Введение 4
1 Литературно-патентный обзор 5
2 Анализ объекта производства 10
2.1 Служебное назначение и описание конструкции изделия 10
2.2 Технические требования 13
3 Проектирование и расчет элементов конструкции изделия 15
3.1 Выбор материала изделия 15
3.2 Оценка свариваемости основных материалов конструкции 16
3.3 Расчёт внутреннего давления - расчётного и пробного 18
3.4 Расчёт толщины стенки корпуса пробоотборника 21
3.5 Расчет сварных соединений на прочность 26
4 Разработка технологии сборки и сварки изделия 41
4.1 Разработка схемы технологического процесса изготовления 41
4.2 Заготовительные операции 42
4.3 Выбор и обоснование способов сборки и сварки изделия 55
4.4 Выбор сварочных материалов 64
4.5 Расчет параметров режимов сварки 67
4.6 Выбор сварочного оборудования 91
5 Контроль качества сварных соединений 95
5.1 Визуально измерительный контроль 95
5.2 Механические испытания 95
5.3 Ультразвуковой контроль 100
5.4 Капиллярный метод контроля 103
5.5 Гидравлические испытания 104
Заключение 106
Список используемых источников 107
Приложение А
В данной выпускной квалификационной работе представлен технологический процесс сборки и сварки в заводских условиях элементов конструкции пробоотборника ПО-316-2018.
Проектируемая конструкция представляет собой подвесной емкостной аппарат, выпускаемый в условиях серийного производства, целью проектирования данной конструкции является решение задач, которые предъявляются определённым видом требований.
В выпускной квалификационной работе выполняются задачи, основными из которых являются:
- анализ объекта производства. Служебное назначение, описание конструкции и технические требования;
- проектирование и расчет элементов конструкции изделия;
- разработка технологии сборки и сварки изделия;
- контроль качества сварных соединений.
Для решения поставленных задач в данной работе были рассмотрены различные технические решения и предложены специальные виды оборудования, которые повысят производительность и качество выпускаемой продукции.
В данной выпускной квалификационной работе была разработана технология сборки и сварки корпуса пробоотборника на основании теоретических знаний, полученных при изучении различных дисциплин, в течение обучения, а также умения пользоваться интернет источниками, справочной, нормативно-технической и технической литературой, и государственными стандартами. Особое внимание было уделено выбору способа сварки и сварочных материалов, выбору оборудования, расчету режимов сварки, технологии сборки и сварки изделия, контролю качества изделия, а также разработке чертежей и правильности их оформления.
1. Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования, содержание и порядок проведения [Текст]: ГОСТ Р 15.011-96. - Введ. 1996-01-30. - М.: Издательство стандартов, 2010. - 15 с.
2. Стенд для сборки и сварки продольного стыка обечайки [Текст]: пат. 1030132 Рос. Федерация: МПК B23K37/04 Ганин Ю. П., Казин М. А., Лапшин Г. А., Ткаченко А. Н.; заявитель и патентообладатель Ганин Ю. П., Ка¬зин М. А., Лапшин Г. А., Ткаченко А. Н. - №3330940/25-27; заявл. 14.08.2013; опубл. 23.07.2015, Бюл. №27 (I ч.). - 4 с.
3. Полу автоматическая установка для сборки и сварки цилиндрической обечайки с днищем [Текст]: пат. 1454630 Рос. Федерация: МПК B23K37/04 Иванов А. И., Марченко В. Б., Гавва В. Н., Задорожный В. А., Домио А. А., Коцюбинский В. В., Костин В. М.; заявитель и патентообладатель ин-т электросварки им. Е. О. Патона - №4290100/31-27; заявл. 27.07.2011; опубл. 30.01.2013, Бюл. №4 (I ч.). - 6 с.
4. Установка для сварки кольцевых стыков оболочек [Текст]: пат. 2374053 Рос. Федерация: МПК B23K31/02, B23K37/053, B23K101/12 Двуреченский А. Г., Варавин И. И., Котов А. Н.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие науч.-исслед. ин-т «Гермес» - №2007121422/02, Бюл. №33 (I ч.). - 6 с.
5. Днища эллиптические, отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов [Текст]: ГОСТ 6533-78. - Введ. - 1980-01-01. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1985. - II, 39 с.: ил.
6. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия [Текст]: ГОСТ Р 52630-2012. - Введ. - 2013-04-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - IV, 82 с.: ил.
7. Об утверждении правил проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных [Текст]: ПБ-03-584-03. - Введ. -
2003-06-10. - М.: Госгортехнадзор России, 2003. - II, 57 с.: ил.
8. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности [Текст]: ГОСТ 12.1.007-76. - Введ. 1997-01-01. - М.: Стандартинформ, 2007. - II, 7 с.
9. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования [Текст]: ГОСТ 12.1.004-91. - Введ. 1992-07-01. - М.: Стандартинформ, 2006. - II, 64 с.
10. Электрооборудование взрывозащищенное [Текст]: ГОСТ Р 51330-99. - Введ. 2001.01.01. - Утв. постановлением Госстандарта России от 16 декабря 1999 г. № 526-ст.
11. Конституция Российской Федерации [Текст]. - М.: Приор, 2001. - 32 с. Федеральный закон о промышленной безопасности опасных производственных объектов (с изменениями на 7 марта 2017 года) (редакция, действующая с 25 марта 2017 года) [Текст]: [принят Государственной Думой 20 июня 1997 г.]: офиц. текст: по состоянию на 15 марта 2013 г. / М-во юстиций Рос. Федераци. - М.: Кодекс, 2001. - 22 с.
12. Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250. Конструкция, размеры и общие технические требования [Текст]: ГОСТ 33259-2015. - Введ. 2016-04-01. - М.: Стандартинформ, 2016. - 102 с.: ил.
13. Лапы опорные подвесных вертикальных сосудов и аппаратов. Основные размеры [Текст]: ГОСТ 26296-84. - Введ. 1985-07-01. - М.: Изда¬тельство стандартов, 1984. - 16 с.: ил.
14. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки [Текст]: ГОСТ 380-2005. - Введ. 2008-07-01. - М.: Стандартинформ, 2009. - 8 с.
15. Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия [Текст]: ГОСТ 14637-89. - Введ. 1991-01-01. - М.: Стандартинформ, 2009. - 9 с.
16. Свариваемость. Определение [Текст]: ГОСТ 29273-92. - Введ. 1993¬01-01. - М.: Издательство стандартов, 1995. - 3 с.
17. Свариваемость сталей. Метод оценки влияния сварки плавлением на основной металл [Текст]: ГОСТ 23870-79. - Введ. 1981-01-01. - М.: Издательство стандартов 1982. - 10 с.: ил.
18. Прокат повышенной прочности. Общие технические условия [Текст]: ГОСТ 19281-2014. - Введ. 2015-01-01. - М.: Стандартинформ, 2016. - 47 с.:ил.
19. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность [Текст]: ГОСТ 14249-89. - Введ. 1990-01-01. - М.: Стандартинформ, 2008. - 54с.: ил.
20. Методические указания к расчету цилиндрических обечаек стальных сварных сосудов и аппаратов [Текст]: учеб-метод, пособие / А.И. Барвин [и др.] - Северодонецк, СТИ, 2002. - 83 с.
21. Прокат листовой горячекатанный. Сортамент [Текст]: ГОСТ 19903-2015. - Введ. 2016-09-01. - М.: Стандартинформ, 2016. - 12 с.: ил.
22. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры [Текст]: ГОСТ 14771-76. - Введ. 1977-07-01. - М.: Стандартинформ, 2007. - III, 37 с.: ил.
23. Сварные соединения приварки люков, штуцеров и муфт. Основные типы, конструктивные элементы и размеры [Текст]: РД 26-18-8-89. - Введ. 1990-01-01. - Подольск.: Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры, 1989. - 37 с.: ил.
24. Проектирование сварных конструкций. Расчет сварных соединений [Текст]: учеб. пособие / С.Г. Усатый, А.Е. Розен, С.Н. Чугунов [и др.] - Пенза: Изд-во ПГУ, 2010. - 132 с.
25. Единая база технологической документации. Термины и определения основных понятий [Текст]: ГОСТ 3.1109-82. - Введ. 1983-01-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 98 с.
26. Обеспечение технологичности конструкции изделия [Текст]: ГОСТ 14.201-83. - Введ. 1984-01-01. - М.: Стандартинформ, 2009. - 8 с.
27. Машины термической резки металлов серии МТР «Кристалл» [Текст]: ТУ 3874-008-50014349-2007. - Введ. 2009-09-15. - Санкт-Петербург.
28. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды [Текст]: ГОСТ 15150-69. - Введ. 1979-01-01. - М.: Стандартинформ, 2010. - V, 57 c.: ил.
29. Изделия электротехнические. Исполнения для различных климатических районов. Общие технические требования в части воздействия климатических факторов внешней среды [Текст]: ГОСТ 15543-70. - Введ. 1971-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1984. - IV, 15 с.
30. Порядок применения сварочных технологий при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов [Текст]: РД 03-615-03. - Введ. 2003-06-19. - М.: Госгортехнадзор России, 2003. - 153 с.: ил.
31. Проволока стальная сварочная. Технические условия [Текст]: ГОСТ 2246-70. - Введ. 1973-01-01. - М.: Стандартинформ, 2008г - III, 15 с.
32. Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия [Текст]: ГОСТ 8050-85. - Введ. 1987-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1995. - II, 22 с.
33. Инженерно-технологические основы подготовки сварочного производства [Текст]: учеб. пособие / В.Г. Гордиевский, А.Е. Розен, С.Г. Усатый, [и др.] Пенза: Изд-во ПГУ, 2010. - 276 с.
34. Инструкция по визуальному и измерительному контролю [Текст]: РД 03-606-03. - Введ. 2003-06-11. - М.: Госгортехнадзор России, 2003. - 101 с.: ил.
35. Сварные соединения. Методы определения механических свойств [Текст]: ГОСТ 6996-66. - Введ. 1967-01-01. - М.: Стандартинформ, 2005. - 83 с.: ил.
36. Металлы. Методы испытаний на растяжение [Текст]: ГОСТ 1497-84. - Введ. 1986-01-01. - М.: Стандартинформ, 2008. - III, 22 с.: ил.
37. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые [Текст]: ГОСТ Р 55724-2013. - Введ. 2015-07-01. - М.: Стандартинформ, 2014. - 41 с.: ил.
38. Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения [Текст]: ГОСТ 23829-85. - Введ. 1987-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1986. - 18 с.
39. Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования [Текст]: ГОСТ 18442-80. - Введ. 1981-07-01. - М.: Издательство стандартов, 2005. - II, 56 с.