Изготовление ёмкостей из нержавейки: баки, обечайки, бункеры и корпуса на заказ

Что делаем

Мы делаем ёмкость целиком: раскрой, гибка и вальцовка, сборка, сварка, механообработка посадочных мест, зачистка и испытания. Фланцы, штуцеры и опорные кольца точим сами на HAAS ST-10, HAAS VM3, DMG CTX 310 и PUMA.

Единичный бак это ручная разметка и подгонка. В серии от 5-10 штук окупается оснастка: шаблоны раскроя, кондукторы под патрубки, стапель. Цена за штуку заметно падает.

Виды ёмкостей и корпусов, которые делаем чаще всего

Форма ёмкости продиктована не красотой, а тем, где она стоит и что в ней происходит.

• Прямоугольные баки. Самый частый заказ: встают в угол, под станок или в раму. Слабое место в том, что плоские стенки распирает столбом жидкости, поэтому от определённой высоты их усиливают рёбрами и обвязкой по верху.
• Цилиндрические ёмкости. Цилиндр держит давление сам, у него нет углов с осадком и его проще мыть. Вертикальные ставят на опоры или юбку, горизонтальные на седловые.
• Ёмкости с рубашкой. Вторая оболочка поверх обечайки и дна, между ними пар, горячая вода или гликоль. Это сразу два изделия: сосуд под продукт и рубашка под своё давление.
• Бункеры. Гранула, зерно, песок, отходы. Главное не объём, а угол конуса и гладкость стенок, иначе материал зависает сводом.
• Воронки и конусы. Делаются из развёртки, вальцуются или гнутся по сегментам, шов зачищается заподлицо, чтобы не цеплял продукт.
• Кожухи и защитные короба. Тут важна не герметичность, а жёсткость, съёмность и точность посадки на оборудование.
• Обечайки. Свальцованная в цилиндр карта листа с продольным швом. База для корпусов аппаратов, барабанов, циклонов.

Если вам нужен не сосуд, а именно точный корпус под подшипники и валы, это соседняя тема: смотрите изготовление корпусов и крышек. Рамы, каркасы и опорные конструкции под ёмкости мы тоже делаем, это изготовление металлоконструкций.

Марки нержавейки: когда хватит AISI 304, а когда нужна 316

Это первый вопрос на расчёте: он определяет и цену, и срок жизни бака. Нержавейку защищает тонкая оксидная плёнка хрома, и опасно всё, что разрушает её быстрее, чем она восстанавливается: хлориды и кислоты.

Правило простое: если в среде есть хлор или соль, нужна 316. Бассейн, солевой раствор, засолка, морская вода, стоки с реагентами. В остальных случаях AISI 304 отрабатывает годы и стоит в полтора раза дешевле, ставить 316 подряд везде смысла нет.

Про механообработку этих материалов отдельно: детали из нержавейки, алюминия и титана.

Толщины, раскрой и вальцовка обечайки

Толщина выбирается не по объёму, а по нагрузке. На дно и нижний пояс давит столб жидкости, поэтому высокий узкий бак нагружен сильнее низкого широкого того же литража. Плотность среды тоже важна: рассол тяжелее воды.

Вальцовка обечайки начинается с развёртки: длину карты считают по средней линии металла, иначе цилиндр уедет от нужного диаметра на толщину стенки. Отдельная работа это подгибка кромок, без неё края остаются прямыми и в стыке получается плоская лыска, которую потом не исправить.

• Продольный шов варим сплошным, с полным проваром и поддувом изнутри.
• Калибровка после сварки. Шов стягивает металл, поэтому обечайку прогоняют в вальцах ещё раз, выводя круглость.
• Овальность для технологических ёмкостей держим в десятых долях процента диаметра, под уплотнения и подшипники обечайку дорабатываем на станке.
• Защитная плёнка снимается только с зон сварки, остальное закрыто до конца сборки.

Раскрой, гибка и лазерная резка листа под ёмкости и кожухи: детали из листового металла.

Конструкция: днища, рёбра, люки, штуцеры, опоры

Большая часть проблем с самодельными баками идёт не от сварки, а от конструкции. Вот что мы проговариваем с заказчиком до раскроя.

• Днище. Плоское дешевле, но требует жёсткой рамы по всей площади. Коническое и с уклоном к сливу нужно там, где ёмкость опорожняется полностью. Эллиптическое штампованное берут под давление.
• Рёбра жёсткости. Прямоугольный бак выше метра без рёбер выпучивает стенки. Ставим вертикальные рёбра из уголка с шагом 400-600 мм и обвязку по верхней кромке.
• Люк. Смотровой 200-300 мм или технологический 400-500 мм под руку и щётку: откидной, съёмный на барашках или фланцевый под прокладку.
• Штуцеры и патрубки. Положение фиксируем до сварки корпуса. Слив в нижней точке, перелив выше рабочего уровня, воздушник сверху обязательно.
• Опоры. Лапы, юбка, седловые или рама, считаются по весу заполненной ёмкости, снизу регулируемые пятки.
• Уклон дна к сливу 1-3 градуса, этого хватает для самотёка.
• Крышка. Съёмная, откидная или глухая сварная. Для открытых ванн полезен отбортованный край.

Сварка ёмкостей из нержавейки и поддув аргона

Ёмкости варим TIG, полуавтомат применяем на толстом металле и на чёрной стали. Саму технику сварки разбираем отдельно: сварка нержавейки и алюминия. Здесь только то, что влияет на качество готового бака.

Поддув аргона это подача защитного газа внутрь ёмкости, с обратной стороны шва. Корень тоже раскалён и тоже должен быть защищён от кислорода. Без поддува изнутри вырастает рыхлая окалина, слой обедняется хромом и теряет стойкость. Снаружи шов выглядит идеально, а изнутри через год-два идут рыжие точки, потом свищ и течь. Это и называют «шов гниёт изнутри».

• Готовим полость: заглушаем патрубки и торцы, оставляем вход газа снизу и выход сверху.
• Вытесняем воздух и только потом зажигаем дугу, поддув держим до остывания шва.
• Тепловложение минимальное: нержавейка отводит тепло хуже углеродистой стали и ведёт сильнее. Тонкий лист варим участками вразбежку.
• Присадка по основному металлу: для 304 проволока 308L, для 316 проволока 316L.
• Инструмент только для нержавейки: щётки, круги и стол не должны работать по чёрной стали, иначе частицы железа дают ржавые точки на ровном месте.

Зачистка, травление и пассивация сварных швов

После сварки вдоль шва остаётся зона побежалости: синие и золотистые разводы. Это не грязь, а окисленный слой с обеднённым хромом, и коррозия начинается именно с него. Обработка после сварки это не косметика, а часть технологии.

Порядок такой: убираем брызги и грубую окалину, наносим травильную пасту и выдерживаем по времени, смываем водой, нейтрализуем и пассивируем. Не смытые остатки кислоты сами станут источником коррозии, поэтому промывку не сокращаем.

Под сыпучее и техническую воду хватает механической зачистки. Для пищевых, химических и всего, что стоит во влажном помещении, травление с пассивацией обязательно, это самая дешёвая страховка от ржавых швов.

Пищевые и химические требования

Пищевая ёмкость из нержавейки отличается от обычной не маркой стали, а внутренними поверхностями. Требование одно: внутри не должно быть мест, где остаётся продукт и растёт микрофлора.

• Швы внутри сплошные, без прерываний и пор, прихваточная сварка внутри объёма не допускается.
• Швы зачищены заподлицо и отполированы, без наплывов и карманов.
• Углы скруглены: внутренние радиусы вместо острых стыков, чтобы промыть щёткой.
• Полное опорожнение: уклон к сливу, слив в нижней точке, без застойных зон.
• Разборные соединения под молочную гайку или кламп, прокладки из пищевого силикона или EPDM по температуре.

Для химических сред на первом месте совместимость марки стали с реагентом при рабочей температуре: одна и та же кислота при 20 и при 80 градусах ведёт себя по-разному. Просим указывать среду точно, не «кислота», а какая и в какой концентрации. Дополнительно закладываем воздушник и аварийный поддон.

Испытание на герметичность и опрессовка с протоколом

Мы не отдаём ёмкость, не проверив её. Способ проверки зависит от того, работает бак под давлением или нет.

• Налив с выдержкой. Для открытых ёмкостей: заполняем водой, выдерживаем, осматриваем швы и зоны вокруг патрубков.
• Керосиновая проба. Меловая обмазка с одной стороны шва, керосин с другой. Неплотность проявляется тёмным пятном на мелу, метод ловит поры, невидимые при наливе.
• Опрессовка водой. Для сосудов под давлением: поднимаем выше рабочего, выдерживаем, следим за манометром. Вода безопаснее воздуха, она почти не сжимается.
• Пневмоиспытание. Воздухом с обмыливанием швов, где заливать воду нельзя.
• Рубашка отдельно. Внутренний объём и рубашка испытываются каждый под своё давление, потом вместе.

По результату выдаём протокол опрессовки: изделие, среда испытания, давление, время выдержки, результат. Протокол часто нужен для приёмки объекта, скажите заранее, если требуется конкретная форма.

Патрубки, фланцы и крепление арматуры

Слабое место ёмкости это не стенка, а место врезки. Патрубок работает концентратором напряжений: на него приходится вес трубопровода, вибрация насоса и момент от закручивания арматуры.

• Усиление врезки. На тонкой стенке ставим накладное кольцо или воротниковый фланец, он распределяет нагрузку по большей площади.
• Резьбовые штуцеры. Для малых диаметров, резьбу нарезаем по чертежу: нарезка резьбы.
• Фланцевые соединения. Разборный узел под прокладку для арматуры, которую снимают на обслуживание. Точим сами: изготовление фланцев и штуцеров.
• Кламповые и молочные соединения. Стандарт пищевых линий, разбираются без инструмента.
• Бобышки под датчики уровня, температуры и давления. Положение нужно знать заранее, врезка задним числом ломает пассивацию на этом участке.
• Компенсация нагрузки. Трубопровод не должен висеть на патрубке, под него ставят свою опору. Оторванный патрубок с куском стенки это типичная авария.

Транспортные габариты и как их учитывать заранее

Ёмкость легко спроектировать так, что её потом нельзя будет привезти или занести. Габарит обсуждаем до чертежа, а не после сварки.

• Меняем пропорции. Тот же объём при меньшей ширине и большей высоте часто решает вопрос без деления на части.
• Транспортные секции. Крупную ёмкость режем на части с фланцевым или сварным стыком и собираем на объекте.
• Монтажные проушины. Дешевле приварить сразу, чем потом искать, за что цеплять стропы.
• Упаковка. Нержавейку возим в защитной плёнке, углы и патрубки закрываем, иначе приедет с царапинами.

Отправляем по России, производства в Москве, Казани и Набережных Челнах.

Сроки, цены и что прислать для расчёта

Цены ориентировочные, для AISI 304 и единичного изготовления. AISI 316 дороже по металлу примерно в полтора раза, серия от 5 штук дешевле за единицу. Точная цена зависит от толщины листа, количества патрубков, обработки швов и испытаний.

Что прислать для расчёта:

1. Чертёж, эскиз или фото старой ёмкости с габаритами, эскиза от руки достаточно.
2. Габариты или объём, и укажите, объём рабочий или геометрический.
3. Среда: что внутри, температура, концентрация, есть ли хлориды.
4. Давление: под давлением, под наливом или открытая.
5. Патрубки: сколько, диаметр, расположение, резьба или фланец.
6. Дополнительно: люк, рубашка, опоры, крышка, мешалка, датчик уровня.
7. Обработка: хватит зачистки или нужны травление и пассивация.
8. Испытания: нужен ли протокол опрессовки.
9. Количество, срок и место доставки с ограничениями по габариту.

Отвечаем на заявку в течение двух часов. Работаем с 2019 года, телефон +7 (953) 491-07-51, почта katanametall@yandex.ru. Точёные детали к ёмкости делаем там же: изготовление деталей на заказ.

Вопросы и ответы