📄Работа №210271
Тема: Разработка технологии сварки хладостойких труб для магистрального газопроводов с толщиной стенки более 40 мм
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
сварочное производство
Объем:
129 листов
Год:
2020
Просмотров:
19
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 7
1.1 Описание объекта (трубы) 7
1.2 Материал изделия и его свариваемость 10
1.3 Сварочные материалы 12
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 15
2.1 Базовый вариант технологического процесса 15
2.2 Испытания основного металла и сварного соединения 24
2.2.1 Испытания на ударный изгиб 24
2.2.2 Испытания на растяжение 26
2.2.3 Испытания сварного шва на боковой загиб 27
2.2.4 Контроль твердости основного металла и сварного шва 27
2.2.5 Испытание на разрыв падающим грузом (DWTT) 27
2.2.6 Исследование макрошлифов сварного соединения 28
2.3 Описание применяемого сварочного оборудования 28
2.4 Проектируемый вариант технологического процесса 33
2.5 Разработка новой технологии многопроходной сварки 34
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 36
3.1 Цели и задачи работы 38
3.2 Методика исследования 40
3.3 Методика расчета параметров режимов сварки 43
3.4 Первый этап научно-исследовательской работы 49
3.4.1 Многопроходная сварка 2-мя дугами 49
3.4.2 Многопроходная сварка 3-мя дугами 57
3.4.3 Многопроходная сварка 4-мя дугами 61
3.4.4 Многопроходная сварка 4-мя дугами с измененной геометрией
фаски, сварочных режимов и сварочных материалов 64
3.5 Второй этап научно-исследовательской работы 70
3.5.1 Многопроходная сварка трубы с применением 4-х дуг 70
3.5.2 Сварка на лабораторном стане с измененной разделкой кромок.... 'll
3.5.2 Сварка трубы в цехе с измененной разделкой кромок 82
3.6 Расчет производительности 88
3.6.1 Сварка на каждом стане в отдельности 88
3.6.2 Сварка с использованием станов попарно 89
4 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 91
4.1 Способы и средства контроля качества 92
4.2 Дефекты сварных соединений 93
4.3 Оборудование для контроля качества 105
4.4 Методы контроля 108
4.4.1 Визуально-измерительный контроль 108
4.4.2 Ручной ультразвуковой контроль 109
4.4.3 Методика автоматизированного ультразвукового контроля 112
4.4.4 Рентгенотелевизионный метод контроля 113
4.4.5 Методика магнитопорошкового контроля 115
5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 123
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 125
ВВЕДЕНИЕ 5
1 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 7
1.1 Описание объекта (трубы) 7
1.2 Материал изделия и его свариваемость 10
1.3 Сварочные материалы 12
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 15
2.1 Базовый вариант технологического процесса 15
2.2 Испытания основного металла и сварного соединения 24
2.2.1 Испытания на ударный изгиб 24
2.2.2 Испытания на растяжение 26
2.2.3 Испытания сварного шва на боковой загиб 27
2.2.4 Контроль твердости основного металла и сварного шва 27
2.2.5 Испытание на разрыв падающим грузом (DWTT) 27
2.2.6 Исследование макрошлифов сварного соединения 28
2.3 Описание применяемого сварочного оборудования 28
2.4 Проектируемый вариант технологического процесса 33
2.5 Разработка новой технологии многопроходной сварки 34
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 36
3.1 Цели и задачи работы 38
3.2 Методика исследования 40
3.3 Методика расчета параметров режимов сварки 43
3.4 Первый этап научно-исследовательской работы 49
3.4.1 Многопроходная сварка 2-мя дугами 49
3.4.2 Многопроходная сварка 3-мя дугами 57
3.4.3 Многопроходная сварка 4-мя дугами 61
3.4.4 Многопроходная сварка 4-мя дугами с измененной геометрией
фаски, сварочных режимов и сварочных материалов 64
3.5 Второй этап научно-исследовательской работы 70
3.5.1 Многопроходная сварка трубы с применением 4-х дуг 70
3.5.2 Сварка на лабораторном стане с измененной разделкой кромок.... 'll
3.5.2 Сварка трубы в цехе с измененной разделкой кромок 82
3.6 Расчет производительности 88
3.6.1 Сварка на каждом стане в отдельности 88
3.6.2 Сварка с использованием станов попарно 89
4 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 91
4.1 Способы и средства контроля качества 92
4.2 Дефекты сварных соединений 93
4.3 Оборудование для контроля качества 105
4.4 Методы контроля 108
4.4.1 Визуально-измерительный контроль 108
4.4.2 Ручной ультразвуковой контроль 109
4.4.3 Методика автоматизированного ультразвукового контроля 112
4.4.4 Рентгенотелевизионный метод контроля 113
4.4.5 Методика магнитопорошкового контроля 115
5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 123
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 125
📖 Введение
Сварка давно стала неотъемлемой частью нашей жизни, с её помощью изготавливают изделия из металлов, а также некоторых неметаллических материалов (стекла, керамики, пластмасс). Модифицируя режимы сварки, и подбирая различные сварочные материалы можно сваривать металлы различных толщин и различного состава и получать требуемые механические свойства, предъявляемые к сварному изделию. С применением сварки создаются технически сложные и уникальные машины, конструкции и сооружения.
Сварка внесла коренные изменения в конструкцию и технологию производства многих изделий, что позволило увеличить производительность и уменьшить стоимость изготовления. При изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования, на сварку приходится четвертая часть всех строительно-монтажных работ.
Основным видом сварки, при помощи которой создается подавляющее большинство сварные конструкции во всем мир, является дуговая сварка. К числу таким конструкций относятся толстостенные трубы большого диаметра, применяемые в магистральных трубопроводах, которые относятся к опасным производственным объектам.
Одной из крупнейших отечественных компаний-производителей трубной продукции с общей долей рынка около 20% является Челябинский трубопрокатный завод (ЧТПЗ). Основной целью Группы ЧТПЗ является комплексное удовлетворение потребностей российских и мировых компаний топливно-энергетического комплекса за счет разработки и поставки интегрированных решений для магистрального и внутрипромыслового трубопроводного транспорта.
Потребителями продукции Группы ЧТПЗ являются нефтегазовый и энергетический комплексы России, предприятия машиностроения, строительная индустрия, сельское хозяйство и другие отрасли промышленности.
Сварка внесла коренные изменения в конструкцию и технологию производства многих изделий, что позволило увеличить производительность и уменьшить стоимость изготовления. При изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования, на сварку приходится четвертая часть всех строительно-монтажных работ.
Основным видом сварки, при помощи которой создается подавляющее большинство сварные конструкции во всем мир, является дуговая сварка. К числу таким конструкций относятся толстостенные трубы большого диаметра, применяемые в магистральных трубопроводах, которые относятся к опасным производственным объектам.
Одной из крупнейших отечественных компаний-производителей трубной продукции с общей долей рынка около 20% является Челябинский трубопрокатный завод (ЧТПЗ). Основной целью Группы ЧТПЗ является комплексное удовлетворение потребностей российских и мировых компаний топливно-энергетического комплекса за счет разработки и поставки интегрированных решений для магистрального и внутрипромыслового трубопроводного транспорта.
Потребителями продукции Группы ЧТПЗ являются нефтегазовый и энергетический комплексы России, предприятия машиностроения, строительная индустрия, сельское хозяйство и другие отрасли промышленности.
✅ Заключение
При подготовке выпускной квалификационной работы (ВКР), была определена цель - разработать технологический процесс сварки хладостойких труб с толщиной стенки 41мм, предназначенных для эксплуатации в сложных погодных условиях, с требованием к работе разрушения металла сварного соединения не менее 50 Дж при температуре минус 48 ОС.
Для достижения поставленной цели были решены следующих задач:
- изучена нормативная документация и научно-техническая литература по теме выпускной квалификационной работы;
- проведен анализ базовой технологического процесса сварки труб большого диаметра, применяемого на ПАО «ЧТПЗ»;
- была разработана технология многопроходной, многодуговой сварки труб с толщиной стенки более 40 мм максимально используя сварочные материалы и оборудование, применяемые на ПАО «ЧТПЗ»;
- проведена оценка качества сварных соединений хладостойких труб, изготовленных по новой технологии, по результатам испытаний на ударный изгиб.
Из анализа отечественной и зарубежной научно-технической литературы было установлено, что классические технологии многодуговой сварки, связанные с использованием большой погонной энергией, как правило, не обеспечивают получения сварных соединений с высокими показателями по ударной вязкости при низкой температуре. Для уменьшения погонной энергии, было принято решение перейти на многопроходную сварку.
В ходе испытаний образцов сварного соединения, выполненных с применением 2-ух и 3-ех дуг, было обнаружено, что даже при использовании легированных сварочных проволок с повышенным содержанием никеля не удается обеспечить требуемых механических свойств.
При переходе на 4-ех дуговую сварку, в результате первых испытаний, были получены положительные результаты, но они находились на границе нормативных требований. Для получения стабильно высоких результатов ударной вязкости металла сварного соединения было принято решение использовать проволоку с повышенным содержанием никеля. Основываясь на полученных результатах, была разработана и освоена технология многодуговой многопроходной автоматической сварки под слоем керамического флюса электросварных ТБД, позволяющая регулировать скорость охлаждения зоны термического влияния, с целью формирования микроструктуры обеспечивающей высокие механические характеристики сварного соединения при отрицательных температурах.
Изготовлена партия электросварных ТБД для проекта «Северный поток 2» внутренним диаметром 1153 мм с толщиной стенки 41,0 мм из стали марки DNV SAWL 485 FD отвечающая всем требованиям, предъявляемым к механическим характеристикам основного металла и сварного соединения.
Для достижения поставленной цели были решены следующих задач:
- изучена нормативная документация и научно-техническая литература по теме выпускной квалификационной работы;
- проведен анализ базовой технологического процесса сварки труб большого диаметра, применяемого на ПАО «ЧТПЗ»;
- была разработана технология многопроходной, многодуговой сварки труб с толщиной стенки более 40 мм максимально используя сварочные материалы и оборудование, применяемые на ПАО «ЧТПЗ»;
- проведена оценка качества сварных соединений хладостойких труб, изготовленных по новой технологии, по результатам испытаний на ударный изгиб.
Из анализа отечественной и зарубежной научно-технической литературы было установлено, что классические технологии многодуговой сварки, связанные с использованием большой погонной энергией, как правило, не обеспечивают получения сварных соединений с высокими показателями по ударной вязкости при низкой температуре. Для уменьшения погонной энергии, было принято решение перейти на многопроходную сварку.
В ходе испытаний образцов сварного соединения, выполненных с применением 2-ух и 3-ех дуг, было обнаружено, что даже при использовании легированных сварочных проволок с повышенным содержанием никеля не удается обеспечить требуемых механических свойств.
При переходе на 4-ех дуговую сварку, в результате первых испытаний, были получены положительные результаты, но они находились на границе нормативных требований. Для получения стабильно высоких результатов ударной вязкости металла сварного соединения было принято решение использовать проволоку с повышенным содержанием никеля. Основываясь на полученных результатах, была разработана и освоена технология многодуговой многопроходной автоматической сварки под слоем керамического флюса электросварных ТБД, позволяющая регулировать скорость охлаждения зоны термического влияния, с целью формирования микроструктуры обеспечивающей высокие механические характеристики сварного соединения при отрицательных температурах.
Изготовлена партия электросварных ТБД для проекта «Северный поток 2» внутренним диаметром 1153 мм с толщиной стенки 41,0 мм из стали марки DNV SAWL 485 FD отвечающая всем требованиям, предъявляемым к механическим характеристикам основного металла и сварного соединения.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.