Аннотация 2
Введение 5
1 Современное состояние ремонтной сварки магистральных газопроводов 7
1.1 Описание газопровода 7
1.2 Сведения о материале газопровода 8
1.3 Базовая технология сварки 10
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 16
2 Проектная технология сварки магистрального газопровода 18
2.1 Обоснование выбора способа сварки 18
2.2 Подготовка кромок труб и сборка стыка 23
2.3 Предварительный подогрев 25
2.4 Сварка стыка 27
3 Безопасность и экологичность проектного технологического процесса 32
3.1 Технологическая характеристика объекта 32
3.2 Идентификация профессиональных рисков 33
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 35
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 37
3.5 Обеспечение экологической безопасности 39
4 Оценка экономической эффективности проектной технологии 41
4.1 Исходная информация для выполнения экономической оценки предлагаемых технических решений 41
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 43
4.3 Расчет штучного времени 44
4.4 Заводская себестоимость базового и проектного вариантов технологии 46
4.5 Капитальные затраты по базовому и проектному вариантам технологии 50
4.6 Показатели экономической эффективности 53
Заключение 56
Список используемой литературы и используемых источников 57
Одной из отраслей народного хозяйства, продолжающих стабильно работать в условиях мирового кризиса и пандемии, является трубопроводный транспорт. Влияние трубопровода в жизни Российской Федерации трудно переоценить, ведь по нему осуществляется прокачка за рубеж нашего народного достояния - природного газа.
Магистральный газопровод - это ответственная металлическая конструкция, ошибки эксплуатации конторой неминуемо приведут к повышению техногенных рисков. Безаварийная эксплуатация магистрального газопровода обеспечивается при условии правильно проведённых строительных работ, а также своевременным выполнением ремонтных работ.
Стабильность поставки энергоресурсов в первую очередь определяется состоянием и правильностью эксплуатации магистральных трубопроводов [4]. Самым эффективным энергоносителем является природный газ, поставки которого позволяют удовлетворить потребности домохозяйств и промышленности. Применение природного газа повышает эффективность передачи теплоты и позволяет использовать высокоэкономичные тепловые агрегаты, отвечающие последним требованиям экологических стандартов.
Повышению эффективности использования трубопроводного транспорта способствует внедрение эффективных методик контроля состояния трубопроводов и их ремонта. Существенная часть магистральных трубопроводов Российской Федерации имеет преклонный возраст и подлежит капитальному ремонту. Статистика по дефектам и авариям на магистральных трубопроводах свидетельствует о прямой связи числа аварийности с возрастом трубопроводов. Циклические нагрузки приводят к развитию в них повреждений, очагами зарождения которых являются дефекты, которые были допущены в ходе строительства трубопроводов (брак монтажных работ). Также на длительность и бесперебойность эксплуатации трубопровода существенное влияние оказывают коррозионные процессы в трубах. Таким образом, чтобы обеспечить заложенный в трубопровод ресурс работы, необходимо проведение его ремонта.
Приблизительно 30 % аварий возникает на трубопроводах, строительство которых было завершено в 90-е года прошлого века. Причинами аварий являются множественные дефекты, которые получились из-за недоработки исполнительной и проектной документации, а также допущенных нарушений при строительстве. По причине концентраторов напряжений (задиры, риски, вмятины, накладки и пр.) возникает порядка 7 % отказов трубопроводов. Ещё 1,5.2 % отказов приходится на дефекты сварного шва типа неметаллических включений.
Одним из самых распространённых диаметров труб для прокладки магистральных газопроводов на внутрироссийском рынке является диаметр 720 мм.
При строительстве и ремонте магистральных газопроводов основной технологической операцией является операция сварки. При этом в основном распространение получила ручная дуговая сварка с применением покрытых штучных электродов, которая обладает наибольшей универсальностью и мобильностью по сравнению с другими способами сварки. Однако малая производительность и большое число дефектов, зависящих в значительной степени от квалификации сварщика, заставляют повсеместно заменять этот способ сварки на более производительные способы. Повышение качества сварки также повышает производительность, так как уменьшаются затраты времени на исправление дефектов.
На основании вышеизложенного следует признать актуальной цель выпускной квалификационной работы - повышение производительности и качество при ремонте магистрального газопровода диаметром 720 мм.
В настоящей выпускной квалификационной работе поставлена цель - повышение производительности и качество при ремонте магистрального газопровода диаметром 720 мм.
Анализ альтернативных способов восстановления деталей машин выполнен с рассмотрением таких способов, как ручная дуговая сварка, автоматическая сварка под флюсом, сварка плавящимся электродом в защитных газах, сварка порошковой самозащитной проволокой.
На основании анализа источников научно-технической информации построение проектной технологии ремонтной сварки предложено выполнять с использованием механизированной сварки в защитном газе.
Составлена проектная технология ремонтной сварки, предусматривающая выполнение следующих операций: подготовка кромок, сборка, предварительный подогрев, сварка, контроль качества.
Приведены описания операций технологического процесса ремонтной сварки, параметры режима обработки и оборудование для осуществления проектной технологии.
Изучение особенностей технологического процесса сборки и сварки позволило идентифицировать опасные и вредные производственные факторы. На основании этих выделенных факторов предложен ряд стандартных средств и методик, позволяющих устранить опасный фактор или уменьшить его влияние на персонал до приемлемого уровня.
Годовой экономический эффект при внедрении проектной технологии составляет 0,95 млн. рублей.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод достижении цели.
На основании изложенного можно рекомендовать к внедрению в производство полученные результаты выпускной квалификационной работы.
1. Алешин Н. П., Щербинский В. Г. Контроль качества сварочных работ. М. : Высшая школа, 1986. 207 с.
2. Белинский С. М., Гарбуль А. Ф., Гусаковский В. Г. Оборудование для дуговой сварки : справ. пособие. Л. : Энергоатомиздат, 1986. 656 с.
3. Бут В. С., Олейник О. И. Развитие технологий ремонта дуговой сваркой магистральных трубопроводов в условиях эксплуатации // Автоматическая сварка. 2014. № 5. С. 42-50.
4. Варламов Д. П., Дедешко В. Н., Канайкин В. А., Стеклов О. И. Повышение надежности магистральных газопроводов при использовании многократной внутритрубной дефектоскопии // Автоматическая сварка. 2012. № 3. С. 28-34.
5. Волченко В. Н. Контроль качества сварных конструкций. М. : Машиностроение, 1986. 152 с.
6. Горина Л. Н. Обеспечение безопасных условий труда на производстве: учебное пособие. Тольятти : ТолПИ, 2000. 68 с.
7. Егоров А. Г., Виткалов В. Г., Уполовникова Г. Н., Живоглядова И. А. Правила оформления выпускных квалификационных работ по программам подготовки бакалавра и специалиста: учебно-методическое пособие. Тольятти: ТГУ, 2012. 135 с.
8. Крампит А. Г., Крампит Н. Ю., Габитов Э. К. Модернизация сварочного оборудования - как решение приоритетной задачи по импортозамещению // Технологии и материалы. 2016. № 4. С. 18-23.
9. Краснопевцева И. В. Экономическая часть дипломного проекта : метод. указания. Тольятти : ТГУ, 2008. 38 с.
10. Порядок технической инвентаризации, учета и использования труб, демонтированных при капитальном ремонте и реконструкции магистральных газопроводов ОАО «Газпром» (утвержден ОАО «Газпром» 07.03.2006 г.).
11. Потапьевский А. Г., Сараев Ю. Н., Чинахов Д. А. Сварка сталей в защитных газах плавящимся электродом. Техника и технология будущего : монография. Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2012. 208 с.
12. Потапьевский А. Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. Часть 1. Сварка в активных газах. К. : Экотехнолопя, 2007. 192 с.
13. Розерт Р. Применение порошковых проволок для сварки в промышленных условиях // Автоматическая сварка. 2014. № 6-7. С. 60-64.
14. Сварка в машиностроении : справочник в 4-х т. / ред. кол.: Г. А. Николаев (пред.) [и др.]. М. : Машиностроение, 1978. Том 2. / под ред. А. И. Акулова, 1979. 462 с.
15. Смирнов И. В. Сварка специальных сталей и сплавов : учебное пособие. Тольятти : ТГУ, 2007. 301 с.
...