Повышение качества базовых элементов нефтехимической аппаратуры рациональным выбором технологических параметров формоизменяющих операций их производства
Диссертация
К основным технологическим операциям изготовления аппаратуры относятся формоизменяющие, сварочные и термические аппаратуры. Специфичность операций первичной обработки заготовки, крупногабаритность деталей и сборки соединений базовых деталей не позволяют перенести методы обеспечения технологичности и теорию взаимозаменяемости из общего машиностроения. В аппаратостроении имеются свои особенности… Читать ещё >
Содержание
- 1. ВЛИЯНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ АППАРАТУРЫ
- 1. 1. Основные виды неточностей в базовых элементах и их соединениях
- 1. 2. Влияние геометрии зоны сопряжения «обечайка-днище» на напряженное состояние и работоспособность аппаратуры
- 1. 3. Основные принципы нормирования точности базовых элементов аппаратуры
- Выводы по главе 1
- 2. ОЦЕНКА КРИТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ АППАРАТУРЫ
- 2. 1. Взаимосвязь деформаций с размерами заготовок для формообразования базовых деталей аппаратуры
- 2. 2. Оценка критических деформаций по механическим свойствам и трещиностойкости
- 2. 3. Определение критических деформаций по критериям работоспособности
- Выводы по главе 2
- 3. РАЦИОНАЛЬНЫЙ ВЫБОР РАЗМЕРОВ ЗАГОТОВОК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ АППАРАТУРЫ
- 3. 1. Расчет геометрических параметров заготовок для холодной и горячей гибки обечаек
- 3. 2. Определение длины разверток обечаек из биметаллов
- 3. 3. Расчет размеров разверток и минимального допустимого радиуса гиба и конических биметаллических обечаек
- Выводы по главе 3
Список литературы
- Абдуллин P.C. Разработка ресурсосберегающей технологии изготовления элементов нефтехимической аппаратуры типа охватывающих и охватываемых цилиндров. 05.04.09. Автореферат. УНИ, 1990. 24 с.
- Аснис А.Е., Иващенко Г. А. Повышение прочности сварных конструкций. Киев: Наукова Думка, 1979. — 193 с.
- Ахметзянов М.Х. Исследование концентрации напряжений в пластической области при помощи фотоупругих покрытий. Изв. АН СССР ОТН. Механика и машиностроение. — 1963ю — № 1. — с. 159−162.
- Абдуллин P.C., Черных Ю. А. Ресурсосберегающая технология изготовления толстостенной аппаратуры. В кн. «Обеспечение работоспособности нефтяной аппаратуры и трубопроводов». ГП Салаватская городская типография. Салават, 2000. — с. 23−33.
- Абдеев Р.Г., Матвеев H.JI. Разработка технологии и конструкции штамповой оснастки сварного исполнения для производств базовых деталей нефтехимаппаратуры. Ill-Международный конгресс «Защита-98» -М.: Нефть и газ, 1998.
- Абдеев Р.Г., Матвеев H.JI. Методика оценки технологичности кольцевых соединений базовых деталей нефтегазохимической аппаратуры на машиностроительных предприятиях. Ill-Международный конгресс «Защита-98» М.: Нефть и газ, 1998.
- Абдеев Р.Г., Ризванов Р. Г., Матвеев H.JI., Инсафутдинов А. Ф. Оптимизация сварки корпусов аппаратов отклонений формы сечений базовых деталей. Тез. докл. Международ, научн. Конф. Методы кибернетики химико-технических процессов (КХТП V-99). Уфа, с. 42−44.
- Абдеев Р.Г., Ризванов Р. Г., Матвеев H.JI. Восстановление изношенных рабочих поверхностей штамповой оснастки плазменной наплавкой совмещенной термомеханическим упрочнением и плазменно-механической обработкой резанием. В сб. трудов конгр.118
- Нефтегазопромышленников России. Транспортировка нефти и газа. Техническая диагностика и ресурс, Уфа, 2000 с. 94−97.
- Абдеев Р.Г., Ризванов Р. Г., Матвеев H.JL, Инсафутдинов А. Ф., Колесников В. Т. Технологический процесс изготовления взаимозаменяемых днищ с применением водоохлажденных конструкций штампов. СТП 03 87. 256−2000. — Уфа, МНТЦ «БЭСТС», 2000, 38 С.
- Ризванов Р.Г., Абдеев Р. Г., Матвеев H.JI. Влияние геометрии зоны сопряжения «обечайка эллиптическое днище» на напряженное состояние сосудов давления. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2000, № 4, с. 15−16.
- Бубнов В.А. Деформационная обработка энергосберегающий метод снятия остаточных напряжений. — М.: Химическое и нефтяное машиностроение, № 8, 1998, — с. 30−34.
- Бакиев A.B. Технологическое обеспечение качества функционирования нефтегазопромыслового оборудования оболочкового типа: Автореферат дис. на соискание ученой степени доктора технических наук: 05.04.07. М., 1984. — 38 с.
- Бакиев A.B. Технология аппаратостроения: Учебное пособие. -Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995, — 297с.
- Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1967. — 635 с.
- Бакиев A.B., Халимов А. Г., Зайнуллин P.C., Афанасенко Е. А. Пути повышения качества и надежности сварного нефтехимического оборудования из хромомолибденовых сталей. // Озорная информация. Серия ХМ-9. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1987, с. 32.
- Гусев И.А., Карасев И. Н., Кольман-Иванов Э.Э. и др. Конструирование и расчет машин химических производств. М.: Машиностроение, 1985. — 408 с.
- Гутман Э.М. Проблемы коррозионного растрескивания стресс-коррозии газопроводов //Тез. Докл. 1-го Советско-Американского симпозиума по стресс-коррозии. М. — 1990. — с. 6−9.
- ГОСТ 25–506−85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. -М.: Изд-во стандартов, 1985. 61 с.
- ГОСТ 16 504–81 ГСП. Испытания и контроль качества продукции. Основные требования и определения.
- ГОСТ 27 002–89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.
- ГОСТ Р 51 000. 1−95. Система аккредитации органов по сертификации, испытательных и измерительных лабораторий. Общие требования.
- ГОСТ Р 51 000. 3−96. Общие требования к испытательным лабораториям.
- ГОСТ 6996–66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. М.: Изд-во стандартов, 1978. — 55 с.
- ГОСТ 20 911–75. Техническая диагностика. Основные термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1978. 14 с. 3.1- ГОСТ 27.002−83. Надежность в технике. Термины' и определения. М.: Изд-во стандартов, 1983. — 30 с.
- ГОСТ 1497–73. Металлы испытаний на растяжение. М.: Изд-во стандартов, 1977. — 40 с.120
- ГОСТ 25.507−85. Методы испытаний на усталость при эксплуатации режимах нагружения. М.: Изд-во стандартов, 1985. — 31 с.
- ГОСТ 14 349–80. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. М.: Изд-во стандартов, 1980. — 61 с.
- ГОСТ 25 859–83. Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность при малоцикловых нагрузках. М.: Изд-во стандартов, 1983. — 30 с.
- ГОСТ 25 215–82. Сосуды и аппараты высокого давления. Обечайки и днища. Нормы и методы расчета на прочность. М.: Изд-во стандартов, 1986. — 8 с.
- ГОСТ 24 755–81. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность укреплений отверстий. М.: Изд-во стандартов, 1981. — 20 с.
- ГОСТ 25.504−82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости. М.: Изд-во стандартов, 1982. — 80 с.
- ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение.
- ГОСТ 25 294–84. Сварные соединения. Методы испытаний на коррозионное растрескивание.
- ГОСТ 9908–85. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости.
- ГОСТ Р 1.0−92. Государственная система стандартизации Российской Федерации. Основные положения.
- ГОСТ Р 1.2−92. Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок разработки и государственный стандарт.
- ГОСТ Р 1.4−93. Государственная система стандартизации Российской Федерации. Стандарты отраслей, стандарты предприятий, стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений. Общие положения.121
- ГОСТ 1.5−92. Государственная система стандартизации Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов.
- Гафаров Р.Х., Шарафиев Р. Г., Ризванов Р. Г. Основные формулы и справочные данные по расчетам на прочность. Краткий справочник инженера-механика УГНТУ, Уфа, 1995, 114 с.
- Гумеров А.Г., Зайнуллин P.C., Ямалеев K.M. и др. Старение труб нефтепроводов. М.: Недра, 1990. 224 с.
- Гальперин E.H., Рачков В. И., Кутепов С. М. и др. Методика прогнозирования остаточного ресурса безопасной эксплуатации сосудов и аппаратов по изменению параметров технического состояния. М., 1993, -90 с.
- Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии. М.: Металлургия, 1981. — 271 с.
- EN 450 011. Общие требования к органам по сертификации, проводящим сертификацию продукции.
- EN 450 012. Общие требования к органам по сертификации, проводящим сертификацию систем обеспечения качества.
- EN 450 013. Общие требования к органам по сертификации, проводящим аттестацию персонала.
- EN 450 014. Общие требования к декларации поставщика о соответствии.
- Зайнуллин P.C. Механика катастроф. Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости. МНТЦ «БЭСТС». Уфа, 1997. — 426 с.
- Зайнуллин P.C. Обеспечение работоспособности оборудования для подготовки и переработки нефти в условиях механохимической повреждаемости. Дис. на соискание ученой степени доктора техн. наук: 05.04.09. УНИ, Уфа, 1987. — 523 с.
- Зайнуллин P.C., Гумеров А. Г., Морозов Е. М. и др. Гидравлические испытания действующих нефтепроводов. М.: Недра, 1990. 224 с.
- Зайнуллин P.C., Чабуркин В. Ф., Зыков А. К. и др. Методика контроля и оценки пригодности труб, бывших в эксплуатации. М.: Металлургия, 1996. 12 с.
- Зайнуллин P.C., Шарафиев Р. Г., Ямуров Н. Р. Определение остаточного ресурса элементов конструкций. МНТЦ «БЭСТС», М., 1996. -160 с.
- Зайнуллин P.C., Надршин A.C., Сабиров У. Н., Ямуров Н. Р. Влияние старения металла на служебные характеристики труб. В кн.: Вопросы безопасности эксплуатации сосудов и трубопроводов систем газо-и водоснабжения. ««» «
- Зайнуллин P.C., Черных Ю. А., Матвеев H.JL, Коваленко В. В. Расширение диапазона критических деформаций при производстве123нефтегазоперерабатывающего оборудования. Изд-во Заводская лаборатория, 1997, № 3 с. 53−54.
- Зайнуллин P.C., Черных Ю. А., Матвеев H.JL, Оськин Ю. В., Сигаев К. Н. Ресурсосберегающие технологии в нефтехимическом аппаратостроении. Изд-во «ТРАНСТЭК», ИПТЭР, Уфа, 2000. — 352 с.
- Зайнуллин P.C., Абдуллин P.C., Осипчук И. А. Повышение прочности и долговечности сварных элементов нефтехимической аппаратуры. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1990. — 64 с.
- Зайнуллин P.C., Надршин A.C., Абдеев Р. Г. Проблемы обеспечения работоспособности сосудов и трубопроводов при изготовлении и эксплуатации. Уфа.: Баштехинформ, 1996. — 173 с.
- ИСО 9000−1: 1994. Общее руководство качеством и стандарты по обеспечению качества 4.1: Руководящие указания по выбору и применению.
- ИСО 9000−2: 1993. Общее руководство качеством и стандарты по обеспечению качества 4.2: Общие руководящие указания по применению стандартов ИСО 9001, ИС9 002, ИСО 9003.
- ИСО 9001: 1994. Системы качества. Модель для обеспечения проектирования, разработке при производстве, монтаже и обслуживании.
- ИСО 9002: 1994. Системы качества. Модель для обеспечения качества при производстве, монтаже и обслуживании.
- ИСО 9003: 1994. Системы качества. Модель для обеспечения качества при окончательном контроле и испытаниях.
- ИСО 9004: 1994. Общее руководство качеством и элементы системы качества. 4.1: Руководящие указания.
- ИСО 9004−2: 1991. Общее руководство’качеством и элементы система качества. 4.2: Руководящие указания по услугам.
- ИСО 10 011−3: 1991. Руководящие указания по проверке систем качества. Ч. З: Руководство программой проверок.124
- Карзов Г. П., Леонов В. П., Тимофеев Б. Т. Сварные сосуды высокого давления. Д.: Машиностроение, 1982. — 287 с.
- Касьянов Г. Е., Ковригин В. А., Петров А. П., Савченко Б. В. Сертификация в топливно-энергетическом комплексе России. // Энергетическая политика. № 4, 1995. с. 4−7.
- Казаков В.А. Краткий обзор развития машиностроительного комплекса России. /Сварочное производство. № 1, 1998. с. 35−37.
- Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. М.: Машиностроение, 1985.- 224 с.
- Касаткин О.Г. Расчетная оценка сопротивляемости металла шва развитию усталостных трещин. Автоматическая сварка. — 1985. — № 12. — с. 14.
- Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. Металлургия, 1976.- 456 с.
- Кузеев И.Р., Куликов Д. В., Мекалова Н. В. и др. Физическая природа разрушения. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1997. — 168 с.
- Королев Н.М. Исследование термической усталости сварных соединений разнородных сталей, выполненных электродами на никелевой основе. Химическое и нефтяное машиностроение, 1979, № 2, с. 25−26.
- Когут Н.С., Шахматов М. В., Ерофеев В. В. Несущая способность сварных соединений. Львов: Свит, 1991. — 184 с.
- Кархин В.А., Копельман Л. А. Концентрация напряжений в стыковых соединениях. Сварочное производство, 1976, № 2, с. 607.
- Коваленко В.В. Повышение и оценка остаточной работоспособности сварных элементов нефтехимического оборудования со смещением кромок. Автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.04.09. УГНТУ, Уфа, 1996. 23 с.125
- Ланчаков Г. А., Степаненко А. И., Недосека, А .Я., Яременко М. А. Диагностика технического состояния трубопроводов и сосудов под давлением методом акустической эмиссии. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 1995. № 3, 23−26 с.
- Лютцау В.Г. Современные представления о структурном механизме деформационного старения и его роли в развитии разрушения малоцикловой усталости. В кн.: Структурные факторы малоциклового разрушения. М.: Наука, 1977. — с. 5−19.
- Лащинский A.A. Конструирование сварных химических аппаратов. Л.: Машиностроение, 1981. 382 с.
- Лях Н.Г., Гайдук Б. В. Пути повышения надежности технологического оборудования и подземных хранилищ газа, М.: Химическое и нефтяное машиностроение, № 7, с. 10.
- Никифоров А.Д. Основы взаимозаменяемости в химическом аппаратостроении. М.: Машиностроение, 1984 г. — 176 с.
- Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций. -М.: Высшая школа, 1982. 272 с.
- Никольс Р. Конструирование и технология изготовления сосудов давления. М.: Машиностроение, 1975. — 464 с.
- ОСТ 26−291−94. Сосуды и аппараты сварные стальные. М., 1994 г.
- Общие правила обеспечения технологичности конструкций изделий. ГОСТ 14.201−83.
- Патент РФ № 1 336 261. Устройство для горячей вытяжки днищ/ Абдеев Р. Г., Бакиев-A.B.- 1995 г. -
- Правила выбора показателей технологичности конструкции изделий. ГОСТ 14.202−83.126
- Правила обеспечения технологичности конструкции сборочных единиц. ГОСТ 14.203−83.
- Правила обеспечения технологичности конструкции деталей. -ГОСТ 14.204−83.
- Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением/Утв. Госгортехнадзором СССР 27.11.87 г. Л.: Недра, 1990 — 135 с.
- Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. М.: ПИО ОБТ, 1996. 242 с.
- Ризванов Р.Г. Обеспечение точности изготовления горячештампованных днищ нефтехимической аппаратуры из легированных сталей: Дис. канд. техн. наук: 05.04.09. Уфа: УНИ, 1991. — 128 с.
- Стеклов О.И. Прочность сварных конструкций в агрессивных средах. М.: Машиностроение, 1976. — 200 с.
- Стеклов О.И. Мониторинг и прогноз ресурса сварных конструкций с учетом их старения и коррозии. // Сварочное производство. № 1, 1997. с. 16−22.
- Соркин JI.C. Остаточные напряжения в сварных соединениях трубопроводов ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1998. — 192 с.
- Семушкин О.Г. Механические испытания металлов. Высшая школа, 1972.- 304 с.
- Серенсен C.B. и др. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975−488 с.
- Самсонов Ю.А., Феденко В. И. Справочник по ускоренным испытаниям судового оборудования. JT.: Судостроение, 1981−200 с.
- Структура и коррозия металлов и сплавов. / Под ред. Ульянина Е. А. М: Металлургия, 1989. — 400 с.
- Сборка и сварка змеевиков трубчатых печей/Технологическая инструкция. Волгоград: ВНИИПТхимнефтеаппаратуры, 1987. — 62 с.127
- СНиП 3.05.05−84. Технологическое оборудование и технологические трубопроводы. М.: 1985. — 29 с.
- Сагинбаев Р.Х. Повышение работоспособности базовых элементов с патрубками в агрегатах нефтегазохимических производств. Автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.04.09. УГНТУ, Уфа, 1999. 23 с.
- Томсен и др. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение, 1969. — 504 с.
- Шарафиев Р.Г. Обеспечение безопасности нефтегазохимического оборудования параметрами испытаний и эксплуатации. Автореферат дис. на соискание ученой степени доктора техн. наук: 05.26.04., 05.04.09. КГТУ, Казань, 1999. 41 с.
- Халимов A.A. Технология ремонта конструктивных элементов нефтехимического оборудования из стали 15Х5М. Автореферат дис. на соискание ученой степени кандидата техн. наук: 05.04.09. УГНТУ, Уфа, 1999. 19 с.
- Халимов А.Г. Обеспечение работоспособности сварного нефтехимического оборудования из хромомолибденовых сталей мартенситного класса. Дис. на соискание ученой степени доктора техн. наук Уфа: УГНТУ, 1997. — 377 с.
- Фармазов С.А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация. М.: Химия, 1978. — 352 с.
- Диссертационная работа Матвеева Н. Л. посвящена проблеме повышения качества изготовления нефтегазохимического оборудования оптимизацией формоизменяющих операций производства обечаек и днищ.
- Указанные работы, одним из исполнителей которых является Матвеев Н. Л., выполнялись Уфимским государственным нефтяным техническим университетом совместно с БЭСТС и ОАО «Салаватнефтемаш».
- В работе рассмотрены наиболее широко распространенные виды неодно-родностей технологического происхождения погрешности геометрических параметров в соединениях днищ.
- СТП 0387−256−2000 «Технологический процесс изготовления взаимозаменяемых днищ с применением водоохлаждаемых конструкций штампов"-водоохлаждаемые конструкции штамповой оснастки для изготовления взаимозаменяемых днищ 1 200, 1400, 2000 и 2200 мм.
- От реализации данных разработок, с применением оригинальных конструкций штамповой оснастки, при изготовлении днищ получен фактический экономический эффект в сумме 399 350 руб.? /-.Гв ОАО «Салаватнефтемаш»:
- УТВЕРЖДАЮ Научный руководительi р1. УТВЕРЖДАЮ
- ОАО «Салаватнефтемаш» Генеральный директор, нкиев1. Ю.А.Черных1. РАСЧЕТфактического годового экономического эффекта по теме «Технологическое обеспечение качества изготовлениянефтегазохимической аппаратуры"и
- Степень внедрения принципов взаимозаменяемости в аппаратостроении определяет качество выпускаемой аппаратуры, трудоемкость изготовления, технический уровень и культуру производства.
- Точность базовых деталей (обечайки, днища) определяет трудоемкость сборочно-сварочных работ не только в сопряжениях этих деталей между собой, но и при сборке внутренних устройств аппаратов.
- Причиной этого является невозможность обеспечения нормируемой точности размеров днищ.
- Также разработаны устройства для повышения качества изготавливае-лых днищ, которые позволяют механизировать процесс горячей штамповки 1 уменьшить долю ручного труда.