Дипломная Работа Сварка Труб
Дипломная Работа Сварка Труб
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
1.1 Характеристика сварочно-монтажных работ
1.2 Сущность метода ручной дуговой сварки
2.1 Выбор материалов для выполнения сварочных работ
3.1 Оснащенность сборочного участка
3.2 Контроль качества сварочных работ
4.1 Краткая характеристика Филиала "Туймазыгаз"
4.2 Организация и нормирование труда при сварочно-монтажных работах
в базовых условиях Филиала "Туймазыгаз"
4.3 Расчет стоимости затрат при сварочно - монтажных работах в
базовых условиях Филиала "Туймазыгаз"
4.4 Оценка экономической эффективности сварочно-монтажных работ в
базовых условиях
Сварщик - профессия ответственная, почти виртуозная, от
качества работы которого зависит многое - долговечность и устойчивость
строительных конструкций, работа и срок службы различной техники.
Сварка металлов широко применяется во многих отраслях
промышленности и в строительстве и является высокопроизводительным процессом,
позволяющим при небольших материальных и трудовых затратах создавать
конструкции с высокими технико-экономическими показателями.
Важнейшими направлениями в развитии сварочного производства
являются: повышение уровня механизации и автоматизации сварочных процессов,
повышение производительности сварочного оборудования, улучшение качества
сварных изделий и снижение их себестоимости.
При сварке меньше расходуется металла, так как не применяются
накладки и заклепки; сокращаются сроки и снижается стоимость работ вследствие
уменьшения трудоемкости изготовления конструкций; снижаются затраты на
оборудование, так как сварочное оборудование дешевле, чем сверлильные и
дыропробивные станки и клепальные гидравлические машины; увеличивается
прочность и герметичность соединений, что особенно важно при изготовлении
котлов, сосудов, трубопроводов и других конструкций, что и определяет
актуальность темы настоящей дипломной работы.
Целью дипломной работы является изучение технологических
процессов сборки и сварки трубопровода диаметром 50 мм в поворотном положении в
базовых условиях.
Объектом работы является сборка и сварка трубопровода
диаметром 50 мм в поворотном положении в базовых условиях.
Предметом работы является освоение технологии сборки и сварки
трубопровода диаметром 50 мм в поворотном положении, проведение экономического
расчета.
Субъектом работы является предприятие Филиал ОАО
"Газпром газораспределение Уфа" в г. Туймазы.
Сварочно-монтажные работы выполняют для соединения отдельных
труб в непрерывную нитку магистрального трубопровода. При производстве
сварочно-монтажных работ приняты две основные схемы их организации:
) сварка отдельных труб длиной 6 и 12 м на трубосварочной
базе в трубные секции длиной 24 или 36 м с последующей их доставкой на трассу
сооружаемого участка;
) вывоз отдельных труб непосредственно на трассу, где их и
сваривают.
При строительстве магистральных трубопроводов применяют, в
основном, электродуговую сварку. В этом случае к трубе и к электроду подведены
разноименные электрические заряды. При приближении электрода к трубе на
определенное расстояние возникает непрерывный электрический разряд, называемый
дугой. От тепла электрической дуги металл свариваемых деталей и электрода
плавится. При этом металл электрода формирует сварочный шов, упрочняющий место
сварки.
В полевых условиях сварку труб магистральных трубопроводов
производят с использованием сварочных генераторов - источников постоянного
тока. Сварочные генераторы работают от дизельных или карбюраторных двигателей
внутреннего сгорания. Для удобства перемещения вдоль трассы строящегося
трубопровода сварочный генератор устанавливают на тележку с автомобильными
колесами. Широко используют также самоходные сварочные агрегаты, представляющие
собой сварочный генератор, установленный на гусеничном тракторе; при этом
приводом генератора является двигатель трактора.
Различают ручную и автоматическую электродуговую сварку.
Сварочный пост для ручной электродуговой сварки оборудуют
источником питания электрической дуги (сварочным генератором) и двумя
электрическими кабелями с прочной изоляцией, на конце одного из которых
находится электрододержатель клещевого типа. Электрододержатель предназначен
для крепления и подвода тока к электроду. Второй кабель от источника сварочного
тока присоединяют к свариваемой трубе с помощью специального зажима.
Рабочий-сварщик перемещает электрододержатель с закрепленным в нем электродом
вдоль линии соприкосновения труб и формирует сварочный шов.
Каждый электрод состоит из стального стержня диаметром 3.5
мм, изготовленного из малоуглеродистой проволоки, и специального покрытия на
поверхности стержня. Покрытие электродов предназначено для достижения сразу
нескольких целей: а) для защиты металла сварного шва от проникновения в него из
воздуха азота и кислорода, что значительно повысило бы хрупкость шва; б) для
обеспечения стабильного горения дуги; в) для легирования металла сварного шва и
т.д. В связи с этим электродные покрытия имеют достаточно сложный состав.
Достоинствами ручной электродуговой сварки является
возможность сварки неповоротных стыков трубопровода (т.е. отсутствует
необходимость вращения труб) и менее жесткие требования к подготовке труб к
сварке, чем при ее выполнении другими способами.
Автоматическая электродуговая сварка была разработана в нашей
стране в 30-е годы и применяется при сооружении магистральных трубопроводов с
1948 г.
При автоматической сварке применяют не отдельные электроды, а
сварочную проволоку диаметром 2.4 мм, которая подается к месту сварки из бухты.
Никакого покрытия проволока не имеет. Вместо этого к месту сварки из бункера
сварочной головки непрерывно поступает и укладывается слоем толщиной 40.50 мм
специально приготовленный зернистый материал - флюс. Слой флюса играет ту же
роль, что и покрытие электродов.
Сварка закрытой дугой под флюсом обеспечивает хорошее
качество сварного шва, несмотря на высокую скорость ее выполнения - 60.100 м/ч.
Однако автоматическую сварку под флюсом можно выполнять только в нижнем
положении, что достигается вращением труб - то есть на трубосварочных базах.
Однако и здесь автоматическую сварку применяют только после того как трубы
будут "прихвачены" друг к другу, т.е. когда ручной сваркой выполнен
самый первый (корневой) шов.
До начала сварочных работ проводят подготовку кромок труб: их
зачистку и разделку кромок. Зачистка необходима во избежание образования
большого числа пор в сварном шве. Заключается зачистка в том, что торцовую
часть каждой трубы на длине около 1 м очищают от грязи, наледи и снега. Кроме
того, на расстоянии 10.20 мм от торца трубы наружную и внутреннюю поверхности
труб, а также их кромки очищают от окалины, ржавчины и грязи до металлического
блеска стальными щетками или портативными шлифовальными машинками с абразивными
кругами. Разделка кромок заключается в снятии фаски различной формы с торцов
труб с целью обеспечения их полного провара. Разделка может быть односторонней,
выполняемой с внешней поверхности трубы (ее делают на заводах по производству
труб), и двусторонней, выполняемой снаружи и изнутри.
При сборке стыков труб необходимо обеспечить их соосность,
совпадение внутренних кромок и сохранение необходимых зазоров. Для этого при
проведении сборочно-центровочных операций применяют специальные устройства -
внутренние или наружные центраторы.
Наиболее качественную сборку стыков обеспечивает применение
внутренних центраторов (рис. 1). Они снабжены специальным распорным механизмом,
постоянного тока; выравнивающим кромки труб.
Достоинством внутренних центраторов является то, что стык
открыт снаружи и поэтому можно вести сварку без предварительной прихватки. Если
центратор достаточно мощный, то с его помощью можно даже устранить овальность
концов труб. Внутри труб внутренний центратор перемещают вручную с помощью
длинной штанги, либо с использованием электродвигателя.
Рисунок 1 - Общий вид внутреннего центратора ЦВ-102:
- рамки; 2 - рама; 3 - центрирующий механизм; 4 -
гидрораспределитель; 5 - штанга; 6 - опорные колеса; 7 - поршневой насос; 8 -
электродвигатель; 9 - обратный клапан; 10 - предохранительный клапан.
Наружные центраторы (рис. 2) применяются в тех случаях, когда
невозможно применение внутренних (например, при сварке захлестов). Они
представляют собой многозвенную конструкцию, охватывающую торцы обеих труб
снаружи. Стыки, собранные с помощью наружных звенных центраторов, фиксируют с
помощью коротких швов длиной 60.80 мм, называемых прихватками, после чего
наружный центратор снимают со стыка и накладывают сплошной шов.
С 1952 г. на строительстве магистральных трубопроводов применяется
электроконтактная стыковая сварка оплавлением. Она предусматривает нагрев
торцов труб до высокой температуры и их последующее соединение под воздействием
осевого сдавливания. Преимуществом электроконтактной сварки является ее высокая
производительность, поскольку сварное соединение в данном случае образуется
сразу по всему периметру стыка в течение 5.10 мин. При электродуговой же сварке
сварное соединение формируется последовательным наложением нескольких слоев шва
по периметру трубы.
Рисунок 2 - Наружный многозвенный центратор:
1 - натяжной винт; 2 - крестовина; 3 - накидной замок; 4 -
рамки; 5,6 - звенья
Основой установки для электроконтактной сварки являются
кольцевые трансформаторы, устанавливаемые на торцы свариваемых труб. Кроме
того, в состав установки входят механизмы центровки труб, равномерного подвода
тока, перемещения труб в процессе оплавления, а также снятия частиц
затвердевшего металла (грата) с внутренней и наружной поверхности труб. Все
перечисленные операции выполняют передвижные комплексы "Север".
Недостатком электроконтактной сварки являются более жесткие
требования к торцам труб (меньшие допуски по овальности, разностенности и др.),
чем при электродуговой и автоматической сварке.
К перспективным методам сварки труб относятся сварка лазером,
трением, взрывом и т.д.
Сущность всех дуговых методов сварки заключается в
использовании тепла электрической дуги - мощного стационарного самостоятельного
газового разряда с низким катодным напряжением, существующего в промежутке
между двумя электродами, роль которых при сварке выполняют плавящийся или
неплавящийся электрод и металл свариваемого изделия. Это тепло идет на
расплавление основного и присадочного металлов, сообщения их атомам энергии
активации, образование физического контакта и др. процессы, имеющие место при
сварке.
При ручной дуговой сварке в качестве анода и катода выступают
металл свариваемого изделия и сварочный электрод - металлический стержень,
покрытый слоем особого состава - обмазкой, или, согласно официальной
терминологии, покрытием. Назначение покрытия - стабилизация дуги, защита и
легирование расплавленного металла сварочной ванны. Различают четыре вида
покрытия: основной, целлюлозный, рутиловый и кислый; для сварки магистральных
трубопроводов разрешены только электроды первых двух видов. Различные виды
покрытия электродов по-разному взаимодействуют с металлом в процессе сварки.
Химический состав металла электрода и покрытия определяется химическим составом
металла свариваемого изделия (труб) и выбранной технологией сварки.
Возбуждение электрической дуги при ручной дуговой сварке
основано на использовании явления короткого замыкания. При этом происходит
следующее: в месте контакта на катоде образуется катодное пятно, которое
настолько сильно нагрето, что становится способным к электронной эмиссии (т.е.
испусканию электронов) при приложении напряжения в 60-70 В. Для возникновения
сварочной дуги как газового разряда необходимо наличие заряженных частиц,
направленное движение которых и будет электрическим током. Явлением,
обеспечивающим появление этих частиц, является термическая, или ударная
ионизация. Эмитированные катодом электроны в результате соударения с
нейтральными ионами приводят к появлению ионов. В результате в газовом
промежутке между двумя электродами возникают носители электричества -
отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ионы, создаются
условия для возникновения сварочной дуги, тепло которой используется при сварке.
Металл сварного шва - закристаллизовавшейся сварочной ванны -
будет состоять из смеси металла труб и металла электродов. Его
физико-химические характеристики будут зависеть как от качества и правильности
принятия решений по выбору технологии сварки, так и от качества выполнения
сварочных работ и последующей термообработки сварного шва.
Согласно ГОСТ 23055 - 78* для соединений, выполненных сваркой
плавлением, возможно образование шести видов дефектов:
· пористость шва: сферическая, канальная,
цепь пор, группа пор, линейная (протяжённая).
· шлаковые и металлические включения:
разделяются на шлак компактный, шлак линейный, металлические включения,
поверхностные включения.
· несплавления: по кромкам и между слоями
многослойного шва.
· дефекты формы шва: чрезмерный провар корня
(прожог, протёк), неровности (наплывы, вмятины и пр.), подрезы, несовпадения
кромок и т.п.
Все эти дефекты ухудшают механические свойства сварных
соединений и, следовательно, работоспособность конструкций. Часть из них,
такие, как наружная пористость и наружные включения, прожоги, неплотность шва,
подрезы, вмятины, недостаточные размеры швов и усилений, должна быть исправлена
немедленно при обнаружении силами сварщика, допустившего дефект.
Наиболее опасны и недопустимы трещины всех видов, при
обнаружении которых сварного соединения бракуется или же подлежит исправлению.
Исправление возможно при наличии единичных трещин, а сварное соединение с
множественными трещинами исправлению не подлежит. Для ликвидации единичной
трещины предварительно засверливают металл на расстоянии примерно 30 - 50 мм от
её концов, после чего делают разделку трещины, затем подогревают участку
металла на её концах до температуры 100 - 150°С и одновременно заваривают
подготовленную трещину.
Для объекта данной работы используется: Ультразвуковая
дефектоскопия (УЗД) основана на использовании ультразвуковых колебаний (УЗК),
которые представляют собой колебания упругой Среды со сверх-высокими частотами
(более 20 кГц), не воспринимаемыми человеческим ухом. Ультразвуковые волны
могут проникать в металл на большую глубину и отражаться от неметаллических
включений и других дефектов. Для контроля применяют колебания частотой 0,5 - 10
Мгц.
Введение этих колебаний осуществляют пьезоэлементами (пьезопреобразователями),
которые состоят из пьезопластин толщиной, равной половине длины волны,
излучаемой УЗК. Пьезоэлектрические материалы обладают способностью
преобразовывать действие электрического поля в механические деформации и
наоборот - действие механических деформаций в электрические заряды.
Пластины изготавливают из пьезоэлектрической керамики или
кварца и наклеивают на призмы из оргстекла, полистирола, капрона и других
материалов, которые поглощают ультразвук и обеспечивают высокое затухание колебаний,
что позволяет получать короткие зондирующие импульсы. Для приложения и съёма
электрического поля на противоположных поверхностях пластины нанесени
серебряные электроды.
Пьезопреобразователь обладает свойством излучать УЗК в металл
через контактирующую смазку (глицерин, солидол и т.п.) синхронно с приложенным
высокочастотным током и воспринимать отражённые от дефектных мест обратные УЗК,
преобразуя их в электрические импульсы, фиксируемые электронно-лучевой трубкой.
Чаще всего применяют наклонный преобразователь, работающий по совмещённой схеме
и служащий одновременно излучателем и приёмником УЗК.
Применяются также раздельно совмещённый преобразователь, в
котором одна пьезопластина служит излучателем УЗК, а другая приёмником.
Контроль, как правило, проводят с одной стороны соединения
(для толщины до 50 мм), но с обеих сторон шва, как показано на рисунке. В
настоящее время УЗК применяют всё более широко для проверки качества стыковых и
угловых швов и даже стыков арматурной стали. Иногда для большей надёжности
сомнительные места просвечивают.
Для изготовления труб диаметром 50мм используется
низколегированная сталь 14ХГС. В таблицах 1 и 2 приводится химический состав и
механические свойства стали. Данная сталь сваривается с ограничением по
тепловому режиму, сварка возможна при подогреве до 100-120 0 С и
последующей термообработке при правильно подобранном режиме сварки. Химический
состав стали представлен в таблице 1.
Таблица 1 - Химический состав стали в процентах
Технологические процессы сборки и сварки трубопровода ...
Дипломная работа по сварочному производству
Диплом на тему "Разработка технологии сварки трубы " скачать...
Готовый диплом сварщика (скачать бесплатно с чертежами)
Сварочные технологии - Дипломные работы по сварке
Курсовая На Тему Методы Обучения
Кальций Реферат По Химии
Эссе На Тему Изобретения Дж Уатта
Дети Инвалиды Курсовая
Штамп Лист Курсовой Работы Тпк Тольятти