Разработка технологии и проектирование участка сборки и сварки корпуса барокамеры

ВВЕДЕНИЕ
Надежная и безопасная эксплуатация барокамер, во многом определяется качеством их изготовления. Высокое качество изготовления вместе с тем способствует достижению наивысших технико-экономических показателей в работе.
Производство барокамер сосредоточено на крупных машиностроительных предприятиях. Несмотря на то, что выпускаемое предприятиями отдельное оборудование является серийным, основное производство сосудов носит мелкосерийный и даже индивидуальный характер. Это определяется многообразием технологических процессов. В связи с этим на предприятии, как правило, одновременно изготавливают конструкции различного назначения, работающие с различными средами и при различных параметрах.
Соответствие выпускаемого оборудования современному уровню во многом определяется знаниями и выполнением персоналом требований техники безопасности, стандартов и технических условий, относящихся к различным этапам производства - от проектирования до приемки готовых изделий. С этой целью руководящие и инженерно-технические работники проходят проверку знаний правил, норм и инструкций, а рабочие - аттестацию на право выполнения определенных работ (работ по сварке, контролю качества сварки и т.п.).
Технологический процесс изготовления барокамеры включает большее количество технологических операций. Изготовление барокамеры производят по типовым технологическим процессам. Составной частью технологического процесса является технологический контроль на всех этапах изготовления деталей, элементов и оборудования.
Технологический процесс барокамер включает: заготовительные операции (правка листового проката, разметка, резка металла, обработка кромок, вырезка технологических планок и заготовок для контрольных сварных соединений и др.); операции по формированию (гибка и вальцовка листов, штамповка, вырезка отверстий и др.); сборочно-сварочные операции (сборка под сварку с применением прихваток, сварка, установка штуцеров); контроль качества сварных соединений. [2]
Одним из широко распространенных технологических процессов получения такой аппаратуры является сварка. Хотя сварка является ведущим технологическим процессом изготовления металлических конструкций, однако, значительная часть общей трудоемкости производства сварного изделия приходится на заготовительные, сборочные и отделочные операции. Отсюда следует, что обеспечение реальной интенсивности производства сварных конструкций возможно только на основе комплексной механизации и автоматизации всех основных и вспомогательных операций.
Электрическая сварка плавлением достигла высокого уровня развития и стала ведущим технологическим процессом, позволяющим создавать рациональные конструкции для всех без исключения отраслей промышленности из любых практически применяющихся металлов и сплавов различной толщины. Технология электрической сварки плавлением строится на серьезной научной основе, использующей и обобщающей огромный опыт ученых, работников производства и научных коллективов – представителей различных стран и различных научных школ и направлений.
Использование дешевых защитных газов, улучшение качества сварки и повышение производительности процесса обеспечили широкое применение этого способа главным образом при механизированной сварке различных конструкций. Объем применения механизированной сварки в защитных газах из года в год возрастает. Ее широко используют вместо ручной сварки покрытыми электродами и механизированной сварки под флюсом.
При осуществлении собственно сварочных операций, в том числе при применении механизированных способов сварки, выполняются вспомогательные приемы по установке и кантовке изделий под сварку, зачистке кромок и швов, установке автомата в начале шва, отводу автомата или перемещению изделия и т.д. На выполнение этих операций затрачивается в среднем 35% трудоемкости собственно сварочных операций. Таким образом, комплексная механизация сварочного производства имеет чрезвычайно важное значение.
Повышение качества продукции - одно из эффективных средств повышения производительности труда. Этому способствует система бездефектного изготовления продукции и сдачи ее отделу технического контроля с первого предъявления, применяемая на предприятиях. Широкое распространение на предприятиях получило проведение дней качества, на которых оперативно решаются вопросы, связанные с качеством выпускаемой продукции. [21]
.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ 8
2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБА СВАРКИ ИЗДЕЛИЯ 14
3 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ СВАРКИ 17
3.1 Расчет режима сварки в среде углекислого газа швов стыковых соединений 17
3.2 Расчет режима сварки в среде углекислого газа угловых соединений 18
4 ВЫБОР СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И МАТЕРИАЛОВ 21
4.1 Сварочное оборудование для сварки корпуса барокамеры 21
4.2 Требования к сварочным материалам 21
4.3 Сварочные материалы для сварки корпуса барокамеры 22
5 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ 25
6 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ И СВАРКИ БАРОКАМЕРЫ 28
6.1 Заготовительные операции 28
6.1.1 Требования к листовому и профильному прокату 28
6.1.2 Общие технические требования при изготовлении барокамеры 28
6.1.3 Предварительная обработка листов 30
6.2 Последовательность операций сборки и сварки 36
6.3 Гидравлические испытания 41
7 МЕРОПРИЯТИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ЗАДАНЫЕ РАЗМЕРЫ ФОРМУ КОНСТРУКЦИИ 46
7.1 Конструктивные методы предупреждения сварочных деформаций 46
7.2 Технологические методы предупреждения сварочных деформаций 46
8 ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА 49
8.1 Основные положения к контролю качества сварных швов 49
8.2 Аттестация сварщиков, работающих в судостроении 49
8.3 Основные дефекты сварных швов и причины их возникновения 52
8.2 Методы контроля качества сварных соединений 53
8.2.1 Визуально-измерительный контроль 53
8.2.2 Механические испытания 54
8.2.3 Радиографическая и ультразвуковая дефектоскопия 57
8.2.4 Магнитопорошковая дефектоскопия 61
8.2.5 Контрольные сварные соединения (КСС) 62
8.2.6 Испытания барокамеры 63
9 ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО УЧАСТКА СБОРКИ СВАРКИ БАРОКАМЕРЫ СУДОКОРПУСНОГО ЦЕХА 64
10 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА 65
10.1 Определение норм времени на сборку и сварку корпуса барокамеры 65
10.2 Расчет заработной платы 66
10.3 Расчет расхода и затрат основного материала 66
10.4 Расчет капитальных вложений и амортизационных отчислений 68
10.4.1 Расчет сметной стоимости оборудования 68
10.4.2 Расчет коэффициента использования оборудования 68
10.4.3 Расчет капитальных вложений 69
10.4.4 Расчет амортизационных отчислений на одно изделие 69
10.5 Расчет электроэнергии на сварку одного изделия 70
10.6 Расчет стоимости вспомогательных материалов 70
10.7 Расчет цеховых расходов 71
10.8 Расчет себестоимости сварочных работ. Определение годового экономического эффекта 71
10.8.1 Определение годового экономического эффекта 72
11 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ 73
11.1 Выявление и анализ опасных и вредных производственных факторов, возникающих при сварке корпуса барокамеры 73
11.2 Разработка инженерного метода защиты персонала от действия опасных и вредных производственных факторов 73
11.2.1 Предотвращение опасности поражения электрическим током 73
11.2.2 Предотвращение опасности поражения лучами сварочной дуги 74
11.2.3 Предотвращение опасности поражения брызгами расплавленного металла и шлака 75
11.2.4 Предотвращение отравления вредными газами и аэрозолями 75
11.2.5 Предотвращение опасности взрывов 76
11.2.6 Предотвращение травм, связанных со сборочными и транспортными операциями 77
11.4 Разработка мероприятий противопожарной защиты, причины возгораний 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 82

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной дипломной работе произведена замена двухсторонней автоматической сварки С21 ГОСТ 8713-79 с предварительной подваркой корня на одностороннюю полным проваром в среде защитных газов С17 14771-76 при изготовлении корпуса барокамеры.
Разработан и описан технологический процесс сборки и сварки корпуса барокамеры с внедрением односторонней сварки в среде защитных газов и с применением метода EWM-forceArc за счет короткой сжатой дуги, включая общие требования к изготовлению корпуса барокамеры, требования к сварочным материалам и к листовому прокату. Применение односторонней сварки в среде защитных газов и с применением метода EWM-forceArc за счет короткой сжатой дуги обеспечивает получение поперечных и кольцевых швов корпуса барокамеры из низколегированных сталей.
Выполнен расчет режимов сварки стыковых и угловых (тавровых) соединений барокамеры.
В работе приводится сварочное оборудование и материалы, которое применяемое при сборки и сварки корпуса барокамеры.
Приведены конструктивные и технологические методы предупреждения сварочных деформаций, которые влияют на заданные размеры конструкции.
Приводится описание участка корпусно-сборочного цеха судостроительного завода и оборудования, которое применяется при изготовлении барокамеры.
Произведен сравнительный анализ по всем статьям расходов односторонней сварке С17 14771-76 сравнению с двусторонней сваркой С21 ГОСТ 8713-79. На основании анализа выполнен технико-экономический расчет и определен годовой экономический эффект, который составляет 868 тыс. руб. при годовой программе изготовления 10 шт. барокамер. Технико-экономический расчет показал, что применение односторонней позволяет увеличить производительность труда почтив 2 раза, тем самым сократить затраты на материалы, электроэнергию и заработную плату рабочим.
Рассмотрены мероприятия по технике безопасности и охране труда при сборке и сварке корпуса барокамеры.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Андреев С.Б. и др. Основы сварки судовых конструкций. СПб.: Судостроение, 2006 г.
2. Антикайн П.А. Зыков А.К. Изготовление сосудов под давлением, Металлургия. Москва, 1990 г.
3. ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования.
4. ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Общие требования безопасности.
5. ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия.
6. ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств.
7. ГОСТ 8050-85. Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия.
8. ГОСТ 14771-76 Швы сварных соединений. Электродуговая сварка в защитных газах. Основные типы и конструктивные элементы.
9. ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия.
10. ГОСТ 22161-76 Машины, механизмы, паровые котлы, сосуды и аппараты судовые. Нормы и правила гидравлических и воздушных испытаний.
11. ГОСТ Р 52264-2004 Барокамеры водолазные. Общие технические условия.
12. Евченко В.М и др. Источники питания сварочной дуги, Ростов-на-Дону - ДГТУ, 2002 г.
13. Кулагина М.А. и др. Основы технологического проектирования сборочно-сварочных цехов, Л. Судостроение 1987 г.
14. Мацкевич В.Д. и др. Основы технологии судостроения. Л.: Судостроение, 2001.
15. Основы технологии судостроения /Под ред. В. Ф. Соколова, СПб. Судостроение 1995.
16. ПБ 03-576-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением
17. Правила оформления курсовых и квалификационных работ, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». СПб, 2005 г.
18. Правила классификации и постройки морских судов. Морской Регистр судоходства Р.Ф. С.- Пб.: Морской Регистр судоходства, 2012 г, в 3 томах.
19. Правила классификации и постройки обитаемых подводных аппаратов, судовых водолазных комплексов и пассажирских подводных аппаратов. Морской Регистр судоходства Р.Ф. С.- Пб.: Морской Регистр судоходства, 2003 г.
20. Расчёт режимов механизированных способов сварки. Методические указания. СЗГЗТУ, СПб, 2007 г.
21. Томас К.И. Технология сварочного производства: учебное пособие Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011 г.
22. ШУИД. РС.1400.01.000.00СБ Корпус барокамеры.
23. Щекин В. А. Технологические основы сварки плавлением. Ростов–на–Дону.2003 г
24. Автоматический сварочный комплекс для MIG/MAG-сварки обечаек/ http://www.deltasvar.ru/
25. Керамические подкладки для сварки /http://esr21.com
26. Программное обеспечение Wise/http://kemppi22.ru/
27. Решения по автоматизированной сварке/http://gazss.ru/