ВСТУП
Метою мого курсового проекту є розробка, складання і зварювання системи аварійного охолодження зони. Типова система аварійного охолодження активної зони складається з двох вузлів: пасивного і активного.
Пасивний вузол призначається для початкового швидкого затоки активної зони водою з добавкою борної кислоти при розриві трубопроводу першого контуру, який призводить до швидкого падіння тиску і обезводнення активної зони. У нього входять ємності САОЗ, з'єднані трубопроводами з корпусом реактора. Ємність системи аварійного охолодження зони (САОЗ) являє собою судину високого тиску, розташований вертикально. У робочому стані ємність заповнена водою, що містить борну кислоту (поглинач нейтронів), і азотом. Ємність САОЗ призначена для забезпечення екстреного затоки активної зони реактора необхідною кількістю теплоносія в перший момент аварійної ситуації, пов'язаної з великою течею теплоносія з першого контуру. Тиск в ємності САОЗ створюється азотом. Система аварійного охолодження зони складається з чотирьох незалежних один від одного ємностей, кожна з яких з'єднана трубопроводом з корпусом реактора. Подача теплоносія від двох ємностей проводиться в простір над активною зоною, а від двох ємностей - під активну зону реактора. Максимальна аварія, на яку розрахована система аварійного охолодження зони: миттєвий поперечний розрив головного циркуляційного трубопроводу. Активний вузол САОЗ складається з двох незалежних контурів: аварійного розхолоджування та аварійного вприскування бору. Контур аварійного розхолоджування реактора призначений для розхолоджування реактора після відпрацювання пасивного вузла САОЗ. Крім того, цей контур використовується для планового розхолоджування реактора. Контур аварійного вприскування бору призначений для створення і підтримки підкритичності активної зони, а також підживлення при аварійному розхолоджування. А до його складу входять насоси аварійного вприскування бору, бак запасу концентрованого розчину бору, трубопроводи і арматура. Актуальністю даного проекту є те, що системам безпеки АЕС приділяється виключно велику увагу тому це безпека персоналу АЕС і всіх жителів міста. Аварії на АЕС можуть призвести до незворотних наслідків і екологічних катастроф.
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Характеристика заданої зварної конструкції
Дана зварна конструкція тобто система аварійного охолодження активної зони реактора працює під тиском. Система являє собою посудину високого тиску розташований вертикально. У робочому стані ємність заповнена водою, що містить борну кислоту і азот.
Систему аварійного охолодження активної зони виготовляють відповідно до "Правил будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском. ПБ 03-576-03" відносяться до групи судини 3.
Дане зварне з'єднання являє собою циліндричну обичайку, до якої приварюються фланці і патрубки. Діаметр обичайки 1200 мм, товщина стінки 30 мм, довжина 1285 мм. Робочий тиск 1,6 МПа.
Випробування судин повинно проводитися з кріпленням і прокладками, передбаченими в технічній документації.
Різниця температур стінки судини і навколишнього повітря під час випробування не повинна викликати конденсацію вологи на поверхні стінки судини.
При заповненні посудини водою повинен бути вилучений повітря з внутрішніх порожнин. Пробний тиск при гідравлічному випробуванні повинен контролюватися двома манометрами. Після проведення гідравлічного випробування, повинна бути повністю вилучена.
Дана конструкція є технологічною, всі шви доступні можливе зварювання швів механізованим і автоматичним способами зварювання. У зв'язку з тим що конструкція схильна високому робочому тиску контроль швів виробляємо зовнішнім оглядом і ультразвуком.
1.2 Обгрунтування вибору марки стали зварної конструкції
Вибір марки стали для конструкції залежить від безлічі різних факторів, головним з яких є умови в яких вона буде працювати, і зварюваність сталі.
Дана зварна конструкція, тобто система аварійного охолодження активної зони зроблена зі сталі 20К. Дана сталь є конструкційної і є низьковуглецевої так як вміст у ній вуглецю 0,16%. Призначення даної стали це зварні вузли котлів та посудин, трубопроводів.
Таблиця 1 Хімічний склад сталі
Таблиця 2 Механічні властивості сталі
Визначаємо технологічну міцність сталі 20К за хімічним складом, шляхом визначення еквівалента вуглецю за формулою,%
де С-вміст вуглецю,%;
Mn-вміст марганцю,%;
Ni-вміст нікелю,%;
Cr-вміст хрому,%;
Si-вміст кремнію,%;
P-вміст фосфору,%;
Cu-вміст міді,%.
За зробленому розрахунку еквівалент вуглецю склав 0,26% і товщина стали 36мм, отже, підігрів металу не потрібен. Сталь добре зварюється.
1.3 Технічні умови на прокат, заготовки і деталі
Вхідний контроль металу (труб, листів, профільного прокату), конструктивних елементів обичайок і трубопроводів, для виготовлення, монтажу або ремонту енергетичного, об'єкта, включають такі контрольні операції:
- Перевірку наявності сертифіката, повноти наведених у ньому даних і відповідності цих даних вимогам стандарту, технічних умов або конструкторської документації;
- Перевірку наявності маркування і відповідність її сертифікатних або паспортним даним;
- Огляд металу і конструктивних елементів для виявлення поверхневих дефектів і пошкоджень.
При відсутності сертифіката або неповноту сертифікатних даних застосування цього металу може бути допущено тільки після проведення випробувань, що підтверджують відповідність металу усіма стандартами.
У ході проведення випробувань виявляють хімічний склад, фізичні властивості, а так само визначають зварюваність сталі.
Конструктивні елементи, що не мають заводського паспорта (сертифіката), не можуть бути допущені для подальшого виробництва (монтажу, ремонту, укрупнення).
Цей стандарт поширюється на листову гаряче катану сталь шириною 500мм і більше, виготовлених з листів толщенной від 0,40 до 160мм і рулонах товщиною від 1,2 до 12 мм. Стандарт повністю відповідає СТ РЕВ 1969-79 для сталі толщенной від 1 до 2,8 мм і СТ РЕВ 3901-82 для сталі товщиною від 3 до 160 мм.
Листова сталь підрозділяється:
- По точності прокату:
а) підвищеної точності - А;
б) нормальної точності - Б;
- По пластичності:
а) підвищеної пластичності - ПЗ;
б) високої пластичності - ПВ;
в) покращуваного пластичності - ПР;
г) нормальної пластичності - ПН
1.4 Технічні умови на складання
На всіх, що надходять на монтажний майданчик деталях, до початку збирання, майстром (або іншою відповідальною особою) має бать перевірено наявність клейм, маркування, а також сертифікатів заводу-ізготовтіеля, що підтверджують відповідність деталей їх призначенням. При відсутності клейм, маркування та сертифікатів деталі до подальшої обробки не допускаються. При підготовці стикових з'єднань під зварювання необхідно перевірити їх відповідність кресленням і вимогам НТД.
Слід також перевірити:
-Відповідність форми, розмірів і якості підготовки крайок пропонованим вимогам (обробку фасок під зварювання і розміри кромок перевіряють спеціальними шаблонами);
-Якості зачищення поверхонь деталей, що зварюються;
-Правильність виконання переходів від одного перерізу до іншого;
-Відповідність мінімальної фактичної товщини деталей, підготовлених під зварювання встановленими допусками.
Безпосередньо перед складанням виготовлені під зварювання кромки і прилеглі до них ділянки поверхонь деталей повинні бути зачищені до металевого блиску і знежирені, а так само необхідно проконтролювати зазор зварного з'єднання в залежності від товщини металу та відповідно до ГОСТ. Ширина зачищених ділянок, рахуючи від кромки оброблення, повинна бути не менше 20 мм. При складанні стику необхідно передбачити можливість вільної усадки металу шва в процесі зварювання; не допускається виконувати складання стику з натягом.
1.5 Технічні умови на зварювання
Зварювання конструкцій повинні виробляти зварники, які пройшли теоретичну та практичну підготовку та мають посвідчення, що встановлюють їх кваліфікацію та характер робіт, до яких вони допущені.
Виробляти її можна тільки після приймання ВТК складання під зварювання. Поверхні, що підлягають зварюванню, повинні бути ретельно очищені від іржі, бруду, масла, вологи. Спосіб зварювання залежить від умов виробництва, технологічних і техніко-економічних даних.
Зварювання конструкцій повинна вироблятися у відповідності з технологічним процесом, що встановлює послідовність складально-зварювальних робіт, спосіб зварювання, зварювальну апаратуру, джерело живлення, пристосування і допоміжне обладнання, зварювальні матеріали, порядок накладення зварних швів, режими зварювання і т.д.
Креслення конструкції повинні передбачати таке розташування, а технологічний процес такий порядок накладення зварних швів, щоб усадці напруження і деформації елементів конструкції були мінімальними.
При виборі режиму зварювання необхідно враховувати вплив елементів режиму на розміри, форму і склад шва. Правильність вибору режиму слід перевіряти технологічної пробою на контрольних зразках, виготовлених з матеріалу тієї ж марки і товщини і з тією ж підготовкою поверхні під зварювання, як у зварюваних деталей.
При багатопрохідної зварюванні швів стикових з'єднань не допускати суміщення кратерів в одному перерізі. Кожен наступний прохід повинен накладатись після ретельної зачистки від шлаку попереднього проходу.
Зварювання повинно проводитися при плюсовій температурі, виконання робіт при мінусовій температурі слід проводити за спеціальною технологією, розробленою для кожного конкретного випадку. На ділянці, де проводяться роботи, допускається коливання напруги живильної мережі в межах ± 10%.
1.6 Технічні умови на зварювальні матеріали
Зварювальна дріт, яку виготовляють за ГОСТ 2246-70 і за спеціальними технічними умовами, застосовувана при газовій і електрошлакового напівавтоматичного й автоматичного зварювання під флюсом і захисних газах.
На надійшла, на завод зварювального дроту повинні бути сертифікат та бирки з зазначенням марки дроту, номери плавки та хімічного складу, державного стандарту на дріт, найменування або товарного знаку підприємства-постачальника.
Цех повинен отримувати дріт зі складу обов'язково з сертифікатом і контрольним хімічним аналізом. Перед вживанням зварювальний дріт повинна бути очищена від бруду, масла, іржі. Очищати дріт можна хімічним травленням на спеціальних очисно-намотувальних пристроях або дробеструйной очищенням. Очищена дріт повинна зберігається в місцях, що виключають її забруднення і потрапляння на неї вологи.
Для зварювання на автоматах і напівавтоматах дріт намотують у касети. На поверхню касети повинна приклеюватися етикетка із зазначенням марки намотаною дроту, її діаметра і номери плавки. Етикетку запевняють виробничий майстер, ВТК і обличчя, що робило намотування.
Флюси, застосовувані для зварювання, повинні відповідати ГОСТ 9087-69. На кожному мішку, ящику, бочці повинна бути наклеєна етикетка із зазначенням заводу-виготовлювача, номера партії, марки флюсу та грануляції.
Перед використанням флюс необхідно просушити на протязі 2-3 годин; склоподібний при температурі 100-120 0 С, пензовідний - при температурі 300-350 0 С.
1.7 Технічні умови на контроль і приймання готової зварної конструкції
Якість продукції згідно з ГОСТ 15467-79 є сукупність властивостей продукції, що обумовлюють її придатність задовольняти певні потреби відповідно до її призначення. Показники якості зварних з'єднань визначають шляхом їх контролю як сукупність ряду властивостей, таких, як надійність, ступінь працездатності, міцність, структура металу шва і біляшовній зони, корозійна стійкість, відсутність дефектів, число і характер виправлень і т. п.
Етапи організації контролю в зварювальному виробництві повинні включати послідовно всі стадії:
- Контроль документації на стадії проекту - вибір конструкції з'єднань і технології збирання-зварювання; вибір основного металу, обгрунтування норм допустимих дефектів і плану контролю; вибір методу контролю і забезпечена дефектоскопічності конструкцій і т. д.;
- Контроль конструктивно-технологічних факторів - перевірка підготовки виробництва, умов, якості і точності заготовки-збірки, підготовки та зберігання вихідних матеріалів, паспортизації та дисципліни зварників, режимів зварювання, апаратури і т. п.;
- Контроль продукції - раціональне використання руйнують і неруйнівних методів контролю. Поряд з контролем зварних з'єднань як готової продукції необхідний поопераційний контроль окремих швів.
На всіх стадіях технології необхідна перевірка якості самих контрольних операцій: метрологічна перевірка приладів, контроль дотримання режимів, чутливості та достовірності дефектоскопії, дефектоскопічних матеріалів, кваліфікації та стану операторів і т. п.
Висока якість з'єднань залежить в першу чергу від рівня і стану технологічного процесу виробництва. Виявлення дефектів служить сигналом не тільки до відбраковування продукції, а й до коригування технології.
2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
2.1 Вибір методів отримання заготовки
Вибір методів отримання заготовки має мету, встановлення раціональних способів і послідовності робочих операцій з виготовлення деталей, що входять в задану зварену конструкцію. Від ступеня досконалості методів отримання заготовок і деталей у значній мірі залежить витрата металу, кількість операцій і їх трудомісткість, собівартість процесу виготовлення деталей і виробу в цілому. На вибір способу заготовок і деталей виробу впливають такі чинники: марка матеріалу, його фізико-хімічні властивості, розміри і конструктивні форми деталей, тип виробництва та обсяг випуску продукції, характер, що застосовується. Також при вступі основних матеріалів у заготівельному відділенні цеху метали піддаються попередній обробці. Операціями такий первинної обробки є: правка матеріалів, вирізка заготовок, вироблена для полегшення транспортування та подальших операцій з виготовлення деталей. Перед подачею матеріалу в заготівельний цех доцільно провести отчистки від забруднень і правку металів. Дана зварна конструкція виробляється дробеструйной отчистки тому дана зварна конструкція має великі габарити і є відповідальною деталлю. Так як дана зварна конструкція виробляється дробеструйной отчистки, то продуктивність такого очищення становить 75%. Після чорнової обробки даної зварної конструкції застосовується ряд інших операцій: зачистка і очищення. Зачистку проводять з метою отримання гладкої поверхні після дробеструйной очищення. Отчистки деталей проводять після того, як деталі були з'єднані за допомогою зварювання.
Таблиця 3 Технологічний процес виготовлення з листа обичайки
2.2 Вибір способу збирання Метою мого курсового проекту є розробка, складання і зварювання системи аварійного охолодження зони. Типова система аварійного охолодження активної зони складається з двох вузлів: пасивного і активного.
Пасивний вузол призначається для початкового швидкого затоки активної зони водою з добавкою борної кислоти при розриві трубопроводу першого контуру, який призводить до швидкого падіння тиску і обезводнення активної зони. У нього входять ємності САОЗ, з'єднані трубопроводами з корпусом реактора. Ємність системи аварійного охолодження зони (САОЗ) являє собою судину високого тиску, розташований вертикально. У робочому стані ємність заповнена водою, що містить борну кислоту (поглинач нейтронів), і азотом. Ємність САОЗ призначена для забезпечення екстреного затоки активної зони реактора необхідною кількістю теплоносія в перший момент аварійної ситуації, пов'язаної з великою течею теплоносія з першого контуру. Тиск в ємності САОЗ створюється азотом. Система аварійного охолодження зони складається з чотирьох незалежних один від одного ємностей, кожна з яких з'єднана трубопроводом з корпусом реактора. Подача теплоносія від двох ємностей проводиться в простір над активною зоною, а від двох ємностей - під активну зону реактора. Максимальна аварія, на яку розрахована система аварійного охолодження зони: миттєвий поперечний розрив головного циркуляційного трубопроводу. Активний вузол САОЗ складається з двох незалежних контурів: аварійного розхолоджування та аварійного вприскування бору. Контур аварійного розхолоджування реактора призначений для розхолоджування реактора після відпрацювання пасивного вузла САОЗ. Крім того, цей контур використовується для планового розхолоджування реактора. Контур аварійного вприскування бору призначений для створення і підтримки підкритичності активної зони, а також підживлення при аварійному розхолоджування. А до його складу входять насоси аварійного вприскування бору, бак запасу концентрованого розчину бору, трубопроводи і арматура. Актуальністю даного проекту є те, що системам безпеки АЕС приділяється виключно велику увагу тому це безпека персоналу АЕС і всіх жителів міста. Аварії на АЕС можуть призвести до незворотних наслідків і екологічних катастроф.
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Характеристика заданої зварної конструкції
Дана зварна конструкція тобто система аварійного охолодження активної зони реактора працює під тиском. Система являє собою посудину високого тиску розташований вертикально. У робочому стані ємність заповнена водою, що містить борну кислоту і азот.
Систему аварійного охолодження активної зони виготовляють відповідно до "Правил будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском. ПБ 03-576-03" відносяться до групи судини 3.
Дане зварне з'єднання являє собою циліндричну обичайку, до якої приварюються фланці і патрубки. Діаметр обичайки 1200 мм, товщина стінки 30 мм, довжина 1285 мм. Робочий тиск 1,6 МПа.
Випробування судин повинно проводитися з кріпленням і прокладками, передбаченими в технічній документації.
Різниця температур стінки судини і навколишнього повітря під час випробування не повинна викликати конденсацію вологи на поверхні стінки судини.
При заповненні посудини водою повинен бути вилучений повітря з внутрішніх порожнин. Пробний тиск при гідравлічному випробуванні повинен контролюватися двома манометрами. Після проведення гідравлічного випробування, повинна бути повністю вилучена.
Дана конструкція є технологічною, всі шви доступні можливе зварювання швів механізованим і автоматичним способами зварювання. У зв'язку з тим що конструкція схильна високому робочому тиску контроль швів виробляємо зовнішнім оглядом і ультразвуком.
1.2 Обгрунтування вибору марки стали зварної конструкції
Вибір марки стали для конструкції залежить від безлічі різних факторів, головним з яких є умови в яких вона буде працювати, і зварюваність сталі.
Дана зварна конструкція, тобто система аварійного охолодження активної зони зроблена зі сталі 20К. Дана сталь є конструкційної і є низьковуглецевої так як вміст у ній вуглецю 0,16%. Призначення даної стали це зварні вузли котлів та посудин, трубопроводів.
Таблиця 1 Хімічний склад сталі
| Марка стали | ГОСТ | Зміст (не більше)% |
| 20К | 5520-79 | Сірка-0, 04; Фосфор-0, 04 Мідь-0, 3 |
| Марка стали | Тимчасовий опір розриву, МН / м 2 | Межа текучості, Мн / м 2 | Відносне подовження,% | Відносне звуження,% | Питома в'язкість |
| 20К | 41 | 25 | 23 | 35 | 5 |
де С-вміст вуглецю,%;
Mn-вміст марганцю,%;
Ni-вміст нікелю,%;
Cr-вміст хрому,%;
Si-вміст кремнію,%;
P-вміст фосфору,%;
Cu-вміст міді,%.
За зробленому розрахунку еквівалент вуглецю склав 0,26% і товщина стали 36мм, отже, підігрів металу не потрібен. Сталь добре зварюється.
1.3 Технічні умови на прокат, заготовки і деталі
Вхідний контроль металу (труб, листів, профільного прокату), конструктивних елементів обичайок і трубопроводів, для виготовлення, монтажу або ремонту енергетичного, об'єкта, включають такі контрольні операції:
- Перевірку наявності сертифіката, повноти наведених у ньому даних і відповідності цих даних вимогам стандарту, технічних умов або конструкторської документації;
- Перевірку наявності маркування і відповідність її сертифікатних або паспортним даним;
- Огляд металу і конструктивних елементів для виявлення поверхневих дефектів і пошкоджень.
При відсутності сертифіката або неповноту сертифікатних даних застосування цього металу може бути допущено тільки після проведення випробувань, що підтверджують відповідність металу усіма стандартами.
У ході проведення випробувань виявляють хімічний склад, фізичні властивості, а так само визначають зварюваність сталі.
Конструктивні елементи, що не мають заводського паспорта (сертифіката), не можуть бути допущені для подальшого виробництва (монтажу, ремонту, укрупнення).
Цей стандарт поширюється на листову гаряче катану сталь шириною 500мм і більше, виготовлених з листів толщенной від 0,40 до 160мм і рулонах товщиною від 1,2 до 12 мм. Стандарт повністю відповідає СТ РЕВ 1969-79 для сталі толщенной від 1 до 2,8 мм і СТ РЕВ 3901-82 для сталі товщиною від 3 до 160 мм.
Листова сталь підрозділяється:
- По точності прокату:
а) підвищеної точності - А;
б) нормальної точності - Б;
- По пластичності:
а) підвищеної пластичності - ПЗ;
б) високої пластичності - ПВ;
в) покращуваного пластичності - ПР;
г) нормальної пластичності - ПН
1.4 Технічні умови на складання
На всіх, що надходять на монтажний майданчик деталях, до початку збирання, майстром (або іншою відповідальною особою) має бать перевірено наявність клейм, маркування, а також сертифікатів заводу-ізготовтіеля, що підтверджують відповідність деталей їх призначенням. При відсутності клейм, маркування та сертифікатів деталі до подальшої обробки не допускаються. При підготовці стикових з'єднань під зварювання необхідно перевірити їх відповідність кресленням і вимогам НТД.
Слід також перевірити:
-Відповідність форми, розмірів і якості підготовки крайок пропонованим вимогам (обробку фасок під зварювання і розміри кромок перевіряють спеціальними шаблонами);
-Якості зачищення поверхонь деталей, що зварюються;
-Правильність виконання переходів від одного перерізу до іншого;
-Відповідність мінімальної фактичної товщини деталей, підготовлених під зварювання встановленими допусками.
Безпосередньо перед складанням виготовлені під зварювання кромки і прилеглі до них ділянки поверхонь деталей повинні бути зачищені до металевого блиску і знежирені, а так само необхідно проконтролювати зазор зварного з'єднання в залежності від товщини металу та відповідно до ГОСТ. Ширина зачищених ділянок, рахуючи від кромки оброблення, повинна бути не менше 20 мм. При складанні стику необхідно передбачити можливість вільної усадки металу шва в процесі зварювання; не допускається виконувати складання стику з натягом.
1.5 Технічні умови на зварювання
Зварювання конструкцій повинні виробляти зварники, які пройшли теоретичну та практичну підготовку та мають посвідчення, що встановлюють їх кваліфікацію та характер робіт, до яких вони допущені.
Виробляти її можна тільки після приймання ВТК складання під зварювання. Поверхні, що підлягають зварюванню, повинні бути ретельно очищені від іржі, бруду, масла, вологи. Спосіб зварювання залежить від умов виробництва, технологічних і техніко-економічних даних.
Зварювання конструкцій повинна вироблятися у відповідності з технологічним процесом, що встановлює послідовність складально-зварювальних робіт, спосіб зварювання, зварювальну апаратуру, джерело живлення, пристосування і допоміжне обладнання, зварювальні матеріали, порядок накладення зварних швів, режими зварювання і т.д.
Креслення конструкції повинні передбачати таке розташування, а технологічний процес такий порядок накладення зварних швів, щоб усадці напруження і деформації елементів конструкції були мінімальними.
При виборі режиму зварювання необхідно враховувати вплив елементів режиму на розміри, форму і склад шва. Правильність вибору режиму слід перевіряти технологічної пробою на контрольних зразках, виготовлених з матеріалу тієї ж марки і товщини і з тією ж підготовкою поверхні під зварювання, як у зварюваних деталей.
При багатопрохідної зварюванні швів стикових з'єднань не допускати суміщення кратерів в одному перерізі. Кожен наступний прохід повинен накладатись після ретельної зачистки від шлаку попереднього проходу.
Зварювання повинно проводитися при плюсовій температурі, виконання робіт при мінусовій температурі слід проводити за спеціальною технологією, розробленою для кожного конкретного випадку. На ділянці, де проводяться роботи, допускається коливання напруги живильної мережі в межах ± 10%.
1.6 Технічні умови на зварювальні матеріали
Зварювальна дріт, яку виготовляють за ГОСТ 2246-70 і за спеціальними технічними умовами, застосовувана при газовій і електрошлакового напівавтоматичного й автоматичного зварювання під флюсом і захисних газах.
На надійшла, на завод зварювального дроту повинні бути сертифікат та бирки з зазначенням марки дроту, номери плавки та хімічного складу, державного стандарту на дріт, найменування або товарного знаку підприємства-постачальника.
Цех повинен отримувати дріт зі складу обов'язково з сертифікатом і контрольним хімічним аналізом. Перед вживанням зварювальний дріт повинна бути очищена від бруду, масла, іржі. Очищати дріт можна хімічним травленням на спеціальних очисно-намотувальних пристроях або дробеструйной очищенням. Очищена дріт повинна зберігається в місцях, що виключають її забруднення і потрапляння на неї вологи.
Для зварювання на автоматах і напівавтоматах дріт намотують у касети. На поверхню касети повинна приклеюватися етикетка із зазначенням марки намотаною дроту, її діаметра і номери плавки. Етикетку запевняють виробничий майстер, ВТК і обличчя, що робило намотування.
Флюси, застосовувані для зварювання, повинні відповідати ГОСТ 9087-69. На кожному мішку, ящику, бочці повинна бути наклеєна етикетка із зазначенням заводу-виготовлювача, номера партії, марки флюсу та грануляції.
Перед використанням флюс необхідно просушити на протязі 2-3 годин; склоподібний при температурі 100-120 0 С, пензовідний - при температурі 300-350 0 С.
1.7 Технічні умови на контроль і приймання готової зварної конструкції
Якість продукції згідно з ГОСТ 15467-79 є сукупність властивостей продукції, що обумовлюють її придатність задовольняти певні потреби відповідно до її призначення. Показники якості зварних з'єднань визначають шляхом їх контролю як сукупність ряду властивостей, таких, як надійність, ступінь працездатності, міцність, структура металу шва і біляшовній зони, корозійна стійкість, відсутність дефектів, число і характер виправлень і т. п.
Етапи організації контролю в зварювальному виробництві повинні включати послідовно всі стадії:
- Контроль документації на стадії проекту - вибір конструкції з'єднань і технології збирання-зварювання; вибір основного металу, обгрунтування норм допустимих дефектів і плану контролю; вибір методу контролю і забезпечена дефектоскопічності конструкцій і т. д.;
- Контроль конструктивно-технологічних факторів - перевірка підготовки виробництва, умов, якості і точності заготовки-збірки, підготовки та зберігання вихідних матеріалів, паспортизації та дисципліни зварників, режимів зварювання, апаратури і т. п.;
- Контроль продукції - раціональне використання руйнують і неруйнівних методів контролю. Поряд з контролем зварних з'єднань як готової продукції необхідний поопераційний контроль окремих швів.
На всіх стадіях технології необхідна перевірка якості самих контрольних операцій: метрологічна перевірка приладів, контроль дотримання режимів, чутливості та достовірності дефектоскопії, дефектоскопічних матеріалів, кваліфікації та стану операторів і т. п.
Висока якість з'єднань залежить в першу чергу від рівня і стану технологічного процесу виробництва. Виявлення дефектів служить сигналом не тільки до відбраковування продукції, а й до коригування технології.
2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
2.1 Вибір методів отримання заготовки
Вибір методів отримання заготовки має мету, встановлення раціональних способів і послідовності робочих операцій з виготовлення деталей, що входять в задану зварену конструкцію. Від ступеня досконалості методів отримання заготовок і деталей у значній мірі залежить витрата металу, кількість операцій і їх трудомісткість, собівартість процесу виготовлення деталей і виробу в цілому. На вибір способу заготовок і деталей виробу впливають такі чинники: марка матеріалу, його фізико-хімічні властивості, розміри і конструктивні форми деталей, тип виробництва та обсяг випуску продукції, характер, що застосовується. Також при вступі основних матеріалів у заготівельному відділенні цеху метали піддаються попередній обробці. Операціями такий первинної обробки є: правка матеріалів, вирізка заготовок, вироблена для полегшення транспортування та подальших операцій з виготовлення деталей. Перед подачею матеріалу в заготівельний цех доцільно провести отчистки від забруднень і правку металів. Дана зварна конструкція виробляється дробеструйной отчистки тому дана зварна конструкція має великі габарити і є відповідальною деталлю. Так як дана зварна конструкція виробляється дробеструйной отчистки, то продуктивність такого очищення становить 75%. Після чорнової обробки даної зварної конструкції застосовується ряд інших операцій: зачистка і очищення. Зачистку проводять з метою отримання гладкої поверхні після дробеструйной очищення. Отчистки деталей проводять після того, як деталі були з'єднані за допомогою зварювання.
Таблиця 3 Технологічний процес виготовлення з листа обичайки
| Номер операції | Найменування і короткий зміст операції | Обладнання | Інструмент, засоби по ТБ |
| 005 010 015 020 025 030 035 040 045 050 | Вхідний контроль Переміщення Правка Переміщення Розмітка Різка Очищення Переміщення Обробка крайок Контрольна | Настил плитний Кран балка Листоправильні прес Кран балка Настил плитний Різак РВДУ-500-1 ГОСТ 10796-74 Машина пневматична шліфувальна ІП 2009 ГОСТ 12634-80 Кран балка Токарно-корусельний верстат БОРЕЦЬ C5250 Настил плитний | Рулетка Р-10, ГОСТ 7503-89 Стропи, троси Стропи, троси Лінійка 300 ДСТУ 427-75, Рулетка ГОСТ 7502-89, Захисні окуляри 3Н12-Г-3 ГОСТ 12 квітня 013-85 Круг шліфувальний 14А50-НСТЗБУ40м/сР ГОСТ 23182-78 Стропи, троси 3Н-55-Г3 Штангенциркуль ШЦ 1-250-630 ГОСТ166-89 |
Залежно від типу виробництва, особливостей конструкції та оснащеності складального цеху збірка може вироблятися на одному нерухомому місці, до якого подаються всі деталі і вузли, інструмент і пристосування, або при переміщенні виробу від одного робочого місця до іншого: при цьому на кожному робочому місці встановлюється певна деталь або вузол. Крім того, в залежності від раніше зазначених факторів, існує два види збірки
- Складання конструкції з окремих деталей - подетальная методом нарощування
- Складання з окремих вузлів - повузлова, на які розчленовують конструкцію. У серійному і масовому виробництві збірка ведеться на спеціальних складальних стендах, або в спеціальних складально-зварювальних пристосуваннях. Вони забезпечують необхідну розташування входять у вузол деталей і точність складання виготовляється вузла відповідно до вимог і технічних умов на складання. Крім того, складальні пристосування забезпечують скорочення тривалості зборки та підвищення точності складання, та покращення якості готової зварної конструкції. Зібрані під зварювання деталі кріпляться в пристроях і на стендах за допомогою різного виду гвинтових, важелів, пневматичних та інших затискачів, також електродуговим зварюванням прихватки. Дану зварену конструкцію, тобто систему аварійного охолодження активної зони збирається по детальних способом, тому що дана зварна конструкція складається з окремих деталей: фланця, обичайки, патрубків, перегородок і планок. Також дана зварна конструкція збирається на одному спеціальному робочому місці, куди подаються спеціальні інструменти і деталі даної зварної конструкції. Дана зварна конструкції збирається з деталей, які в разі поломки не можна замінити, оскільки судини системи аварійного охолодження активної зони вимагає властивість герметичності, що ускладнює ремонт даної зварної конструкції. Спочатку встановлюємо обичайку на ролико-опорний стенд, підводимо днище за вушко до обичайки і приварюють гвинтову стяжку до обичайки, і днища щоб встановити зазор під зварювання. Після зварювання обичайки з днищем підводимо за вушко і встановлюємо фланці і патрубки, виставляємо зазори, за допомогою упорів з листового профілю прихватками закріплюємо до обичайки або днища.
2.3 Вибір та техніко-економічне обгрунтування вибору способу зварювання
Дана зварна конструкція, тобто система аварійного охолодження активної зони, зварюється автоматичним зварюванням під флюсом. При виборі способу зварювання проводять економічне порівняння. Для цього проводять розрахунки вартості зварювання одного погонного метра наплавленого металу за тими показниками, які залежать від способу зварювання. Таке порівняння вартості одного погонного метра наплавленого металу при різних способах зварювання дасть можливість зробити висновок про застосування найбільш економічного способу зварювання. Для зварювання даної зварної конструкції застосовують два способи зварювання: напівавтоматичну в середовищі вуглекислого газу і автоматичне зварювання під флюсом. Визначимо вартість одного погонного метра шва при цих двох способах зварювання. Визначаємо площу перерізу шва при автоматичному зварюванні
Малюнок 1
Відповідно до ГОСТ 14771-79 для металу товщиною 36 мм застосовується за технологічними даними стикових з'єднань С25:
Визначаємо площу перерізу шва при напівавтоматичному зварюванні у вуглекислому газі,
Малюнок 2
Визначаємо вартість зварювальних матеріалів. Для цього необхідний витрата зварювальних матеріалів при двох способах. При автоматичному зварюванні під флюсом стали 20К застосовуємо дріт Св-08А і флюсу АН-22. При напівавтоматичному Св - 08А.
Розрахунок витрати зварювального дроту при напівавтоматичному зварюванні у вуглекислому газі, кг
де
Розрахунок витрати зварювального дроту при автоматичному зварюванні під флюсом, кг
де
Маса наплавленого металу на 1 погонний метр при автоматичним зварюванням під флюсом шва перебувати за формулою, кг / м
де
-При автоматичному зварюванні під флюсом:
-При напівавтоматичному зварюванні у вуглекислому газі:
Коефіцієнт витрати дроту при автоматичному зварюванні під флюсом
Витрата флюсу визначається по витраті дроту та коефіцієнту витрати флюсу
При зварюванні стикових з'єднань із скосом кромок застосовують
Тоді витрата флюсу на 1 погонний метр шва складе:
Витрата вуглекислого газу Н r знаходиться зі співвідношення, л
де q - питома витрата газу, л / хв;
T o - основний час зварювання одного погонного метра шва;
L шв - довжина шва, м;
1,2 - коефіцієнт, що враховує витрату газу при налаштуванні і продувці шлангів.
Згідно режимам напівавтоматичного зварювання у вуглекислому газі питома витрата газу дорівнює 15 л / хв.
Розрахуємо основний час напівавтоматичного зварювання в середовищі вуглекислого газу одного погонного метра шва розглянутого поздовжнього стику рами за формулою чи визначимо за нормативною документацією, хв
-При напівавтоматичному в середовищі захисного газу:
-При автоматичному зварюванні під шаром флюсу:
Тоді витрата вуглекислого газу на один погонний метр складе, л
Один кілограм вуглекислоти дає
Вартість зварювальних матеріалів визначається, виходячи з витрат їх і ціни за кілограм. Ціна дроту СВ-08А діаметром 5 мм, за одну тонну складе 70000 рублів, отже,
Тоді вартість зварювального дроту Сп складе, руб
-При автоматичному зварюванні під флюсом:
-При зварюванні в середовищі вуглекислого газу:
Ціна одного кілограма вуглекислоти 15 рублів, тоді вартість газу складе, руб
Вартість зварювальних матеріалів автоматичному зварюванні. Ціна флюсу складе 40 руб / кг, тоді вартість флюсу на один погонний метр шва складе, руб
Визначаємо основну заробітну плату зварника, який виконує 1 погонний метр шва. Приймемо розряд роботи при обох способах зварювання - четвертим. При цьому годинна тарифна ставка робітника зварника становить 50 рублів годину, а норма штучного часу зварювання одного погонного метра шва при напівавтоматичному зварюванні і автоматичної під флюсом розраховується за формулою, хв
-При автоматичному зварюванні під флюсом:
-При зварюванні в середовищі вуглекислого газу:
або визначаємо за нормативами.
Основна заробітна плата визначається за формулою, руб
Тоді основна заробітна плата зварника, що виконує, один погонний метр шва складе:
-При напівавтоматичному зварюванні в середовищі вуглекислого газу:
-При автоматичному зварюванні під флюсом:
Амортизаційні відрахування і витрати на поточний ремонт встановлюються у відсотках від питомої вартості обладнання, прийнятого для виконання напівавтоматичного зварювання в середовищі вуглекислого газу - ПДГ-508 з пальником А-1231-5Г2 і джерелом живлення ВДУ-506, а для автоматичному зварюванні під флюсом А - 1416 і джерело живлення КВУ 1201.
Вартість автомата ПДГ-508 в комплекті з джерелом живлення ВДУ-506 і пальником А-1231-5Г2 складе 67760 рублів, а вартість автоматичному зварюванні під флюсом А - 1416 і джерело живлення КВУ 1201 складе 600000 рублів. Для знаходження питомої вартості обладнання, віднесеної до одному погонному метру зварювання, необхідно знати продуктивність поста зварювання. Дійсний річний фонд часу роботи устаткування 3975 годин, коефіцієнт використання посту - 0,8. Тоді продуктивність поста напівавтоматичного зварювання визначаємо за формулою:
Тоді продуктивність поста зварювання під час зварювання під флюсом
при зварюванні у вуглекислому газі:
Питома вартість обладнання визначається за формулою:
І складе при автоматичному зварюванні під флюсом:
при напівавтоматичному в середовищі вуглекислого газу:
Коефіцієнт 1,08 враховує транспортні, заготівельно-складські витрати та витрати з монтажу зварювального обладнання встановлюються в залежності від ціни одиниці обладнання.
Норми амортизаційних відрахувань і витрат на поточний ремонт зварювального устаткування становить 34,2% і 10%.
Визначаємо амортизаційні відрахування і витрати на поточний ремонт, віднесені до одному погонному метру зварювання:
Зазначені витрати складуть при автоматичному зварюванні під флюсом:
при напівавтоматичному зварюванні у вуглекислому газі:
Визначаємо вартість витрачається при зварюванні електроенергії по питомій витраті і масі наплавленого металу. Питома витрата електроенергії при напівавтоматичному зварюванні на постійному струмі 5-6 кВт × год / кг.
Ціна одного кВт × год встановлюється за заводськими даними. Ціна одного кВт × год дорівнює 4 рублям, вартість енергії, що витрачається, на один погонний метр шва складе, руб
при автоматичному зварюванні під флюсом:
при напівавтоматичному зварюванні у вуглекислому газі:
Результати розрахунків зводимо в таблицю 4
Таблиця 4
| Стаття витрат | Витрати, руб | |
| При напівавтоматичному зварюванні | При автоматичному зварюванні під флюсом | |
| Вартість зварювального дроту | 224 | 245 |
| Вартість вуглекислого газу Заробітна плата | 2,1 7,9 | - 5,9 |
| Амортизаційні відрахування і витрати на поточний ремонт | 3,2 | 28 |
| Вартість електроенергії | 4,8 | 9,2 |
| РАЗОМ | 242 | 288,1 |
2.4 Послідовність складально-зварювальних операцій
При виготовленні зварних конструкцій складально-зварювальні операції виконують різній послідовності. Можливі такі схеми технологічного процесу складання:
- Складання конструкцій в цілому з наступним зварюванням;
- Послідовне чергування складання і зварювання;
- Складання та зварювання технологічних вузлів, подсистемами, а потім складання і зварювання конструкції в цілому.
2.5 Вибір зварювальних матеріалів
При автоматичному зварюванні під флюсом використовують плавлений флюс АН-22 для зварювання вуглецевих, низьколегованих і середньолегованих сталей. Загальні принципи вибору зварювальних матеріалів можна характеризувати наступними умовами:
-Забезпечення необхідної експлуатаційної міцності зварного з'єднання, тобто певного рівня механічних властивостей.
-Забезпечення необхідної суцільності металу шва, тобто без пір ит.д.
-Відсутність холодних і гарячих тріщин
-Отримання комплексу спеціальних властивостей металу шва, тобто жароміцності і жаростійкості.
Таблиця 5 Хімічний склад флюсу
| Марка дроту | Масова частка,% | ||||
| SiO | MnO | CaO | MgO | AlO | |
| АН-22 | 18-22 | 7-9 | 12-15 | 12-15 | 19-23 |
| Марка дроту | Зміст не більше,% | |||||||
| C | Si | Mn | Cr | Ni | S | P | Al | |
| Св-08А | 0,1 | 0,03 | 0,35-0,6 | 0,12 | 0,25 | 0,03 | 0,03 | 0,001 |
При зварюванні застосовуються як змінний, так і постійний струм.
Постійний струм має, то перевага, що дуга горить стійкіше. Але змінний струм дешевше, тому його застосування при зварюванні переважно. Але є способи зварювання при яких застосовують тільки постійний струм. Зварювання в захисних газах і під флюсом виконується на постійному струмі зворотної полярності. Електроди з основним покриттям теж вимагають постійного струму Зворотною полярності. Полярність струму в свою чергу впливає на глибину проплавлення, хімічний склад шва і якості зварного з'єднання. Так як дана зварна конструкція вариться в середовищі захисних газів, то зварювання будемо проводити на постійному струмі зворотної полярності. Так як дана зварна конструкція дуже відповідальна і вимагає герметичності, то зварювання на постійному струмі дуже ідеально підходить тому при постійному струмі дуга горить стійкіше і тому зварювання буде проходити дуже добре сприяючи відмінному накладенню шва і хорошому його якості. Зварювання на постійному струмі підходить для даної зварної конструкції не тільки через те що стійко горить дуга, але і тому що при зварюванні даної зварної конструкції постійним струмом це зменшить число зварювальних дефектів.
2.7 Вибір і розрахунок режимів зварювання
Режимом зварювання називають сукупність характеристик зварювального процесу, що забезпечують отримання зварних з'єднань заданих розмірів, форми і якості. При всіх дугових способах зварювання такими характеристиками є наступні параметри: діаметр електрода, сила зварювального струму, напруга на дузі, швидкість переміщення електрода уздовж шва, рід струму і полярності. На форму і розміри впливають не тільки основні параметри зварки, а й такі технологічні чинники, як нахил електрода, його виліт, конструктивна форма з'єднання і величина зазору. Розрахуємо режими при автоматичної під флюсом, мм
де с - величина притуплення, мм;
е - ширина шва, мм;
q - висота шва, мм;
При зварюванні багатопрохідних швів необхідно визначить число проходів по формулі, шт
Визначимо силу зварювального струму при автоматичному зварюванні під флюсом, А
де
Розрахунок швидкості подачі дроту при автоматичному зварюванні під флюсом, м / год
де
Розрахунок швидкості зварювання при автоматичному зварюванні під флюсом, м / год
де
2.8 Проектування складально-зварювальних пристосувань, вибір обгрунтування вибору устаткування
Вибір та проектування складально-зварювальних пристосувань проводиться відповідно до заздалегідь обраними способами складання і зварювання вузлів і в цілому заданої зварної конструкції. Цей етап проектування технологічного процесу є одним з основних. Тому при розробці техпроцесу складально-зварювальних робіт на задану зварену конструкцію необхідно встановити раціональний, якісний і кількісний склад необхідної оснастки та технологічного обладнання. Дану зварену конструкцію, тобто система аварійного охолодження зони, яка працює під тиском буде збиратися у спеціальному складально-зварювальному цеху. Дану зварену конструкцію будуть збирати на роликовому стенді, це допоможе при збірці і зварюванні. Неприпустимо що б система аварійного охолодження зони в процесі складання і зварювання перебувала в не правильному положенні тому це вплине на правильність складання і зварювання. Так як дана зварна конструкція дуже відповідальна, то не можна допустити дефектів при зварюванні і збірці тому під час збирання проводять контроль і тому дану зварену конструкцію встановлюють на роликовий стенд, який дозволить встановити дану зварену конструкцію в потрібному положенні, що забезпечити швидкість і якість зварювання. Роликовий стенд складається з: роликів; зварювальної головки для АСФ; візка; підйомний балкон.
2.9 Вибір методів контролю заданої зварної конструкції
Контроль необхідний для попередження появи дефектів у швах, а також для визначення якості готових виробів. Контроль проводиться перед зварюванням, в процесі її і після зварювання вироби або вузла. Перед зварюванням перевіряють якість вихідних матеріалів, правильність вибору зварювального обладнання, газових і електричних приладів - цю стадію називають попереднім контролем. При зварюванні перевіряють правильність виконання окремих операцій дотримання режимів зварювання і дотримання заданого порядку накладення швів. Систематично перевіряють справність обладнання - цю стадію називають операційним контролем в процесі зварювання. За зварювання перевіряють якість швів готового виробу - цю операцію називають остаточним. Основні критерії, які повинні бути прийняті до уваги при призначенні контролю:
-Категорія відповідальності сполук або виробів;
-Неприпустимість дефектів, що розраховується на основі аналізів міцності і надійності з'єднань;
-Допустимий рівень дефектів, призначуваний виходячи з експлуатаційних і технологічних умов групи відповідальності вироби;
-Чутливість методу контролю;
-Продуктивність контролю;
-Вартість контролю.
Так як дана зварна конструкція є відповідальною конструкцією, застосуємо радіаційний метод контролю - це дасть можливість точно визначити наявність зварних дефектів. Для даної зварної конструкції вибираємо УЗК-контроль. Ультразвуковий контроль заснований на здатності ультразвукових хвиль проникати в метал на велику глибину і відбиватися від що у ньому дефектних ділянок. У процесі контролю пучок ультразвукових коливань від вібруючої платівки-щупа (пьезокристалла) вводиться в контрольований шов. При зустрічі з дефектним ділянкою ультразвукова хвиля відбивається від нього і вловлюється інший пластинкою-щупом, яка перетворює ультразвукові коливання в електричний сигнал.
Ці коливання після їх посилення подаються на екран електронно-променевої трубки дефектоскопа, які свідчать про наявність дефектів. За характером імпульсів судять про протяжність дефектів і глибині їх залягання. Ультразвуковий контроль можна проводити при односторонньому доступі до зварному шву без зняття посилення і попередньої обробки поверхні шва.
Ультразвуковий контроль має такі переваги: висока чутливість (1 - 2%), що дозволяє виявляти, вимірювати і визначати місцезнаходження дефектів площею 1 - 2 мм2; велика проникаюча здатність ультразвукових хвиль, що дозволяє контролювати деталі великої товщини; можливість контролю зварних з'єднань з одностороннім підходом; висока продуктивність і відсутність громіздкого обладнання. Істотним недоліком ультразвукового контролю є складність встановлення виду дефекту. Цей метод застосовують і як основний вид контролю, і як попередній з наступним просвічуванням зварних з'єднань рентгенівським або гамма-випромінюванням.
Для даної конструкції використовуємо дефектоскоп УД2-102 "Пеленг". Цей дефектоскоп використовують для контролю суцільності зварних з'єднань труб, котлів та інших металоконструкцій. Прилад дозволяє:
- Працювати в небезпечних умовах і у важкодоступних місцях, на висоті і в при низьких температурах (вибухозахищене виконання, робоча температура до -30 ° С, маса з вбудованими акумуляторами 2 кг);
- Знизити ймовірність пропуску дефектів (шестіступенная ручне регулювання ХРЧ, В-розгортка, режим одночасного вирівнювання чутливості);
- Підвищити продуктивність і полегшити роботу оператора (створення до 100 настройок: режим індикації поширення ультразвукових коливань в контрольованому виробі);
- Документувати результати контролю (протокол По-розгортки і протокол А-розгортки.)
Прилад дозволяє виявляти внутрішні дефекти в широкій номенклатурі виробів з металу, пластмас та інших матеріалів зі швидкістю поширення ультразвукових коливань 300-9999 м / с. За допомогою дефектоскопа можливе визначення рівня різних рідин в ємностях. Для зручності користувачів у дефектоскопії є таблиця швидкостей поширення ультразвукових коливань для великої кількості твердих матеріалів і рідких середовищ. При цьому автоматично вибирається значення швидкості для певного типу хвилі. Також у оператора є можливість корекції пропонованого дефектоскопом значення.
3. ОРГАНІЗАЦІЙНА ЧАСТИНА
3.1 Визначення норм часу на складально-зварювальні роботи
Тривалість часу складання вузлів під зварювання залежить від характеру і конструктивної складності вузла, його ваги і розмірів, кількість деталей, що збираються, а також застосовуваних при зборці пристосувань інструменти. Норма часу на складання металоконструкцій під зварювання складається з підготовчо-заключного, допоміжного і основного часу.
Підготовчо-заключний час - включає в себе час витрачається робітником на отримання продуктивного завдання, вказівка і інструктаж майстра.
Основний час-це час складання металоконструкції під зварювання протягом якого відбувається координація, кріплення і з'єднання входять в конструкцію деталей або вузлів.
Допоміжний час - витрачається на доставку деталей та вузлів до місця збірки перевірку і якість деталей та вузлів.
Визначимо основний час для даної зварної конструкції, хв
Розрахунок штучного часу складання, хв
де
Розрахунок штучного часу автоматичного зварювання здійснюється за формулою, хв
де
обслуговування робочого місця, відпочинок і особисті потреби
Отримані дані по нормуванню зварювальних робіт наведено в таблиці 8
Таблиця 8
3.2 Визначення витрати прокату
Потреба в прокаті (листа, смуги, куточків, швелера, труби) на виробництво зварних конструкцій визначається по кожній групі його сортаменту або марки окремо. Також зварні конструкції мають чиста вага входить в задану зварену конструкцію і визначається на основі креслень, специфікації або розрахунків.
Розрахунок необхідної кількості прокату, кг
де
Таблиця 9
3.3 Визначення витрати зварювальних матеріалів
Визначення витрати електродного дроту. Потреба зварювального дроту визначається з довжини швів і питомої норми витрат дроту на один метр шва типового розміру і визначається за формулою, кг
де M пр - витрата зварювального дроту, кг;
m пр - питома витрата електродного дроту на 1 погонний метр шва, кг / м.
Питома норма витрати електродного дроту за формулою, кг / м
де F н - площа поперечного перерізу шва, мм 2
γ - щільність розплавленого металу, г / см 3
Витрата зварювального флюсу на виріб визначається по витраті зварювального дроту на виріб, кг
де
3.4 Основні заходи по техніці безпеки
Для складання і зварювання даної зварної конструкції допускаються робітники з високою кваліфікацією і великим досвідом роботи, тому що дана зварна конструкція дуже відповідальна і допускати до збирання і зварювання працівників з низькою кваліфікацією неприпустимо. Як виробничих небезпек при складанні даної зварної конструкції в тому, що при складанні дана зварна конструкція може рушать з місця тому необхідно встановити міцні опори і перевірити якість їхньої установки. Після складання даної зварної конструкції перед зварюванням зварювальник з високою кваліфікацією повинен перевірити стійкість даної зварної конструкції ця перевірка поїсть уникнути нещасних випадків. Також зварник повинен перевірити справність обладнання та мати на місці зварювання за протипожежними нормами вогнегасник. При роботі зварника якщо робота в цеху, то освітленість цього цеху повинна бути гарною це поліпшить процес складання і зварювання. Також на робочому місці зварника повинно бути гарна вентиляція, ця вентиляція буде вентилювати, приміщення це допоможе не вдихати зварнику велика кількість шкідливих газів. Також вентиляція повинна мати очисну споруду ці очисні споруди будуть перешкоджати забруднення навколишнього середовища. У момент зварювання що б уникнути поразки електричним струмом у зварника повинно бути хороша спецодяг, всі проводи повинні бути прибрані в безпечне місце. На ділянці проводиться велика кількість зварювальних робіт майстер цієї ділянки має проводити заходи з протипожежної безпеки і вводити працівників в курси справ, також майстер повинен мати журнал по ТБ де всі працівники дільниці повинні розписуватися це буде говорити про те що майстер даної ділянки провів захід.
3.5 Стандартизація та сертифікація у зварювальному виробництві
Зварювання, як небезпечний і шкідливий технологічний процес, повинен в першу чергу стати предметом технічного регулювання. Технічне регулювання - правове регулювання відносин у сфері встановлення застосування та виконання обов'язкових вимог і продукції, процесом виробництва, експлуатації та зберігання, реалізації продукції. Технічне регулювання передбачає два рівні: безпека та якість. Вимоги є обов'язковими для всіх організацій і будуть відображатися в технічних регламентах. Технічний регламент двох типів: загальні та спеціальні. Технічний регламент-цей документ встановлює обов'язкові для застосування і випробування вимоги до об'єктів технічного регулювання. Стандартизація - діяльність щодо встановлення правил і характеристик з метою їх добровільного та багаторазового використання, спрямованим на досягнення у порядності у сферах виробництва. Сертифікація - форми здійснювані органному з сертифікації підтвердження відповідності об'єктів вимоги технічного регламенту положення стандартів та умови договорів.
Контроль необхідний для попередження появи дефектів у швах, а також для визначення якості готових виробів. Контроль проводиться перед зварюванням, в процесі її і після зварювання вироби або вузла. Перед зварюванням перевіряють якість вихідних матеріалів, правильність вибору зварювального обладнання, газових і електричних приладів - цю стадію називають попереднім контролем. При зварюванні перевіряють правильність виконання окремих операцій дотримання режимів зварювання і дотримання заданого порядку накладення швів. Систематично перевіряють справність обладнання - цю стадію називають операційним контролем в процесі зварювання. За зварювання перевіряють якість швів готового виробу - цю операцію називають остаточним. Основні критерії, які повинні бути прийняті до уваги при призначенні контролю:
-Категорія відповідальності сполук або виробів;
-Неприпустимість дефектів, що розраховується на основі аналізів міцності і надійності з'єднань;
-Допустимий рівень дефектів, призначуваний виходячи з експлуатаційних і технологічних умов групи відповідальності вироби;
-Чутливість методу контролю;
-Продуктивність контролю;
-Вартість контролю.
Так як дана зварна конструкція є відповідальною конструкцією, застосуємо радіаційний метод контролю - це дасть можливість точно визначити наявність зварних дефектів. Для даної зварної конструкції вибираємо УЗК-контроль. Ультразвуковий контроль заснований на здатності ультразвукових хвиль проникати в метал на велику глибину і відбиватися від що у ньому дефектних ділянок. У процесі контролю пучок ультразвукових коливань від вібруючої платівки-щупа (пьезокристалла) вводиться в контрольований шов. При зустрічі з дефектним ділянкою ультразвукова хвиля відбивається від нього і вловлюється інший пластинкою-щупом, яка перетворює ультразвукові коливання в електричний сигнал.
Ці коливання після їх посилення подаються на екран електронно-променевої трубки дефектоскопа, які свідчать про наявність дефектів. За характером імпульсів судять про протяжність дефектів і глибині їх залягання. Ультразвуковий контроль можна проводити при односторонньому доступі до зварному шву без зняття посилення і попередньої обробки поверхні шва.
Ультразвуковий контроль має такі переваги: висока чутливість (1 - 2%), що дозволяє виявляти, вимірювати і визначати місцезнаходження дефектів площею 1 - 2 мм2; велика проникаюча здатність ультразвукових хвиль, що дозволяє контролювати деталі великої товщини; можливість контролю зварних з'єднань з одностороннім підходом; висока продуктивність і відсутність громіздкого обладнання. Істотним недоліком ультразвукового контролю є складність встановлення виду дефекту. Цей метод застосовують і як основний вид контролю, і як попередній з наступним просвічуванням зварних з'єднань рентгенівським або гамма-випромінюванням.
Для даної конструкції використовуємо дефектоскоп УД2-102 "Пеленг". Цей дефектоскоп використовують для контролю суцільності зварних з'єднань труб, котлів та інших металоконструкцій. Прилад дозволяє:
- Працювати в небезпечних умовах і у важкодоступних місцях, на висоті і в при низьких температурах (вибухозахищене виконання, робоча температура до -30 ° С, маса з вбудованими акумуляторами 2 кг);
- Знизити ймовірність пропуску дефектів (шестіступенная ручне регулювання ХРЧ, В-розгортка, режим одночасного вирівнювання чутливості);
- Підвищити продуктивність і полегшити роботу оператора (створення до 100 настройок: режим індикації поширення ультразвукових коливань в контрольованому виробі);
- Документувати результати контролю (протокол По-розгортки і протокол А-розгортки.)
Прилад дозволяє виявляти внутрішні дефекти в широкій номенклатурі виробів з металу, пластмас та інших матеріалів зі швидкістю поширення ультразвукових коливань 300-9999 м / с. За допомогою дефектоскопа можливе визначення рівня різних рідин в ємностях. Для зручності користувачів у дефектоскопії є таблиця швидкостей поширення ультразвукових коливань для великої кількості твердих матеріалів і рідких середовищ. При цьому автоматично вибирається значення швидкості для певного типу хвилі. Також у оператора є можливість корекції пропонованого дефектоскопом значення.
3. ОРГАНІЗАЦІЙНА ЧАСТИНА
3.1 Визначення норм часу на складально-зварювальні роботи
Тривалість часу складання вузлів під зварювання залежить від характеру і конструктивної складності вузла, його ваги і розмірів, кількість деталей, що збираються, а також застосовуваних при зборці пристосувань інструменти. Норма часу на складання металоконструкцій під зварювання складається з підготовчо-заключного, допоміжного і основного часу.
Підготовчо-заключний час - включає в себе час витрачається робітником на отримання продуктивного завдання, вказівка і інструктаж майстра.
Основний час-це час складання металоконструкції під зварювання протягом якого відбувається координація, кріплення і з'єднання входять в конструкцію деталей або вузлів.
Допоміжний час - витрачається на доставку деталей та вузлів до місця збірки перевірку і якість деталей та вузлів.
Визначимо основний час для даної зварної конструкції, хв
Розрахунок штучного часу складання, хв
де
Розрахунок штучного часу автоматичного зварювання здійснюється за формулою, хв
де
обслуговування робочого місця, відпочинок і особисті потреби
Отримані дані по нормуванню зварювальних робіт наведено в таблиці 8
Таблиця 8
| Номер операції | Спосіб зварювання | Тип з'єднання | |||||
| 020 | АСФ | С25 | 3 | 3 | 10 | 4,7 | 39,2 |
Потреба в прокаті (листа, смуги, куточків, швелера, труби) на виробництво зварних конструкцій визначається по кожній групі його сортаменту або марки окремо. Також зварні конструкції мають чиста вага входить в задану зварену конструкцію і визначається на основі креслень, специфікації або розрахунків.
Розрахунок необхідної кількості прокату, кг
де
Таблиця 9
| Найменування деталей | Кількість деталей | Вид заготовки | Чиста вага, кг | Коефіцієнт перерахунку | Чиста вага, кг | |||
| 1 деталь | виріб | |||||||
| 1 Деталь | Виріб | |||||||
| Фланець Обечайка Патрубок Втулка Кільце | 1 1 1 5 1 | Листовий Листовий Труба Труба Труба | 250 304 150 150 100 | 250 304 150 750 100 | 1,23 1,23 1,14 1,14 1,14 | 307,5 373,9 171 171 114 | 307,5 373,9 171 855 114 | |
Визначення витрати електродного дроту. Потреба зварювального дроту визначається з довжини швів і питомої норми витрат дроту на один метр шва типового розміру і визначається за формулою, кг
де M пр - витрата зварювального дроту, кг;
m пр - питома витрата електродного дроту на 1 погонний метр шва, кг / м.
Питома норма витрати електродного дроту за формулою, кг / м
де F н - площа поперечного перерізу шва, мм 2
γ - щільність розплавленого металу, г / см 3
Витрата зварювального флюсу на виріб визначається по витраті зварювального дроту на виріб, кг
де
3.4 Основні заходи по техніці безпеки
Для складання і зварювання даної зварної конструкції допускаються робітники з високою кваліфікацією і великим досвідом роботи, тому що дана зварна конструкція дуже відповідальна і допускати до збирання і зварювання працівників з низькою кваліфікацією неприпустимо. Як виробничих небезпек при складанні даної зварної конструкції в тому, що при складанні дана зварна конструкція може рушать з місця тому необхідно встановити міцні опори і перевірити якість їхньої установки. Після складання даної зварної конструкції перед зварюванням зварювальник з високою кваліфікацією повинен перевірити стійкість даної зварної конструкції ця перевірка поїсть уникнути нещасних випадків. Також зварник повинен перевірити справність обладнання та мати на місці зварювання за протипожежними нормами вогнегасник. При роботі зварника якщо робота в цеху, то освітленість цього цеху повинна бути гарною це поліпшить процес складання і зварювання. Також на робочому місці зварника повинно бути гарна вентиляція, ця вентиляція буде вентилювати, приміщення це допоможе не вдихати зварнику велика кількість шкідливих газів. Також вентиляція повинна мати очисну споруду ці очисні споруди будуть перешкоджати забруднення навколишнього середовища. У момент зварювання що б уникнути поразки електричним струмом у зварника повинно бути хороша спецодяг, всі проводи повинні бути прибрані в безпечне місце. На ділянці проводиться велика кількість зварювальних робіт майстер цієї ділянки має проводити заходи з протипожежної безпеки і вводити працівників в курси справ, також майстер повинен мати журнал по ТБ де всі працівники дільниці повинні розписуватися це буде говорити про те що майстер даної ділянки провів захід.
3.5 Стандартизація та сертифікація у зварювальному виробництві
Зварювання, як небезпечний і шкідливий технологічний процес, повинен в першу чергу стати предметом технічного регулювання. Технічне регулювання - правове регулювання відносин у сфері встановлення застосування та виконання обов'язкових вимог і продукції, процесом виробництва, експлуатації та зберігання, реалізації продукції. Технічне регулювання передбачає два рівні: безпека та якість. Вимоги є обов'язковими для всіх організацій і будуть відображатися в технічних регламентах. Технічний регламент двох типів: загальні та спеціальні. Технічний регламент-цей документ встановлює обов'язкові для застосування і випробування вимоги до об'єктів технічного регулювання. Стандартизація - діяльність щодо встановлення правил і характеристик з метою їх добровільного та багаторазового використання, спрямованим на досягнення у порядності у сферах виробництва. Сертифікація - форми здійснювані органному з сертифікації підтвердження відповідності об'єктів вимоги технічного регламенту положення стандартів та умови договорів.