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!

    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 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
    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
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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