Сварка опоры трубопровода. Технологический процесс сборки и сварки опоры под трубопровод Введение
 Скачать 341.92 Kb.
|
|
Технологический процесс сборки и сварки опоры под трубопровод Введение Опоры для трубопроводов представляют собой важный элемент конструкции, используемый при прокладывании самых разных коммуникаций. Данный вид изделий берет на себя весь вес трубопровода и распределяет его по всем несущим деталям. Существует самые разные типы и виды опорных элементов. С помощью опор можно надежно зафиксировать коммуникации в нужном положении. Кроме того, они защищают коммуникации от любых процессов деформации. Еще эти элементы отлично гасят все вибрации. Из этого можно сделать вывод, что опоры оказывают прямое влияние на надежность всей конструкции. Именно поэтому устанавливать их нужно правильно. Любая погрешность может стать причиной серьезных повреждений и деформаций. Только правильный монтаж позволит опорам полностью справиться со своими функциями. Область применения опор значительна. Они разделяются не только по виду, но и по назначению. Опоры применяют при создании конструкций из трубопроводов на разных предприятиях. Также они активно используются коммунальными службами. Стоит добавить, что опорные элементы применяют и при возведении атомных электростанций и ТЭС, а также при строительстве трубопроводов для газа и нефти. В последнем случае к созданию опор предъявляются самые высокие требования. Особенно, если монтаж труб будет проводиться в плохих условиях климата. Готовые опорные элементы должны надежно защищать готовый трубопровод от всевозможных повреждений. Опоры отвечают и за сохранение герметичности коммуникаций и их эксплуатационную безопасность. Они выполняют большое количество полезных функций. Это: Защита труб от повреждения в том месте, где опора соприкасается с конструкцией. Фиксация труб в правильном положении. Распределение нагрузки по всей длине коммуникаций. Устранение вибраций и напряжения в трубопроводе. Все опоры делятся на две большие группы по двум характеристикам: Способ монтажа – обычные и подвесные. Подвижность и неподвижность. Опоры делятся на разновидности по тому, какое у них конструктивное исполнение и для чего они предназначены. Самыми основными являются следующие разновидности: Опоры бескорпусного вида, выполняющие те же функции, что и обычные хомуты. Подобные модели тоже бывают подвижными и неподвижными. Корпусные приварные модели, используемые при создании стальных коммуникаций. Крепят их с использованием сварки. Подобные детали стоят недорого и отличаются относительно простым производством. Хомутовые опоры с корпусом. Такие модели делятся на две группы. У одних хомут плоский, а у других хомут круглый. Опоры хомутового вида тоже разделяют на те, которые жестко фиксируются на трубе. Также они бывают скользящими. Опоры под отвод. Такие модели пригодятся для тех случаев, когда опору нужно установить непосредственно под изгиб трубы. Такие элементы делятся на два подвида – для гнутых отводов и сварных. И да, они тоже бывают подвижными и неподвижными. Опоры для трубопроводов делают из металла, так как они должны выдерживать довольно большие нагрузки и сопротивляться давлению. В большинстве случаев опорные детали делают из стали. У данного металла повышенный запас прочности. 1. Общая часть 1.1 Описание и назначение сварной конструкции Подвижные приварные опоры ОПП2 изготавливаются в соответствии с разработанными и утвержденными чертежами по ГОСТ 14911-82 или ОСТ 36 94-83 по техническим требованиям ГОСТ 22130-86 (ГОСТ 22130-76). Они применяются для трубопроводов ДУ=18-1620 мм. Деталь используют для прокладки технологических сетей в промышленности и энергетике. Они применимы для всех видов технологических трубопроводов за исключением: магистральных, теплосетевых и трубопроводов с хладогентом. Подвижные основания компенсируют сдвиги, которые возникают вследствие тепловых деформаций и воздействия механических вибраций. Опоры ОПП представляют собой перевернутый П-образный корпус с ребром жесткости. Диаметр элементов составляет 57-1620 мм. Температура перемещаемых веществ – от 0 до 450°C. Минимальная температура атмосферного воздуха на должна быть ниже -70°C. Опора подвижная ОПП2 представляет собой выгнутый профиль П-образной формы с приваренными ребрами жесткости. Изделия покрывают защитными химическими составами, которые повышают стойкость металла к коррозии, возникающей при транспортировке и эксплуатации. Сопроводительная документация включает сертификаты качества и соответствия стандартам. Гарантия на продукцию – 2 года. Подвижные опорные конструкции не стоит использовать: в магистральных системах; на территории электрических станций; для тепловых сетей; в условиях вечной мерзлоты; в пучинистых грунтах; в сейсмически активных районах; для перемещения хладагентов. Стандартное покрытие – транспортировочный грунт ГФ-021. Возможные покрытия – термодиффузионное цинкование, горячее цинкование, цинксодержащие эмали, покрытия на основе эпоксидных смол и другие антикоррозийные покрытия.  Рисунок 1. Опора трубопровода ОПП2-100.60 Таблица -1 Характеристика опоры ОПП 2-100.60
Таблица 2. Опора стальных трубопроводов по конструкции, назначению в соответствии с ТУ 3680-00104698606-04
1.2 Материалы конструкции и его свойства Опора ОПП2 изготовлена из стали марки 09Г2С. В соответствии с ГОСТ 5058-65 определен химический состав стали 09Г2С. Таблица 3 .– Химический состав стали 09Г2С в %
Основное предназначение этой стали – использование ее для сварных конструкций. Сварка возможна как при подогреве до 100-120°С, с последующей термической обработкой, так и без подогрева и обработки. Хорошая свариваемость стали обеспечивается благодаря низкому (меньше 0,25%) содержанию углерода. Если углерода больше, то в сварном шве могут образовываться микропоры при выгорании углерода и возникать закалочные структуры, что ухудшает качество шва. Еще одно достоинство этой марки состоит в том, что сталь 09Г2С не склонна к отпускной хрупкости, то есть ее вязкость не снижается после процедуры отпуска. Она также устойчива к перегреву и образованию трещин. Из стали 09Г2С изготавливаются элементы и детали сварных металлических конструкций, которые могут работать при температурах от -70 °С до +450°С. Используется 09Г2С лист и для производства листовых конструкций в нефтяной и химической промышленности, судостроении и машиностроении. После закалки и отпуска из этого сплава можно изготавливать детали трубопроводной арматуры. Устойчивость к низким температурам позволяет применять трубу 09г2с в условиях крайнего севера для прокладки нефте – и газопровод. 1.3 Анализ технологичности конструкции Технологичность конструкции деталей и машин - это способность их конструкции удовлетворять требованиям по эксплуатации и требованиям экономичного и рационального изготовления. Виды и показатели технологичности конструкции приведены в ГОСТ 14.205-83, а правила отработки конструкции изделия и перечень обязательных показателей технологичности - в ГОСТ 14.201-83. Отработку конструкции на технологичность рекомендуется проводить в следующем порядке: - подобрать и проанализировать исходные материалы; - уточнить объём выпуска изделий; - проанализировать показатели технологичности базовой конструкции; - определить показатели технологичности проектируемой детали; - провести сравнительную оценку и расчёт уровня технологичности конструкции разрабатываемого изделия; - разработать мероприятия по улучшению показателей технологичности. Отработка детали на технологичность - комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям. Она направлена на повышение производительности труда, снижение затрат, сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого качества. Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной. По качественным показателям оценивается на сколько деталь (заготовка) удобна в обработке, а по количественным - на сколько трудоёмко изготовление детали. Опора изготавливается из низколегированной стали 09Г2С. Данная сталь хорошо сваривается и имеет хорошие механические свойства. Анализируя технологичность конструкции по применяемому материалу - сталь 09Г2С., - учитывается её лёгкая обрабатываемость, невысокая стоимость и возможность поставки в РФ. При анализе конструкции детали можно сказать, что деталь положительна с точки зрения большого количества простых поверхностей, не требующих специальных инструментов. Деталь не имеет острых кромок. Опора достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции. Оценку технологичности конструкции заготовки можно рассматривать при сравнении изготовления ее не сложных деталей и в пункте расчета себестоимости заготовки. В целом можно сказать, что деталь является технологичной. 1.4 Определение типа производства Все машиностроительные предприятия, цехи и участки могут быть отнесены к одному из трёх типов производства: - единичному; - серийному; - массовому. Единичное производство предусматривает штучное изготовление конечного продукта. Требует наличия сложной техники, способной обеспечить законченность и технические условия процесса, высококвалифицированных трудовых ресурсов, умеющих обслуживать подобные механизмы, расчета нормативов запасов материалов и сроков на выполнения заказа. К такому типу относятся предприятия отраслей ракетостроения, судостроения и т.п., как правило, это предприятия, работающие по госзаказу. Преимуществом единичного производства являются: -мобильность и быстрая приспособляемость к колебаниям спроса и предложения; -однообразная номенклатура и высокая трудоемкость производства изделий; -типичное для отрасли оборудование и длительный цикл производства; -значительные объемы незавершенного производства и многократная повторяемость видов выпускаемой продукции. Недостатками единичного типа производства являются: - частая переналадка оборудования, -отсутствие детально разработанной технологии изготовления различных изделий; -большой удельный вес ручных работ, укрупненные методы нормирования труда; -высокая длительность производственного цикла; -большой объем незавершенного производства; - высокая себестоимость выпускаемой продукции. Исходя из массы и габаритов сварной конструкции, а также заданной программы выпуска, с учётом особенностей каждого типа производства выбирается тот или иной тип производства - таблица 4. Таблица 4. Зависимость типа производства от программы выпуска (шт) и массы изделия
Изготовление опоры трубопровода ОПП2-100.57 относится единичному типу производства. 2. Технологическая часть 2.1 Технические условия на изготовления сварной конструкции Техническими условиями (далее ТУ) на изготовление называются требования, которые предъявляются к конструкциям при их изготовлении. В соответствии с ТУ конструкции должны удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к их качеству и работоспособности. ТУ составляются на основании требований ГОСТов, СНиПов, РОСгортехнадзора и другой нормативной проектной документации. Опоры должны изготавливаться в соответствие с требованиями настоящих технических условий (ТУ 3680-001-04698606-04 Опры трубопровода Технические условия), по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке. Качество и свойства материала, крепежных деталей для изготовления опор должны быть подтверждены сертификатами заводов-изготовителей. Детали опор должны изготавливаться из листового, полосового и круглого проката по ГОСТ 19281-89 Таблица 5. Марки сталей для деталей опоры
Таблица 6. Материал крепежных изделий
Типы и размеры сварных швов следует применять по ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 14771-76. Для сварки опор применяются сварочные материалы по ГОСТ 9467-75. Качество сварных швов должно соответствовать ТИ 25080.00024. Отклонение от перпендикулярности d стенок опор относительно основания или опорной плиты, не более 1 мм на 100 мм высоты - Рис. 2.  Рисунок 2. Отклонение от перпендикулярности стенок опор относительно основания или опорной плиты. На поверхности деталей опор не допускаются пузыри, трещины, накаты, задиры, раковины и брызги металла от сварки и резки. Опоры должны поставляться комплектно согласно рабочим чертежам, разработанным в установленном порядке. В состав комплекта должны входить следующие сборочные единицы и детали: а) корпус в сборе; б) хомут; в) крепежные изделия. В комплект поставки входит паспорт или сертификат. Проверка соответствия изделия требованиям конструкторской документации производится путем внешнего осмотра, измерениями геометрических размеров средствами измерений и сличения с рабочими чертежами. Проверка наличия сертификатов на материалы и крепежные изделия производится путем ознакомления с сертификатами, применение материалов без сертификатов не допускается. Контроль сварных соединений изделий следует осуществлять внешним осмотром и измерениями по ТИ 25080.00024. Проверка лакокрасочного покрытия производится внешним осмотром. Проверка комплектности, маркировки и упаковки производится внешним осмотром. Таблица 7. Размеры опор ОПП2 высотой h = 100 и 150 мм
|
