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!

    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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