Термиялық өңдеу режимі
Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі
РГП Қарағанды мемлекеттік индустриялық университеті
Металлургия және машинажасау факультеті
Металлургия және материалтану кафедрасы
Рахимова У.К.
Жылына 50 мың тонна өндіру көлемімен 15 ГС маркалы болаттан жасалған құбырларды термиялық өңдеу технологиясын әзірлеу
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мамандық 5В071000-Материалтану және жаңа материалдар технологиясы
Теміртау 2019 ж.
Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі
РГП Қарағанды мемлекеттік индустриялық университеті
Металлургия және машинажасау факультеті
Металлургия және материалтану кафедрасы
Кафедра меңгерушісімен Нурумгалиев А.Х.
Дипломды қорғауға жіберу
___ маусым 2019ж.____________
ДИПЛОМ ЖҰМЫСЫНА ТҮСІНДІРМЕ ЖАЗБА
Тақырып: Жылына 50 мың тонна өндіру көлемімен 15 ГС маркалы болаттан жасалған құбырларды өңдеу технологиясын әзірлеу
Мамандық 5В071000-Материалтану және жаңа материалдар технологиясы
Дипломдық жұмыстың жетекшісі
оқытушы маг., Балабаева А.А.
Кеңес берушілер:
Экология және т.қ. бойынша
м.ғ.д., доц. Аманжол И.А.
Экономика бойынша
оқыт. маг., Ақмағанбетова А.С.
Норма бақылау
аға оқытушы , Пикалова И.А.
МжЖМТ 15к-1 гр.ст.
Рахимова У.К.
Теміртау 2019ж.
ӘОК 621.774.35.
Рахимова У.К. Жылына 50 мың тонна өндіру көлемімен 15 ГС маркалы болаттан жасалған құбырларды өңдеу технологиясын әзірлеу жұмысы.
Дипломдық жұмыс.
Теміртау, ҚМИУ РМК, 2019.-74 бет
АҢДАТПА
Жылына 50 мың тонна өндіру көлемімен 15 ГС маркалы болаттан жасалған құбырларды өңдеу технологиясын әзірлеу атты дипломдық жұмыс келесі бөлімдерден тұрады:
1.Технологиялық тапсырмаларды талдау;
2.Технологиялық бөлім;
3.Жобалау бөлімі;
4.Еңбек қорғау және экологиялық бөлім;
5.Экономикалық бөлім.
Техникалық тапсырмаларды талдау мыналарды қамтиды: термиялық бөлім жобасын негіздеу және жылдық бағдарламасын есептеу, сонымен қатар әдеби шолу.
Технлогиялық бөлімде 15 ГС маркалы болатқа физикалық, механикалық, технологиялық қасиеттеріне және химиялық құрамына сипаттама беріліп, 15 ГС маркалы болаттан жасалынатын тігіссіз құбырдың маршруттық технологиясы сонымен қатар микроқұрылымын зерттеу әдістері жүргізілді.
Жобалау бөлімінде негізі және қосымша жабдықтарды таңдау негізде есептеулер жүргізілді. Бұл бөлімде есептеулер негізінде термиялық аумақтың сызбасы сызылып көрсетілді.
Жұмыстың қауіпсіздігі мен экологиялық жағынан ыңғайлылығы туралы бөлімде ұсынылған жобалық шешімдер қоршаған ортаны қорғау және еңбек қауіпсіздігі талаптарын сақтау үшін қарастырылады.
Экономикалық бөлікте жұмыстың өзіндік құнымен пайдалылығы және тиімділігін арттыру мақсатында есептеулер жүргізіледі. Жұмыстың экономикалық бөлімінде жобаның техникалық экономикалық негізі, өндіріс программасын есептеу, жұмысшы еңбекті ұйым, экономикалық тиімділігі көрсетілді. Сонымен қатар жабдықтың құны мен қызметкелер жалақысын қажетті формуламен шығарылып, техника-экономикалық кестеде көрсетілді.
УДК 621.774.35.
У.К. Рахимова Работа "Разработка технологии обработки труб из стали марки 15 ГС с объемом производства 50 тыс. тонн в год".
Дипломная работа.
Темиртау, КГИУ,РМК, 2019.-74стр.
АННОТАЦИЯ
Дипломная работа Разработка технологии обработки стальных труб марки 15 ГС с объемом производства 50 тыс. тонн в год состоит из следующих разделов:
1. Анализ технологических заданий;
2.Технологическая часть;
3.Проектная часть;
4.Охрана труда;
5.Экономическая часть.
Анализ технических заданий включает в себя: обоснование проекта термической части и расчет годовой программы, а также литературный обзор.
В техническом отделе была дана характеристика физических, механических, технологических свойств и химического состава стали марки 15 ГС, проведена маршрутная технология бесшовных стальных труб марки 15 ГС, а также методы исследования микроструктуры.
В разделе проектирование и выбор оборудования на основе расчетов в дополнительной основой. В этом разделе описывается термическая отделения площади на основе расчетов.
Проектные решения, представленные в разделе О безопасности и экологическом удобстве работ, рассматриваются для соблюдения требований охраны окружающей среды и безопасности труда.
В экономической части проводятся расчеты с целью повышения рентабельности и эффективности работы. В экономической части работы показана технико-экономическая основа проекта, расчет программы производства, организация рабочего труда, экономическая эффективность. Кроме того, стоимость оборудования и заработной платы персонала сведены в технико-экономическую таблицу.
UDK.621.774.35.
U. Rakhimova P. Work "Development of processing technology of pipes made of steel grade 15 GS with a production volume of 50 thousand tons per year."
diploma work
Temirtau, KSIU, RMK, 2019-74 page.
ABSTRACT
Thesis "Development of processing technology of steel pipes grade 15 GS with a production volume of 50 thousand tons per year" consists of the following sections:
1. Analysis of technological tasks;
2.Technological part;
3.The design of the;
4.Labour protection;
5.Economic part.
Analysis of technical specifications includes: justification of the thermal part of the project and the calculation of the annual program, as well as a literary review.
In the technical Department was given characteristics of physical, mechanical, technological properties and chemical composition of steel grade 15 GS, route technology of seamless steel pipes grade 15 GS, as well as methods of microstructure research.
In the section design and selection of equipment based on calculations in the additional basis. This section describes the thermal separation of an area based on calculations.
The design solutions presented in the section On safety and environmental convenience of work are considered to meet the requirements of environmental protection and safety.
In the economic part of the calculations to improve profitability and efficiency. The economic part of the work shows the technical and economic basis of the project, the calculation of the production program, the organization of labor, economic efficiency. In addition, the cost equipment and staff wages are summarized in the techno-economic table.
Графикалық материалдардың тізімі
№
рн
Атауы
Форматы
1
Маршруттық технология
А4
2
15ГС маркалы болаттың химиялық құрамы
А4
3
Термиялық өңдеу режимі
А4
4
Құбырларды термиялық өңдеу бөлімінің аумағы
А4
5
Жұмыстың техника-экономика көрсеткіштері
А4
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
8
1.Технологиялық тапсырмаларды талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ..
9
1.1Термиялық бөлім жобасын негіздеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
10
1.2Жылдық бағдарламаны есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
11
2 Технологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
13
2.1 15ГС болат маркасына сипаттама ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ...
14
2.2 15 ГС маркалы құбырдың маршруттық технологиясы ... ... ... ... ...
16
2.315ГС маркалы болатқа термиялық өңдеу режимін таңдау ... ... ... ...
19
2.4Қыздыру уақытының ұзақтығын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ...
21
2.4.1Металллдың құрылымы мен қасиеттерін зерттеу ... ... ... ... ... ...
24
3 Жобалау бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
30
3.1Негізгі, қосымша және көмекші жабдықтарды таңдауды негіздеу ... .
30
3.2Есептеу бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
36
3.2.1Секционды пешті есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
36
3.3Жанармай мен энергия көздерінің қажетті көлемін және технологиялық материалдарды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
38
3.4Өндірістік алаңды жоспарлау және есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... .
40
4 Еңбек қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
42
4.1Еңбек қауіпсіздігі стандарттары жүйесі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... .
42
4.2Еңбек жағдайын талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... .
44
4.3Өрт қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
52
4.4Электр қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
55
4.5Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
60
5 Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... .
61
5.1Жұмыстың экономикалық жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
61
5.2Күрделі салымдарды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
61
5.3Қызметкерлер санын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
63
5.4 Жалақыларды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
64
5.5Еңбек өнімділігін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
66
5.6Экономикалық көрсеткіштердің анықтамасы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ...
67
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
70
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
71
КІРІСПЕ
Цех тігіссіз құбырларды, стандартты емес жабдықтарды дайындауға және бөлшектерді балқытуға арналған. Бөлшектер номенклатурасы өте әртүрлі, осыған байланысты олардың өндірісі жеке сипаты. Әрбір бөлшек немесе бөлшектер тобы үшін өзінің технологиялық процесі мен термиялық өңдеу режимі тағайындалады.
Цехта қандай да бір металл конструкцияларына байланысты мынадай технологиялық операцияларды орындау қарастырылған: металды машиналарда және қолмен түзету, металды гильотинді, құрамдастырылған қайшыларда, газ кесетін машиналарда Белгілеу, кесу және қолмен газбен кесу, жиек кесетін, торцефреирлі, қаңылтыр иетін біліктерде, престерде және басқа да станоктарда өңдеу, металл конструкцияларды жеке тораптар мен секцияларға құрастыру және дәнекерлеу және тораптарды гидравликалық сынау.Термиялық өңдеу машина бөлшектерін, құрал-саймандарды және жартылай фабрикаттарды дайындаудың көптеген технологиялық процестерінің құрамдас бөлігі болып табылады.
Құбырларға арналған металл өнімдерінің басқа түрлерінен айырмашылығы дамыған беті (үстіңгі бетінің массаға ең көп қатынасы), ішкі қуысының болуы, геометриялық өлшемдері, өндіріс тәсілдері мен мақсаты бойынша едәуір сортамент тән. Өндіріс тәсілі бойынша құбырлар құйылған болып бөлінеді, тігіссіз және дәнекерленген құбырларды құрайды. Құбырлар мақсаты бойынша: мұнай және газ өндіру өнеркәсібіне, жылу-энергетикаға, магистральдық газ және мұнай құбырларына арналған құбырларға, подшипниктер өндіруге, химия өнеркәсібіне, құрылысқа және т. б. арналған құбырларға бөлінеді.
Мақсаты мен міндеті-қорытпаларға бұйымдарды пайдалану процесінде талап етілетін қасиеттерді беру. Жіксіз құбырларды термоөңдеу технологиясы мен режимін (қыздыру температурасы, пеште ұстау ұзақтығы, салқындату жылдамдығы) дұрыс жасауды үйрену; талап етілетін қасиеттерге сәйкес жіберу режимін анықтау, термоөңдеудің әр түрінің мақсаты мен ерекшелігін білу.
Әртүрлі мақсаттағы құбырларды пайдалану шарттары оларды өндіру үшін материалға қойылатын негізгі талаптарды қалыптастыруға мүмкіндік береді. Осылайша, мұнай сортаментінің құбырлары үшін пайдалану шарттары әртүрлі: 60-тан 150-200 ℃ жұмыс температураларының аралығы, белгісіздік жүктемелер (бұрғылау және сорғы-компрессорлық құбырлар), күкіртті сутегі ортасындағы кернеудегі коррозия. Осыған байланысты мұнай мен газ өндіруге арналған құбырлардың беріктігі жоғары және иілгіштігі, шаршаған және нәзік қирауға қарсы тұруы тиіс.
Жылу электр станцияларында пайдаланылатын қазандық құбырлары жоғары жылу өткізгіштікке ие болуы, ұзақ уақыт бойы жоғары температура мен қысымның әсеріне төтеп беруі және оттық газдардың атмосферасында құнсыздандырмауы тиіс. Сондықтан құбырлар арнайы төмен көміртекті қосындылардан, қазандықтар, болаттардан тігіссіз жасалады.
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ТАПСЫРМАЛАРДЫ ТАЛДАУ
Дипломдық жұмыс тақырыбының өзектілігіне келетін болсақ қазіргі кезде тігіссіз құбырлардың ішіндегі стационарлы су жылытқыш құбырларын Қазақстан жерінде өндіру маңызды болып табылады.Екінші жағынан, зауыттарда отандық нормативтік құжаттар мен шетелдік стандарттарға сәйкес жоғары беріктілік қасиеттерінің талаптары тұтқыр-пластикалық сипаттамалардың елеулі деңгейімен үйлескен беріктігі жоғары топтағы стационарлы су жылытқыш сортаментінің құбырларына тапсырыстар көлемі үздіксіз өсуде.
Механикалық қасиеттердің мұндай кешені пешпен қыздыру (немесе қалыпқа келтіру) және жоғары температуралы босатуларды қамтитын термоөңдеу нәтижесінде ғана қол жеткізіледі. Тігіссіз стацинарлы су жылытқыш құбырларын жаппай өндіру кезінде талап етілетін баға-сапа арақатынасына қол жеткізу үшін үнемді (әсіресе Сг және Мо бойынша) болуы тиіс, бұл олардың композицияларын мұқият ғылыми-негізделген таңдауды және термоөңдеудің оңтайлы режимдерін қолдануды талап етеді.
Бұл орта көміртекті төмен легирленген механикалық қасиеттері мен құрылымын қалыптастыру заңдылықтарын білуді талап етеді және жоғары температуралы босату кезінде болатты дайындау. Мұндай ғылыми-техникалық мәселелер кешені зертханалық және цех жағдайында зерттеулердің кең ауқымын жүргізу кезінде шешілуі мүмкін.
Демек, орташа көміртекті төмен қоспаланған болат құрамдарының және термоөңдеу режимдерінің құрылымы мен механикалық қасиеттер кешеніне әсер ету заңдылықтарын табу, атап айтқанда, жылу энергетикалық саласы үшін құбырлар туралы тұрақты өндіруге ықпал ететін осы дипломдық жұмыс тақырыбының өзектілігін анықтады.
Жұмыстың мақсаты. 15 ГС маркалы болаттан жасалынатын құбырларға оңтайлы термоөңдеу жобасын таңдай отырып, термиялық бөлімнің жобасын негіздеу.
Қойылған мақсатқа жету үшін келесі тапсырмаларды шешу қажет :
1) 15 ГС маркалы болатқа жалпы сипаттама беру және микроқұрылымын анықтау;
2) Термиялық бөлімге негізгі және қосымша жабдықтарды таңдау;
3) Тігіссіз құбырлардың маршруттық технологиясын әзірлеу;
4) 15 ГС маркалы болатқа соңғы термиялық өңдеу режимін қарастыру.
Дипломдық жұмыстың жаңалығы немесе ұсыныс ретінде айта кететін болсам, дәл осы 15 ГС маркалы болаттан жасалынатын жылу энергетика саласында қолданатын құбырларды өз елімізде отандық өнім ретінде өндіру саласында дамыту. Аз көміртекті болаттан жасалынатын бұл құбырларды механикалық беріктендіре отырып оңтайлы термиялық өңдеу режимін таңдау арқылы сапасын арттыру қажет.
1.1 Термиялық бөлім жобасын негіздеу
Металл құрылымдарын термиялық өңдеу бөлімшесі қосалқы өндіріске жатады, сондықтан оны механикалық цехтардың жанында орналастыру керек. Әр түрлі аралықтағы бір ғимараттағы бөлімше. Термиялық учаскені жобалау кезінде екі мақсат көзделеді: онда өндірістің үлкен көлеміне қол жеткізу және бұл ретте аралас өндірістермен тығыз байланысты қамтамасыз ету.
Цехта ауысым жабдықтарының бөлшектері өңделеді және өндіріс ұсақ сериялы және бірлі-жарым сипатқа ие. Термиялық учаске технологиялық, ұйымдастырушылық деректер және бөлімшенің цехпен жүк ағыны негізінде аралас механикалық өңдеумен термиялық өңдеу байланысын есепке ала отырып орналасады. Сондай-ақ, бөлімше өнімдерінің номенклатурасының негізгі цехпен ұқсастығына байланысты.
Сондықтан термиялық учаскені негізінен өндіруші цехта орналастырамыз. Бөлімше орналасқан кезде түтін, шаң, газдар аралас цех алаңына енбеуі үшін желдің басым бағытын ескереміз. Термиялық цехтар мен учаскелер бөлек ғимараттарда, басқа цехтармен бірге, аралас цех алаңдарында орналасуы мүмкін. Ең дұрыс-өндіріс бойынша жіктеу зауыттың барлық термиялық цехтары екіге бөлінетін белгі тауар бөлшектерін өңдеуге арналған негізгі термиялық цехтар зауыт өндірісі-оның негізгі өнімі және зауыттың қосалқы өндірісінің бөлшектерін өңдеуге арналған қосалқы термиялық цехтар. Металл құрылымдарын термиялық өңдеу бөлімшесі қосалқы өндіріске жатады, сондықтан оны түрлі аралықтарда бір ғимаратта орналастыру керек. Зауыт құрылымындағы орын өндіріс көлемімен анықталады.
Осыған сәйкес зауытта бөлшектерді термиялық өңдеу дербес термиялық цехтарда, бөлімшелерде немесе учаскелерде жүргізілуі мүмкін. Сондықтан технологиялық процесті әзірлеу кезінде бірнеше нұсқалар белгіленіп, олардың оңтайлы таңдалуы керек. Бұл ретте басты назар термиялық өңдеу технологиясының жаңа, озық әдістеріне шоғырлануы тиіс. Сол немесе басқа технологиялық процестің экономикалық тиімділігін негіздеу және жабдықты таңдау үшін тиісті есеп жасалады.
Цех тігіссіз құбырларды, стандартты емес жабдықтарды дайындауға және бөлшектерді балқытуға арналған. Бөлшектер номенклатурасы өте әртүрлі, осыған байланысты олардың өндірісі жеке сипаты. Әрбір бөлшек немесе бөлшектер тобы үшін өзінің технологиялық процесі мен термиялық өңдеу режимі тағайындалады. Цехта қандай да бір металл конструкцияларына байланысты мынадай технологиялық операцияларды орындау қарастырылған: металды машиналарда және қолмен түзету, металды гильотинді, құрамдастырылған қайшыларда, газ кесетін машиналарда Белгілеу, кесу және қолмен газбен кесу, жиек кесетін, торцефреирлі, қаңылтыр иетін біліктерде, престерде және басқа да станоктарда өңдеу, металл конструкцияларды жеке тораптар мен секцияларға құрастыру және дәнекерлеу және тораптарды гидравликалық сынау.Термиялық өңдеу машина бөлшектерін, құрал-саймандарды және жартылай фабрикаттарды дайындаудың көптеген технологиялық процестерінің құрамдас бөлігі болып табылады.
Бұл ретте олардың қасиеттері артады, бұл машиналар мен конструкциялар бөлшектерінің массасын азайтуға, металдың едәуір үнемділігін алуға, бұйымдардың сенімділігі мен пайдаланушылық тұрақтылығын арттыруға мүмкіндік береді. Цех бөлмесінің жобалау негізіне технологиялық бөлікті мұқият әзірлеу жатады. Жобаның құрылыс, санитарлық, энергетикалық сияқты қалған бөліктері технологиялық процестің бар ерекшеліктерінен тікелей ағатын болады.Дәл осы Ережелер жобалауға арналған техникалық тапсырманың негізіне жатады. Нәтижесінде жобалаушы тек таза құрылыс мәселелерінде ғана емес, сонымен қатар цехта өтетін процестердің ерекшеліктерімен танысуға тура келеді. Ол осындай мәселелерді қызықтырады:
oo Орнатылатын жабдықтың номенклатурасы және оның орналасуы
oo Қуаттарды есептеу
oo Энергетикалық сипаттамаларды есептеу
oo Өндірістік үй-жайдың құрылымы
oo Құрылатын жобаның техникалық-экономикалық негіздемесі
Бұл курстық жобада Құбыр өндірісінің бөлшектерін өңдеуге арналған термиялық учаскені жобалау әзірленген [8,9].
1.2 Жылдық бағдарламаны есептеу
Дайындалатын өнімнің номенклатурасына мыналар кіреді: 15 ГС қорытпасы тікелей дайын құбырлардан басқа құбыр дайындамаларын, табақты және өзге де сортты прокатты өндіруге барады, бүгінгі күні сатылымда энергетика жүйелерін жинақтауға арналған түбін, сақиналарды, жағалы фланецтерді, штуцерлерді, келтеқұбырларды, үштіктер мен топырақты бөлшектерді табуға болады, мысалы, құбырлар 3,9 МПа-дан жоғары қысыммен жұмыс істейтін жылу электр станциялары сияқты. 15 ГС болаттан жасалған құбыр дайындамалары бу қазандықтары мен құбырларда пайдаланылатын жіксіз суықтай, жылу-горчячедеформацияланған, ыстықтай сығымдалған, сондай-ақ ыстықтай сығымдалған редукцияланған құбырларды өндіруге барады,олар үшін бу қысымының жоғары және тіпті аса сындарлы параметрлері тән [9].
Ашығ өндірісіне бұйымдарды іске қосу бағдарламасы [тонна (дана)жыл]; 1.1 формуласы бойынша есептеледі:
Ашығ=Ашығ*(1+Кп) (1.2)
Бұл жерде Ашығ-жыл ішінде шығарылатын өнімдердің саны, [тонн (шт)жыл];
Кж-өнімді өндіру кезіндегі жоғалту коэффициенті.
Кж=0,5-1,5%, қабылдаймыз Кп=1,5%, онда:
Ашығ=50000*(1+1,5100)=50750 тжыл.
Төменде құбырдың термиялық өңдеу бөлімінің жылдық бағдарламасы 1.1-кестеде көрсетілген.
1.1-Кесте- Термиялық бөлімнің өндірістік бағдарламасы
Бөлшектердің атауы
Болаттардығ маркасы
Бөлшектің массасы,кг
Жылдық босату
Термиялық өңдеу
шт.
тонн
15ГС
0,146
136986
20000
Нормальдау,шынықтыру, босату
Құбырлар желісі
16ГС
0,217
69124
15000
шынықтыру,босату
17ГС
0,214
70093
15000
шынықтыру,босату
Барлығы
276203
50000
Қорытынды:1.1 бұл бөлімде құбыр өңдеп шығаратын бөлімді таңдаудың жобасына негіздеу қарастырылған. Термиялық учаскені жобалау кезінде екі мақсат көзделеді: онда өндірістің үлкен көлеміне қол жеткізу және бұл ретте аралас өндірістермен тығыз байланысты қамтамасыз ету.
1.2 бойынша дайындалатын өнімнің номенклатурасына кіретін бөлшектерді кесте көрсетіп, қажетті формула арқылы есептеліп мәндері кестеде көрсетілген.
2 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
Бу және су жылыту қазандықтарының құрылымы және пайдалану қауіпсіздігі бойынша өнеркәсіптік қауіпсіздік талаптары жұмыс қысымы 0,07 МПа (0,7 кгссм2) астам бу қазандықтарын, автономды бу қыздырғыштар мен экономайзерлерді, су температурасы 115℃жоғары су жылыту қазандары мен автономды экономайзерлерді жобалауға, құрастыруға, материалдарға, дайындауға, монтаждауға, жөндеуге және пайдалануға қойылатын талаптарды белгілейді.
Талаптар:
1) бу қазандары, оның ішінде қазандық-бойлерлер, автономды бу Қыздырғыштар және экономайзерлер;
2)су жылытатын және бу мен су жылытатын қазандар;
3) энерготехнологиялық қазандар: бу және су жылытатын, оның ішінде содорегенерациялық қазандар;
4) кәдеге Жаратушы қазандар (бу және су жылытатын));
5) жылжымалы және тасымалдағыш қондырғылар мен энергия поездарының қазандықтары;
6) Жоғары температуралы органикалық жылу тасымалдағыштармен жұмыс істейтін бу және сұйықтық қазандары;
7) қазандық шегіндегі бу және ыстық су құбырлары.
Талаптар қолданылмайды:
1) теңіз және ғылыми және өзен кемелерінде және басқа да жүзу құралдары мен су астында қолданылатын объектілерде Орнатылатын қазандар, автономды бу қыздырғыштар мен экономайзерлер;
2) паровоздардың қазандықтары мен бу қыздырғыштары және жылжымалы темір жол құрамы вагондарының жылыту қазандықтары;
3) электр жылыту қазандары;
4) бу және су кеңістігінің көлемі 0,01 м3 және одан кем, Мпа жұмыс қысымының көлемі м3 көлеміне 0,02 аспайтын қазандықтар;
5) атом электр станцияларының жылу энергетикалық жабдықтарына;
6) мұнай өңдеу және мұнай-химия өнеркәсібі ұйымдарының құбырлы пештерінің бу қыздырғыштары.
Қазандық агрегаттары жылу көзінен, бу түзгіштен, бу жылыту жүйесінен, су мен ауаны жылыту жүйесінен тұрады. Бу түзілу жүйесінде су қайнағанша қызады, оның булануы және бу пайда болады. Буды кептіру және 280-650℃ температураға дейін оны қыздыру бу жылыту жүйесінде жүзеге асырылады. 100-250℃ және 120-400℃ тең температураға дейін су және ауа сорғыш құбырлар жоғары темпертаруралар мен қысымда жұмыс істейтін құбырлы конструкция жүйелерінде өндіріледі. Осыған байланысты қазандық құбырларына қойылатын негізгі талаптар жақсы жылу беру және олардың материалын ұзақ уақыт бойы жоғары температура мен қысымға төзімді ету болып табылады.
Бұл ретте құбырлардың оттық газдар атмосферасындағы коррозияға төтеп беруінің жоғары көрсеткіштері болуы тиіс. Осылайша, энергетикалық қондырғылардың сенімділігі айтарлықтай шамада таңдалған болаттар мен қорытпалардың физикалық және механикалық салбырт параметрлерімен, сондай-ақ құбырлардың геометриялық өлшемдерінің сапасы мен дәлдігімен анықталады.
Энергетикалық объектілерді салу және пайдалану практикасы сол немесе басқа құбырлар мен жылу желілерінің мақсатына байланысты құбыр дайындау кезінде қолданылатын болаттарды эмпирикалық жіктеуге мүмкіндік берді. Сонымен, көміртекті болат энергиямен жабдықтаушы жүйелердің электр станцияларында бу қысымы орташа және төмен құбырларды, сондай-ақ шағын өнеркәсіптік станциялардағы жаңа буға арналған құбырларды дайындау үшін пайдалы.
Хромомолибдендік болаттар будың орташа және төмен арыны бар құбыржолдарға, энергиямен жабдықтаушы жүйелер электр станцияларының суық, аралық және қоректендіруші құбыржолдарына, 525℃дейінгі температурада орташа өнеркәсіптік электр станцияларының қоректендіруші құбыржолдарының жаңа бу құбыржолдарына ұсынылады.
Ыстыққа төзімді ұсақ түйіршікті конструкциялық болаттар энергия үнемдейтін жүйелер электр станцияларының қоректендіргіш құбырларында және атом электр станцияларының таза буының құбырларында өзін жақсы көрсетті; ванадиймен легирленген болаттар-жаңа будың құбыржолдарында және энергиямен жабдықтаушы жүйелердің электр станцияларының ыстық аралық құбыржолдарында; аустениттік кластағы ыстыққа төзімді болаттар-560℃жоғары температурада жұмыс істейтін жаңа будың құбыржолдары үшін.
Ерекше қиын жағдайларда жұмыс істейтін құбырлар мен құбырлы элементтерді дайындау үшін титан, никель, ванадий негізіндегі қорытпалар қолданылады. Жылу агрегаттарын салу үшін диаметрі 57-465 мм және одан жоғары жіксіз ыстық деформацияланған және диаметрі 10-108 ММ суықтай деформацияланған құбырлар қолданылады.
Әлемдік тәжірибе қазан құрылысында тігіссіз ғана емес, электр дәнекерленген құбырлар да сәтті пайдаланыла алатынын куәландырады. Германияда дәнекерленген құбырлар төмен қысымды қазандықтарда ыстық және түтін шығаратын ретінде пайдаланылады; Ұлыбританияда электр дәнекерленген құбырлар қолданылған қуаты 200 Мвт қазандық агрегаттары пайдаланылады [1-4].
2.1 15ГС болат маркасына сипаттама
15ГС-бұл белгі қорытпаның көміртегінің 0,15% қосатынын, сондай-ақ марганецпен және кремниймен 0,8-1,5% қосқанын көрсетеді. Мұндай комбинация дәнекерленген құрылымдарға арналған конструкциялық төмен қоспаланған болат алуға мүмкіндік береді. 15гс болатты қолданудың негізгі саласы жұмыс шарттары 280℃дейін температураны арттыруға мүмкіндік беретін қазандықтардың стационарлық құбыржолдарын (СВП) өнеркәсіптік өндіру болып табылады. 1-кестеде 15гс болат маркасының химиялық құрамы келтірілген. Өзінің химиялық құрамы бойынша 15гс маркалы болат төмен көміртекті және төмен қоспаланған қорытпалардың өлшемдеріне сәйкес келеді
Төменде 2.1 кесте. 15ГС маркалы болаттың химиялық құрамы, % (МЕМСТ 19282-73) көрсетілген:
2.1-кесте. 15ГС маркалы болаттың химиялық құрамы, % (МЕМСТ 19282-73)
Fe
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Cu
шамамен 96%
0,12-0,18%
0,7-1,0%
0,9-1,3%
артық
емес
0,3%
0,03%
0,04%
0,3%
0,3%
Төменде 2.2-кесте. 15ГС маркалы болаттың Т=20℃-механикалық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73) көрсетілген:
2.2-кесте. 15ГС маркалы болаттың Т=20[o] С механикалық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73)
Сортамент
Өлшемі
Бағыты
σв
σT
σ5
γ
KCU
Термиялық өңдеу
-
Мм
-
МПа
МПа
%
%
кДж м[2]
-
құбыр
бойлық
500
18
45
0,59
Нормальдау 900-930[o]C, ауада,
құбыр
көлденең
500
16
40
0,59
Нормальдау 900-930[o]C, ауада,
Төменде 2.3-кесте. 15ГС маркалы болаттың технологиялық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73) көрсетілген:
2.3-кесте. 15ГС маркалы болаттың технологиялық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73)
Дәнекерлеу:
Шексіз.
Флокен сезімталдығы:
Сезімтал емес.
Босату сынғыштығына бейімділік:
Бейім емес.
Төменде 2.4-кесте 15ГС маркалы болаттың физикалық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73) көрсетілген:
2.4-кесте 15ГС маркалы болаттың физикалық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73).Төменгі температураға төзімділігі КСU Джсм2
Жеткізу жағдайы
Листтің қалыңдығы, мм
Сынау температурасы, ℃
Лист пен жолақтар көлденең үлгілер
5-тен 10-ға дейін
10-нан 100-ге дейін
+20
-40
-70
59
59
39
29
29
24
15ГС маркалы болатты қолдану: 15ГС қорытпасының тікелей дайын құбырларынан басқа құбыр дайындамаларын, табақты және өзге де сортты прокатты өндіруге барады. Бүгінгі күні сатылымда энергетика жүйелерін жинақтауға арналған түбін, сақиналарды, жағалық фланецтерді, штуцерлерді, келтеқұбырларды, үштіктер мен өзге де бөлшектерді табуға болады, мысалы, құбыр жолдары 3,9 МПа-дан жоғары қысыммен жұмыс істейтін жылу электр станциялары. 15ГС болаттан жасалған құбыр дайындамалары жіксіз суықтай, ыстықтай деформацияланған, ыстықтай сығымдалған, сондай-ақ бу қазандары мен құбырларда пайдаланылатын, бу қысымының жоғары және тіпті аса сыни параметрлері тән редукцияланған құбырлар өндірісіне өтеді [3,5].
2.2 15 ГС маркалы құбырдың маршруттық технологиясы
Мұндай термиялық учаскенің құрылысы қажет, өйткені ол цехтың және бүкіл кәсіпорынның жұмыс тиімділігін арттырады.
1.Гильза алу. Қолданылатын бастапқы дайындаманың түрі мен химиялық құрамына байланысты гильзалар бұрандалы прокаттау стандарында, престерде не екі үдерісті ұштастыра отырып жүргізіледі: қалың қабырғалы стақанды престеумен немесе кейіннен түбін тігу және элонгатордағы гильза қабырғасын жаю арқылы алу.
2.Қара құбырды алу (гильзаны жаю әдісі). Қара құбырлар Автоматты стандарда ұзына бойы прокаттаумен, үздіксіз; Пилигрим орнағында мерзімді прокаттаумен; кескіш орнақта роликті обоймалары бар калибр диаметрінде азайтылатын стакандарды итерумен; труба-Профильді Престегі сақиналы саңылауға металды сығумен жүргізіледі.
3.Раскат станының қолданылатын оправаларын ұстау және типі. Қиғаш стандарда қара құбырларды илектеу кезінде ұзын және қысқа оправалар қолданылады. Қысқа түзеткіштер Автоматты станның шығыс жағында сақталады. Ұзын цилиндрлік оправалар гильзаларды жаюдың басқа барлық тәсілдерінде қолданылады. Бұл ретте түзеткіш ұсталмайтын, ұсталынатын және ұсталынатын болуы мүмкін. Периодтық прокаттау стандарында Пилигрим біліктерінің айналу жиілігімен келісілген қайтарымды-үдемелі қозғалысы бар оправалар қолданылады.
4.Құбырдың геометриялық өлшемдерін түпкілікті қалыптастыру. Дайын құбырдың соңғы өлшемі әдетте бойлық прокаттаудың үздіксіз калибрлеу немесе редукциялық стандарында, сирек-бұрандалы прокаттау стандарында алынады. Автоматты станы бар және көрсетілген операция кесетін құбыр илеу агрегаттарында құбырдың сынуы алдында болады. Үлкен диаметрлі тігіссіз құбырларды жүргізу бойынша маманданған жекелеген құбыр илектеу агрегаттарында мәрелік операцияларда Кеңейткіш-орнақтар қолданылуы мүмкін.
Сондықтан көрсетілген операциялар едәуір мөлшерде құбыр прокаттау агрегатының технологиялық ерекшеліктері мен мүмкіндіктерін сипаттайды.
Салқындатылған құбырлар әрлеудің ағынды желілерінің біріне түседі. Егер құбырлар термиялық өңдеуге ұшырамаса, онда оларды алдымен 5-7 біліктік дұрыс машинада жөнге келтіреді. Егер құбырлар термиялық өңдеуге ұшыраса, термоөңделген құбырларды басқарады.
1 раскат орнақтарынан кейін құбырлар 2 спрейерлік құрылғыға түседі. 4 орталық рольгангқа жіберіледі және 5 суды ағызуға арналған құрылғы арқылы 6 адымдайтын арқалықтары бар жіберу пешіне беріледі. Құбырларды жіберу үшін тізбекті конвейері бар пешті қолданған жөн. Құбырлар босатылғаннан кейін 8 калибрлеу станына түседі. 15% - ға дейінгі жиынтықты қысумен калибрлеуден кейін оларды 10 станда жылумен түзетеді, содан кейін 9 тоңазытқышқа және одан әрі рольгангтердің көмегімен әрлеуге және бақылауға жібереді. Қалыпты жағдайда, егер жіберу қажет болмаса, 4 орталық рольганг бойынша құбырлар 7 калибрлеу станы арқылы 9 тоңазытқышқа және одан кейін бақылауға және өңдеуге түседі.
Төменде 2.2.1-сызбанұсқада 15ГС маркалы болаттан жасалынатын тігіссіз құбырдың маршруттық технологиясы көрсетілген:
2.2.1-сызбанұсқа 15ГС маркалы болаттан жасалынатын тігіссіз құбырдың маршруттық технологиясы
Балқытылған болат
↓
Шойын пештеріндегі болатты қайталама өңдеу
↓
Вакуумдау (жоғары сапалы болат маркалары үшін)
↓
Болатты үздіксіз құюы. Құбырдың дайындамасын алу
↓
Дайындаманы кесу
↓
Салқындату және таңбалау
↓
Сақина пештерінде қыздыру
↓
Дайындамаға прошивка жасау
↓
Қақтан су ағынымен тазалау
↓
Калибрлеу станы
↓
Редукционды-созылмалы стан
↓
Салқындату
↓
Пакеттік кесу
↓
Термиялық өңдеу (шынықтыру+босату)
↓
Сапасын бақылау
↓
Қоймаға
2.3 15ГС маркалы болатқа термиялық өңдеу режимін таңдау
Газ қазандары құбырлардан тұрады, олар міндетті түрде термоөңдеуге ұшырауы тиіс. Құбырларды негізгі термоөңдеу режимдері МЕМСТ немесе ТШ көрсетілгендерге сәйкес болуы тиіс. Қазандық зауыттарында деформацияға ұшырайтын құбырлар (ию, қалыптау, қысу және т.б.), сондай-ақ құбырлардың дәнекерленген қадалары қосымша термоөңдеуге жатады. Дайын бұйымда термоөңдеуден кейін материалдың механикалық қасиеттері (беріктігі, икемділігі және тұтқырлығы) МРТУ 2402-02-65 талаптарынан төмен болмауы тиіс.
Қалпына келтіру мақсаттары мүлдем өзгеше болуы мүмкін. Осындай процестің көмегімен болаттың қаттылығын арттыруға немесе төмендетуге болады, бұл материалдың беріктігі мен оның соққы тұтқырлығына қатысты. Барлығы Болаттың механикалық және термиялық сипаттамаларына байланысты. Бұл технология көмегімен қалдық кернеуді қысқартуға де, сол немесе басқа әдістің көмегімен болаттың өңделу дәрежесін жақсартуға да болады.
Суық деформациядан кейін қосымша термоөңдеуге келесі құбырлар жатады: - көміртекті болаттан және болаттан жасалған 15гс қабырғасының қалыңдығы 35 мм-ден артық болған кезде иілу радиусына қарамастан, қабырғаның қалыңдығы 10-35 мм-ден артық болған кезде салыстырмалы иілу радиусы 3 болған кезде; - иілу радиусына қарамастан қабырға қалыңдығы 10 мм болғанда 1Х11В2МФ жоғары хромды болаттан; диаметріне, қабырға қалыңдығына және иілу радиусына қарамастан барлық жағдайларда аустенитті болаттан жасалған . Бұдан басқа, қосымша термоөңдеу, егер оның қажеттілігі зауыттың бас инженері немесе бас металлургі растаған технологиялық нұсқаулықта көрсетілген жағдайларда қолданылады.
Дәнекерлегеннен кейін құбырлардың түйіспелері қосымша өңдеуге жатады: қабырға қалыңдығы 35 мм кезінде көміртекті болаттан және қабырға қалыңдығы 32 мм астам кезінде 15ГС маркалы болаттан; қабырға қалыңдығы 10 мм жоғары кезінде хромомолибденованадий болаттарынан басқа, перлитті және аустеннтты кластағы қоспаланған және жоғары қоспаланған болаттан; қабырға қалыңдығы б мм Жоғары кезінде хромомолибденованадий болаттарынан; қабырғасының қалыңдығы Б мм Жоғары кезінде 1Х11В2МФ және қабырғасының қалыңдығы қабырға қалыңдығы. Бұдан басқа, аз көміртекті болаттан жасалған құбырлар мен бөлшектерді қоспағанда, жалғағыш құбырларға немесе камераларға дәнекерленетін штуцерлерді, бобышкаларды және қысыммен жұмыс істейтін басқа да Бөлшектерді дәнекерлеу жіктері қосымша өңдеуге жатады.
Суық немесе ыстық деформациядан (ию, қысу, қалыптау және т.б.) кейін және құбырлардың әр түрлі өлшемдері үшін дәнекерлегеннен кейін (босату, аустенизация, нормалау, ұстау уақыты, қыздыру аймағы) қосымша термоөңдеу режимдері бас инженер бекіткен және негізгі ережелермен келісілген зауыттың бірлескен нұсқаулығымен белгіленуі тиіс.
10, 20, 15ГС маркалы болаттан жасалған құбырлар үшін салқын июден немесе дәнекерлеуден кейін іске қосу кезінде ұстау уақыты қабырға қалыңдығының бір миллиметріне 2,5 минутты құрайды, бірақ 30 минуттан кем емес; 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 1Х11В2МФ болаттан жасалған құбырлар үшін бұл уақытты қабырға қалыңдығының бір миллиметріне 1,5 минут есебімен, бірақ 1 сағаттан кем емес орнатады; аустенитті болаттан жасалған құбырлар үшін аустенизациялау кезінде ұстау уақытын қабырға қалыңдығының 1 мм 2 мин есебінен, бірақ 30 минуттан кем емес орнатады. Термоөңдеу үшін пешке құбырларды салу олардың өз салмағынан майысу мүмкіндігін болдырмауы тиіс.
Ыстық деформация кезінде хромомолибденді және хромомолибденованадий болаттарынан 15хм, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф және 1Х11В2МФ жоғары хромды болаттан жасалған құбырлар деформациядан кейін толық термиялық өңдеуден өтуі тиіс. Құбырлардың түйіспелерін термоөңдеуді құбырдың суық тартылғанына дейін жүзеге асыру қажет. Қос термоөңдеуді босатуға ұшыраған дәнекерленген қосылыстарды сынау иілу бұрышы немесе соққы тұтқырлығы бойынша нашар нәтиже берген кезде жүргізу керек.
Эвтектоидқа дейінгі болаттар қалыпты кезде артық ферриттің AC3 аустенитіне айналуын аяқтаудың сыни нүктесінен 50 °C температураға дейін қыздырылады, ал артық цементиттің Acm аустенитіне айналуын аяқтау нүктесінен 50 °C температураға дейін эвтектоидты болаттар қыздырылады. Қыздыру толық кристалданғанға дейін жүргізіледі.
Суыту цехта ауада жүргізіледі. Нәтижесінде Болат ұсақ түйіршікті, біртекті құрылымды алады. Болаттың қаттылығы, беріктігі қалыптанғаннан кейін күйдіргеннен кейін 10-15% - ға жоғары. Нормализация деп термиялық өңдеу процесі , ол кейіннен ауада салқындата отырып, эвтектоидқа дейінгі немесе асст үшін Ас3-тен жоғары температураға дейін қызудан тұрады.
Төмен көміртекті болаттарды қалыпқа келтіру температурасына дейін қыздыру кезінде Сығылған кездегі процестер, яғни дәндерді ұсақтау. Бірақ, бұдан басқа, суытудың салдарынан, сығуға қарағанда жылдамырақ және бұл ретте салқындаудың салдарынан перлиттің құрылымы жұқа (дисперсиялы), ал оның саны үлкен болады. Бұл ретте механикалық қасиеттер баяу салқындатылғанға (сығылған кезде) қарағанда жоғары (жоғары беріктілік пен қаттылық) болады.
От жағумен салыстырғанда қалыпқа келтіру-неғұрлым үнемді операция, себебі пешпен бірге салқындатуды қажет етпейді. Көрсетілген артықшылықтарға байланысты қалыпқа келтіру төмен көміртекті болаттарды күйдірудің орнына кең таралған. Қалыпқа келтіру этктектоидтан тыс болаттарда цементитті торды жою үшін де қолданылады.
Цементитті торы бар тотықпайтын болаттан Аст сыни нүктесінен жоғары қыздыру кезінде аустенит құрылымы пайда болады. Егер мұндай қыздырудан кейін баяу суыту кезінде (сығу кезінде) цементит тор түрінде бөлінсе, онда ауада жылдам суыту (нормалау) цементиттің түйіршіктер шекарасымен бөлінуіне кедергі жасайды және ұсақ феррито-цементитті қоспа түзіледі[5,6].
2.4 Қыздыру уақытының ұзақтығын есептеу
Бұл бөлімде осы құбырды термиялық өңдеудің негізгі параметрлері есептеледі. 2.4.1-кестеде 15 ГС маркалы болаттың дағдарыс нүктелері көрсетілген.
2.4.1-кесте 15ГС маркалы болаттың дағдарыс нүктелері, ℃
Ас1
Ас3(Acm)
Ar3 (Arcm)
Ar1
736-745
920-927
791-820
641-735
Қыздыру астындағы қыздыру температурасы мына формула бойынша есептеледі:
Тқ =Ас3 +(3050°С) (2.4.1)
Бұл болат үшін қыздыру температурасы тең:
Тқ=820+(3050°С)=800820°С
Мұндай температурада салқындағаннан кейін толық босату алыңыз. Егер детальдарды осы температурадан жоғары қыздырса, жиналмалы рекристализация процесі болады,бұл ірі түйіршікті мартенситтің пайда болуына әкеледі, бұл төменгі механикалық қасиеттерді қамтамасыз етеді.
Қыздыру уақыты Е. А. Смольникова формуласы бойынша есептеледі:
τқ=К*(VF) (2.4.2)
мұндағы:V-қыздырылатын дене көлемі, см3 ;
F - қыздырылатын дене бетінің ауданы, см2 ;
K-жиынтық физикалық фактор, мин см;
V F-дененің геометриялық көрсеткіші, W белгіленеді.
Осылайша жазуға болады:
τқ=К*W (2.4.3)
Жартылай муфтаны толық Цилиндр деп санауға болады, ол үшін W мынадай формула бойынша есептеледі:
W=Dl4l+2D (2.4.4)
мұндағы:D-сыртқы диаметрі, см;
d - ішкі диаметрі, см;
l-ұзындығы, см.
Біздің жағдайда:
D = 80см;
l = 800см;
K = 45, себебі болат қоспаланған және ауа ортасында қызады.
Дененің геометриялық көрсеткішін есептейміз W:
W=8*8004*800+2*8=1,99 см
Шынықтыру кезіндегі қыздыруұзақтығын есептейміз:
τқ = 45*1,99= 89,55 мин
Пешке салу үшін құбырлар арнайы себеттерде орналастырылады. Осы себетті ескере отырып, есептелген қыздыру уақыты тағы 20-30%-ға ұлғайтылуы тиіс:
τқ = (1,21,3)*τн (2.4.5)
τқ= 1,25*89,55=111,93 мин
Қыздырғыштықтың тиісті тереңдігін, яғни бұйымның ортасының критикалықтан жоғары жылдамдықпен салқындауын, бұл жағдайда маймен қамтамасыз етеді. Майды қолдану бұйымның мартенсит интервалында баяу салқындатылуын қамтамасыз етеді, бұл шыңдау жарықтарының пайда болу ықтималдығын азайтады. Бұл жағдайда, май температурасы 220℃ құрайды және майды салқындату ортасы ретінде тек 190-200℃ с дейін ғана пайдалануға болады.
Шыңдалғаннан кейін Болат айтарлықтай ішкі термиялық және құрылымдық кернеулерге ие. Сондықтан шыңдау термиялық өңдеудің соңғы операциясы ретінде қолданылмайды. Ішкі кернеуді төмендету, тұтқырлықты арттыру үшін босату жүргізіледі. Жоғары демалыстың ұзақтығы мынадай формула бойынша есептеледі:
τбос =10+d*τүл. (2.4.6)
мұндағы: d-бұйымның ең үлкен жұмыс қимасының қалыңдығы, мм;
τүл. - қыздырудың үлестік уақыты (қалыңдығы 1,5 минмм, себебі болат қоспаланған).
Бұл жағдайда d=45 мм, демек:
τбос=10 + 80*1,5 = 130 мин.
Ескере отырып, қыздыру себеттер есептелген босату уақыты ұлғайтылуы тиіс тағы да 20 - 30%:
τбос = (1,21,3)*τбос (2.4.7)
τбос = 1,25*130 = 162,5 мин
Легірлеуші коэффициенті бойынша:
τбос = 96*162,5 = 243,75 мин.
Болаттың босатылу сынғыштығына бейім болғандықтан, босатылғаннан кейін суыту суда жүргізіледі. 2.4-суретте 15 ГС маркалы болаттың термиялық өңдеу режимі көрсетілген [1,7].
Сурет-2.4.1 15ГС маркалы болаттың термиялық өңдеу режимі
2.4.1Металллдың құрылымы мен қасиеттерін зерттеу
Ферритті-перлитті қалыпқа келтіргеннен кейін төмен көміртекті болаттың құрылымы күйдіргеннен кейін сияқты, ал орташа және жоғары көміртекті Болатта-сорбит. Кейбір жағдайларда қалпына келтіру төмен көміртекті болат үшін күйдіруді, ал жоғары көміртекті болат үшін жақсартуды (жоғары босатумен шыңдау) ауыстыруы мүмкін. Жиі қалыпқа келтіру болатты шыңдауға дайындау үшін қолданылады. Нормалау кесу өңдеу кезінде үлкен өнімділігі мен жақсы сапасын қамтамасыз етеді.
Нормализация күйдіруге ұқсас орындалады, негізгі айырмашылық тыныш ауада орындалатын салқындату болып табылады. Көміртекті төмен қоспаланған болаттан жасалған қазандықтар мен бу құбырлары үшін дәнекерленген, ыстықтай илектелген және суықтай деформацияланған құбырлар кезінде қолданылады. Ең жиі пайдаланылатын технологияларға жоғары температура мен қысым жағдайында құбырларды пайдалану кезінде қажет механикалық беріктігін, иілгіштігін және деформацияға төзімділігін арттыратын шыңдау және босату жатады. Магистральдық мұнай-газ құбыры құрылысы үшін дәнекерленген құбырлар тігісінің пайдалану тұрақтылығы мен сапасын жақсарту үшін термоөңдеу (шыңдау және күйдіру) мен пластикалық деформацияны үйлестіретін жалпы немесе жергілікті термомеханикалық өңдеу өзекті болып табылады. Өнімділігі құрылымын доэвтектоидных болаттардың түрленген беттік сорбит+феррит.Төменде сурет-2.4.1 15ГС маркалы болаттың нормальдаудан кейінгі микроқұрылымы көрсетілген.
Сурет-2.4.1 15ГС маркалы болаттың нормальдаудан кейінгі микроқұрылымы феррит+перлит, х500
Көміртекті болаттағы мартенситтің құрылымы салқындаудың қиын жылдамдығын қамтамасыз ететін суыту ортасында суыту кезінде алынады. Аса баяу салқындағанда критикалықтан аз жылдамдықпен феррито-цементитті қоспаларға аустениттің диффузиялық ыдырауы жүреді - тростит, сорбит, перлит, тиісінше ~0,1; 0,2; 0,3 мкм.
Салқындаудың жылдамдығы жоғары болған сайын, айналудың температурасы соғұрлым төмен, диффузия және феррит пен цементиттің дисперсиялық бөлшектері соғұрлым қиындайды. Микроқұрылымдық зерттеу кезінде троостит пен сорбит біртекті қараңғы учаскелер түрінде көрінеді, бұл бір жағынан жарықтық микроскоптың рұқсат ету қабілеті олардың фазаларының құрамдастары арасындағы қашықтықтан аз, ал екінші жағынан-дисперсиялық екі фазалы құрылымның жоғары зақымдануымен байланысты.
Критикалық аз жылдамдықпен салқындағанда, ашық мартенсит инелерінен және трооститтің қара дәндерінен тұратын құрылымды алуға болады. Құрамында 0,8% C бар перлиттен айырмашылығы, сорбит және троостит тұрақты құрамы жоқ. Бұл аустениттен бөлінетін артық фазалардың санына салқындату жылдамдығының әсерімен байланысты және, соның салдарынан диффузиялық ыдырауға ұшыраған аустенит құрамына әсер етеді.Төменде сурет.-2.4.2 Эвтектоидқа дейінгі болаттардың толық емес шынықтырудан кейінгі құрылымы көрсетілген.
Сурет.-2.4.2 Эвтектоидқа дейінгі болаттардың толық емес шынықтырудан кейінгі құрылымы а) мартенсит ферритпен; б) мартенсит трооститпен
Шынықтырылғаннан кейін болаттардың көпшілігі үшін мартенсит пен қалдық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
РГП Қарағанды мемлекеттік индустриялық университеті
Металлургия және машинажасау факультеті
Металлургия және материалтану кафедрасы
Рахимова У.К.
Жылына 50 мың тонна өндіру көлемімен 15 ГС маркалы болаттан жасалған құбырларды термиялық өңдеу технологиясын әзірлеу
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мамандық 5В071000-Материалтану және жаңа материалдар технологиясы
Теміртау 2019 ж.
Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі
РГП Қарағанды мемлекеттік индустриялық университеті
Металлургия және машинажасау факультеті
Металлургия және материалтану кафедрасы
Кафедра меңгерушісімен Нурумгалиев А.Х.
Дипломды қорғауға жіберу
___ маусым 2019ж.____________
ДИПЛОМ ЖҰМЫСЫНА ТҮСІНДІРМЕ ЖАЗБА
Тақырып: Жылына 50 мың тонна өндіру көлемімен 15 ГС маркалы болаттан жасалған құбырларды өңдеу технологиясын әзірлеу
Мамандық 5В071000-Материалтану және жаңа материалдар технологиясы
Дипломдық жұмыстың жетекшісі
оқытушы маг., Балабаева А.А.
Кеңес берушілер:
Экология және т.қ. бойынша
м.ғ.д., доц. Аманжол И.А.
Экономика бойынша
оқыт. маг., Ақмағанбетова А.С.
Норма бақылау
аға оқытушы , Пикалова И.А.
МжЖМТ 15к-1 гр.ст.
Рахимова У.К.
Теміртау 2019ж.
ӘОК 621.774.35.
Рахимова У.К. Жылына 50 мың тонна өндіру көлемімен 15 ГС маркалы болаттан жасалған құбырларды өңдеу технологиясын әзірлеу жұмысы.
Дипломдық жұмыс.
Теміртау, ҚМИУ РМК, 2019.-74 бет
АҢДАТПА
Жылына 50 мың тонна өндіру көлемімен 15 ГС маркалы болаттан жасалған құбырларды өңдеу технологиясын әзірлеу атты дипломдық жұмыс келесі бөлімдерден тұрады:
1.Технологиялық тапсырмаларды талдау;
2.Технологиялық бөлім;
3.Жобалау бөлімі;
4.Еңбек қорғау және экологиялық бөлім;
5.Экономикалық бөлім.
Техникалық тапсырмаларды талдау мыналарды қамтиды: термиялық бөлім жобасын негіздеу және жылдық бағдарламасын есептеу, сонымен қатар әдеби шолу.
Технлогиялық бөлімде 15 ГС маркалы болатқа физикалық, механикалық, технологиялық қасиеттеріне және химиялық құрамына сипаттама беріліп, 15 ГС маркалы болаттан жасалынатын тігіссіз құбырдың маршруттық технологиясы сонымен қатар микроқұрылымын зерттеу әдістері жүргізілді.
Жобалау бөлімінде негізі және қосымша жабдықтарды таңдау негізде есептеулер жүргізілді. Бұл бөлімде есептеулер негізінде термиялық аумақтың сызбасы сызылып көрсетілді.
Жұмыстың қауіпсіздігі мен экологиялық жағынан ыңғайлылығы туралы бөлімде ұсынылған жобалық шешімдер қоршаған ортаны қорғау және еңбек қауіпсіздігі талаптарын сақтау үшін қарастырылады.
Экономикалық бөлікте жұмыстың өзіндік құнымен пайдалылығы және тиімділігін арттыру мақсатында есептеулер жүргізіледі. Жұмыстың экономикалық бөлімінде жобаның техникалық экономикалық негізі, өндіріс программасын есептеу, жұмысшы еңбекті ұйым, экономикалық тиімділігі көрсетілді. Сонымен қатар жабдықтың құны мен қызметкелер жалақысын қажетті формуламен шығарылып, техника-экономикалық кестеде көрсетілді.
УДК 621.774.35.
У.К. Рахимова Работа "Разработка технологии обработки труб из стали марки 15 ГС с объемом производства 50 тыс. тонн в год".
Дипломная работа.
Темиртау, КГИУ,РМК, 2019.-74стр.
АННОТАЦИЯ
Дипломная работа Разработка технологии обработки стальных труб марки 15 ГС с объемом производства 50 тыс. тонн в год состоит из следующих разделов:
1. Анализ технологических заданий;
2.Технологическая часть;
3.Проектная часть;
4.Охрана труда;
5.Экономическая часть.
Анализ технических заданий включает в себя: обоснование проекта термической части и расчет годовой программы, а также литературный обзор.
В техническом отделе была дана характеристика физических, механических, технологических свойств и химического состава стали марки 15 ГС, проведена маршрутная технология бесшовных стальных труб марки 15 ГС, а также методы исследования микроструктуры.
В разделе проектирование и выбор оборудования на основе расчетов в дополнительной основой. В этом разделе описывается термическая отделения площади на основе расчетов.
Проектные решения, представленные в разделе О безопасности и экологическом удобстве работ, рассматриваются для соблюдения требований охраны окружающей среды и безопасности труда.
В экономической части проводятся расчеты с целью повышения рентабельности и эффективности работы. В экономической части работы показана технико-экономическая основа проекта, расчет программы производства, организация рабочего труда, экономическая эффективность. Кроме того, стоимость оборудования и заработной платы персонала сведены в технико-экономическую таблицу.
UDK.621.774.35.
U. Rakhimova P. Work "Development of processing technology of pipes made of steel grade 15 GS with a production volume of 50 thousand tons per year."
diploma work
Temirtau, KSIU, RMK, 2019-74 page.
ABSTRACT
Thesis "Development of processing technology of steel pipes grade 15 GS with a production volume of 50 thousand tons per year" consists of the following sections:
1. Analysis of technological tasks;
2.Technological part;
3.The design of the;
4.Labour protection;
5.Economic part.
Analysis of technical specifications includes: justification of the thermal part of the project and the calculation of the annual program, as well as a literary review.
In the technical Department was given characteristics of physical, mechanical, technological properties and chemical composition of steel grade 15 GS, route technology of seamless steel pipes grade 15 GS, as well as methods of microstructure research.
In the section design and selection of equipment based on calculations in the additional basis. This section describes the thermal separation of an area based on calculations.
The design solutions presented in the section On safety and environmental convenience of work are considered to meet the requirements of environmental protection and safety.
In the economic part of the calculations to improve profitability and efficiency. The economic part of the work shows the technical and economic basis of the project, the calculation of the production program, the organization of labor, economic efficiency. In addition, the cost equipment and staff wages are summarized in the techno-economic table.
Графикалық материалдардың тізімі
№
рн
Атауы
Форматы
1
Маршруттық технология
А4
2
15ГС маркалы болаттың химиялық құрамы
А4
3
Термиялық өңдеу режимі
А4
4
Құбырларды термиялық өңдеу бөлімінің аумағы
А4
5
Жұмыстың техника-экономика көрсеткіштері
А4
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
8
1.Технологиялық тапсырмаларды талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ..
9
1.1Термиялық бөлім жобасын негіздеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
10
1.2Жылдық бағдарламаны есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
11
2 Технологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
13
2.1 15ГС болат маркасына сипаттама ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ...
14
2.2 15 ГС маркалы құбырдың маршруттық технологиясы ... ... ... ... ...
16
2.315ГС маркалы болатқа термиялық өңдеу режимін таңдау ... ... ... ...
19
2.4Қыздыру уақытының ұзақтығын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ...
21
2.4.1Металллдың құрылымы мен қасиеттерін зерттеу ... ... ... ... ... ...
24
3 Жобалау бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
30
3.1Негізгі, қосымша және көмекші жабдықтарды таңдауды негіздеу ... .
30
3.2Есептеу бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
36
3.2.1Секционды пешті есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
36
3.3Жанармай мен энергия көздерінің қажетті көлемін және технологиялық материалдарды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
38
3.4Өндірістік алаңды жоспарлау және есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... .
40
4 Еңбек қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
42
4.1Еңбек қауіпсіздігі стандарттары жүйесі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... .
42
4.2Еңбек жағдайын талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... .
44
4.3Өрт қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
52
4.4Электр қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
55
4.5Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
60
5 Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... .
61
5.1Жұмыстың экономикалық жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
61
5.2Күрделі салымдарды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
61
5.3Қызметкерлер санын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
63
5.4 Жалақыларды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
64
5.5Еңбек өнімділігін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
66
5.6Экономикалық көрсеткіштердің анықтамасы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ...
67
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
70
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
71
КІРІСПЕ
Цех тігіссіз құбырларды, стандартты емес жабдықтарды дайындауға және бөлшектерді балқытуға арналған. Бөлшектер номенклатурасы өте әртүрлі, осыған байланысты олардың өндірісі жеке сипаты. Әрбір бөлшек немесе бөлшектер тобы үшін өзінің технологиялық процесі мен термиялық өңдеу режимі тағайындалады.
Цехта қандай да бір металл конструкцияларына байланысты мынадай технологиялық операцияларды орындау қарастырылған: металды машиналарда және қолмен түзету, металды гильотинді, құрамдастырылған қайшыларда, газ кесетін машиналарда Белгілеу, кесу және қолмен газбен кесу, жиек кесетін, торцефреирлі, қаңылтыр иетін біліктерде, престерде және басқа да станоктарда өңдеу, металл конструкцияларды жеке тораптар мен секцияларға құрастыру және дәнекерлеу және тораптарды гидравликалық сынау.Термиялық өңдеу машина бөлшектерін, құрал-саймандарды және жартылай фабрикаттарды дайындаудың көптеген технологиялық процестерінің құрамдас бөлігі болып табылады.
Құбырларға арналған металл өнімдерінің басқа түрлерінен айырмашылығы дамыған беті (үстіңгі бетінің массаға ең көп қатынасы), ішкі қуысының болуы, геометриялық өлшемдері, өндіріс тәсілдері мен мақсаты бойынша едәуір сортамент тән. Өндіріс тәсілі бойынша құбырлар құйылған болып бөлінеді, тігіссіз және дәнекерленген құбырларды құрайды. Құбырлар мақсаты бойынша: мұнай және газ өндіру өнеркәсібіне, жылу-энергетикаға, магистральдық газ және мұнай құбырларына арналған құбырларға, подшипниктер өндіруге, химия өнеркәсібіне, құрылысқа және т. б. арналған құбырларға бөлінеді.
Мақсаты мен міндеті-қорытпаларға бұйымдарды пайдалану процесінде талап етілетін қасиеттерді беру. Жіксіз құбырларды термоөңдеу технологиясы мен режимін (қыздыру температурасы, пеште ұстау ұзақтығы, салқындату жылдамдығы) дұрыс жасауды үйрену; талап етілетін қасиеттерге сәйкес жіберу режимін анықтау, термоөңдеудің әр түрінің мақсаты мен ерекшелігін білу.
Әртүрлі мақсаттағы құбырларды пайдалану шарттары оларды өндіру үшін материалға қойылатын негізгі талаптарды қалыптастыруға мүмкіндік береді. Осылайша, мұнай сортаментінің құбырлары үшін пайдалану шарттары әртүрлі: 60-тан 150-200 ℃ жұмыс температураларының аралығы, белгісіздік жүктемелер (бұрғылау және сорғы-компрессорлық құбырлар), күкіртті сутегі ортасындағы кернеудегі коррозия. Осыған байланысты мұнай мен газ өндіруге арналған құбырлардың беріктігі жоғары және иілгіштігі, шаршаған және нәзік қирауға қарсы тұруы тиіс.
Жылу электр станцияларында пайдаланылатын қазандық құбырлары жоғары жылу өткізгіштікке ие болуы, ұзақ уақыт бойы жоғары температура мен қысымның әсеріне төтеп беруі және оттық газдардың атмосферасында құнсыздандырмауы тиіс. Сондықтан құбырлар арнайы төмен көміртекті қосындылардан, қазандықтар, болаттардан тігіссіз жасалады.
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ТАПСЫРМАЛАРДЫ ТАЛДАУ
Дипломдық жұмыс тақырыбының өзектілігіне келетін болсақ қазіргі кезде тігіссіз құбырлардың ішіндегі стационарлы су жылытқыш құбырларын Қазақстан жерінде өндіру маңызды болып табылады.Екінші жағынан, зауыттарда отандық нормативтік құжаттар мен шетелдік стандарттарға сәйкес жоғары беріктілік қасиеттерінің талаптары тұтқыр-пластикалық сипаттамалардың елеулі деңгейімен үйлескен беріктігі жоғары топтағы стационарлы су жылытқыш сортаментінің құбырларына тапсырыстар көлемі үздіксіз өсуде.
Механикалық қасиеттердің мұндай кешені пешпен қыздыру (немесе қалыпқа келтіру) және жоғары температуралы босатуларды қамтитын термоөңдеу нәтижесінде ғана қол жеткізіледі. Тігіссіз стацинарлы су жылытқыш құбырларын жаппай өндіру кезінде талап етілетін баға-сапа арақатынасына қол жеткізу үшін үнемді (әсіресе Сг және Мо бойынша) болуы тиіс, бұл олардың композицияларын мұқият ғылыми-негізделген таңдауды және термоөңдеудің оңтайлы режимдерін қолдануды талап етеді.
Бұл орта көміртекті төмен легирленген механикалық қасиеттері мен құрылымын қалыптастыру заңдылықтарын білуді талап етеді және жоғары температуралы босату кезінде болатты дайындау. Мұндай ғылыми-техникалық мәселелер кешені зертханалық және цех жағдайында зерттеулердің кең ауқымын жүргізу кезінде шешілуі мүмкін.
Демек, орташа көміртекті төмен қоспаланған болат құрамдарының және термоөңдеу режимдерінің құрылымы мен механикалық қасиеттер кешеніне әсер ету заңдылықтарын табу, атап айтқанда, жылу энергетикалық саласы үшін құбырлар туралы тұрақты өндіруге ықпал ететін осы дипломдық жұмыс тақырыбының өзектілігін анықтады.
Жұмыстың мақсаты. 15 ГС маркалы болаттан жасалынатын құбырларға оңтайлы термоөңдеу жобасын таңдай отырып, термиялық бөлімнің жобасын негіздеу.
Қойылған мақсатқа жету үшін келесі тапсырмаларды шешу қажет :
1) 15 ГС маркалы болатқа жалпы сипаттама беру және микроқұрылымын анықтау;
2) Термиялық бөлімге негізгі және қосымша жабдықтарды таңдау;
3) Тігіссіз құбырлардың маршруттық технологиясын әзірлеу;
4) 15 ГС маркалы болатқа соңғы термиялық өңдеу режимін қарастыру.
Дипломдық жұмыстың жаңалығы немесе ұсыныс ретінде айта кететін болсам, дәл осы 15 ГС маркалы болаттан жасалынатын жылу энергетика саласында қолданатын құбырларды өз елімізде отандық өнім ретінде өндіру саласында дамыту. Аз көміртекті болаттан жасалынатын бұл құбырларды механикалық беріктендіре отырып оңтайлы термиялық өңдеу режимін таңдау арқылы сапасын арттыру қажет.
1.1 Термиялық бөлім жобасын негіздеу
Металл құрылымдарын термиялық өңдеу бөлімшесі қосалқы өндіріске жатады, сондықтан оны механикалық цехтардың жанында орналастыру керек. Әр түрлі аралықтағы бір ғимараттағы бөлімше. Термиялық учаскені жобалау кезінде екі мақсат көзделеді: онда өндірістің үлкен көлеміне қол жеткізу және бұл ретте аралас өндірістермен тығыз байланысты қамтамасыз ету.
Цехта ауысым жабдықтарының бөлшектері өңделеді және өндіріс ұсақ сериялы және бірлі-жарым сипатқа ие. Термиялық учаске технологиялық, ұйымдастырушылық деректер және бөлімшенің цехпен жүк ағыны негізінде аралас механикалық өңдеумен термиялық өңдеу байланысын есепке ала отырып орналасады. Сондай-ақ, бөлімше өнімдерінің номенклатурасының негізгі цехпен ұқсастығына байланысты.
Сондықтан термиялық учаскені негізінен өндіруші цехта орналастырамыз. Бөлімше орналасқан кезде түтін, шаң, газдар аралас цех алаңына енбеуі үшін желдің басым бағытын ескереміз. Термиялық цехтар мен учаскелер бөлек ғимараттарда, басқа цехтармен бірге, аралас цех алаңдарында орналасуы мүмкін. Ең дұрыс-өндіріс бойынша жіктеу зауыттың барлық термиялық цехтары екіге бөлінетін белгі тауар бөлшектерін өңдеуге арналған негізгі термиялық цехтар зауыт өндірісі-оның негізгі өнімі және зауыттың қосалқы өндірісінің бөлшектерін өңдеуге арналған қосалқы термиялық цехтар. Металл құрылымдарын термиялық өңдеу бөлімшесі қосалқы өндіріске жатады, сондықтан оны түрлі аралықтарда бір ғимаратта орналастыру керек. Зауыт құрылымындағы орын өндіріс көлемімен анықталады.
Осыған сәйкес зауытта бөлшектерді термиялық өңдеу дербес термиялық цехтарда, бөлімшелерде немесе учаскелерде жүргізілуі мүмкін. Сондықтан технологиялық процесті әзірлеу кезінде бірнеше нұсқалар белгіленіп, олардың оңтайлы таңдалуы керек. Бұл ретте басты назар термиялық өңдеу технологиясының жаңа, озық әдістеріне шоғырлануы тиіс. Сол немесе басқа технологиялық процестің экономикалық тиімділігін негіздеу және жабдықты таңдау үшін тиісті есеп жасалады.
Цех тігіссіз құбырларды, стандартты емес жабдықтарды дайындауға және бөлшектерді балқытуға арналған. Бөлшектер номенклатурасы өте әртүрлі, осыған байланысты олардың өндірісі жеке сипаты. Әрбір бөлшек немесе бөлшектер тобы үшін өзінің технологиялық процесі мен термиялық өңдеу режимі тағайындалады. Цехта қандай да бір металл конструкцияларына байланысты мынадай технологиялық операцияларды орындау қарастырылған: металды машиналарда және қолмен түзету, металды гильотинді, құрамдастырылған қайшыларда, газ кесетін машиналарда Белгілеу, кесу және қолмен газбен кесу, жиек кесетін, торцефреирлі, қаңылтыр иетін біліктерде, престерде және басқа да станоктарда өңдеу, металл конструкцияларды жеке тораптар мен секцияларға құрастыру және дәнекерлеу және тораптарды гидравликалық сынау.Термиялық өңдеу машина бөлшектерін, құрал-саймандарды және жартылай фабрикаттарды дайындаудың көптеген технологиялық процестерінің құрамдас бөлігі болып табылады.
Бұл ретте олардың қасиеттері артады, бұл машиналар мен конструкциялар бөлшектерінің массасын азайтуға, металдың едәуір үнемділігін алуға, бұйымдардың сенімділігі мен пайдаланушылық тұрақтылығын арттыруға мүмкіндік береді. Цех бөлмесінің жобалау негізіне технологиялық бөлікті мұқият әзірлеу жатады. Жобаның құрылыс, санитарлық, энергетикалық сияқты қалған бөліктері технологиялық процестің бар ерекшеліктерінен тікелей ағатын болады.Дәл осы Ережелер жобалауға арналған техникалық тапсырманың негізіне жатады. Нәтижесінде жобалаушы тек таза құрылыс мәселелерінде ғана емес, сонымен қатар цехта өтетін процестердің ерекшеліктерімен танысуға тура келеді. Ол осындай мәселелерді қызықтырады:
oo Орнатылатын жабдықтың номенклатурасы және оның орналасуы
oo Қуаттарды есептеу
oo Энергетикалық сипаттамаларды есептеу
oo Өндірістік үй-жайдың құрылымы
oo Құрылатын жобаның техникалық-экономикалық негіздемесі
Бұл курстық жобада Құбыр өндірісінің бөлшектерін өңдеуге арналған термиялық учаскені жобалау әзірленген [8,9].
1.2 Жылдық бағдарламаны есептеу
Дайындалатын өнімнің номенклатурасына мыналар кіреді: 15 ГС қорытпасы тікелей дайын құбырлардан басқа құбыр дайындамаларын, табақты және өзге де сортты прокатты өндіруге барады, бүгінгі күні сатылымда энергетика жүйелерін жинақтауға арналған түбін, сақиналарды, жағалы фланецтерді, штуцерлерді, келтеқұбырларды, үштіктер мен топырақты бөлшектерді табуға болады, мысалы, құбырлар 3,9 МПа-дан жоғары қысыммен жұмыс істейтін жылу электр станциялары сияқты. 15 ГС болаттан жасалған құбыр дайындамалары бу қазандықтары мен құбырларда пайдаланылатын жіксіз суықтай, жылу-горчячедеформацияланған, ыстықтай сығымдалған, сондай-ақ ыстықтай сығымдалған редукцияланған құбырларды өндіруге барады,олар үшін бу қысымының жоғары және тіпті аса сындарлы параметрлері тән [9].
Ашығ өндірісіне бұйымдарды іске қосу бағдарламасы [тонна (дана)жыл]; 1.1 формуласы бойынша есептеледі:
Ашығ=Ашығ*(1+Кп) (1.2)
Бұл жерде Ашығ-жыл ішінде шығарылатын өнімдердің саны, [тонн (шт)жыл];
Кж-өнімді өндіру кезіндегі жоғалту коэффициенті.
Кж=0,5-1,5%, қабылдаймыз Кп=1,5%, онда:
Ашығ=50000*(1+1,5100)=50750 тжыл.
Төменде құбырдың термиялық өңдеу бөлімінің жылдық бағдарламасы 1.1-кестеде көрсетілген.
1.1-Кесте- Термиялық бөлімнің өндірістік бағдарламасы
Бөлшектердің атауы
Болаттардығ маркасы
Бөлшектің массасы,кг
Жылдық босату
Термиялық өңдеу
шт.
тонн
15ГС
0,146
136986
20000
Нормальдау,шынықтыру, босату
Құбырлар желісі
16ГС
0,217
69124
15000
шынықтыру,босату
17ГС
0,214
70093
15000
шынықтыру,босату
Барлығы
276203
50000
Қорытынды:1.1 бұл бөлімде құбыр өңдеп шығаратын бөлімді таңдаудың жобасына негіздеу қарастырылған. Термиялық учаскені жобалау кезінде екі мақсат көзделеді: онда өндірістің үлкен көлеміне қол жеткізу және бұл ретте аралас өндірістермен тығыз байланысты қамтамасыз ету.
1.2 бойынша дайындалатын өнімнің номенклатурасына кіретін бөлшектерді кесте көрсетіп, қажетті формула арқылы есептеліп мәндері кестеде көрсетілген.
2 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
Бу және су жылыту қазандықтарының құрылымы және пайдалану қауіпсіздігі бойынша өнеркәсіптік қауіпсіздік талаптары жұмыс қысымы 0,07 МПа (0,7 кгссм2) астам бу қазандықтарын, автономды бу қыздырғыштар мен экономайзерлерді, су температурасы 115℃жоғары су жылыту қазандары мен автономды экономайзерлерді жобалауға, құрастыруға, материалдарға, дайындауға, монтаждауға, жөндеуге және пайдалануға қойылатын талаптарды белгілейді.
Талаптар:
1) бу қазандары, оның ішінде қазандық-бойлерлер, автономды бу Қыздырғыштар және экономайзерлер;
2)су жылытатын және бу мен су жылытатын қазандар;
3) энерготехнологиялық қазандар: бу және су жылытатын, оның ішінде содорегенерациялық қазандар;
4) кәдеге Жаратушы қазандар (бу және су жылытатын));
5) жылжымалы және тасымалдағыш қондырғылар мен энергия поездарының қазандықтары;
6) Жоғары температуралы органикалық жылу тасымалдағыштармен жұмыс істейтін бу және сұйықтық қазандары;
7) қазандық шегіндегі бу және ыстық су құбырлары.
Талаптар қолданылмайды:
1) теңіз және ғылыми және өзен кемелерінде және басқа да жүзу құралдары мен су астында қолданылатын объектілерде Орнатылатын қазандар, автономды бу қыздырғыштар мен экономайзерлер;
2) паровоздардың қазандықтары мен бу қыздырғыштары және жылжымалы темір жол құрамы вагондарының жылыту қазандықтары;
3) электр жылыту қазандары;
4) бу және су кеңістігінің көлемі 0,01 м3 және одан кем, Мпа жұмыс қысымының көлемі м3 көлеміне 0,02 аспайтын қазандықтар;
5) атом электр станцияларының жылу энергетикалық жабдықтарына;
6) мұнай өңдеу және мұнай-химия өнеркәсібі ұйымдарының құбырлы пештерінің бу қыздырғыштары.
Қазандық агрегаттары жылу көзінен, бу түзгіштен, бу жылыту жүйесінен, су мен ауаны жылыту жүйесінен тұрады. Бу түзілу жүйесінде су қайнағанша қызады, оның булануы және бу пайда болады. Буды кептіру және 280-650℃ температураға дейін оны қыздыру бу жылыту жүйесінде жүзеге асырылады. 100-250℃ және 120-400℃ тең температураға дейін су және ауа сорғыш құбырлар жоғары темпертаруралар мен қысымда жұмыс істейтін құбырлы конструкция жүйелерінде өндіріледі. Осыған байланысты қазандық құбырларына қойылатын негізгі талаптар жақсы жылу беру және олардың материалын ұзақ уақыт бойы жоғары температура мен қысымға төзімді ету болып табылады.
Бұл ретте құбырлардың оттық газдар атмосферасындағы коррозияға төтеп беруінің жоғары көрсеткіштері болуы тиіс. Осылайша, энергетикалық қондырғылардың сенімділігі айтарлықтай шамада таңдалған болаттар мен қорытпалардың физикалық және механикалық салбырт параметрлерімен, сондай-ақ құбырлардың геометриялық өлшемдерінің сапасы мен дәлдігімен анықталады.
Энергетикалық объектілерді салу және пайдалану практикасы сол немесе басқа құбырлар мен жылу желілерінің мақсатына байланысты құбыр дайындау кезінде қолданылатын болаттарды эмпирикалық жіктеуге мүмкіндік берді. Сонымен, көміртекті болат энергиямен жабдықтаушы жүйелердің электр станцияларында бу қысымы орташа және төмен құбырларды, сондай-ақ шағын өнеркәсіптік станциялардағы жаңа буға арналған құбырларды дайындау үшін пайдалы.
Хромомолибдендік болаттар будың орташа және төмен арыны бар құбыржолдарға, энергиямен жабдықтаушы жүйелер электр станцияларының суық, аралық және қоректендіруші құбыржолдарына, 525℃дейінгі температурада орташа өнеркәсіптік электр станцияларының қоректендіруші құбыржолдарының жаңа бу құбыржолдарына ұсынылады.
Ыстыққа төзімді ұсақ түйіршікті конструкциялық болаттар энергия үнемдейтін жүйелер электр станцияларының қоректендіргіш құбырларында және атом электр станцияларының таза буының құбырларында өзін жақсы көрсетті; ванадиймен легирленген болаттар-жаңа будың құбыржолдарында және энергиямен жабдықтаушы жүйелердің электр станцияларының ыстық аралық құбыржолдарында; аустениттік кластағы ыстыққа төзімді болаттар-560℃жоғары температурада жұмыс істейтін жаңа будың құбыржолдары үшін.
Ерекше қиын жағдайларда жұмыс істейтін құбырлар мен құбырлы элементтерді дайындау үшін титан, никель, ванадий негізіндегі қорытпалар қолданылады. Жылу агрегаттарын салу үшін диаметрі 57-465 мм және одан жоғары жіксіз ыстық деформацияланған және диаметрі 10-108 ММ суықтай деформацияланған құбырлар қолданылады.
Әлемдік тәжірибе қазан құрылысында тігіссіз ғана емес, электр дәнекерленген құбырлар да сәтті пайдаланыла алатынын куәландырады. Германияда дәнекерленген құбырлар төмен қысымды қазандықтарда ыстық және түтін шығаратын ретінде пайдаланылады; Ұлыбританияда электр дәнекерленген құбырлар қолданылған қуаты 200 Мвт қазандық агрегаттары пайдаланылады [1-4].
2.1 15ГС болат маркасына сипаттама
15ГС-бұл белгі қорытпаның көміртегінің 0,15% қосатынын, сондай-ақ марганецпен және кремниймен 0,8-1,5% қосқанын көрсетеді. Мұндай комбинация дәнекерленген құрылымдарға арналған конструкциялық төмен қоспаланған болат алуға мүмкіндік береді. 15гс болатты қолданудың негізгі саласы жұмыс шарттары 280℃дейін температураны арттыруға мүмкіндік беретін қазандықтардың стационарлық құбыржолдарын (СВП) өнеркәсіптік өндіру болып табылады. 1-кестеде 15гс болат маркасының химиялық құрамы келтірілген. Өзінің химиялық құрамы бойынша 15гс маркалы болат төмен көміртекті және төмен қоспаланған қорытпалардың өлшемдеріне сәйкес келеді
Төменде 2.1 кесте. 15ГС маркалы болаттың химиялық құрамы, % (МЕМСТ 19282-73) көрсетілген:
2.1-кесте. 15ГС маркалы болаттың химиялық құрамы, % (МЕМСТ 19282-73)
Fe
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Cu
шамамен 96%
0,12-0,18%
0,7-1,0%
0,9-1,3%
артық
емес
0,3%
0,03%
0,04%
0,3%
0,3%
Төменде 2.2-кесте. 15ГС маркалы болаттың Т=20℃-механикалық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73) көрсетілген:
2.2-кесте. 15ГС маркалы болаттың Т=20[o] С механикалық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73)
Сортамент
Өлшемі
Бағыты
σв
σT
σ5
γ
KCU
Термиялық өңдеу
-
Мм
-
МПа
МПа
%
%
кДж м[2]
-
құбыр
бойлық
500
18
45
0,59
Нормальдау 900-930[o]C, ауада,
құбыр
көлденең
500
16
40
0,59
Нормальдау 900-930[o]C, ауада,
Төменде 2.3-кесте. 15ГС маркалы болаттың технологиялық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73) көрсетілген:
2.3-кесте. 15ГС маркалы болаттың технологиялық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73)
Дәнекерлеу:
Шексіз.
Флокен сезімталдығы:
Сезімтал емес.
Босату сынғыштығына бейімділік:
Бейім емес.
Төменде 2.4-кесте 15ГС маркалы болаттың физикалық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73) көрсетілген:
2.4-кесте 15ГС маркалы болаттың физикалық қасиеттері, (МЕМСТ 19282-73).Төменгі температураға төзімділігі КСU Джсм2
Жеткізу жағдайы
Листтің қалыңдығы, мм
Сынау температурасы, ℃
Лист пен жолақтар көлденең үлгілер
5-тен 10-ға дейін
10-нан 100-ге дейін
+20
-40
-70
59
59
39
29
29
24
15ГС маркалы болатты қолдану: 15ГС қорытпасының тікелей дайын құбырларынан басқа құбыр дайындамаларын, табақты және өзге де сортты прокатты өндіруге барады. Бүгінгі күні сатылымда энергетика жүйелерін жинақтауға арналған түбін, сақиналарды, жағалық фланецтерді, штуцерлерді, келтеқұбырларды, үштіктер мен өзге де бөлшектерді табуға болады, мысалы, құбыр жолдары 3,9 МПа-дан жоғары қысыммен жұмыс істейтін жылу электр станциялары. 15ГС болаттан жасалған құбыр дайындамалары жіксіз суықтай, ыстықтай деформацияланған, ыстықтай сығымдалған, сондай-ақ бу қазандары мен құбырларда пайдаланылатын, бу қысымының жоғары және тіпті аса сыни параметрлері тән редукцияланған құбырлар өндірісіне өтеді [3,5].
2.2 15 ГС маркалы құбырдың маршруттық технологиясы
Мұндай термиялық учаскенің құрылысы қажет, өйткені ол цехтың және бүкіл кәсіпорынның жұмыс тиімділігін арттырады.
1.Гильза алу. Қолданылатын бастапқы дайындаманың түрі мен химиялық құрамына байланысты гильзалар бұрандалы прокаттау стандарында, престерде не екі үдерісті ұштастыра отырып жүргізіледі: қалың қабырғалы стақанды престеумен немесе кейіннен түбін тігу және элонгатордағы гильза қабырғасын жаю арқылы алу.
2.Қара құбырды алу (гильзаны жаю әдісі). Қара құбырлар Автоматты стандарда ұзына бойы прокаттаумен, үздіксіз; Пилигрим орнағында мерзімді прокаттаумен; кескіш орнақта роликті обоймалары бар калибр диаметрінде азайтылатын стакандарды итерумен; труба-Профильді Престегі сақиналы саңылауға металды сығумен жүргізіледі.
3.Раскат станының қолданылатын оправаларын ұстау және типі. Қиғаш стандарда қара құбырларды илектеу кезінде ұзын және қысқа оправалар қолданылады. Қысқа түзеткіштер Автоматты станның шығыс жағында сақталады. Ұзын цилиндрлік оправалар гильзаларды жаюдың басқа барлық тәсілдерінде қолданылады. Бұл ретте түзеткіш ұсталмайтын, ұсталынатын және ұсталынатын болуы мүмкін. Периодтық прокаттау стандарында Пилигрим біліктерінің айналу жиілігімен келісілген қайтарымды-үдемелі қозғалысы бар оправалар қолданылады.
4.Құбырдың геометриялық өлшемдерін түпкілікті қалыптастыру. Дайын құбырдың соңғы өлшемі әдетте бойлық прокаттаудың үздіксіз калибрлеу немесе редукциялық стандарында, сирек-бұрандалы прокаттау стандарында алынады. Автоматты станы бар және көрсетілген операция кесетін құбыр илеу агрегаттарында құбырдың сынуы алдында болады. Үлкен диаметрлі тігіссіз құбырларды жүргізу бойынша маманданған жекелеген құбыр илектеу агрегаттарында мәрелік операцияларда Кеңейткіш-орнақтар қолданылуы мүмкін.
Сондықтан көрсетілген операциялар едәуір мөлшерде құбыр прокаттау агрегатының технологиялық ерекшеліктері мен мүмкіндіктерін сипаттайды.
Салқындатылған құбырлар әрлеудің ағынды желілерінің біріне түседі. Егер құбырлар термиялық өңдеуге ұшырамаса, онда оларды алдымен 5-7 біліктік дұрыс машинада жөнге келтіреді. Егер құбырлар термиялық өңдеуге ұшыраса, термоөңделген құбырларды басқарады.
1 раскат орнақтарынан кейін құбырлар 2 спрейерлік құрылғыға түседі. 4 орталық рольгангқа жіберіледі және 5 суды ағызуға арналған құрылғы арқылы 6 адымдайтын арқалықтары бар жіберу пешіне беріледі. Құбырларды жіберу үшін тізбекті конвейері бар пешті қолданған жөн. Құбырлар босатылғаннан кейін 8 калибрлеу станына түседі. 15% - ға дейінгі жиынтықты қысумен калибрлеуден кейін оларды 10 станда жылумен түзетеді, содан кейін 9 тоңазытқышқа және одан әрі рольгангтердің көмегімен әрлеуге және бақылауға жібереді. Қалыпты жағдайда, егер жіберу қажет болмаса, 4 орталық рольганг бойынша құбырлар 7 калибрлеу станы арқылы 9 тоңазытқышқа және одан кейін бақылауға және өңдеуге түседі.
Төменде 2.2.1-сызбанұсқада 15ГС маркалы болаттан жасалынатын тігіссіз құбырдың маршруттық технологиясы көрсетілген:
2.2.1-сызбанұсқа 15ГС маркалы болаттан жасалынатын тігіссіз құбырдың маршруттық технологиясы
Балқытылған болат
↓
Шойын пештеріндегі болатты қайталама өңдеу
↓
Вакуумдау (жоғары сапалы болат маркалары үшін)
↓
Болатты үздіксіз құюы. Құбырдың дайындамасын алу
↓
Дайындаманы кесу
↓
Салқындату және таңбалау
↓
Сақина пештерінде қыздыру
↓
Дайындамаға прошивка жасау
↓
Қақтан су ағынымен тазалау
↓
Калибрлеу станы
↓
Редукционды-созылмалы стан
↓
Салқындату
↓
Пакеттік кесу
↓
Термиялық өңдеу (шынықтыру+босату)
↓
Сапасын бақылау
↓
Қоймаға
2.3 15ГС маркалы болатқа термиялық өңдеу режимін таңдау
Газ қазандары құбырлардан тұрады, олар міндетті түрде термоөңдеуге ұшырауы тиіс. Құбырларды негізгі термоөңдеу режимдері МЕМСТ немесе ТШ көрсетілгендерге сәйкес болуы тиіс. Қазандық зауыттарында деформацияға ұшырайтын құбырлар (ию, қалыптау, қысу және т.б.), сондай-ақ құбырлардың дәнекерленген қадалары қосымша термоөңдеуге жатады. Дайын бұйымда термоөңдеуден кейін материалдың механикалық қасиеттері (беріктігі, икемділігі және тұтқырлығы) МРТУ 2402-02-65 талаптарынан төмен болмауы тиіс.
Қалпына келтіру мақсаттары мүлдем өзгеше болуы мүмкін. Осындай процестің көмегімен болаттың қаттылығын арттыруға немесе төмендетуге болады, бұл материалдың беріктігі мен оның соққы тұтқырлығына қатысты. Барлығы Болаттың механикалық және термиялық сипаттамаларына байланысты. Бұл технология көмегімен қалдық кернеуді қысқартуға де, сол немесе басқа әдістің көмегімен болаттың өңделу дәрежесін жақсартуға да болады.
Суық деформациядан кейін қосымша термоөңдеуге келесі құбырлар жатады: - көміртекті болаттан және болаттан жасалған 15гс қабырғасының қалыңдығы 35 мм-ден артық болған кезде иілу радиусына қарамастан, қабырғаның қалыңдығы 10-35 мм-ден артық болған кезде салыстырмалы иілу радиусы 3 болған кезде; - иілу радиусына қарамастан қабырға қалыңдығы 10 мм болғанда 1Х11В2МФ жоғары хромды болаттан; диаметріне, қабырға қалыңдығына және иілу радиусына қарамастан барлық жағдайларда аустенитті болаттан жасалған . Бұдан басқа, қосымша термоөңдеу, егер оның қажеттілігі зауыттың бас инженері немесе бас металлургі растаған технологиялық нұсқаулықта көрсетілген жағдайларда қолданылады.
Дәнекерлегеннен кейін құбырлардың түйіспелері қосымша өңдеуге жатады: қабырға қалыңдығы 35 мм кезінде көміртекті болаттан және қабырға қалыңдығы 32 мм астам кезінде 15ГС маркалы болаттан; қабырға қалыңдығы 10 мм жоғары кезінде хромомолибденованадий болаттарынан басқа, перлитті және аустеннтты кластағы қоспаланған және жоғары қоспаланған болаттан; қабырға қалыңдығы б мм Жоғары кезінде хромомолибденованадий болаттарынан; қабырғасының қалыңдығы Б мм Жоғары кезінде 1Х11В2МФ және қабырғасының қалыңдығы қабырға қалыңдығы. Бұдан басқа, аз көміртекті болаттан жасалған құбырлар мен бөлшектерді қоспағанда, жалғағыш құбырларға немесе камераларға дәнекерленетін штуцерлерді, бобышкаларды және қысыммен жұмыс істейтін басқа да Бөлшектерді дәнекерлеу жіктері қосымша өңдеуге жатады.
Суық немесе ыстық деформациядан (ию, қысу, қалыптау және т.б.) кейін және құбырлардың әр түрлі өлшемдері үшін дәнекерлегеннен кейін (босату, аустенизация, нормалау, ұстау уақыты, қыздыру аймағы) қосымша термоөңдеу режимдері бас инженер бекіткен және негізгі ережелермен келісілген зауыттың бірлескен нұсқаулығымен белгіленуі тиіс.
10, 20, 15ГС маркалы болаттан жасалған құбырлар үшін салқын июден немесе дәнекерлеуден кейін іске қосу кезінде ұстау уақыты қабырға қалыңдығының бір миллиметріне 2,5 минутты құрайды, бірақ 30 минуттан кем емес; 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 1Х11В2МФ болаттан жасалған құбырлар үшін бұл уақытты қабырға қалыңдығының бір миллиметріне 1,5 минут есебімен, бірақ 1 сағаттан кем емес орнатады; аустенитті болаттан жасалған құбырлар үшін аустенизациялау кезінде ұстау уақытын қабырға қалыңдығының 1 мм 2 мин есебінен, бірақ 30 минуттан кем емес орнатады. Термоөңдеу үшін пешке құбырларды салу олардың өз салмағынан майысу мүмкіндігін болдырмауы тиіс.
Ыстық деформация кезінде хромомолибденді және хромомолибденованадий болаттарынан 15хм, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф және 1Х11В2МФ жоғары хромды болаттан жасалған құбырлар деформациядан кейін толық термиялық өңдеуден өтуі тиіс. Құбырлардың түйіспелерін термоөңдеуді құбырдың суық тартылғанына дейін жүзеге асыру қажет. Қос термоөңдеуді босатуға ұшыраған дәнекерленген қосылыстарды сынау иілу бұрышы немесе соққы тұтқырлығы бойынша нашар нәтиже берген кезде жүргізу керек.
Эвтектоидқа дейінгі болаттар қалыпты кезде артық ферриттің AC3 аустенитіне айналуын аяқтаудың сыни нүктесінен 50 °C температураға дейін қыздырылады, ал артық цементиттің Acm аустенитіне айналуын аяқтау нүктесінен 50 °C температураға дейін эвтектоидты болаттар қыздырылады. Қыздыру толық кристалданғанға дейін жүргізіледі.
Суыту цехта ауада жүргізіледі. Нәтижесінде Болат ұсақ түйіршікті, біртекті құрылымды алады. Болаттың қаттылығы, беріктігі қалыптанғаннан кейін күйдіргеннен кейін 10-15% - ға жоғары. Нормализация деп термиялық өңдеу процесі , ол кейіннен ауада салқындата отырып, эвтектоидқа дейінгі немесе асст үшін Ас3-тен жоғары температураға дейін қызудан тұрады.
Төмен көміртекті болаттарды қалыпқа келтіру температурасына дейін қыздыру кезінде Сығылған кездегі процестер, яғни дәндерді ұсақтау. Бірақ, бұдан басқа, суытудың салдарынан, сығуға қарағанда жылдамырақ және бұл ретте салқындаудың салдарынан перлиттің құрылымы жұқа (дисперсиялы), ал оның саны үлкен болады. Бұл ретте механикалық қасиеттер баяу салқындатылғанға (сығылған кезде) қарағанда жоғары (жоғары беріктілік пен қаттылық) болады.
От жағумен салыстырғанда қалыпқа келтіру-неғұрлым үнемді операция, себебі пешпен бірге салқындатуды қажет етпейді. Көрсетілген артықшылықтарға байланысты қалыпқа келтіру төмен көміртекті болаттарды күйдірудің орнына кең таралған. Қалыпқа келтіру этктектоидтан тыс болаттарда цементитті торды жою үшін де қолданылады.
Цементитті торы бар тотықпайтын болаттан Аст сыни нүктесінен жоғары қыздыру кезінде аустенит құрылымы пайда болады. Егер мұндай қыздырудан кейін баяу суыту кезінде (сығу кезінде) цементит тор түрінде бөлінсе, онда ауада жылдам суыту (нормалау) цементиттің түйіршіктер шекарасымен бөлінуіне кедергі жасайды және ұсақ феррито-цементитті қоспа түзіледі[5,6].
2.4 Қыздыру уақытының ұзақтығын есептеу
Бұл бөлімде осы құбырды термиялық өңдеудің негізгі параметрлері есептеледі. 2.4.1-кестеде 15 ГС маркалы болаттың дағдарыс нүктелері көрсетілген.
2.4.1-кесте 15ГС маркалы болаттың дағдарыс нүктелері, ℃
Ас1
Ас3(Acm)
Ar3 (Arcm)
Ar1
736-745
920-927
791-820
641-735
Қыздыру астындағы қыздыру температурасы мына формула бойынша есептеледі:
Тқ =Ас3 +(3050°С) (2.4.1)
Бұл болат үшін қыздыру температурасы тең:
Тқ=820+(3050°С)=800820°С
Мұндай температурада салқындағаннан кейін толық босату алыңыз. Егер детальдарды осы температурадан жоғары қыздырса, жиналмалы рекристализация процесі болады,бұл ірі түйіршікті мартенситтің пайда болуына әкеледі, бұл төменгі механикалық қасиеттерді қамтамасыз етеді.
Қыздыру уақыты Е. А. Смольникова формуласы бойынша есептеледі:
τқ=К*(VF) (2.4.2)
мұндағы:V-қыздырылатын дене көлемі, см3 ;
F - қыздырылатын дене бетінің ауданы, см2 ;
K-жиынтық физикалық фактор, мин см;
V F-дененің геометриялық көрсеткіші, W белгіленеді.
Осылайша жазуға болады:
τқ=К*W (2.4.3)
Жартылай муфтаны толық Цилиндр деп санауға болады, ол үшін W мынадай формула бойынша есептеледі:
W=Dl4l+2D (2.4.4)
мұндағы:D-сыртқы диаметрі, см;
d - ішкі диаметрі, см;
l-ұзындығы, см.
Біздің жағдайда:
D = 80см;
l = 800см;
K = 45, себебі болат қоспаланған және ауа ортасында қызады.
Дененің геометриялық көрсеткішін есептейміз W:
W=8*8004*800+2*8=1,99 см
Шынықтыру кезіндегі қыздыруұзақтығын есептейміз:
τқ = 45*1,99= 89,55 мин
Пешке салу үшін құбырлар арнайы себеттерде орналастырылады. Осы себетті ескере отырып, есептелген қыздыру уақыты тағы 20-30%-ға ұлғайтылуы тиіс:
τқ = (1,21,3)*τн (2.4.5)
τқ= 1,25*89,55=111,93 мин
Қыздырғыштықтың тиісті тереңдігін, яғни бұйымның ортасының критикалықтан жоғары жылдамдықпен салқындауын, бұл жағдайда маймен қамтамасыз етеді. Майды қолдану бұйымның мартенсит интервалында баяу салқындатылуын қамтамасыз етеді, бұл шыңдау жарықтарының пайда болу ықтималдығын азайтады. Бұл жағдайда, май температурасы 220℃ құрайды және майды салқындату ортасы ретінде тек 190-200℃ с дейін ғана пайдалануға болады.
Шыңдалғаннан кейін Болат айтарлықтай ішкі термиялық және құрылымдық кернеулерге ие. Сондықтан шыңдау термиялық өңдеудің соңғы операциясы ретінде қолданылмайды. Ішкі кернеуді төмендету, тұтқырлықты арттыру үшін босату жүргізіледі. Жоғары демалыстың ұзақтығы мынадай формула бойынша есептеледі:
τбос =10+d*τүл. (2.4.6)
мұндағы: d-бұйымның ең үлкен жұмыс қимасының қалыңдығы, мм;
τүл. - қыздырудың үлестік уақыты (қалыңдығы 1,5 минмм, себебі болат қоспаланған).
Бұл жағдайда d=45 мм, демек:
τбос=10 + 80*1,5 = 130 мин.
Ескере отырып, қыздыру себеттер есептелген босату уақыты ұлғайтылуы тиіс тағы да 20 - 30%:
τбос = (1,21,3)*τбос (2.4.7)
τбос = 1,25*130 = 162,5 мин
Легірлеуші коэффициенті бойынша:
τбос = 96*162,5 = 243,75 мин.
Болаттың босатылу сынғыштығына бейім болғандықтан, босатылғаннан кейін суыту суда жүргізіледі. 2.4-суретте 15 ГС маркалы болаттың термиялық өңдеу режимі көрсетілген [1,7].
Сурет-2.4.1 15ГС маркалы болаттың термиялық өңдеу режимі
2.4.1Металллдың құрылымы мен қасиеттерін зерттеу
Ферритті-перлитті қалыпқа келтіргеннен кейін төмен көміртекті болаттың құрылымы күйдіргеннен кейін сияқты, ал орташа және жоғары көміртекті Болатта-сорбит. Кейбір жағдайларда қалпына келтіру төмен көміртекті болат үшін күйдіруді, ал жоғары көміртекті болат үшін жақсартуды (жоғары босатумен шыңдау) ауыстыруы мүмкін. Жиі қалыпқа келтіру болатты шыңдауға дайындау үшін қолданылады. Нормалау кесу өңдеу кезінде үлкен өнімділігі мен жақсы сапасын қамтамасыз етеді.
Нормализация күйдіруге ұқсас орындалады, негізгі айырмашылық тыныш ауада орындалатын салқындату болып табылады. Көміртекті төмен қоспаланған болаттан жасалған қазандықтар мен бу құбырлары үшін дәнекерленген, ыстықтай илектелген және суықтай деформацияланған құбырлар кезінде қолданылады. Ең жиі пайдаланылатын технологияларға жоғары температура мен қысым жағдайында құбырларды пайдалану кезінде қажет механикалық беріктігін, иілгіштігін және деформацияға төзімділігін арттыратын шыңдау және босату жатады. Магистральдық мұнай-газ құбыры құрылысы үшін дәнекерленген құбырлар тігісінің пайдалану тұрақтылығы мен сапасын жақсарту үшін термоөңдеу (шыңдау және күйдіру) мен пластикалық деформацияны үйлестіретін жалпы немесе жергілікті термомеханикалық өңдеу өзекті болып табылады. Өнімділігі құрылымын доэвтектоидных болаттардың түрленген беттік сорбит+феррит.Төменде сурет-2.4.1 15ГС маркалы болаттың нормальдаудан кейінгі микроқұрылымы көрсетілген.
Сурет-2.4.1 15ГС маркалы болаттың нормальдаудан кейінгі микроқұрылымы феррит+перлит, х500
Көміртекті болаттағы мартенситтің құрылымы салқындаудың қиын жылдамдығын қамтамасыз ететін суыту ортасында суыту кезінде алынады. Аса баяу салқындағанда критикалықтан аз жылдамдықпен феррито-цементитті қоспаларға аустениттің диффузиялық ыдырауы жүреді - тростит, сорбит, перлит, тиісінше ~0,1; 0,2; 0,3 мкм.
Салқындаудың жылдамдығы жоғары болған сайын, айналудың температурасы соғұрлым төмен, диффузия және феррит пен цементиттің дисперсиялық бөлшектері соғұрлым қиындайды. Микроқұрылымдық зерттеу кезінде троостит пен сорбит біртекті қараңғы учаскелер түрінде көрінеді, бұл бір жағынан жарықтық микроскоптың рұқсат ету қабілеті олардың фазаларының құрамдастары арасындағы қашықтықтан аз, ал екінші жағынан-дисперсиялық екі фазалы құрылымның жоғары зақымдануымен байланысты.
Критикалық аз жылдамдықпен салқындағанда, ашық мартенсит инелерінен және трооститтің қара дәндерінен тұратын құрылымды алуға болады. Құрамында 0,8% C бар перлиттен айырмашылығы, сорбит және троостит тұрақты құрамы жоқ. Бұл аустениттен бөлінетін артық фазалардың санына салқындату жылдамдығының әсерімен байланысты және, соның салдарынан диффузиялық ыдырауға ұшыраған аустенит құрамына әсер етеді.Төменде сурет.-2.4.2 Эвтектоидқа дейінгі болаттардың толық емес шынықтырудан кейінгі құрылымы көрсетілген.
Сурет.-2.4.2 Эвтектоидқа дейінгі болаттардың толық емес шынықтырудан кейінгі құрылымы а) мартенсит ферритпен; б) мартенсит трооститпен
Шынықтырылғаннан кейін болаттардың көпшілігі үшін мартенсит пен қалдық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz