru – Tehnologia materialelor – partea a doua – Ploiești – 1985 ;
4. Minescu Mihail, Calțaru Mihaela, Bădicioiu Marius . – Tehnologia materialelor – îndrumar de
lucrări practice – Ploiești – 2006 ;
5. *** T.M.U.C.B. – Tehnologia montării rezervoarelor sferice de 1000 m3, 34 segmenți – proiect
– 1976 ;
6. *** T.M.U.C.B. – Tehnologia sudării rezervoarelor sferice de 1000 m3, 34 segmenți proiect –
1976 ;
7. Alin Stancioiu – Tratamente termice și materiale speciale , Ed.Academia Brâncuși –
Târgul Jiu -2010;
8. A. Pave l, Ghe. Zecheru – Rezervoare și gazometre sfe rice-vol I, II, III -Ed. ILEX – București –
2004;
9. O. Dumitrașcu, C. Cor1ățeanu – Tratamentul termic al rezervoarelor sferice agabaritice
10. T.M.U.C.B. – Informa re docum entară nr. 3 -1980 10;
11. * * * PT C4/1 – 2003 Cerin țe tehnice privind montarea, instalarea, exploatarea, repararea și
verificarea recipientelor metalice stabile sub presiune, ISCIR ( M.O. 929 bis / 23.12.2003) ;
12. * * * PT C4/2 – 2003 Ghid pentru proiectarea, construirea, montarea și repararea recipientelor
metalice stabile sub presiune, ISCIR ( M.O. 70 bis / 28.01.2004) ;
13. *** No rme de protecția mun cii în activitatea de construcții , montaj 2006 ;
14. H. Bodnarescu ; A. Raicu – Asupra geometriei rezervoarelor sferice – Buletinul I.P.G.G. vo l.
IX, 1963, pag. 171 -189;
15. H. Bodnarescu; A. Raicu – Geometria rezervoarelor poliedrale – Buletinul I.P.G.G vol. XIV.
1966, pag. 235 -345;
16. H. Bodnarescu; A. Raicu – Poliedre semiregulate, cu aplicație la construcția rezervoarelor
sferice din industria petrochimica – Buletinul I.P.G.G. voI XII, 1965, pag. 189 -197;
17. M.G. Petrescu, Cercetări privind materialele și tehnologia de execuție specifice rezervoarelor
sferice pentru produse petroliere, Teză de doctorat, Ploiești, 1997 ;

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 74
18. Gh. Zec heru, Gh. Drăghici, V. Ulmanu, Alegerea regimurilor sigure pentru detensionarea
termi că a structurilor sudate, Rev. Sudura, nr. 2, pag. 7 -14,1998 ;
19. D. Dobrinescu, C. Pătrașcu, V. Ioan, M.G. Petrescu, Consumul de combustibil la tratamentul
termic al reyervoa relor sferice, Conferința națională de termotehnică VII, Universitatea
Transilvania, Brașov, 1997 ;
20. * * * EN 1011 Welding – Recommendations for welding of metallic materials ..

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 75
ANEX Ă-PROGRAM DE CALCUL PENTRU OPTIMIZAREA TTG

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 76

UPG/IME/IEDM – Proiect de diplomă Flintașu Georgiana Daniela

Ploiești 2019 77