🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

Технология и оборудование ремонтной подводной сварки

Работа №116670

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

машиностроение

Объем работы67
Год сдачи2020
Стоимость4310 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
217
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 5
1 Анализ состояния вопроса 8
1.1 Общая информация о способе подводной сварки 8
1.2 Базовая технология ремонтной сварки 9
1.3 Анализ разновидностей подводной сварки 11
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 18
2 Проектная технология подводной ремонтной сварки 20
2.1 Анализ современной научно-технической информации
по вопросу подводной ремонтной сварки 20
2.2 Оборудование для подводной сварки 21
2.3 Сварочные материалы 27
2.4 Технология подводной ремонтной сварки 27
2.5 Контроль качества сварки 32
3 Безопасность и экологичность предлагаемых
технических решений 35
3.1 Технологическая характеристика объекта 35
3.2 Профессиональные риски при реализации предложенных
технических решений 36
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 37
3.4 Оценка безопасности для природной среды предлагаемых
технических решений 39
3.5 Заключение по разделу 40
4 Экономическая эффективность предлагаемых технологических 41
решений
4.1 Вводная информация для выполнения экономических расчётов . . 41
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 43
4.3 Расчет штучного времени 45
4.4 Расчет заводской себестоимости вариантов технологии сварки . . . 48
4.5 Размер капитальных затрат реализации операций по базовому и
проектному вариантам 55
4.6 Расчётное определение показателей экономической
эффективности предлагаемых решений 59
Заключение по экономическому разделу 62
Заключение 63
Список используемой литературы 64

Подводную сварку и резку в бывшем СССР начали применять с середины 1930-х гг. при ремонте подводных трубопроводов, а также при подъеме и восстановлении кораблей, получивших боевые и навигационные повреждения. Основным заказчиком на разработку этих технологических процессов и оборудования являлось Министерство обороны бывшего СССР. Работами в этом направлении занимались несколько организаций. В 1967 г. на базе ИЭС им. Е.О. Патона была сформирована группа, трансформировавшаяся затем в специализированную лабораторию по исследованию и разработке электродных материалов, технологических процессов и оборудования для различных способов сварки и резки под водой.
В настоящее время подводная ремонтная сварка находит применение в различных сферах хозяйства - она применяется при ремонте подводных трубопроводов, кораблей и судов, сооружений различного назначения [11, 12]. При этом всё большее распространение начинает поучать механизированная подводная сварка мокрым способом, при котором в качестве сварочного материала используется порошковая самозащитная проволока. Для этого в ИЭС им. Е.О. Патона были разработаны специальные источники и проволоки [10].
Простота выполнения и оперативность делают привлекательным использование мокрой сварки в современном производстве [13, 14]. Однако при мокрой сварке возникает ряд трудностей металлургического характера. Осуществление технологии мокрой подводной сварки предполагает горение сварочной дуги в замкнутом объеме парогазового пузыря. Образование этого пузыря происходит за счет сгорания и испарения плавящихся электрода и изделия, а также продуктов диссоциации воды [2]. Парогазовый пузырь, образующийся при подводной сварке мокрым способом, имеет водородно-кислородную атмосферу, которая вызывает окисление легирующих элементов и насыщает водородом металл сварочной ванны. Также в результате контакта с окружающей водой наблюдается ускоренное охлаждение сварного шва, в результате чего в сварных шва образуется значительное количество закалочных структур [15]. Это существенно повышает вероятность получения холодных трещин в сварных соединениях, что особенно опасно при подводной сварке низколегированных сталей повышенной прочности типа 17Г1С или Х60.
Условия образования сварного соединения при мокрой подводной сварке существенно отличаются от условий при сварке на воздухе или в газовой атмосфере. Жидкая среда, в которой проходит мокрая подводная сварка, отличается от газовой среды повышенной вязкостью и плотностью, практически несжимаемая. По сравнению с воздухом плотность воды больше примерно в 850 раз, теплопроводность - в 25 раз, а теплоемкость - в 4 раза [1]. При увеличении глубины проведения сварочных работ растёт и давление водяного столба. При горении под слоем воды, на сварочную дугу действует два вида сжатия: во-первых, на дугу действует гидростатическое давление столба жидкости, во-вторых, охлаждающее воздействия водорода [3]. Нарушение стабильности горения дуги происходит из-за охлаждения водой, действия повышенного давления, разложения водяных паров на составляющие газы [4, 5].
На стабильность горения дуги и перенос электродного металла через дуговой промежуток влияют режим сварки, конструкция и диаметр порошковой проволоки, характеристики источника питания, длина сварочной цепи и сечение кабеля, состав сердечника порошковой проволоки, а также воздействие водной среды (парогазового пузыря). Стабильное горение дуги под водой и получение мелкокапельного переноса электродного металла являются важнейшими составными частями комплекса мер по улучшению процесса мокрой подводной сварки и получения качественных и плотных сварных швов.
Технология мокрой механизированной сварки является чрезвычайно удачным технологическим решением применительно к восстановлению практически всех видов металлоконструкций под водой. Незначительная масса оборудования, его компактность и надежность, быстрое освоение пользователями позволили выполнить большое количество работ как на территории России, так и за ее пределами [11, 12]
На основании вышеизложенного следует сделать вывод об актуальности темы выпускной квалификационной работы и её цели: повышение производительности и качества подводной ремонтной сварки за счёт применения современных технологий.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Поставленная в выпускной квалификационной работе цель - повышение производительности и качества подводной ремонтной сварки за счёт применения современных технологий.
При анализе базовой технологии мокрой ремонтной сварки с применением штучных электродов выявлены её недостатки: 1) низкая производительность сварки; 2) значительно ухудшается видимость сварного шва из-за образования мути; 3) качество работ существенно зависит от квалификации сварщика-водолаза; 4) прерывание сварки на замену электрода.
Анализ известных решений по теме выпускной квалификационной работы позволил сформулировать задачи: 1) анализ современной научно-технической информации по вопросу подводной ремонтной сварки; 2) предложить способ, оборудование и сварочные материалы для подводной ремонтной сварки; 3) составить проектную технологию подводной ремонтной сварки.
Решая первую задачу, выполнен поиск и анализ научно-технической информации по вопросу ремонтной подводной сварке произведён с использованием поисковой системы GOOGLE по ключевым словам «Автоматическая сварка», «Сварочное производство», «подводная сварка», «диссертация», «научная статья». Сформулированы основные направления по построению технологии подводной сварки.
Решая вторую задачу, был предложен способ подводной механизированной сварки в мини-кессоне. Решая третью задачу, была составлена проектная технология подводной ремонтной сварки.
Рассчитанный годовой экономический эффект с учетом капитальных вложений составляет 1,51 млн. рублей.
Таким образом, поставленная цель достигнута.



1. Кононенко, В.Я. Подводная сварка и резка / В.Я. Кононенко. - К. : Ушверситет «Украша». - 2011. - 264 с.
2. Авилов, Т. И. Исследование процесса дуговой сварки под водой / Т. И. Авилов // Сварочное производство. - 1958. - № 5. - С. 12-14.
3. Мадатов, Н.М. Подводная сварка и резка металлов / Н.М. Мадатов. - Л. : Судостроение, 1967. - 164 с.
4. Лесков, Г. И. Энергетические параметры дуги в условиях гидростатического давления до 5 МПа / Г. И. Лесков, О. М. Потиха // Автоматическая сварка. - 1999. - № 1. - С. 15-18.
5. Лесков, Г. И. Энергетические характеристики дуги со стальными электродами в атмосфере водорода / Г. И. Лесков // Автоматическая сварка. - 1993. - № 10. - С. 3-5.
6. Грецкий, Ю. Я. Влияние флюорита в рутиловом покрытии на содержание водорода в металле шва при подводной сварке / Ю.Я. Грецкий, С. Ю. Максимов, Н. В. Кравченко // Автоматическая сварка. - 1993. - № 8. - с. 54.
7. Походня, И.К. Металлургия дуговой сварки: процессы в дуге и плавление электродов / И.К. Походня, В.Н. Горпенюк, С.С. Миличенко [и др.]. - К. : Наукова думка, 1990. - 221 с.
8. Шлепаков, В.Н. Идентификация состава порошковых проволок по электрическим сигналам дуговой сварки / В.Н. Шлепаков, А.С. Котельчук, С.А. Супрун // Автоматическая сварка. - 1999. - № 8. - С. 37-42.
9. Stephen, L. A Decade of Progress in Underwater Wet Welding Using the SMAW Process (1990-2003) / L. Stephen // ASME - 2004. - 23rd International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE2004). June 20-25, 2004, Vancouver, British Columbia, Canada. - Vol. 2. - P. 927-934.
10. Савич И. М., Смолярко В. Б., Камышев М. А. Технология и
оборудование для полуавтоматической подводной сарки
металлоконструкций // Нефтепромысловое строительство. - 1976. - № 1. - С. 10-11.
11. Кононенко В. Я., Рыбченков А. Г. Опыт мокрой механизированной сварки самозащитными порошковыми проволоками при ремонте под водой газо- и нефтепроводов // Автоматическая сварка. - 1994. - № 9/10. - С. 29-32.
12. Кононенко В. Я., Грицай П. М. Мокрая механизированная сварка при ремонте корпусов судов // Морской флот. - 1994. - № 11-12. - С. 21-22.
13. McKeown D., Abson D. Wet welding repairs // Shipping World and Shipbuilder. - 2006. - 207, № 5. - P. 24-26, 28.
14. Rowe M., Liu S. Recent developments in underwater wet welding // Sci. and Technology of Welding & Joining. - 2001. - 6, № 6. - P. 387-396.
15. Dariusz F., Grzegorz R. Effect of shielded-electrode wet welding conditions on diffusion hydrogen content in deposited metal // Welding International. 2011. - 25, № 3. - P. 166-171.
16. Мадатов, Н.М. Подводный ремонт кораблей и судов. - М.: Воен. изд-во МО СССР, 1965. - 280 с.
17. Грецкий, Ю.Я. Влияние компонентов электродного покрытия па формирование металла шва при ручной сварке под водой / Ю.Я. Грецкий, С.Ю. Максимов // Автоматическая сварка. - 1994. - № 7/8. - С. 15-17.
18. Грецкий, Ю.Я. Структура и свойства соединений
низколегированных сталей при подводной мокрой сварке покрытыми электродами / Ю.Я. Грецкий, С.Ю. Максимов // Автоматическая сварка. - 1995. - № 5. - С. 7-11.
19. Гривняк, И. Свариваемость сталей / И. Гривняк. - М. : Машиностроение, 1984. - 215 с.
20. Granjon, H. Cold cracking in the welding of steels / H. Granjon // Welding in the world. - 1971. - № 11/12. - p. 382-396.
21. Оценка критериев свариваемости под водой низколегированных сталей / И. М. Савич [и др.] // Свариваемость и технология сварки конструкционных сталей и чугунов : сб. науч. ст. - К. : ИЭС им. Е.О. Патона, 1985. - С. 22-26.
22. Intelligent control for the shape of the weld pool in pulsed GTAW with filler metal / D. B. Zhao, S. B. Chen, L. Wu et al. // Welding Res. - 2001. - № 11. - P. 253-260.
23. Патон, Б.Е. К 100-летию сварки под водой / Б.Е. Патон, И.М. Савич // Автоматическая сварка. - 1987. - № 12. - C. 1-2.
24. Кононенко, В.Я. Технология мокрой механизированной сварки при строительстве МЛСП «Приразломная» / В.Я. Кононенко // Автоматическая сварка. - 2005. - № 9. - С. 37-39.
25. Кононенко, В.Я. Подводная сварка и резка / В.Я. Кононенко. -Киев: Экотехнология, 2011. - 264 с.
26. Совершенствование оборудования для подводной
механизированной и автоматизированной сварки и резки порошковой проволокой / Б. Е. Патон, В. А. Лебедев, С. Ю. Максимов и др. // Сварка и Диагностика. 2011. № 5. С. 54-59.
27. Новое поколение полуавтоматов для подводной механизированной сварки и резки / К. А. Ющенко, В. А. Лебедев, В. Г. Пичак, С. Ю. Максимов // Сварка и Диагностика. 2009. № 4. С. 31-36.
28. Гагин, А.А. Сварка под водой / А.А. Гагин, Н.С. Денисенко, Е.П. Олейников // Решетневские чтения. - 2017. - С. 482-484.
29. Хаустов, Ю.А. Оборудование и технологии механизированной сварки в мини-кессоне для ремонта подводных переходов магистральных трубопроводов / Ю.А. Хаустов, О.Б. Гецкин, Е.М. Вышемирский [и др.] // Сварка и диагностика. - 2013. - № 2. - С. 52-57.
30. Кононенко, В.Я. Современное состояние подводной сварки и резки в Украине / В.Я. Кононенко // Автоматическая сварка. - 2003. - № 2. - С. 44¬48.
31. Каховский, Н.Ю. Влияние состава шихты порошковой проволоки на стабильность процесса горения дуги при мокрой подводной сварке / Н.Ю. Каховский, С.Ю. Максимов // Збхрник наукових праць Нацюнальногоушверситету кораблебудування. - 2014. - № 6. - С. 29-33.
32. Каховский, Н.Ю. Исследование влияния фторидов на стабильность горения дуги при сварке высоколегированных коррозионностийких сталей типа 18-10 / Каховский Н. Ю., Максимов С. Ю., Фадеева Г. В. [и др.] // В1СНИК Донбасько! державно! машинобудхвно! академн. - 2014. - № 2. С. 18-22.
33. Ющенко, К.А. Исследование химического состава и структуры металла швов типа Х20Н9Г2Б, полученных при мокрой подводной сварке / К.А. Ющенко, А.В. Булат, Н.Ю. Каховский // Автоматическая сварка. - 2014. - № 6-7, С. 139-142.
34. Скачков, О.И. К Вопросу применения нейронных сетей для контроля качества сварных соединений при подводной сварке / И.О. Скачков, А.Е. Пирумов, С.Ю. Максимов, Е.А. Прилипко // Автоматическая сварка. - 2006. - № 6. - С. 27-31.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.