Технология и оборудование для ремонта магистрального газопровода
|
Введение 5
1 Современное состояние ремонтных технологий на магистральных
газопроводах 7
1.1 Сведения о магистральном газопроводе 7
1.2 Сведения о материале газопровода 8
1.3 Описание операций базового технологического процесса
ремонтной сварки магистрального газопровода 10
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 17
2 Составление проектной технологии ремонтной сварки магистрального
газопровода 19
2.1 Обоснование выбора способа сварки 19
2.2 Подготовка кромок труб и сборка стыка 27
2.3 Предварительный подогрев 28
2.4 Сварка стыка 30
3 Безопасность и экологичность технического объекта 36
3.1 Технологическая характеристика объекта 36
3.2 Идентификация профессиональных рисков 37
3.3 Предлагаемые технологические и организационные мероприятия
для снижения профессиональных рисков 39
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 41
3.5 Обеспечение экологической безопасности производства 43
4 Экономическое обоснование предлагаемых решений 46
4.1 Исходные данные для проведения экономических расчётов 46
4.2 Оценка фонда времени работы технологического оборудования. . 48
4.3 Расчет штучного времени 49
4.4 Расчёт заводской себестоимости вариантов технологии 50
4.5 Оценка капитальных затрат по базовой и проектной
технологиям 55
4.6 Расчёт показателей экономической эффективности 57
Заключение 60
Список используемой литературы и используемых источников 62
1 Современное состояние ремонтных технологий на магистральных
газопроводах 7
1.1 Сведения о магистральном газопроводе 7
1.2 Сведения о материале газопровода 8
1.3 Описание операций базового технологического процесса
ремонтной сварки магистрального газопровода 10
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 17
2 Составление проектной технологии ремонтной сварки магистрального
газопровода 19
2.1 Обоснование выбора способа сварки 19
2.2 Подготовка кромок труб и сборка стыка 27
2.3 Предварительный подогрев 28
2.4 Сварка стыка 30
3 Безопасность и экологичность технического объекта 36
3.1 Технологическая характеристика объекта 36
3.2 Идентификация профессиональных рисков 37
3.3 Предлагаемые технологические и организационные мероприятия
для снижения профессиональных рисков 39
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 41
3.5 Обеспечение экологической безопасности производства 43
4 Экономическое обоснование предлагаемых решений 46
4.1 Исходные данные для проведения экономических расчётов 46
4.2 Оценка фонда времени работы технологического оборудования. . 48
4.3 Расчет штучного времени 49
4.4 Расчёт заводской себестоимости вариантов технологии 50
4.5 Оценка капитальных затрат по базовой и проектной
технологиям 55
4.6 Расчёт показателей экономической эффективности 57
Заключение 60
Список используемой литературы и используемых источников 62
Работоспособность магистральных трубопроводов Российской Федерации должна сохраняться в кризис и пандемию, так как от бесперебойной поставки энергоресурсов зависит экономика нашей страны и работа других предприятий.
Ошибки эксплуатации такого сложного и металлоёмкого сооружения, как магистральный газопровод, могут привести к значительным экологическим последствиям. Безаварийная эксплуатация магистральных газопроводов обеспечивается своевременностью и правильностью выполнения профилактических работ и ремонта.
В первую очередь, на безопасность эксплуатации магистрального газопровода оказывает влияние условия эксплуатации и квалификация обслуживающего персонала [4]. В настоящее время самым экологически чистым и экономически эффективным энергоносителем является природный газ, который поставляется по магистральным трубопроводам для удовлетворения нужд промышленности и домохозяйств. Сжигание природного газа в тепловых установках позволяет применять высокоэффективные тепловые агрегаты, которые удовлетворяют самым строгим экологическим требованиям.
Эффективность методик диагностики состояния и технологий ремонта магистральных трубопроводов определяют их дальнейший ресурс и безопасность эксплуатации. В настоящее время значительная часть трубопроводного транспорта Российской Федерации достигла критического возраста, когда для дальнейшей эксплуатации необходимо проводить капитальные ремонты. Как показывает статистика, составленная по опыту продолжительной эксплуатации магистральных трубопроводов, возраст трубопровода имеет решающее значение при прогнозировании аварийности.
В результате циклических нагрузок в трубопроводах возникают и развиваются различные повреждения. Очагами таких повреждения могут быть допущенные дефекты при строительстве трубопровода. Также дефекты в процессе эксплуатации трубопроводов возникают по причине коррозионных повреждений.
Исходя из этого следует отметить актуальность диагностики и своевременного ремонта трубопроводов для отработки заложенного в них ресурса.
Как показывает статистика по дефектам на магистральных трубопроводах, около 30 % аварий приходится на трубопроводы возрастом 30 лет (это те трубопроводы, которые были построены в 90-е годы). Возникновение аварий происходит по причине наличия в таких трубопроводах множественных дефектов, образование которых допущено по причине нарушений технологического процесса, а также недоработки проектной и исполнительной документации. Риски, задиры накладки и вмятины являются концентраторами напряжений, по причине наличия которых возникает порядка 7 % всех аварий на магистральных трубопроводах. По причине дефектов в сварном шве возникает 1,5.2 % аварий на магистральных трубопроводах.
При прокладке магистрального газопровода распространённым диаметром труб является 720 мм.
Сварка является основным технологическим процессом, который используется при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов. Значительное распространение при выполнении ремонта получила ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Этот способ сварки обладает наибольшей мобильностью и универсальностью. Однако в настоящее время происходит вытеснение ручной дуговой сварки механизированными способами сварки, которые позволяют повысить производительность и качество работ.
На основании вышеизложенного цель квалификационной работы - повышение производительности и качества при ремонте магистрального газопровода диаметром 720 мм - следует признать актуальной.
Ошибки эксплуатации такого сложного и металлоёмкого сооружения, как магистральный газопровод, могут привести к значительным экологическим последствиям. Безаварийная эксплуатация магистральных газопроводов обеспечивается своевременностью и правильностью выполнения профилактических работ и ремонта.
В первую очередь, на безопасность эксплуатации магистрального газопровода оказывает влияние условия эксплуатации и квалификация обслуживающего персонала [4]. В настоящее время самым экологически чистым и экономически эффективным энергоносителем является природный газ, который поставляется по магистральным трубопроводам для удовлетворения нужд промышленности и домохозяйств. Сжигание природного газа в тепловых установках позволяет применять высокоэффективные тепловые агрегаты, которые удовлетворяют самым строгим экологическим требованиям.
Эффективность методик диагностики состояния и технологий ремонта магистральных трубопроводов определяют их дальнейший ресурс и безопасность эксплуатации. В настоящее время значительная часть трубопроводного транспорта Российской Федерации достигла критического возраста, когда для дальнейшей эксплуатации необходимо проводить капитальные ремонты. Как показывает статистика, составленная по опыту продолжительной эксплуатации магистральных трубопроводов, возраст трубопровода имеет решающее значение при прогнозировании аварийности.
В результате циклических нагрузок в трубопроводах возникают и развиваются различные повреждения. Очагами таких повреждения могут быть допущенные дефекты при строительстве трубопровода. Также дефекты в процессе эксплуатации трубопроводов возникают по причине коррозионных повреждений.
Исходя из этого следует отметить актуальность диагностики и своевременного ремонта трубопроводов для отработки заложенного в них ресурса.
Как показывает статистика по дефектам на магистральных трубопроводах, около 30 % аварий приходится на трубопроводы возрастом 30 лет (это те трубопроводы, которые были построены в 90-е годы). Возникновение аварий происходит по причине наличия в таких трубопроводах множественных дефектов, образование которых допущено по причине нарушений технологического процесса, а также недоработки проектной и исполнительной документации. Риски, задиры накладки и вмятины являются концентраторами напряжений, по причине наличия которых возникает порядка 7 % всех аварий на магистральных трубопроводах. По причине дефектов в сварном шве возникает 1,5.2 % аварий на магистральных трубопроводах.
При прокладке магистрального газопровода распространённым диаметром труб является 720 мм.
Сварка является основным технологическим процессом, который используется при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов. Значительное распространение при выполнении ремонта получила ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Этот способ сварки обладает наибольшей мобильностью и универсальностью. Однако в настоящее время происходит вытеснение ручной дуговой сварки механизированными способами сварки, которые позволяют повысить производительность и качество работ.
На основании вышеизложенного цель квалификационной работы - повышение производительности и качества при ремонте магистрального газопровода диаметром 720 мм - следует признать актуальной.
В настоящей выпускной квалификационной работе поставлена цель - повышение производительности и качества при ремонте магистрального газопровода диаметром 720 мм.
Применяемая в базовой технологии сварка штучными электродами обладает рядом недостатков. Во-первых, ручная дуговая сварка характеризуется малой производительностью, поскольку в настоящее время ручная дуговая сварка исчерпала возможности повышения производительности за счёт корректировки параметров режима и назначения оптимальных сварочных материалов. Во-вторых, недостаточная стабильность качества ремонтной сварки, обусловленная пористостью, непроварами и возникновением трещин из-за перегрева основного металла. В-третьих, следует отметить тяжёлые условия труда сварщика, обусловленные вредностью сварочного аэрозоля, образующегося при горении сварочных электродов. Четвёртым недостатком является увеличенные потери сварочных электродов из-за разбрызгивания и огарков.
Решена задача обоснования выбора способа ремонтной сварки, что сделано на основании анализа преимуществ и недостатков каждого способа с использованием современных источников научно-технической информации. На основании анализа литературных данных предложено использовать механизированную сварку в защитных газах проволокой сплошного сечения.
Составлена проектная технология ремонтной сварки магистрального газопровода, выбраны параметры режима сварки, необходимое оборудование и составлена последовательность выполнения операций:
- первая операция - подготовка кромок,
- вторая операция - сборка,
- третья операция - предварительный подогрев,
- четвёртая операция - сварка,
- пятая операция контроль качества.
На основании анализа источников научно-технической информации, найденных в сети ИНТЕРНЕТ с использованием поисковой системы GOOGLE, баз данных «Киберленинка», «Диссернет» рассмотрены повышения эффективности механизированной сварки в защитных газах. Предложено применить сварку с импульсным управлением дугой. Ожидаемое повышение производительности в два раза и улучшение внешнего вида за счёт устранения разбрызгивания произойдёт при применении источника питания Invertec STT-II.
Изучение особенностей технологического процесса автоматической сборки и сварки изделия позволило идентифицировать опасные и вредные производственные факторы.
Внедрение результатов выпускной квалификационной работы в производство позволит получить годовой экономический эффект в размере 0,65 млн. рублей. Затраты на внедрение проектной технологии окупятся за 0,1 года.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель достигнутой.
Результаты выпускной квалификационной работы предлагается применить при составлении технологии сварки магистральных трубопроводов.
Применяемая в базовой технологии сварка штучными электродами обладает рядом недостатков. Во-первых, ручная дуговая сварка характеризуется малой производительностью, поскольку в настоящее время ручная дуговая сварка исчерпала возможности повышения производительности за счёт корректировки параметров режима и назначения оптимальных сварочных материалов. Во-вторых, недостаточная стабильность качества ремонтной сварки, обусловленная пористостью, непроварами и возникновением трещин из-за перегрева основного металла. В-третьих, следует отметить тяжёлые условия труда сварщика, обусловленные вредностью сварочного аэрозоля, образующегося при горении сварочных электродов. Четвёртым недостатком является увеличенные потери сварочных электродов из-за разбрызгивания и огарков.
Решена задача обоснования выбора способа ремонтной сварки, что сделано на основании анализа преимуществ и недостатков каждого способа с использованием современных источников научно-технической информации. На основании анализа литературных данных предложено использовать механизированную сварку в защитных газах проволокой сплошного сечения.
Составлена проектная технология ремонтной сварки магистрального газопровода, выбраны параметры режима сварки, необходимое оборудование и составлена последовательность выполнения операций:
- первая операция - подготовка кромок,
- вторая операция - сборка,
- третья операция - предварительный подогрев,
- четвёртая операция - сварка,
- пятая операция контроль качества.
На основании анализа источников научно-технической информации, найденных в сети ИНТЕРНЕТ с использованием поисковой системы GOOGLE, баз данных «Киберленинка», «Диссернет» рассмотрены повышения эффективности механизированной сварки в защитных газах. Предложено применить сварку с импульсным управлением дугой. Ожидаемое повышение производительности в два раза и улучшение внешнего вида за счёт устранения разбрызгивания произойдёт при применении источника питания Invertec STT-II.
Изучение особенностей технологического процесса автоматической сборки и сварки изделия позволило идентифицировать опасные и вредные производственные факторы.
Внедрение результатов выпускной квалификационной работы в производство позволит получить годовой экономический эффект в размере 0,65 млн. рублей. Затраты на внедрение проектной технологии окупятся за 0,1 года.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель достигнутой.
Результаты выпускной квалификационной работы предлагается применить при составлении технологии сварки магистральных трубопроводов.
Подобные работы
- Капитальный ремонт магистрального газопровода «Парабель-Кузбасс» методом вырезки катушки на участке 297 км
Дипломные работы, ВКР, газовые сети и установки. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Совершенствование технологий капитального ремонта магистральных газопроводов в условиях Крайнего Севера и Сибири
Магистерская диссертация, техническая механика. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Технология и оборудование для сооружения подводного перехода магистрального газопровода через реку
Бакалаврская работа, газовые сети и установки. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Технологии сварки для выполнения ремонта дефектов магистральных газопроводов
Бакалаврская работа, сварочное производство. Язык работы: Русский. Цена: 4650 р. Год сдачи: 2019 - Восстановительный ремонт магистрального газопровода ООО «Газпром трансгаз Казань»
Дипломные работы, ВКР, газовые сети и установки. Язык работы: Русский. Цена: 4345 р. Год сдачи: 2018 - Технология ремонтной сварки магистрального газопровода диаметром 720 мм
Бакалаврская работа, сварочное производство. Язык работы: Русский. Цена: 4850 р. Год сдачи: 2021 - Восстановление эксплуатационных свойств подводного перехода магистрального газопровода прокладкой новой линии методом наклоннонаправленного бурения»
Бакалаврская работа, технология производства продукции. Язык работы: Русский. Цена: 6400 р. Год сдачи: 2017 - Технология очистки магистрального газопровода «Уренгой - Центр 2» в
условиях Крайнего Севера
Бакалаврская работа, транспортно-грузовые системы. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Капитальный ремонт участка 617-647 км Уренгой-Новопсков магистрального газопровода Ду 1420 мм
Дипломные работы, ВКР, газовые сети и установки. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016



