Аннотация
Введение 6
1 Современное состояние ремонтной наплавки валов нагнетателей
природного газа 8
1.1 Особенности конструкции и эксплуатации валов нагнетателей
природного газа 8
1.2 Сведения о материале для изготовления вала нагнетателя
природного газа 11
1.3 Особенности выполнения операций при осуществлении базовой
технологии ремонтной наплавки 12
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационно работы 15
2 Построение проектной технологии восстановления вала нагнетателя
природного газа 17
2.1 Обоснование выбора способа восстановления 17
2.2 Описание плазматрона 24
2.3 Выбор наплавочного порошка 26
2.4 Повышение эффективности плазменной порошковой наплавки. . 28
2.5 Описание операций проектного технологического процесса 30
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 34
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика
рассматриваемого объекта 34
3.2 Идентификация профессиональных и производственных рисков. . 35
3.3 Методики и технические средства для устранения
профессиональных рисков 36
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 38
3.5 Защита окружающей среды 40
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной
квалификационной работе решений 42
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной
технологиям 42
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 44
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 45
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 47
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового
вариантов технологии 51
4.6 Показатели экономической эффективности 53
Заключение 55
Список используемой литературы и используемых источников 57
Существенное внимание при работе на объектах ПАО «Газпром» уделяется решению проблем рационального использования добываемого природного газа, повышению эффективности управления транспортной системой и обеспечению экологической безопасности [13]. Современная газовая промышленность неуклонно повышает требования, предъявляемые к надежности, длительности ресурса и эффективности проведения ремонтных работ на агрегатах выполняющих перекачку природного газа. К таким агрегатам относится нагнетатель природного газа, надежность которого главным образом определяет производительность и безопасность транспортирования продута по магистральному газопроводу [6], [7], [10], [15].
Обеспечение бесперебойной работы агрегатов требует поддержания в рабочем состоянии их элементов, для чего необходимо выполнять периодическую замену или ремонт вышедших из строя деталей машин.
Для того, чтобы восстановить работоспособность детали, зачастую требуется значительно меньшее количество энергии и материалов, чем для изготовления новой детали. Кроме того, возможность оперативного восстановления позволяет уменьшить заделы из новых деталей на случай выхода из строя. При этом проблемы с логистикой могут значительно усугубить ситуацию, так как затягивание поставок новых деталей может привести к остановке производства. Следует принимать во внимание, что восстановительная технология может применяться к детали многократно, поэтому срок службы элементов техники продляется в несколько раз.
Эффективность проведения ремонта в значительной степени зависит не только и не столько от правильности проектирования рассматриваемой детали, но и от построения ремонтного процесса, в который следует вовлекать новые технические решения и материалы, предлагаемые современному производителю исследователями.
Актуальность построения ремонтных технологий повышается вследствие необходимости предприятий придерживаться современной экологической повестке. Соблюдение требования энергосбережения и ресурсосбережения делает необходимым повсеместное применение технологий реновации, которые позволяют применять восстановленные детали машин вместо вновь приобретаемых деталей машин. Восстановление детали требует меньших затрат энергии и металла, чем изготовление новой детали. Также при возможности восстановления изношенной детали и её повторного использования нет необходимости дожидаться поставок новых деталей или хранить запас деталей на складе.
На основании вышеизложенного следует признать актуальность поставленной в выпускной квалификационной работе цели - повышение производительности и качества работ при восстановлении изношенных поверхностей вала нагнетателя природного газа.
Достижение поставленной цели должно выполняться на основании изучения современных технологических решений, предложенных сварочному производству отечественными и зарубежными исследователями. С учётом настоящей специфики, характеризующей политическую и экономическую обстановку в России и за рубежом, предпочтение следует отдавать отечественным разработкам, внедрение которых в современное производство не потребует применения импортного оборудования и элементной базы [17], [21].
Таким образом, выпускная квалификационная работа направлена не только на повышение экономической эффективности отечественного производства, но и позволяет снизить зависимость ключевых производств Российской Федерации от поставок иностранных комплектующих.
Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена решению вопроса повышения эффективности восстановления деталей машин.
В качестве конкретной детали в настоящей работе рассматривается вал нагнетателя газоперекачивающего агрегата.
При анализе свойств стали рассматриваемой стали сформулированы трудности при восстановительной сварке и наплавке - образование холодных и горячих трещин.
При анализе базового технологического процесса восстановительной наплавки вала с применением механизированной наплавки порошковой самозащитной проволокой сформулированы недостатки.
Выполненный анализ состояния вопроса позволил обосновать выбор способа восстановления, в качестве которого для построения проектной технологии предлагается применить плазменно-порошковую наплавку.
Для повышения эффективности плазменной порошковой наплавки применим способ, предложенный сотрудниками Томского политехнического института им. С. М. Кирова. Способ позволяет уменьшить перегрев тугоплавких частиц при выполнении плазменной порошковой наплавки композитных материалов.
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.
Производительность труда повышается на 150 %. Уменьшение технологической себестоимости составило 48 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 1,75 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,2 года.
Таким образом, внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений в производство позволяет получить доказанный расчётным путём экономический эффект. Доказана экономическая и технологическая эффективность предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель выпускной квалификационной работы достигнутой.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют восстановление деталей машин типа валов.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы могут быть перенесены на случай восстановительной наплавки деталей машин с применением плазменных технологий. Это объясняется тем, что предложенные оборудование и технологический процесс применимы не только к рассматриваемым в настоящей выпускной работе деталям, но и к другим изнашиваемым деталям машин.
Также следует обратить внимание на то, что настоящая выпускная квалификационная работа показывает эффективность применения плазменных технологий, основывающихся на достижениях отечественных исследователей. Предлагаемые решения могут заменить наплавку порошковой проволокой. Таким образом, обеспечиваются требования импортозамещения.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
