ВВЕДЕНИЕ 5
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА
СВАРКИ СТЫКОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
1.1 Оценка рисков при эксплуатации магистральных трубопроводов 7
1.2 Особенности выполнения операций по базовой технологии 9
1.3 Дефекты трубопроводных конструкций
и причины их возникновения 14
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 18
2 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНТРОЛЯ
КАЧЕСТВА ПРИ СВАРКЕ ТРУБОПРОВОДОВ
2.1 Анализ возникающих при сварке трубопроводов дефектов 19
2.2 Организация и совершенствование контроля качества сварки 25
2.3 Процессный подход к управлению качества 29
2.4 Способ контроля качества сварки трубопровода 32
3 ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТИ
РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
3.1 Технологическая характеристика объекта 37
3.2 Персональные риски, сопровождающие внедрение проектной
технологии в производство 38
3.3 Предлагаемые мероприятия по снижению профессиональных
рисков в ходе внедрения в производство проектной технологии 39
3.4 Предлагаемые мероприятия по обеспечению пожарной
безопасности разрабатываемого технологического объекта 40
3.5 Оценка экологической безопасности разрабатываемого
технологического объекта 42
3.6 Заключение по экологическому разделу 43
4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
4.1 Исходные данные для проведения экономического расчёта 44
4.2 Вычисление фонда времени работы оборудования 47
4.3 Расчёт времени, затрачиваемого для выполнения годовой программы, и коэффициента, учитывающего загрузку оборудования 47
4.4 Расчет заводской себестоимости базового и проектного
вариантов технологии 49
4.5 Калькуляция заводской себестоимости сварки
по базовому и проектному варианту технологии 53
4.6 Определение капитальных затрат по базовому
и проектному вариантам технологии сварки 53
4.7 Расчёт показателей экономической эффективности проектного варианта технологии 56
4.8 Выводы по экономическому разделу 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 59
Как свидетельствуют статистические данные [1, 2], основными причинами аварий линейной части магистральных газонефтепроводов являются так называемые строительные (образовавшиеся при выполнении строительно-монтажных работ) и эксплуатационные (преимущественно коррозионные, в том числе стресс-коррозионные) дефекты. Считают, что разрушения трубопроводов, обусловленные строительными причинами, наиболее часты в начальный период их эксплуатации [2]. Для магистральных трубопроводов особую опасность могут представлять те трубы, которые уложены с нарушением проектных решений, особенно в горной, пересеченной и заболоченной местностях, а также имеющие относительные остаточные сварочные напряжения [3].
В последние десятилетия при изготовлении металлоконструкций все большее распространение получают высокопрочные низколегированные (ВПНЛ) стали. Наряду с расширением объемов потребления сталей этого класса, можно отметить возрастающие требования к уровню их механических свойств, стойкости против хрупкого разрушения, экономичности. Так, например, растущее потребление развитыми странами природного газа диктует увеличение рабочего давления транспортируемого газа от 55.75 до 100 атм и более, рост которого в трубопроводах, изготовленных из сталей категории прочности К60 (Х70), приводит к увеличению металлоемкости и удельных затрат. При этом повышается уровень требований к эксплуатационной безопасности, надежности и долговечности трубопроводов, что, в свою очередь, требует увеличения ударной вязкости и сопротивления хрупкому разрушению, а также улучшения свариваемости указанных сталей [4].
В связи с резким увеличением цен на энергоносители и износом основного оборудования значительная часть предприятий нефтегазового комплекса нуждается в техническом переоснащении.
Проведение реконструкции в первую очередь связано как с необходимостью уменьшения энергозатрат при производстве того или иного вида продукции, так и с увеличением глубины переработки используемого сырья. Учитывая, что значительная часть дорогостоящего оборудования находится в эксплуатации более 20...30 лет, речь может идти только о его поэтапной модернизации.
Важная роль при строительстве линейной части магистральных трубопроводов отводится дуговым способам сварки. После проведения технической диагностики и выявления дефектов возникает вопрос об их классификации, а затем и о способах ремонта объектов. Поэтому одной из первоочередных задач является обеспечение исполнителей сварочных работ ведомственной нормативно-технической документацией, разработанной с учетом передового опыта строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов, достижений научно-технического прогресса в области создания новой техники и технологий, а также международных требований и стандартов.
Как показывает практика, используемые в настоящее время внутритрубные снаряды не позволяют обнаружить все опасные дефекты (в первую очередь дефекты сварных соединений). Степень обнаружения опасных дефектов составляет примерно 40.50 % [5]. Кроме того, сварные соединения являются наиболее весомым фактором возникновения аварий на магистральных трубопроводах [6]. Таким образом, надежность и безопасность трубопроводов в значительной мере определяется состоянием сварных соединений. Таким образом, надежность и безопасность трубопроводов в значительной мере определяется состоянием сварных соединений.
Таким образом, актуальна цель выпускной квалификационной работы - повышение надёжности магистральных трубопроводов за счёт разработки методики контроля качества их сварки.
Цель выпускной квалификационной работы - повышение надёжности магистральных трубопроводов за счёт разработки методики контроля качества их сварки.
На основании анализа состояния вопроса были сформулированы задачи проекта:
1) Анализ возникающих при сварке трубопроводов дефектов на предмет выявления наиболее опасных.
2) Анализ возможных способов повышения эффективности неразрушающего контроля качества сварки трубопроводов.
3) Разработка на его основе перспективного способа контроля качества сварки и методик контроля.
На основании статистических данных была произведена оценка выявляемости дефектов различными методами контроля. Установлено, что непровар и поры являются наиболее трудновыявляемыми дефектами.
На основании статистических данных была произведена оценка частоты появления различных дефектов в соединениях. Установлено, что непровары и поры являются наиболее часто возникающими дефектами.
На основании статистических данных была произведена оценка влияния дефектов на разрушение трубопроводов. Установлено, что наибольший вклад в отрицательную статистику вносят именно поры и непровары. Процесс сборки и сварки трубопровода был рассмотрен на основе методов процессного подхода к управлению качеством.
В проекте предложен способ автоматического ультразвукового контроля качества сварки стыков, который может быть применён как для приёмочного, так и для промежуточного контроля.
Годовой экономический эффект в сфере производства и эксплуатации с учетом дополнительных капитальных вложений составит 3,650 млн рублей.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
