Участок сборки и сварки корпуса и крышки фильтра-решетки DN 1 000, PN 1,6 МПа ,- выпускная квалификационная работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 10
1 УСТРОЙСТВО И НАЗНАЧЕНИЕ ФИЛЬТР-РЕШЕТКИ
DN 1000, PN 1,6 МПа 12
1.1 Описание конструкции изделия 12
1.2 Назначение изделия 16
1.3 У словия эксплуатации и технические характеристики 16
1.4 Нормативная документация на изготовление 17
2 ТЕХНОЛОГИЯ ТЕМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ 18
2.1 Способы термической резки 18
2.2 Воздушно-плазменная резка: оборудование и режимы 19
2.3 Кислородно-плазменная резка: оборудование и режимы 21
2.4 Выбор варианта технологического процесса плазменной резки 25
3 ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ 26
3.1 Свариваемость стали и ее механические свойства 26
3.2 Механические свойства сварных соединений 27
3.3 Способы сварки 28
3.3.1 Сущность способа механизированной сварки в среде
активных газов и смесях 29
3.3.2 Сущность механизированной сварки порошковой
проволокой 31
3.3.3 Сущность способа автоматической сварки под флюсом 33
3.3.4 Твин-процесс при автоматической сварке под флюсом 34
3.3.5 Выбор способов сварки для технологического процесса 33
3.4 Сварочные материалы 35
3.4.1 Аттестация сварочных материалов 35
3.4.2 Выбор сварочных материалов для механизированной сварки
в среде активных газов и смесях проволокой сплошного
сечения 35 3.4.3 Выбор сварочных материалов для механизированной сварки
в среде активных газов и смесях порошковой
проволокой 38
3.4.4 Выбор сварочных материалов для автоматической сварки под флюсом 41
3.5 Расчет режимов сварки 43
3.5.1 Расчет режима сварки шва №1 корпуса 47
3.5.2 Расчет режима сварки шва №2 корпуса 51
3.5.3 Расчет режима сварки шва №3 корпуса 54
3.5.4 Расчет режима сварки шва №4 корпуса 55
3.5.5 Расчет режима сварки шва №5 корпуса 58
3.5.6 Расчет режима сварки шва №6 корпуса 60
3.5.7 Расчет режима сварки шва №7 корпуса 63
3.5.8 Расчет режима сварки шва №8 корпуса 65
3.5.9 Расчет режима сварки шва №9 корпуса 69
3.5.10 Расчет режима сварки шва №10 корпуса 71
3.5.11 Расчет режима сварки шва №11 корпуса 74
3.5.12 Расчет режима сварки шва №12 корпуса 76
3.5.13 Расчет режима сварки шва №13 корпуса 78
3.5.14 Расчет режима сварки шва №14 корпуса 79
3.5.15 Расчет режима сварки шва №15 корпуса 82
3.5.16 Расчет режима сварки шва №1 крышки фильтра 85
3.5.17 Расчет режима сварки шва №2 крышки фильтра 85
3.5.18 Расчет режима сварки шва №3 крышки фильтра 86
3.5.19 Расчет режима сварки шва №4 крышки фильтра 89
3.5.20 Расчет режима сварки шва №5 крышки фильтра 92
3.6 Сварочное оборудование 95
3.6.1 Аттестация сварочного оборудования 95
3.6.2 Выбор сварочного оборудования 95 3.6.3 Выбор оборудования для механизированной сварки в среде
активных газов и смесях 95
3.6.4 Выбор оборудования для автоматической сварки под
флюсом 99
3.7 Сборка под сварку 107
3.7.1 Общие указания 107
3.7.2 Требования к выполнению прихваток 107
3.8 Сварка 109
3.8.1 Аттестация технологии сварки 109
3.8.2 Общие указания 109
3.8.3 Механизированная сварка в среде активных газов и смесях... 110
3.8.4 Автоматическая сварка под флюсом 110
3.8.5 Клеймение сварных швов 112
3.9 Исправление дефектов сварки 112
3.9.1 Общие указания 112
3.9.2 Порядок исправления дефектов сварки 113
4 ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 116
5 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА 118
5.1 Общие требования 118
5.2 Входной контроль качества 119
5.3 Контроль заготовительной операции 120
5.4 Контроль сборочной операции 121
5.5 Неразрушающий контроль качества сварных соединений 121
5.5.1 Визуальный и измерительный контроль 121
5.5.2 Ультразвуковой контроль 124
5.5.3 Радиографический контроль 129
5.5.4 Пневмоиспытания 134
5.6 Механические испытания сварных соединений 135
5.6.1 Испытание на ударный изгиб 135
5.6.2 Испытание на статическое растяжение 138
5.6.3 Испытание на статический изгиб 141
5.6.4 Измерение твердости 143
5.6.5 Металлографические микро- и макроииследования 145
6 ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРСОНАЛУ И СТРУКТУРНЫМ
ПОДРАЗДЕЛЕНИЯМ 150
6.1 Аттестация проектировщиков 150
6.2 Аттестация специалистов сварочного производства 150
6.3 Аттестация сварщиков 150
6.4 Аттестация специалистов неразрушающего контроля 151
6.5 Требования к аттестаций лабораторий 152
7 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 153
7.1 Последовательность операций изготовления заготовки 153
7.2 Последовательность операций изготовления подсборок и
сборочных единиц 159
8 ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ 171
8.1 Расчет норм времени по операциям 171
8.1.1 Расчет норм времени на машинную плазменную резку 171
8.1.2 Расчет норм времени на ручную плазменную резку 173
8.1.3 Расчет норм времени на сборку 174
8.1.4 Расчет норм времени на механизированную сварку 175
8.1.5 Расчет норм времени на автоматическую сварку 177
8.1.6 Расчет норм времени на зачистку 178
8.1.7 Расчет норм времени на термическую обработку 179
8.1.8 Расчет норм времени на контроль ВИК 180
8.1.9 Расчет норм времени на контроль УЗК 183
8.1.10 Расчет норм времени на контроль РК 184
8.2 Расчет норм времени материалов и энергоносителей 185
8.2.1 Расчет норм расхода сварочных материалов 185
8.2.2 Расчет норм расхода основного материала 190 8.2.3 Расчет количества деталей и операций, выполняемых по
аутсорсингу 192
8.2.4 Расчет норм расхода энергоносителей 193
9 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА 197
9.1 Расчет количества оборудования 197
9.2 Расчет количества основных производственных рабочих 200
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 206
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 207
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Чертеж «Крышка фильтра» 212
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Чертеж «Корпус» 213
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Чертеж «роликовый вращатель HGKS-5» 214
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Плакат «ЗИ-модель фильтра-решетки» 215
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Плакат «ЗИ-модель сварочного поста» 216
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Плакат «Расчет режимов сварки» 217
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Плакат «Основные технологические операции 218
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Плакат «Контроль качества сварных соединений... 219
ПРИЛОЖЕНИЕ З. Планировка сварочного участка 220
ПРИЛОЖЕНИЕ И. Плакат «Конечно-элементный анализ

Введение

Россия располагает развитой сферой нефтегазодобычи, нефтепереработки, нефтехимической и химической, промышленности. Указанные отрасли промышленности являются главными потребителями изделий аппаратостроения - сосудов, работающих под давлением.
Предприятия топливно-энергетического комплекса нуждаются в совершенных современных сосудах и аппаратах, основанных на использовании эффективных физических принципов, для реализации новых технологических процессов.
Ориентир на импортные поставки оборудования стратегически не оправдан в современных условиях экономики.
Невозможность одновременной замены изношенного оборудования вынуждено заставляет заниматься проблемами определения остаточного ресурса сосудов и аппаратов, отработавших нормативный срок эксплуатации.
Одновременно с этим значительно расширился диапазон условий эксплуатации сосудов, работающих под давлением, по температурам нагружения, параметрам рабочей среды, характеру и числу циклов приложения нагрузки.
Поэтому вопросы прочности, долговечности и безотказности работы сосудов приобретают первостепенное значение, так как с одной стороны, все отмеченные факторы повышают вероятность усталостного и хрупкого разрушения, а, с другой стороны, выход из строя агрегата большой единичной мощности связан со значительным экономическим ущербом.
Таким образом, прогресс в области создания новых, более высоконагруженных конструкций неразрывно связан с необходимостью совершенствования технологии их изготовления, методов контроля качества, повышения общей культуры производства.
В настоящее время одной из основных технологических операций, широко используемых при изготовлении сосудов, работающих под давлением, является сварка. По сути дела, создание этих сосудов без использования сварки невозможно. Кроме того, применение сварки позволяет создавать сосуды сложной конструкции, а также значительно сокращает цикл их производства и стоимость. При создании сварных сосудов давления нельзя не учитывать их специфические особенности (наличие в районе сварных швов зон структурной и механической неоднородности, возможность существования в металле сварных швов технологических дефектов, неблагоприятно ориентированных по отношению к рабочим напряжениям).
Сосуды в зависимости от конструкции и размеров могут быть изготовлены с применением всех видов аттестованной промышленной сварки, за исключением газовой сварки. Применение газовой сварки допускается только для труб змеевиков.
Сосуды, работающие под давлением, сооружаются на машиностроительных заводах, имеющих опыт по их изготовлению. Этим обеспечивается строгое соблюдение правил, технических условий, ГОСТов при изготовлении сосудов, а следовательно, и увеличение степени безопасности арматуры при эксплуатации.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Заключение

Таким образом, выполнена поставленная цель работы – разработан
участок сборки и сварки корпуса и крышки фильтра-решетки DN1000, PN1,6
МПа, обеспечивающий годовую программу выпуска продукции - 360 штук.
В ходе выполнения поставленной цели были решены следующие
задачи:
1) Рассмотрены конструктивные особенности фильтра-решетки;
2) Изучены технические требования нормативной документации;
3) Выбраны способы, режимы и оборудование для кислородноплазменной резки, обеспечивающей высокое качество реза;
4) Выбраны способы сварки, рассчитаны режимы сварки, выбрано
оборудование и сварочные материалы, обеспечивающие
необходимое качество сварных соединений, требуемые
механические свойства и высокую производительность;
5) Рассмотрен вопрос касательно аттестации персонала,
подразделений, оборудования, технологии, сварочных материалов;
6) Описан контроль качества на всей стадии производства, включая
неразрушающие и разрушающие методы контроля, выбрано
оборудование для ультразвукового и радиографического контроля;
7) Разработана последовательность операций изготовления деталей и
подсборок;
8) Выполнено техническое нормирование, а также расчет
необходимого количества оборудования и производственных
рабочих.
В виду того, что фильтр-решетка DN1000, PN1,6 МПа является
оборудованием 1 категории опасности необходимо особенно ответственно
подходить к производству на всех этапах технологического процесса, строго
соблюдать технологию; персонал, как инженерно-технический, так и
производственный, должен иметь соответствующую квалификацию и
аттестацию.

Литература

1 СТО ЮУрГУ 21–2008. Стандарт организации. Система управления
качеством образовательных процессов. Курсовая и выпускная
квалификационная работа. Требования к содержанию и оформлению/ Т.И.
Парубочая, Н.В. Сырейщикова, А.Е. Шевелев. – Челябинск: ЮУрГУ, 2008. –
55 с.
2 Федеральные нормы и правила в области промышленной
безопасности "Правила промышленной безопасности опасных
производственных объектов, на которых используется оборудование,
работающее под избыточным давлением". – взамен ПБ 03-576-03, ПБ 10-573-
03, ПБ 10-574-03, ПБ 10-575-0; введены 22.12.2014. – М.: НТЦ ПБ, 2015. –
254 с.
3 ПБ 03-584-03. Правила проектирования, изготовления и приемки
сосудов и аппаратов стальных сварных. – взамен ПБ 03-384-00; введены
10.06.2003. – М.: НТЦ ПБ, 2009. – 104 с.
4 ГОСТ Р 52630-2012. Сосуды аппараты стальные сварные. Общие
технические условия. – взамен ГОСТ Р 52630-2006; введен 01.04.20132 – М.:
Стандартинформ, 2013. – 87 с.
5 ОТТ-75.180.00.-КТН-179-10. Фильтры-грязеуловители. Общие
технические требования. – взамен СТТ-08.00-60.30.00-КТН-018-1-05; введены
26.10.2010. – ОАО АК Транснефть, 2010. – 81 с.
6 Шишков, М.М. Марочник сталей и сплавов: справочник – 3-е изд.,
доп. –Донецк: Юго-Восток, 2002. – 456 с.
7 ГОСТ 19281-2014. Прокат повышенной прочности. Общие
технические условия. – взамен ГОСТ 19281-89; введен 01.01.2015 – М.:
Стандартинформ, 2015. – 51 с.
8 ГОСТ 5520-79. Прокат листовой из углеродистой,
низколегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих
под давлением. Общие технические условия. – взамен ГОСТ 5520-69; введен
01.01.1980 – М.: Издательство стандартов, 2003. – 17 с.
9 Акулов, А. И. Технология и оборудование сварки плавлением:
учебник для студентов вузов / А. И. Акулов, Г. А. Бельчук, В. П. Демянцевич
– М.: Машиностроение, 1977. – 432 с.
10 Теория сварочных процессов: учебник для вузов / В. Н. Волченко,
В.М. Ямпольский, В.А. Винокуров; под ред. В. В. Фролова. – М.: Высшая
школа, 1988. – 559 с.
11 AWS A5.18/A5.18M: 2005. Specification for Carbon Steel Electrodes
and Rods for Gas Shielded Arc Welding: An American National Standard, 2005. –
44 p.
12 AWS A5.29/A5.29M: 2005 Specification for Low-Alloy Steel
Electrodes for Flux Cored Arc Welding: An American National Standard, 2005. –
54 p.
13 AWS A5.23/A5.23M: 2005. Specification for Low-Alloy Steel
Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding: An American National
Standard, 2005. – 37 p.
14 DIN EN ISO 14174-2012. Welding consumables - Fluxes for submerged
arc welding and electroslag welding – Classification, 2012. – 22 p.
15 Шахматов, М. В. Технология изготовления и расчет сварных
оболочек / М. В. Шахматов, В. В. Ерофеев, В. В. Коваленко – Уфа:
Полиграфкомбинат, 1999. – 272 с.
16 РД 03-614-03. Порядок применения сварочного оборудования
при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических
устройств для опасных производственных объектов. – введен 01.03.2004;
введен впервые. – М.: НТЦ ПБ, 2015. – 64 с.
17 Милютин, В. С. Источники питания для сварки / В. С. Милютин, М.
П. Шалимов, С. М. Шанчуров – М.: Айрис-пресс, 2007. – 376 с.
18 РД 03-615-03. Порядок применения сварочных технологий при
изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для
опасных производственных объектов. – введен 01.07.2003; введен впервые. –
М.: ПИО БТ, 2003. – 11 с.

... всего 37 источников