ВВЕДЕНИЕ 3
1. Анализ многопостовых выпрямителей для сварки нефтегазопроводов в
полевых условиях
1.1. Оценка свариваемости сталей и сплавов нефтепроводов 4
1.2. Обзор многопостовых источников питания 7
1.3. Организация отдельных сварочных постов для РДС 10
1.4. Предложения по созданию передвижной многопостовой
установки для работы в полевых условиях 11
2. Разработка передвижной полевой установки для сварки
нефтегазопроводов
2.1. Компоновка узлов полевой передвижной установки на базе
платформы ТОНАР 97416 16
2.2. Расчет параметров медно-алюминиевого переходника 18
2.3. Устойчивость системы «источник питания-дуга» при возмущениях 21
3. Проектирование силовых перемычек Cu-Al для сварочной полевой
установки
3.1. Анализ способов создания медно-алюминиевых наконечников и гильз
3.2. Экспериментальная проверка условий формирования медно-
алюминиевого переходника
3.3. Разработка конструкции медно-алюминиевого переходника
4. Разработка технологии изготовления переходников Cu-Cu, Cu-Al
4.1. Технология изготовления медно-алюминиевого переходников
методом фрикционной диффузионной сварки 33
4.2. Технология изготовления медно-алюминиевого переходников
методом холодной стыковой сварки 36
4.3. Технология соединения и формовки медной трубы и медно- алюминиевого переходника с кабелем 46
4.4 Технология пайки медно-алюминиевого переходника к кабелю....50
4.5 Технология лужения медной части наконечника 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
Для транспортировки газа и нефти от месторождений к нефтеперерабатывающим комплексам или потребителям построены нефтепроводы, такие как «Сургут - Полоцк», «Южный Поток», «Северный Поток». Диаметр трубопровода достигает 1420 мм. Транспортировка нефти осуществляется при давлении 4,7 - 5,6 МПа с линейной скоростью от 5 до 9 км/ч.При сварке труб большого диаметра (более 500 мм) необходимо предусмотреть возможность многопостовой сварки.
Магистральный трубопровод пролегает по равнинной местности при отсутствии линий электропередач, через подземные переходы, через водные преграды с глубиной от 1,5 и более метров.
Трубы нефтепровода изуглеродистых и низколегированных сталей выполняются по ГОСТ 20295-85 классом прочности К52.
Известно, что углеродистые и низколегированные стали свариваются как на переменном, так и на постоянном токе. В зависимости от рода тока будут отличаться и установки. Но в любом случае в полевых условиях необходимо применять специальные установки, работающие независимо от линий электропередач, поэтому в работе рассматриваются установки различного типа. Предлагаются варианты специализированных установок, которые изготавливаются на базе оборудования ВПК, подлежащего списанию.
Цель работы - снизить затраты на изготовление многопостовых источников питания постоянного тока.
В данной работе были проанализированы многопостовые выпрямители для сварки нефтегазопроводов в полевых условиях, разработана схема передвижной полевой установки для сварки нефтегазопроводов на базе платформы ТОНАР с двигателем внутреннего сгорания и синхронным генератором.. Спроектирована силовая перемычка Cu-Al для соединения синхронного генератора с многопостовым выпрямителем. Предложены техпроцессы изготовления Cu-Al и Cu-Cu переходников и контактного наконечника.
1. ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия.
2. ГОСТ 19521-74 Сварка металлов. Классификация.
3. Козулин М.Г. Технология сварочного производства и ремонта металлоконструкций: Учеб. пособие для вузов - Тольятти: ТГУ, 2010. - С. 287.
4. Рабинович И.Я. Оборудование для дуговой электрической
сварки. Источники питания дуги. - М: Машиностроение, 1958 - С. 379.
5. Каспржак Г.М. Выбор основных элементов сварочных выпрямителей из условий их нагрева. Автоматическая сварка. - М: Машиностроение, 1965 - С. 291.
6. Рекомендации по применению РД03-614-03: руководящий
документ. - М. : Изд-во НАКС, 2004. - 152 с.
7. Милютин В.С., Шалимов М.П., Шанчуров С.М. Источники питания для сварки .- М. : Айрис -пресс, 2007. - 384 с.
8. Пиотровский Л.М. Электроческие машины / учебное пособие .¬Л. : Изд-во Энергия ,1972.- 503 с.
9. Николаев Г.А., ОЛьшаннский Н.А. Специальные методы сварки/ учебное пособие . - М. : Машиностроение , 1975.- 230 с.
10. Лашко Н.Ф., Лашко С.В. Вопросы теории и технологии пайки.- Саратов. : Изд-во Саратовского университета , 1974. - 264 с.
11Никифоров, В.М. Технология металлов и конструкционные материалы [Текст] : Учеб. пособие / В.М. Никифоров. - М. : Высшая школа, 1968. - 360 с.
11. Петров, Г.Л. Сварочные материалы [Текст] : Учеб. пособие для вузов/ Г.Л. Петров. - Л. : Машиностроение, 1972. - 280 с.: ил.
12. Фоминых, В.П. Оборудование и технология дуговой сварки [Текст] : Учебник / В.П. Фоминых. - М. : Машиностроение, 1966. - 312 с.
13. Фролов, В.А. Специальные методы сварки и пайка [Текст] : Учеб. пособие / В.А. Фролов, В.В. Пешков, А.Б. Коломенский, и др. - М.: Интермет Инжиниринг, 2003. - 183 с.
14. Фролов, В.А. Технология сварки плавлением и термической резки металлов [Текст] : Учеб. пособие / В.А. Фролов, В.Р. Петренко, А.В. Пешков, А.Б. Коломенский, В.А. Козаков ; под ред. А.В. Фролова. - М. :Альфа-М:ИНФРА-М , 2011. - 448 с.: ил.
15. Фролова, В.В. Теория сварочных процессов [Текст] : Учеб. для вузов по спец. «Оборуд. и технология сварочн. пр-ва» / В.Н. Волченко, В.М. Ямпольский, В.А. Винокуров, и др.; Под ред. В.В. Фролова. - М. :Высш. шк., 1988. - 559 с.: ил.
16. Егоров, А.Г.Правила оформления выпускных квалификационных работ по программам подготовки бакалавра и специалиста[Текст] : Учебно - методическое пособие / А.Г. Егоров, В.Г. Виткалов, Г.Н. Уполовникова, И.А. Живоглядова - Тольятти, 2012, - 135с.
17. William, L. Welding Essentials: Questions & Answers [Текст] : Expanded Edition / William L. Galvery Jr. and Frank M. Marlow ; Cengage Learning published in 2001 / p. 480
18. Karen, Ruth Welding Basics [Текст] : handbook / Karen Ruth ; Cengage Learning published in 2004 / p. 144
19. Larry Jeffus Welding: Principles and Applications (Fifth Edition) [Текст] / Larry Jeffus ; Cengage Learning published in 2002 / p. 904
20. Deruntz, B. Assessing the Benefits of Surface Tension Transfer Welding to Industry / Journal of Industrial Technology, Vol. 19, N° 4, 2004 / p.13 - 18
21. Jarvis, L. Keyhole GTAW User guide / CSIRO Manufacturing & Infrastructure Technology Australia Vol. 3, 2000 / p. 45 - 52
22. Никифоров, В.М. Технология металлов и конструкционные материалы [Текст] : Учеб. пособие / В.М. Никифоров. - М. : Высшая школа, 1968. - 360 с.
23. Петров, Г.Л. Сварочные материалы [Текст] : Учеб. пособие для вузов/ Г.Л. Петров. - Л. : Машиностроение, 1972. - 280 с. : ил.
24. Куркин С.А. и др. Технология, механизация и автоматизация
производства сварных конструкций. Атлас./ С.А.Куркин, В.М.Ховов, А.М.Рыбачук. М.: Машиностроение, 1989.— 328с.
25. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.М.: Энергия, 1989,—184с
26. Денисов, П.В. Расчет температуры нагрева тонколистового металла нормально распределенным источником при точечной сварке импульсной дугой [Текст] / П.В. Денисов, Г.А. Мирлин // Сварочное производство. - 1974.- №1. - С. 3-6.
27. Лесков, Г.И. Электрическая сварочная дуга / Г.И. Лесков. - М.:
Машиностроение, 1970. - 334 с.
28. Чувашова, А.В. Электроды для ручной дуговой сварки, применяемые
на опасных производственных объектах, подконтрольных Ростехнадзору / А.В. Чувашова. - Ижевск: Изд-во ЗАО
«Ижмашпринт», 2006. - 70 с.
29. Гончаров, С.Н. Влияние термического цикла двухдуговой сварки на стойкость стали 20ХГСНМ против образования холодных трещин / С.Н. Гончаров, Н.З. Гуднев, Ю.А. Стеренбоген и др. // Автоматическая сварка. - 1982. - № 7. - С. 14-15.
30. Шолохов, М.А. Развитие элементов теории формирования шва и технологических основ многопроходной сварки плавящимся электродом по узкому зазору корпусных конструкций специальной техники из высокопрочных сталей: Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. - Екатеринбург: Уральский ГТУ. - 2016.