Проектирование и технология производства трубного пучка теплообменного препарата 1100 ТУ-2,5-М12/20Г-9-Т-2-У ТУ 3612-023-002200302-01

Содержание

Введение. 3
1 Основная часть. 7
1.1 Описание изделия и условий работы. 7
1.2 Технологические условия на изготовление конструкции. 9
1.2.1 Технические условия на сварочный материал. 13
1.2.2 Технические условия на прокат, заготовки и детали. 14
1.2.3 Технические условия на сборку. 15
1.2.4 Технические условия на сварку. 16
1.3 Анализ конструкции на технологичность. 17
1.4 Характеристики металла и его свариваемость. 18
2 Технологическая часть. 23
2.1 Выбор и обоснования способа сварки. 23
2.2 Выбор сварочных материалов. 26
2.3 Разработка процесса сборки и сварки. 28
2.4 Выбор и расчет режимов сварки. 30
2.5 Мероприятия по уменьшению сварных напряжений и деформаций. 34
3 Конструкторская часть. 36
3.1 Выбор сварочного оборудования. 36
3.1.1 Сварочный центр. 36
3.1.2 Головка для сварки под флюсом. 38
3.1.3 Головки для сварки в защитных газах. 40
3.1.4 Источник питания сварочной дуги LAF 800. 42
3.1.5 Система флюсоподачи и сбора неиспользованного флюса. 43
Заключение. 45
Список литературы. 46

Введение

В различных отраслях промышленности, таких как энергетика, химическая, металлургическая, нефтегазовая, пищевая и другие, важно создавать и поддерживать оптимальные температурные условия на технологических объектах. Для этого необходимо осуществлять передачу или отвод тепловой энергии от рабочей среды, и эту функцию выполняет теплообменное оборудование.
Теплообменник – это устройство, предназначенное для передачи тепла от более нагретого теплоносителя (жидкого или газообразного) к более холодному. Однако, помимо этого, теплообменники должны отвечать ряду требований. Они должны быть высокоэффективными, экономичными в работе, способными обеспечивать заданные технологические условия процесса. Также они должны быть простыми в конструкции, компактными, удобными в монтаже и ремонте, надежными в работе, соответствовать современным техническим и эстетическим стандартам, а также требованиям охраны труда, техники безопасности и государственных норм.
Теплообменный аппарат является сварной конструкцией, соединение деталей аппарата происходит с помощью сварных соединений
Сварными соединения называются соединения, которые выполнены с помощью сварки. Для того чтобы получить сварное соединение, применение каких-либо специальных соединительных элементов (болтов, заклепок и т.п.) не требуется. Неразъемное соединение образуется за счет сближения элементарных частиц свариваемых частей настолько, чтобы между ними начали действовать межатомные связи, которые обеспечивают прочность соединения.
Чтобы создать межатомные связи, необходимо извне ввести дополнительную энергию. Энергия активации сопутствует преодолению энергетического барьера между атомами. В процессе сварки данную энергию можно ввести с помощью нагрева свариваемых элементов (термический метод) или с помощью пластического деформирования (механический метод).
Для сварки характерны две стадии создания межмолекулярного взаимодействия атомов, соединяемых частей элементов. На первой стадии происходит сближение веществ на расстояния, необходимые для межатомного взаимодействия (физический контакт). На второй стадии заканчивается процесс образования прочного соединения (химический контакт).
Таким образом, можно выделить два необходимых условия для образования неразъемных сварных соединений – сближение свариваемых частей и введение энергии активации в зону сварки.
На сегодняшний день сварка является единственным возможным (эффективным) способом для создания неразъемных соединений цельной конструкции.
Цель: спроектировать технологический процесс изготовления сварной металлоконструкции «Трубный пучок теплообменного аппарата», отвечающий современным требованиям производства с применением современного оборудования и материалов.
Актуальность выбранной темы обоснована необходимостью повышения технического уровня сварочных работ, сокращения времени производственного цикла, эффективности и облегчения труда рабочих, поиска и использования передовых, современных методов организации работ и эффективных средств контроля качества, повышения уровня автоматизации и механизации. Не пытаясь решить выше описанные аспекты – невозможен плановый регулярный выпуск качественной продукции и развитие машиностроительного предприятия в целом, невозможно сохранение конкурентоспособности в условиях современного рынка.
Основные технические решения, принимаемые при проектировании новых и реконструкции существующих мостов, обоснованы путем сравнения технико-экономических показателей конкурентоспособных вариантов.
Задачи:

1. Произвести анализ литературы.
2. Изучить существующие технологические процессы производства, осуществить оценку и сравнение его эффективности с экономической и с технологической точек зрения.
3. Спроектировать экономически эффективный оптимальный технологический процесс, отвечающий всем требованиям современного производства.
4. Сварка является наиболее широко применяемым способом получения неразъемных (сварных) соединений из металлов, их сплавов и других материалов (пластмасс, стекла) или разнородных материа­лов. Сварка обеспечивает высокое качество соединения, его прочность близкую к прочности основного металла при изготовлении различных конструкций и аппаратуры, работающих в условиях глубокого холода, высоких температур, сверхвысоких давлений, агрессивных жидких и газовых сред, обеспечивает герметичность стыка дета­лей. Кроме того, получение соединения с помощью сварки является высоко­технологичным, высокопроизводительным процессом.
5. Проблема качества и надежности материалов, изделий и конструкций является одной из актуальных проблем современного производства, особенно для конструкций, эксплуатируемых в экстремальных условиях. В нефтегазодобывающих компаниях России и стран СНГ эксплуатируется большое число буровых установок, работающих при низких температурах, высоких динамических и статических нагрузках. В процессе производства буровых работ и организации скважин широко применяется обсадные трубы, используемые на начальном этапе бурения для изготовления обсадных колонн.
6. Технология изготовления обсадных труб должна гарантировать безотказную работу данного изделия на протяжении всего срока эксплуатации. Это может быть достигнуто благодаря разработке оптимального варианта технологии производства.
7. В предложенной технологии применяется процесс автоматической сварки в смеси защитных газов Ar + СО₂ проволокой диаметром 1,2 мм и сварки под слоем флюса. Также предложено сварочное оборудование и оснастка, обеспечивающие большую производительность и высокое качество сварных соединений. Описаны мероприятия по охране труда и производственной санитарии.