Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Сентября 2013 в 12:42, дипломная работа
В данном дипломном проекте рассмотрен вопрос о реконструкции трубоэлектросварочного цеха с ТЭСА-1020 с установкой оборудования участков термообработки и нанесения внутреннего полиэтиленового покрытия в условиях ОАО ВМЗ ТЭСЦ-4 с целью получения труб для работы в агрессивных средах. Для достижения повышения качества происходит внедрение новой коррозионностойкой стали, также с внедрением нового сортамента расширяется рынок сбыта продукции
Аннотация.
Введение.
1.КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОАО ВМЗ.
1.1. Географическое размещение предприятия в экономико-географическом районе страны.
1.2. Профиль предприятия, мощности и сортамент по товарной продукции.
1.3.Сырьевые и топливные источники завода.
2.ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА РЕКОНСТРУКЦИИ ЦЕХА №4 ОАО ВМЗ.
3. ТРЕБОВАНИЯ КАЧЕСТВА ТРУБ.
4. ТЕХНИКА ПРОИЗВОДСТВА.
4.1 Выбор марки стали и сортамент труб для нефтепровода Сахалин-1.
4.2. Дефекты сварных труб большого диаметра.
4.3. Перечень основных технологических операций.
4.4. Описание технологического процесса и техническая характеристика основного оборудования для производства электросварных труб диаметром 610 мм из стали 14ГБ-Ш.
4.4.1. Складирование листовой стали.
4.4.2. Задача металла в производство.
4.4.3. Правка листа.
4.4.4. Контроль размеров листа.
4.4.5. Строжка листа.
4.4.6. Подгибка кромок.
Пресс предварительной формовки труб.
Пресс окончательной формовки труб.
Клеймение трубных заготовок.
Сварочные операции.
Ремонт и контроль сварного шва.
Термическая обработка труб.
Калибровка, испытание, отделка и приемка труб.
5. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
5.1. Описание оборудования подготовки исходных заготовок для формовки и сварки (листоправильная машина)
5.1.1. Расчет усилий правки листа толщиной 20 мм на девятивалковой листоправильной машине.
5.1.2. Расчет мощности агрегата.
5.1.3. Расчет рабочего ролика на прочность и жесткость.
5.2. Устройство и принцип работы пресса предварительной формовки.
5.2.1. Методика и расчет калибровки рабочего инструмента.
5.2.2. Методика и расчет станины пресса предварительной формовки на прочность.
5.2.3. Методика и расчет энергосиловых параметров пресса предварительной формовки.
5.3. Описание и принцип работы оборудования термической обработки.
6. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ.
6.1. Расчет мощности и выбор типа двигателя привода подводящего рольганга пресса П – 9046.
6.2. Разработка схемы питания сварочного узла.
7. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА.
7.1. Номенклатура и сортамент труб.
7.2. Годовой объем производства труб.
Баланс времени работы оборудования.
Годовой объем производства в физических единицах.
Годовой объем производства в условных единицах.
Годовой объем производства в денежном выражении.
7.3 Организация труда рабочих.
Режим работы цеха и график выходов.
Штаты рабочих.
Заработная плата рабочих.
7.4 Форма хозяйствования.
7.5 Управление качеством продукции.
7.6. Система обеспечения требуемого качества сварных труб на базе ЭВМ.
8. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
8.1 Объемно-планировочные решения зданий и сооружений цеха.
8.2 Технические решения по производственной санитарии.
Отопление и вентиляция.
Производственное освещение.
Естественное освещение.
Искусственное освещение.
Производственная санитария.
8.3 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов при выполнении основных операций.
8.4 Технические меры защиты персонала от влияния вредных и опасных производственных факторов.
8.5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях.
8.6 Инженерная разработка мер защиты от повышенного уровня шума.
8.7. Техника безопасности участка ПШК.
9. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
9.1 Проектные решения по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов.
Расчет объемов отходящих газов и сточных вод.
Способы и средства очистки и нейтрализации отходящих газов и сточных вод.
10. ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА.
Заключение.
Список используемой литературы.
Эквивалент по углероду каждой плавки должен быть не более 0,38.
Трубы должны подвергаться
термической обработке –
Механические свойства основного метала труб, определенные на образцах, вырезанных в поперечном направлении, должны быть не ниже норм, приведенных в таблице №3.
Временное сопротивление разрыву сварных соединений должно быть не менее минимальных норм временного сопротивления разрыву основного металла, приведенных в таблице №3
Таблица №5
Рабочее давление, Р, МПа |
Временное сопротивление σв, Н/мм2 (кгс/мм2) |
Предел текучести σт, Н/мм2 (кгс/мм2) |
Относительное удлинение, σу, % |
Ударная вязкость, Дж/см2 (кгс/см2) | |
KCU при температуре минус 40 оС |
KCV при температуре минус 20 оС | ||||
5,5 – 10,0
12,5 |
440 – 540 (45 – 55)
440 – 540 (45 – 55) |
310 - 412 (32 – 42)
310 – 412 (32 – 42) |
20
20 |
58,8 (6,0)
58,8 (6,0) |
39,2 4,0)
58,8 (6,0) |
Примечание:
- отношение предела
текучести к временному
- временное сопротивление разрыву основного металла труб, определенное на образцах, вырезанных в продольном направлении, может быть ниже аналогичных показателей в поперечном направлении не более, чем на 7 % их минимального нормативного значения, указанного в таблице № 3. механические свойства в продольном направлении гарантируются заводом-изготовителем без проведения испытаний.
- ударная вязкость
определяется как
Величина ударной вязкости сварного соединения должна быть не менее норм, приведенных в таблице № 4
Таблица 4 – ударная вязкость сварного соединения.
Диаметр труб, мм |
Толщина стенки труб, мм |
Ударная вязкость, Дж/см2 (кгс/см2) KCU при температуре испытания минус 400С | |
По центру шва |
По линии сплавления | ||
530 - 1020 |
До 15 Св. 15 до 25 Св. 25 до 32 |
29,1 (3,0) 39,2 (4,0) 39,2 (4,0) |
29,4 (3,0) 39,2 (4,0) 39,2 (4,0) |
Высокий отпуск труб при температуре 550 0С продолжительностью 1 час и деформация до 1 % при строительстве трубопроводов не должны выводить механические свойства труб за пределы требований, оговоренных в таблицах 3 и 4.
Сварное соединение труб диаметром 1020 мм должно подвергаться испытанию на изгиб. Угол загиба должен быть не менее 1800. оценка результатов испытания сварных соединений выполняется по методике РМИ 246-41-96.
Степень загрязненности основного металла труб неметаллическими включениями, определяемая на продольных шлифах по ГОСТ 1778 шкала Ш6, не должна превышать норм таблицы № 5.
Форма неметаллических включений должна быть близкой к глобулярной.
Загрязненность металла неметаллическими включениями принимается по документу о качестве поставщика листовой стали.
Полосатость структуры основного металла не должна превышать балл 2 по шкале «Б» ГОСТ 5640.
Таблица № 5 – степень загрязненности неметаллическими включениями.
Вид включений |
Максимальный балл |
Средний балл |
Сульфиды |
2,0 |
1,5 |
Оксиды строчечные |
3,0 |
2,5 |
Силикаты хрупкие |
3,0 |
2,5 |
Силикаты не деформируемые |
3,5 |
3,0 |
Величина действительного зерна основного металла должна быть не более 7 балла по шкале 1 ГОСТ 5639.
Основной металл и сварное соединение труб должны выдержать испытание на стойкость против сероводородного растрескивания под напряжением по методике МСКР 01-85 с определением условного порогового напряжения Gп и испытания на стойкость против водородного растрескивания типа расслоения по методике NACE TM 02-84 с определением показателей продольных трещин CLR и поперечных трещин CTR с результатами не ниже указанных в таблице № 6
Таблица № 6 – стойкость к сероводородному растрескиванию.
Наименование показателей и условное обозначение |
Единица измерения |
Группа стойкости | ||
I |
II |
III | ||
Условное пороговое напряжение, σп |
Доли от минимального σп |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
Показатель продольных трещин, CLR |
% |
0 – 3 |
6 |
12 |
Показатель поперечных трещин, CTR |
% |
0 (!) |
1 |
2 |
(!) – имеющиеся отдельные продольные трещины не образуют между собой поперечных ступенек.
При проведении испытаний по методике NACE TM 02-84 коррозионноактитвный раствор и температура испытаний должны соответствовать требованиям методике MCKP 01-85
Таблица7.
Сортамент труб.
Наружный диаметр |
Толщина стенки |
530 |
8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 24 |
610 |
8; 10; 12; 14; 16; 18; 20 |
720 |
8; 9; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 24; 30 |
820 |
9; 10; 13; 16; 18; 20; 24; 30 |
1020 |
11; 12; 14; 16; 18; 20; 24; 26; 32 |
4.2.Дефекты сварных труб большого диаметра.
Таблица №
Виды дефектов и способы их предупреждения.
Виды брака |
Причины образования брака |
Меры предупреждения брака |
Непровар внутреннего и наружного швов |
Незаполнение металлов шва на всю толщину стенки трубы из-за нарушения режима сварки, неправильной разделки кромок заготовки. |
Соблюдение правильного режима сварки и правильная подготовка кромок заготовки. |
Смещения шва |
Смещение кромок заготовки при неправильной формовке и сборке. |
Контроль качества формовки и сборки заготовки. |
Прожеги |
Сквозные проплавления кромок заготовки при большой силе сварочного тока, при большом зазоре между кромками, неплотное прижатие медных пластин. |
Уменьшить силу сварочного тока и зазоры между кромками. Обеспечить нормальное прижатие медных пластин или точная регулировка флюсовой подушки. |
Подрезы |
Выплавление дуговой выемок кромок заготовки вдоль шва из-за увеличения сил тока. |
Уменьшить силу сварочного тока, точная установка электродов . |
Трещины в шве |
Трещины в горячем металле возникают под действием растягивающих напряжений. |
Производить тщательную формовку заготовки трубы и настройку стана. |
Пористость шва |
Мелкие газовые поры, образующиеся при наличии ржавчины и окалины в зоне сварки, а также при влажном флюсе. |
Применять просушенный флюс, следить за его толщиной (не менее 50-60 мм). |
Нарушение формы шва |
Неполномерный шов по сечению или высоте с наличием проседанием шва. |
Соблюдение режима сварки, особенно скорости сварки, повышение качества формовки. |
Протеки |
Протекание расплавленного металла шва внутрь трубы происходит при большом зазоре между пластинами башмака . |
Своевременная настройка механизма поднятия башмака, замена изношенных пластин. |
Смещение кромок заготовки |
Некачественная формовка заготовок на прессе окончательной формовки. Неправильная настройка стана наружной сварки. |
Проверка установок шпонок и своевременная замена выпадышей на прессе. Правильно задать заготовку в стан наружной сварки |
Поджег |
Местные подплавления поверхности металла в зоне шва из-за плохого поднятия башмака. |
Следить за механизмом поднятия башмака. |
Стекание металла |
Стекание металла происходит при неправильной установке электродов |
Точная установка электродов и увеличение количества подаваемого флюса. |
4.3. Перечень основных технологических операций.
- Подача листов железнодорожным
транспортом на склад, разгрузка
и складирование листов с
- Подача листов со склада
пакетами или поштучно на
- Подача листов поштучно на
приемный рольганг - кран балкой
листоукладчика.
- Очистка поверхности листа
от загрязнения и посторонних
предметов.
- Правка листов.
- Очистка листов от
- Ультразвуковой контроль (УЗК) листов
- Контроль геометрии листов (толщины, ширины, длины, серповидности), снятие с потока листов с недопустимыми отклонениями размеров.
- Приварка технологических
- Строжка продольных кромок листа. Формирование разделки
кромок под сварку.
- Подгибка кромок листа.
- Предварительная формовка
- Окончательная формовка трубных заготовок.
- Маркировка трубных заготовок.
- Гидросбив окалины с
наружной и внутренней поверхностей
трубных заготовок.
- Сушка заготовок, маркировка номера трубы краской.
- Сборка стыка кромок и сварка
технологического шва. Осмотр
и ремонт технологического шва.
- Сварка промежуточных наружных швов (при толщинах стенки свыше 24мм). Осмотр и ремонт промежуточного шва.
- Сварка внутреннего рабочего шва.
- Удаление остатков флюса и шлаковой корки из трубы.
- Сварка наружного рабочего
шва (или облицовочного при
наличии промежуточных швов).
- Охлаждение зоны сварного
- Автоматический ультразвуковой контроль сварного соединения (АУЗК) с отметкой мест возможных дефектов.
- Рентген телевизионный контроль (РТК) концов труб и участков сварных соединений труб с отметками АУЗК.
- Ручной ультразвуковой контроль
(РУЗК) участков сварных соединений
с отметками АУЗК, наличие
дефектов которые не подтверждены
РТК. Осмотр и ремонт труб.
- Плазменная обрезка концов
труб, имеющих неисправимые дефекты.
- Промывка внутренней поверхност
- Калибрование концов труб последовательно одного, затем другого.
- Фрезерование валика усиления внутреннего шва на концах труб.
- Промывка внутренней
- Калибрование труб по всей длине и гидроиспытание.
- Плазменная вырезка проб для
механических испытаний и
обрезка конца трубы.
- АУЗК сварного соединения
по всей длине трубы.
- АУЗК основного металла концевых
участков труб по периметру.
- Ручной ультразвуковой
контроль сварных соединений
в зонах, отмеченных АУЗК,
осмотр и ремонт труб.
- Плазменная обрезка дефектных концов труб.
- Термическая обработка трубы.
- Дополнительное удаление
- Торцовка труб.
- Магнитно-порошковый контроль (МПК) торцов труб и определение РУЗК протяженности дефектов, обнаруженных МПК.
-
Возврат труб при обнаружении
дефектов МПК на плазменную
обрезку или торцовку концов
труб.
- Деовализация концов труб.