CC BY
26
4. Сбалансированная система показателей [Электронный ресурс]. - Режим доступа -http://www.mag-consukting.ru/publication. - Загл. с экрана.
5. Открывая новые горизонты управления [Электронный ресурс]. - Режим доступа -http://www.bkg.ru/cgi-bin. - Загл. с экрана.
ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ВЫСОКООТВЕТСТВЕННЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
И.Н. Анисимова г. Томск, Россия
Приводится логическое обоснование концептуального подхода к снижению уровня дефектности сварных конструкций на этапе 1а создания и в процессе эксплуатации, на основе анализа результатов научных исследований, проводимых в лаборатории импульсных технологий сварки и наплавки, по разработке и исследованию адаптивных импульсных технологий и их влиянию на прочностные и эксплуатационные свойства высокоответственных сварных соединений и конструкций.
Целью моей работы являлось: на основе анализа теоретической базы и экспериментальных данных разработать мероприятия по снижению дефектности и повышению эксплуатационных свойств высокоответственных сварных соединений.
В процессе работы, первоначально, я задалась вопросом: какова же природа возникновения дефекта? Ведь дефектоскопия, как таковая, рассматривает уже следствие, а причина возникновения дефекта в целом, и в сварном соединении, в частности, остаётся без внимания. Дефект может возникнуть вследствие:
1) неисправности оборудования, невнимательности или недостаточной квалификации сварщика (это могут быть отклонения геометрических размеров сварного шва);
2) коррозии сварных соединений;
3) дефекты металлургического происхождения, которые возникают при сварке труб и трубопроводов. К этим дефектам относятся неметаллические, шлаковые включения;
4) большая часть дефектов возникает в результате нарушения стабильности технологического процесса сварки.
Следует отметить то, что XX век стал веком, в котором сварные металлоконструкции совершили техническую революцию. Сварка стала основным технологическим процессом в создании многочисленных инженерных сооружений, успешно работающих в различных областях промышленности.
Сегодня в России находится значительный парк сварных металлоконструкций, изготовленных в 50-60-е годы прошлого века и, находящихся в стадии исчерпания ресурса.
Протяженность только магистральных трубопроводов составляет - 217 ООО км. И этот объем постоянно увеличивается.
Потребность в ежегодных капиталовложениях, необходимых для поддержания действующей трубопроводной системы в работоспособном состоянии оценивается экспертами в 120-130 млн долл.
Неудовлетворительное техническое состояние магистральных трубопроводов превратило их в объекты повышенной опасности. Аварии на магистральных трубопроводах сопряжены с большими потерями энергетического сырья, перебоями в работе промышленных предприятий, опасным загрязнением среды, гибелью фауны и флоры, а в отдельных случаях и человеческими жертвами.
Анализ статистических данных отказов нефтегазовых сооружений показывает, что причинами аварийности являются:
• коррозия - 25-50 %,
• брак сварки - 10-35 %,
• дефекты металла - 5-20 %,
• брак строительно-монтажных работ -2-10%,
• механические повреждения - 2 -4 %.
Для более глубокого анализа в своей дипломной работе я рассматриваю химический состав, механические свойства, особенности сварки на примере низколегированной малоуглеродистой конструкционной стали типа 10Г2С. Выбор указанного материала объясняется широким применением в промышленности при изготовлении трубопроводов различного назначения.
Образцы сварных соединений стали 10Г2С были получены при импульсном и стационарном режимах сварки в атмосфере углекислого газа. Важной особенностью образующихся сварных соединений является то, что структура металла шва измельчается при переходе от стационарного режима сварки к импульсному в соответствии с рисунком.
Таким образом, формирование более дисперсной и однородной структуры является характерной особенностью адаптивного импульсного режима воздействия.
Эксплуатационная надежность высокоответственных сварных конструкций непосредственно связана со стабильностью энергетических параметров технологических процессов их получения. Вместе с тем, наличие большого количества возмущающих факторов (повышенные и меняющиеся зазоры, изменяющиеся пространственное положение сварочной ванны и др.) существенно затрудняют формирование бездефектных сварных соединений.
Новые возможности в обеспечении качественных и эксплуатационных показателей высокоответственных сварных соединений представляют адаптивные импульсные технологии сварки и наплавки. Суть данного подхода заключается в стабилизации энергетических параметров технологического процесса (тока дуги, напряжения, энергии, затраченной на плавление и перенос каждой капли электродного металла). Адаптивные импульсные технологии сварки обеспечивают:
• управление прочностными свойствами сварного соединения (повышение однородности химического состава металла, уменьшение количества пор в сварных швах за счет интенсивной дегазации сварочной ванны и перемешивания металла; уменьшение перегрева изделия, а, следовательно, степени остаточных деформаций);
• стабилизацию процесса импульсно-дуговой сварки, обеспечение стабильности качества формирования шва, повышение на 25-30 % производительности плавления электродного металла;
• увеличение линейной скорости сварки (в 5-6 раз), значительное упрощение техники сварки во всех пространственных положениях, снижение требования к квалификации сварщика.
• управление процессами плавления и переноса каждой капли электродного металла, создание благоприятных условий для ее перехода в сварочную ванну, что позволяет снизить разбрызгивание электродного металла с 20 % до 3 %
• управление жидкотекучестью сварочной ванны и процессом кристаллизации металла независимо от пространственного положения сварки. Управление формированием металла шва требуемой геометрии;
• регулирование тепловложения в изделие при сварке специальных сталей. Применение адаптивных импульсных технологий и оборудования позволит увеличить производительность сварочно-монтажных работ; усовершенствовать технику выпол-
нения сварных швов в различных пространственных положениях; гарантировать высокое качество сварных соединений, а также снизить затраты на строительство и ремонт.
Наряду с этими исследованиями мною был проведён анализ сборочно-сварочного производства, которое является основой различных отраслей промышленности. Разрушение сварных соединений приводит к выходу из строя важных промышленных объектов, нарушающих бесперебойное функционирование.
Анализ сборочно-сварочного производства показывает значительное сокращение численности сварщиков при одновременном снижении их сменной производительности и уменьшении процента загрузки оборудования. Выявлена тенденция к снижению уровня качества сварки. Основные причины - неудовлетворительная организация сварочных работ, и, как следствие потеря практических навыков. В настоящее время сварщики работают в составе монтажных бригад (звеньев). Бригады выполняют кроме сварочных и другие монтажные работы. Выполнение сварщиками несвойственных работ ведет к снижению их квалификации и производительности.
Выходом из этого положения, по моему мнению, является специализация сварочных работ путем создания комплексных сварочных подразделений. Специализация сварочных работ позволит:
• повысить (в 1,5-2 раза) производительность труда и поддерживать на достаточно стабильном уровне квалификацию сварщиков;
• увеличить (с 30-50 % до 70-80 %) загрузку сварочного оборудования;
• упорядочить заработную плату сварщиков и поставить ее в зависимость от количества и качества труда.
Список литературы
1. Квасов Ф.В. Особенности механизированной сварки с управляемым переносом электродного металла // Сварочное производство. - 1999. - № 8. - С. 27-31.
2. Денисов JI.C. Рекомендации по обеспечению качества сварочных работ в строительстве. - Минск: НТПО «Белстройнаука», 1990. - 105 с.
3. Сараев Ю.Н. Адаптивные импульсно-дуговые методы механизированной сварки при строительстве магистральных трубопроводов // Сварочное производство. -2002.-№ 1.-С. 4-11.
4. Бербасова Н.Ю. Инновационная восприимчивость предприятия как инструмент повышения эффективности сварочного производства // Повышение эффективности производства и мотивации труда: тез. докл. науч. конф. - Бобруйск, 2000. -С. 39-40.
