Технологический процесс сборки и сварки сосуда высокого давления

Разметить оси. Проверить форму, размеры. Разметить места установки патрубков поз. 3Операция 030ГазорезательнаяВырезать окна под патрубки, согласно разметке.Оборудование: газовая горелка, баллоны с газом;регулятор давления;газовые шланги (рукава). Операция 035 СлесарнаяУдалить брызги металла после резки с поверхности узла, зачистить наплывы подтеки металла. Оборудование: Угловая шлифовальная машинкаОперация 040 Сборка-сварка:1. Сборка Установить изделие на Сварочный центр CАB – 300. Установить патрубки поз.3 и фланцы поз.5 согласно разметки и чертежа. Прихватить. 2. ПрихваткаСварочный полуавтоматСварочный ток, 240-260 АДиаметр проволоки, 1,2 мм3. СваркаСварить собранное согласно чертежа сваркой в среде защитных газовОборудование: Сварочный центр CАB – 300Марка газа: Ar+20%CO2Марка сварочной проволоки, Св-08Г2СДиаметр 1,6ммСила тока, 320АНапряжение дуги, 32ВСкорость подачи проволоки,370 м/часСкорость сварки, 23м/час045 СлесарнаяУдалить брызги металла после сварки с поверхности узла, зачистить наплывы подтеки сварных швов с околошовных поверхностей. Оборудование: Угловая шлифовальная машинка050 КонтрольнаяПровести внешнего осмотра изделия, проверить его размеры, соответствие требованиям нормативной технической документации. [2]055 Термообработка060КонтрольнаяПровести внешнего осмотра изделия, проверить его размеры, соответствие требованиям нормативной технической документации. [2] Выполнить УЗК сварных швов в объеме 100%2.7Мероприятия по уменьшению сварных напряжений и деформаций В сварных соединениях не допускаются следующие внутренние дефекты:трещины всех видов и направлений, в том числе микротрещины, выявленные при микроисследовании;свищи;смещение основного и плакирующего слоев в сварных соединениях двухслойных сталей выше норм, предусмотренных настоящим стандартом;непровары (несплавления), расположенные в сечении сварного соединения;Допускается местный внутренний непровар, расположенный в области смыкания корневых швов, глубиной не более 10% от толщины стенкибалки, но не более 2 мм, и суммарной протяженностью не более 5% длины шва:в двусторонних угловых и тавровых сварных соединениях с полным проплавлением;Допускается непровар в корне шва глубиной (высотой) не более 10% от номинальной толщины свариваемых элементов, но не более 2 мм, и суммарной протяженностью не более 20% от длины шва.Для контроля качества сварных швов их подвергают внешнему осмотру. Этот вид контроля производится как в процессе сварки - рабочим, осуществляющим данную операцию, так и после охлаждения детали – специалистами отдела технического контроля. При проведении контроля внешнего вида применяют лупы пяти и десятикратного увеличения.Для выявления внутренних дефектов (пор, трещин, шлаковых включений), наплавленный и обработанный шнека подвергают ультразвуковому контролю, с применением переносных или стационарных дефектоскопов.Ультразвуковой контроль основан на пропускании через металл волн с частотой выше слышимости человеческого уха (16 кГц), с поперечными или продольными колебаниями. Ввод ультразвука в деталь осуществляется прямыми и наклонными (призматическими) искателями, под определённым углом (обычно 30-50 °С).С целью повышения чувствительности и качества ультразвукового контроля, пространство между излучающей плоскостью и поверхностью исследуемого металла заполняют контактной средой (машинное масло, водные растворы).Ультразвуковые волны, введенные в металл, встретившись с дефектом либо разделом двух фаз, отражаются под углом равным углу падения.Часть волн после отражения попадает на искатель и фиксируется дефектоскопом.Контроль качества сварочных швов рекомендуется производить с использованием переносного дефектоскопа марки УДМ-1-М (ГОСТ 14782-76). [3]3 Конструкторская часть3.1 Виды сборочно-сварочных приспособлений Универсально-сборные приспособления – это набор различных элементов, предназначенный для сварочного производства. Комплект УСП включает базовые детали (плиты и угольники), корпусные детали (подкладки и опоры), фиксирующие элементы (упоры, призмы, опоры, фиксаторы, домкраты), прижимные элементы (прижимы, струбцины, распорки, стяжки, планки), а также установочные и крепежные детали.В зависимости от назначения оснастки, конфигурации свариваемых изделий и типа производства, оснастку можно разделить на группы. Для сборки и прихватывания используются сборочные стенды, сборочные стапели, приспособления кондукторного типа, лестницы и помосты.Сборочные стенды представляют собой конструкции с одной базовой поверхностью, на которую устанавливаются крепежные устройства, фиксаторы, прижимы, и т. д. Роликовые стенды используются для сборки цилиндрических изделий и обеспечивают их вращение со скоростью сварки. Сборочные стапели используются для крепления сложных крупногабаритных деталей в различных плоскостях.Для прижима деталей используются съемные рычажные прижимы с резиновыми прокладками. Панели могут собираться вертикально для экономии пространства и удобства сверления отверстий и установки болтов и фиксаторов.Сборочные кондукторы – это приспособления, позволяющие собирать изделия с определенной точностью заданного размера. Лестницы и помосты используются при сборке крупного энергетического оборудования. Лестницы могут быть накидными, приставными, переносными и т. д., а помосты – регулируемыми и нерегулируемыми по высоте, радиусными, накидными, подвесными и др.Кантователи – это стационарные приспособления, которые позволяют закреплять и поворачивать свариваемое изделие в нужное положение для сборки и сварки. Они используются при сварке громоздких изделий и позволяют поворачивать изделие вокруг одной или нескольких осей вращения.Манипуляторы – универсальные приспособления, предназначенные для вращения изделия вокруг вертикальной или горизонтальной оси и наклона его под определенным углом для сварки. Они применяются вручную, полуавтоматической и автоматической сварке. Манипуляторы могут закреплять изделия с различной формой.3.2Оборудование и инструменты применяемые при сваркеСварочный центр CАB – 300 (консольная установка), представленный на чертеже ВКР.1645.00.200, состоит из следующих основных частей:1. Колонна с кареткой;2. Тележка рельсовая;3. Стрела;4. Автоматические сварочные головки;5. Суппорты крепления и настройки головок;6. Источник питания;7. Электрический шкаф;8. Блоки управления центром и головками;9. Лазерная и механическая системы слежения за стыком;10. Флюсоподборочное устройство;11. Система телевизионного мониторинга работы сварочной головки.Сварочные зажимы используются для присоединения массы к свариваемому изделию. Они рассчитаны на токи от 300 А до 500 А и имеют длину 3 или 4 метра. Отличаются повышенной надежностью контакта и удобством в работе.Рельсовая тележка состоит из основания, на котором крепится колонна, четырех кронштейнов для крепления двух осей колес и звездочки цепной передачи. На одной оси жестко крепятся два ведущих колеса и звездочка цепной передачи, на другой оси – два направляющих колеса. Механизм передвижения тележки включает двигатель постоянного тока со встроенным редуктором, цепную передачу и ведущие колеса. Он обеспечивает передвижение тележки со сварочной скоростью 15 – 200 см/мин (9 – 120 м/час) и позиционирование (настройку) с постоянной скоростью 2 м/мин.На торцах рельсовой тележки установлены захватные устройства (клещи), которые охватывают головку рельса с боков и снизу. Для более точного перемещения тележки производится ее центрирование на одном рельсовом пути с помощью четырех боковых направляющих роликов.Колонна включает опорный блок, вертикальную металлоконструкцию с направляющими для каретки стрелы и механизм подъема каретки. Опорный блок устанавливается на основании рельсовой тележки и может поворачиваться относительно оси вручную и фиксироваться в любом положении.Механизм подъема каретки включает двухфазный электродвигатель, червячный редуктор и цепную передачу. Каретка со стрелой перемещается вертикально с постоянной скоростью 0,7 м/мин. На каретке установлено устройство, исключающее падение каретки при отказе подъемного механизма. Максимальное расстояние от нижней поверхности стрелы до головки рельса составляет 930 мм.Стрела представляет собой металлоконструкцию коробчатого типа. Она имеет рельсы для перемещения по четырем роликам каретки и зубчатую рейку механизма передвижения. Механизм перемещения стрелы включает двигатель постоянного тока с встроенным редуктором и передачу “шестерня – рейка”. Он обеспечивает сварку со скоростью 9 – 120 м/ч и позиционирование со скоростью 2 м/мин. Максимальная длина шва, выполненная при передвижении стрелы, составляет 3 м. На торцах стрелы приварены кронштейны, к которым крепятся суппорты сварочных головок. Суппорты могут иметь различную длину перемещения и включают в себя П-образное шестерное основание, каретку, электродвигатель со встроенным редуктором, передачу с зубчатым ремнем и встроенной фрикционной муфтой, направляющие штоки и передачу винт-гайка. Установка головок или других суппортов на каретке осуществляется через резьбовые отверстия.Все движущиеся части сварочного центра CАB – 300 функционируют в подшипниках для обеспечения точного перемещения. Управление двигателями осуществляется блоками управления А6GMD и PEG1 в зависимости от режима работы.Таким образом, сварочный центр CАB – 300 является высокотехнологичным оборудованием, предназначенным для эффективной сварки различных изделий с использованием автоматических сварочных головок и системы контроля работы.Рисунок 3.1 - Сварочный центр CАB – 3004 Безопасность жизнедеятельности4.1 Охрана труда при выполнении сварочных работПри изготовлении сварных конструкций принимаются меры для охраны земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения чистоты воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей среды. Эти мероприятия группируют по разделам: охрана и использование водных ресурсов, охрана воздушного бассейна, охрана и рациональное использование земель, охрана и рациональное использование минеральных ресурсов.Основным видом возможного опасного воздействия на окружающую среду является загрязнение атмосферного воздуха, почвы и вод в результате неорганизованного захоронения отходов материалов; произвольной свалки их в не предназначенных для этой цели местах.Металлоконструкции и материалы, используемые при их изготовлении, не должны представлять опасности для жизни, здоровья людей и окружающей среды как в процессе эксплуатации, так и после её окончания.Утилизация отходов производства осуществляется в соответствии с требованиями по охране природы, установленными в соответствии со стандартами ГОСТ 17.11.01, ГОСТ 17.1.3.13, ГОСТ 17.2.3.02 и ГОСТ 17.2.1.04.Требования по ресурсосбережению определены в ГОСТ 30772. Допускается утилизация отходов материалов в процессе производства осуществлять на договорной основе с фирмой, имеющей соответствующую лицензию.Содержание вредных веществ в выбросах в атмосферу, сбросах в водоемы и загрязнении почвы контролируется в соответствии с «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий» (МУ 2.1.7.730-99), ГН 2.1.6.1338.Металлоконструкции и их элементы не должны представлять опасности для здоровья человека в условиях хранения, монтажа и эксплуатации. Требования безопасности определены в ГОСТ 12.2.003, ГОСТ Р 12.2.011 и ГОСТ 12.3.033.Все работы должны проводиться в соответствии с требованиями пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004. Пожарная безопасность должна обеспечиваться как в нормальном, так и в аварийном режимах работы; помещения должны быть оснащены средствами пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.Для обеспечения электробезопасности на производстве применяются требования ГОСТ 12.1.019. К работе на технологическом оборудовании допускаются лица, достигшие 18 лет и прошедшие предварительный медицинский осмотр в соответствии с действующим приказом Министерства Здравоохранения РФ.Работающие должны пройти обучение безопасности труда по ГОСТ 12.0.004. Выполнение требований техники безопасности должно обеспечиваться соблюдением соответствующих утвержденных инструкций и правил по технике безопасности при осуществлении работ и эксплуатации производственного оборудования.Отходы, образующиеся при изготовлении металлоконструкций, подлежат утилизации и должны вывозиться на полигон промышленных отходов для организованного обезвреживания в специальных, отведенных для этой цели местах. Загрязнение окружающей среды отходами производства не допускается. Работающие должны быть снабжены средствами индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.011.4.2 Пожарные меры безопасностиВ соответствии с нормами НПБ 105-95 определяется категория помещения.Участок автоматической сварки располагается на территориях категории Г производств по пожарной и взрывной опасности. Работы на участке производятся в соответствии со СНиП11-90-81 и СНиП11-2-80, с Типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий. Количество огнетушителей на участке и других первичных средств пожаротушения выбирается в соответствии с указанными выше требованиями. Территория оборудована по IV степени огнестойкости (предел огнестойкости не менее 2 часов).Для повышения пожарной безопасности в процессе проектирования предусмотрено безопасное расположение оборудования. В виду повышенной электрической опасности средства пожаротушения ограничены: сухой песок, углекислотные или порошковые огнетушители марок ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8, ОУ-25, ОУ-80, ОУ-100.4.3 Методы защиты от воздействия вредных факторовОсновными опасными и вредными факторами, связанными с профессиональной деятельностью, являются утомление, перегрузка, стрессы, гиподинамия и неправильная рабочая поза. Каждый из этих факторов может провоцировать замедление реакции, неадекватность работы операторов, их неработоспособность и, в конечном счете, возникновение хронических профессиональных заболеваний и увеличение числа травматических случаев.Для предотвращения утомляемости разрабатывается оптимальный режим работы, включающий часовой обеденный перерыв и дополнительные короткие перерывы для отдыха. Для профилактики стрессов проводится подготовка персонала к работе в экстремальных и аварийных условиях. Профилактика гиподинамии включает проведение производственной гимнастики и изменение рабочей позы в процессе работы. Внимание также уделяется эргономике, проектированию и использованию эргономичных рабочих мест, учитывающих специфику работы и обеспечивающих равномерное распределение давления тела на площадь опоры.Несколько факторов, влияющих на утомление человека, включают физические усилия, нервное напряжение, темп работы, рабочее положение, монотонность труда, загрязненность воздуха, производственный шум, вибрацию, освещение, температуру и влажность окружающей среды. Необходимо минимизировать влияние этих факторов на работника.Помещения для производства должны иметь объем не менее 15 кубических метров и площадь не менее 4,5 квадратных метров на одного работающего. Стены и потолки помещений должны быть изготовлены из малотеплопроводных материалов, не задерживающих пыль. Полы должны быть нескользящими.Согласно нормам искусственного освещения, освещенность в основных цехах заводской черной металлургии должна составлять 150 люкс для ламп накаливания, 200 люкс для газоразрядных ламп и 10 люкс для аварийного освещения. Коэффициент пульсаций не должен превышать 20%. Освещение на прокатном стане должно осуществляться с помощью газоразрядных ламп ДРЛ, а освещенность должна составлять 280 люкс с учетом коэффициента запаса.Плохое освещение не только утомляет зрение, но и вызывает утомление всего организма. Неправильное освещение может также быть причиной травматизма. Плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света и резкие тени ухудшают видимость и могут привести к повышенному травматизму и несчастным случаям. Отсутствие достаточного освещения может также снизить производительность труда и повысить количество бракованной продукции.Естественное освещение осуществляется с помощью верхнего света через прозрачные части перекрытий, а искусственное освещение осуществляется комбинированным способом, включающим местное освещение рабочих участков. В качестве источников освещения используются лампы накаливания, которые могут работать в сети без дополнительных пусковых приспособлений и не зависят от условий окружающей среды, а также обладают компактностью и длительным сроком службы.Микроклимат помещений определяется температурой, относительной влажностью, неподвижностью воздуха и тепловым излучением. Излишне высокая или низкая температура воздуха может привести к перегреву или переохлаждению организма, что негативно сказывается на самочувствии и работоспособности человека. Высокая влажность воздуха уменьшает теплоотдачу, а избыточно сухой воздух может вызывать сухость кожи и слизистых оболочек.Недостаточная вентиляция производственных помещений может привести к проблемам дыхания у обслуживающего персонала. Параметры микроклимата, такие как температура, относительная влажность и скорость движения воздуха, должны соответствовать установленным нормам в зависимости от видов выполняемой работы и времени года.Уделяя должное внимание предупреждению и устранению вредных факторов, можно создать более безопасные и комфортные условия труда для работающих, что в свою очередь приведет к повышению производительности и качества работы, а также снижению риска возникновения профессиональных заболеваний и травматических случаев.Таблица 4.1. -Нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственного помещения.ПоказательХолодный период годаТеплый период годаоптимальныйдопустимыйоптимальныйдопустимыйТемпература воздуха, 0С17-1910-2020-23до 28Относительная влажность воздуха, %30-60до 7530-60при28 0Сдо 55при27 0Сдо 60при24 0Сдо 75Скоростьдвижения воздуха, м/сдо 0,3до 050,2-0,50,3-0,74.4 Поражение электрическим токомСварочное помещение относится к особо опасным, в нем присутствуют два признака повышенной опасности: токопроводящие полы и возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей конструкциям с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования с другой.Проходя через организм человека электрический ток, может оказывать следующие воздействия:1) термическое воздействие проявляется в ожогах отдельных участков тела;2)электролитическое воздействие выражается в электролитическомразложении органической жидкости с нарушением ее физико-химического состава;механическое воздействие выражается в расслоении, разрыве и другихподобных повреждениях различных тканей организма;биологическое воздействие проявляется в раздражении, возбужденииживых тканей организма и нарушении внутренних биоэлектрических процессов.Последствия воздействия электрического тока на организм человека разделяется на два вида электротравм.ЗаключениеВ данном проекте разработан технологический процесс сборки и сварки «Сосуда высокого давления». Проведен литературный обзор по способам сварки. Разработана технология изготовления изделия тем что, была произведена замена ручной сварки на автоматическую, с более современным сварочным оборудованием. Разработана сборочно-сварочная установка. На основе справочных данных были выбраны параметры сварки. В результате внедрения современного оборудования повысилось качество выпускаемого изделия, уменьшилось время на его выпуск и затраты. Список литературы1. Шахматов М.В., Ерофеев В.В., Коваленко В.В. Технология изготовления и расчет сварных оболочек. – Уфа: Полиграфкомбинат, 1999. – 272 с.2. Сварка в машиностроении. Справочник в 4-х т. / Под ред. Николаева Г.А. и др. – М.: Машиностроение, 1978 – 1979.3. Гитлевич А.Д., Этингоф Л.А. Механизация и автоматизация сварочного производства. – М.: Машиностроение, 1979. – 280 с.4. Евстифеев Г.А., Веретенников И.С. Средства механизации сварочного производства. Конструирование и расчет. – М.: Машиностроение, 1977. – 96 с.5. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: С.А. Куркин , В.М. Ховов , А.М. Рыбачук. – М.: Машиностроение, 1989. –328 с.6. Сварочное оборудование: Каталог-справочник. – Киев: Наукова думка, 1968.7. Гитлевич А.Д., Животинский Л.А., Клейнер А.И. Альбом механического оборудования сварочного производства. – М.: Высшая школа, 1974. – 159 с.8. Стихин В.А. Источники питания сварочной дуги: 1990. – 138 с.9. Работоспособность и неразрушающий контроль сварных соединений с дефектами/ М.В. Шахматов, В.В. Ерофеев, В.В. Коваленко. 2000. – 227.10. Контроль качества сварки. Учебное пособие для машиностроительных вузовПод ред. Волченко В.Н. – М.: Машиностроение, 1975. – 328 с.