Наплавка уплотнительных поверхностей арматуры

Бакалаврская работа
Содержание скрыть

В наше время вопрос о транспортировки газа или нефти стоит на первом месте в нефтегазовой отрасли. Для передачи нефти используют трубопроводы. Для регулирования потока на трубопроводах используют задвижки.

Задвижки – элемент арматуры трубопроводов, которая нужна для запирания потока рабочей среды (нефти, газа и т.д.).

Как любой механизм они нуждаются в ревизии и ремонте.

Ремонт всегда намного выгоднее, чем покупка новой арматуры. Поэтому один из распространенных процессов, требующих повышения эффективности, является процесс восстановления запорной арматуры. Клиновые задвижки имеют небольшое гидравлическое сопротивление, что для магистрального трубопровода важный фактор, где имеется большая скорость перемещения потока рабочей среды.

Одной из ответственных операций при капитальном ремонте задвижки является наплавка уплотняющих поверхностей клина, изношенных при эксплуатации. Чаще всего уплотнительные поверхности восстанавливают при помощи наплавки штучными покрытыми электродами. Но при таком способе не всегда можно получить желаемый результат. Поэтому целесообразно применять новые способы наплавки для получения нужной структуры наплавленного металла, а также повышения производительности при наплавке уплотняющей поверхности клина.

Цель выпускной работы: Экономия средств с помощью ремонта арматуры.

1 Анализ трубопроводной арматуры

Трубопроводная сеть любого назначения – это сложная инженерная конструкция, в которой каждая деталь отвечает за свою важную определенную функцию, за качество, безопасность и бесперебойность работы трубопроводной сети. Однако трубопроводная магистраль не может состоять из одних лишь труб, нужны устройства, предназначенные для управления жидкостью или газом – арматура [5].

1.1 Анализ арматуры трубопровода

Трубопроводная арматура – это устройство, которое устанавливается на магистральных трубопроводах, различных агрегатах и сосудах. Ее прямое назначение — включение, отключение или регулирование потоками различных рабочих сред жидкостей или газов [5].

Классификация трубопроводной арматуры

Трубопроводную арматуру можно классифицировать исходя из ее функционального назначения, в зависимости от которого она делится на запорную, обратную, предохранительную, регулирующую и отключающую арматуру, дроссельную и контрольную [5].

Остановимся на запорной арматуре (задвижках).

В зависимости от конструкции запорных деталей, задвижки можно поделить на следующие типы: 1.Клиновые задвижки 2.Параллельные задвижки 3.Шланговые задвижки 4.Шиберные (или ножевые) задвижки

20 стр., 9772 слов

Техническое обслуживание и ремонт клиновых задвижек

... трубопроводной арматуры отечественными и зарубежными производителями. Поэтому в приложениях в достаточном объёме для выполнения студентами курсовых работ представлены основные технические характеристики кранов, задвижек, ... «Турбоквант». За счёт потока нефти вращается турбина, на валу которой имеется зубчатое ... распространяется на встречу движения нефти, при этом стенки трубопровода и оборудование ...

Благодаря ее использованию, возможно, перекрывать поток рабочей среды. Поэтому герметичность арматуры – основной показатель ее пригодности и функциональности, а также качества задвижек. У задвижек два так называемых «статуса» или действия: либо «открыть», либо «закрыть». Промежуточного положения – нет [9].

Применение ее безгранично широко и охватывает морской транспорт, авиационную технику, атомную энергетику, теплоэнергетику, химическую промышленность и, конечно же, важная часть российской экономики ─ магистральные нефтепроводы и газопроводы. Строение задвижки представляет собой стальной или чугунный корпус и крышку, которые соединены между собой. Корпуса арматуры выполняются литыми, литосварными или штампосварными. От корпуса арматуры идут два присоединительных патрубков, при помощи которых арматуры врезается в трубопровод. По типу присоединения к трубопроводу можно выделить следующие типы:

Приварные — патрубки представляют собой трубы аналогичные диаметру трубы, которые врезаются в трубопровод при помощи сварки (рис.1.1) [9].

Рисунок 1.1 – Задвижка под приварку

Фланцевые. На концах задвижки находятся фланцы, через которые происходит монтаж на трубопровод. Самый распространенный тип соединения, так как позволяет произвести быстрый демонтаж арматуры (рис1.2).

Рисунок 1.2 – Задвижка фланцевая Муфтовые задвижки — редкий вид присоединения, используется до диаметра 50 мм (рис.1.3)

Рисунок 1.3 – Муфтовая задвижка

Основная запорная деталь арматуры — клин. Клин — запирающий элемент задвижки. При прокручивании штока клин перемещается в корпусе задвижки перпендикулярно потоку рабочей среды. В закрытом состоянии клин герметично прилегает с уплотнительными поверхностями корпуса арматуры. При вращении маховика происходит прокручивание шпинделя вокруг своей оси, что и приводит в движение сам клин арматуры. Задвижки могут иметь ручное управление (маховик) или электропривод. [5].

Корпус задвижки может быть выполнен из стали, чугуна, бронзы и т.д. Стальные задвижки чаще используют при высоких температурах внутренней среды. Чугунные используют на технологических трубопроводах с рабочей средой – водой.

У клиновых задвижек запорный элемент может представлять собой: жесткий клин (литой), двухдисковый затвор, а также упругий клин. (рис.1.4).

Рисунок 1.4 – Задвижка фланцевая с жестким клином

Жесткий клин ─ это цельный клин, диски у которого неподвижны относительно друг друга. Разновидностей цельного клина служит упругий клин, в котором диски между собой соединены не жестко, а упруго материалом, способным деформироваться. У двухдискового клина – это, две «тарелки», которые соединены под каким-либо углом.

Параллельные задвижки отличает от всех остальных типов тем, что уплотнительные кольца расположены не под углом, а строго параллельно, и сам запорный механизм представляет собой два диска, которые с помощью особого клина плотно прилегают к уплотнительным поверхностям арматуры. Шиберные задвижки (или ножевые) – очень простая конструкция, в которой затвор или клин расположен перпендикулярно потоку среды (рис.1.5) [9].

Рисунок 1.5 – Фланцевая шиберная задвижка

10 стр., 4577 слов

Газовая арматура и оборудование

... эксплуатации. Рис. 1.3 Газовая задвижка: а - разрез; б - вид снаружи. Затвор - элемент арматуры, в котором запирающий ... параллельно с разрывными устройствами. При таком инженерном решении, клапан является основной предохранительной аппаратурой, а разрывное устройство - ... минус 40 Легированная сталь " Ниже минус 40 Латунь, бронза " То же Шаровой кран Задвижка - арматура, в которой запирающий ...

Чаще всего устанавливается на канализациях и прочих системах, где среда густая и не требуется высокая герметичность узла. В этом случае запорный элемент как бы разрезает транспортируемый поток, за что задвижки и получили название ножевые [5].

Шланговые задвижки – наиболее редко встречающийся и необычный вид задвижек. Этот тип задвижек не имеет уплотнительных седел и запорного элемента. Представляет собой резиновый шланг или патрубок, транспортирующий вязкую среду, который проходит через тело задвижки. С помощью штока шланг пережимается и перекрывает движение жидкости. Обычно такие задвижки используются на трубопроводах небольшого диаметра, где в качестве среды выступают пульпа, шлам, различные примеси и т.д.

По типу выдвижения штока: задвижки с выдвижным или не выдвижным штоком.

На чертеже 1 и в табл. 1.1 представлена запорная арматура для трубопроводов.

Таблица 1.1 – Запорные задвижки магистральных трубопроводов [5].

Маркиро Задвижки Материалы Вид Рабочая среда Рабоч вка управлени ее

я давле

ние 30с41нж Сталь 20Л Ручной Вода, пар, Рабоче Фланцева Сталь привод природный е я С 20Х13 (маховик) газ сухой, давлен двухдиск нефть ие 16 овым кгс/см2 клином

30с941нж Сталь 20Л Электропр Вода, пар Рабоче Фланцева Сталь ивод природный е я с 20Х13 газ и давлен Двухдиск нефтепродук ие 16 овым ты кгс/см2 клином при

температуре

до 425 °С Продолжение таблицы 1.1 30ч915бр Серый Электропр Вода и Рабоче Фланцева чугун ивод пар при е я С СЧ 20 температуре давлен параллел до 225 °С ие 10 ьным кгс/см2 клином 30ч925бр серый чугун Электропр Вода и пар Рабоче Фланцева СЧ20 ивод при е я температуре давлен с до 115°С ие 2,5 параллел кгс/см2 ьным клином 30с901р Сталь20 Электропр Нефть и Рабоче Шиберна (09Г2С) ивод нефтепродук е я, с сталь 20Х13 ты давлен патрубка ие 8 под кгс/см2 приварку

Условное обозначение запорной арматуры.

Пример условного обозначения арматуры 30с941нж Ду150. «Стоят на первом месте цифры, которые обозначают разновидность арматуры (табл.1.2)» [2].

Таблица 1.2 — Разновидность арматуры [2].

Уловное обозначение Тип арматуры 10 Кран (пробно-спусковой) 11 Кран (для трубопровода) Продолжение таблицы 1.2 12 Запорное устройство указателя уровня 13, 14, 15 Клапан (вентиль) запорный 22, 24 Клапан отсечной 16 Клапан обратный 17 Клапан предохранительный 19 Затвор обратный, клапан герметичный 20 Клапан перепускной 18, 21 Регулятор давления 23 Клапан распределительный 25, 26 Клапан регулирующий 27 Клапан смесительный 30, 31 Задвижка 32 Затвор поворотный дисковый 33 Задвижка шланговая 40 Элеватор 45 Конденсатоотводчик Буква за ними — материал корпуса табл. 1.3 [2].

Таблица 1.3 — Обозначения материала [2].

Условное обозначение Материал корпуса с Углеродистая сталь лс Легированная сталь нж Нержавеющая сталь ч Серый чугун кч Ковкий чугун вч Высокопрочный чугун б Латунь, бронза а Алюминий Продолжение таблицы 1.3 мн Монель-металл п Пластмасса вн Винилпласт к Фарфор тн Титановый сплав ск Стекло

«Одна, две цифры после букв, обозначающих материал — номер модели. Если стоит 3 цифры то, первая обозначает вид привода, а две следующие номер модели (табл.1.4)» [2].

Таблица 1.4 — Обозначение привода [2].

Обозначение Привод 0 Под дистанционное управление 3 Механический с червячной

7 стр., 3082 слов

ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

... 2,0 0,75 24,0-26,0 19,0-21,0 Обозначения нержавеющих сталей:С1 - Мартенситная стальF1 - Ферритная стальA1, A2, A3, A4, A5 - HYPERLINK "http://rostfrei.ru/edelstahl.nsf/pages/tableproperties" Аустенитные нержавеющие стали СВАРКА СТАЛИ 2.1. Сварка нержавеющей стали Нержавеющая сталь может свариваться с помощью ...

передачей 4 Механический с цилиндрической

зубчатой 5 Механический с конической

передачей 6 Пневматический 7 Гидравлический 8 Электромагнитный 9 Электрический

Последние буквы — материал уплотнения (табл. 1.5)

Таблица 1.5 — Обозначение материала уплотнения [2].

Условное обозначение Материал уплотнения бр Латунь, бронза Продолжение таблицы 1.5 мн Моннель-металл нж Нержавеющая сталь нт Нитрированная сталь бт Баббит ст Стеллит ср Сормайт К Кожа э Эбонит р Резина п Пластмасса вп Винилпласт

Последние буквы могут также обозначать способ нанесения внутреннего покрытия корпуса (табл. 1.6) [2].

Таблица 1.6 — Условные обозначения способов нанесения покрытия корпуса [2].

Условное обозначение Способ нанесения гм Гуммирование эм Эмалирование св Свинцевание п Футерование пластмассой н Футерование найритом

Ду150 – рабочий диаметр задвижки, данное значение может быть разным. Таким образом задвижка 30с941нж имеет расшифровку: 30 – Задвижка, с – углеродистая сталь, 9 – электрический привод, 41 – номер модели, нж – нержавеющая сталь [2].

Область применения трубопроводной арматуры накладывают на нее особые требования. Арматура, которая используется в газовой и нефтяной отрасли, должна непременно быть герметичной, исходя из высокой пожарои взрывоопасности рабочей среды ─ газа [5].

Трубопроводная арматура для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей из-за очень высокой химической агрессивности нефти должна иметь повышенную коррозионную стойкость.

Для магистрального трубопровода широкое применение нашли задвижки типа 30с41нж, которые работают со следующими рабочими средами: вода, аммиак, природный газ, нефть и нефтепродукты, углеводородные среды в различных агрегатных состояниях.

1.2 Особенности конструкции клиновой задвижки 30с41нж

30с41нж является клиновой фланцевой задвижкой с выдвижным шпинделем. Клин задвижки является двухдисковым. Состоит из двух дисков, размещенных под углом. Благодаря самоустановке дисков относительно седел задвижки, снижаются требования к точности углов расположения седел и дисков, а также повышается герметичность затвора в закрытом положении. Конструкция двухдискового клина сложнее, чем у традиционного, но в сложность компенсируется меньшим износом поверхностей уплотнения в процессе эксплуатации и сниженным усилием, прилагаемым для надежного закрытия задвижки [10].

Расшифровка 30с41нж следующая: 30 – задвижка, с – стальная, 4 – механический привод с цилиндрической передачей, нж – нержавеющая сталь [2].

Допускается небольшая степень коррозии, она примерно равна 0,1 мм в год.

Температура рабочей среды может колебаться в диапазоне от -40С до +425С, а температура окружающего воздуха должна быть не меньше -40С. Материал основных деталей фланцевой задвижки 30с41нж – 20-25Л. Внешний вид задвижки 30с41нж приведен на рис. 1.6.

Стальная задвижка имеет класс герметичности А, В и С по ГОСТ 95442005 и выбирается в зависимости от потребности в работе стальной клиновой задвижки 30с41нж.

Рисунок 1.6 – Клиновая задвижка

В состав клиновой задвижки входят следующие узлы и детали: 1- Корпус: сталь 25Л; 2- Крышка: сталь 25Л; 3- Клин (диски): сталь25Л,35Л с наплавкой 20Х13; 4- Шпиндель: 20Х13; 5- Гайка шпинделя: сталь 35, 40Х; 6- Гайка: углеродистая сталь ГОСТ 1050—88 класс прочности не ниже 5 по ГОСТ 1759.5—87; 7- Шпилька, болт: углеродистая сталь ГОСТ 1050—88 класс прочности не ниже 5.6 по ГОСТ 1759.5—87; 8- Болт откидной: сталь 35; 9- Уплотнение между корпусом и крышкой (прокладка, кольцо): паронит, ТРГ; 10- Набивка сальника: АГИ (набивка сальниковая плетеная, проклеенная с графитом, ингибированная), ТРГ (Терморасширенный графит); 11- Маховик.

22 стр., 10646 слов

Особенности эксплуатации автомобильных шин

... протектора (рис, 5, д) — это рисунок, где выступы имеют острые кромки. Шины с таким рисунком предназначены для эксплуатации на заснеженных и ... Шины с таким рисунком протектора служат для эксплуатации в условиях бездорожья и на мягких грунтах; Карьерный рисунок (рис. 5, г) — массивные выступы различной конфигурации, разделенные канавками; Зимний рисунок ...

Резьбовая втулка, получая вращение от маховика, преобразует данное вращение в поступательное движение шпинделя с клином, в результате чего происходит открытие/закрытие задвижки.

Завод-изготовитель стальных задвижек 30с41нж на корпусе изделий делает маркировку, которая включает в себя товарный знак заводаизготовителя, номинальное давление и номинальный проход.

При монтаже, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте клиновых фланцевых задвижек 30с41нж должен присутствовать только высококвалифицированный персонал, который знает полностью устройство задвижек, руководство по эксплуатации и у которого есть навыки работы с данным видом запорной арматуры [1].

Стальные задвижки 30с41нж должны иметь правильную маркировку и отличительную окраску согласно ГОСТ 4666. Прилагать большие усилия на маховике и давать предельные крутящие моменты не допустимо.

При монтаже задвижек нужно следить за тем, чтобы не было перекосов и перетяжек, затягивать шпильки необходимо равномерно. Стальные задвижки 30с41нж допускается испытывать совместно с трубопроводом давлением, превышающим номинальное давление на 25%.

Задвижка клиновая 30с41нж не должна никоим образом подвергаться нагрузкам от трубопроводных систем. Если же данные нагрузки неизбежны, можно воспользоваться специальными опорами [5].

Задвижку стальную 30с41нж нельзя использовать в качестве опоры трубопроводных систем, в качестве регулирующей запорной арматуры.

Все задвижки 30с41нж поставляются с паспортами, необходимой сопутствующей документацией (сертификаты, разрешения, руководства по эксплуатации).

Клиновые фланцевые задвижки 30с41нж имеют средний срок службы – 10 лет и более. При этом задвижки успевают наработать 2500 циклов

1.3 Свойства металла задвижки 30с41нж

Корпус, крышка и клин задвижки изготовлены из стали 25Л. Буква «Л», в обозначении марки стали, означает, что сплав является литейным, т.е. идущим на производство отливок [7].

Сталь 25Л является сплавом для отливок, производимым по ГОСТ 977-88. Этот металл содержит около 0,25% углерода, что делает данный материал прочным и легким в обработке. Нелегированная конструкционная сталь 25Л применяется в производстве изделий бытового и промышленного назначения. В промышленности используется для изготовления станин п

  • С [8].

25Л – химический состав. В процентах химический состав стали марки 25л представляет собой сочетание: Fe – около 97%; С – 0,23-0,3%; Mn – 0,33-0,8%; Si – 0,25-0,52%; Ni – не больше 0,2%; Cr – не больше 0,32%; Cu – не больше 0,33%; S – не больше 0,045%; P – не больше 0,044% [7].

Отливки из сплава 25л характеризуются следующими параметрами: твердость сплава – HB 10-1=124-207МПа; плотность стали 25л – 7830 кг/см3 при 20 ° С; термообработка – при 880-900 ° – — C).

Свариваемость ограниченная. В данном случае РД рекомендуют использование РДС, АДС под газовой защитой. Необходим предварительный подогрев и термообработка [1].

4 стр., 1856 слов

Восстановление деталей сваркой и наплавкой

... наплавки. Его применяют для восстановления стальных деталей с малыми износами. Технологический процесс восстановления деталей сваркой и наплавкой состоит из трех этапов: подготовки к сварке (наплавке), сварки (наплавки) и термообработки для снятия внутренних напряжений и улучшения свойств детали. Подготовка к сварке (наплавке) ...

1.4 Дефекты задвижек трубопровода

Рассмотрим дефекты клиновых задвижек, работающих с агрессивной средой трубопровода — нефтью. Дефекты могут быть как конструктивного характера (отломанные ушки клина, язвы литья), так и полученные в процессе эксплуатации: коррозия, сколы и др.

Язвы литья – основная проблема некачественных задвижек, выплавляемых на устаревшем оборудовании (пузырьки воздуха формируют полости, которые впоследствии являются причиной поломок).

Так же, эти же самые язвы являются основной причиной протечек запорной арматуры (рис.1.7).

Рисунок 1.7 — Язвы литья

Следствие грубого нарушения технологических требований, как к первоначальному составу стали, так и к технологиям его выплавки. Приводит к скорому износу основного металла, заметно увеличивая хрупкость и ломкость деталей, выполненных из него (рис.1.8).

Приобретает такой дефект арматура в процессе своей работы. [5].

Рисунок 1.8 — Межкристаллитная коррозия

По изображению на рисунке 1.9 заметно, что были допущены грубые нарушения, как в размерном допуске (толщина нижней части штока явно не соответствует нагрузкам), так и в процессе закалки штока задвижки. Для штока использована мягкая сталь. Закалка происходила при малой температуре [9].

Рисунок 1.9 — Нарушение размеров штока

Рисунок 1.10 — Отломанные ушки клина

На рисунке 1.10 экономия денежных средств приводит нас непосредственно к такого рода дефектам. Один из неприятных дефектов. Здесь несоизмерима малая толщина металла, не выдержав стандартных нагрузок — ломается, приводя изделие к выходу из строя. После такой поломки процесс извлечения клина будет очень трудоемким. Отломанные «ушки» — явное следствие неразумной экономии на толщине металла детали [9].

Рисунок 1.11 – Смещение поверхностей

Видно, что отпечаток на поверхности затвора от седел задвижки смещен (рис.1.11).

Дефект возник из-за неточных размеров деталей. Такая арматура выполнена не по технологическим требованиям и явно не подвергалась контролю.

Рисунок 1.12 — Отсутствует грань паза у клина.

Дефект конструктивного характера отсутствие грани паза у клина (рис. 1.12).

Из-за применения новых технологий возможно появление таких дефектов. Такой скрытый дефект на первый взгляд трудно распознать. Отсутствие грани паза приведет к перекосу клина, а это ведет за собой постоянные протечки [9].

Имеет место быть такой дефект как разлом крышки задвижки. Не частое явление при эксплуатации. Задвижку разорвало давлением от гидроудара. Определить при каком давлении треснула задвижка можно по манометру (рис.1.13).

Рисунок 1.13 — Разлом крышки задвижки

Рисунок 1.14 – Неправильная механическая обработка клина

На рисунке 1.14 представлено не соблюдение требований технологического процесса. Такой дефект свидетельствует о том, что клин подгоняли к задвижке на месте инструментом, первым попавшимся под руку – шлифовальной машинкой. Грубое нарушение технологии, следствие незамедлительной коррозии при эксплуатации.

Дефекты возникают в процессе эксплуатации арматуры. Их может быть бесчисленное множество, все зависит от условий работы и вида задвижки. Они могут появится при первом же ее цикле работы, а могут вылезти наружу только после длительной работы. Возникшие дефекты устраняются двумя способами: 1) заменой на новую; 2) ремонтом задвижки. Решение принимаются каждый раз после проведения дефектации.

48 стр., 23536 слов

Технология сборки и сварки резервуара V=50м

... из основных путей совершенствования технологии сварки связан с переходом на компьютерное регулирование сварочного процесса. 1. Технологическая часть 1.1 Описание конструкции Резервуар стальной сварной горизонтальный цилиндрический V=50 ... устанавливают в кондуктор и подтягивают стыки. Уголки поджимают к упорам сборочными клиньями. Рисунок 4 -Процесс гибки кольца жесткости 1 - Верхний штамп, 2 - ...

Установка новой арматуры через некоторое время все равно приведет к ее скорому ремонту, из-за большего количества циклов «открыто-закрыто». Тогда как при качественном ремонте можно отсрочить ремонт и покупку новой арматуры на длительное время [1].

1.5 Способы восстановления задвижек по РД

Для того, чтобы понять, что восстанавливать в задвижке нужно сказать про основную поломку задвижки. Поломка клина ─ основная причина выхода задвижек из строя. При открытии задвижки чаще повреждаются зацепы самого клина, то при закрытии его посадочное место. Восстановить задвижку — это значит отремонтировать все узлы арматуры. Ремонт подразумевает собой притирку или наплавку уплотнительных поверхностей.

Наплавка – способ нанесения металла на деталь при помощи сварки для придания ее начальных размеров. При выборе способа наплавки следует руководствоваться свариваемостью материала, необходимостью использования дорогостоящего или современного оборудования для процесса наплавки, сварщика высокой квалификации, а также экономическими соображениями.

Исходя из РД восстанавливать задвижки наплавкой можно с помощью: РДС, РАД, автоматической сваркой на специальных установках под флюсом, механизированная наплавка самозащитной проволокой (МПС), МП и т.д. [1].

Ручная дуговая наплавка (РДН).

Наиболее распространенный вид сварки и наплавки как в промышленности, так и в быту. Приобрести оборудование и начать варить может каждый при желании, с минимальным набором знаний. Простота оборудования и невысокая цена, наверное, главные плюсы данного способа, а также мобильность. В наше время сварочные аппараты изготавливают с малым весом и минимальными габаритами.

При ручной электродуговой наплавке используют электроды с защитной обмазкой. Задачи обмазки – это защита зоны сварки, удаление кислорода из расплавленного металла, легирование (рис. 1.15).

Электроды нужно хранить в сухом помещении, иначе они могут «отсыреть». Сырые электроды плохо горят. Качественного шва с такими электродами не получится. Перед сваркой или наплавкой электроды прокаливают. После прокаливания дуга горит стабильно, а также шов получается более качественным. Наплавку проводится на постоянном токе обратной полярности. Источник питания – выпрямитель. Электрод зажимается в «держаке». Держатель имеет множество конструкций и разновидностей, но наиболее часто встречающийся это вилочный держак. Количество проходов и слоев определяется исходя из степени износа деталей и количества дефектов.

Недостатками такого способа является отсутствие механизации процесса, также нужен высококвалифицированный специалист. От сварщика зависит много при процессе РДС. Качество шва зависит от состояния сварщика. Большое число проходов, на каждый проход требуется зачистка от шлака. Но как не зачищай, шлак все равно останется в шве, обусловлено покрытиями электродов. Большой расход электродов, так как часть его остается в держателе. Не смотря на все это, данный способ применяется всегда и везде, как в промышленности, так и в быту [1].

31 стр., 15211 слов

Оборудование и технология для механизированной сварки

... аналогичным для выполнения той же работы ручным электродом. Увеличение до 24% коэффициента наплавки. Процесс сварки проволокой Innershield происходит при постоянном коэффициенте наплавки порядка ... обслуживания различных объектов, а также для многих других сфер производства, широко использующих сварочные процессы. Полуавтоматическая сварка порошковыми проволоками Innershield, разработанная компанией ...

Рисунок 1.15 – Схема ручной дуговой наплавки

Ручная аргонодуговая наплавка неплавящимся электродом (РАДН).

Наиболее стабильный процесс для получения качественных швов. Является универсальным способом соединения. Можно сваривать разные толщины и разные металлы.

При таком способе дуга зажигается в инертном газе. Такие газы как аргон, гелий, азот не вступают во взаимодействие с металлом и растворяются в нем. Чаще используют аргон. Он дешевле других, тяжелее воздуха. Также он не взрывоопасен, не образует взрывчатых смесей с воздухом. При процессе сварки используют не покрытые электроды, а неплавящиеся стержни из вольфрама. Электрод из вольфрама вставляется в сварочную горелку (рис 1.16).

Дуга горит между электродом из вольфрама и изделием. Для формирования шва мало одного неплавящегося электрода, требуется присадка. Присадка, пруток или стержень должны соответствовать по составу с основным металлом и подаваться в зону сварки поступательно. Зажигать дугу можно как касаясь электродом изделия, так и не касаясь – это бесконтактный поджиг дуги. Источники питания для процесса требуется постоянного тока, однопостовые или многопостовые с осциллятором (для бесконтактного поджога) или без него.

Процесс нужно проводить на постоянном токе прямой полярности. Конец неплавящегося электрода затачивают исходя из требований технической документации. Заточка очень влияет на глубину шва и ширину. Недостатком можно считать высокие требования к сварщикам и к процессу. Например, недопустимы большие колебания, так как может нарушится защита зоны сварки. [1] [6].

Рисунок 1.16 – Схема аргонодуговой наплавки

Газовая сварка, наплавка. Процесс обработки металлов пламенем высокой температуры. Так же распространенный способ сварки, как и РДС. Для нее не требуется дорогостоящего оборудования и не нужен источник электрической энергии. С помощью данного процесса можно соединять практически все металлы.

Источником нагрева, с помощью которого расплавляется металл, служит пламя, выходящее из горелки. Пламя получается из сжигания газа в смеси кислорода. Сварку производят как с присадочным материалом (чаще всего это проволока), так и без него, если шов возможно сформировать за счет основного металла.

Для сварки чаще всего используют ацетилен и кислород. Так же можно использовать пропан. Ацетилен поставляется в баллонах. Но также для сварки горючий газ можно получить в специальных ацетиленовых генераторах. В такие аппараты закладывается карбид кальция, который при химической реакции (смешивании с водой) дает горючий газ. Чаще всего используют такие генераторы при передвижных постах и строительных площадках.

Основной инструмент при такой сварке – горелка. Горелка для газовой сварки отличается от горелки для сварки неплавящимся электродом. Задача такой горелки – получение горящего пламени (рис. 1.17).

«Наплавка производится с помощью прутков марки ВЗК по ОСТ 1.90078 или Пр ВЗК по ГОСТ 21449 и флюсом следующего состава: плавиковый шпат 25% ФКС-95А ГОСТ 4421; б) бура прокаленная — 50 % ГОСТ 8429; в) борная кислота — 25 % ГОСТ 18704. Размер наконечника горелки выбирают исходя из размеров наплавляемой детали» [1].

При этом способе процесс наплавки происходит при помощи восстановительного пламени. Перед наплавкой основной металл нагревают, образуется сварочная ванна, в нее подается присадка. Недостатки такого способа в том, что нужно соблюдать соотношение газа и кислорода иначе образуются поры в металле, высокая температура пламени может привести к дефектам. Также данный способ очень взрывоопасен, так как применяются горючие газы [1].

22 стр., 10662 слов

Сварка и наплавка в среде углекислого газа

... Наплавка в среде углекислого газа: Оборудование. Для сварки и наплавки в среде углекислого газа выпускаются комплекты специального оборудования различных конструкций. В комплект входят автоматическая головка, подающий механизм, пульт управления, подогреватель, осушитель. Пост автоматической и полуавтоматической сварки и наплавки в углекислом газе, ...

Рисунок 1.17 – Схема газовой наплавки с присадкой

Автоматическая сварка, наплавка. При этом способе детали задвижек наплавляются на специальных установках проволокой сплошного сечения под флюсом или под защитным газом. Установка комплектуется сварочной головкой, также в нее входит устройство, в котором закрепляется деталь, источник питания и пульт управления (рис. 1.18).

Флюс защищает сварочную ванну, стабилизирует дугу, а также раскисляет или легирует металл, обеспечивая высокое качество шва. Процесс происходит так, деталь закрепляется, насыпается флюс, задаются нужные параметры наплавки. Мундштук головки вращаясь наплавляет по заданным параметрам. Процесс происходит стабильно, скорость регулируется плавно.

Наплавка производится на детали, изготовленные из сталей без предварительного подогрева металла. Самый производительный способ восстановления. Применение ограничено из-за того, что флюс изменяет химический состав шва, а это не всегда нужно. Трудоемко нанести флюс равномерно, из-за этого может получится не равномерная защита, некачественный шов. Нужно дорогостоящее оборудование. Целесообразно использовать при большом количестве деталей, большой программой выпуска [1].

1 – деталь; 2 – электродная проволока; 3 – дуга; 4 – шлаковая ванна; 5 – металлический расплав; 6 – сварной шов; 7 – шлаковая корка; 8 – флюс.

Рисунок 1.18 — Схема автоматической наплавки

Механизированная сварка, наплавка плавящимся электродом (проволокой) в среде защитного газа. Сущность процесса состоит в том, что металл клина наплавляется проволокой в среде защитного газа. Дуга горит между основным металлом детали и электродом – наплавочным материалом. Подача проволоки автоматическая. В качестве газа выступает аргон. Хотя чаще всего используют смесь с кислородом или углекислым газом. Это делается для стабилизации горения дуги (рис. 1.19).

При восстановлении наплавкой порошковой проволокой ванну защищают газообразующие вещества, наполнитель для самозащиты содержащие в проволоке. Для питания требуются однопостовые преобразователи или выпрямители. Проволока сплошного сечения дает большее проплавление, что нежелательно при восстановлении. Самозащитная (порошковая) же наоборот дает малое проплавление и качественный шов. Так же нужно тщательно выбирать состав газа. [6].

Рисунок 1.19 – Схема наплавки плавящимся электродов в среде газа Основные элементы: 1. Горелка 2. Сопло 3.Токопроводящий наконечник 4.Электродная проволока 5. Сварочная дуга 6. Сварной шов 7. Сварочная ванна 8. Основной металл 9. Капли электродного металла 10. Газовая защита

Проанализировав вышеизложенные способы восстановления задвижек была выбрана аргонодуговая наплавка [1].

Преимуществами аргонодуговой наплавки перед другими способами выступают: безопасность (невозможно воспламенение кислорода и, следовательно, понижается пожароопасность), универсальность (делает доступной работу с различными видами металла без образования оксидов), отсутствие шлаков, так как не используется флюсы и другие покрытия электродов (необходимость в зачистке шва отпадает) экономичность (аргон расходуется медленнее дорогостоящего гелия или других газов, используемых при сварке, что позволяет сократить расходы в сравнении с другими материала), простота (не требует длительных приготовлений и дополнительных затрат), надежная изоляция от окружающей среды, повышение качества и отсутствие нарушений кристаллической решетки в соединенной поверхности, показательная тепловая мощность дугового разряда, что положительно сказывается на качестве и скорости сварки [6].

1.6 Задачи проекта

По результатам анализа способов восстановления задвижек был выбран аргонодуговой способ. На основании анализа о высоте наплавленного слоя был сделан вывод о целесообразности применения аргонодугового способа наплавки. Проанализировав состояния вопроса можно сформулировать задачи, решение которых позволит достигнуть цели проекта:

1. Выбрать оборудование и материалы для наплавки

2. Рассчитать параметры режимов наплавки

3. Разработать технологию восстановления задвижки магистрального трубопровода

4. Экономически обосновать эффективность проекта

2 Выбор оборудования для наплавки уплотняющей поверхности клина.

2.1 Оборудование для наплавки

Для наплавки нужны устройства дающие постоянный ток. Сейчас выбор аппаратов огромен, промышленность выпускает большое количество различных устройств и установок. В качестве источника питания была выбрана установка BRIMA TIG 200P AC/DC. Выбор пал из-за невысокой стоимости и набор требуемых характеристик, которые имеются у установки.

BRIMA TIG 200P AC/DC универсальная инверторная установка для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом таких материалов, как сталь, алюминий, сплавы титана и т.д. Аппарат имеет широкий диапазон регулирования тока, а также параметры газа до сварки, такие как продувка газом до и после сварки, время спада тока и другие параметры.

Имеется форсаж дуги. Можно варить как тонкие металлы, так и толстостенные. Форсаж дуги дает то, что электрод не прилипает к изделию, находясь на очень близком расстоянии. Спадом тока можно регулировать время снижения тока, до полной остановки. В комплекте идет горелка с воздушным охлаждением, клеммы и техническая документация аппарата. Установка имеет хороший КПД около 85% Характеристика представлена в табл. 2.1. [16].

Таблица 2.1 — Техническая характеристика инверторной установки BRIMA TIG 200P AC/DC [16].

Характеристика Значение

Напряжение питающей сети, В 220

Частота питающей сети, Гц 50/60

Потребляемая мощность, кВт 3,9

Диапазон регулирования сварочного тока, А 10–200 Продолжение таблицы 2.1 ПВ, % 60

Напряжение холостого хода, В 56

Способ возбуждения дуги Высокочастотный

Максимальная толщина свариваемого металла на переменном токе, 10 мм

КПД, % 85

Габаритные размеры, мм 490х330х320

Вес, кг 20

Для процесса наплавки нужен неплавящийся электрод, отвечающий требованиям нашего процесса восстановления. Для наплавки стали выпускается множество различных электродов как отечественных, так и зарубежных. Широко применяют прутки из вольфрама. Использование вольфрамовых электродов обусловлено тем, что этот металл тугоплавкий и способный выдержать высокие температуры и при этом не расплавиться. Производство электродов идет из чистого вольфрама, но возможны и различные добавки, для повышения качества и стабильности горящей дуги.

Марки этих электродов обозначают процентное содержание различных примесей и добавок. Расход зависит от типа сварки и диаметра электрода. Во время процесса расход мал, из-за экономичности вольфрама и его свойств. Для сварки стали был выбран электрод марки WL-20 с синей маркировкой. Он является универсальным электродом для сварки всех типов стали и сплавов. Обозначение этого электрода несет собой следующую информацию: W – это первая буква в маркировке. Она обозначает, что электрод вольфрамовый. Вторая буква L – это оксид лантана. Цифра 20 – это 2% содержания добавки, а именно в нашем случае – лантана.

Такие прутки долговечны, по сравнению с другими. Они практически не загрязняют сварной шов. Добавка распределена по всей длине такого электрода, что позволяет длительное время не подвергать его заточке. А это, в свою очередь, важное преимущество при сварке или, в нашем случае наплавки, на постоянном токе от предложенного источника питания [6].

Основными показателями является легкий запуск дуги как первоначальный, так и последующие. Дуга устойчивая, даже при появлении каких-либо возмущений.

Вероятность прожога при сварке очень мала. Даже при совершении каких-либо ошибок или не соблюдения требования нашего процесса. Добавка повышает износостойкость в 1,5-2 раза по сравнению с электродом, изготовленным из чистого вольфрама без примесей и добавок. Увеличивается максимальный ток.

Чтобы защитить наше сварное соединение нужна какая-то защита. В нашем случае защитой будет выступать защитный газ – аргон. Можно использовать и смесь газов, но для нашего предложенного процесса это будет экономически не целесообразно.

Аргон легкий газ. Он не имеет ни цвет, ни запаха, ни вкуса. Добывают его из воздуха, поэтому, можно сказать, что этот источник неисчерпаемый. У этого газа есть три сорта. Высший, первый и второй. Отличие в его процентном содержании. Хранится газ в баллонах под давлением. Для нашего процесса был выбран аргон высшего сорта по ГОСТ 10157-2016 [14].

По физико-химическим показателям газообразный и жидкий аргон должен соответствовать нормам, указанным в таблице 2.2

Таблица 2.2 — Техническая характеристика аргона [14].

Наименование показателя Норма

Высший сорт Первый сорт 1 Объемная доля аргона, %, не менее 99,993 99,987 2 Объемная доля кислорода, %, не более 0,0007 0,002 3 Объемная доля азота, %, не более 0,005 0,01 Продолжение таблицы 2.2 4 Объемная доля водяных паров, %, не более, что 0,0009 0,001 соответствует температуре насыщения аргона водяными парами при давлении 101,3 кПа (760 мм Минус 61 Минус 58 рт.ст.), °С, не выше 5 Объемная доля суммы углеродсодержащих 0,0005 0,001 соединений в пересчете на СО2, %, не более

Для подачи аргона и поддержания нужного давления при процессе наплавки нужно какое-то устройство. Этим устройством выступает аргоновый регулятор, который подсоединяется к баллону с газом. Регулятор – устройство для регулирования давления и его понижения. Такое устройство можно отнести к типу регулирующей арматуры. Для нашего процесса восстановления был выбран малогабаритный аргоновый регулятор с ротаметром АР-40-КР1-м-Р1 «Сварог» 00000091546, который предназначен для понижения и регулирования давления аргона, поступающего из баллона, а также автоматического поддерживания рабочего расхода газа.

Так же предпочтение этому регулятору была отдано в связи с его невысокой ценой, что нам экономически выгодно. Выполнен по осевой схеме, за счет чего обладает компактными размерами при сохранении всех рабочих параметров на уровне крупногабаритных регуляторов. Регулятор имеет манометр высокого давления и поплавковый расходомер, для расхода газа. Вентиль на расходомере обеспечивает регулировку расхода газа.

Для выполнения наплавочных работ мало одного неплавящегося электрода нужна присадка. Исходя из состава металла клина задвижки была выбрана присадка для наплавки. В таблице 2.3 показан химический состав наплавленного металла клина нашей задвижки. Таблица 2.3 — Результаты анализа материала клина задвижки

Результаты анализа материалов клина задвижки № Химический элемент Содержание элемента в % Требования содержания сплава наплавки элемента в %к стали 20х13 клина задвижки по ГОСТ 5949-45

1 С 0,25 0,16 — 0,25 2 Mn 0,75 0,80 3 Si 0,63 0,80 4 P 0,033 0,035 5 S 0,018 0,25 6 Ni 0,26 0,30 7 Cr 12,8 12,0 -14,0

По химическому составу материал наплавки клина задвижки — сталь 20х13 по ГОСТ 5949-75 [1].

В качестве присадки можно использовать прутки схожие по составу с основным металлом, а именно присадка, сделанная из стали 20Х13 или присадки с легирующими добавками. Так как в нашем случае производится качественный ремонт, присадку нужно выбирать с составом, обеспечивающими хорошие эксплуатационные свойства.

Исходя из этого выбор был сделан в пользу стеллитов. Стеллиты – это прутки для наплавки на основе кобальта, никеля или железа. Для восстановления применяют в основном прутки на основе кобальта. Они лучше других поддаются обработке, менее склоны к трещинам, чем другие стеллиты. Но и применение других присадок не исключение. Изготавливают в виде литых прутков со шлифованной или необработанной поверхностью. Диаметры прутков видоизменяется от 3 и более мм.

Длина так же разные от 200 до 500 и более мм. Важные свойства этих прутков – это сохранение прочности, твердости при значительно высоких температурах. Стойкость к коррозии очень высока, что для деталей задвижки, работающей с нефтью главный определяющий фактор. Так же трение металл о металл без смазки они выдерживают очень длительно и без износа.

Для качественной наплавки стеллит должен соответствовать химическому составу по ГОСТу. Нормы указаны в табл.2.4.

Таблица 2.4 Химический состав присадок типа стеллит [17].

Марки Химический состав, % по массе

Основные элементы

Основа Углерод Хром Кремний Марганец Никель

Пр-С27 Железо 3,3-4,5 25,0-28,0 1,0-2,0 1,0-1,5 1,5- 2,0

Пр-В3К Кобальт 1,0-1,3 28,0-32,0 2,0-2,7 — 0,5-2,0

Пр-В3К-Р То же 1,6-2,0 28,0-32,0 1,2-1,5 0,3-0,6 0,1-2,0

Продолжение таблицы 2.4 [17]

Химический состав, % по массе

Марки Основные элементы Примеси, не более

Вольфрам Молибден Сурьма Сера Фосфор Железо

Пр-С27 0,2-0,4 0,08-0,15 — 0,07 0,06

Пр-В3К 4,0-5,0 — — 0,07 0,03 2,0

Пр-В3К-Р 7,0-11,0 — 0,02-0,1 0,07 0,03 3,0

2.2 Расчет параметра режимов наплавки

Для уменьшения проплавления требуется обеспечить режим, отвечающий требованиям. Требования при нашем процессе – не высокая глубина проплавления. Процесс восстановления – наплавка уплотняющих поверхностей клина задвижки. Клин представляет собой два диска диаметром 150 мм и толщиной 40 мм. Для начала нужно определить износ. Делается это путем дефектации и замеров. Поэтому:

1. Определяем износ клина задвижки

Рисунок 2.1 Эскиз изношенного клина задвижки а= 150 мм – длина рабочей поверхности; b= 2 мм – степень износа. Тогда площадь изношенной поверхности составляет S износа= 2×150= 450 мм2 Ширина изношенной уплотняющей поверхности b= 40 мм.

  • +

Наплавка износостойкой поверхности производится W — Cт в Ar

присадочным материалом марки ВЗК стеллит d= 3 мм.

Рисунок 2.2 – Схема наплавки в аргоне Основные элементы: 1.Неплавящийся вольфрамовый электрод 2. Сварочная дуга 3. Наплавленный металл 4.Основной металл 5.Ванна расплавленного металла 6. Присадочный пруток 7.Защитный газ аргон

Сечение прутка ВЗК стеллит S=πd2/4= 6,75 мм2

Высота наплавленного слоя h = h1+ Δh = 6мм. Даем припуск на механическую обработку Δh =4 мм (2 мм до наплавки и 2 мм после)

Ширина валика с = (2 ÷ 4) dпр =3×3=9 мм

Рисунок 2.3 — Эскиз наплавленного клина

Режим наплавки выбирается исходя из плотности тока на вольфрамовом электроде при I – прямой полярности. Известно, что jw= 12-90 A/мм2 допускается в горелках с водяным охлаждением. Для неизменного

  • + горения дуги Iw= 100 A. При сварке W — Cт в Ar статическая ВАХ дуги

имеет вид как показано на рисунке 2.4

Рисунок 2.4 – Вольт-амперная характеристика дуги

Тогда Uдуги определяем по рисунку 2.4. Uдуги= 10-20 В при изменении длины дуги от 1 мм до 10мм (далее обрыв).

Учитывая, что lдуги при сварке с присадкой должна быть равна 6 мм, то Uдуги = 13-14 В.

Чтобы исключить возмущение системы «U-Д» по lдуги, выбираем внешнюю ВАХ – крутопадающую (рис 2.5).

Тогда при ΔI=0 колебания lдуги у

  • + сварщика равны нулю. Расход Ar при сварке W — Cт выбирается равным

7-8 л/мин.

Исходя из расчетов, следует что: Iд = 100 А – сила сварочного тока при наплавке;

  • Uд = 22 В – напряжение дуги;
  • QAr = 8 л\мин – расход аргона при процессе;
  • dпр = 3 мм – диаметр присадки;
  • dэ = 3 мм – диаметр электрода из вольфрама; число слоев наплавленного металла = 3; число проходов = 8; h= 6 мм – высота наплавки; Δh= 2 мм — на мех.

обработку. Рисунок 2.5 – Внешняя вольт-амперная характеристика

3 Технология восстановления клина задвижки 30с41нж

Технология восстановления подразумевает под собой алгоритм операций при выполнении которых достигается нужный результат, а именно отремонтированный клин арматуры. При базовом процессе операции такие же, как и в проектном, за исключением способа наплавки. При базовом способе поверхность наплавляется при помощи покрытых электродов. При таком способе каждый проход требуется зачищать кордщеткой от шлака, что очень затягивает процесс.

И так рассмотрим основные операции технологического процесса.

3.1 Разборка арматуры

Перед разборкой следует убрать пыль и загрязнения с оборудования при помощи щетки и ветоши. Далее следует установить арматуру в тиски в вертикальном положении и зажать ее. Ослабить и отвинтить гайки на болтах, вывести болты из отверстий или пазов нажимной планки сальника (рис. 3.1) [18].

Рисунок 3.1 – Откручивание гаек нажимной планки

Поднять грундбуксу и втулку сальника вверх и извлечь набивку сальника (рис. 3.2) [18].

Рисунок 3.2 – Поднятие гранбуксы

Потом приподнять клин для исключения заклинивания, вращая шпиндель задвижки маховиком (рис. 3.3) [18].

Рисунок 3.3 – Поднятие клина

Далее отвинчиваются гайки крепления крышки к корпусу. С помощью набора головок и динамометрического ключа откручиваются гайки крепления крышки (рис. 3.4) [18].

Рисунок 3.4 – Откручивание гаек крышки

После раскрыть разъем крышки и корпуса с помощью малого монтажного лома. Установить маркером (лентой) метки на крышке и корпусе. Поднять крышку вверх и уложить на верстак (рис. 3.5) [18].

Рисунок 3.5 – Поднятие крышки с клином

На шпильки надеть предохранительные колпачки. Установить метки на клине, для фиксирования его положения в корпусе задвижки. Снять клин со шпинделя (рис. 3.6) [18].

Рисунок 3.6 – Снятие клина со шпинделя

После разборки следует проверить арматуру на наличие дефектов, установить степень износа уплотнительных поверхностей. [18].

3.2 Промывка клина

Чтобы проверить клин на наличие дефектов необходимо его отмыть от нефтяных продуктов, оставшихся в процессе эксплуатации. Требуется тщательно очистить его от грязи и ржавчины. Промывка клина осуществляется в промывочной установке АМ500 ЭКО. Сначала клин моется в горячем 10%-ном растворе каустической соды. Температура раствора 80-90 °C. Потом в горячей дистиллированной воде температурой 90°C. После промывки тщательная сушка на сетке или на расстеленной ветоши. Время промывки составляет 25 минут.

3.3 Дефектация арматуры

Дефектация арматуры начинается с визуального контроля. Контроль нужно осуществлять при помощи лупы и штангенциркуля. При контроле следует установить величину износа клина, выявить дефекты на уплотняющей поверхности [18].

На уплотнительных поверхностях седла допускаются поверхностные одиночные округлые несплошности максимальным размером до 1 мм в количестве 3 штуки на протяженности 100 мм по длине окружности седла или в количестве 5 штук на всей рабочей поверхности седла [1].

На поверхности клина допускаются поверхностные одиночные округлые несплошности максимальным размером до 1 мм в количестве 3 штуки на протяженности 100 мм по длине окружности седла или в количестве 9 штук на всей рабочей поверхности седла [1].

Осмотрев поверхности, можно установить износ и определить выбоины и несплошности. Критический износ уплотняющей поверхности 5 мм [6].

3.4 Механическая обработка.

Перед наплавкой требуется снять 2 мм с уплотнительных поверхностей клина. Поверхность должна быть ровной и не иметь глубоких выбоин и задиров (рис. 3.7).

Эту операцию следует проводить на станке ГАКС-Л-1 (СПА).

Станок предназначен для обработки как до наплавки, так и после нее. Также на нем можно выполнить процесс притирки.

Рисунок 3.7 – клин, подготовленный к наплавке

3.5 Аргонодуговая наплавка уплотнительной поверхности клина.

Прежде чем выполнять процесс восстановления требуется нагреть деталь. Для того, чтобы нагреть клин, до нужной температуры, можно воспользоваться газовой горелкой. Но при таком способе получить равномерный нагрев невозможно. Поэтому нагревают клин в печи ML 20/1150°C. Нагрев осуществляют до температуры около 450°C. После нагрева проводят процесс наплавки. Наплавка производится поочередно с двух сторон клина. Для наплавки используется источник BRIMA TIG 200P AC/DC. Аргонодуговую наплавку необходимо производить на постоянном токе прямой полярности [1].

Все необходимое оборудование было выбрано в пункте 2.1, а режимы процесса определены в пункте 2.2.

Процесс проводят только в нижнем положении. Не соблюдение этого требования повлечет за собой образование некачественных швов.

Нужно упомянуть про заточку электрода. Ведь без неправильной заточки не получится нужного валика, и невозможно добиться нужной глубины проплава. Рабочую часть электрода следует заточить под 45° на длину, равной от трех диаметров прутка вольфрама. Из сопла горелки электрод следует выставить на длину около 5-6 мм. Измерив нужную длину можно с помощью штангенциркуля. Наплавлять следует с радиальным направлением. Перекрывать друг друга валики должны на половину своей ширины (рис. 3.8) [1].

Рисунок 3.8 – Наплавленный клин арматуры

3.6 Термообработка клина

После наплавки клин можно накрыть асбестом и оставить на воздухе, но при таком способе охлаждения не получить требуемого результата. Могут появиться трещины, что крайне недопустимо. Поэтому термообработку нужно проводить в муфельной печи ML 20/1150°C. Для уменьшения внутренних напряжений произведем отжиг. Следует нагреть наплавленный клин до температуры около 600-700°C. Процесс производить в течении 2-2,5 часов, при указанных температурах. Охлаждать следует с печью (рис.3.9) [6].

Рисунок 3.9 – Муфельная печь ML 20 / 1150°C

3.7 Механическая обработка.

После того, как деталь остыла нужно произвести механическую обработку. Она производится на универсальном комплексном станке ГАКС-Л-1 (СПА).

Точить 2 мм с наплавленной поверхности клина. После производится притирка на этом же станке ГАКС-Л-1 (СПА).

Притирка выполняется шлифовальным диском, после производится доводка алмазной пастой (рис. 3.10) [18].

Рисунок 3.10 – Притирка клина

Увеличение скорости притира до 3 м/с дает прирост производительности. При механической доводке плоских и цилиндрических наружных поверхностей оптимальные скорости вращения притира составляют для предварительной доводки 15—20 м/с и для окончательной — 4 м/с. Скорость возвратно-поступательного движения деталей составляет 0,2—0,4 скорости вращения притира (рис. 3.11) [18].

Рисунок 3.11 — Качественно притертый клин

3.8 Сборка арматуры

Сборку арматуры следует производить в обратном порядке. Следует установить клин на головку шпинделя, ориентируя его по меткам, поставленным при разборке. Снять надетые ранее защитные колпачки со шпилек. Установить собранную крышку (со шпинделем и клином) в корпус, ориентируя ее по меткам, поставленным при разборке. Затянуть гайки «крест на крест» с помощью динамометрического ключа с моментом затяжки 16 кгсм. Установить грундбуксу и втулку сальника. Вставить болты в нажимную планку и затянуть гайки [18].

3.9 Испытание арматуры давлением

Для того чтобы проверить герметичность проведем гидроиспытания на специальном станке. Гидроиспытания восстановленной арматуры производятся на стенде ГАКС-И-1-10/600С (рис. 3.12) [18].

Рисунок 3.12 – Стенд для проверки задвижек

Следует установить задвижку на стенд, проверить водой давлением 1,6 Мпа. Источник давления специальный насос, входящий в состав стенда. На таком стенде можно увидеть визуально капли воды в местах протечек. Не допустим пропуск воды затвором при давлении 1,6 Мпа [18].

4 Экономическое эффективность проекта

В данном проекте предложенный способ ремонта задвижки сравнивается с базовым способом восстановления задвижек ручной дуговой наплавкой. Также нужно сравнить стоимость ремонта со стоимостью новой арматуры.

Для расчетов нужно привести краткие данные двух, рассматриваемых способов наплавки (табл.4.1) [11].

Таблица 4.1 — Краткая характеристика сравниваемых вариантов [11]; Базовый вариант Проектный вариант РДН. Наплавка выполняется штучными РАДН. Процесс наплавки в среде электродами. Наплавленный металла шва защитного газа выполняется при образуется за счет материала электрода и помощи горелки, с вольфрамовым расплавления основного металла в зоне электродом, и сопла, из которого действия дуги. Требуется зачищать подается защитный газ. кордщеткой каждый проход от Пруток стеллит ВЗК по химическому образовавшегося шлака. Также низкое составу намного лучше электрода качество наплавленного металла по причине УОНИ-13/НЖ и обеспечивает слабой защиты сварочной ванны Скорость качественный слой при наплавке. процесса намного меньше по сравнению с Газовая защита лучше покрытия аргонодуговой наплавкой. Прерывность электродов. Преимущества процесса из-за замены электрода, перегрева аргонодуговой наплавки: высокая источника питания очень сильно сказывается производительность, стабильный на скорости всего процесса наплавки. процесс сварки (наплавки), нет нужды в

зачистке шва. Меньший расход газа по

сравнению с другими способами.

Исходные данные по проекту представлены в таблице 4.2 [11].

Таблица 4.2 – Исходные данные по проекту*

Условн Варианты № ое Единица

Наименование показателей Базовы п/п обозна измерения Проектный

й

чение

Цена 1 кг:

  • электродов УОНИ-13/НЖ 1 Цэл ₽/кг 600 800
  • присадки стеллит ВЗК
  • электрод WL-20 (1 шт.) 130 Продолжение таблицы 4.2

Коэф. транспортно2 Ктз — 1,05 1,05

заготовительных расходов

Часовая тарифная ставка (6-й 3 Сч ₽/час 65 65

разряд)

Коэффициент доплат к основной 4 Кд — 1,88 1,88

заработной плате

Процент отчислений на 5 — % 12 12

дополнительную заработную плату

Коэффициент отчислений на 6 Ксн % 34 34

социальные нужды

Балансовая стоимость 35500 7 Цоб ₽ 38700

оборудования 1000

Норма амортизационных 8 На % 18 18

отчислений на оборудование 9 Мощность установки Му кВт 9,4 17

Коэффициент полезного действия 10 КПД — 0,7 0,85

установки 11 Стоимость электроэнергии Цэ-э кВт 2,5 2,5 12 Удельный расход защитного газа Узг Литр/мин — 12 13 Стоимость защитного газа: Аргон Цзг ₽/м3 14 Цена используемого инструмента Цинстр ₽ 500 0

Площадь, занимаемая 15 S м2 2,5 2,5

оборудованием

Норма амортизационных 16 Напл % 5 5

отчислений на площадь

Коэффициент учитыв. затраты на 17 Кмонт — 1,2 1,2

монтаж (демонтаж оборудования) 18 Стоимость приспособлений Цприсп ₽ 0 0 19 Коэф. цеховых расходов Кцех — 2,50 2,50

Нормативный коэффициент эконом. 20 эффект-ти доп. капитальных Ен — 0,33 0,33

вложений Продолжение таблицы 4.2 21 Годовая программа выпуска Nпр шт 1 1

* — цена по состоянию на 2018 г.

Расчет штучного времени: Базовый вариант: tшт=tп з+tо+tв+tотл+t +t 3,25 65 13 3,25 5,2 5 94 мин [11].

обсл н.п Проектный вариант: tшт=tп з+tо+tв+tотл+t +t 3,6 72 0 3,6 5,76 0 84 мин [11].

обсл н.п Базовый вариант: tо 60 М напл.мет Lш 60 490 3,2 = 65 мин [11];

  • I св. αнапл 160 9

tп з 0,05 t 0 0,05 65 3,25 мин; tв 0,2 t 0 0,2 65 13 мин (время на зачистку шва); tотл tо 0,05 65 0,05 3,25 мин; t 0,08 t 0 0,08 65 5,2 мин; обсл tн.п 5 мин;

  • Проектный вариант: tо 60 М напл.мет Lш 60 340 3,2 = 72 мин [11];
  • I св. αнапл 100 9

tп з 0,05 t 0 0,05 72 3,6 мин; tв 0 (время на зачистку шва не требуется); tотл tо 0,05 72 0,05 3,6 мин; t 0,08 t 0 0,08 72 5,76 мин; обсл tн.п 0 мин;

Масса металла [11]:

Базовый вариант:

М напл.мет ρ Fн 10 3 7,8 64 10 3 0,49 кг / м [11],

Проектный вариант:

М напл.мет ρ Fн 10 3 0,34 кг / м [11].

Площадь поперечного сечения:[11]:

Базовый вариант:

Так как уплотнительных поверхностей две, то:

  • Fн F F 32 32 64 мм 2 ;

1 2

Где F1= 2×16=32 мм

Проектный вариант:

  • Fн F F 24 24 44 мм 2 ;

1 2

Где F1= 2×12=24 мм

Длина швов:

Базовый и проектный вариант:

  • Lш = πD ∙ n = 3,14 ∙ 150 ∙ 7 = 3297 мм = 3,2 м;
  • Штучное временя отражено в таблице 4.3

Таблица 4.3 – Штучное время

Вариант tп з tо tв t отл. t

обсл.

t н.п. t шт

Базовый 3,25 65 13 3,25 5,2 5 94

Проектный 3,6 72 0 3,6 5,76 0 84

Капитальные вложения [11]:

Базовый вариант:

  • Кобщ = Кпр + Ксоп = 15,48 + 0 = 15,48 руб. [11];

Проектный вариант:

  • Кобщ = Кпр + Ксоп = 10,95 + 15040 =15050,95 руб. [11];

Базовый вариант:

  • Кпр = ∑Цоб ∙ kз = 38700 ∙ 0,0004= 15,48 руб. [11];

Проектный вариант:

  • Кпр = ∑Цоб ∙ kз = 36500 ∙ 0,0003 = 10,95 руб. [11];
  • Цоб для базового варианта – 38700 рублей, для проектного – 35500+1000=36500 рублей.

kз –

Количество оборудования, необходимого для выполнения ремонта:

Базовый вариант:

N пр tшт 1 94

n = 0,0004 ;[11];

об.расчетн Ф 60 3654 60

эф

Проектный вариант:

N пр tшт 1 82

n = 0,0003 ;[11];

об.расчетн Ф 60 3654 60

эф

Эффективный фонд:

Базовый и проектный варианты:

Ф (Д Т Д пред. Т сокр.) S (1 k р.п.)

эф. раб. см. [11];

250 8 8 7 2 1 0,06 3654 час

Базовый и проектный варианты: n 1

об.прин

Коэффициент загрузки:

Базовый вариант:

n

об.расчетн 0,0004

k з= 0,0004 ;

n 1

об. прин

Проектный вариант:

n

об.расчетн 0,0003

k з= 0,0003 ;

n 1

об. прин

Сопутствующие кап. Вложения для проектного варианта [11]: К соп. К монт. К дем. К площ. 7300 7740 0 15040 [11];

  • К монт. Σ(n Ц k монт.) 1 36500 0,2 7300

об. об. где k монт. – коэффициент монтажа, принимаем = 0,2.

К дем. Σ(n Ц k дем. ) 1 38700 0,2 7740

об. об. Затраты на доп. площадь:

К площ. (Sпр. баз.

площ Sплощ ) Цплощ. k д.пл. k з 0

так как Цплощ = 0. Удельные капитальные вложения на наше изделие [11]: Базовый вариант:

  • К баз. 15,48 К баз. общ. 15,48 руб ;
  • уд. Nг 1 Проектный вариант:

К пр. К пр. уд.

общ. 15050,95 15050,95 руб

Nг 1 К доп. К пр. К баз. 15050,95 15,48 15035,47 руб . [11];

  • общ. общ. Затраты на материалы: Базовый вариант: ЗМ ЗМосн. ЗМ техн. ЗМвсп. 0 1620 1620 руб [11];
  • Проектный вариант: ЗМ ЗМосн. ЗМ техн. ЗМвсп. 0 994,58 130 1124,58 руб ;
  • Затраты на материалы процесса наплавки [11]: Базовый вариант: ЗМсв. З 1620 руб [11];
  • эл.(пр.) Проектный вариант: ЗМсв.

Зсв.пров. Зз.г. 960 34,584 994,58 руб

Базовый вариант: ЗМ Н Ц 2,7 600 1620 руб ;

  • эл.(пр.) эл.(пр.) эл.(пр.)

Проектный вариант: ЗМ Н Ц 1,2 800 960 руб ;

  • эл.(пр.) эл.(пр.) эл.(пр.)

Базовый вариант: Н У L 0,833 3,2 2,7 кг ; эл.(пр.) ш(в)

Проектный вариант: Н У L 0,374 3,2 1,2 кг ; эл.(пр.) ш(в)

Базовый вариант: У k р М напл.мет. 1,7 0,49 0,833 кг / м [11];

  • Проектный вариант: У k р Мнапл.мет. 1,1 0,34 0,374 кг / м [11];
  • Затраты на аргон найдем по формуле: Для аргона: З з.г. Н з.г. Ц з.г. 576,4 60 10 3 34,584 руб ;
  • Итого: 330,15+29,3=359,45 руб. Ц з.г.
  • цена защитного газа, руб./м3 [11].

Норму расхода защитных газов рассчитывают по формуле: Н з.г. У з.г. L У доп 180 3,2 0,4 576,4 л ;

ш(в)

Расхода защитного газа на 1 метр шва [11]: У з.г. q з.г. t о1 8 22,5 180 л / м ;

  • tо 72 t о1 22,5 мин ;

L 3,2

ш(в) Дополнительный расход газа: У доп. t п

в q з.г. 0,05 8 0,4 л / м ; Затраты на электричество: Базовый вариант:

Р t Зэ-э об о Ц 3,84 65

3,3 5,94 руб [11];

η 60 э-э

0,7 60 Проектный вариант:

Р t Зэ-э об о Ц 2,2 72

3,3 3,10 руб [11];

η 60 э-э

0,85 60 Базовый вариант: Р Iсв U д 160 24 3840 Вт 3,84 кВт ; об Проектный вариант: Р Iсв U д 100 22 2200 Вт 2,2 кВт ; об Затраты на содержание применяемого оборудования: Базовый вариант: З А Р т.р 181 0,001 181 руб [11]; об об

Проектный вариант: З А Р т.р 152,5 0,0007 152,5 руб ; об об

Амортизационные отчисления на станки и т.д.: Базовый вариант:

  • ΣЦ Н а t шт 38700 20 94 А об 181 руб [11]; об Ф 100 k в.н 3654 100 1,1

эф Проектный вариант:

  • ΣЦ Н а t шт 36500 20 84 А об 152,5 руб [11]; об Ф 100 k в.н 3654 100 1,1

эф Затраты на ремонт оборудования [11]: Базовый вариант:

  • ΣЦ Нт.р k з 38700 24 0,0004 Р т.р об 0,001 руб ;

Ф 100 3654 100

эф Проектный вариант:

  • ΣЦ Н т.р k з 36500 24 0,0003 Р т.р об 0,0007 руб ;

Ф 100 3654 100

эф Базовый вариант:

  • Ц инстр Н а инстр t шт 500 15 94 Зинстр. 0 [11];

100 Т инстр Ф 60 100 8760 3654 60

эф Найдем траты на эксплуатацию площадей: Базовый вариант:

Sплощ Ц площ На площ k д.пл k з 2 3500 3 5 0,0004 Зплощ

100 N г 100 1 ; 0,42 руб Проектный вариант:

Sплощ Ц площ На площ k д.пл k з 2 3500 3 5 0,0003 Зплощ

100 N г 100 1 ; 0,315 руб Фонд заработной платы: Базовый вариант: ФЗП ЗПЛосн ЗПЛ доп 189,28 22,7 211,98 руб [11]; Проектный вариант: ФЗП ЗПЛосн ЗПЛ доп 166 19,92 185,92 руб . Основная заработная плата определяется по формуле: Базовый вариант: ЗПЛосн Сч t шт k зпл 65 1,6 1,82 189,28 руб […]; Проектный вариант: ЗПЛосн Сч t шт k зпл 65 1,4 1,82 166 руб ; Дополнительная заработная плата для рабочих [11]: Базовый вариант:

  • kд 12 ЗПЛ доп ЗПЛосн 189,28 22,7 руб ;

100 100 Проектный вариант:

  • kд 12 ЗПЛдоп ЗПЛосн 166 19,92 руб [11];

100 100 Отчисления на соц. нужды [11]: Базовый вариант:

  • Н соц ФЗП 36,6 211,98 Ос.н 77,5 руб [11] ;

100 100 Проектный вариант:

  • Н соц ФЗП 36,6 185,92 Ос.н 68 руб ;

100 100 Оценим стоимость нашего ремонта: Базовый вариант: С тех ЗМ З э — э З З ФЗП О с.н 1620 5,94 181

об площ 0,42 211,98 77,5 2096 руб Проектный вариант: С тех ЗМ З э — э З З ФЗП О с.н 1124,58 3,10 152,5

об площ 0,315 185,92 68 1534,41 руб Далее требуется рассчитать цеховую себестоимость: Базовый вариант: Сцех С тех Р цех 2096 473,2 2569,2 руб [11];

  • Проектный вариант: Сцех С тех Р цех 1534,41 415 1949,41 руб ;
  • Базовый вариант: Р цех k цех ЗПЛосн 2,5 189,28 473,2 руб [11];

Проектный вариант:

  • Р цех k цех ЗПЛосн 2,5 166 415 руб ;

Оценим производственную себестоимость:

Базовый вариант:

  • С произв С цех Р произв 2569,2 340,7 2909,9 руб [11];

Проектный вариант:

С произв С цех Р произв 1949,41 298,80 2248,21 руб

Базовый вариант:

  • Р произ. k произв ЗПЛ осн 1,8 189,28 340,7 руб [11];

Проектный вариант:

Р произ. k произв ЗПЛ осн 1,8 166 298,80 руб .

«Рассматриваемое изделие представляет узел, а именно клин, который входит в состав крупного изделия – задвижки. Расчет себестоимости можно закончить [11].

На этом расчет себестоимости закончен. Теперь следует составить калькуляцию расчетов (табл. 4.4).

Таблица 4.4. Калькуляция себестоимости ремонта изделия

Условные Базовый Проектный

Статьи затрат

обозначения вариант вариант 1. Затраты на материалы за вычетом

ЗМ 1620 1124,58 отходов 2. Затраты на электрическую энергию Зэ-э 5,94 3,10 3. Затраты на содержание и эксплуатацию технологического Зоб 181 152,5 оборудования 4. Затраты на содержание и эксплуатацию сборочно-сварочных З присп 0 0 приспособлений 5. Затраты на содержание и З инстр 0 0 эксплуатацию рабочего инструмента 6. Затраты на содержание и эксплуатацию производственных Зплощ 0,42 0,315 площадей 7. Затраты на заработную плату основных производственных рабочих ФЗП 211,98 185,92 (ФЗП) Продолжение таблицы 4.4 8. Отчисления на социальные нужды О 77,5 68

с.н Технологическая себестоимость С тех 2096 1534,41

Цеховая себестоимость Сцех 2569,2 1949,41 Общехозяйственные (общезаводские) Р произв 340,7 298,80 расходы Производственная себестоимость С произв 2909,9 2248,21

Определим снижение себестоимости:

Сбаз пр

ΔCполн полн Сполн 100% 2909,9 2248,21 100% 22,8% […].

Сбаз

полн 2909,9

Дадим оценку экономической эффективности предлагаемого проекта.

1) Годовой экономический эффект.

пр. пр Эг Сбаз Е К баз С Е К Nг

полн н уд полн н уд

2909,9 0,33 15,48 2248,21 0,33 15050,95 1 (2915 7215) 4300 руб

При проектировании новых технологических процессов изготовления сварных конструкций, повышающих их долговечность, ожидаемая прибыль от снижения себестоимости определяется по формуле [11]:

Д пр

С баз 2 5

Пр ож. Э у.г. С Nг 2909 2248,21 1 7448 ,5

полн Д полн 1,5

(6.3)

Д1 и Д 2

где – срок службы изделий соответственно по базовому и проектному вариантам [11];

  • Эта прибыль также будет являться чистой, так как это процесс ремонта, а значит налог на продажу не вычитается.

3) Рассчитаем срок окупаемости капитальных вложений:

К пр

Т ок общ 15050,95

2 года;

Прож 7448,5

Согласно [11], данное внедрение считается эффективным. Стоимость новой запорной арматуры на 2018 год находится в диапазоне 10000-19000 руб.

Приведем снижение трудоемкости и повышения производительности:

Снижение трудоемкости:

t баз пр

t шт шт t шт 100% 94 84

11% ;

t баз

шт 94

Повышение производительности:

100 * t шт 100 11 1100

ПТ = 12,4% .

100 — t шт 100 11 89

4.1 Выводы по разделу

1.Проектная технология (аргонодуговая наплавка в среде аргона) показала себя немного эффективней и производительнее, чем уже существующая (наплавка покрытыми электродами).

Это можно увидеть по произведенным выше расчетам, которые показывают экономическую эффективность и выгоду проектного варианта наплавки. Расчеты показали снижение трудоемкости на 11% и более, а производительность труда повышена на 12%

2. Новая технология окупится через 2 года, из-за увеличения срока службы арматуры до следующего ремонта.

3. Новая технология наплавки повышает качество продукции за счет использования присадки типа стеллит ВЗК. Данный способ ремонта значительнее повышает долговечность арматуры

4. Новая технология положительно отразится на условиях труда рабочих, так как в ходе расчетов получено то, что данная технология снижает трудоемкость процесса на 11%. Также отчасти сокращено время процесса, что также является положительным фактором.

5. С точки зрения техники безопасности внедренный процесс не на много безопаснее уже существующего, так как при аргонодуговой сварке выделяется большое количество аэрозолей, газов и пыли. Плюсом можно отметить меньшее разбрызгивание металла, который может попасть на спецодежду сварщика. Испарившегося металла меньше из-за хорошей газовой защиты. При сварке в защитном газе нет нужды в замене электрода, что уменьшает риск удара током и непригодность самого электрода при неправильной замене.

5 Безопасность и экологичность проекта

5.1. Планировка участка

Процесс восстановления клина арматуры производится в цеховых условиях. Сварочный пост наплавки показан на следующей схеме (рис. 5.1).

Рисунок 5.1 – Схема поста аргонодуговой сварки

Сварочный пост для ручной дуговой сварки (наплавки) в среде инертных газов: а — общий вид; б -план: 1 — вентиляция; 2 — рабочий стол; 3 — ящик для присадочных материалов; 4 — ящик для деталей; 5 — диэлектрический ковер; 6- сварочная горелка; 7 газовый шланг; 8 — стул; 9 – баллон с аргоном; 10 – минусовой провод; 11 источник питания дуги; 12 – заземление источника питания; 13 – плюсовой провод; 14 — ящик для отходов

5.2 Сущность технологического процесса

Проектный технологический процесс в данной работе выглядит следующим образом. В первую очередь выполняется разборка арматуры. Извлекается клин задвижки. Далее следует очистка, промывка и сушка клина.

После сушки производится дефектация. После выявления дефектов и величины износа производится механическая обработка. Производится предварительный подогрев и наплавка уплотнительной поверхности клина с помощью аргонодуговой сварки. Следующая операция отпуск и механическая обработка. Далее следует притирка клина и сборка арматуры. Заканчивается технологический процесс гидроиспытаниями арматуры [18].

5.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов

Опасные и вредные производственные факторы, сопутствующие процессу восстановления задвижки для трубопровода, могут привести к травмам, либо оказывать пагубное влияние на состояние здоровья рабочего (рабочих).

В процессе восстановления арматуры могут присутствовать следующие факторы – высокое напряжение, высокая температура металла, наличие вредных газов, движущиеся или быстровращающиеся детали, опасный рабочий инструмент. Более подробно опасные и вредные факторы в данном случае стоит рассмотреть на примере следующих операций, входящих в проектный технологический процесс: — Промывка и очистка — Механическая обработка — Наплавка — Термообработка

Таблица 5.1 Анализ опасных и вредных факторов № Операции Источник опасности Факторы п/п

Продолжение таблицы 5.1 1 Промывка и Промывочная установка Горячий раствор 10%-ой

очистка АМ500 ЭКО каустической соды

2 Механическая Станок ГАКС-Л-1(СПА) Движущиеся и вращающиеся

обработка механизмы, подвижные части

оборудования, заусенцы,

металлическая стружка 3 Наплавка Источник питания Brima Tig Высокая температура

200 ac/dc, баллон с аргоном металлической поверхности,

высокое напряжение,

повышенное инфракрасное и

ультрафиолетовое излучение,

брызги расплавленного

металла, высокая

концентрация газов. 4 Термообработка Муфельная печь ML 20 Повышенная температура

поверхностей оборудования и

детали.

5.4 Мероприятия по уменьшению влияния опасных факторов

Анализ методов снижения влияния опасных факторов при восстановлении клина арматуры представлен в таблице 5.2.

Таблица 5.2. Методы снижения влияния опасных факторов №

Операции Факторы Мероприятия п/п 1 Промывка Горячий раствор 10%-ой Спецодежда, перчатки,

каустической соды защитные очки,

проветривание помещения Продолжение таблицы 5.2 2 Механическая Движущиеся и вращающиеся Инструктаж, допуск рабочего

обработка механизмы, подвижные части при наличии квалификации,

оборудования, заусенцы, предупреждающие надписи и

металлическая стружка таблички, спецодежда,

защитные очки.

3 Наплавка 1) Высокая температура 1) Спецодежда, перчатки 2)

поверхностей 2) Высокое Заземление, изоляция 3)

напряжение 3) Маска сварщика, спецодежда

Ультрафиолетовое и 4) Спецодежда 5) Вентиляция,

инфракрасное излучение 4) респираторы

Брызги расплавленного

металла 5) Высокая

концентрация газов, пыли и

сварочных аэрозолей 4 Термообработка Повышенная температура Инструктаж, спецодежда,

поверхностей оборудования и клещи для извлечения детали

детали.

Также необходимо проведение регулярных инструктажей по технике безопасности при проведении работ. Основные рекомендации и требования отражены в типовой инструкции по охране труда электросварщиков РД 15334.0-03.231-00, РД 153-34.0-03.289-00, а также в ПОТ Р М 005-97.

5.5. Заключение по разделу

В ходе выполнения данного раздела выпускной квалификационной работы были выявлены вредные и опасные факторы, присутствующие при выполнении сварочных (наплавочных) работ, которые могут нести опасность жизни и здоровью рабочих.

Также выполнен анализ возможности устранения опасных факторов или снижения их влияния. По результатам анализа были подобраны мероприятия, которые помогут повысить безопасность в процессе восстановления задвижки. Благодаря данным мероприятиям, при условии соблюдения рабочими правил техники безопасности, требований технологической карты и нормативных документов, можно исключить риск получения вреда здоровью и травм рабочих. Поэтому для данного объекта не требуется разработка специальных средств индивидуальной и коллективной защиты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе была поставлена цель – экономия средств при ремонте арматуры и уменьшение себестоимости ремонта с помощью предложенного способа наплавки.

В ходе анализа состояния вопроса были сформулированы задачи проекта:

1. Выбрать оборудование и материалы для наплавки;

2. Рассчитать параметры режимов наплавки;

3. Разработать технологию восстановления задвижки магистрального трубопровода;

4. Экономически обосновать эффективность проекта;

В ходе решения задач были получены следующие результаты:

1. Выбрано оборудования с подходящими параметрами для

выбранного способа наплавки, которое обеспечивает бесперебойный

процесс ремонта;

2. Рассчитаны оптимальные параметры режима наплавки, исходя из

размеров детали с условием различных возмущений;

3. Разработана технология восстановления клина арматуры, которая в

разы увеличивает срок службы арматуры;

4. В ходе проведения экономических расчетов установлено, что

себестоимость ремонта ниже базового способа и намного ниже

стоимости покупки новой арматуры, а также в несколько раз

увеличивает срок службы после проведенного ремонта;

5. Проанализированы опасные и вредные факторы, сопровождающие

работу при ремонте арматуры и предложены средства защиты от них.

На основании вышеизложенного цель проекта можно считать

достигнутой.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/bakalavrskaya/naplavka-uplotnitelnyih-poverhnostey-armaturyi/