Технология сварки реакционных труб
|
Аннотация
Введение 6
1 Современное состояние сварки реакционных труб 7
1.1 Описание изделия и условия его работы 7
1.2 Сведения о материале для изготовления труб 12
1.3 Описание операций базового технологического процесса сборки
и сварки 16
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 24
2 Проектная технология сборки и сварки реакционных труб 26
2.1 Обоснование выбора способа сварки 26
2.2 Повышение эффективности выбранного способа сварки 29
2.3 Описание операций технологического процесса сварки
реакционных труб 33
2.4 Применяемые средства для механизации и автоматизации 35
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 39
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика
рассматриваемого объекта 39
3.2 Идентификация профессиональных и производственных
рисков 40
3.3 Методики и технические средства для устранения
профессиональных рисков 42
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 44
3.5 Вопросы обеспечения экологической безопасности 46
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной
квалификационной работе решений 47
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной технологиям 47
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 49
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 50
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 52
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового
вариантов технологии 56
4.6 Показатели экономической эффективности 59
Заключение 61
Список используемой литературы и используемых источников 63
Введение 6
1 Современное состояние сварки реакционных труб 7
1.1 Описание изделия и условия его работы 7
1.2 Сведения о материале для изготовления труб 12
1.3 Описание операций базового технологического процесса сборки
и сварки 16
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 24
2 Проектная технология сборки и сварки реакционных труб 26
2.1 Обоснование выбора способа сварки 26
2.2 Повышение эффективности выбранного способа сварки 29
2.3 Описание операций технологического процесса сварки
реакционных труб 33
2.4 Применяемые средства для механизации и автоматизации 35
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 39
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика
рассматриваемого объекта 39
3.2 Идентификация профессиональных и производственных
рисков 40
3.3 Методики и технические средства для устранения
профессиональных рисков 42
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 44
3.5 Вопросы обеспечения экологической безопасности 46
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной
квалификационной работе решений 47
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной технологиям 47
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 49
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 50
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 52
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового
вариантов технологии 56
4.6 Показатели экономической эффективности 59
Заключение 61
Список используемой литературы и используемых источников 63
В перспективе основным потребителем природного газа должна остаться химическая промышленность, при этом из источника энергии природный газ должен стать источником получения аммиака, водорода, высших спиртов, ацентилена, метанола и прочих веществ, которые будут использованы при производстве материальных благ [4], [18], [30].
Первым этапом производства является получение из природного газа синтез-газа, в состав которого ходят диоксид и оксид углерода, водород и некоторое количество азота, аргона и метана [30].
Производство аммиака в настоящий момент является основным направлением использования природного газа в химической промышленности. Аммиак используется, в основном, для производства удобрений, что является важнейшей задачей обеспечения стабильности мирового общества и позволяет успешно бороться угрозой голода.
Основным и самым сложным элементов в производственной цепочке по выработке аммиака, водорода и метанола являются трубчатые печи конверсии углеродных газов. Надёжность работы трубчатой печи в значительной степени зависит от долговечности трубчатых элементов, работа которых происходит в условиях значительных тепловых и силовых нагружений.
Трубчатый элемент печи работает при температурах порядка 1000 ОС и давлениях до 4 МПа, при этом продолжительность эксплуатации реакционной трубы должна составлять порядка 100 тысяч часов. Вследствие действия высоких температур и давлений в металле реакционных труб развиваются процессы деформационной ползучести. Для изготовления реакционных труб применяют специальные жаропрочные стали.
На основании вышеизложенного следует признать актуальность поставленной цели - повышение производительности и качества сварки реакционных труб печей конверсии углеводородных газов.
Первым этапом производства является получение из природного газа синтез-газа, в состав которого ходят диоксид и оксид углерода, водород и некоторое количество азота, аргона и метана [30].
Производство аммиака в настоящий момент является основным направлением использования природного газа в химической промышленности. Аммиак используется, в основном, для производства удобрений, что является важнейшей задачей обеспечения стабильности мирового общества и позволяет успешно бороться угрозой голода.
Основным и самым сложным элементов в производственной цепочке по выработке аммиака, водорода и метанола являются трубчатые печи конверсии углеродных газов. Надёжность работы трубчатой печи в значительной степени зависит от долговечности трубчатых элементов, работа которых происходит в условиях значительных тепловых и силовых нагружений.
Трубчатый элемент печи работает при температурах порядка 1000 ОС и давлениях до 4 МПа, при этом продолжительность эксплуатации реакционной трубы должна составлять порядка 100 тысяч часов. Вследствие действия высоких температур и давлений в металле реакционных труб развиваются процессы деформационной ползучести. Для изготовления реакционных труб применяют специальные жаропрочные стали.
На основании вышеизложенного следует признать актуальность поставленной цели - повышение производительности и качества сварки реакционных труб печей конверсии углеводородных газов.
Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена решению вопроса повышения эффективности сварочных технологий при изготовлении реакционных труб.
Базовая технология сварки реакционных труб предусматривает применение аргонодуговой сварки неплавящимся электродом.
Применение аргонодуговой сварки неплавящимся электродом ограничивается из-за недостатков этого способа сварки. Первым недостатком является низкая производительность процесса, кроме того, приходится постоянно выполнять заточку неплавящегося электрода, что также снижает производительность. Вторым недостатком является необходимость использования в качестве защитного газа дорогостоящих аргона, гелия или их смесей, что существенно повышает стоимость аргонодуговой сварки неплавящимся электродом. Третьим недостатком является высокая стоимость и сложность обслуживания сварочного оборудования. Четвёртым недостатком является необходимость привлечения сварщиков высокой квалификации.
Применение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе технических решений повлекло за собой изменение технологического процесса сборки и сварки. Предлагаемые в настоящей выпускной квалификационной работе технические решения, основанные на разработках отечественных исследователей-сварщиков [1], [2], [23], [24] позволяют
существенно повысить производительность и качество выполняемых сварочных работ.
При анализе опасных и вредных производственных факторов, которые сопровождают выполнение операций проектного технологического процесса, идентифицированы негативные производственные факторы, предложены технические средства и организационные мероприятия по защите от них.
Выполнена оценка проектной технологии на предмет обеспечения экологической безопасности. Предложены организационные мероприятия по защите окружающей среды от возникающих при реализации проектной технологии негативных антропогенных факторов.
Проведенные экономические расчёты позволяют судить о высокой эффективности предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решениях. Производительность труда повышается на 270 %. Уменьшение технологической себестоимости составило 64 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 2,1 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,1 года.
Значительное снижение технологической и заводской себестоимости при изготовлении по проектному варианту технологии по сравнению с базовым вариантом технологии объясняется высокой производительностью труба и повышение стабильности качества выпускаемой продукции. При этом предлагаемые технические решения и организационные мероприятия позволили как повысить качество, так и увеличить производительность работ. При этом себестоимость выпуска продукции уменьшается. Что доказывается проведёнными экономическим расчётами.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель выпускной квалификационной работы достигнутой.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют сварку реакционных труб для химической промышленности.
Базовая технология сварки реакционных труб предусматривает применение аргонодуговой сварки неплавящимся электродом.
Применение аргонодуговой сварки неплавящимся электродом ограничивается из-за недостатков этого способа сварки. Первым недостатком является низкая производительность процесса, кроме того, приходится постоянно выполнять заточку неплавящегося электрода, что также снижает производительность. Вторым недостатком является необходимость использования в качестве защитного газа дорогостоящих аргона, гелия или их смесей, что существенно повышает стоимость аргонодуговой сварки неплавящимся электродом. Третьим недостатком является высокая стоимость и сложность обслуживания сварочного оборудования. Четвёртым недостатком является необходимость привлечения сварщиков высокой квалификации.
Применение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе технических решений повлекло за собой изменение технологического процесса сборки и сварки. Предлагаемые в настоящей выпускной квалификационной работе технические решения, основанные на разработках отечественных исследователей-сварщиков [1], [2], [23], [24] позволяют
существенно повысить производительность и качество выполняемых сварочных работ.
При анализе опасных и вредных производственных факторов, которые сопровождают выполнение операций проектного технологического процесса, идентифицированы негативные производственные факторы, предложены технические средства и организационные мероприятия по защите от них.
Выполнена оценка проектной технологии на предмет обеспечения экологической безопасности. Предложены организационные мероприятия по защите окружающей среды от возникающих при реализации проектной технологии негативных антропогенных факторов.
Проведенные экономические расчёты позволяют судить о высокой эффективности предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решениях. Производительность труда повышается на 270 %. Уменьшение технологической себестоимости составило 64 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 2,1 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,1 года.
Значительное снижение технологической и заводской себестоимости при изготовлении по проектному варианту технологии по сравнению с базовым вариантом технологии объясняется высокой производительностью труба и повышение стабильности качества выпускаемой продукции. При этом предлагаемые технические решения и организационные мероприятия позволили как повысить качество, так и увеличить производительность работ. При этом себестоимость выпуска продукции уменьшается. Что доказывается проведёнными экономическим расчётами.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель выпускной квалификационной работы достигнутой.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют сварку реакционных труб для химической промышленности.
Подобные работы
- Воздействие пароуглекислотной конверсии на возникновение дефектов реакционных труб печи риформинга
Магистерская диссертация, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4870 р. Год сдачи: 2021 - Разработка технологии сварки труб диаметром 108 мм с толщиной стенки 14 мм из стали 45Х25Н35СБ, используемых для изготовления змеевиков в печах пиролиза
Дипломные работы, ВКР, технология строительных процессов. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Обеспечение безопасности проведения работ при изготовлении центробежных труб из жаропрочных хромоникелевых сплавов в ООО «Реакционные трубы»
Бакалаврская работа, техносферная безопасность. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2019 - Исследование процессов формирования структуры и свойств паяных соединений из хромо - никелевых сплавов
Магистерская диссертация, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4885 р. Год сдачи: 2018