Введение 5
1 Анализ исходных данных и известных технических решений 7
1.1 Описание изделия и условий его эксплуатации 7
1.2 Анализ свойств материала трубопровода 10
1.3 Анализ применяемой на предприятии технологии 13
1.4 Анализ возможных способов сварки 21
1.5 Задачи работы 27
2 Проектный технологический процесс сварки трубопровода 28
2.1 Выбор отечественных аналогов вспомогательного материала 28
2.2 Технологический процесс сварки трубопровода 30
2.3 Оборудование 32
3 Безопасность и экологичность разработанного технического объекта 35
3.1 Характеристика разработанного технического объекта 35
3.2 Профессиональные риски при реализации предложенных технических
решений 36
3.3 Разработка мероприятий по минимизации действия профессиональных
рисков 37
3.4. Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности 38
3.5. Мероприятия по безопасности окружающей среды 41
3.6 Заключение по разделу 42
4 Определение экономическая эффективности работы 43
4.1 Вводная информация для выполнения экономических расчетов 43
4.2 Расчет нормы штучного времени на изменяющиеся операции
технологического процесса 46
4.3 Капитальные вложения в оборудование 48
4.4 Расчет технологической себестоимости базового и проектного
вариантов технологии сварки 51
4.5 Цеховая себестоимость 59
4.6 Заводская себестоимость 59
4.7 Определение экономической эффективности 60
4.8 Выводы по разделу 61
Заключение 63
Список используемых источников 64
Сварка нашла широкое применение на предприятиях химической промышленности, каковым является ПАО «КуйбышевАзот». Предприятие выпускает обширную номенклатуру химической продукции, важное место среди которой занимает карбамид. Выпуск карбамида на предприятии начался в 1968 году. Карбамид применяется в промышленности, как сырье для изготовления лекарств, клеев, косметических средств, пластмасс. Также применяется карбамид и для сельского хозяйства в качестве удобрения.
Производство карбамида основано на реакции аммиака с диоксидом углерода. Давление при этом достигает 200 атмосфер, температура 200°С. Обычные нержавеющие стали для емкостей, узлов и трубопроводов, задействованных в технологическом цикле производства карбамида не обладают стойкостью в условиях эксплуатации. Для повышения стойкости применяют стали аустенитного класса с добавками молибдена, так называемые карбамидные стали. Наличие молибдена в таких сталях повышает сопротивляемость точечной коррозии. Некоторые трубопроводы выполнены из импортной стали 310 MOLN (ASTM А312).Для сварки таких сталей применяют сварочную проволоку и электроды Thermanit. Это все дорогостоящие присадочные материалы.
Отечественные аналоги и стали 310 MOLN (ASTM А312) и присадочного материала отличаются существенно более низкой стоимостью. Отечественная промышленность выпускает карбамидные стали 10Х17Н3М2Т, 03Х17Н14М3, 03Х22Н6М2, 08Х17Н13М2Т, 02Х25Н22АМ2 и других марок.
Другим негативным моментом является применяемый технологический процесс сварки. Для соединения трубопроводов применяют сварку неплавящимся электродом в среде аргона по методу TIG. Требуется высокая квалификация сварщика, так как приходится вручную выполнять манипуляции присадочным прутком и сварочной горелкой. Однако главным недостатком является ограниченная длина присадочного прутка. Через достаточно непродолжительный промежуток времени сварщику приходится останавливать процесс, так как присадка закончилась. Выполняется замена электрода и рестарт. Подобного рода старты и остановы негативно отражаются на качестве соединения. Кроме того, требуется зачистка кратера перед рестартом, что также увеличивает трудоемкость сварки.
Таким образом, мы можем определить цель настоящей работы - снижение затрат и повышение производительности при сварке трубопроводов.
Анализ применяемого на предприятии технологического процесса сварки трубопровода линии получения карбамида показал, что он характеризуется высокой долей ручного труда. Другим недостатком является применение в качестве материала для изготовления трубопровода стали зарубежного производства марки 310 Мо1А. Данная сталь относится к сталям карбамидного класса за счет повышенного содержания в ней молибдена.
Также при сварке трубопровода из данной стали используется импортная присадочная проволока Thermanit 25222 NL.
Анализ показал, что для замены стали зарубежного производства отечественная промышленность выпускает подходящие по свойствам и химическому составу заменители. Наилучшими свойствами, как заменитель, обладает сталь 02Х25Н22М2.
Также выполненный анализ показал, что возможна замена на отечественный присадочный материал и применяемой в базовом технологическом варианте присадочной проволоки. Для увеличения производительности при сварке трубопровода предложено применить механизированную сварку. При этом повышается производительность выполнения стыка. Таким образом, помимо снижения затрат на материалы для трубопровода обеспечивается производительность при получении сварных соединений.
Выполненные расчеты экономической эффективности показали, что разработанные технические решения обеспечивают получение годового экономического эффекта в размере 2064867 руб.
Также проведен анализ предложенных технических решений на предмет их безопасности для производственного персонала.
Можно сделать вывод о достижении цели выпускной квалификационной работы.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
