Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
Цель работы – изучение структуры сварного шва и зоны термического влияния.
Объектом исследования является: процесс электронно-лучевой сварки в вакууме.
Предмет исследования – сварной шов, термоизолированной наружной (несущей) трубой с внутренней трубой (кожухом) полученного с помощью электронно-лучевой сварки в вакууме.
В процессе исследования проводились – измерения микротвердости образцов вдавливанием алмазных наконечников, проведен рентгенофазовый анализ.
В результате исследования разработана технология ЭЛС термоизолированной трубы, проведен анализ структуры сварных соединений и зоны термического влияния.
Введение……………………………………………………………………………….16
1. Обзор литературы…………………………………………………………………..18
1.1 Устройство Трубы лифтовой теплоизолированной…………………………….18
1.2 Обзор отечественных и зарубежных конструкций теплоизолированных
труб…………………..…………………………………………………………………20
1.3 Преимущества теплоизолированной внутрискважинной трубы………………27
1.4 Стали, применяемые для производства термолифтовых труб…………………28
1.5 Концентрированные потоки энергии……………………………………………29
1.6 Особенности электронно-лучевой сварки в вакууме…………………………..38
1.7 Постановка задачи………………………………………………………………..41
2. Материалы, оборудование и методы исследования…………………………….43
2.1 Материал лифтовых труб…………………………………………………………43
2.2 Оборудование для сварки…………………………………………………………44
2.2.1 Устройство вакуумной электронно-лучевой сварки и режимы сварки……..44
2.3 Анализ структуры сварных соединений…………………………………………45
3. Экспериментальная часть………………………………………………………….46
4. Финансовый менеджмент и ресурсоэффективность и ресурсосбережение……51
4.1 Планирование работ по электронно-лучевой сварке теплоизолированной
лифтовой трубы……………………………………………………………………….51
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений…………………………………51
4.1.2 SWOT – анализ………………………………………………………………….52
4.1.3 Определение возможных альтернатив проведения научных исследований..56
4.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации……………………………56
4.1.5. Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования……………..……………………………………………………………59
4.1.6 Разработка устава научно-технического проекта…………………………….60
4.1.7 Определение трудоемкости выполнения работ………………………………63
4.1.8 Разработка графика проведения проекта………………………………………64
4.2 Обоснование необходимых инвестиций для разработки и внедрения ИР……69
4.2.1 Бюджет затрат на проектирование…………………………………………….69
4.2.2 Расчет материальных затрат проекта………………………………………….69
4.2.3 Основная заработная плата и дополнительная заработная плата
исполнителей проекта………………………………………….……………………..70
4.2.4 Отчисления в социальные нужды………………………………………………72
4.2.5 Накладные расходы……………………………………………………………..73
4.2.6 Формирование бюджета затрат проекта………………………………………74
4.3 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования…………………….………………..75
5. Социальная ответственность………………………………………………..……..78
5.1 Введение……………………………………………………………………………78
5.2 Производственная безопасность…………………………………………………79
5.2.1 Вредные факторы……………………………………………………………….80
5.2.1.1 Производственный шум………………………………………………………80
5.2.1.2 Ультрафиолетовое излучение (УФИ)…….………………………………….83
5.2.1.3 Освещение рабочей зоны……….…………………………………………….84
5.2.1.3 Запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны…….………………90
5.2.2 Опасные факторы……………………………………………………………….91
5.2.2.1 Защита от поражения электрическим током………………………………..91
5.2.2.3 Пожарная опасность…………………………………………………………..94
5.3 Экологическая безопасность……………………………………………………..97
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………………………….98
Заключение…………………………………………………………………………..101
Список использованных источников………………………………………………103
Приложение А (справочное)………………………………………………………..105
Перспективы развития газового комплекса России связаны с разработкой
крупнейших газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений
полуострова Ямал (Бованенковское, Харасавэйское, Новопортовское и др.), в
геологическом разрезе которых распространены многолетнемерзлые породы
(ММП). Эксплуатация скважин в сложных геокриологических условиях часто
сопровождается протаиванием и разрушением мерзлых пород в околоствольном
пространстве скважин, обвалами грунта на устье скважин, смятием обсадных
колонн и перекосом фонтанных арматур, возникновением затрубных и
межтрубных газопроявлений, образованием газогидратных пробок и т.д. Все это
приводит к увеличению эксплуатационных расходов на ремонт и обслуживание
скважин. Актуальными являются вопросы обеспечения термоизоляции обсадных и
лифтовых колонн для эффективной надежной эксплуатации скважин на
месторождениях, находящихся в районах залегания ММП.
Применение в конструкции скважин северных месторождений
теплоизолированных обсадных и лифтовых труб (ТЛТ) позволяет замедлить
оттаивание мерзлоты, образование гидратов и парафиновых отложений в
скважинах, сократить расстояния между устьями теплоизолированных скважин в
кустах, уменьшить температурные потери в термальных и нагнетательных
скважинах, увеличить межремонтный период скважин. В настоящее время
широкое распространение получило использование ТЛТ при закачке пара в
скважину для повышения коэффициента нефтеотдачи на месторождениях с
высоковязкой нефтью, а также при добыче используемых для отопления
геотермальных вод.[1]
Теплоизолированная труба состоит из двух труб, установленных одна
внутри другой. Наружная (несущая) труба и внутренняя труба (кожух) соединены
методом РД сварки и создают конструкцию с герметичным межтрубным
пространством. Межтрубное пространство заполнено многослойной изоляцией и
завакуумировано – давление не более 8·10-2 Па. В ТЛТ применена новая
инновационная технология сохранения вакуума в течение длительного срока
эксплуатации – применение специальных газопоглотителей (так называемых
геттеров), которые вбирают в себя остаточные газы после вакуумирования и газы,
выделяющиеся из металла труб в процессе эксплуатации – в основном это
свободный водород. Гарантированный расчетный период сохранения заданного
исходного значения вакуума – 30 лет [2].
Поскольку объем производства данных труб постоянно растет возникает
задача применения более эффективного способа сварки, чем РДС. Кроме того
новый способ сварки должен основываться на непосредственном отсутствии
человека в технологическом процессе. В данном контексте наиболее подходящим
способом сварки могут выступать концентрированные потоки энергии. Поскольку
в производстве ТЛТ на предприятии ООО «НПФ Кубаньнефтемаш» уже
используется электронно-лучевая сварка пробки с трубой [ТМ 2018 №6],
целесообразно расширить ее применение и на сварные узлы наружной трубы с
внутренней.
Цель данной работы заключается в изучении структуры сварного шва и
зоны термического влияния термоизолированной наружной (несущей) трубой с
внутренней трубой (кожухом) полученного с помощью электронно-лучевой сварки
в вакууме.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить
следующие задачи.
1. Провести электронно-лучевую сварку термоизолированной наружной
(несущей) трубой с внутренней трубой (кожухом).
2. Вырезать образцы сварных соединений, приготовить шлифы,
подобрать травитель для выявления структуры и осуществить анализ
микроструктуры сварных соединений.
3. Провести замер микротвердости (HV) по ГОСТ 9450-76 «Измерение
микротвердости вдавливанием алмазных наконечников» на приборе ПМТ-3
сварных соединений.
4. Сделать анализ полученных результатов
5. Дать рекомендации о возможности использования ЭЛС
термоизолированной наружной (несущей) трубой с внутренней трубой (кожухом)
в условиях ООО «НПФ Кубаньнефтемаш».
1 Обзор литературы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.1 (20 отзывов)
4.8 (30 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
4.9 (5 отзывов)
4.6 (522 отзыва)
4.9 (826 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
4.7 (46 отзывов)
