Помощь студентам в учебе
Технология капитального ремонта магистрального газопровода из стали классом прочности К65 в условиях низких климатических температур
|
Введение 12
Определения, обозначения, сокращения, нормативные ссылки 14
1. Обзорная часть 15
1.1 Способы проведения капитальных ремонтов 15
1.2 Методы ремонта дефектов газопроводов 16
2. Анализ конструкции и используемых материалов 19
2.1 Описание ремонтируемого участка магистрального газопровода .. 19
2.2 Выбор материала для ремонта магистрального трубопровода 20
3. Анализ климатических условий 22
4. Требования к оборудованию, сварочным материалам и специалистам
сварочного производства 24
4.1 Общие требования к сварочному оборудованию 24
4.2 Требования к оборудованию для предварительного и
сопутствующего (межслойного) подогрева 26
4.3 Требования к сварочным материалам 28
4.4 Требования к специалистам сварочного производства и сварщикам 32
5. Выбор способа сварки. Область применение. Общие требования 34
6. Требования к организации сварочно-монтажных работ 37
6.1 Требования к подготовке оборудования для работы при низких
температурах окружающего воздуха 37
6.2 Требования к проведению сварочно-монтажных работ на
участках пересечения активных тектонических разломов, а также на участках прокладки в многолетнемерзлых грунтах в районах с сейсмичностью свыше 8 баллов по шкале MSK-64 и при низких температурах окружающего воздуха 37
7. Требование к сборке и сварке 39
7.1 Требование к трубам 39
7.2 Сборка и сварка кольцевых соединений 41
7.3 Сварка тройниковых соединений 50
7.4 Сварка специальных сварных соединений 54
7.5 Предварительный, сопутствующий (межслойный) подогрев.... 61
8. Выбор сварочного оборудования и материалов 64
8.1 Выбор источника сварочного питания 64
8.2 Выбор сварочных материалов 65
9. Контроль качества 67
10. Проведение капитального ремонта кранового узла 71
10.1 Земляные работы 71
10.2 Комплексная диагностика существующего газопровода 73
10.3 Отключение газопровода 73
10.4 Демонтажные работы 73
10.5 Сварочно-монтажные работы 77
10.6 Контроль качества 77
10.7 Изоляционные работы 77
10.8 Испытания газопровода 78
10.9 Устройство электрохимической защиты 81
10.10 Монтаж кранового узла 81
11. Финансовый менеджмент 84
11.1 Цель разработки 84
11.1.1 Потенциальные потребители ресурсов исследования 85
11.1.2 Анализ конкурентных технических решений 86
11.1.3 SWOT - анализ 87
11.2 Расчет нормативной продолжительности выполнения работ 89
11.3 Расчет сметной стоимости работ 89
11.3.1 Расчет затрат на материалы 90
11.3.2 Расчет затрат на амортизационные отчисления 90
11.3.3 Расчет затрат на оплату труда 92
11.3.4 Расчет затрат на страховые взносы 93
11.3.5 Расчет затрат на проведение мероприятия 95
11.4 Обоснование экономической эффективности проекта 96
12. Социальная ответственность 100
12.1 Анализ выявленных вредных факторов 101
12.1.1 Микроклимат в помещении 101
12.1.2 Освещенность рабочей зоны 103
12.1.3 Повышенный уровень электромагнитных излучений 109
12.1.4 Превышение уровней шума 110
12.2 Анализ выявленных опасных 111
12.2.1 Электробезопасность 111
12.2.2 Пожарная опасность 113
12.3 Экологическая безопасность 117
12.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 118
Список используемых источников 122
Приложение А Разделы ВКР на иностранном языке 126
1. Overhauls of gas pipelines 127
5. The choice of welding method. Area of application 130
7. Assembly and welding requirements 132
Приложение Б Комплект технологической документации 140
Определения, обозначения, сокращения, нормативные ссылки 14
1. Обзорная часть 15
1.1 Способы проведения капитальных ремонтов 15
1.2 Методы ремонта дефектов газопроводов 16
2. Анализ конструкции и используемых материалов 19
2.1 Описание ремонтируемого участка магистрального газопровода .. 19
2.2 Выбор материала для ремонта магистрального трубопровода 20
3. Анализ климатических условий 22
4. Требования к оборудованию, сварочным материалам и специалистам
сварочного производства 24
4.1 Общие требования к сварочному оборудованию 24
4.2 Требования к оборудованию для предварительного и
сопутствующего (межслойного) подогрева 26
4.3 Требования к сварочным материалам 28
4.4 Требования к специалистам сварочного производства и сварщикам 32
5. Выбор способа сварки. Область применение. Общие требования 34
6. Требования к организации сварочно-монтажных работ 37
6.1 Требования к подготовке оборудования для работы при низких
температурах окружающего воздуха 37
6.2 Требования к проведению сварочно-монтажных работ на
участках пересечения активных тектонических разломов, а также на участках прокладки в многолетнемерзлых грунтах в районах с сейсмичностью свыше 8 баллов по шкале MSK-64 и при низких температурах окружающего воздуха 37
7. Требование к сборке и сварке 39
7.1 Требование к трубам 39
7.2 Сборка и сварка кольцевых соединений 41
7.3 Сварка тройниковых соединений 50
7.4 Сварка специальных сварных соединений 54
7.5 Предварительный, сопутствующий (межслойный) подогрев.... 61
8. Выбор сварочного оборудования и материалов 64
8.1 Выбор источника сварочного питания 64
8.2 Выбор сварочных материалов 65
9. Контроль качества 67
10. Проведение капитального ремонта кранового узла 71
10.1 Земляные работы 71
10.2 Комплексная диагностика существующего газопровода 73
10.3 Отключение газопровода 73
10.4 Демонтажные работы 73
10.5 Сварочно-монтажные работы 77
10.6 Контроль качества 77
10.7 Изоляционные работы 77
10.8 Испытания газопровода 78
10.9 Устройство электрохимической защиты 81
10.10 Монтаж кранового узла 81
11. Финансовый менеджмент 84
11.1 Цель разработки 84
11.1.1 Потенциальные потребители ресурсов исследования 85
11.1.2 Анализ конкурентных технических решений 86
11.1.3 SWOT - анализ 87
11.2 Расчет нормативной продолжительности выполнения работ 89
11.3 Расчет сметной стоимости работ 89
11.3.1 Расчет затрат на материалы 90
11.3.2 Расчет затрат на амортизационные отчисления 90
11.3.3 Расчет затрат на оплату труда 92
11.3.4 Расчет затрат на страховые взносы 93
11.3.5 Расчет затрат на проведение мероприятия 95
11.4 Обоснование экономической эффективности проекта 96
12. Социальная ответственность 100
12.1 Анализ выявленных вредных факторов 101
12.1.1 Микроклимат в помещении 101
12.1.2 Освещенность рабочей зоны 103
12.1.3 Повышенный уровень электромагнитных излучений 109
12.1.4 Превышение уровней шума 110
12.2 Анализ выявленных опасных 111
12.2.1 Электробезопасность 111
12.2.2 Пожарная опасность 113
12.3 Экологическая безопасность 117
12.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 118
Список используемых источников 122
Приложение А Разделы ВКР на иностранном языке 126
1. Overhauls of gas pipelines 127
5. The choice of welding method. Area of application 130
7. Assembly and welding requirements 132
Приложение Б Комплект технологической документации 140
Современная сеть магистральных газопроводов имеет значительную протяженность, большие диаметры, характеризуется высоким давлением перекачки и значительным возрастом. Возрастной состав и высокие требования к экологической безопасности магистральных газопроводов обусловливают необходимость обеспечения надежной, безотказной работы и предупреждения аварий газопроводной системы. Подземные газопроводы подвергаются интенсивному воздействию внешних факторов, воздействию перекачиваемого газа, что приводит к старению и износу труб. Магистральные трубопроводы практически не имеют резерва, и поэтому возникающие в процессе эксплуатации дефекты и их несвоевременное устранение могут привести к длительному простою всего магистрального газопровода. В этой связи актуальным становится вопрос о проведении капитального ремонта действующих объектов нефтепроводного транспорта, обеспечивающего надежную и безотказную работу крупных транспортных систем.
Ежегодно в ходе эксплуатации магистральных газопроводов на территории России происходит более 100 аварии, приносящих материальные убытки и вред окружающей среде. За последнее десятилетие более 40 процентов зарегистрированных разрушений были обусловлены коррозионным растрескиванием металла под напряжением. Основная часть разрушений магистральных газопроводов произошла в зоне сварных соединений. Исходя из этого, можно сделать вывод, что в настоящее время основным эксплуатационным риском является разрушение газопровода вследствие коррозионного растрескивания под напряжением. Высокая концентрация разрушений металла труб в зоне сварного соединения обусловлена наличием остаточных сварочных напряжений, которые, кроме того, могут накладываться на рабочие напряжения газопровода, ускоряя зарождение трещин. На образование остаточных напряжений влияют факторы, оказывающие воздействие на протекание фазовых и структурных превращений при кристаллизации стали. В частности, изменение объема металла при расплаве и кристаллизации вызывает собственные или внутренние деформации и напряжения при сварке. Они существуют в зоне сварного соединения без приложения внешних нагрузок. Если собственные напряжения будут выше предела текучести металла, то образуются остаточные напряжения. Величина остаточных сварочных напряжений напрямую зависит от размеров зоны термического влияния. Это позволяет сделать вывод о том, что, правильный выбор технологии сварки магистрального газопровода при строительстве и ремонте позволяет уменьшить зону термического влияния, остаточные напряжения и в конечном итоге эксплуатационные риски
Поэтому целью данной работы является разработка технологии сборки и сварки при проведении ремонтно-восстановительных работ магистрального газопровода из стали классом прочности К65 диаметром 1420 мм, рабочим давлением 11,8 МПа при низких температурах окружающего воздуха, а именно, замена кранового узла на объектах ПАО «Газпром».
Актуальность выбранной темы состоит в том, что сталь классом прочности К65 для строительства магистральных газопроводов диаметром 1420 мм с рабочим давлением 11,8 Мпа применяется, относительно, недавно и потребности в проведении капитальных ремонтов не возникало, поэтому данную технологию по сборке и сварке можно использовать при разработке проекта и плана производства работ для проведения капитального ремонта магистрального газопровода.
Ежегодно в ходе эксплуатации магистральных газопроводов на территории России происходит более 100 аварии, приносящих материальные убытки и вред окружающей среде. За последнее десятилетие более 40 процентов зарегистрированных разрушений были обусловлены коррозионным растрескиванием металла под напряжением. Основная часть разрушений магистральных газопроводов произошла в зоне сварных соединений. Исходя из этого, можно сделать вывод, что в настоящее время основным эксплуатационным риском является разрушение газопровода вследствие коррозионного растрескивания под напряжением. Высокая концентрация разрушений металла труб в зоне сварного соединения обусловлена наличием остаточных сварочных напряжений, которые, кроме того, могут накладываться на рабочие напряжения газопровода, ускоряя зарождение трещин. На образование остаточных напряжений влияют факторы, оказывающие воздействие на протекание фазовых и структурных превращений при кристаллизации стали. В частности, изменение объема металла при расплаве и кристаллизации вызывает собственные или внутренние деформации и напряжения при сварке. Они существуют в зоне сварного соединения без приложения внешних нагрузок. Если собственные напряжения будут выше предела текучести металла, то образуются остаточные напряжения. Величина остаточных сварочных напряжений напрямую зависит от размеров зоны термического влияния. Это позволяет сделать вывод о том, что, правильный выбор технологии сварки магистрального газопровода при строительстве и ремонте позволяет уменьшить зону термического влияния, остаточные напряжения и в конечном итоге эксплуатационные риски
Поэтому целью данной работы является разработка технологии сборки и сварки при проведении ремонтно-восстановительных работ магистрального газопровода из стали классом прочности К65 диаметром 1420 мм, рабочим давлением 11,8 МПа при низких температурах окружающего воздуха, а именно, замена кранового узла на объектах ПАО «Газпром».
Актуальность выбранной темы состоит в том, что сталь классом прочности К65 для строительства магистральных газопроводов диаметром 1420 мм с рабочим давлением 11,8 Мпа применяется, относительно, недавно и потребности в проведении капитальных ремонтов не возникало, поэтому данную технологию по сборке и сварке можно использовать при разработке проекта и плана производства работ для проведения капитального ремонта магистрального газопровода.
Безаварийная работа и удлинение срока службы магистральных нефтепроводов в основном зависят от своевременно и качественно проведенного капитального ремонта. В ходе работы был проанализирован капитальный ремонт магистрального газопровода на объекте ПАО «Газпром» Проведение капитального ремонта на данном участке обусловлено наличием большого количества опасных и потенциально опасных дефектов (потеря металла, вмятины, дефекты сварного шва). Было установлено, что на данном участке трубопровода необходимо произвести капитальный ремонт, заключающийся в полном восстановлении линейной части данного участка, то есть ремонт с заменой труб путем укладки в совмещенную траншею вновь прокладываемого участка трубопровода рядом с заменяемым с последующим демонтажем последнего. Данный выбор обусловлен тем, что капитальный ремонт с заменой изоляционного покрытия не позволит устранить все дефекты, и в будущем неполадки на данном участке будут возникать вновь. Выборочный ремонт производится как правило на коротких участках магистральных трубопроводов. По произведенному анализу сделан вывод, что ручная дуговая электродами с основным типом покрытия - является эффективным методом для сварки магистральных газопроводов и способна занять свое место на рынке. Данный метод при правильном продвижении и учете внешних и внутренних факторов, может составить существенную конкуренцию имеющимся методам сварки разнородных сталей.
В результате разработки технологии ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия, были получены ответы по правовым и организационным, производственным, экологическим вопросам безопасности, а также вопросам безопасности в ЧС. При воздействии каких- либо вредных или опасных факторов на производстве необходимо будет воспользоваться методами, приведенными в этой научно-исследовательской работе. Так же в ходе исследования было выявлено, что:
1. Исследуемое помещение соответствует всем нормам и правилам законодательства РФ.
2. Параметры микроклимата соответствуют нормативным документам.
3. Шум на рабочем месте соответствует стандартным нормам.
4. Техпроцесс не приводит к вредным и опасным воздействиям на экологию и здоровье людей.
Однако до начала производства по данным режимам обязательна их проверка на практике и соответствующая корректировка, особенно вследствие того, что часть расчётов проводилась по приближённым данным, часть по рекомендациям литературы, которая в свою очередь нередко встречаются противоречивые данные.
При соблюдении разработанной технологии сварки ожидается получение сварного соединения, отвечающего своему назначению.
В результате разработки технологии ручной дуговой сварки электродами с основным видом покрытия, были получены ответы по правовым и организационным, производственным, экологическим вопросам безопасности, а также вопросам безопасности в ЧС. При воздействии каких- либо вредных или опасных факторов на производстве необходимо будет воспользоваться методами, приведенными в этой научно-исследовательской работе. Так же в ходе исследования было выявлено, что:
1. Исследуемое помещение соответствует всем нормам и правилам законодательства РФ.
2. Параметры микроклимата соответствуют нормативным документам.
3. Шум на рабочем месте соответствует стандартным нормам.
4. Техпроцесс не приводит к вредным и опасным воздействиям на экологию и здоровье людей.
Однако до начала производства по данным режимам обязательна их проверка на практике и соответствующая корректировка, особенно вследствие того, что часть расчётов проводилась по приближённым данным, часть по рекомендациям литературы, которая в свою очередь нередко встречаются противоречивые данные.
При соблюдении разработанной технологии сварки ожидается получение сварного соединения, отвечающего своему назначению.