Разработка технологии сборки и сварки магистрального трубопровода диаметром 1420 мм

В работе рассмотрено механизированная сварка плавящимся электродом в защитном газе.
В процессе работы подобраны режимы сварки, подобрано сварочное оборудование; в результате проведенной работы разработаны операционные технологические карты.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 17
1 Общая часть ……………………………………………………………………………………………… 18
1.1 Описание сварной конструкции …………………………………………………………… 18
1.2 Материал сварной конструкции …………………………………………………………… 19
1.3 Выбор способа сварки …………………………………………………………………………. 21
1.3.1 Обоснование выбора способа сварки ……………………………………………………. 21
1.3.2 Сущность способа сварки в защитном газе плавящимся электродом …….. 21
1.3.3 Механизированная сварка в защитных газах плавящимся электродом ….. 22
1.3.4 Сущность способа ручной дуговой сварки покрытым электродом ………… 23
1.3.5 Ручная дуговая сварка покрытыми электродами …………………………………… 24
2 Сварочные материалы ………………………………………………………………………….. 28
2.1 Обоснование выбора сварочных материалов …………………………………………… 28
2.2 Характеристики выбранных сварочных материалов ……………………………….. 31
3 Сварочное оборудование ………………………………………………………………………. 35
3.1 Оборудование для полуавтоматической сварки плавящимся электродом
в среде защитных газов (метод STT)…………………………………………………………….. 35
3.1.1 Источник питания ……………………………………………………………………………….. 35
3.1.2 Подающий механизм …………………………………………………………………………… 37
3.1.3 Сварочная горелка……………………………………………………………………………….. 39
3.2 Оборудование для механизированной сварки плавящимся электродом … 40
3.3 Сборочно-сварочные приспособления …………………………………………………. 41
3.3.1 Приспособление для сборки и центровки труб ………………………………….. 41
4 Сборка и сварка стыка ………………………………………………………………………….. 43
4.1 Подготовка кромок деталей под сварку ……………………………………………….. 43
4.2 Сборка стыка ………………………………………………………………………………………. 43
4.3 Режимы сварки ……………………………………………………………………………………. 43
5 Неразрушающий контроль ……………………………………………………………………. 51
5.1 Визуальный и измерительный контроль ………………………………………………. 51
5.2 Ультразвуковой контроль ……………………………………………………………………. 51
5.3 Радиографический контроль………………………………………………………………… 52
5.4 Капиллярный контроль ……………………………………………………………………….. 53
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресусосбережение …. 55
6.1.1 Потенциальные потребители результатов разработки ……………………….. 55
6.2 Анализ конкурентных технических решений ……………………………………….. 56
6.3 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………………… 58
6.4 Планирование научно-исследовательских работ ………………………………….. 60
6.4.1 Структура работ в рамках научного исследования…………………………….. 60
6.4.2 Получение графика разработки технологии ………………………………………. 60
6.5 Бюджет научно-технического исследования ………………………………………… 65
6.5.1 Расчёт материальных затрат ……………………………………………………………… 65
6.5.2 Расчет материальных затрат на выполнение научно-технического
исследования (НТИ) …………………………………………………………………………………….. 66
6.5.3 Расчёт амортизационных отчислений ……………………………………………….. 67
6.5.4 Расчёт заработной платы и отчислений во внебюджетные фонды ……… 68
6.5.5 Расчёт общей себестоимости…………………………………………………………….. 69
6.5.6 Определение норм времени при сварке корневого слоя шва
предлагаемыми способами …………………………………………………………………………… 71
6.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования ……… 78
7 Социальная ответственность ………………………………………………………………… 82
7.1 Описание рабочего места …………………………………………………………………….. 82
7.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………. 82
7.2.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны) правовые
нормы трудового законодательства ……………………………………………………………… 82
7.2 Профессиональная социальная безопасность ……………………………………….. 84
7.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть на
рабочем месте при проведении сварочных работ ………………………………………….. 84
7.3 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных
и вредных факторов на сварщика …………………………………………………………………. 86
7.4 Электробезопасность …………………………………………………………………………… 88
7.5 Экологическая безопасность ……………………………………………………………….. 88
7.5.1 Анализ влияния процесса исследования на окружающую среду …………… 88
7.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 89
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 91
Список используемых источников ……………………………………………………………….. 92
Приложение А …………………………………………………………………………………………….. 96
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 102
Приложение В……………………………………………………………………………………………. 104
Приложение Г ……………………………………………………………………………………………. 108
Приложение Д……………………………………………………………………………………………. 113

В данной выпускной квалификационной работе проведена разработка
технологии сборки и сварки неповоротных кольцевых стыков труб диаметром
1420 мм и толщиной стенки 15,7 мм.
В ВКР проведена работа по выбору наилучшего способа сварки для
полевых условий строительства магистральных трубопроводов.
Механизированная сварка в защитных газах проволокой сплошного сечения
была предложена для сварки корневого слоя шва, а для выполнения
заполняющих и облицовочного слоев механизированную сварку порошковой
самозащитной проволокой.
Также представлены четыре неразрушающих метода контроля качества
сварных соединений.
Разработаны мероприятия по охране окружающей среды, по технике
безопасности и охране труда при строительстве магистральных трубопроводов.
Представлен технико-экономический анализ разработанного
технологического процесса изготовления неповоротных кольцевых стыков труб.

1.СТО Газпром 2-2.2-115-2007 – Инструкция по сварке магистральных
газопроводов с рабочим давлением до 9,8 МПа включительно
2.СНиП 2.05.06-85*- Магистральные трубопроводы.
3.РД-08.00-60.30.00-КТН-050-1-05 Руководящий документ сварка при
строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов.
4.Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х томах / Редкол.:
Г.А.Николаев и др.- М.: Машиностроение, 1978. – Т.2 / Под ред. А.И. Акулова,
1978. – 462 с.
5.Pipeliner-80S[Электронныйресурс].Режимдоступа:
https://www.lincolnelectric.com/assets/global/Products/Consumable_MIGGMAWWi
res-Pipeliner-Pipeliner-80S-G/c110016.pdfсвободный.Датаобращения:
15.05.2021.
6.Системы кислого и основного шлака [Электронный ресурс]. Режим
доступа: https://www.esabna.com/euweb/awtc/lesson3_18.htm свободный. Дата
обращения: 11.05.2021.
7.What is the STT Welding Technology? [Электронный ресурс]. Режим
доступа:https://doublegood.com.vn/en/what-is-the-stt-welding-technology/
свободный. Дата обращения: 11.05.2021.
8.What is Metal Inert Gas (MIG) Welding? [Электронный ресурс]. Режим
доступа:https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/mig-
welding-
004#:~:text=What%20is%20Metal%20Inert%20Gas,pool%20from%20a%20welding
%20gun.&text=The%20gun%20feeds%20a%20shielding,weld%20pool%20from%2
0airborne%20contaminants свободный. Дата обращения: 15.05.2021.
9.LB-62U[Электронныйресурс].Режимдоступа:
http://www.welding.su/catalog/electrode/electrody_177.htmlсвободный.Дата
обращения: 15.05.2021.
10. What is GMAW – STT? [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://shipbuildingknowledge.wordpress.com/2019/07/12/what-is-gmaw-stt/
свободный. Дата обращения: 11.05.2021.
11. РД25.160.10-КТН-016-15.Магистральныйтрубопроводный
транспорт нефти и нефтепродуктов. Неразрушающий контроль сварных
соединений при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов.
12. А.И. Акулов, Т. А Бельчук., В. П. Демянцевич «Технология и
оборудование сварки плавлением». М., Машиностроение, 1977. -432с.
13. Порошковая проволока innershield [Электронный ресурс]. Режим
доступа:
http://www.lincolnweld.ru/products/Katalog/Svarochnye_materialy/Provoloki_poros
hkovye_gazozaschitnye_i_samozaschit/Samozaschitnye_poroshkovye_provoloki_/Sa
mozaschitnaya_provoloka_innershield_kak_eto_rabo свободный. Дата обращения:
11.05.2021.
14. Порошковая проволока Innershield® NR®-203Ni1[Электронный
ресурс].Режимдоступа:
http://www.lincolnweld.ru/files/uploads/files/innershield%20nr%20203%20ni1.pdf
свободный. Дата обращения: 11.05.2021.
15. «Сварка в машиностроении»: Справочник в 4-х т./Редкол.: Г.А.
Николаев(пред.)идр.–М.:Машиностроение,1979–Т.3/Подред.В.А.
Винокурова. 1979.–567 с.
16. INVERTEC®: STT II [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://www.lincolnelectric.com/ru-
ru/equipment/Pages/product.aspx?product=K1526-2(LincolnElectric)свободный.
Дата обращения: 15.05.2021.
17. LN-25PRO[Электронныйресурс].Режимдоступа:
https://www.lincolnelectric.com/ru-
ru/Equipment/Pages/product.aspx?product=K2613-5(LincolnElectric)свободный.
Дата обращения: 15.05.2021.
18. Magnum300[Электронныйресурс].Режимдоступа:
https://www.lincolnelectric.com/en-
za/equipment/Pages/product.aspx?product=Products_GunTorch_GunsandTorches-
Magnum-Magnum300035-045Liner(LincolnElectric)&producttype=gtсвободный.
Дата обращения: 15.05.2021.
19. FLEXTEC®500[Электронныйресурс].Режимдоступа:
https://www.lincolnelectric.com/ru-
ru/equipment/Pages/product.aspx?product=K4091-1(LincolnElectric)свободный.
Дата обращения: 15.05.2021.
20. Центратор ЦВ-147 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://xn-
-80acic6ajioccpcep6a7l.xn--p1ai/tsentratory-vnutrennie-gidravlicheskie-
tsv/tsentrator-vnutrennij-gidravlicheskij-tsv-147свободный.Датаобращения:
15.05.2021.
21. ТехнологияSTT[Электронныйресурс].Режимдоступа:
http://www.lincolnweld.ru/news/2805/ свободный. Дата обращения: 28.04.2021.
22. ППЧ-20-10(установкапредварительногоподогревастыков)
[Электронныйресурс].Режимдоступа:
https://katran.pro/catalog/product/ppch_20_10_ustanovka_predvaritelnogo_podogrev
a_stykov/ свободный. Дата обращения: 11.05.2021.
23. ГВ «Кольцо» 1420 [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://prome-tech.ru/950-gorelki-gazovozdushnye-koltsevye/1852-gorelka-
gazovozdushnaya-gv-koltso-1020-1420 свободный. Дата обращения: 15.05.2021.
24. СТО Газпром 2–2.2–136–2007. Инструкция по технологиям сварки
при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов.
25. ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация.
26. Куликов О.Н. Охрана труда при производстве сварочных работ.:
Академия, 2006 – 176 с.
27. П.П. Кукин, В.Л. Лапин. Е.А. Подгорных и др. Безопасность
жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств
(Охрана труда). Учеб. пособие для вузов / М.: Высшая школа, 2004. – 298 с.
28. Брауде М.З. “Охрана труда при сварке в машиностроении”/ М.:
Машиностроение, 1978. – 141 с.