Ремонтная наплавка замковых соединений бурильных труб
|
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Ремонтная наплавка замкового соединения бурильных труб 8
1.1 Описание бурового оборудования и их составляющих 8
1.2 Анализ химического состава стали 40ХМФА и её физические свойства 15
1.3 Описание базового варианта ремонта замков бурильных труб 16
1.4 Анализ известных способов наплавки бурильных труб 19
2 Технологический процесс восстановления муфты бурильных труб 24
2.1 Приёмка 24
2.2 Очистка 26
2.3 Неразрушающий контроль 27
2.4 Правка 31
2.5 Механическая обработка 32
2.6 Обезжиривание 32
2.7 Предварительный подогрев 34
2.8 Наплавка 35
2.9 Механическая обработка 36
2.10 Шлифовка 36
2.11 Фосфатирование 37
2.12 Контроль 39
3 Оборудования для восстановления муфт бурильных труб 40
4 Безопасность и экологичность 50
4.1 Техническая характеристика объекта 50
4.2 Профессиональные риски сопровождающие внедрение
проектной технологии в производство 52
4.3 Предлагаемые мероприятия по снижению профессиональных
рисков в ходе внедрения в производство проектной технологии 55
4.4 Предлагаемые мероприятия по обеспечению пожарной безопасности разрабатываемого технологического объекта.. ..57
4.5 Оценка экологической безопасности разрабатываемого
технологического объекта 59
4.6 Заключение по разделу безопасности и экологичности объекта 60
5 Экономическая эффективность 61
5.1 Расчёт экономической эффективности проектного варианта технологии 61
5.2 Заключение по экономическому разделу 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 71
1 Ремонтная наплавка замкового соединения бурильных труб 8
1.1 Описание бурового оборудования и их составляющих 8
1.2 Анализ химического состава стали 40ХМФА и её физические свойства 15
1.3 Описание базового варианта ремонта замков бурильных труб 16
1.4 Анализ известных способов наплавки бурильных труб 19
2 Технологический процесс восстановления муфты бурильных труб 24
2.1 Приёмка 24
2.2 Очистка 26
2.3 Неразрушающий контроль 27
2.4 Правка 31
2.5 Механическая обработка 32
2.6 Обезжиривание 32
2.7 Предварительный подогрев 34
2.8 Наплавка 35
2.9 Механическая обработка 36
2.10 Шлифовка 36
2.11 Фосфатирование 37
2.12 Контроль 39
3 Оборудования для восстановления муфт бурильных труб 40
4 Безопасность и экологичность 50
4.1 Техническая характеристика объекта 50
4.2 Профессиональные риски сопровождающие внедрение
проектной технологии в производство 52
4.3 Предлагаемые мероприятия по снижению профессиональных
рисков в ходе внедрения в производство проектной технологии 55
4.4 Предлагаемые мероприятия по обеспечению пожарной безопасности разрабатываемого технологического объекта.. ..57
4.5 Оценка экологической безопасности разрабатываемого
технологического объекта 59
4.6 Заключение по разделу безопасности и экологичности объекта 60
5 Экономическая эффективность 61
5.1 Расчёт экономической эффективности проектного варианта технологии 61
5.2 Заключение по экономическому разделу 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 71
Открытие зарубежных буровых компаний на российском рынке существенно повлияло на изменения буровой технологии и буровой техники. Это повлияло на требования, которые предъявлялись к конструкции и материалу труб. Наиболее нужными на сегодняшний день являются стальные высоко-прочные бурильные трубы, занимающие сегодня примерно 70% рынка. Для соединения бурильных труб используются соединительные замки. Бурильные трубы и замки разрушаются при эксплуатации в экстремальных условиях. Причинами разрушения являются трещины, которые образуются при высоком напряжении металла трубы и поверхностного износа под влиянием абразивного износа и коррозии [1].
Следовательно, направим наш взгляд при ремонтировании бурильных труб на упрочнение наружной поверхности замков. Восстановление изношенных деталей обеспечивает экономию высококачественного металла, топлива, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. Для восстановления работоспособности изношенных деталей требуется, как правило, в 5-8 раз меньше технологического времени и циклов по сравнению с изготовлением новых деталей [2]. Как правило, для восстановления изношенных деталей применяют наплавку слоя дуговой сваркой. Дуговая сварка широко используется почти во всех отраслях машиностроения и других отраслях промышленности. Сварка может успешно применяться как в условиях единичного так и массового производства. В строительной отрасли, при изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования, сварка по трудоёмкости занимает до 25% от всего объёма работ [3]. Однако применяемая технология дуговой наплавки при восстановлении изношенных буровых труб характеризуется нанесением слоя, механические характеристики которого примерно совпадают с механическими характеристиками основного металла. Это не позволяет продлить срок эксплуатации труб.
Целью выпускной квалификационной работы является технический результат, направленный на увеличения срока службы бурильных труб.
Следовательно, направим наш взгляд при ремонтировании бурильных труб на упрочнение наружной поверхности замков. Восстановление изношенных деталей обеспечивает экономию высококачественного металла, топлива, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. Для восстановления работоспособности изношенных деталей требуется, как правило, в 5-8 раз меньше технологического времени и циклов по сравнению с изготовлением новых деталей [2]. Как правило, для восстановления изношенных деталей применяют наплавку слоя дуговой сваркой. Дуговая сварка широко используется почти во всех отраслях машиностроения и других отраслях промышленности. Сварка может успешно применяться как в условиях единичного так и массового производства. В строительной отрасли, при изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования, сварка по трудоёмкости занимает до 25% от всего объёма работ [3]. Однако применяемая технология дуговой наплавки при восстановлении изношенных буровых труб характеризуется нанесением слоя, механические характеристики которого примерно совпадают с механическими характеристиками основного металла. Это не позволяет продлить срок эксплуатации труб.
Целью выпускной квалификационной работы является технический результат, направленный на увеличения срока службы бурильных труб.
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Помощь студентам в написании работ!
Цель выпускной бакалаврской работы - создание эффективного техпроцесса для увеличения срока службы бурильных замков.
Для достижения цели необходимо было решить задачи: 1) Разработать технологический процесс для наплавки автоматическим способом в защитном газе; 2) Выбрать оборудование для разработанного технологического процесса;
Были предложены технологические мероприятия по повышению производительности и качества восстановительной наплавки муфт бурильных труб. При выполнении базовой технологии предусматривается автоматическая наплавка плавящейся проволокой под флюсом, что приводит к перегреву наплавленного металла, что ухудшает свойства наплавленного слоя и к тому же для труб муфт малого диаметра требуется дополнительное устройство для поддержания флюса, что приводит к дополнительным затратам времени на их устранение. В проектном варианте технологии предложено произвести замену автоматический способ наплавки под флюсом на смесь защитных газов. Применение предложенных технологических решений позволит повысить качество проводимых наплавочных работ.
В ходе выполнения экологического раздела было произведено выявление опасных и вредных производственных факторов, появление которых возможно при внедрении проектной технологии в производство. Проведён анализ возможности и мер по устранению и уменьшению опасных и вредных производственных факторов.
Произведена оценка экономической эффективности проектной технологии. Установлено, что в проектном варианте величина годового экономического эффекта, полученная с учетом затрат на капитальные вложения в оборудование, составит 211380 рублей. Капитальные вложения в оборудование будут окуплены за 2 года.
Для достижения цели необходимо было решить задачи: 1) Разработать технологический процесс для наплавки автоматическим способом в защитном газе; 2) Выбрать оборудование для разработанного технологического процесса;
Были предложены технологические мероприятия по повышению производительности и качества восстановительной наплавки муфт бурильных труб. При выполнении базовой технологии предусматривается автоматическая наплавка плавящейся проволокой под флюсом, что приводит к перегреву наплавленного металла, что ухудшает свойства наплавленного слоя и к тому же для труб муфт малого диаметра требуется дополнительное устройство для поддержания флюса, что приводит к дополнительным затратам времени на их устранение. В проектном варианте технологии предложено произвести замену автоматический способ наплавки под флюсом на смесь защитных газов. Применение предложенных технологических решений позволит повысить качество проводимых наплавочных работ.
В ходе выполнения экологического раздела было произведено выявление опасных и вредных производственных факторов, появление которых возможно при внедрении проектной технологии в производство. Проведён анализ возможности и мер по устранению и уменьшению опасных и вредных производственных факторов.
Произведена оценка экономической эффективности проектной технологии. Установлено, что в проектном варианте величина годового экономического эффекта, полученная с учетом затрат на капитальные вложения в оборудование, составит 211380 рублей. Капитальные вложения в оборудование будут окуплены за 2 года.
1. Технология упрочнения и восстановления бурильных труб [Электронный ресурс]. - URL:
http://трубопровод.рф/статьи/все/2013/6/15/технология-упрочнения-и-восстановления-бурильных-т/(дата обращения 27.05.2019).
2. Восстановление изношенных деталей [Электронный ресурс]. - URL: https://studbooks.net/2533604/tovarovedenie/protsess vosstanovleniya iznoshennyh detaley(дата обращения: 27.05.2019).
3. Единые нормы времени на электрогазосварочные, кузнечные, станочные и слесарные работы для электромеханических мастерских пред-приятий и организаций угольной промышленности. Раздел 1. Электросварочные работы и газовая резка металлов [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200116312(дата обращения: 27.05.2019).
4. Состав комплекса буровой установки для бурения нефтяных
скважин [Электронный ресурс]. - URL:
https://neftok.ru/oborudovanie/burovaya-ustanovka-dlya-bureniya-neftyanyh-skvazhin.html(дата обращения: 27.05.2019).
5. Обзор нефтяных буровых установок [Электронный ресурс]. -
URL: http://allspectech.com/stroitelnaya/burovye-
ustanovki/stacionarnye/neftyanie.html(дата обращения: 27.05.2019).
6. Замок приварной ЗП для бурильных труб [Электронный ресурс].
- URL: http: //www. neftepromcentr. ru/zamok zp.htm (дата обращения
27.05.2019).
7. Специальные свойства труб [Электронный ресурс]. - URL:
https://uralresource.ru/special-properties-pipes.html (дата обращения
27.05.2019).
8. ГОСТ 33258-2015. Наплавка и контроль качества наплавленных поверхностей. Технические требования. - Введ. 2016-08-02. - М. : Изд-во стандартинформ, 2016. - 46 с.
9. Характеристика наплавки [Электронный ресурс]. - URL:
http: //mirznanii .com/a/190772/kharakteristika-naplavki (дата обращения:
27.05.2019).
10. Глазов, В.В. Восстановительная наплавка замков бурильных труб / В.В. Глазов, Д.Н. Работинский, А.Н. Дьяков // Журн. сварочное производство. - 2013. - УДК 621.791.92. - № 8. - 32-34 с.
11. Гусев, В.В. Газопламенное упрочнение буровых замков бурильных труб самофлюсующимися порошками / В.В. Гусев // Журн. сварочное производство. - 1991. - УДК 621.791.053.96. - № 4. - 25 с.
12. Сварка и наплавка в среде защитных газов [Электронный ресурс]. - URL: http://stroy-technics.ru/article/svarka-i-naplavka-v-srede-
zashchitnykh-gazov(дата обращения 27.05.2019).
13. Акулов, А.И. Технология и оборудование сварки плавлением / А.И. Акул ресурс]. - URL: https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-
svarki/gazovaya-i-gazozashhitnaya-svarka/rezhimy-svarki-poluavtomatom-v-srede-zashhitnyh-gazov.html(дата обращения 27.05.2019).
15. Теоретические основы и технология химического фосфатирования стали [Электронный ресурс]. - URL:
https://zctc.ru/sections/tehnologicheskij process fosfatirovaniya(дата обращения: 27.05.2019).
16. Краснопевцева, И.В. / Выполнение курсовой работы по дисциплине “Организация машиностроительного производства”: Методическое пособие для вузов / Краснопевцева И.В. М-во обр. и науки РФ, Тол. гос. универ. - Тольятти: ТГУ, 2015. - 31 с.
17. Моторин, К.В. Методическое указание по курсовому проектированию бакалавров очного и заочного обучения. / К.В. Моторин. - Тольятти: ТГУ, 2016. - 7 с.
18. Казаков, Ю.В. Преддипломная практика: учеб. пособие для вузов / Ю.В. Казаков. - Тольятти: ТГУ, 2007-13 с.
19. Козулин, М. Г. Технология сварочного производства и ремонта металлоконструкций: учеб. пособие для вузов / М.Г. Козулин. - ТГУ; Гриф УМО. - Тольятти: ТГУ, 2010. - 306 с.
20. Амирджанова, И.Ю. Правила оформление выпускных квалификационных работ: учебно-методическое пособие / И.Ю. Амирджанова, Т.А. Варенцова, В.Г. Виткалов, А.Г. Егоров, В.В. Петров. - Тольятти: ТГУ, 2019, - 145 с.
21. Горина, Л.Н. Раздел выпускной квалификационной работы «Без-опасность и экологичность технического объекта» / Л.Н. Горина, М.И Фесина // Уч. - методическое пособие. - Тольятти: изд-во ТГУ, 2016. - 51 с.
22. William, L. Welding Essentials: Question & Answers: Expanded Edi-tion / L. William, Jr. Galvery, M. M. Frank // Cengage Learning published in 2001. P. 480 - 481.
23. Beal, R. E. Mechanical electrode ascillation in dip transfer welding / R. E. Beal, R. G. Taylor // Metall contraction and British Welding J., - 1969. - № 4. P. 174 - 178.
24. Lesnewich, A. Electrode activation for inert-gas shielded metal-ars weldings / A. Lesnewich // Welding J., - 1955. - № 12. P. 1167 - 1178.
25. Needham, G. C. Puls controlled welding arcs / G. C. Needham // Brit-ish Welding J., 1965. - № 4. P. 191 - 197.
26. Sagirov, D. Kh. Mechanised welding with a short arc / D. Kh. Sagirov // Welding International, 2006. - Vol. 20, № 7. P. 577 - 578.
http://трубопровод.рф/статьи/все/2013/6/15/технология-упрочнения-и-восстановления-бурильных-т/(дата обращения 27.05.2019).
2. Восстановление изношенных деталей [Электронный ресурс]. - URL: https://studbooks.net/2533604/tovarovedenie/protsess vosstanovleniya iznoshennyh detaley(дата обращения: 27.05.2019).
3. Единые нормы времени на электрогазосварочные, кузнечные, станочные и слесарные работы для электромеханических мастерских пред-приятий и организаций угольной промышленности. Раздел 1. Электросварочные работы и газовая резка металлов [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200116312(дата обращения: 27.05.2019).
4. Состав комплекса буровой установки для бурения нефтяных
скважин [Электронный ресурс]. - URL:
https://neftok.ru/oborudovanie/burovaya-ustanovka-dlya-bureniya-neftyanyh-skvazhin.html(дата обращения: 27.05.2019).
5. Обзор нефтяных буровых установок [Электронный ресурс]. -
URL: http://allspectech.com/stroitelnaya/burovye-
ustanovki/stacionarnye/neftyanie.html(дата обращения: 27.05.2019).
6. Замок приварной ЗП для бурильных труб [Электронный ресурс].
- URL: http: //www. neftepromcentr. ru/zamok zp.htm (дата обращения
27.05.2019).
7. Специальные свойства труб [Электронный ресурс]. - URL:
https://uralresource.ru/special-properties-pipes.html (дата обращения
27.05.2019).
8. ГОСТ 33258-2015. Наплавка и контроль качества наплавленных поверхностей. Технические требования. - Введ. 2016-08-02. - М. : Изд-во стандартинформ, 2016. - 46 с.
9. Характеристика наплавки [Электронный ресурс]. - URL:
http: //mirznanii .com/a/190772/kharakteristika-naplavki (дата обращения:
27.05.2019).
10. Глазов, В.В. Восстановительная наплавка замков бурильных труб / В.В. Глазов, Д.Н. Работинский, А.Н. Дьяков // Журн. сварочное производство. - 2013. - УДК 621.791.92. - № 8. - 32-34 с.
11. Гусев, В.В. Газопламенное упрочнение буровых замков бурильных труб самофлюсующимися порошками / В.В. Гусев // Журн. сварочное производство. - 1991. - УДК 621.791.053.96. - № 4. - 25 с.
12. Сварка и наплавка в среде защитных газов [Электронный ресурс]. - URL: http://stroy-technics.ru/article/svarka-i-naplavka-v-srede-
zashchitnykh-gazov(дата обращения 27.05.2019).
13. Акулов, А.И. Технология и оборудование сварки плавлением / А.И. Акул ресурс]. - URL: https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-
svarki/gazovaya-i-gazozashhitnaya-svarka/rezhimy-svarki-poluavtomatom-v-srede-zashhitnyh-gazov.html(дата обращения 27.05.2019).
15. Теоретические основы и технология химического фосфатирования стали [Электронный ресурс]. - URL:
https://zctc.ru/sections/tehnologicheskij process fosfatirovaniya(дата обращения: 27.05.2019).
16. Краснопевцева, И.В. / Выполнение курсовой работы по дисциплине “Организация машиностроительного производства”: Методическое пособие для вузов / Краснопевцева И.В. М-во обр. и науки РФ, Тол. гос. универ. - Тольятти: ТГУ, 2015. - 31 с.
17. Моторин, К.В. Методическое указание по курсовому проектированию бакалавров очного и заочного обучения. / К.В. Моторин. - Тольятти: ТГУ, 2016. - 7 с.
18. Казаков, Ю.В. Преддипломная практика: учеб. пособие для вузов / Ю.В. Казаков. - Тольятти: ТГУ, 2007-13 с.
19. Козулин, М. Г. Технология сварочного производства и ремонта металлоконструкций: учеб. пособие для вузов / М.Г. Козулин. - ТГУ; Гриф УМО. - Тольятти: ТГУ, 2010. - 306 с.
20. Амирджанова, И.Ю. Правила оформление выпускных квалификационных работ: учебно-методическое пособие / И.Ю. Амирджанова, Т.А. Варенцова, В.Г. Виткалов, А.Г. Егоров, В.В. Петров. - Тольятти: ТГУ, 2019, - 145 с.
21. Горина, Л.Н. Раздел выпускной квалификационной работы «Без-опасность и экологичность технического объекта» / Л.Н. Горина, М.И Фесина // Уч. - методическое пособие. - Тольятти: изд-во ТГУ, 2016. - 51 с.
22. William, L. Welding Essentials: Question & Answers: Expanded Edi-tion / L. William, Jr. Galvery, M. M. Frank // Cengage Learning published in 2001. P. 480 - 481.
23. Beal, R. E. Mechanical electrode ascillation in dip transfer welding / R. E. Beal, R. G. Taylor // Metall contraction and British Welding J., - 1969. - № 4. P. 174 - 178.
24. Lesnewich, A. Electrode activation for inert-gas shielded metal-ars weldings / A. Lesnewich // Welding J., - 1955. - № 12. P. 1167 - 1178.
25. Needham, G. C. Puls controlled welding arcs / G. C. Needham // Brit-ish Welding J., 1965. - № 4. P. 191 - 197.
26. Sagirov, D. Kh. Mechanised welding with a short arc / D. Kh. Sagirov // Welding International, 2006. - Vol. 20, № 7. P. 577 - 578.
Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.
Подобные работы
- Исследование автоматических способов наплавки замковых соединений бурильных труб
Магистерская диссертация, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4960 р. Год сдачи: 2021
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (149688)
- Бакалаврская работа (38377)
- Диссертация (978)
- Магистерская диссертация (22143)
- Дипломные работы, ВКР (60425)
- Главы к дипломным работам (2138)
- Курсовые работы (10523)
- Контрольные работы (6265)
- Отчеты по практике (1357)
- Рефераты (1481)
- Задачи, тесты, ПТК (631)
- Ответы на вопросы (155)
- Статьи, Эссе, Сочинения (942)
- Бизнес-планы (51)
- Презентации (106)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1692)
- Диссертации (РГБ) (1882)
- Прочее (458)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы