Разработка технологического процесса сборки и сварки днища нижнего сепаратора продувки СП-1

1.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А”
Разработка технологического процесса сборки и сварки
днища нижнего сепаратора продувки СП-1
Выполнил:
Студент б-МНСТ 41
Варшавский Е.И.
Зач. книжка №200411
Научный руководитель:
Ст. преподаватель
Вавилина Н.А.
Саратов 2024

2. Актуальность работы

Сепаратор продувки СП-1
Средняя температура в РФ
(декабрь-февраль)
Устройство сепаратора
2

3. Цели и задачи работы

ЦЕЛЬ: Повышение производительности технологического процесса сборки и сварки нижнего
днища сепаратора продувки СП-1
ЗАДАЧИ:
-
разработка процесса производства сварной конструкции нижнего днища сепаратора СП-1;
-
рассмотрение конструктивных особенностей и технических параметров сепаратора продувки СП-1;
-
подбор оборудования, расчет прочностных характеристик швов и режимов сварки;
-
внедрение в процесс сборки-сварки устройства экономайзера, позволяющего сократить финансовые
расходы на производство;
-
рассмотрение возможности применения технологии теплоизоляции и антикоррозионного покрытия
внутренней поверхности нижнего днища СП-1;
-
провести расчет сварных соединений на прочность с помощью системы математического вычисления
MathCad.
3

4.

Сборочный чертёж днища нижнего сепаратора продувки СП-1
4

5.

Деталировка днища нижнего
5

6.

Материал сварной конструкции
Химический состав стали Ст3сп5 по ГОСТ 380-2005
Элемент
C
Si
Mn
Ni
Cr
Cu
P
S
N
Содержание, %
0,14-0,22
0,15-0,30
0,4-0,65
0,3
0,3
0,3
0,04
0,05
0,008
Механические свойства стали Ст3сп5 по ГОСТ 380-2005
Параметр
Значение параметра
Предел прочности, МПа
372
Предел текучести, МПа
245
Относительное удлинение, %
23
Относительное сужение, %
55
Ударная вязкость, кДж/м²
1000-1450
Сталь Ст3сп5 листовая
6

7.

Выбор способа сварки
Схема механизированной сварки в среде
защитных газов (проектируемый)
Схема ручной дуговой сварки
(базовый)
Недостатки способа:
Преимущества способа:
-
Высокое количество шлака и брызг
-
Высокая производительность
-
Повышенное количество дефектов шва
-
Высокое качество сварочного шва
-
Плохая защита сварочной ванны
-
Низкое количество шлака и брызг
-
Удобство сварки
7

8. Расчет режимов сварки

8

9.

Выбор сварочного оборудования и материалов
К-18
Параметры сварочного оборудования
Kemppi KMS 500
Наименование
Значение
Исполнение корпуса
Модульный
Диапазон тока
10 А - 500 А
Потребляемая мощность
26,1 кВт
Рабочее напряжение дуги
10 В – 42 В
Коэффициент мощности
0,9
КПД
0,87
Возможность импульсной
сварки
Есть
18%СО2 + 82%Ar ГОСТ 14175-2010
Сварка низкоуглеродистых,
углеродистых, легированных и
низколегированных сталей
Химический состав проволоки Св-08Г2С
Св-08Г2С
Элемент
C
Si
Mn
Ni
Cr
S
P
Содержание, %
0,05-0,11
0,7-0,9
1,8-2,1
0,25
0,2
0,025
0,01
9

10. Контроль качества сварных швов

10

11.

Блок – схема технологического процесса сборки и сварки нижнего днища
11

12. План сварочного участка

12

13. Расчет сварных соединений на прочность

Номер соединения
(вид соединения)
Допустимая нагрузка на
соединение
Соотношение рабочей
нагрузки к допустимой
1 (Соединение нестандартное)
На растяжение: 6146,9 кН
На срез: 3420,8 кН
Не превышает
2 (Тавровое)
На срез по металлу шва:
3593,4 кН
На срез по металлу границы
сплавления:1614,9 кН
Не превышает
3 (Тавровое)
На срез по металлу шва:
616,3 кН
На срез по металлу границы
сплавления:
270 кН
Не превышает
4 (Нахлесточное)
На срез: 3420,8 кН
Не превышает
Преимущества расчета в MathСad:
Допустимое давление
Рабочее давление
Соотношение рабочего
и допустимого
давления
2.1 МПа
0.7 МПа
Не превышает
1.
2.
3.
Точность расчетов
Исключение ошибок
Быстрота расчетов
13

14.

Разработка и выбор технологической оснастки
Универсальный сварочный стол
Сварочный кондуктор:
1 - стойка , 2 – пластина, 3 - болт
Магнитный держатель
14

15. Сборочный чертеж и деталировка сварочного кондуктора

15

16. Дополнительные меры для расширения возможностей использования конструкции

Характеристики антикоррозионного покрытия «АнтикорБЭП»
Характеристика
Значение
Массовая доля нелетучих веществ,
%
58
Объемная доля нелетучих веществ, 50
%
Теплоизоляционный
материал
Схема установки скоб теплоизоляции
Теплоизоляция сепаратора продувки
Условная вязкость по
вискозиметру, с
80-120
Степень перетира, мкм не более
50
Время полного высыхания, ч
2
Расход покрытия, кг/м²
0.3
Расчет стоимости материалов
Исходные данные
Сталь
08Х17Н13М2
Ст3Сп5 с
применением
технологии
теплоизоляции
Экономия
Стоимость стали,
руб./изд.
6552
1638
4914
Стоимость скоб,
руб./изд.
-
100
-100
Стоимость
теплоизоляционного
материала, руб./изд.
-
580
-580
Стоимость
антикоррозионной
обработки, руб./изд.
-
223,3
-223,3
Итоговая стоимость,
руб.
6552
1961,30
4010,70
16

17. Возможность применения устройства-экономайзера

Устройство - экономайзер
Схема расположения экономайзера
Затраты на сварочный газ
График потерь газовой смеси в момент пуска газовой
смеси
Исходные
данные
Сварка в
среде К-18
без
экономайзера
Сварка в среде
К-18 с
применением
экономайзера
Экономия
Установленный
расход газа,
л/мин
42
42
Расход с учетом
потерь, л/мин
48,55
42,5
5,9
Цена, руб.
3030
2625
405
17

18. Годовой экономический эффект

Вывод: при годовом выпуске изделий в 120 изделий годовой экономический эффект с учетом применения
специализированных устройств и разработанной технологии составит 529800 рублей
18

19. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда

Факторы
производства
Тип фактора
Меры борьбы и оборудование
Поражение
электрическим
током
Опасный
Создание контурного заземления участка с
использованием заземлителей каждые 2.5
метра, использование резиновых перчаток /
обуви
Излучение от сварки
Вредный
Использование средства защиты: сварочная
маска со светофильтром
Возможные пожары
Опасный
Нормативное расположение пожарных щитов
на участке
Запыленность,
загазованность
рабочего места
Вредный
Расположение вытяжного рукава в количестве 1
шт.
Плохая
освещенность
участка
Вредный
Расположение осветительных приборов на
участке общей мощностью в 200 Лк в
количестве 4 шт.
Спецодежда сварщика
19

20. Расчет местной вытяжной вентиляции

Формула расчета расхода воздуха для
вытяжной системы, м3/ч