Құбыр өндіру технологиясы

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 30 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Торайғыров университеті коммерциялық емес акционерлік қоғамы

ШАЙМАҒАНБЕТ ДАНАБИ АҚҚУӘЛІҚЫЗЫ

ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА

5В070900 - Металлургия білім беру бағдарламасы

Павлодар

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Торайғыров университеті коммерциялық емес акционерлік қоғамы

Инженерия факультеті

Металлургия кафедрасы

Қорғауға жіберілді

___ _________ 2022 жылы
Кафедра меңгерушісі
___________ М. М. Сүйіндіков

ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА

КSP Steel ЖШС негізінде жіксіз құбырларды термиялық өңдеу учаскесінің жобасы

5В070900 - Металлургия білім беру бағдарламасы бойынша
(шифр) (атауы)

Орындаған

Мт-401 тобы
__________
Д. А. Шаймағанбет

Ғылыми жетекшісі

т.ғ.к, профессор
__________
М. М. Сүйіндіков

Нормобақылаушы
__________
Д. Р. Абсолямова

Павлодар
2022
Тапсырма
ДЖмЖб орындауға

Ф МИ СМК 4.01.601

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі

Торайғыров университеті коммерциялық емес акционерлік қоғамы

Инженерия факультеті

Металлургия кафедрасы

5В070900 - Металлургия білім беру бағдарламасы

Бекітемін
Кафедра меңгерушісі

__________ М. М. Сүйіндіков
___ _______ 20__жылы

ТАПСЫРМА
дипломдық жобаны орындауға

Білім алушыға Шаймағанбет Данаби Аққуәліқызы
(аты-жөні, тегі)
ДЖ тақырыбы КSP Steel ЖШС негізінде жіксіз құбырларды термиялық өңдеу учаскесінің жобасы
2021 жылы 29 желтоқсан № 3.1-052160 университет бойынша бұйрықпен
бекітілген_________________________ ________________________________ ___________________________________ _______________________________

ДЖЖ тапсыру мерзімі 16 мамыр 2022 жылы.
ДЖЖ бастапқы деректер: дипломдық жоба тақырыбы бойынша әдеби деректер; құбырларды термиялық өңдеудің қолданыстағы тәсілдері. Экономикалық есептеулерге қажетті нормативтік коэффиценттер, материалдар мен өндіріс құралдарының құны және тағы басқалары. Еңбек қорғау және қауіпсіздік шараларына қойылатын талаптар және нормативтік деректер.

Ұсынылатын негізгі әдебиеттер: 15

Дипломдық жұмыстыжобаны дайындау КЕСТЕСІ

Бөлімдерінің атауы, әзірленетін мәселелер тізімі
Ғылыми жетекшіге және кеңесшілерге ұсыну мерзімдері
Қолы
Әдеби шолу
Ақпан 2022 - Наурыз 2022

Өндірістің технологиясы
Сәуір 2022

Арнайы бөлім
Сәуір 2022

Экономикалық бөлім
Мамыр 2022

Еңбек қорғау
Мамыр 2022

Аяқталған дипломдық жұмысты (жобаны) көрсете отырып, ДЖДЖ-ға қатысты бөлімдердің кеңесшілері қол қою

Бөлімдердің атаулары
Кеңесші,Т.А.Ә.
(ғылыми дәрежесі, атағы)
Қол қойылған күні
Қолы
Кіріспе
Профессор, т.ғ.к.
Сүйіндіков М.М.
14 наурыз 2022

Жалпы технологиялық бөлім
Профессор, т.ғ.к.
Сүйіндіков М.М.
08 сәуір 2022

Арнайы бөлім
Профессор, т.ғ.к.
Сүйіндіков М.М.
22 сәуір 2022

Еңбек қорғау
Аға оқытушы
Жүнісова А.Қ.
02 мамыр 2022

Экономикалық бөлім
Қауымд.профессор, PhD
Жақупов Ә.Н.
13 мамыр 2022

Қорытынды
Профессор, т.ғ.к.
Сүйіндіков М.М.
16 мамыр 2022

Ғылыми жетекшісі _____________ Сүйіндіков М.М
(қолы) ( аты-жөні, тегі)

Тапсырманы орындауға қабылдаған
білім алушы ______________ Шаймағанбет Д.А.
(қолы) (аты-жөні, тегі)

Мазмұны

Нормативтік сілтемелер
3

Анықтамалар, белгілеулер және қысқартулар
4

Кіріспе
5
1
Әдеби шолу
6
1.1
Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы
6
1.2
Жіксіз құбырлар өндірісіндегі термиялық өңдеудің рөлі
7
1.3
Термиялық өңдеу режимдерін оңтайландырудың қолданыстағы әдістері
8
1.4
Дипломдық жобаның мақсаты мен міндеттерін қою
10
2
Термиялық өңдеу учаскесінің технологиясы
11
2.1
Құбыр өндіру технологиясы
11
2.2
Құбырларды термиялық өңдеу учаскесінің жұмысын талдау
15
2.3
Тарау бойынша қорытынды
16
3
Жобаның арнайы бөлімі
17
4
Техникалық-экономикалық негіздеме
20
4.1
Құбырларды термиялық өңдеу технологиясын жетілдіру
20
4.2
Жабдықты ұстауға және пайдалануға арналған шығындар сметасы
20
4.3
Қызметкерлер санын есептеу
21
4.4
Экономикалық тиімділікті есептеу
22
5
Еңбекті қорғау және қауіпсіздік техникасы
23
5.1
Қазақстан Республикасының Еңбек кодексінен үзінді
23
5.2
Кәсіпорында еңбекті қорғауды ұйымдастыру
23
5.3
Құбырларды термиялық өңдеу кезіндегі қауіпсіздік техникасы
27

Қорытынды
29

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
30

Нормативтік сілтемелер

Бұл дипломдық жобада келесі стандарттарға сілтемелер пайдаланылды:
МЕМСТ 632-80 - Шегендеу құбырлары және оларға арналған муфталар. Техникалық шарттар;
МЕМСТ 633-80 - Сорғы-компрессорлық құбырлар және оларға арналған муфталар. Техникалық шарттар;
МЕМСТ 1497-84 - Металдар. Созылу сынағы әдістері;
МЕМСТ 3845-75 - Металл құбырлар. Гидравликалық қысыммен сынау әдісі;
МЕМСТ 8731-74 - Ыстықтай деформацияланған жіксіз болат құбырлар. Техникалық талаптар;
МЕМСТ 8732-78 - Ыстықтай деформацияланған жіксіз болат құбырлар. Сортамент;
МЕМСТ 9013-59 - Металдар. Роквелл қаттылығын өлшеу әдісі;
МЕМСТ 9454-78 - Металдар. Төмен, бөлме және жоғары температураларда соққы иілісін сынау әдісі;
МЕМСТ 10006-80 - Металл құбырлар. Созылу сынағы әдісі;
МЕМСТ Р 53366-2009 - Мұнай және газ өнеркәсібіндегі ұңғымаларға арналған шегендеу және сорғы-компрессорлық құбырлар ретінде қолданылатын болат құбырлар. Жалпы техникалық шарттар;
API 5CT - Шеген және сорғы-компрессорлық құбырлар. Техникалық шарттар;
API Spec. 5L - Мұнай құбырларына арналған құбырлар. Техникалық шарттар.

Анықтамалар, белгілеулер және қысқартулар

Осы дипломдық жобада келесі анықтамалар, белгілеулер және қысқартулар қолданылады:
API - American Petroleum Institute - Американдық мұнай институты;
МЕМСТ - Мемлекеттік стандарт;
ДҮҚ - Дайындамаларды үздіксіз құю;
ЫПЖ - Ыстық прокат желісі;
ҚӘУ - Құбырларды әрлеу учаскесі;
МӨУ - Муфталарды өңдеу учаскесі;
ББУ - Бұзбай бақылау учаскесі;
ТПБАЖ - Технологиялық процесті басқарудың автоматтандырылған жүйесі;
БСҚ - Бақыланатын салқындату құрылғысы.
БП - Басқару пульті
БӨА - Бақылау-өлшеуіш аспаптары

Кіріспе

Шешілетін ғылыми мәселенің қазіргі жағдайын бағалау. KSP Steel ЖШС ПФ негізгі қызметі әртүрлі диаметрлі және мақсаттағы жіксіз болат құбырларды өндіру мен байланысты. Бүгінгі таңда компания өнімі құбыржелілерін салу кезінде, мұнай-газ өндіру және геологиялық барлау компанияларының объектілерінде, Қазақстанның машинажасау және өнеркәсіптік кәсіпорындарында табысты пайдаланылады [1].
Өнімге деген үлкен сұранысқа, сондай-ақ жақын және алыс шетел кәсіпорындарының үлкен бәсекелестігіне байланысты өндірілетін өнімнің сапасына қойылатын талаптар үнемі өсіп келеді.
Технологияны жетілдіру арқылы техникалық сипаттамаларды жақсартудың көптеген жолдары бар, олардың бірі болат жіксіз құбырларды термиялық өңдеу болып табылады, бұл өнімнің өнімділігі мен сапасын арттыруға ықпал етеді.
Дипломдық жобаның өзектілігі. Бүгінгі таңда дәстүрлі технологиялар болатты термиялық өңдеу кезінде берілген механикалық қасиеттерді толық қамтамасыз етуге мүмкіндік бермейді. Сондықтан, құбырларды термиялық нығайту технологиясын жетілдіру өзекті мәселе деп саналады.
Дипломдық жобаның мақсаты. KSP Steel ЖШС ПФ жағдайында болат құбырларды термиялық өңдеудің заманауи технологиясын әзірлеу болып табылады.
Дипломдық жобаның міндеттері:
oo KSP Steel ЖШС ПФ жағдайында жіксіз құбырларды өндіру технологиясын зерттеу;
oo жіксіз құбырларды термиялық өңдеудің заманауи технологиясын ұсыну;
oo жобаның техникалық-экономикалық негіздемесін жасау.
Дипломдық зерттеудің объектісі - болат жіксіз құбырларды термиялық өңдеу процестері.
Практикалық маңыздылығы. Дипломдық жұмысты орындау барысында алынған ақпарат KSP Steel ЖШС ПФ жағдайында болатты өңдеудің технологиялық процестерін одан әрі тиімді әзірлеуге мүмкіндік береді.
Теориялық және әдіснамалық базасы - құбыр өндірісі үшін болат құбырларды термиялық өңдеу туралы жаңа ақпарат және арнайы әдебиеттерде белгілі болат құбыр өндірісіндегі термиялық өңдеу бойынша есептеу және жобалау әдістері.
Дипломдық жобаны жазудың практикалық базасы.
Дипломдық жобаның практикалық базасы KSP Steel ЖШС ПФ құбыр илемдеу цехының термиялық өңдеу желісіндегі қолданыста жүрген технологиялар болды.

1 Әдеби шолу

1.1 Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы

KSP Steel ЖШС ПФ - металлургия өнеркәсібіне арналған жабдықтарды әлемдік жетекші жеткізушілердің бірі - Danieli компаниясымен жобаланған технологиялық кешен. Зауыттың негізіне алынған конструктивтік және технологиялық шешімдер бүгінгі күні жабдықталу тұрғысынан да, автоматтандыру деңгейі бойынша да барынша жетілдірілген болып табылады.
Құбырды өндіру процесі келесідей жүреді: дөңгелек құйылған дайындама ыстық илектеу желісіне түседі, ол құбырды қажетті ұзындық пен қабырға қалыңдығына дейін кесіп, қыздырылады, тігіледі және иленеді. Содан кейін, қажет болса, құбыр термиялық өңдеуден өтеді немесе бірден сапаны тексеру желісіне және әрлеу желісіне өтеді. Барлық қажетті жұмыстар аяқталғаннан кейін KSP Steel құбырлары жөнелтуге дайын.
KSP Steel ЖШС ПФ - өндіріс циклы аяқталған кәсіпорын - шикізаттан дайын өнімге дейін. Зауыттың өндірістік кешеніне болат балқыту цехы, құбыр илемдеу өндірісі және құбырларды әрлеу желілері кіреді. Зауыттың өндірістік қуаты жылына 270 мың тонна жіксіз болат құбырларды құрайды.
Кәсіпорын жыл сайын 50 мың тоннаға дейін сорғы-компрессорлық құбырлар, 145 мың тонна шегендеу құбырларын және 75 мың тонна мұнай құбыры құбырларын шығаруға қауқарлы.
KSP Steel ЖШС ПФ DANIELI, MAC, CARTACCI, TUBOSCOPE, BRONX, COLINET, PMC COLINET, MORI SEIKI, TIEDE, KARL DEUTSCH SIDERMONTAGGI, УРАН сияқты компаниялардың жабдықтарымен жабдықталған, олар өз салаларында танымал көшбасшылар болып табылады. Кәсіпорынның барлық қызметкерлерінің саны 5092 адамды құрайды, оның ішінде 1435 адам құбыр илемдеу өндірісінде. Барлық қызметкерлерінің саны 973 адамды құрайды, оның ішінде құбыр илемдеу өндірісінде 157 адам. Кәсіпорынның техникалық бақылау басқармасының барлық қызметкерлерінің саны 192 адам, оның ішінде құбыр илемдеу өндірісінде 107 адам.
Құбыр өнімдерінің спектрі:
- шартты диаметрі 60-тан 273 мм-ге дейінгі мұнай-газ құбырлары;
- отырғызылған және отырғызылмаған ұштары бар сорғы-компрессорлық құбырлар, сондай-ақ оларға шартты диаметрі 60-тан 114 мм-ге дейінгі муфталар;
- шартты диаметрі 114-тен 245 мм-ге дейінгі шегендеу құбырлары мен оларға муфталар [1].
Бүгінгі таңда қатаң бәсекелестік жағдайында өндірілетін өнімнің сапасына қойылатын талаптар артып келеді, бұған технологияны үнемі жетілдіру арқылы қол жеткізуге болады.
Мұнай құбырларының пайдалану қасиеттері мен сапасын арттырудың негізгі тәсілдерінің бірі термиялық өңдеу болып табылады.

1.2 Жіксіз құбырлар өндірісіндегі термиялық өңдеудің рөлі

Машиналар мен механизмдердің бөлшектерін жасау, мойынтірек сақиналарын жасау және т.б. үшін әртүрлі маркалы құрылымдық көміртекті және легирленген болаттан жасалған құбырлар кеңінен қолданылады. Өндіріс әдісіне сәйкес құбырлардың екі түрі бөлінеді: жіксіз және дәнекерленген. Жіксіз құбырлар ыстықтай илектелген, суықтай созылған және суықтай илектелген болып бөлінеді. Прокаттау процесінен кейін ыстықтай илектелген құбырлар МЕМСТ талаптарына сәйкес келмеген жағдайда, олар термиялық өңдеуден өтеді: механикалық қасиеттерін арттыру және құрылымын ұсақтау үшін қалыпқа келтіру немесе қаттылығын төмендету үшін күйдіру (босату). Термиялық өңдеу режимдері болат маркасымен және қажетті қасиеттермен анықталады. Суықтай созылған және суықтай илектелген құбырларды өндіруде термиялық өңдеудің әртүрлі түрлері қолданылады.
Алдын ала термиялық өңдеу ыстықтай илектелген құбыр дайындамаларына кейіннен суық күйде деформация үшін қажет құрылымы мен қасиеттерін береді. Легирленген болаттан жасалған дайындамалар үшін алдын-ала созу алдында термиялық өңдеу жоғары босатудан немесе перлит класындағы болат үшін жұмсартудан (қалыпқа келтіруден) тұрады.
Ас1 және Ас3 немесе қалыпқа келтіру екі мақсатқа да қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Алайда, мұндай жұмсарту кезінде қақ пайда болады, бұл металдың жоғалуына, құбырлардың беткі сапасының нашарлауына және едәуір көміртексізденуге әкеледі. Сондықтан құбырларды 630-730°C дейін қыздырумен жоғары температураға ұшыратқан жөн. Жоғары жасыту, кейіннен созылу үшін қажетті пластикалық қасиеттер мен ішкі кернеулерді алуды қамтамасыз етеді, қақтың едәуір аз қалыптасуымен бірге жүреді.
Аралық өлшемдегі құбырдың нығыздауын жою үшін 680-700°C температурада рекристаллизациялық жұмсартуға болады. Жоғары жасыту және жоғары көміртекті болаттардан рекристаллизациялық жұмсарту кезінде пешпен бірге 620-650°C-қа дейін салқындату ұсынылады.
Соңғы термиялық өңдеу дайын құбырлардың реттелетін механикалық қасиеттерін алуға мүмкіндік береді. Болаттың маркасына байланысты ол келесі операциялардан тұруы мүмкін: жоғары жасыту, рекристаллизациялық жұмсарту, қалыпқа келтіру, кейіннен жасыту немесе жасытусыз шынықтыру. Әр түрлі болаттарға арналған бұл өңдеудің температурасы олардың химиялық құрамы мен құбырлардың мақсатына сәйкес таңдалады.
Құбырларды өндіруде жоғары механикалық қасиеттерді алу үшін жоғары температуралы термомеханикалық өңдеуді қолдануға болады, ол үшін салқындатқыш құрылғы илектеу диірмені жүйесіне орнатылады. Бұл жағдайда құбырларды өндірудің технологиялық процесі келесі операциялардан тұрады: өңдеу, қатайту және төмен жасыту.
Термиялық өңдеуден кейін макро- және микроқұрылымдар, түйіршік өлшемдері, металл емес қосындылар бақыланады, құбырлардың әр партиясының механикалық қасиеттері анықталады [2].
1.3 Термиялық өңдеу режимдерін оңтайландырудың қолданыстағы әдістері

Термиялық өңдеу дегеніміз - металдар мен қорытпаларға олардың құрылымы мен қасиеттерін өзгертуге бағытталған термиялық әсер ету процесі. Мұндай өзгеріс тұрақты және материалдың бүкіл қызмет ету мерзімінде сақталуы керек екені анық.
Термиялық өңдеудің барлық белгілі әдістері үш негізгі процедураны қамтиды: белгіленген температураға дейін қыздыру, содан кейін осы температурада ұстау және соңғы салқындату. Технологиялық өңдеу схемасының нақты параметрлерін таңдау (қыздыру температурасы мен жылдамдығы, ұстау ұзақтығы, салқындату жылдамдығы) осы материалдың қандай қажетті қасиеттерге ие болуымен анықталады.
Термиялық өңдеудің қолданыстағы түрлерін келесі негізгі топтарға бөлуге болады.
1) Алдыңғы технологиялық өңдеу металды құрылымдық тепе-тең емес күйге аудара алады.
2) Термиялық өңдеу арқылы материалдың тепе-тең емес күйін алуға тырысатын жағдайлар бар. Ол үшін шынықтыру деп аталатын термиялық өңдеу жүргізіледі.
3) Шыңдалған қорытпа құрылымдық-тұрақсыз күйде болады, сондықтан ол өзінің тепе-теңдік жағдайына жақындататын өздігінен осындай түрленулерді бастан кешудің әлеуетті мүмкіндігін сақтайды. Алдын ала шынықтырылған қорытпада фазалық өзгерістер пайда болатын, оны тепе-теңдік күйіне жақындататын мұндай термиялық өңдеу ескіру немесе жасыту деп аталады.
Термиялық өңдеуді таңдау және түзету көптеген факторларға тікелей байланысты, олардың бірі болаттың маркасы мен химиялық құрамы, сонымен қатар өндіріс әдісі.
Болатты термиялық өңдеу мыналарды қамтиды:
oo пеште біртіндеп салқындатумен және шағын ұстаумен қыздыруды қамтитын жұмсарту;
oo шынықтыру - ең жоғары рұқсат етілген температурада ұзақ уақыт ұстау және сумен тез салқындату;
oo жасыту - шынықтырудан кейінгі келесі операция, ол төмен, орташа немесе жоғары температуралы қыздырумен содан кейін салқындатудан тұрады;
oo қалыпқа келтіру-салқындатумен ерекшеленетін, тыныш ауада орындалатын жұмсартуға ұқсас технология [2].
Құбырларды термиялық өңдеудің негізгі мақсаттары мыналарды қамтиды:
oo технологиялық және механикалық қасиеттердің қажетті деңгейін қамтамасыз ету;
oo құбырларды механикалық, термомеханикалық немесе химиялық-термиялық өңдеу үшін тиісті құрылымды дайындау;
oo құбырлардың қасиеттері мен құрылымын түзету [3].
Құбырларды термиялық өңдеуге арналған көптеген жұмыстар бар, өйткені бүгінгі таңда құбырларды термиялық өңдеудің дәстүрлі әдістері жоғары сапалы өнім алуды қамтамасыз етпейді: тиімділігі төмен, тотығу, қақтың пайда болуы, механикалық қасиеттердің төмендеуі және т.б. [4 - 9].
Жоғары жиілікті токтармен дәнекерленген құбырларды термиялық өңдеудің әдісі белгілі. Бұл жұмыстың негізгі мақсаты қыздыру кезінде пайда болатын құбырдың металы мен жасыту аймағының металы арасындағы теңсіздікті жою, құбырдың сапасын жақсарту болып табылады. Ол үшін құбыр қабырғасының төрт қалыңдығына тең дәнекерленген қосылыстың технологиялық аймағының Ac3 жоғары температурасына дейін жергілікті қыздыру, сонымен қатар құбыр секторларын ені 100°C-тан тігіс осінен 650-700°C-қа дейін қыздыру және кейіннен ауада салқындату жүзеге асырылады. Бұл ретте Ac3 жоғары температураға дейін қыздыру аймағын технологиялық аймақтан тыс құбыр қалыңдығының азаюына пропорционалды қосымша шамаға ұлғайтады. Дәнекерленген қосылысты қыздыру және оны ауада салқындату операциялары арасында қосымша операция - сыртқы беті бойынша аралы ортада 650 °С аспайтын температураға дейін салқындату енгізіледі [10].
Орал федералды университетінің Металдарды қысыммен өңдеу кафедрасы Первоуральский новотрубный завод ААҚ-мен бірлесіп құбырларды термиялық өңдеу және созумен түзету әдісін жасады. Бұл әдіс құбырдың қыздыру кезінде керумен және одан кейін салқындатумен электр байланысымен қыздыруды қамтиды. Бұл әдіс құбыр қабырғасында созылатын қалдық кернеулерді азайтады [11].
Бұл әдіс ТУ 14-3Р-197-2001 талаптарға сәйкес құбырлардың металл дәнінің механикалық қасиеттері мен мөлшерін ала отырып, құбырларды термоөңдеу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Құбырларды қыздыру ұзындығы бойынша біркелкі жүреді, құбырлардың ұзындығы бойынша механикалық қасиеттері бірдей [12].
Ұсынылған тәсілмен термоөңделген құбырларда созылмалы қалдық кернеулердің деңгейі және құбырлардың қисықтығы қолданылатын технология бойынша термоөңделген құбырларға қарағанда шамаға аз.
Сондай-ақ, аз, орташа көміртекті болаттар үшін, және де Ас3 жоғары алғашқы қыздыруды қамтитын күрделі легирленген көміртекті болаттар үшін термиялық өңдеудің белгілі әдісі, суда салқындату, температуралардың критикалық аралық аралығында екінші қыздыру (Ас1-Ас3), ауада салқындатумен жоғары жасыту және салқындату, бірінші қыздыруды Ас3 - (Ас3+50) °С дейін жүргізеді, екінші қыздырудан кейін суда салқындатылады, ал (550 - Ас1) °С дейін жасыту үшін қыздырады.
Бұл әдіс қасиеттердің анизотропиясын төмендетуге мүмкіндік береді; көлденең үлгілерде -40 °C температурада соққы тұтқырлығы шамамен 8 есе, шекті кернеу 106 % және коррозияға төзімділік 59 % есе өсті [13].
Қарастырылған әдістер кең өнеркәсіптік қолданысқа ие, бірақ болаттың белгілі бір маркаларын өндіруге, сондай-ақ KSP Steel ЖШС ПФ құбыр өнімдерін өндірудің ерекшелігіне байланысты мұндай технологиялар жабдықтарды қайта құруды, сонымен қатар өндіріс үшін үлкен шығындарды қажет етеді.

1.4 Дипломдық жобаның мақсаты мен міндеттерін қою

Өткізілген әдеби шолу осы жұмыс тақырыбының өзектілігін, атап айтқанда, құбыр илектеу кәсіпорындары жағдайында болатты термиялық өңдеумен байланысты мәселелерді шешуді көрсетті.
Осы жұмыста көрсетілген мәселені шешу үшін келесі мақсат қойылды: мұнай құбырларының пайдалану қасиеттері мен сапасын арттыру.
Қойылған мақсатты орындау үшін келесі міндеттерді орындау қажет:
oo KSP Steel ЖШС ПФ жағдайында жіксіз құбырларды өндіру технологиясын зерттеу;
oo жіксіз құбырларды термиялық өңдеудің заманауи технологиясын ұсыну;
oo жобаның техникалық-экономикалық негіздемесін есептеу.

2 Термиялық өңдеу учаскесінің технологиясы

2.1 Құбыр өндіру технологиясы

Құбыр дайындамасын өндіру (1 сурет) шикіқұрам дайындау цехынан басталады, онда қара металл сынықтарын қабылдау және қайта өңдеу жүргізіледі. Цех гидравликалық қайшылармен, сынықтарды кесуге арналған газ-оттекті бекеттермен, төрт 15 тонналық электр көпірлі крандармен және беріліс арбаларымен жабдықталған. Шикіқұрамды дайындау цехында радиациялық бақылау жүргізу, сынықтарды жарылыс қауіпсіздігіне тексеру, оны МЕМСТ 2787-86 сәйкес сыныптар мен санаттар бойынша сұрыптау жүзеге асырылады. Қайта өңделген сынықтар темір жол көлігінің көмегімен №2 электр болат балқыту цехының шикіқұрам ауласына оны доғалы болат балқыту пешіне тиеу үшін айналмалы қораптарда жеткізіледі [1].

1 сурет - Өндірістің схемасы

Әрбір балқытудан кейін құбыр дайындамасын көпір электромагниттік крандардың көмегімен теміржол көлігімен Құбыр илемдеу өндірісінің қоймасына жөнелту өндірілген өнімді алдын ала аттестаттағаннан кейін сапа сертификатын бере отырып жүргізіледі.
Мұнай-газ құбырларын өндіру технологиясы 2 суретте көрсетілген.

2 сурет - Мұнай-газ құбырларын өндіру схемасы

Шегендеу және сорғы-компрессорлық құбырларды өндіру технологиясы 3 суретте көрсетілген.

3 сурет - Шегендеу және сорғы-компрессорлық құбырларды өндіру технологиясының схемасы

Ыстық прокат желісі (ЫПЖ) - жіксіз құбырлар өндіру үшін арналған.Ыстық илектеу желісінің міндеті 1280[о]С температураға дейін қыздырылған дайындаманы қуыс дайындамаға, МЕМСТ және басқа да өндірістік ерекшеліктер стандарттары бойынша белгілі бір өлшемдері бар құбырға айналдыру немесе қажетті өлшемдерді өндіріспен үйлестіру болып табылады.
Ыстық илектеу желісі жеті учаскеден құрылған:
1) Одан әрі айналмалы пешке беру үшін дайындамаларды өлшеуіш ұзындыққа түрлендіру үшін құйма дайындаманы кесу учаскесі;
2) Айналмалы пеш дайындаманы белгілі бір температураға дейін қыздыруға арналған;
3) Тігіс орнағы құйылған дайындаманы гильзаға айналдыру үшін қолданылады;
4) Алты қапасты кеңейткіште ұсталынатын үздіксіз ыстық илектеу орнағы зауыттың жүрегі болып саналады, содан кейін үш қапасты шығаратын орнақ тұрады. Оның міндеті-тігіс орнағында алынған гильзаны қуыс дайындамамен салыстырғанда салыстырмалы түрде ерекшеленетін және ұзындығы 27 м-ге дейін болатын құбырға айналдыру. Шығарылатын өлшемдердің кең ауқымын ескере отырып, толық жұмыс циклі соңғы өлшемдерді алу үшін жүзеге асырылады. Процесс екі машина арасында бөлінеді. Өндірістің жоғары тиімділігіне қол жеткізу үшін қабылданған өлшемдер сонымен бірге қолданылатын материалдар санын азайтуға мүмкіндік береді. Нәтижесінде, ұстап тұрған кеңейткішіндегі үздіксіз ыстық илектеу орнағы кіші серияларды және үлкен серияларды илектеу үшін жабдықталған, олар редукциялық орнағы өткен кезде соңғы өнімдерді алуға сәйкес келеді;
5) Қайта қыздыру пеші, әдетте, редукциялық орнағында одан әрі өңдеу үшін тесілген гильзаның температурасын (шамамен 870[о]С дейін) теңестіру үшін қажет.Қайта қыздыруға арналған пештің екінші функциясы, егер реттелетін жылдамдығы бар рольганг болса, желінің сыртындағы термиялық өңдеуді қажет етпей, желідегі құбырларды қалыпқа келтіру мүмкіндігі болып табылады, бұл болаттың біркелкі микроқұрылымын алуға мүмкіндік береді, ол әдетте барлық маркалы болаттардың шегендік пен мұнай құбырлары үшін қажет;
6) Редукциялық орнақтың мақсаты: өңделгеннен кейін құбыр қабырғасының диаметрі мен қалыңдығын тиісті мөлшерге дейін азайту. Созылу процесінде орнақ құбырдың сыртқы диаметрін калибрлейді, ол өлшенген диаметрдің 0,3% - на дейін өлшеу дәлдігін 0,3 мм абсолютті минималды мәндермен қамтамасыз етеді.Орнақ 24 қапасты қамтиды, олардың әрқайсысында үш білік бар. Дөңгелек калибрленген соңғы үш қапаста диаметрі бірнеше түзетулер (1,5 мм шегінде) жасауға мүмкіндік беретін реттелетін біліктер бар, басқа ерекшеліктер (номиналды диаметрлер бірдей болады) бойынша қабылданған басқа мүмкін болатын рұқсаттарға сәйкес немесе құбырды келесі өңдеуге дайындау үшін, мысалы, термиялық;
7) Салқындату үстелі және құбырларды кесу жүйесі қазірдің өзінде шығарылған құбырларды салқындатуға және оларды қажетті ұзындыққа кесуге арналған. Сонымен қатар, кесу жүйесі редукциялық орнақта созылу нәтижесінде қабырғаның қалыңдығы номиналдан төмен құбырлардың ұштарын кесіп тастайды. Илемдеуге арналған материал негізінен үздіксіз құюдың құйма дайындамасынан алынған дайындама болып табылады. Болат өндірушісіне берілген рұқсаттар жеткілікті шектеулі:
oo геометриялық өлшемдер тұрғысынан да, жарамды өнімнің шығымдылығы жағынан да қиындықсыз илектеу;
oo құрылымның, химиялық құрамның және қосылу деңгейінің сәйкестігі тұрғысынан соңғы өнімнің қажетті сипаттамаларына қол жеткізу.
Барлық ыстық илектеу желісі бойымен жабдықты бақылауға және илектелетін және дайын құбырдың диаметрі мен қабырға қалыңдығын өлшеуге арналған лазерлік технологияға негізделген басқару жүйелері орнатылған. Желі соңында құбыр бұзбайтын тестілеу қондырғысында технологиялық бақылаудан өтеді.
Жіксіз құбыр-бұл үздіксіз құбырлы металл илектеудің нәтижесі. Өндіріс диаметрі 60-тан 273 мм-ге дейін және қабырға қалыңдығы 3,5-тен 40 мм-ге дейін құбырлар шығарады. Зауыт үшін анықтамалар бар, соның арқасында қызметкерлер арасындағы байланыс жеңілдетіледі. Төменде бірнеше мысал келтірілген.
1) Технологиялық жабдық-металл деформациясының тікелей процесіне қатысатын құрал.
2) Үздіксіз құйылған дайындама-диаметрі 210 мм және 300 мм дөңгелек дайындама, ұзындығы 11200 мм.
3) Өлшемдік үздіксіз құйма дайындама-процестің маршруттық сипаттамасы бойынша берілген ұзындыққа бөлінген үздіксіз құйма дайындама.
4) Гильза-өлшегіш үздіксіз құйылған дайындаманың деформация өнімі.
5) Қаралтым құбыр-гильзаның деформациясы нәтижесіндегі өнім.
6) Жасыл құбыр-қаралтым құбыр деформациясы өнімі.
7) Өлшеуіш құбыр-ұзындығы бойынша процесті маршруттық сипаттау талаптарына сәйкес келетін құбыр.
Үздіксіз құйылған дайындаманы дайындау аймағында бірнеше өлшемді бөліктерге кесу үшін дайындаманың ұзындығы мен салмағын өлшеу жүргізіледі. Әрі қарай, өлшеуіш дайындама айналмалы пешке беріледі, онда ол 1280°C температураға дейін қызады. Қыздырылған дайындама илектеу кешеніне түседі, қамтитын: а) конустық орамдары бар тігісті стан (берілген көлемдегі қуыс гильзаларға құйылған дайындаманы көлденең-бұрамалы тігуге арналған); б) гильзаларды қара құбырға айналдыруға арналған алты екі білікті тордан тұратын ұсталынатын мандрелдегі үздіксіз станок, содан кейін үш клеткалы экстрактор (экстрактор) арқылы мандрелден өрескел құбыр алынып тасталады және құбыр қалыпқа келтіру үстеліне түседі, онда ол 300-580°C температураға дейін салқындатылады.

2.2 Құбырларды термиялық өңдеу учаскесінің жұмысын талдау

Құбырларды термиялық өңдеу желісінің негізгі мақсаты механикалық және технологиялық қасиеттердің қажетті деңгейін қамтамасыз ету, құбырларды механикалық, термомеханикалық немесе химиялық-термиялық өңдеу үшін тиісті құрылымды дайындау, сондай-ақ құбырлардың құрылымы мен қасиеттерін реттеп келтіру болып табылады.
Термиялық өңдеу процесі болаттың фазалық құрылымын және оның механикалық қасиеттерін жақсартуға мүмкіндік беретін қыздыру және салқындату тізбегінен тұрады. Желілердің жалпы өнімділігі-жылына 150 мың тонна.
Ыстық прокаттау желісінен кейін термиялық өңдеуден өтуі тиіс құбырлар сыртқы диаметріне байланысты К1 немесе К2 желілеріне түседі (4-сурет).
1) К1 - сыртқы диаметрі 2,38"7" (60,3177,8 мм) құбырларды термиялық өңдеу желісі. Осы желіде ұштары шөктірілген құбырлар үшін де қосымша жобаланған, сонымен қатар шөктірілген құбырдың сыртқы диаметрі 4,12" (114,3 мм) шектелген.
2) К2-сыртқы диаметрі 4,12"10,34" (114,3273,1 мм), термиялық өңдеу желісі тек шөктірілмеген құбырларға арналған.

4 сурет - Термиялық өңдеу желісі

Бұл кәсіпорында термиялық өңдеу процесі келесідей жүргізіледі:
- шынықтыру пешінде қыздыру шынықтыру температурасына дейін жүреді;
- шынықтыру пешінен шығару кезінде 150 атм дейінгі қысыммен отқабыршақтар қағып түсіріледі;
- ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.