ВВЕДЕНИЕ 8
1 Анализ исходных данных и известных технических решений 10
1.1 Базовая технология сварки стыков магистральных трубопроводов 10
1.2 Требования к оборудованию, применяемому при сварке магистральных
трубопроводов 19
1.3 Требования к квалификации персонала 20
1.4 Контроль качества при сварке стыков магистральных трубопроводов 22
1.4.1. Входной контроль труб 23
1.4.2. Входной контроль сварочных материалов 24
1.4.3 Контроль качества выполненных работ 27
1.5 Анализ возможных вариантов механизации и автоматизации
технологии сварки трубопровода 28
1.6 Задачи работы 30
2 Разработка технологического процесса автоматической сварки
неповоротных стыков трубопровода 32
2.1 Сварка корневого слоя и горячего прохода 32
2.2 Сварка облицовочного и заполняющих слев 34
3 Выбор оборудования для автоматической сварки 38
4 Безопасность и экологичность проекта 40
4.1 Характеристика участка сварки 40
4.2 Опасные факторы участка сварки 41
4.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 43
4.4 Пожарная и техногенная безопасность рассматриваемого технического
объекта 44
4.5 Экологическая безопасность участка сварки стыков 46
Заключение по разделу 46
5 Экономическая эффективность проекта 48
5.1 Исходные данные для расчетов 49
5.2 Нормы времени на сварку стыка и фонда времени работы
оборудования 50
5.3 Капитальные вложения в оборудование 51
5.4 Технологическая себестоимость сравниваемых вариантов 53
5.5 Цеховая себестоимость 58
5.6 Заводская себестоимость 58
5.7 Показатели экономической эффективности проекта 59
Выводы по экономическому разделу 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
В настоящее время нефть и газ являются одними из важнейших товаров России на мировом рынке. Да и в самой России они являются важным сырьем для разных отраслей промышленности, топливно-энергетического комплекса, нефтехимических производств. Однако территориально районы добычи нефти и газа и их потребления разделены большими расстояниями. Поэтому важными как для нефтегазовой отрасли так и для экономики России в целом являются проблемы эффективной транспортировки нефти и газа к потребителю (или покупателю). Безусловный лидер среди разных вариантов доставки - трубопроводный транспорт.
Во время строительства магистральных трубопроводов выполняются самые разнообразные работы: подготовительные, земляные, сварочно-монтажные, изоляционно-укладочные, контрольные. Однако главное влияние на эксплуатационные характеристики строящегося трубопровода, оказывают сварочно-монтажные работы. Длина труб, поставляемых к месту монтажа, ограничена возможностями транспортных средств по их доставке, поэтому приходится соединять трубы сваркой и выполнять при этом тысячи стыков. Следует отметить, что сварка производится в полевых условиях, и, в большинстве случаев, на значительном расстоянии от населенных пунктов. Кроме того, высокие давления в трубопроводах, сложность выявления и ремонта повреждений в полевых условиях, накладывают дополнительные требования по качеству сварных стыков. Поэтому работы направленные на модернизацию технологических процессов сварки стыков труб в полевых условиях являются актуальными.
Например, в настоящее время большинство стыков выполняют ручной дуговой сваркой штучными электродами. Данная технология идеально подходит к полевым условиям. Оборудование, используемое при ручной дуговой сварке, неприхотливое, эксплуатация его проста. Высокая квалификация сварщиков, новые присадочные материалы, специальные технологические приемы позволяют получать стыки приемлемого качества.
Однако, производительность труда при ручной дуговой сварке низкая, расход присадочного металла велик за счет того, что остаются огарки от электрода. Вместе с тем, за последние годы появились новые способы сварки, обеспечивающие высокую производительность получения швов, экономящие присадочный материал. Хорошие результаты дает механизация и автоматизация технологических процессов получения сварных соединений, в том числе и дуговых способов сварки.
Цель настоящей работы - повышение производительности труда и экономия присадки при сварке стыков труб магистральных трубопроводов
Детальный анализ базовой технологии сварки стыков трубопровода показал, что причиной главных его недостатков является низкий уровень механизации и автоматизации процесса дуговой сварки.
В работе рекомендован способ автоматической дуговой сварки стыков.
Разработан технологический процесс автоматической сварки с применением специализированной установки.
Применение автоматической сварки проволокой сплошного сечения в среде защитного газа позволяет повысить производительность труда, снизить затраты на заработную плату, так как можно применить рабочего меньшего разряда.
При внедрении результатов бакалаврской работы предполагается получить годовой экономический эффект в размере 3435782,7 руб. Цель проекта достигнута
1. Колганов Л. А. Сварочное производство. Учебное пособие [Текст] / Л.А. Колганов. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. - 512 с.
2. Мейстер Р. А. Нестандартные источники питания для сварки : учеб. пособие / Р. А. Мейстер. - ВУЗ/изд. - Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2004. - 96 с..
3. Гитлевич А.Д., Этитоф А.А. Механизция и автоматизация сварочного
производства [Текст] / А.Д. Гитлевич, А.А. Этитоф. - М.:
Машиностроение, 1987 - 280 с.
4. Межотраслевые правила по охране труда при электро- и газосварочных работах : ПОТ РМ-020-2001 : ввод. в действие с 1 янв. 2002 г. - Москва : [б. и.], 2001. - 58 с..
5. Справочник конструктора и технолога / сост. В. М. Михин, Б. Е. Кобызев, В. В. Михайленко. - Королев : ЦНИИМАШ, 2000. - 582 с.
6. Щекин В. А. Технологические основы сварки плавлением : учеб. пособие для вузов. - Изд. 2-е, перераб / В. А. Щекин - Ростов н/Д. : Феникс, 2009. - 345 с.
7. Цепенев Р. А. Автоматическое управление процессом сварки : учеб. пособие / Р. А. Цепенев ; ТолПИ ; Каф. "Оборуд. и технология сварочного пр-ва". - Тольятти : ТолПИ, 2001. - 76 с.
8. Корольков П. М. Термическая обработка сварных соединений трубопроводов и аппаратов, работающих под давлением / П. М. Корольков. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : Стройиздат, 1987. - 233 с.
9. Прыкин Б. В. Технология металлов и сварки : учеб. для вузов по спец. "Пр- во строит. изделий и конструкций" / Б. В. Прыкин. - Киев : Вища шк., 1978.
- 240 с.Фатхутдинов Р.А. Организация производства: Учебник / Р.А. Фахрутдинов. - М.: ИНФРА - М, 2001.- 672 с.
10. Акшенцева А. П. Структура и свойства никельмолибденовых коррозионностойких сплавов : (с атласом микроструктур) : справочник / А. П. Акшенцева. - Москва : СП Интермет Инжиниринг, 1999. - 204 с.
11. Изучение сварочного трансформатора : метод. указания к лаб. работе №4 по дисциплине "Электротехнологические установки" / сост. М. А. Бондаренко [и др.] ; науч. ред. В. М. Салтыков ; ТГУ ; Каф. "Электроснабжение промышленных предприятий". - Тольятти : ТГУ, 2003.-13 с.
12. Косинцев В.И. Основы проектирования химических производств и оборудования / В.И. Косинцев [и др.] - Томск: Томский политехнический университет, 2013. - 395 с.
13. Действия населения в чрезвычайных ситуациях. Пособие. Под общей редакцией В.А. Владимирова. - М.: МЧС России, 1995.
14. Колганов Л. А. Сварочное производство : учеб. пособие / Л. А. Колганов.
- Ростов-на-Дону : Феникс, 2002. - 504 с.
15. Уткин И.Ю. Роль микролегирующих элементов в формировании механических свойствоколошовной зоны при сварке прямошовных труб большого диаметра групп прочности Х70-Х80. Автореферат диссертации кандидата технических наук. Москва: 2011. - 27 с.
16. Гостюшин А. В. Энциклопедия экстремальных ситуаций [Текст] / А. В. Гостюшин. — М.: Изд. «Зеркало», 1995.-288 с.
17. Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка: Учеб. для сред. ПТУ [Текст] / В.М. Рыбаков. - 2-е изд. перераб.- М.: Высш. школа, 1986.- 208 с.
18. Рыбаков А.М. Сварка и резка металлов. Учебник для средних профессионально-технических училищ [Текст] / А.М. Рыбаков. - М.: Высшая школа, 1977.
19. Чебац В.А. Сварочные работы: Учеб. пособие [Текст] / В.А. Чебац - 3-е изд. перераб.- Ростов-на-Дону: изд. центр «Феникс», 2006. - 412 с.
20. Красовский А.М. Основы проектирования сварочных цехов [Текст] / А.М. Красовский. - М.: Машиностроение, 1979 - 319 с.
21. Волченко В.Н. Сварка и сварочные материалы, том . 1 [Текст] / В.Н. Волченко. - М.: Машиностроение, 1991 - 527 с.
22. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика [Текст] /В.В. Клюев. - М.: Машиностроение, 1995. - 390 с.
23. Александров А.Р. Источники питания для дуговой сварки [Текст] / А.Р. Александров, В.С. Милютин. - М.: Машиностроение, 1982-427 с.
24. Думов С. И. Технология электрической сварки плавлением: Учебник
для машиностроительных техникумов [Текст] / С.И. Думов. - 2-е
изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1987. - 368 с.
25. Пейсахов А. М. Материаловедение и технология конструкционных материалов : учеб. для студентов немашиностроит. специальностей вузов / А. М. Пейсахов, А. М. Кучер. - 2-е изд. - Санкт-Петербург : Изд-во Михайлова В. А., 2004. - 406 с.