Магистерский диплом (ВКР) на тему Анализ деятельности лаборатории неразрушающего контроля сварки

Содержание:

Список
используемых сокращений. 5

Введение. 6

1
Исследование технических требований к трубам нефтегазовой промышленности и
особенности сварки труб. 9

1.1
Исследование технических требований к трубам нефтегазовой промышленности  9

1.2
Исследование особенностей технологического процесса сварки труб. 15

1.2.1 Сварка
труб в поворотном положении сварного шва. 18

1.2.2 Сварка
труб в неповоротном положении сварного шва. 21

2
Исследование общей характеристики лаборатории неразрушающего контроля
предприятия ООО «Кирус». 24

3
Исследование особенностей технологического процесса неразрушающего контроля
сварных соединений различными методами. 39

3.1
Проведение контроля качества сварных соединений. 39

3.2
Исследование различных методов проведения неразрушающего контроля сварных
соединений. 43

3.3
Исследование технических средств неразрушающего контроля и особенностей их
функционирования. 55

4 Проведение
экспериментального исследования образцов сварных соединений различными методами
на базе ООО «Кирус». 81

Заключение. 98

Библиографический
список. 99

Введение:

Сварка –
это технологический процесс, с помощью которого получают механически
неразъемные соединения, характеризующиеся непрерывностью структуры.

Прочность
сварного соединения обеспечивается атомными или молекулярными связями. Важное
значение имеет при этом взаимная диффузия атомов свариваемых материалов.

В
процессе формирования сварного соединения используют:

–
энергию, которая преобразовывается в тепловую с помощью дуговых разрядов,
электронных лучей и квантовых генераторов;

–
джоулево тепло, которое выделяется протекающим по твёрдому либо жидкому
проводнику током;

–
химической энергии горения, механической энергии, энергии ультразвука, а так же
других источников.

Качество
сварки и сварных соединений – это основной показатель, которому должно
соответствовать изделие для удовлетворения запросов заказчика.

Стоит
отметить, что в общем качество сварки и сварных соединений зависит от различных
факторов, в том числе и от, собственно, технологического процесса. Общее
качество сварки определяется по уровням дефектов при сваривании металлоизделий.

Оптимальный
и наиболее эффективный метод контроля сварных соединений – неразрушающий
контроль. Он обеспечивает надежность, безопасность эксплуатации и качественное
функционирование различных технических объектов. Для контроля сварных
соединений применяют различные методы неразрушающего контроля, в частности
оптический, радиографический, тепловой и другие. 6 Лист Введение № документа Подпись Дата Лист Изм Тема
данной выпускной квалификационной работы – «Анализ деятельности лаборатории
неразрушающего контроля сварки». Данная работа выполнялась на базе предприятия
ООО «Кирус».

Цель
данной выпускной квалификационной работы – исследование и сравнительная
характеристика эффективности различных методов неразрушающего контроля сварных
соединений.

Для
достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

–
исследовать общие данные и характеристики производимых для нефтегазовой
промышленности труб;

–
исследовать общую характеристику лаборатории неразрушающего контроля сварки;

–
исследовать нормативно-техническое обеспечение проведения работ лаборатории
неразрушающего контроля сварки;

–
произвести экспериментальное исследование эффективности различных методов
неразрушающего контроля сварных соединений.

Объект
исследования – различные методы неразрушающего контроля сварных соединений.

Предмет
исследования – поиск оптимальных и обоснованных решений в процессе проведения
сравнительной характеристики эффективности различных методов неразрушающего
контроля сварных соединений.

Теоретико-методологическую
основу исследования составили труды отечественных и зарубежных ученых в области
теории неразрушающего контроля.

Методы
исследования:

–
наблюдение;

–
сравнение;

–
измерение;

–
абстрагирование. 7 Лист Введение № документа Подпись Дата Лист Изм Научная
новизна исследования: в ходе исследования предполагается разработать методики
сравнительного анализа эффективности различных методов неразрушающего контроля
сварных соединений.

Теоретическая
значимость исследования заключается в формировании авторских разработок,
которые указывают на новые способы решения определенных задач анализа эффективности
различных методов неразрушающего контроля сварных соединений.

Практическая
значимость исследования: результаты исследования будут применяться в ходе
производства работ по выявлению дефектов сварных соединений.

Заключение:

Проблема неразрушающих испытаний обуславливается рядом особенностей и
физических явлений, характерных для исследуемых изделий. В исследуемых
материалах возникают дефекты, не видимые человеческим глазом.

Практика неразрушающего контроля показала, что для выявления дефектов
нашли применение практически все методы и способы, традиционно применяемые в
условиях производства, испытаний и эксплуатации техники. Это оптические,
электрические, акустические, радиационные, магнитные, тепловые,
микрорадиоволновые и другие методы контроля. Но наиболее широкое
распространение получил ультразвуковой метод контроля.

Сварочные работы являются одними из самых распространенных работ в
современном строительстве газопроводов.

Обилие свариваемых конструкций, а так же свойств материалов, которые
используются в процессе изготовления, заставляют использовать разнообразные
способы сварки.

В работе проанализирован вопрос анализа ассортимента свариваемых труб,
их классификации. Изучены технологические процедуры  подготовки труб под сварку. Кроме этого
подробно проанализированы технологические процессы сварки труб в поворотном и
неповоротном положениях сварного шва.

Отдельно изучены вопросы контроля качества сварных соединений, так как
качество проведенных сварных работ является в высшей степени важным вопросом.

Все поставленные задачи решены, цель работы в полной мере достигнута. В
процессе работы был получен большой объем теоретических и практических знаний,
которые будут необходимы в процессе дальнейшей трудовой деятельности.

Фрагмент текста работы:

8 Лист 1 Исследование технических требований к трубам нефтегазовой промышленности и особенности сварки труб № документа Подпись Дата Лист Изм 1 Исследование технических требований к трубам
нефтегазовой промышленности и
особенности сварки труб

1.1
Исследование технических требований к трубам нефтегазовой  промышленности В
России, где наблюдается наибольшее количество природного газа, нефти,
строительство и прокладка новых трубопроводов ведется практически в течение
всего года, что дает ей право быть одним из лидеров в данной сфере мировой
экономики.

Для
этого нужны трубы, по которым и происходит поставка для различных предприятий и
жилых объектов. Это так называемые «отводы», которые подают газ и нефть от
подземных, надземных и наземных магистральных или базовых путепроводов в города
и населенные пункты.

Если
говорить о том, из какого именно материала должны изготавливаться трубопроводы,
то тут однозначного ответа нет. Это обусловлено тем, что при выборе того или
иного материала, должны учитываться многочисленные факторы, влияющие на этот
выбор.

Речь
идет о состоянии почвы в том месте, где будет производиться прокладка труб,
подземных магистральных линий, особенности местности, наличие блуждающих токов
и вероятного возникновения коррозии, толщина и прочность конструкции, а также
много других нюансов.

Это
целый ряд подготовительных работ и анализа, а также расчет, который должны
произвести специалисты в строгом соответствии с ГОСТом и установленными
нормами.

Материалы,
из которых изготовлены те или иные трубопроводы, напрямую влияют на область
применения данных труб. К примеру, стальные трубы могут быть использованы в
подземных и надземных видах наружной прокладки маги 9 Лист 1 Исследование технических требований к трубам нефтегазовой промышленности и особенности сварки труб № документа Подпись Дата Лист Изм стральных
трубопроводов, а также в условиях внутридомовой установки газопровода.

Трубы,
изготовленные из стали, являются самыми распространенными на сегодняшний
момент. Это обусловлено тем, что область их применения достаточно широка, а
качество и надежность таких конструкций остается на стабильно высоком уровне.
Требования к эксплуатации предполагают защиту поверхности этих труб от
пагубного воздействия коррозии металла.

Анализ
показывает, что это представляет собой довольно затратные работы в плане
ресурсов и финансирования. Кроме того, стальные трубы различаются между собой,
что обусловлено тем, что для определенных областей применения, есть разные
требования к эксплуатации, разная толщина и прочность стенок конструкции.

Изготовление
труб из стали предполагает добавление следующих веществ:

— сера —
0,056%;

—
углерод — 0,25%;

— фосфор
— 0,046%.

Данные
показатели должны соответствовать требованиям, согласно которым:

1. При
подземных прокладках, когда осуществляется укладка газопровода глубоко в земле,
толщина стенок должна быть не менее 3 мм. Укладка, осуществляемая на
поверхности, предполагает, что толщина стенок должна быть не менее 2 мм.

2.
Диаметр должен быть равен 50 мм и более, если производится укладка
распределительных сетей. Укладка внутри здания предполагает наличие труб
диаметром 25 мм и более.

В
зависимости от того, где предполагается укладка трубопровода, производится
расчет параметров, отвечающих основным требованиям. Расчет показал, что
наружная прокладка должна производиться трубами, со следующими показателями:
диаметр не более 8,2 см (при использовании полуспокойной стали), для кипящей
стали оправдано применение более низкого значения — 5,5 см, а толщина — не
более 8 мм. 10 Лист 1 Исследование технических требований к трубам нефтегазовой промышленности и особенности сварки труб № документа Подпись Дата Лист Изм Срок
службы трубопроводов, сделанных из стали, будет зависеть от места их
расположения, но, в целом, расчет говорит о том, что этот срок составляет
порядка 40 лет (безусловно, есть различные варианты более низкого качества,
срок службы которых будет чуть меньше).

Для
строительства трубопровода предусмотрены стальные сварные трубы.

Номенклатура
основных труб и область их применения приведена в таблице 1.1. Таблица 1.1 – Номенклатура
основных труб и область их применения Труба DNхδ, мм ГОСТ Изоляция Область применения 1720х16 ГОСТ 8696-74 Заводская изоляция Защитные кожухи
под автомобильными и железными дорогами 1420×32 ГОСТ Р 52079-2003 Заводская изоляция Участки кат. III 1420×23 ГОСТ Р 52079-2003 Заводская изоляция Участки кат. I-II;
Крановые узлы 1420×18 ГОСТ Р 52079-2003 Заводская изоляция Участки кат. III Газопроводные
системы предъявляют жесткие требования к материалам применяемым для
изготовления труб. Прежде всего это — гарантия безаварийной, долгосрочной
эксплуатации, не требующей дополнительного обслуживания.

Кроме
того к транспортируемым газам предъявляется требование, запрещающее содержание
в них углеводов, как хлорированных так и ароматических.

В
основном все современные стальные трубы подразделяются на две большие группы:
горячекатаные (бесшовные) и сварные. 11 Лист 1 Исследование технических требований к трубам нефтегазовой промышленности и особенности сварки труб № документа Подпись Дата Лист Изм Сварные
трубы, как уже упоминалось, являются более популярными, чем бесшовные.
Используются такие трубы в народном хозяйстве уже довольно-таки давно. Однако в
последние годы их популярность значительно возросла.

Различаться
сварные трубы могут по:

1.
Методу изготовления. В данном случае выделяют трубы, сделанные с использованием
печной сварки и электросварки.

2. Виду
покрытия. По этому признаку различают оцинкованные и неоцинкованные трубы.

3. В
зависимости от направления шва (прямошовные и спиральные).

4. Виду
использованного для изготовления материала. Производятся сварные трубы обычно
из низколегированной или углеродистой стали. При этом применяются либо листовой
прокат, либо штрипсы.

5. Виду
профиля. По этому признаку различают круглые, прямоугольные профильные,
овальные трубы.

Далее
рассмотрим, как изготавливается сварная труба стальная.

Сортамент ГОСТ в данном случае регулирует в точности. Это касается как
размеров, так и веса изделий. Собственно сам же процесс производства состоит из
следующих этапов:

-подготовки и
формирования листа;

-сварки,
заключающейся в создании электрической дуги между кромками заготовки и
электродом;

-заключительной
отделки (калибровки, снятия фасок, правки и т. д).

Основными этапами изготовления труб со спиральным швом являются
формирование листа, сварка и резка на ходу. В данном случае листовой металл в
виде ленты подается в специальный узел стана, где он сворачивается в спираль.
Одновременно происходит и его сварка.