ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ исходных данных и известных технических решений 6
1.1 Описание процесса кавитации 6
1.2 Анализ свойств материала конструкции 7
1.3 Базовый технологический процесс наплавки лопастей 11
1.4 Анализ недостатков базовой технологии и путей их преодоления 13
1.5 Задачи бакалаврской работы 16
2 Разработка технологического процесса наплавки 18
2.1 Выбор материала для наплавки 18
2.2 Технологический процесс наплавки порошковой проволокой 26
3 Выбор оборудования для сварки порошковой проволокой 28
4 Безопасность и экологичность проекта 31
4.1 Характеристика участка сварки 31
4.2 Персональные риски, сопровождающие внедрение проектной
технологии в производство 32
4.3 Предлагаемые мероприятия по снижению профессиональных рисков 33
4.4 Предлагаемые мероприятия по обеспечению пожарной и техногенной
безопасности участка наплавки 34
4.5 Экологическая безопасность участка наплавки лопастей 36
4.6 Заключение по разделу 36
5 Экономическая эффективность проекта 38
5.1 Исходные данные для расчетов 39
5.2 Вычисление времени на операцию наплавки 40
5.3 Капитальные вложения в оборудование 42
5.4 Расчет технологической себестоимости сравниваемых вариантов 45
5.5 Цеховая себестоимость 50
5.6 Заводская себестоимость 50
5.7 Расчет показателей экономической эффективности работы 51
5.8 Выводы по экономическому разделу 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 54
При определенных условиях эксплуатации гидравлических турбин и иного оборудования, находящегося в зонах действия быстро движущихся масс жидкости начинается кавитация. Явления кавитации возникают при т.н. критических скоростях движения масс жидкости. Применительно к гидротурбинам критические скорости достигаются в местах, где лопасти рабочего колеса расположены близко к оболочке камеры турбины. Причем, явления кавитации проявляют себя и в тихоходных турбинах и в турбинах эксплуатируемых при высоких скоростях.
Как правило действие кавитации проявляется на выходных кромках лопастей, с их стороны, а также на радиально-осевых колесах и в камере рабочего колеса осевых турбин в зоне, близкой к выходным кромкам. Кавитация при неправильных параметрах эксплуатации оборудования гидростанций может достаточно быстро очень разрушить рабочие колеса и оболочку камеры гидротурбины.
Цель настоящей работы - продление срока службы лопастей гидротурбин за счет ремонта поврежденных кавитацией участков.
Детальный анализ базовой технологии наплавки лопастей показал, что причиной главных его недостатков являются малые значения показателей механизации и автоматизации процесса дуговой наплавки.
В работе рекомендован способ механизированной наплавки лопастей гидротурбин.
Разработан технологический процесс механизированной сварки с применением специализированной порошковой проволоки для восстановления кавитационных повреждений.
Механизированная наплавки поврежденных кавитацией лопастей гидравлических турбин, выполненная порошковой проволокой, увеличивает показатели производительности труда, снизить затраты на заработную плату, так как можно применить рабочего меньшего разряда.
Ориентировочная величина годового экономического эффекта при замене базовой технологии наплавки на проектную, составит 151 тыс. рублей. Цель работы достигнута
1. Гитлевич А.Д., Этитоф А.А. Механизция и автоматизация сварочного производства [Текст] / А.Д. Гитлевич, А.А. Этитоф. - М.:
Машиностроение, 1987 - 280 с.
2. 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..
3. Справочник конструктора и технолога / сост. В. М. Михин, Б. Е. Кобызев, В. В. Михайленко. - Королев : ЦНИИМАШ, 2000. - 582 с.
4. Акшенцева А. П. Структура и свойства никельмолибденовых коррозионностойких сплавов : (с атласом микроструктур) : справочник / А. П. Акшенцева. - Москва : СП Интермет Инжиниринг, 1999. - 204 с.
5. 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.
6. Косинцев В.И. Основы проектирования химических производств и оборудования / В.И. Косинцев [и др.] - Томск: Томский политехнический университет, 2013. - 395 с.
7. Действия населения в чрезвычайных ситуациях. Пособие. Под общей редакцией В.А. Владимирова. - М.: МЧС России, 1995.
8. Колганов Л. А. Сварочное производство : учеб. пособие / Л. А. Колганов. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2002. - 504 с.
9. Спиваков В.И., Орлов Э.А. Исследование влияния деформационно- термиче- ских параметров асимметричного охлаждения на плоскостность, микрострук- туру и механические свойства листов. // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Сб.научн.тр.ИЧМ. К.: —
Наукова думка, 2002. - Вып.4. - С. 321.
10. Сэйдж А.М. Металлофизический обзор высокопрочных
низколегированных сталей для труб и фиттингов. // Стали для газопроводных труб и фиттингов. Труды конференции. - М.: Металлургия, 1985. - С.38- 59.
11. Выбойщик Л. М., Лучкин P. С., Платонов С. Ю. Структурный фактор
коррозионно-механической прочности сварных соединений
нефтепромысловых труб // Сварочное производство. - №6 - 2008, с 12-17.
12. Масленников А.В. Разработка технологического процесса сварки
неповоротных стыков трубопроводов на основе оптимизации параметров режима : диссертация ... кандидата технических наук : 05.03.06 /
Масленников Александр Васильевич; [Место защиты: Рос. гос. технол. ун¬т им. К.Э. Циолковского (МАТИ)] - Москва, 2008.
13. Ефименко Л. А., Капустин О. Е., Илюхин В. Ю., Коновалова О. В. — Анализ склонности трубных сталей различной категории прочности к термодеформационному старению // Сварочное производство. 2008. №1 — С. 10-12.
14. Федосеева Е.М. Повышение качества сварных соединений сталей трубного назначения для обеспечения эксплуатационной безопасности магистральных трубопроводов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.10 / Федосеева Елена Михайловна; [Место защиты: Перм. гос. техн. ун-т]. - Пермь, 2011. - 140 с.
15. Уткин И.Ю. Роль микролегирующих элементов в формировании
механических свойств околошовной зоны при сварке прямошовных труб большого диаметра групп прочности Х70-Х80: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.16.01 / Уткин Иван Юрьевич;[Место защиты:
Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина].- Москва, 2016.
16. Борисов, Ю.С. Использование сверхзвуковых струй в технологии газотермического напыления / Ю.С. Борисов, С.В. Петров // Автоматическая сварка. - 1995. - № 1. - С. 41-44.
17. Величко, О.А. Лазерная наплавка цилиндрических деталей порошковыми материалами / О.А. Величко, П.Ф. Аврамченко, И.В. Молчан, В.Д. Паламарчук // Автоматическая сварка. - 1990. - № 1. - С. 59-65.
18. Шелягин, В.Д. Лазерно-микроплазменное легирование и нанесение покрытий на стали / В.Д. Шелягин, В.Ю. Хаскин, Ю.Н. Переверзев // Автоматическая сварка. - 2006. - № 2 - С. 3-6.
19. Бабинец, А.А. Влияние способов дуговой наплавки порошковой проволокой на проплавление основного металла и формирование наплавленного металла / А.А. Бабинец, И.А. Рябцев, А.И. Панфилов [и др.] // Автоматическая сварка. - 2016. - № 11. - С. 20-25.
20. Переплётчиков, Е.Ф. Плазменно-порошковая наплавка штоков энергетической арматуры / Е. Ф. Переплетчиков, И. А. Рябцев // Автоматическая сварка. - 2013. - № 4. - С. 56-58.
21. Жариков, С.В. Влияние экзотермической смеси в составе сердечника самозащитной порошковой проволоки на параметры наплавленного
валика / С.В. Жариков // Вшник схщноукрашського национального
ушверситету 1м. В. Даля. - Луганск: СНУ, 2010. - № 2. - С. 102-105.
22. Гофман, Я. Восстановление сменных деталей с помощью лазерных технологий // Автоматическая сварка. - 2001. - № 12. - С. 37-38.