Аннотация 2
Введение 5
1. Современное состояние технологии сборки и сварки закладных опор 7
1.1 Описание изделия и особенностей его работы 7
1.2 Сведения о материале изделия и особенностях его сварки 13
1.3 Сведения об особенностях выполнения операций по базовой технологии сборки и сварки 15
1.4 Поиск и анализ источников научно-технической информации по вопросу повышения эффективности сварки 21
1.5 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 24
2 Построение проектного технологического процесса сборки и сварки 26
2.1 Обоснование выбора способа сварки 26
2.2 Описание сварочного оборудования 34
2.3 Проектная технология сборки и сварки 38
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых технических решений 42
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика рассматриваемого объекта 42
3.2 Идентификация профессиональных и производственных рисков 44
3.3 Методики и технические средства для устранения профессиональных рисков 46
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического объекта 48
3.5 Обеспечение экологической безопасности промышленного объекта 49
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной квалификационной работе решений 51
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной технологиям 51
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 53
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 54
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций технологического процесса по рассматриваемым вариантам 56
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового вариантов технологии 60
4.6 Показатели экономической эффективности 63
Заключение 65
Список используемой литературы и используемых источников 67
В качестве глобальной проблемы человечества, от успешного решения которой зависит существование, дальнейшее развитие человеческого общества и способность обеспечивать заданный уровень потребления, следует указать рост необходимости в производстве электрической энергии. Основное количество электрической энергии, которая поступает на промышленные и бытовые нужды, вырабатывается посредством атомных, тепловых и гидравлических станций. При этом следует принимать во внимание, что навязываемая концепция «кизяк+ветряк», предусматривающая доминирование экологических источников энергии, к которым ошибочно причисляют солнечную, ветровую, приливную и прочие энергетики, не позволяет обеспечить поддержание привычного уровня потребления энергии. Основу энергетического комплекса развитого государства должны составлять атомные электростанции, позволяющие обеспечить сочетание высокой энергетической эффективности с низкими антропогенными факторами.
В настоящее время в мире, а особенно на территории бывшего СССР происходит регресс состояния тепловых электрических станций, что связано с естественным старением и невозможностью поддержания их работоспособного состояния по экономическим и политическим причинам. Доля вырабатываемой этими станциями электрической энергии, которая к концу 90-х годов составляла 60 %, неуклонно снижается. При этом
возрастает роль атомных электрических станций, которая в настоящий момент приближается к 50 % от вырабатываемой энергии. Поддержание производственного потенциала страны и её энергетической безопасности требует сохранения и развития технологий сварки при строительстве и ремонте атомных электрических станций.
До недавнего времени при производстве элементов оборудования атомных станций широкое применение имела ручная дуговая сварка штучными электродами. Применение ручной дуговой сварки следует признать нежелательным. В настоящее время доля соединений, получаемых с применением ручной дуговой сварки, неуклонно снижается, а сама ручная дуговая сварка уступает место более производительным и перспективным процессам. Это объясняется большим количеством недостатков, устранение которых при существующем уроне развития техники и технологий неосуществимо.
В качестве первого недостатка ручной дуговой сварки следует указать малую производительность, которая не может быть повышена за счёт форсирования режимов или применения новых сварочных электродов. Вторым недостатком является вредность условий труда сварщика, которому приходится работать в атмосфере сварочного аэрозоля и излучения от дуги. Третьим недостатком следует указать увеличение расхода сварочных материалов из-за затрат на огарки, кроме того, необходимость прерывания горения дуги при смене электрода приводит к снижению производительности и качества сварки. Четвёртым недостатком является малая стабильность качества сварки, имеющая прямую зависимость от квалификации сварщика.
В настоящее время наблюдается увеличение количества монтируемых атомных энергоблоков. В тоже время количество сварщиков, обладающих необходимой квалификацией, уменьшается. В настоящее время такая ситуация начинает представлять проблему и требует решения за счёт применения новых сварочных технологий, которые позволят повысить производительность и качество работ при существенном снижении требований к квалификации сварщика.
На основании вышеизложенного можно признать актуальность выбранной темы выпускной квалификационной работы и поставленную цель - повышение эффективности сварочных работ при строительстве атомных станций на примере сварки закладных опор.
Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена решению вопроса повышения эффективности сварки крупногабаритных конструкций из аустенитных сталей для атомной энергетики. В качестве объекта исследования рассматривается технология сборки и сварки закладной опоры проставки ревизионной шахты атомной станции.
При выполнении базовой технологии применяется ручная дуговая сварка штучными электродами. В настоящее время доля соединений, получаемых с применением ручной дуговой сварки, неуклонно снижается, а сама ручная дуговая сварка уступает место более производительным и перспективным процессам. Это объясняется большим количеством недостатков, устранение которых при существующем уроне развития техники и технологий неосуществимо.
В качестве первого недостатка ручной дуговой сварки следует указать малую производительность, которая не может быть повышена за счёт форсирования режимов или применения новых сварочных электродов. Вторым недостатком является вредность условий труда сварщика, которому приходится работать в атмосфере сварочного аэрозоля и излучения от дуги. Третьим недостатком следует указать увеличение расхода сварочных материалов из-за затрат на огарки, кроме того, необходимость прерывания горения дуги при смене электрода приводит к снижению производительности и качества сварки. Четвёртым недостатком является малая стабильность качества сварки, имеющая прямую зависимость от квалификации сварщика.
Выполненный анализ состояния вопроса позволил обосновать выбор способа сварки, в качестве которого для построения проектной технологии предлагается применить сварку в защитных газах проволокой сплошного сечения с импульсным управлением горением сварочной дугой.
Проектная технология с варки изделия предполагает применение механизированной и автоматической сварки плавящимся электродом в защитном газе. Сборка, прихватка и сварка первых двух швов проходит с вручную на установочном приспособлении с применением механизированной сварки в защитном газе проволокой сплошного сечения. Далее выполняется установка и прихватка патрубков. После этого проходит роботизированная обварка установленных и прихваченных патрубков на описанном выше роботизированном технологическом комплексе.
Выполнение операций проектного технологического процесса, который был представлен в исполнительском разделе настоящей выпускной квалификационной работы, приводит к возникновению негативных производственных факторов и негативных экологических факторов. Выполненная идентификация этих негативных факторов позволила предложить стандартные методики и технические средства для защиты персонала и окружающей среды.
Проведенные экономические расчёты позволяют судить о высокой эффективности предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решениях. Производительность труда повышается на 270 %. Уменьшение технологической себестоимости составило 30 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 1,2 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,4 года.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель выпускной квалификационной работы достигнутой.
Следует также принимать во внимание, что рассчитанные экономические показатели получены для исходных данных, которые предусматривают изготовление 10 деталей в год. За счёт предлоденых в работе решений у предприятия появляется резерв для многократного увеличения программы выпуска, которая позволяет прогнозировать увеличение строящихся атомных станций и позволяет прогнозировать развитие российской атомной энергетики.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
