Совершенствование технологии и планировки участка сборки и сварки емкости пробкоуловителя из стали __ с внутренним диаметром __, толщиной стенки __ мм и длиной цилиндрической части 6750 мм

Быстрое развитие химической технологии и все возрастающее производство многочисленного химического оборудования, и в том числе химической аппара­туры, требуют создания высокоэффективных, экономичных и надежных аппаратов высокого качества, большинство из которых изготовляются из стали самой распро­страненной повсеместно технологией – сваркой. Для конструирования химиче­ской аппаратуры в настоящее время имеется много новых стандартов, ГОСТов, ОСТов, РТМ и других разрозненных нормативно-технических мате­риалов.

Химические аппараты предназначаются для осуществления в них хими­ческих, физических или физико-химических процессов (химическая реакция, теплообмен без изменения агрегатного состояния, испарение, конденсация, кри­сталлизация, растворение, выпарка, ректификация, абсорбция, адсорбция, се­парация, фильтрация и т. д.), а также для хранения или перемещения в них различных химических веществ.

В зависимости от назначения, чаще всего по протекающему технологическому процессу, химические аппараты называются: реактор, теплообменник, испари­тель, конденсатор и т. д.

Содержащиеся и перерабатываемые вещества в аппаратах бывают в разном агрегатном состоянии (чаще всего в жидком и газообразном, реже в твердом), различной химической активности (по отношению к конструкционным матери­алам) – от инертных до весьма агрессивных, для обслуживающего персонала – от безвредных до токсичных и в эксплуатации – от безопасных до огневзрыво- опасных.

Различные химико-технологические процессы в аппаратах осуществляются при различных, свойственных каждому процессу, давлениях – от глубокого вакуума до избыточного в несколько сот тысяч килопаскалей и самых разно­образных температурах: от – 250 до +900 СС.

Характер работы аппаратов бывает непрерывный и периодический, а установка их может быть стационарной (в помещении или на открытой пло­щадке) и нестационарной (предусматривающей или допускающей перемещение аппарата).

Основными особенностями этих конструкций с точки зрения сооружения являются значительные геометрические размеры – порядка десятков метров, большая, исчисляемая километрами, протяженность сварных соединений, к плотности и прочности которых к тому же предъявляются высокие требования.

Одним из широко распространенных технологических процессов получения такой аппаратуры является сварка. Хотя сварка является ведущим технологическим процессом изготовления металлических конструкций, однако, значительная часть общей трудоемкости производства сварного изделия приходится на заготовительные, сборочные и отделочные операции. Отсюда следует, что обеспечение реальной интенсивности производства сварных конструкций возможно только на основе комплексной механизации и автоматизации всех основных и вспомогательных операций.

При осуществлении собственно сварочных операций, в том числе при применении механизированных способов сварки, выполняются вспомогательные приемы по установке и кантовке изделий под сварку, зачистке кромок и швов, установке автомата в начале шва, отводу автомата или перемещению изделия и т.д. На выполнение этих операций затрачивается в среднем 35% трудоемкости собственно сварочных операций. Таким образом, комплексная механизация сварочного производства имеет чрезвычайно важное значение.

Аннотация. 3

Введение. 8

1. Анализ способов повышения коррозионностойкости сварных соединения аустенитных сталей. 10

1.1 Коррозионная стойкость сварных соединений. 10

1.2 Структура и назначение хромоникелевых и хромоникельмолибденовых сталей. 10

1.3 Классификация межкристаллитной коррозии. 13

1.4 Способы повышения стойкости сварных соединений аустенитных сталей. 16

1.5 Дополнительная термообработка аустенитных сталей. 19

1.6 Режимы термической обработки с повышением стойкости к питтинговой и межкристаллитной коррозии. 20

1.7 Рекомендации по дальнейшему повышению коррозионной стойкости из аустенитных, аустенитно-ферритных сталей. 21

1.8 Патентная проработка. 21

2 Технологический раздел. 27

2.1 Исходные данные объекта разработанной технологии. 27

2.2 Критический анализ базовой технологии изготовления пробкоуловителя. 31

2.3 Анализ технологичности изделия. 34

2.4 Оценка свариваемости. 34

2.5 Выбор и обоснование способов сварки. 36

2.5.1 Сварка продольных и кольцевых стыков корпуса аппарата. 37

2.5.2 Выбор подготовки кромок под сварку продольного и кольцевого стыков корпуса аппарата. 37

2.5.3 Сварка заготовок днищ.. 38

2.5.4 Приварка эллиптических днищ к корпусу аппарата. 38

2.5.5 Приварка штуцеров и люков к корпусу аппарата. 39

2.5.6 Сварка опоры и приварка ее к корпусу аппарата. 39

2.6 Выбор сварочных материалов. 40

2.7 Расчет и выбор режимов сварки. 45

2.8 Выбор сварочного оборудования. 52

2.9 Выбор способов оборудование для сборки деталей и узлов. 56

2.9.1 Сборка продольных стыков заготовок эллиптических днищ.. 57

2.9.2 Сборка продольных стыков обечаек. 59

2.9.3 Сборка обечаек между собой в корпус. 61

2.9.4 Сборка цилиндрической части корпуса с первым днищем.. 63

2.9.5 Разметка и вырезка отверстий под штуцера и люки. 65

2.9.6 Установка штуцеров и люков. 69

2.9.7 Сборка корпуса со вторым днищем.. 71

2.9.8 Сборка опоры и прихватка ее к корпусу аппарата. 71

2.9.9 Сборка корпуса аппарата с опорой. 73

2.9.10 Термическая обработка сварных соединений. 73

2.10 Выбор методов контроля качества. 75

2.10.1 Визуальный контроль и измерение сварных швов. 76

2.10.2 Механические испытания. 77

2.10.3 Испытания сварного соединения на статическое растяжение. 77

2.10.4 Испытания сварного соединения на статический изгиб. 78

2.10.5 Испытания сварного соединения на ударный изгиб. 79

2.10.6 Металлографические исследования. 80

2.10.7 Радиографический и ультразвуковой контроль. 82

2.10.8 Цветная и магнитопорошковая дефектоскопия. 83

2.10.9 Гидравлические испытания на прочность и герметичность. 83

2.11 Конструкторская проработка. 85

2.12 Описание усовершенствованного технологического процесса сварки изделия. 88

2.13 Планировка участка сварки. 93

2.13.1 Общие требования при проектировании сборочно-сварочных участков. 93

2.13.2 Расчет ширины пролета. 95

2.13.3 Расчет длины участка. 96

2.13.4 Расчет высоты пролета. 97

3. Безопасность и экологичность проекта................................................100

3.1 Анализ безопасности проектируемого участка......................................100

3.2 Техника безопасности...............................................................................104

3.3 Производственная санитария...................................................................106

3.3.1 Метеорологические условия.............................................................107

3.3.2 Вентиляция..........................................................................................109

3.3.3 Освещение...........................................................................................111

3.3.4 производственный шум.....................................................................113

3.3.5 Вибрации.............................................................................................115

3.4 Пожарная безопасность............................................................................116

3.5 Безопасность в условиях чрезвычайных ситуация................................117

3.6 Охрана окружающей среды.....................................................................119

3.6.1 Защита атмосферы.............................................................................119

3.6.2 Защита гидросферы и литосферы....................................................120

4. Экономика и организация производства..............................................121

4.1 Исходные данные.....................................................................................121

4.2 Организационная часть............................................................................122

4.2.1 Режим работы участка......................................................................122

4.2.2 Количество рабочих мест, оборудования и их загрузка................123

4.2.3 Численность рабочих на участке.....................................................125

4.3 Потребность в основном и оборотном капитале...................................127

4.3.1 Капитальные вложения на строительство зданий..........................128

4.3.2 Вложения в оборотный капитал.......................................................129

4.4 Себестоимость продукции.......................................................................129

4.4.1 Стоимость полуфабрикатов и комплектующих изделий..............130

4.4.2 Стоимость сварочных материалов...................................................130

4.4.3 Стоимость энергоресурсов...............................................................131

4.4.4 Оплата труда и отчисления на социальные нужды........................133

4.4.5 Амортизационные отчисления.........................................................135

4.4.6 Косвенные расходы...........................................................................135

4.4.7 Расчет себестоимости годового выпуска........................................136

4.5 Финансово-экономическая оценка проекта...........................................137

4.5.1 Расчет нормы безубыточности и построение графика..................138

4.5.2 Движение денежных потоков...........................................................139

4.6 Расчет экономической эффективности нового техпроцесса............... 141

Заключение. 143

Список использованной литературы.. 145

Приложения................................................................................................148