Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТНОЙ СВАРКИ ТРУБОПРОВОДА 8
1.1 Описание колонны синтеза аммиака и применяемых трубопроводов 8
1.2 Описание и анализ свойств материала изделия 11
1.3 Сведения о дефектах трубопровода 16
1.4 Особенности выполнения операций по базовой технологии 19
1.5 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 26
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТНОЙ СВАРКИ ТРУБОПРОВОДА 27
2.1 Выбор способа сварки 27
2.2 Технологический процесс ремонта трубопровода 32
2.2.1 Выбор сварочных материалов 32
2.2.2 Определение режимов сварки 33
2.2.3 Мероприятия по подготовке участка трубопровода к ремонту 38
2.2.4 Фиксирование муфты на трубопроводе 39
2.2.5 Приспособление для осуществления ремонтных работ на трубопроводе 40
2.2.6 Технология выполнения продольных швов муфты 42
2.2.7 Технология выполнения кольцевых швов муфты 46
3 ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТИ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА 49
3.1 Составление технологической характеристики объекта 49
3.2 Персональные риски, сопровождающие внедрение проектной технологии в производство 51
3.3 Предлагаемые мероприятия по снижению профессиональных рисков в ходе внедрения в производство проектной технологии 52
3.4 Предлагаемые мероприятия по обеспечению пожарной безопасности разрабатываемого технологического объекта 53
3.5 Оценка экологической безопасности разрабатываемого технологического объекта 55
3.6 Заключение по экологическому разделу 56
4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ 57
4.1 Исходные данные для проведения экономического расчёта 57
4.2 Вычисление фонда времени работы оборудования 59
4.3 Расчёт времени, затрачиваемого для выполнения годовой программы, и коэффициента, учитывающего загрузку оборудования 60
4.4 Расчет заводской себестоимости базового и проектного вариантов технологии 62
4.5 Калькуляция заводской себестоимости сварки по базовому и проектному варианту технологии 66
4.6 Расчёт капитальных затрат на проведение сварки по базовому и проектному вариантам технологии 66
4.7 Расчёт показателей экономической эффективности проектного варианта технологии 68
4.8 Заключение по экономическому разделу 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 72
Предприятие «КуйбышевАзот» признано одним из крупнейших химических заводов территории Российской Федерации.
Основными направлениями деятельности данного завода является:
1) производство капролактама, а также его основных продуктов переработки, таких как полиамид, технические нити повышенной прочности, кордная ткань, различные виды пластиков;
2) производство аммиака, а также азотных удобрений.
Предприятие «КуйбышевАзот» продолжает обновление оборудования, участвующего в производственных циклах. Так на заводе была собрана установка осуществляющая пропитывание кордной ткани. Данная установка расположена на производстве полиамидов. Также на производстве аммиачной селитры была добавленная установка для очистки конденсата, образовывающегося от сокового пара.
На предприятии «КуйбышевАзот» в настоящее время осуществляется строительство универсальной комплексной линии призванной увеличить объем выработки заводом азотной кислоты и значительно снизить объемы выбросов окислов азота в окружающую среду. Также сейчас осуществляется обновление технологического отдела ректификации на участке, связанного с производством капролактама.
Технологические трубопроводы химических производств входят в состав установок по производству аммиака. К трубопроводам предъявляются повешенные требования по надежности и безотказности. Это связано с тем, что авария на аммиачном трубопроводе может привести к порче дорогостоящего оборудования, нанесению ущерба зданиям, нарушению производственного процесса и нанесения урона экологии.
«КуйбышевАзот» официально признан промышленным объектом повышенной опасности. Причиной отнесения предприятия к опасным объектам связана с производством высокотонажных партий опасных химических веществ, а именно - метанола, аммиака. Также стоит отметить, что при данном производстве используется огромное количество природного газа.
Таким образом, при возникновении аварии на данном предприятии может возникнуть трагедия больших масштабов. Так, например, взрыв на предприятии «КуйбышевАзот» может вызвать детонацию емкостей с ядовитыми веществами других предприятий находящихся по соседству в промышленной зоне города. Это приведет к многочисленным жертвам среди городского населения в близлежащих территориях.
По этой причины сотрудники предприятия «КуйбышевАзот» постоянно занимаются поиском изношенных участков трубопровода и проведением ремонтно-сварочных работ.
Технологический процесс проведения ремонтных работ подразумевает использование ручной дуговой сварки с применением штучных электродов и оснастки в виде приварных муфт.
Недостатками данного вида сварки является относительно низкая производительность, а также сложные условия труда. Получение сварного соединения сопряжено с появлением различных дефектов, требующих устранения, а при необходимости и полной переварки. Устранение дефектов сварки еще больше снижает производительность ремонтно-сварочных работ.
Таким образом, цель выпускной работы - повышение производительности и качества ремонтной сварки технологического трубопровода колонны синтеза аммиака, можно считать актуальной.
Целью выполнения выпускной квалификационной работы являлось повышение производительности и качества ремонтной сварки технологического трубопровода колонны синтеза аммиака.
В ходе реализации выпускной квалификационной работы были решены следующие задачи:
1) Проведен анализ существующей технологии сборки заготовок их сварка при ремонте трубопроводов, выявлены ее недостатки и определены возможные пути их преодоления.
2) В качестве основного типа сварки для осуществления ремонтных работ на трубопроводе предложено использовать механизированную сварку под защитой СО2.
3) Спроектирован и описан технологический процесс ремонтной сварки трубопровода аммиачной колонны.
4) Рассчитан экономический эффект от внедрения результатов выпускной квалификационной работы. Годовой полезный эффект составляет 930 тыс. рублей. Для внедрения требуется затраты в 62 тыс. рублей.
В выпускной квалификационной работе предложены технологические мероприятия по повышению производительности и качества выполнения ремонтной сварки на технологических трубопроводах колонн синтеза аммиака. В проектном варианте технологии предложено произвести замену РДС на механизированную сварку проволокой сплошного сечения в среде СО2 с импульсным управлением сварочной дугой. Применение предложенных технологических решений позволит получить некоторое снижение трудоемкости сварки и повышение стабильности качества выполняемых сварных соединений.
На основе вышесказанного можно сделать вывод, что поставленная в рамках выпускной квалификационной работы цель успешно достигнута.
1. Сорокин, В.Г. Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин [и др.]. - М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.
2. Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. / Ред. кол.: Г.А. Николаев (пред.) [и др.] - М.: Машиностроение, 1978 - т.2. / Под ред. А.И. Акулова, 1978. - 462 с.
3. Земзин, В.Н. Жаропрочность сварных соединений. Л.: Машиностроение, 1972. - 272 с.
4. Лозинский М.Г. Романов А.Н., Малов В.В. Исследование структуры аустенитной стали при различных формах цикла упруго-пластического высокотемпературного деформирования // В кн.: Структурные факторы малоциклового разрушения металлов. М.: Наука, 1977. С.65-86.
5. Гриб В.В., Диагностика технического состояния оборудования нефтегазохимических производств, Москва - 2002.
6. Давыдова, Д.Г. Дефекты технологических трубопроводов: типология, оценка влияния на эксплуатацию // Промбезопасность- Приуралье. - 2012. - № 8
7. ГОСТ 9941-81 Бесшовные холодно- и теплодеформированные трубы из коррозионно-стойкой стали общего назначения
8. ГОСТ 6032-2003 Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытаний на стойкость к межкристаллитной коррозии
9. ГОСТ 26389-84 Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке плавлением
10. Потапьевский, А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом / А.Г. Потапьевский // М.: Машиностроение, 1974. - 240 с.
11. А.с. № 522014 СССР, МПК B23 K9/16. Способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом / А.И. Зайцев, А.Ф. Князьков, Р.И. Дедюх, Д.И. Долгун; Заявл. 03.01.1974; Опубл. 25.07.1976, Бюл. № 27.
12. А.с. № 521089 СССР, МПК B23 K9/16. Способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом / А.И. Зайцев, А.Ф. Князьков, Р.И. Дедюх, Е.В. Щепкин; Заявл. 11.01.1973; Опубл. 15.07.1976, Бюл. № 26.
13. СТО-СА-03-005-2010. Руководство по ремонту технологических трубопроводов нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий с давлением до 10 МПа (100 кгс/см2)
14. Патент РФ № 2140600. Устройство для ремонта трубопроводов с помощью муфты
15. Головатюк, А.П. Интенсивность образования аэрозолей при ручной сварке модулированным током / А.П. Головатюк, В.С. Сидорук, О.Г. Левченко и др. // Автоматическая сварка. - 1985. - № 2. - С. 39-40.
...