Курсач Садриддинов. Дипломный проект тема работы разработка технологии сварки и контроль качества
 Скачать 0.73 Mb.
|
|
UÑÇ14 0,05 212,41 24,6 В; UÑÏ 14 0,05 130 20 В. Определяем расход углекислого газа для соответствующих проходов по формулам (21), (22) и (23) [15]: ÇÃÊ q 3,3 1,03 163,20,75 0,15 л/с; ÇÃÇ q 3,3 1,03 212,410,75 0,19 л/с; qÇÃÏ 3,3 1,03 130,090,75 0,16 л/с. Полученные результаты сводим в таблицу 8. Таблица 8 – Расчетные параметры режимов сварки сварных швов
Продолжение таблицы 8
Технологический анализ выбранного производства При разработке проекта в производстве изделия большое значение имеет определение целесообразных форм организации производственных процессов выпуска заданной продукции. В зависимости от числа различных заданных видов изделий и повторяемости их изготовления может быть установлена принадлежность проектируемого цеха к определённому типу производства (единичное, мелкосерийное, крупносерийное, массовое). Однако не редко в одном цехе предусматривают организацию производства разных типов. Строгих границ между различными типами производств не существует [16]. Краткие характеристики перечисленных видов производств сводятся к следующему. Единичное и мелкосерийное производство отличается большой и неустойчивой номенклатурой выпускаемых изделий. В производственном процессе применяют универсальное оборудование – «переналаживаемую оснастку». Отсутствует закрепление заготовок и деталей за оборудованием. В основном использует общецеховой транспорт. В серийном производстве номенклатура выпускаемых изделий ограничена и достаточно устойчива. Изготовление изделий производят периодически повторяющимися сериями на специализированных участках. Применяют универсальное оборудование. Характерно применение простой и комбинированной оснастки. Используют общецеховой и напольный транспорт. В крупносерийном производстве номенклатура выпускаемых изделий весьма ограничена и устойчива. Изделия производят периодически повторяющимися крупными сериями на специализированных участка, механизированных переменно-поточных линиях. Применяют специализированное оборудование, специальные приспособления. Широко используют подвесной и напольный транспорт [16]. Массовое производство отличается весьма устойчивой номенклатурой выпускаемой продукции, включающей один (редко два или три) тип изделия в большом количестве. Изделия производят с постоянным ритмом потока на комплексно-механизированных и автоматических поточных линиях с применением специализированного межоперационного транспорта. На основании вышеизложенных характеристик и учитывая, что изготовление резервуаров производится согласно индивидуальным требованиям заказчика, что проектируемое производство относится к типу единичного [16]. Общая структура процесса изготовления сварной конструкции Сооружение резервуара производится в соответствии с ПБ-03-605-03 «Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов» устанавливают общие технические требования к конструкции, устройству, изготовлению, монтажу, испытаниям вертикальных стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов, а так же требования направленные на обеспечение промышленной безопасности, предупреждение аварий, случаев производственного травматизма [8]. Весь комплекс работ по сооружению, испытанию и сдаче резервуара требуется производить в соответствии с проектом организации работ, рабочими чертежами, правилами охраны труда и техники безопасности, предписания пожарной охраны [8]. При подготовке конструкции к сборке в базовом варианте необходимо проводить механическую разделку кромок, и очищать от набрызгивания металл около зоны сварки, что полностью исключается в проектируемой технологии в результате применения специальных защитных покрытий. Сборка РВС-5000 делится на три основных этапа: первый – сборка окраек и днища; второй – сборка стенки; третий – сборка крыши. В зависимости от сложности изготовления конструкции различают три технологические схемы изготовления сварных конструкций [6]: Сборка всего изделия с последующим выполнением всех швов. Отдельная сборка и сварка каждого узла, а затем последовательная сборка и приварка узлов. Последовательная сборка и сварка изделия. По первой схеме изделие полностью собирается на прихватках, затем последовательно выполняются все сварные швы. Вторая схема заключается в поузловой, то есть сначала изготавливаются все узлы и сборочные единицы изделия, а затем последовательно собираются и привариваются друг к другу. Третья технологическая схема является комбинированной. Она сочетает в себе первую и вторую схемы. По этой схеме изготавливают все узлы, собирают, чтобы обеспечить последующее выполнение всех сварных швов, затем привариваются все остальные швы. На предприятии ООО СГК в основном используют последовательную сборку и сварку резервуара. Разметка основания днища. Разметку основания днища производят после приёмки основания-фундамента следующим образам. С помощью штыря вбитого в основание в центре резервуара, репера и рулетки наносят на основание резервуара металлической чертилкой две кольцевые риски: RKOHTP – контрольная риска для монтажа окраек (RKOHTP=ROKP+30 мм); ROKP – риска передних кромок окраек. Подготовительные работы. Сборку окраек днища можно начинать после приемки основания-фундамента и разметки на основании кольцевых рисок: внешней кромки окраек и контрольной риски положения окраек. На монтажной площадке, до начала монтажа проводят следующие работы: Проверка соответствия геометрических размеров окраек проектными чистота кромок под сварку. На обеих торцевых кромках каждой окрайки приваривают по две сборочные шайбы под скобу С1. На одной торцевой кромке каждой окрайки находиться подкладка под стык. Эти окрайки поставляются с завода сразу с подкладками. Смещение кромок не должно превышать 1±0,5 мм при плотности прилегания к подкладным полосам с зазором не более 0,5 мм. Вмятины на окрайках, в зоне расположения стенки, не допускаются. Монтаж окраек. Монтаж окраек осуществляется от оси IV в сторону оси I (от оси IV в сторону оси III) с использованием крана ДЭК-631. Разложить окрайки по риске RОКР и собрать их встык на остающейся подкладке с клиновидным зазором, расширяющимся по направлению к центру резервуара, для предотвращения закрытия зазора от усадки при сварке стенки с окрайками днища. Заварить стыки между окрайками на длине 250 мм. Сварку окраек ведут 4 сварщика, равномерно расположенных противоположно по окружности и перемещающихся по мере сварки стыков в одном направлении. Проверить качество заваренных участков сварных швов окраек днища на длине 250 мм от наружной кромки радиографией в объеме 100 %. Подготовка к установке рулонов днища. Вынести с помощью стального штыря и проволоки на окрайки контрольные риски главных осей резервуара и зафиксировать их яркой масляной краской. Порядок работ по сборке днища. Установить рулон на основание резервуара в вертикальное положение, при этом начальный участок полотнища должен быть прижат к днищу рулоном. Подъем рулона стенки в вертикальное положение. Подготовка к подъему: подготовить площадку для перемещения крана ДЭК-631, обеспечив: горизонтальность площадки (отклонение не более 1º), обозначить путь движения крана и положения промежуточных остановок, а так же путь движения тормозного трактора; накатить рулон на фундамент; установить рулон в исходное для подъема положение: поднять краном нижний конец рулона, завести шарнир под нижний конец рулона и опустить рулон в ложе шарнира, притом торец рулона должен плотно прилегать к вертикальному листу ложа, а продольные оси шарнира к рулону должны быть взаимно перпендикулярны, закрепить рулон к шарниру канатом с талрепом, приварить шарнир к днищу, приподнять верхний конец рулона завести под него шпальную клеть установленную на листе и опустить рулон на клинья, ранее закрепленные к шпальной клети; установить на рулоне трубу жесткости, навесить лестницу; приварить поддон к каркасу рулона с внутренней стороны; Подъем рулона. Рулон стенки поднимают краном ДЭК-631. Для обеспечения нормальной работы площадка для крана должна иметь несущую способность не менее 0,6 мПа с уклоном не более 1º. Подъем рулона производят, чередуя операции: подъем полиспаста крана до отклонения его от вертикали на 2º (допустимый угол) контролируется по рискам на угловом секторе, приваренном к шарниру; перемещение крана до отклонения полиспаста в противоположную сторону от вертикали на 2º контролируется по отметкам на шнуре, натянутом вдоль пути перемещения крана. При достижении рулоном положения неустойчивого равновесия включают в работу тормозной трактор, которым плавно устанавливают его в вертикальное положение. Подъем рулона полиспастом крана с одновременным контролем допустимого отклонения полиспаста (2º от вертикали) по соответствующей риске на угловом секторе. Подъем прекратить когда стрелка совместится с очередной риской на угловом секторе. Монтаж центральной стойки. Провести сборку стойки на сварочной площадке: установить центральное кольцо в сборе с фланцем, при этом зазор между ребрами стойки и патрубком центрального кольца должен быть не более 3÷4 мм; установить лестницу: приварить к центральному кольцу 3 кронштейна для крепления отвесов, при этом один из кронштейнов приварить под одной из вертикальных пластин центрального кольца, расположенной около установленной лестницы; установить на центральном кольце временное ограждение; прикрепить расчалки; установить кран в исходное для подъема положение и произвести строповку стойки. Произвести подъем стойки в вертикальное положение, следя за отклонением полиспаста крана, которое должно быть не менее 2º, затем поворотом стрелы установить стойку таким образом, чтобы отвес, расположенный у лестницы совпал с точкой «К» нанесённой на днище. Затем закрепить стойку расчалками, проверив вертикальность стойки по отвесам. Развертывание рулона стенки: приварить на днище по кольцевой риске R1 ограничительные уголки с шагом 300 мм; установить рулон на днище так, чтобы после срезки удерживающих планок вертикальная кромка располагалась согласно разметке; до срезки удерживающих планок для предотвращения самопроизвольного разпушивания рулон обмотать несколькими витками каната (удлинительной расчалкой – диаметр 16 мм) закрепленного одним концом к трубе жесткости а вторым к крюку трактора; для срезки удерживающих планок навесить на рулон навесную лестницу со стороны противоположной освобождающейся кромки полотнища, последние планки срезать стоя на днище со стороны противоположной развертыванию; ослабляя напряжение каната дать возможность рулону распушиться не более чем на 30% от диаметра рулона. закрепить начальный участок полотнища к днищу приваркой косынки на расстоянии 1500 мм от вертикальной кромки; проверить вертикальность кромки полотнища по отвесу, закрепленному к трубе жесткости и зафиксировать полотнище в этом положении тремя расчалками; приварить к рулону тяговую скобу и трактором развернуть часть полотнища, достаточного для установки начального щита (1/6 часть окружности); между рулоном и полотнищем установить клиновой упор, а затем установить монтажную стойку; по мере развертывания полотнища производить прихватку стенки к днищу (в местах неплотного прилегания стенки к ограничительным уголкам произвести прижатие с помощью клина или реечного домкрата) и установку щитов покрытия; после установки начального щита развернуть следующий участок полотнища, повторяя вышеуказанные операции, сварка уторного шва; при развертывании рулона мешающие расчалки монтажной стойки укоротить и переставить якоря на днище. Монтаж щитов покрытия. На каждом щите вдоль периферийной кромки установить участок проектного ограждения (где не предусмотрено проектное установить временное) на начальном щите установить временное радиальное ограждение. Приварить вершину щита к центральному щиту. Произвести стыковку щита со стенкой на всем периметре щита. Закончить приварку щита к стенке. Монтаж промежуточных щитов. Переместить монтажную стойку для установки следующего щита. Установить щит в проектное положение, выполняя те же работы что и на монтаже начального щита покрытия. Выход на промежуточный щит допускается только после выполнения всех работ по пунктам монтажа начального щита покрытия и сборки на прихватках 2,5-50/250 мм радиального стыка. Монтаж остальных щитов выполнить аналогичным путем. Формообразование концов полотнища стенки резервуара. Формообразованию (правке) подлежит нижний конец стенки резервуара, имеющий толщину более 7 мм. Конечную кромку полотнища править аналогично. При этом необходимо оттянуть и закрепить начальную кромку полотнища канатом к якорю. Замыкание вертикального стыка. Замыкание вертикального стыка производить только после правки смежных концов полотнищ в последовательности. Приварить на конечной кромке полотнища, на высоте 300 мм от днища упор ограничивающий величину нахлеста полотнища. Приварить на начальной кромке полотнища тяговую скобу и натащить полотнище до упора в ограничитель нахлеста. Вывести домкратом (клином) нижние кромки полотнища за проектную риску R 10470 мм и зафиксировать это положение приваркой пластин. Произвести сборку стыка на стяжных приспособлениях (в необходимых местах), а затем сварку. К демонтажу стойки приступить только после полной сварки покрытия в следующей последовательности: Контроль сварных швов, выполненных на монтаже, осуществляется следующими методами [17]: внешним осмотром и измерениями по РД 03-606-03 [18]; радиографический контроль по ГОСТ 7512-82 [19]; вакуумированием (вакуумрамкой). Перед выполнением контроля необходимо очистить шов и прилегающие к нему участки на ширину 20 мм по обе стороны от оси шва от шлака, брызг, наплавленного металла и других загрязнений. По форме и размерам швы должны соответствовать проекту. Швы должны иметь гладкую и равномерно чешуйчатую поверхность (высота и глубина впадин не должна превышать 1 мм). Металл шва должен иметь плавное сопряжение с основным металлом. Швы не должны иметь недопустимых внешних дефектов. К недопустимым внешним дефектам сварных соединений резервуарных конструкций относятся трещины любых видов и размеров, несплавления, наплывы, грубая чешуйчатость, наружные поры и цепочки пор, прожоги, свищи, подрезы основного металла. Длина подреза не должна превышать 10 % длины шва. Радиографический контроль выполняется только после приемки сварных соединений по визуальному контролю [19]. Снимки должны иметь длину не менее 240 мм, а ширину – согласно ГОСТ 23055-78. Чувствительность снимков должна соответствовать 3 классу сварных соединений по ГОСТ 7512-79. Количество и размещение рентгенограмм устанавливается следующим образом: полотнища стенок резервуаров должны контролироваться в соответствии с таблицей; монтажные стыки полотнищ стенок должны контролироваться в объеме 100 % вертикальных швов и всех пересечений вертикальных и горизонтальных швов. Квалификация дефектоскопистов при радиографическом контроле должна быть не ниже 4-го уровня. Просмотр и расшифровка рентгеновских пленок должны производиться специалистом не ниже второго уровня по ISO 9001. При вакуумном способе контроля герметичности сварных швов вакуумкамеры должны создавать разряжение над контролируемым участком с перепадом давления не менее 250 мм вод. ст. Перепад давления должен измеряться вакуумметром. Неплотность сварного шва обнаруживается по образованию пузырьков в нанесенном на сварное соединение мыльном пенообразующем растворе [20]. Допускается не производить контроль на герметичность стыковых соединений листов стенки толщиной 12 мм и более. Дефекты, обнаруженные при различных методах контроля, должны быть исправлены. Удаление внутренних дефектов шва, наружных и сквозных трещин выполнять с помощью шлифмашинок. Исправления наружных и внутренних дефектов должны выполнять сварщики не ниже 6-го разряда, имеющие опыт по устранению дефектов в швах. При исправлении дефектов применять сварочные материалы, которые использовались для сварки данного шва. После исправления участок шва повторно проконтролировать. Разрешается исправление одного и того же участка шва не более двух раз. Сведения об исправлении дефектов и количестве исправлений заносить в сварочный журнал. Сравнительная оценка вариантов технологического процесса изготовления изделия и выбор оптимального Весь технологический процесс представляет собой последовательность взаимосвязанных операций. В предлагаемом технологическом процессе предлагается при сварке днища резервуара использовать сварочную каретку для механизированной сварки. Также предлагается замена вакуумного метода контроля на капилярный контроль проникающими веществами. Выбор технологического оборудования На площадке монтажа резервуара стального вертикального используется сварочного полуавтомата KPS 4500 MVU Weld Force. Кемппи – серия прочных полуавтоматов Weld Force MIG/MAG для высокопроизводительной сварки в сложных полевых условиях. Установки снабжены надежным проволокоподающим механизмом, и заключают в себе последнюю сварочную технологию с цифровым управлением. Характеристики дуги аппаратов Weld Force MIG/MAG отображают многосторонность установок и широкие возможности управления сварочным процессом. Модульная структура установок позволит выбрать комплекты, по индивидуальным требованиям. Новые проволокоподающие устройства серии Weld Force представляют новый уровень дизайна и конструкции. Ударопрочные полиэтиленовые каркасы Кемппи обеспечивают максимальную защиту [21]. Установки Weld Force (рисунок 9) позволяют использовать широкий выбор присадочных материалов и защитных газов, а также точную регулировку дуги для самых различных работ. Weld Force имеет возможность регулировки начала и конца сварки; т.н. горячий пуск, нарастание тока в начале и заварка кратера в конце, что создает удобство при высоком темпе работы и частых изменениях типа шва. Weld Force Synergic позволяет применение 46-ти синергетических программ, и каналы памяти гарантируют сохранение комбинаций оптимальных сварочных параметров [21]. Преимущества: легкость применения; легкий вес, компактная, модульная конструкция; универсальность. Программы синергических режимов сварки для наиболее часто используемых материалов [21]. |