На головну

Вступ

Як відомо, в даний час значно збільшується виробництво продуктів переробки нафти. У зв'язку з цим в нафтопереробній промисловості нашої країни ширше стали використовувати установки з підвищеною інтенсивністю процесів переробки нафти. На ряду з будівництвом нових нафтопереробних заводів і установок з цією метою все більше реконструюється існуюче обладнання.

Устаткування і трубопроводи нафтової промисловості експлуатуються, як правило, в украй важких умовах і фактичний термін їх експлуатації складає більше 20 років, що представлено на аркуші 1.

Вони піддаються впливу високих і низьких температур, статичних, динамічних та циклічних навантажень, корозійно-активних середовищ, а часто і поєднанню зазначених факторів. Це істотно підвищує технологічну та екологічну небезпеку конструкції, і, як наслідок, призводить до зростання вимог щодо їх надійності. Вибір матеріалів є першорядним питанням у вирішенні проблеми підвищення надійності зварних конструкцій. Матеріали, що застосовуються для виготовлення обладнання в нафтовій промисловості представлені на аркуші 2.

Інтенсифікація процесів переробки нафти вимагає умов, які ускладнюють роботу зварних з'єднань обладнання. Тому як при виготовленні, так і при ремонті сучасного нафтопереробного обладнання з метою підвищення надійності його роботи і збільшення ефективного часу експлуатації необхідно застосовувати досить досконалу технологію зварювання. Важливою частиною нафтопереробних установок є трубні елементи, які виготовляються з теплостійких сталей. Основною особливістю цих сталей є схильність до загартування і утворення тріщин в зоні впливу термічного циклу зварювання. Зварювання теплостійких сталей здійснюється з високотемпературним попереднім підігрівом і термічною обробкою зварних з'єднань.

Використання підігріву і термообробки в монтажних умовах істотно ускладнюється, в результаті чого в ряді випадків не вдається отримати зварні з'єднання без тріщин, що стримує будівництво нового і ускладнює експлуатацію діючого устаткування. Про це свідчить, наприклад, руйнування зварних з'єднань при експлуатації технологічного трубопроводу на Мозирському НПЗ.

Для виключення необхідних підігріву і термообробки зварювання цих сталей здійснюють аустенітними електродами з високим вмістом нікелю. Однак, незважаючи на вже тривалий час застосування цієї технології, до сих пір немає ще даних по дослідженню стану одержуваних сполук після тривалої роботи в нафтопереробному обладнанні. Крім того, необхідно отримати відомості про поведінку при тривалій експлуатації зварних з'єднань, виконаних за вказаною вище технології, оскільки одержуваний при цьому метал шва істотно відрізняється вмістом нікелю.

Метою даного дипломного проекту є дослідження стану з'єднань трубного елемента нафтопереробних установок з перлитной стали, виконаних аустенітними електродами, після їх тривалої експлуатації і розробити технологію їх ремонту, а також технологічне рішення, що дозволяє підвищити працездатність зварних з'єднань.

висновок

Металографічними і механічними випробуваннями встановлено, що працездатність різнорідних зварних з'єднань, таких як перлитная сталь 15Х5М, виконана аустенітними зварювальними матеріалами типу Е-0,1Х25Н40М7Г2С, в процесі експлуатації знижується через взаємної дифузії атомів вуглецю і хрому, в результаті чого з боку перлитной стали утворюється зневуглецьована прошарок з підвищеним вмістом хрому, а з боку аустенітного металу - тендітна карбидная прошарок.

При випробуванні на ударний вигин при температурі -400З встановлено, що мінімальне значення енергії руйнування має зона сплаву з боку зварного шва. Метал зварного шва істотно перевершує по енергії руйнування основний метал і зону сплаву, що підтверджує гіпотезу можливості зупинки тріщини при її утворенні на лінії сплавляння, за рахунок «відведення» тріщини в зону металу з високою енергією зародження і розвитку тріщини.

Металографічними дослідженнями встановлено, що на лінії сплавляння з боку аустенітного шва присутня значна кількість карбідів хрому, що сприяє охрупчіванію зони сплаву, а з боку перлитной стали виявлена ??зневуглецьована прошарок, яка володіє зниженою твердістю.

Експериментальні дослідження дозволили розробити нову конструкцію оброблення крайок зварного з'єднання, яка дозволяє зупинити розвинулася тріщину за рахунок заповнення запропонованої конструкції оброблення зварювальним матеріалом, що має енергію зародження і розвитку тріщини більше, ніж на лінії сплавляння. Форма оброблення та зварювальні матеріали заявлені, як патент на спосіб зупинки тріщини в зварних з'єднаннях.

Виконані дослідження і запропоноване технічне рішення дозволили розробити технологію ремонту різнорідних зварних з'єднань, яка дає можливість виконувати роботи на діючих технологічних трубопроводах.



Автоматичне форматування таблиць. | Список використаних джерел
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати