Разработка мероприятий по снижению эксплуатационных рисков на магистральных газопроводах при проведении ремонтно-восстановительных работ с использованием лазерной сварки

Ерохин, Александр Андреевич Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Актуальность работы. Высокие требования к свойствам сварных соединений магистральных газопроводов, а также увеличение темпов их строительства и ремонта приводят к необходимости разработки новых технологий сварки и сварочного оборудования. В работе рассмотрен способ лазерной сварки в узкощелевую разделку кромок в качестве альтернативы дуговой сварки при строительстве и ремонте магистральных газопроводов. Объектом исследования данной работы являются модели участков магистрального газопровода со сварным швом, выполненным сварочным комплексом CRC-Evans и автоматической лазерной сваркой волоконным лазером.
Цель работы.

Введение……………………………………………..……………………………16
1 Литературный обзор……………………………………………..…………….19
2 Объект и методы исследования……………………………………………….20
3 Автоматическая сварка магистральных газопроводов………………………21
3.1 Автоматическая двухсторонняя сварка проволокой сплошного сечения в
защитных газах сварочным комплексом CRC-Evans………………………….21
3.1.1 Оборудование сварочного комплекса CRC-Evans AW…………….22
3.1.2 Сварочная головка P700………………………………………………22
3.2 Автоматическая лазерная сварка волоконным лазером…………………23
3.2.1 Классификация приемов и способов лазерной сварки волоконными
лазерами…………………………………………………………………………..24
3.2.2 Технология лазерной сварки магистрального газопровода………..32
3.2.3 Оборудование для лазерной сварки магистрального газопровода..34
4 Технологическое проектирование автоматической сварки магистральных
газопроводов……………………………………………………………………..36
4.1 Выбор марки стали свариваемого участка магистрального
газопровода………………………………………………………………………36
4.2 Сварочные материалы…………………………………………………….37
4.3 Режимы сварки магистрального газопровода……………………………37
5. Моделирование напряженно-деформированного состояния участков
магистрального газопровода…………………………………………………….41
5.1 Создание сетки конечных элементов…………………………………….41
5.2 Расчет участка магистрального газопровода на прочность…………….43
5.2.1 Расчет на растяжение…………………………………………………43
5.2.2 Расчет на сжатие………………………………………………………47

Разработка мероприятий по снижению эксплуатационных рисков на
магистральных газопроводах при проведении ремонтно-восстановительных
Изм. Лист № докум. Подпись Дата работ с использованием лазерной сварки
Разраб. Ерохин А.А. Лит. Лист Листов
Руковод. Антропова Н.А. 14 94
Консульт. Оглавление
Рук-ль ООП Шадрина А.В. НИ ТПУ гр. 2БМ81
5.2.3 Расчет на изгиб……………………………………………………….50
5.3 Анализ результатов моделирования……………………………………..54
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение…55
6.1 Расчет нормативной продолжительности выполнения работ…………..55
6.2 Расчет сметной стоимости работ…………………………………………56
6.2.1 Расчет затрат на материалы………………………………………….56
6.2.2 Расчет затрат на амортизационные отчисления……………………57
6.2.3 Расчет затрат на оплату труда……………………………………….57
6.2.4 Расчет затрат на страховые взносы………………………………….58
6.2.5 Расчет затрат на проведение мероприятия………………………….60
6.3 Обоснование экономической эффективности проекта………………….60
7 Социальная ответственность………………………………………………….62
Введение……………………………………………………………………….62
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности…..62
7.2 Производственная безопасность…………………………………………64
7.2.1 Анализ выявленных опасных и вредных факторов и мероприятия по
их устранению……………………………………………………………………65
7.3 Экологическая безопасность……………………………………………..70
7.3.1 Защита селитебной зоны……………………………………………..70
7.3.2 Защита атмосферы……………………………………………………70
7.3.3 Защита гидросферы…………………………………………………..71
7.3.4 Защита литосферы……………………………………………………71
7.4 Безопасность при чрезвычайных ситуациях…………………………….71
Заключение……………………………………………………………………….73
Список литературы………………………………………………………………75
Приложение А……………………………………………………………………80

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Ежегодно в ходе эксплуатации магистральных газопроводов на
территории России происходит более 100 аварии, приносящих материальные
убытки и вред окружающей среде. За последнее десятилетие более 40
процентов зарегистрированных разрушений были обусловлены
коррозионным растрескиванием металла под напряжением. Основная часть
разрушений магистральных газопроводов произошла в зоне сварного
соединения. Исходя из этого, можно сделать вывод, что в настоящее время
основным эксплуатационным риском является разрушение газопровода
вследствие коррозионного растрескивания под напряжением [1].
Высокая концентрация разрушений металла труб в зоне сварного
соединения обусловлена наличием остаточных сварочных напряжений,
которые, кроме того, могут накладываться на рабочие напряжения
газопровода, ускоряя зарождение трещин [2, 3, 4].
На образование остаточных напряжений влияют факторы, оказывающие
воздействие на протекание фазовых и структурных превращений при
кристаллизации стали. В частности, изменение объема металла при расплаве
и кристаллизации вызывает собственные или внутренние деформации и
напряжения при сварке. Они существуют в зоне сварного соединения без
приложения внешних нагрузок [5]. Если собственные напряжения будут выше
предела текучести металла, то образуются остаточные напряжения [6].
Величина остаточных сварочных напряжений напрямую зависит от
размеров зоны термического влияния. Это позволяет сделать вывод о том, что,
правильный выбор технологии сварки магистрального газопровода при
строительстве и ремонте позволяет уменьшить зону термического влияния,
Разработка мероприятий по снижению эксплуатационных рисков на
магистральных газопроводах при проведении ремонтно-восстановительных

В работе были рассмотрены технические возможности лазерной сварки
при строительстве и ремонте магистральных газопроводов, а также влияние
данной технологии на снижение эксплуатационных рисков.
Так же были построены модели напряженно-деформированного
состояния участков магистрального газопровода со сварным швом,
выполненным сварочным комплексом CRC-Evans и автоматической лазерной
сваркой волоконным лазером.
По результатам моделирования видно, что напряжения в сварных
соединениях, полученных методом лазерной сварки меньше, чем при
автоматической дуговой сварке. При растяжении – на 8,9%; при сжатии – на
7,5%.
По результатам расчета видно, что использование технологии лазерной
сварки позволяет сократить объем наплавки и число проходов и
соответственно экономить расходные материалы приблизительно на 66%.
Также данная технология производительнее на 43% по сравнению с самой
передовой автоматической дуговой сваркой на сегодняшний момент.
Переход к новому методу сварки магистральных газопроводов
перспективен и позволяет снизить затраты и количество времени на
строительство газопровода.
Также был проведен анализ факторов, оказывающих влияние на
здоровье персонала, обслуживающего газораспределительные станции.
Рассмотрены правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности.

Разработка мероприятий по снижению эксплуатационных рисков на
магистральных газопроводах при проведении ремонтно-восстановительных
Изм. Лист № докум. Подпись Дата работ с использованием лазерной сварки
Разраб. Ерохин А.А. Заключение Лит. Лист Листов
Руковод. Антропова Н.А. 73 94
Консульт.
Рук-ль ООП Шадрина А.В. НИ ТПУ гр. 2БМ81
Проведен анализ воздействия на окружающую среду, а именно на
атмосферу, гидросферу и литосферу. Приведены примеры источников
загрязнения, даны рекомендации. Проанализированы возможные
чрезвычайные ситуации, приведены рекомендации по действиям персонала и
обустройству рабочей зоны для снижения риска возникновения ЧС.
Проанализировав результаты моделирования и расчетов, можно с
уверенностью сказать, что использование технологии лазерной сварки при
строительстве и ремонте магистральных трубопроводов выгодно не только с
точки зрения надежности сварного соединения, но и экономически.

Лист
Заключение
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)