Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Назначение, техническая характеристика насосно-компрессорных труб, их устройство и применение. Характерные отказы и методы их предотвращения и устранения. Оборудование цеха по обслуживанию и ремонту НКТ. Новые технологии и эффективность их применения.

дипломная работа , добавлен 07.01.2011


Анализ классификации оборудования, предназначенного для подъема продукции пласта из скважины, принципы и обоснование его выбора. Колонная и трубная колонка. Неполадки при работе фонтанных скважин и пути их устранения. Типы насосно-компрессорных труб.

дипломная работа , добавлен 13.07.2015


Определение параметров нефтепровода: диаметра и толщины стенки труб; типа насосно-силового оборудования; рабочего давления, развиваемого нефтеперекачивающими станциями и их количества; необходимой длины лупинга, суммарных потерь напора в трубопроводе.

контрольная работа , добавлен 25.03.2015


Основные способы устранения неполадок при компрессорной эксплуатации. Конструкции и принцип действия воздушных подъемников, методы снижения пусковых давлений, оборудование устьев компрессорных скважин. Расчет лифтов при различных условиях работы.

курсовая работа , добавлен 11.07.2011


Схема деформации металла на роликовых станах холодной прокатки труб, ее аналогичность холодной прокатке труб на валковых станах. Конструкция роликовых станов. Технологический процесс производства труб на станах холодной прокатки. Типы и размеры роликов.

реферат , добавлен 14.04.2015


Общая характеристика завода, состав основных производственных цехов, структура производства ВТ. Обоснование расширения сортамента производимых труб. Перевалка прокатных клетей. Технологический инструмент стана PQF. Расчет усилия металла на валок.

дипломная работа , добавлен 14.11.2014


Организация рабочего места. Понятие свариваемости сталей. Оборудование, инструменты и приспособления, используемые при газовой сварке. Материалы, применяемые для сварки. Технологический процесс сварки труб с поворотом на 90. Амортизация основных средств.

курсовая работа , добавлен 15.05.2013

Введение

1. Анализ состояния техническое перевооружение участка цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

2. Техническая часть

2.1 Назначение, техническая характеристика НКТ

2.2 Устройство и применение НКТ

2.3 Применение НКТ

2.4 Характерные отказы НКТ

2.5 Расчёт НКТ на прочность

2.6 Характеристика цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

2.7 Оборудование цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

2.8 Внедрение нового оборудования для обслуживания и ремонта НКТ

3. Экономическая часть

3.1 Расчет экономического эффекта внедрения нового оборудования

3.2 Расчет экономической эффективности проекта

3.3 Сегментация рынка данной отрасли

3.3.1 Маркетинговая стратегия

3.3.2 Стратегия на развитие услуги

4 Безопасность жизнедеятельности

4.1Вредные и опасные факторы производства

4.2 Методы и средства защиты от вредных и опасных факторов

4.3 Инструкции по технике безопасности и охране труда для работника цех по обслуживанию и ремонту НКТ

4.4 Расчет освещения и вентиляции

4.5 Экологическая безопасность

4.6 Пожарная безопасность

5 Заключение

6 Список литературы

Аннотация

В данной дипломной работе проведен анализ производственной деятельности участка по обслуживанию и ремонту насосно-компрессорных труб (НКТ) на предприятии нефтяного машиностроения, в части описания состояния с ремонтом НКТ, описания маркетинговой стратегии развития данного сегмента рынка, организации производственного процесса, разработки технологии ремонта НКТ, выбора инструмента, режимов обработки, типа оборудования, экономического обоснования внедрения нового оборудования или технологии, описания безопасных условий труда и экологических требований. Разработаны мероприятия по модернизации производственного процесса. Все предложенные мероприятия обоснованы, рассчитан общий экономический эффект, который получит предприятие в результате их реализации.

Введение

Рано или поздно в жизни любой насосно-компрессорной трубы (если она еще не рассыпалась от коррозии) наступает день, когда ее эксплуатация уже невозможна по причине сужения внутреннего диаметра или частичного разрушения резьбы. На переднем крае борьбы с вредными отложениями на НКТ и коррозией находятся нефтедобывающие компании. Не имея возможности повлиять на защитные качества уже находящихся в эксплуатации труб, нефтедобывающие компании либо отправляют такие трубы в лом, либо удаляют из НКТ все отложения и заново нарезают резьбу с помощью специального оборудования в составе ремонтных комплексов.

Различные варианты оснащения таких цехов на ремонтных базах нефтедобывающих компаний предлагают несколько российских предприятий - НПП «Техмашконструкция» (Самара), «УралНИТИ» (Екатеринбург), Игринский трубно-механический завод (Игра) и др.

В России 120 тыс. скважин, и чистят трубы далеко не везде. Кроме того, никакие методы очистки непосредственно на скважине не избавляют от постепенного загрязнения НКТ отложениями.

Нефтяники на ремонтных базах эксплуатируют до 50 комплексов по очистке и ремонту НКТ – от самых примитивных до весьма совершенных.

Данный дипломный проект является учебным документом, выполненным по учебному плану на завершающем этапе обучения в высшем учебном заведении. Это самостоятельная выпускная комплексная квалификационная работа, главной целью и содержанием которой является проектированиеучастка по обслуживанию и ремонту насосно-компрессорных труб (НКТ) на предприятии нефтяного машиностроения.

Работа предусматривает решение маркетинговых, организационно-технических и экономических вопросов, защиты окружающей среды и охраны труда.

Также, в работе ставится задача изучения и решения научно-технических проблем, имеющих важное производственное значение для развития современных технологий в области нефтяного машиностроения.

В процессе работы над дипломным проектом студент обязан проявить максимум творческой инициативы и быть ответственным за содержание, объем и форму выполняемой работы.

Целью данного дипломного проекта является разработка проектаучастка по обслуживанию и ремонту насосно-компрессорных труб (НКТ) на предприятии нефтяного машиностроения.

К задачам проекта относятся:

Описание состояния проблемы;

Описание маркетинговой стратегии развития данного сегмента рынка;

Описание конструктивных особенностей НКТ;

Описание производственного процесса, технологии ремонта НКТ, инструмента, оборудования;

Разработка и экономическое обоснование комплекса мероприятий, направленных на повышение эффективности производственного процесса.

Описания безопасных условий труда и экологических требований

1.Анализ состояния техническое перевооружение участка цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

Защита насосно-компрессорных труб (НКТ) от коррозии и вредных отложений асфальтенов, смол и парафинов (АСПО) резко увеличивает срок их службы. Лучше всего это достигается применением труб с покрытиями, однако многие нефтедобытчики предпочитают «старый добрый» металл, игнорируя успехи российских новаторов.

Не имея возможности повлиять на защитные качества уже находящихся в эксплуатации труб, нефтедобытчики применяют разные способы удаления АСПО, в первую очередь химический (ингибирование, растворение) как наименее затратный. С определенной периодичностью в затрубное пространство закачивается раствор кислоты, которая смешивается с нефтью и удаляет новообразования АСПО на внутренней поверхности НКТ. Химическая чистка также нейтрализует коррозионное разрушающее воздействие на трубу сероводорода. Такое мероприятие не мешает добыче нефти, а состав ее после реагирования с кислотой меняется незначительно.

Кислотная и другие виды обработки НКТ, конечно, применяются для их текущей очистки на скважине, но ограниченно - в России 120 тыс. скважин, и чистят трубы далеко не. Кроме того, никакие методы очистки непосредственно на скважине не избавляют от постепенного загрязнения НКТ отложениями».

Помимо химического метода очистки труб, иногда используется механический (скребками, опускаемыми на проволоке или штангах). Другие методы, а это депарафинизация с помощью волнового воздействия (акустического, ультразвукового, взрывного), электромагнитный и магнитный (воздействие на флюид магнитными полями), тепловой (прогрев НКТ горячей жидкостью или паром, электротоком, термохимическая депарафинизация) и гидравлический (штуцированиесечений трубопроводов для инициации выделения газовой фазы - специальными и гидроструйными устройствами) применяются еще реже ввиду их относительной дороговизны.

Нефтяники на ремонтных базах эксплуатируют до 50 комплексов по очистке и ремонту НКТ – от самых примитивных до весьма совершенных, а значит, они востребованы. При сильном загрязнении или повреждении НКТ коррозией (в случае если нефтедобывающая компания не имеет соответствующего оборудования для их восстановления) трубы отправляются на ремонт в специализированную компанию. Трубы, не удовлетворяющие требованиям технических условий и не имеющие соответствующих параметров, отбраковываются. Пригодные для ремонта трубы подвергаются отрезке резьбовой части, которая изнашивается сильнее всего. Нарезается новая резьба, навинчивается новая муфта и маркируется. Восстановленные трубы увязываются в пакет и отправляются поставщику.

Существуют различные технологии восстановления и ремонта НКТ. К наиболее современным относится технология восстановления и ремонта НКТ по технологии нанесения на резьбу твёрдого слоя специального антизадирного покрытия (НТС).

Ремонт НКТ по технологии НТС осуществляется в соответствии с (ТУ 1327-002-18908125-06) и обеспечивает сокращение совокупных затрат на содержание фонда НКТ в 1,8 – 2 раза за счет:

Восстановления резьбы у 70% труб без отрезания резьбовых концов и укорачивания тела трубы;

Сокращения в 2-3 раза объемов закупки новых НКТ за счет повышения ресурса восстановленных труб и сокращения отходов ремонтной деятельности.

2.Техническая часть

2.1 Назначение, техническая характеристика НКТ

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) применяются в процессе эксплуатации нефтяных, газовых, нагнетательных и водозаборных скважин для транспортировки жидкостей и газов внутри обсадных колонн, а также для ремонтных и спускоподъемных работ.

Трубы НКТ соединяются между собой при помощи муфтовых резьбовых соединений.

Резьбовые соединения насосно-компрессорных труб обеспечивают:

Проходимость колонн в стволах скважин сложного профиля, в том числе в интервалах интенсивного искривления;

Достаточную прочность на все виды нагрузок и необходимую герметичность соединений колонн труб;

Требуемую износостойкость и ремонтопригодность.

Насосно-компрессорные трубы изготавливаются в следующих исполнениях и их комбинациях:

С высаженными наружу концами по ТУ 14-161-150-94, ТУ 14-161-173-97, АРI 5СТ;

Гладкие высокогерметичные по ГОСТ 633-80, ТУ 14-161-150-94, ТУ 14-161-173-97;

Гладкие с узлом уплотнения из полимерного материала по ТУ 14-3-1534-87;

Гладкие, гладкие высокогерметичные с повышенной пластичностью и хладостойкостью по ТУ 14-3-1588-88 и ТУ 14-3-1282-84;

Гладкие, гладкие высокогерметичные и с высаженными наружу концами коррозионностойкие в активных сероводородсодержащих средах, имеющие повышенную коррозионную стойкость при солянокислой обработке и являющиеся хладостойкими до температуры минус 60°С по ТУ 14-161-150-94, ТУ 14-161-173-97.

По требованию заказчика трубы с узлом уплотнения из полимерного материала могут изготавливаться с повышенной пластичностью и хладостойкостью. По соглашению сторон трубы могут изготовляться коррозионностойкими для сред с низким содержанием сероводорода.

Условный наружный диаметр: 60; 73; 89; 114мм

Наружный диаметр: 60,3; 73,0; 88,9; 114,3мм

Толщина стенки: 5,0; 5,5; 6,5; 7,0мм

Группы прочности: Д, К, Е

Насосно-компрессорные трубы гладкие и муфты к ним диаметром 73 и 89мм поставляются с треугольной резьбой (10 ниток на дюйм) или трапециидальной (НКМ, 6 ниток на дюйм) резьбой.

Насосно-компрессорные трубы гладкие и муфты к ним диаметром 60 и 11 мм поставляются с треугольной резьбой.

Длина труб:

Исполнение А: 9,5 – 10,5м.

Исполнение Б: 1 группа: 7,5 – 8,5м; 2 группа: 8,5 – 10м.

По требованию трубы могут изготовляться – до 11,5м.

Для выпуска насосно-компрессорных труб используются бесшовные горячедеформированные трубы.

Перед нарезкой резьбы, насосно-компрессорные трубы проверяются магнитоиндукционным прибором неразрушающего контроля.

Геометрические размеры, масса труб по ГОСТ 633-80. По требованию заказчика трубы могут изготовляться с отличительной маркировкой групп прочности труб по ТУ 14-3-1718-90. Проводятся обязательные испытания: на сплющивание, на растяжение, гидродавление.

Трубы могут также изготовляться по следующим ТУ:

ТУ 14-161-150-94, ТУ 114-161-173-97, АРI 5СТ. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним сероводородостойкие и хладостойкие. Трубы имеют повышенную стойкость к коррозионному разрушению при солянокислотной обработке скважин и являются хладостойкими до температуры минус 60С. Трубы изготовляются из стали марок: 20; 30; ЗОХМА. Испытания: на растяжение, на ударную вязкость, на твёрдость, гидроиспытание, сульфидное коррозионное растрескивание в соответствии с NACE TM 01-77-90.

ТУ 14-161-158-95. Трубы насосно-компрессорные типа НКМ и муфты к ним с усовершенствованным узлом уплотнения. Трубы гладкие, высокогерметичные типа НКМ и муфты к ним с усовершенствованным узлом управления, применяемые для эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Группа прочности Д. Методы испытаний по ГОСТ 633-80.

ТУ 14-161-159-95. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним в хладостойком исполнении. Трубы гладкие, высокогерметичные группы прочности Е, предназначены для обустройства газовых месторождений северных районов Российской Федерации. Испытания: на растяжение, на ударную вязкость. Остальные методы испытаний по ГОСТ 633-80.

API 5CT групп: H40, J55, N80, L80, C90, C95, T95, P110 с нанесением монограммы (лиц. 5CT-0427).

Таблица.1. Насосно-компрессорные стальные трубы ГОСТ 633-80 - Сортамент

Таблица.2.Насосно-компрессорные трубы. Механические свойства

2.2 Устройство и применение НКТ.

Конструктивно насосно-компрессорные трубы представляют собой непосредственно трубу и муфту, предназначенную для их соединения. Также существуют конструкции безмуфтовых насосно-копрессорных труб с высаженными наружу концами.

Рис.1.Гладкая высокогерметичная труба и муфта к ней - (НКМ)

Рис.2.Гладкая насосно-компрессорная труба и муфта к ней

Рис.3.Насосно - компрессорная труба с высаженными наружу концами и муфта к ней- (В)

Рис.4.Насосно - копрессорные трубы безмуфтовые с высаженными наружу концами – НКБ

Рис. 5 Примеры соединения труб НКТ зарубежного производства

2.3 Применение НКТ

Наиболее распространённое применение НКТ в мировой практике нашло при штанговом насосном способе добычи нефти, который охватывает более 2/3 общего действующего фонда.

В России станки-качалки выпускаются по ГОСТ 5866-76, устьевые сальники - по ТУ 26-16-6-76, НКТ - по ГОСТ 633-80, штанги - по ГОСТ 13877-80, скважинный насос и замковые опоры - по ГОСТ 26-16-06-86.

Возвратно-поступательное движение плунжера насоса, подвешенного на штангах, обеспечивает подъем жидкости из скважины на поверхность. При наличии парафина в продукции скважины на штангах устанавливают скребки, очищающие внутренние стенки НКТ. Для борьбы с газом и песком на приеме насоса могут устанавливаться газовые или песочные якоря.

Рис. 2.3 Скважинная штанговая насосная установка (УСШН)

Скважинная штанговая насосная установка (УСШН) состоит из станка-качалки 1, оборудования устья 2, колонны НКТ 3, подвешенных на планшайбе, колонны насосных штанг 4, штангового насоса вставного 6 или невставного 7 типа. Вставной насос 6 крепится в трубах НКТ с помощью замковой опоры 5. Скважинный насос спускается под уровень жидкости.

2.4 Характерные отказы НКТ

Одной из характерных особенностей современной нефтегазодобычи является тенденция к ужесточению режимов эксплуатации скважинного оборудования, в том числе и трубных колонн. Трубы нефтяного сортамента, прежде всего насосно-компрессорные (НКТ) и нефтепроводные, в процессе эксплуатации особенно интенсивно подвергаются коррозионно-эрозионному воздействию агрессивных сред и различным механическим нагрузкам.

По данным промысловой статистики, доступным на сегодняшний день, количество аварий с НКТ в ряде случаев достигает 80% от общего числа аварий скважинного оборудования. При этом затраты на ликвидацию неблагоприятных последствий коррозионных разрушений составляют до 30% от затрат на добычу нефти и газа.

Рис. 2.4 Распределение отказов с НКТ по видам

В большинстве случаях «доминирующими» – порядка 50%, являются отказы НКТ, связанные с резьбовым соединением (разрушение, потеря герметичности и т.д.). По данным Американского нефтяного института (API) по причине разрушения резьбовых соединений количество аварий НКТ составляет 55%. На рис..3.4 представлена диаграмма распределения отказов с НКТ по видам.

Это свидетельствует об актуальности проблемы повышения коррозионной стойкости и долговечности труб нефтяного сортамента. Приобретая насосно-компрессорные трубы (НКТ), потребитель, главным образом, интересуется их сроком службы, способностью противостоять воздействию эксплуатационной среды. При этом большое значение уделяется резьбовому соединению – паре «труба-муфта».

Обрывы труб по резьбе и телу происходят вследствие:

Несоответствия используемых труб условиям эксплуатации;

Неудовлетворительного качества труб;

Повреждения резьбы из-за отсутствия предохранительных элементов;

Применения несоответствующего или неисправного оборудования и инструмента;

Нарушения технологии проведения спуско-подъемных операций или износа резьбы при многократном свинчивании - развичивании;

Усталостного разрушения по последней нитке резьбы, находящейся в сопряжении;

Применения в колонне элементов или соединений, не соответствующих техническим условиям и стандартам;

Действия определенных усилий и факторов, обусловленных особенностями способа эксплуатации скважин (вибрацией колонны, истиранием ее внутренней поверхности штангами и т.п.).

Для скважин, оборудованных электропогружными установками, наиболее часто встречающимися авариями является срыв резьбового соединения в нижней части колонны НКТ, испытывающей воздействие работающего агрегата.

Для предотвращения указанных аварий рекомендуется тщательно крепить резьбовые соединения труб, находящихся в нижней трети колонны, а также использовать в этой части лифта трубы с высаженными наружу концами, крутящий момент для свинчивания которых в среднем в два раза превышает момент свинчивания для гладких труб.

Для фонтанного и глубиннонасосного способов добычи наиболее характерна аварийность с трубами в верхних интервалах лифтов как наиболее нагруженных. В первом случае это связано с раскачиванием подвески при прохождении газовых пачек и значительными растягивающими нагрузками от массы колонны, а во втором - с периодическим удлинением колонны и большими растягивающими усилиями.

Негерметичность резьбовых соединений под воздействием внешнего и внутреннего давления может быть вызвана следующими причинами:

Повреждением или износом резьбы;

Нарушением технологии проведения спуско-подъемных операций;

Применением труб, не соответствующих условиям эксплуатации и способу добычи;

Неправильным выбором смазки.

Обрыв труб и их негерметичность могут быть вызваны коррозией: точечной коррозией внутренней и наружной поверхности, коррозионным и сульфидным растрескиванием под напряжением и т.д. Рациональные способы борьбы с коррозией глубинного оборудования выбирают в зависимости от конкретных условий эксплуатации месторождений.

2.5 Расчёт НКТ на прочность

Прочностной расчёт насосно-компрессорных труб (НКТ):

По страгивающей нагрузке

Под страгивающей нагрузкой резьбового соединения понимают начало разъединения резьбы трубы и муфты. При осевой нагрузке напряжение в трубе достигает предела текучести материала, затем труба несколько сжимается, муфта расширяется и резьбовая часть трубы выходит из муфты со смятыми и срезанными верхушками витков резьбы, но без разрыва трубы в её поперечном сечении и без среза резьбы в её основании.

Где D ср - средний диаметр тела трубы под резьбой в её основной плоскости, м

σ т – предел текучести для материала труб, Па

D внр – внутренний диаметр трубы под резьбой, м

В – толщина тела трубы под резьбой, м

S- номинальная толщина трубы, м

α – угол профиля резьбы для НКТ по ГОСТ 633-80 α = 60º

φ – угол трения, для стальных труб = 9º

I– длина резьбы, м.

Максимальная растягивающая нагрузка при подвеске оборудования массой М на колонне НКТ составляет

Р max = gLq+ Mg

Где q– масса погонного метра трубы с муфтами, кг/м. Если Р ст < Р max , то рассчитывают ступенчатую колонну.

Глубину спуска для различных колонн определяют из зависимости

Для равнопрочных (высаженных наружу) труб вместо Р ст i определяется предельная нагрузка Р пр

n 1 – запас прочности (для НКТ допускается n 1 = 1,3 – 1,4)

D н, D вн – наружный и внутренний диаметр трубы.

В условиях наружного и внутреннего давления дополнительно к осевым σо действуют радиальные σ rи кольцевые σ к напряжения.

σ r = -Р в или σ r = -Р н

,

Где Р в и Р н соответственно внутреннее и наружное давление. По теории наибольших касательных напряжений находят эквивалентное напряжение

σ э = σ 1 – σ 3 ,

где σ 1 , σ 3 соответственно наибольшее и наименьшее напряжения.

Для различных условий эксплуатации формулы для определения эквивалентного расчетного напряжения приобретают следующий вид:

σ э = σ о + σ r при σ о > σ к > σ r

σ э = σ к + σ r при σ к > σ о > σ r

σ э = σ о + σ к при σ о > σ r > σ к

Из рассмотренных случаев следует, что при Р н > Р в максимально возможная длина пускаемой колонны будет меньше, и ее определяют по формуле:

Где n 1 – запас прочности = 1,15

При действии на НКТ циклических нагрузок ведется проверка на страгивающую нагрузку и усталость. Определяют наибольшую и наименьшую нагрузки, по которым определяют наибольшее, наименьшее и среднее напряжение σ m , а по ним – амплитуду симметричного цикла (σ а). Зная (σ -1) – предел выносливости материала труб при симметричном цикле растяжения – сжатия определяют запас прочности:

Где σ -1 – предел выносливости материала труб при симметричном цикле растяжения – сжатия

к σ – коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений, масштабный фактор и состояние поверхности детали

Ψ σ – коэффициент, учитывающий свойства материала и характер нагружения детали.

Предел выносливости для стали группы прочности Д равен 31МПа при испытании в атмосфере и 16МПа – в морской воде. Коэффициент Ψ σ – 0,07…0,09 для материалов с пределом прочности σ n – 370…550Мпа и Ψ σ – 0,11…0,14 – для материалов с σ n – 650…750МПа.

По сжимающей нагрузке при опоре НКТ о пакер или забой.

При опоре низа колонны НКТ о забой или на пакер может возникать продольный изгиб труб. При проверке труб на продольный изгиб определяют критическую сжимающую нагрузку, возможность зависания труб в скважине и прочность изогнутого участка.

Колонна НКТ выдерживает сжимающие нагрузки, если допускаемая критическая нагрузка Р кр > Р уст n ус,

Где

3,5 – коэффициент, учитывающий защемление колонны НКТ в пакере

J– момент инерции поперечного сечения трубы . D н, D вн – наружный и внутренний диаметр трубы, при колонне НКТ, состоящий из секций разного диаметра, в расчет принимаются размеры нижней секции, в нашем случае параметры d нкт.λ – коэффициент, учитывающий уменьшение веса труб в жидкости,

q– масса одного погонного метра труб с муфтами в воздухе, кг/мD обс.вн – внутренний диаметр обсадной колонны, м.Если выполняется неравенство Р уст > РI max – происходит зависание труб в скважине, где РI max – предельная нагрузка, действующая на забой, при любом увеличении сжимающего усилия в верхнем конце колонны труб.При изгибе труб на большой длине возможно зависание изогнутых труб НКТ за счет рения их об осадную колонну. При этом на пакер передается не весь вес изогнутой колонны. В этом случае, если на верхнем конце колонны неограниченно увеличивать сжимающее усилие, то нагрузка, передаваемая колонной НКТ на забой, не превысит величины

Р 1;оо = λ Iqζ 1;оо

Где ζ 1;оо = ,

α – параметр зависания

ƒ – коэффициент трения НКТ об осадную колонну при незапарафированной колонне (для расчетов можно принимать ƒ = 0,2)

r– радиальный зазор между НКТ и обсадной колонной

I– длина колонны, для скважин в пределе I= Н

Если увеличивать длину колонны, то α → ∞, ζ 1;оо → 1/α и получаем предельную нагрузку, передаваемую на забой колонной НКТ:

При свободном верхнем конце колонны НКТ (I= Н) нагрузка, передаваемая НКТ на забой:

Р 1,о = λ qН ζ 1;о

Где ζ 1;о =

Условие прочности для изогнутого участка колонны НКТ записывается в виде:

Где F 0 – площадь опасного сечения труб, м 2

W 0 – осевой момент сопротивления опасного сечения труб, м 3

Р 1сж – осевое усилие, действующее на изогнутый участок труб, МН

σ m – предел текучести материала труб, МПа

n– запас прочности, принимаемый равным 1,35.

2.6 Характеристика цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

Оборудование цеха по обслуживанию и ремонту НКТ обеспечивает полный цикл ремонта и восстановления насосно-компрессорных труб с повышением ресурса их работы.

В составе цеха:

Линии мойки и дефектоскопии;

Установка механической очистки;

Станки для нарезания резьбы;

Станок муфтоотверточный

Установка гидроиспытаний;

Установки измерения длины и клеймения;

Транспортно-накопительная система и сортировка НКТ;

Установка для отрезки дефектных участков труб;

Автоматическая система учета выпуска и паспортизации труб "АСУ-НКТ";

Оборудование для ремонта и восстановления муфт.

Общие технические характеристики цеха:

Расчетная производительность, труб/часдо 30

Условный диаметр НКТ по ГОСТ 633-80, мм60,3; 73; 89;

Длина НКТ, мм5500 ... 10500

Таблица 2.6 Основные технологические операции по обслуживанию и ремонту НКТ:

№ п/п	Наименование операций	Характеристика техпроцесса	Наименование оборудования	Размеры в плане, мм (Кол.)	Общая площадь, м 3
	Мойка и очистка НКТ от смолопарафинов и солевых отложений Сушка горячим воздухом Автоматизированная зачистка торцов муфт, считывание маркировки Механическая зачистка внутренней поверхности труб Шаблонирование Дефектоскопия и сортировка по группам прочности, автоматическое нанесение технологической маркировки Отвертывание муфт Автоматическая отрезка дефектных участков трубы Механическая обработка Контроль геометрии резьбы Навертывание новых муфт Гидроиспытание Сушка горячим воздухом Измерение длины трубы Клеймение Установка транспортных заглушек на резьбы Формирование пакетов труб заданного количества или длины с сортировкой по группам прочности Ведение учета выпуска и паспортизации НКТ	Рабочая жидкость - вода, Давление воды - до 23,0; 40 МПа Температура воды – цеховая Температура 70°...80°С Данные считывания передаются в АСУ НКТ Скорость вращения труб 80 - 100 об/мин Контроль шаблоном согласно ГОСТ 633-80 Контролируемые параметры: сплошность материала трубы, толщинометрия; разбраковка труб и муфт по группам прочности, определение границ дефектных участков трубы Мкр до 6000 кГм Отрезка биметаллической пилой 2465×27×0,9 (мм) Нарезка резьбы по ГОСТ 633-80 С электронным контролем крутящего момента Давление 30,0 МПа Температура 70°...80°С Измеряется длина труб, общая длина в пакете, число труб Нанесение клейма вдавливанием, до 20 знаков на торце муфты Конструкция заглушек определяется Заказчиком Количество и длина труб определяется установкой по п.14 Присвоение идентификационных номеров трубам, ведение компьютерных паспортов	Автоматизированная линия мойки, система оборотного водоснабжения Камера сушки Установка механической зачистки Установка зачистки Установка шаблонирования с автоматическим определением длины забракованных участков Автоматизированная линия дефектоскопии, с системой "Уран- 2000М", "Уран-3000". Автоматический маркиратор с промышленным струйным принтером. Станок муфтодоверточный Станок ленточно-отрезной с механизацией Токарный станок трубонарезной типа РТ (Тип станка уточняется с Заказчиком) Муфтодоверточный станок Установка гидроиспытания* Камера сушки Установка измерения длины Установка клеймения с программным управлением Стеллаж с накопителем Система АСУ НКТ и паспортизации	42150×6780×2900 11830×1800×2010 23900×900×2900 23900×900×2900 24800×600×1200 41500×1450×2400 2740×1350×1650 2740×1350×1650 2740×1350×1650 2740×1350×1650 17300×6200×3130 11830×1800×2010 12100×840×2100 2740×1350×1650
Ремонт особо загрязнённых НКТ (вводятся дополнительные операции перед операцией п.1) 1. Нефтепарафины
Предварительная очистка труб с любой степенью загрязнённости	Выдавливание нефтепарафинов при помощи штанги. Температура нагрева трубы 50° С	Установка предварительной очистки НКТ с индукционным нагревом.
2. Твёрдые солевые отложения
2.1. Предварительная очистка внутренней поверхности труб от солевых отложения ударно-вращательным способом 2.2. Чистовая мойка труб	Рабочий инструмент - буровая коронка, ударник Окончательная очистка внутренней поверхности трубы спрейерным способом. Давление воды - до 80 МПа.	Установка предварительной очистки внутренней поверхности труб. Установка мойки и чистовой очистки труб
Ремонт муфт**
	Чистовая мойка отвернутых муфт горячим моющим раствором Механическая очистка резьбы Колтроль геометрии резьбы Зачистка торца муфты, удаление старой маркировки Термодиффузионное цинкование	Температура 60...70° С Частота вращения щетки - до 6000 мин. Предусмотрена подача СОЖ Контролируются геометрические параметры резьбы согласно ГОСТ, сортировка "годен-брак" Глубина удаляемого слоя - 0,3 ... 0,5 мм Обработка в печи с цинкосодержащей смесью (толщина слоя - 0,02мм). Полировка, пассивирование, сушка горячим воздухом (температура - 50 ...60°С)	Установка механизированной мойки Полуавтоматическая установка очистки резьбы Токарный станок Барабанная печь "Дистек", калориферная сушилка

* - по согласованию с заказчиком поставляется оборудование на давление до 70 МПа.

** - группа прочности муфт определяется на автоматизированной линии дефектоскопии НКТ или на отдельной установке, поставляемой по согласованию с заказчиком.

Ремонт насосно-компрессорных труб производится по следующейнормативно–технической документации:

ГОСТ 633-80 «Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним»; - РД 39-1-1151-84 «Технические требования на разбраковку насосно- компрессорных труб;- РД 39-1-592-81 «Типовая технологическая инструкция по подготовке к эксплуатации и ремонту насосно-компрессорных труб в цехах Центральных трубных баз производственных объединений МИННЕФТЕПРОМА»; - РД 39-2-371-80 «Инструкция по приемке и хранению бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб в трубных подразделениях производственных объединений Министерства нефтяной промышленности»; - РД 39-136-95 «Инструкция по эксплуатации насосно-компрессорных труб»; - Технические требования Заказчика по ремонту НКТ;- Другая нормативно-техническая документация, согласованная с Заказчиком.

Расчёт производственной площади цеха

Производственная площадь цеха рассчитывается по формуле:

F цех = К п ƒ об,

где ƒ об – суммарная площадь горизонтальной проекции технологического оборудования и организационной оснастки, ƒ об =558,57м 2

К п – коэффициент плотности расстановки оборудовании, для механических цехов, К п =4

F цех =4×558,57=2234,28м 2

Шаг колонн выберем 18м×18м. Таким образом. Фактическая площадь цеха составит 2592м 2 .

2.7 Оборудование цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

Количество оборудования определяется объемом выпускаемой продукции. Для выполнения операций по п.п. 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13 (см. таблицу 3.6) предусмотрено автоматизированное оборудование.

Цех оборудован автоматизированной транспортно-накопительной системой, обеспечивающей транспортировку труб между технологическим оборудованием и создание межоперационных заделов, а также автоматизированной компьютерной системой учета выпуска труб "АСУ-НКТ" с возможностью ведения паспортизации труб.

Рассмотрим оборудование цеха:

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ МОЙКИ ТРУБ

Предназначена для очистки и мойки внутренней и наружной поверхностей НКТ перед их ремонтом и подготовкой для дальнейшей эксплуатации.

Мойка осуществляется высоконапорными струями рабочей жидкости при этом достигается необходимое качество мойки НКТ без подогрева рабочей жидкости, за счет скоростного динамического воздействия струй. В качестве рабочей жидкости применяется вода без химических добавок.

Мойке могут подвергаться НКТ, имеющие парафино-нефтяные загрязнения и отложения солей при засорении канала трубы до 20% площади.

Допускается мойка с повышенным объемом загрязнения при снижении производительности линии.

Отработанная рабочая жидкость проходит очистку, обновление состава и снова подается в камеру мойки. Предусмотрено механизированное удаление загрязнений.

Линия работает в автоматическом режиме с управлением от программируемого командо-контроллера.

Преимущества:

Достигается высокая производительность и необходимое качество мойки без подогрева рабочей жидкости, обеспечивается экономия энергозатрат;

Не происходит коагуляция и слипание удаляемых загрязнений, снижаются затраты на их утилизацию и очистку оборудования;

Улучшаются экологические условия процесса очистки НКТ за счет уменьшения выделения вредных паров, аэрозолей и тепла, что приводит к улучшение условий труда работающих.

Технические характеристики:

Диаметр обрабатываемых НКТ, мм 60,3; 73; 89

Длина обрабатываемых НКТ, м 5,5 ... 10,5

Количество одновременно моющихся НКТ, шт. 2

Давление моющей жидкости, МПа до 25

Насосы высокого давления:

Исполнение антикоррозионное с керамическими плунжерами

Количество рабочих 2шт.

Количество резервных 1шт.

Производительность насоса, м 3 /час 10

Материал моющих форсунок твердый сплав

Потребляемая мощность, кВт 210

Емкость баков отстойника и расходного, м 3 50

Габаритные размеры, мм 42150 × 6780 × 2900

Масса, кг 37000

КАМЕРА СУШКИ ТРУБ

Предназначена для сушки НКТ, поступающих в камеру после операции мойки или гидроипытаний.

Сушка осуществляется горячим воздухом, подаваемым под напором с торца трубы, проходящим по всей длине, с последующей рециркуляцией и частичной очисткой от паров воды.

Поддержание температуры осуществляется автоматически.

Технические характеристики:

Производительность, труб/час до 30

Температура сушки, ºС 50 ... 60; Время сушки, мин 15

Мощность калорифера нагревателя, кВт 60, 90

Количество отводимого воздуха, м 3 /час 1000

Количество рециркулируемого воздуха, м 3 /час 5000

Характеристика НКТ

Наружный диаметр, мм 60, 73, 89

Длина, мм 5500 ... 10500

Габаритные размеры, мм 11830 × 1800 × 2010

Масса, кг 3150

УСТАНОВКА МЕХАНИЧЕСКОЙ ЗАЧИСТКИ ТРУБ

Предназначена для механической очистки внутренней поверхности НКТ от случайных твердых отложений, не удаленных при мойке труб, при их ремонте и восстановлении.

Очистка выполняется специальным инструментом (подпружиненным скребком), вводимым на штанге в канал вращающейся трубы, с одновременной продувкой сжатым воздухом. Предусматривается отсос продуктов обработки.

Технические характеристики:

Диаметр обрабатываемых НКТ, мм

Наружный 60,3; 73; 89

Длина обрабатываемых НКТ, м 5,5 - 10,5

Количество одновременно обрабатываемых НКТ, шт. 2 (с любым сочетанием длин труб)

Скорость рабочей подачи инструмента, м/мин 4,5

Частота вращения трубы (Ж73мм), мин-1 55

Давление сжатого воздуха, МПа 0,5 ... 0,6

Расход воздуха на продувку труб, л/мин 2000

Суммарная мощность, кВт 2,6

Габаритные размеры, мм 23900 × 900 × 2900

Масса, кг 5400

УСТАНОВКА ШАБЛОНИРОВАНИЯ

Предназначена для контроля внутреннего диаметра и кривизны НКТ при их ремонте и восстановлении.

Контроль осуществляется прохождением контрольной оправки с размерами по ГОСТ 633-80, вводимой на штанге в отверстие трубы. Работа установки осуществляется в автоматическом режиме.

Технические характеристики:

Производительность установки, труб/час до 30

Диаметр контролируемых НКТ, мм

Наружный 60,3; 73; 89

Внутренний 50,3; 59; 62; 75,9

Длина контролируемых НКТ, м 5,5 - 10,5

Наружный диаметр шаблонов (по ГОСТ633-80), мм 48,15; 59,85; 56,85; 72,95

Усилие проталкивания шаблона, Н 100 - 600

Скорость перемещения шаблона, м/мин 21

Мощность привода перемещения, кВт 0,75

Габаритные размеры, мм 24800 × 600 × 1200

Масса, кг 3000

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ

Предназначена для неразрушающего контроля электромагнитным методом НКТ с муфтами при ремонте и восстановлении, с сортировкой их по группам прочности. Управление производится программируемым командо-контроллером. В состав линии входит установка дефектоскопии "УРАН-2000М".

По сравнению с существующим оборудованием линия имеет ряд преимуществ.

В автоматическом режиме осуществляется:

Наиболее комплексная дефектоскопия и контроль качества труб и муфт;

Сортировка и подбор по группам прочности НКТ и муфт;

Получение достоверных показателей качества как отечественных, так и импортных НКТ за счет использования в системе контроля прибора определения химсостава материала;

Определение границ дефектных участков трубы.

Технические характеристики:

Производительность линии, труб/час до 30

Диаметр контролируемых НКТ, мм 60,3; 73; 89

Длина контролируемых НКТ, м 5,5 ... 10,5

Количество контрольных позиций 4

Скорость перемещения НКТ, м/мин 20

Давление сжатого воздуха в пневмосистеме, МПа 0,5 - 0,6

Суммарная мощность, кВт 8

Габаритные размеры, мм 41500 × 1450 × 2400

Масса, кг 11700

Контролируемые параметры:

Сплошность стенки трубы;

Группы прочности трубы и муфты ("Д", "К", "Е"), определение химсостава материала;

Толщинометрия стенки трубы по ГОСТ 633-80.

Маркировка осуществляется лакокрасочным материалом по информации на мониторе установки дефектоскопии.

Данные контроля могут передаваться в автоматическую систему учета выпуска и паспортизации труб.

УСТАНОВКА ДЕФЕКТОСКОПИИ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ И МУФТ "УРАН-2000М"

Установка работает в составе автоматизированной линии дефектоскопии и предназначена для проверки качества НКТ по следующим показателям:

Наличие нарушений сплошности;

Контроль толщины стенки трубы;

Рассортировка по группам прочности "Д", "К", "Е" труб и муфт.

Состав установки:

Измерительный контроллер;

Рабочий стол контролёра;

Датчик контроля группы прочности трубы; пультом управления и индикацией

Датчик контроля группы прочности муфты; (монитором);

Комплект датчиков дефектоскопии;

Монитор устройства индикации;

Комплект датчиков толщинометрии;

Программное обеспечение;

Блок обработки сигналов;

Комплект рабочих образцов;

Контроллер устройства индикации;

Установка работает в следующих режимах:

Контроль нарушений сплошности (дефектоскопия) по ГОСТ 633-80;

Контроль толщины стенки трубы по ГОСТ 633-80;

Контроль химического состава муфты и трубы;

Контроль группы прочности муфты и НКТ по ГОСТ 633-80;

Вывод результатов на устройство индикации с возможностью вывода на печать;

Техническая характеристика:

Скорость контроля, м/сек 0,4

Производительность установки, труб/час 40

Характеристика ремонтируемых труб, мм

Диаметр 60,3; 73; 89; длина 5500 ... 10500

Общие технические характеристики:

Базовые процессоры контроллера - 486 DХ4-100 и Pentium 100;

Оперативная память (ОЗУ) - 16 Мб;

Накопитель на гибком магнитном диске (НГМД) - 3.5I, 1.44 Мб;

Накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД) - 1.2 Гб;

Питание от сети переменного тока частотой 50 Гц;

Напряжение - 380/220 В; Потребляемая мощность - 2500 ВА;

Время непрерывной работы - не менее 20 часов;

Средняя наработка на отказ - не менее 3000 часов;

Устойчивость к механическим воздействиям по ГОСТ 12997-76.

СТАНОК МУФТОДОВЕРТОЧНЫЙ

Станок предназначен для довинчивания и отвинчивания муфт гладких НКТ. Довинчивание производится с контролем заданного крутящего момента (в зависимости от размера трубы).

Станок встраивается в токарный участок ремонта НКТ, но может быть использован автономно при наличии транспортных средств, обеспечивающих загрузку-разгрузку труб.

Управление станком осуществляется программируемым командо-контроллером.

Преимущества:

Конструктивная простота;

Простота и удобство переналадки на режимы довинчивания или

отвинчивания и на размер трубы;

Возможность транспортирования труб сквозь шпиндель и патрон.

Технические характеристики:

Производительность, труб/час до 40

Диаметр труб / наружный диаметр муфт, мм 60/73; 73/89; 89/108

Частота вращения шпинделя, мин -1 10

Максимальный крутящий момент, Н×м 6000

Привод шпинделя электромеханический

Давление сжатого воздуха, МПа 0,5 ... 0,6

Масса, кг 1660

УСТАНОВКА ГИДРОИСПЫТАНИЯ

Предназначена для испытания внутренним гидростатическим давлением на прочность и герметичность НКТ с навинченными муфтами при их ремонте и восстановлении.

Герметичность испытываемой полости осуществляется по резьбам НКТ и муфты. Рабочая зона установки при испытаниях закрыта подъемными защитными экранами, что позволяет встраивать ее в технологические линии без специализированного бокса.

Работа установки осуществляется в автоматическом режиме с управлением от программируемого командо-контроллера.

Преимущества:

Повышенное качество контроля в соответствии с ГОСТ 633-80;

Надежность работы установки, предусматривается промывка канала трубы от остатков стружки;

Надежная защита производственного персонала при существенной экономии производственных площадей.

Технические характеристики:

Производительность, труб/час до 30

Диаметр НКТ, мм 60,3; 73; 89

Длина НКТ, м 5,5 - 10,5

Испытательное давление, МПа до 30

Рабочая жидкость вода

Время выдержки НКТ под давлением, сек. 10

Частота вращения заглушки и НКТ при свинчивании, мин-1 180

Расчетный момент свинчивания Н×м 100

Давление воздуха в пневмосистеме, МПа 0.5

Суммарная мощность, кВт 22

Габаритные размеры, мм 17300 × 6200 × 3130

Масса, кг 10000

УСТАНОВКА ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ

Предназначена для измерения длины НКТ с муфтами и получения информации по количеству и суммарной длине НКТ при формировании пакетов НКТ после их ремонта.

Измерение производится с помощью перемещающейся каретки, имеющей датчик и преобразователь перемещений.

Работа установки осуществляется в автоматическом режиме с управлением от программируемого командо-контроллера. Схема измерения длины трубы согласно ГОСТ633-80;

Технические характеристики:

Производительность установки, труб/час до 30

Наружный диаметр НКТ, мм 60,3; 73; 89

Длина НКТ, м 5,5 - 10,5

Погрешность измерения, мм +5

Дискретность измерения, мм 1

Скорость перемещения каретки, м/мин 18,75

Мощность привода перемещения каретки, Вт 90

Габаритные размеры, мм 12100 × 840 × 2100

Масса, кг 1000

УСТАНОВКА КЛЕЙМЕНИЯ

Предназначена для маркирования НКТ после их ремонта.

Маркировка наносится на открытый торец муфты трубы методом последовательного выдавливания знаков. Содержание маркировки (изменяется по желанию программно): порядковый номер трубы (3 цифры), дата (6 цифр), длина трубы в см. (4 цифры), группа прочности (одна из букв Д, К, Е), шифр предприятия (1, 2 знака) и другие по желанию пользователя (всего 20 различных знаков).

Установка встраивается в участки по ремонту труб, имеющие оборудование для дефектоскопии и измерения длины труб, при этом обмен информацией и клеймение труб осуществляется в автоматическом режиме работы, с помощью программируемого контроллера.

Преимущества:

Обеспечивается большое количество информации и хорошее ее чтение, в том числе на трубах в штабелях;

Хорошее качество маркировки, т.к. клеймение выполняется на механически обработанной поверхности;

Сохранность маркировки при эксплуатации труб;

Простое и многократное удаление старой маркировки при ремонте труб;

По сравнению с маркировкой на образующей трубы исключаются необходимость зачистки трубы и опасность возникновения микротрещин.

Технические характеристики:

Производительность, труб/час до 30

Диаметр НКТ по ГОСТ 633-80, мм 60, 73, 89; Длина НКТ, м до 10,5

Высота шрифта по ГОСТ 26.008 - 85, мм 4

Глубина отпечатка, мм 0,3 ... 0,5

Инструмент клейма твердосплавные ГОСТ 25726-83 с доработкой

Давление сжатого воздуха, МПа 0,5 ... 0,6

Габаритные размеры, мм 9800 × 960 × 1630; Масса, кг 2200

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА ТРУБ ДЛЯ ЦЕХА РЕМОНТА НКТ

Предназначена для цехов с поточными линиями ремонта НКТ по операциям с помощью командоконтроллеров.

С помощью персональных компьютеров, объединенных в локальную сеть с контроллерами, выполняются функции:

Учет поступающих пакетов НКТ в ремонт;

Формирование сменно-суточных заданий на запуск пакетов НКТ в обработку;

Текущий учет прохождения труб по важнейшим операциям потока, учет ремонта НКТ за сутки и сначала месяца;

Учет отгрузки пакетов НКТ с начала месяца;

Ведение статистики ремонта НКТ по заказчикам и скважинам;

Составление баланса обработки партии НКТ.

Техническое обеспечение системы:

1. ПЭВМ Рentium III в программном исполнении;

1-2 ПЭВМ Рentium III для руководства цеха;

1. ПринтерНРLaserjet (Printer/Copier/Seanner);

1. Источник бесперебойного питания. Сетевая арматура и кабели связи.

УСТАНОВКА ОЧИСТКИ НАСОСНЫХ ШТАНГ

Опытная установка очистки горячим воздухом от загрязнений буровых штанг после их эксплуатации на нефтепромыслах.

Очистка производится в процессе непрерывного протягивания штанги через блок форсунок, где происходит разогрев штанги до температуры плавления нефтерподуктов и сдувание их с поверхности штанги струей горячего сжатого воздуха.

Технические характеристики:

Производительность, шт/мин до 30

Скорость движения штанг (регулируемая), м/мин 2 ... 4

Давление воздуха с сети, МПа 0,6

Рабочая температура воздуха (регулируемая), °С 150 ... 400

Расход воздуха, м 3 /час 200

2.8 Внедрение нового оборудования для обслуживания и ремонта НКТ

На сегодняшний день разработаны различные технологии восстановления и ремонта НКТ, рассмотрим одну из них. Это технология восстановления и ремонта НКТ при помощи упрочнения и нанесения твёрдого антизадирного покрытия на резьбовые концы труб и муфт, так называемая технология НТС.

Технология «НТС» включает в себя операции:

Восстановление резьбы без отрезания концов НКТ;

Упрочнение резьбы;

Нанесение специальных покрытий на резьбу;

100% неразрушающий контроль 4 физическими методами.

Дополнительно к существующему оборудованию вводится станок ультразвуковой обработки, и агрегат нанесения антизадирного покрытия.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СТАНОК МОДЕЛИ 40-7018.

Ультразвуковой станок модели 40-7018 используют для нарезания внутренней и наружной резьбы. В шпиндельную головку станка вмонтирован ультразвуковой преобразователь. При нарезании резьбы метчик одновременно с вращательным движением вокруг оси и поступательным вдоль оси совершает дополнительные колебания с частотой 18-24 кгц и амплитудой в несколько мкм. Для возбуждения колебаний используют ультразвуковой генератор УЗГ-10/22.

Технические характеристики:

Мощность ультразвукового преобразователя, кВт 2,5

Точночть обработки, мкм ± 15 мкм

Габаритные размеры, мм 2740 × 1350 × 1650

Масса, кг 1660

УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ.

Технические характеристики установки:

Выходное напряжение холостого хода - 400 В;

Максимальный ток нагрузки – 150 А;

Напряжение сети – 380 В;

Потребляемая мощность, макс. 40 кВт.

Габаритные размеры, мм 740 × 550 × 650

Вес источника тока 98 кг.

Таким образом, усовершенствованный технологический процесс восстановления и ремонта НКТ будет выглядеть следующим образом:

1. Очистка НКТ от асфальтосмолопарафинов (АСПО).

2. Механическая очистка наружной и внутренней поверхностей НКТ.

3. Шаблонирование НКТ.

4. Отвинчивание муфты НКТ.

5. Неразрушающий контроль тела НКТ (выявление дефектов продольной и поперечной ориентации в теле трубы и определение их координат, определение минимальной толщины стенки трубы, длины трубы, группы прочности трубы).

6. Отрезка дефектных концов НКТ, нарезка резьбы на трубонарезных станках с ПУ.

7. Восстановление и упрочнение резьбы ниппеля трубы.

8. Автоматизированный контроль калибрами резьбы ниппеля.

9. Восстановление и упрочнение резьбы муфты.

10. Автоматизированный контроль калибрами резьбы муфты.

11. Определение группы прочности муфты.

12. Нанесение антизадирного покрытия на резьбу трубы.

13. Навинчивание муфты.

14. Испытание НКТ гидростатическим давлением воды до 30МПа или до 70МПа с акустико-эмиссионным контролем.

15. Измерение длины НКТ и нанесение маркировочной надписи на трубу в соответствии с требованиями API, DIN, ГОСТ.

16. Консервация резьбовых элементов НКТ и установка на них предохранительных деталей.

3 . Экономическая часть

3.1 Расчет экономического эффекта внедрения нового оборудования

Ремонт НКТ по ресурсосберегающей технологии НТС осуществляется в соответствии с (ТУ 1327-002-18908125-06) и обеспечивает сокращение совокупных затрат на содержание фонда НКТ в 1,8 – 2 раза за счет:

Восстановления резьбы ниппеля и муфт у 70% труб без отрезания резьбовых концов и укорачивания тела трубы, благодаря ультразвуковой обработке ресурс упрочненной резьбы выше, чем новой;

Увеличения более чем в 10 раз (гарантии до 40 СПО для фондовой НКТ и свыше 150 СПО для технологической НКТ при условии соблюдения РД 39-136-95) ресурса износостойкости резьбы отремонтированных труб по сравнению с ресурсом резьбы новых труб;

Сокращения в 2-3 раза объемов закупки новых НКТ за счет увеличения срока эксплуатации НКТ после восстановления.

Таб. 3.1 Показатели экономической деятельности цеха по ремонту НКТ

Показатели	Годы			% соотношение 2009г. к 2007г. (в %)
	2007	2008	2009
Количество отремонтированных насосно-компрессорных труб (НКТ), шт. в год	110 000	80 000	140 000	127
Выручка от реализации НКТ, тыс. руб.	3 740 000	2 720 000	4 760 000	127
Себестоимость выполненных работ, тыс. руб.	3 366 000	2 448 000	4 284 000	127
Среднегодовая стоимость основных фондов, тыс. руб.	130 000	126 000	186 000	143
Фонд заработной платы, тыс. руб.	3 000	1 920	3 810	127
Среднесписочная численность работников, чел.	20	16	20	100
Прибыль от реализации услуг, тыс. руб.	374 000	272 000	476 000	127
Рентабельность реализации услуг, затраты на рубль товарной продукции	0,9	0,9	0,9	100

Основную прибыль предприятие получает за счет реализации товарной продукции, которая составляет количество отремонтированных насосно-компрессорных труб. Прибыль от реализации данной товарной продукции зависит от нескольких факторов: объёма реализации, себестоимости и уровня среднереализационных цен. Рассматривая результаты данной работы, необходимо отметить, что в течение нескольких лет цены как на продукцию, так и на материальные ресурсы, необходимые на производство этой продукции, могут изменяться. Но, если основная пропорция сохраняется, ввод коэффициентов инфляции необязателен.

Данные таблицы 3.1 показывают, что с 2007 по 2008 года количество отремонтированных труб снизилось на 30 тыс. штук. С введением нового оборудования в2009 году объем услуг увеличился до 140 тыс. штук в год, что составляет на 60 тыс. штук больше. Соответственно, и выручка от реализации данных услуг увеличилась за счет большего объема и составила в 2009 году 4760000 тыс. рублей, что на 2040000 тыс. рублей больше, чем в предыдущем году.

Сумма инвестиций, потраченных на новое оборудование, а также затраты на доставку, монтаж, техническую подготовку, наладку и освоение производства составили 60000 тыс. рублей, что увеличило сумму основных фондов.

Если на единицу продукции себестоимость осталась на прежнем уровне, то в целом на весь объем товарной продукции она увеличилась. Численность работников увеличилась незначительно и составила 20 человек.

Исходя из показателя рентабельности, который составляет соотношение прибыли от реализации продукции к себестоимости ее производства, данные работы приносят прибыль 10 %, а в суммовом варианте это составляет в 2009 году 476000 тыс. рублей, что на 204000 тыс. рублей больше, чем в 2008 году.

3.2 Расчет экономической эффективности проекта

Экономическая эффективность – это соизмерение полученного эффекта с произведенными затратами. Численно эффективность выражается отношением величины получаемого эффекта к сумме затрат, определивших возможность получения этого эффекта. Оценка экономической эффективности капитальных вложений (единовременных затрат или инвестиций) производится по системе показателей. В данном случае, основными показателями являются цена услуг, прибыль до и после внедрения оборудования, прирост объема товарной продукции после внедрения, производительность труда после внедрения и прибыль на единицу товарной продукции.

Таблица 3.2 Показатели экономической эффективности

V 1 – количество отремонтированных насосно-компрессорных труб в

год до внедрения

V 2 – количество отремонтированных насосно-компрессорных труб в

год после внедрения

р – цена единицы продукции, р = 34 000 руб.

β 1 – выручка от реализации НКТ до внедрения, тыс. руб.

β 2 – выручка от реализации НКТ после внедрения, тыс. руб.

β 1 = V 1 × р

β 1 = 95000 × 34000 = 3230000

β 2 = V 2 × р

β 2 = 140000 × 34000 = 4760000

S 1 = себестоимость до внедрения, тыс. руб.

S 2 = себестоимость после внедрения, тыс. руб.

Р 1 = прибыль от реализации услуг до внедрения, Р 1 = 323000 тыс.руб.

Р 2 = прибыль от реализации услуг после внедрения, Р 2 =476000 тыс.руб.

S 1 = β 1 – Р 1

S 1 = 3230000 – 323000 = 2907000

S 2 = β 2 – Р 2

S 2 = 4760000 – 476000 = 4284000

И – стоимость оборудования, И = 60 000 тыс. руб.

r 1 – численность работников до внедрения, r 1 = 18 чел.

r 2 – численность работников до внедрения, r 2 = 20 чел.

t 1 – производительность труда до внедрения, шт.

t 2 – производительность труда до внедрения, шт.

шт.

шт.

Рост производительность труда рассчитывается, как разность между выработкой предприятия до и выработкой предприятия после внедрения нового оборудования.

t 2 – t 1 = 7000 – 5278 = 1722

Р ед.1 – прибыль на единицу продукции до внедрения, руб.

Р ед.2 – прибыль на единицу продукции после внедрения, руб.

Стоимость внедряемого оборудования составляет 60 000 тыс. руб.

И = 60000 тыс. руб.

Основной показатель, который лежит в основе данного экономического эффекта – это прирост объема производства, т.е. увеличение объема выпуска отремонтированных насосно-компрессорных труб на 45 000 штук в год.

V доп. – дополнительный объем продукции

V доп. = V 2 – V 1 = 45000 шт.

За счет увеличения объема, увеличилась и выручка от реализации на 1530 тыс. руб.

β ув. = β 2 – β 1

β ув. = 4760000 – 3230000 = 1530000

Соответственно, увеличилась и прибыль, так как количество работников практически не изменилось, и себестоимость на единицу осталась на прежнем уровне. До внедрения предприятие получало прибыль в сумме 323 000 тыс. руб. в год, а после внедрения – 476 000 тыс. руб. в год.

Р доп. = V доп. × р = 45000 × 3400 = 153 000 000

Р доп. – прибыль, полученная в результате увеличения объема

продукции

Таким образом, условногодовой экономический эффект от внедрения в первый год работы составляет дополнительную прибыль, полученную предприятием от дополнительного объема за минусом стоимости внедряемого оборудования с затратами за доставку, монтаж, техническую подготовку, наладку и освоение производства.

Э 1 = Р доп. – И

Э 1 = 153000 – 60000 = 93 000 тыс. руб.

Экономический эффект в последующие годы равен сумме дополнительной прибыли.

Э 2… = Р доп. = 153 000 тыс. руб.

Эффективность капитальных вложений достигается при условии, если расчетный коэффициент эффективности Е н больше либо равен нормативному коэффициенту эффективности Е н. Так как в расчете отсутствует нормативный коэффициент эффективности, вычисляем только расчетный Е н.

Где:р – цена единицы продукции

S ед – себестоимость единицы продукции

V 2 – количество отремонтированных насосно-компрессорных труб в год после внедрения

И – стоимость инвестиций

Срок окупаемости инвестиций – это срок, за который можно возвратить инвестированные в проект средства, т.е. это период времени начиная с которого первоначальные вложения и другие затраты, связанные с инвестиционным проектом, покрываются суммарными результатами от его осуществления.

Зная доходы от инвестиций в первый год работы оборудования, высчитываем срок окупаемости:

Где:Т р – срок окупаемости

И – стоимость инвестиций

Э 1 – доход в первый год

Таким образом, срок окупаемости данного проекта составляет меньше года.

3.3 Сегментация рынка данной отрасли

Когда трубы несколько лет назад стали дорожать, стало нецелесообразно покупать новые НКТ, дешевле было ремонтировать старые, поэтому наблюдался рост спроса на комплексы по очистке и ремонту НКТ. Сейчас металл подешевел с 45-50 тыс. руб. за тонну НКТ до 40-42 тыс. руб. Это не такое критичное снижение, но спрос на оборудование упал. Комплексный цех стоит около 130 млн. руб., его окупаемость при полной загрузке составляет 1-1,5 года в зависимости от уровня оплаты труда персонала. Ремонт одной НКТ обходится в 5-7 раз дешевле, чем закуп новой, а ресурс отремонтированной трубы – 80%. Вообще, ресурс работы НКТ зависит от глубины скважины, загрязненности нефти и т.п. В некоторых скважинах трубы стоят по 3-4 месяца, и их уже надо доставать, в других, которые выдают почти чистое топливо, они могут работать и 10 лет.

3.3.1 Маркетинговая стратегия

Характеристики ремонта НКТ: Ремонт НКТ по технологии НТС соответствует требованиям ГОСТ 633-80 и РД 39-136-95. В техпроцессе дополнительно присутствуют специальные операции (восстановление резьбы без отрезания концов, упрочнение резьбы и нанесение антизадирного покрытия), позволяющие на 40-60% сократить потери длины трубы и в 5-7 раз увеличить износостойкость резьбы по сравнению с ресурсом резьбы новых труб заводской поставки. При ремонте производится глубокая очистка труб от АСПО, твердых отложений и ржавчины, что создает необходимые условия для достоверной дефектоскопии тела НКТ четырьмя взаимодополняющими методами неразрушающего контроля.

Отзывы ОАО «Самотлорнефтегаз» (ТНК-ВР) после эксплуатации отремонтированных по новой технологии НТС НКТ за 2008-2009гг.

Характеристики готовой продукции отремонтированных НКТ:

Аварийность – обрывов по резьбе нет;

Герметичность – соответствует требованиям РД;

Ресурс СПО: контрольная технологическая подвеска из 248 труб, отремонтированных по технологии НТС, за период 2008-2009гг. прошла 183 СПО и продолжает эксплуатироваться.

Заключение: Технология ремонта НКТ ЗАО «НТС-Лидер» отвечает требованиям ОАО «Самотлорнефтегаз» и может быть рекомендована к использованию другими предприятиями.

Томскнефть ВНК (Роснефть) "О результатах внедрения технологии "НТС" ремонта НКТ в ОАО "Томскнефть" ВНК за 2008-2009гг."

За 2008-2009гг. на комплексе "НТС-200" отремонтировано свыше 400 тыс. штук НКТ. Из них более 70 тыс. штук НКТ возвращено в эксплуатацию из труб, списанных старой технологией ремонта и накопленных в течение нескольких лет.

Эксплуатационные характеристики отремонтированных по технологии «НТС» НКТ показали высокие результаты. Для примера, в первое полугодие 2008г. более 50 тыс. штук труб, отремонтированных по технологии «НТС», было использовано 85-тью бригадами ПРС и КРС в качестве технологического инструмента для проведения ремонтных работ на скважинах. Средний ресурс резьбы этих труб при проведении спуско-подъемных операций (СПО) составил более 60 СПО и эксплуатируются до сих пор.

Подтвержденные практикой высокие показатели износостойкости резьбы позволили уже 2008г. дважды внести изменения в разделы регламента ОАО «Томскнефть» ВНК, касающиеся отбраковки НКТ при проведении ПРС и КРС. Нормативное число СПО труб, прошедших технологию «НТС», увеличено с 3 до 20 СПО для б/у труб и с 6 до 40 СПО для новых труб.

В 2008г. объем закупки новых труб составил 12 тыс. тонн, в 2009г. – 10 тыс. тонн. Фактически остатки объемов новых труб 2003-2004гг. составили на складах Нефтяной Компании на третий квартал 2009г. около 2 тыс. тонн. Таким образом, за два года работы по технологии НТС позволили значительно сократить затраты на закупку новой трубы на 2010 год.

Экономический эффект от применения технологии «НТС» составил за два года более 14млн.$. Инвестиционные затраты окупились в течение первого года эксплуатации комплекса «НТС-200». Затраты снижены благодаря увеличению срока службы НКТ, уменьшению потерь длины труб из-за восстановления более 60% резьбы мощным ультразвуком, а также из-за вовлечения в оборот части объемов НКТ, списанных старой технологией ремонта и накопленных в течение нескольких лет.

Качество и экономические показатели ремонта НКТ по технологии НТС получили высокую оценку в Компании. Поэтому в 2008г. было принято решение о закупке передвижного комплекса «НТС-П» для обслуживания Игло-Талового месторождения ОАО «Томскнефть» ВНК. Передвижной комплекс пущен в эксплуатацию в сентябре 2009г.

Снижение затрат Компании безусловно связано также с решением Руководства ОАО «Томскнефть» ВНК передать ремонт НКТ специализированной организации – ЗАО «НТС-Лидер», владеющей квалифицированными людскими ресурсами и материально-технической базой для обслуживания и поддержания высокого качества ремонта и производительности комплекса «НТС-200».

ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь ТПП Когалымнефтегаз "О проведении испытаний НКТ с упрочненой резьбой 2008г."

С целью изучения износостойкости резьбовых соединений, в ТПП «Когалымнефтегаз» проведены испытания НКТ с упрочненной резьбой производства ЗАО «НТС-Лидер». Испытания 10 НКТ Д73 показали отсутствие выявленных дефектов после проведения 50 полных СПО (50 раз свинчивание и 50 раз развенчивание). В настоящее время НКТ с упрочненной резьбой используются в составе подвески УЭЦН на 3-х добывающих скважинах ТПП «Когалымнефтегаз».

3.3.2 Стратегия на развитие услуги

Основными потребителями трубной продукции являются дочерние предприятия ТНК-ВР, в том числе ОАО «Удмуртнефть» г. Ижевск, ОАО «Белкамнефть» г. Краснокамск, ОАО «Оренбургнефть» г. Бузулук, ОАО «Саратовнефтегаз» г.Саратов, ОАО «Нижневартовское НГДП» г.Нижневартовск, ОАО «Роснефть» г.Усинск, ОАО «Нижневолжскнефть» г.Жирновск.

Трубы производятся следующих условных размеров: 60мм, 73мм и 89мм, групп прочности «Д», «К» и «Е».

Кроме этого, цех производит насосно-компрессорные трубы с упрочненным защитным покрытием резьбовой ниппельной части. Упрочнение и повышение герметичности резьбового соединения обеспечивается за счет применения метода воздушно-плазменного напыления металлических порошковых соединений, что придаёт резьбе большую износостойкость и герметичность, не изменяя при этом геометрию профиля резьбы и свойств металла.

Данные трубы успешно применяются в ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», на Самотлорском НГДУ-1 в г. Нижневартовске (прошли более 115 СПО), в Удмуртии (прошли более 150 СПО).

Также цех осуществляет инспектирование и ремонт НКТ, инспектирование насосных штанг, инспектирование и ремонт ШГН в соответствии с Техническими Требованиями действующих ГОСТ и РД. По согласованию с потребителем на ниппельную часть как новой, так и ремонтной насосно-компрессорной трубы наносится износостойкое покрытие.

4.Безопасность жизнедеятельности

4.1 Вредные и опасные факторы производства

На работников цехов по обслуживанию и ремонту НКТ в процессе их трудовой деятельности могут воздействовать опасные (вызывающие травмы) и вредные (вызывающие заболевания) производственные факторы. Опасные и вредные производственные факторы (ГОСТ 12.0.003-74) подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

К опасным физическим факторам относятся: движущиеся машины и механизмы; различные подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования (приводные и передаточные механизмы, режущие инструменты, вращающиеся и перемещающиеся приспособления и др.); отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента, электрический ток, повышенная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов и т.д.

Вредными для здоровья физическими факторами являются: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука и различных излучений - тепловых, ионизирующих, электромагнитных, инфракрасных и др. К вредным физическим факторам относятся также запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочих мест, проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока.

Химические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия на организм человека подразделяются на следующие подгруппы: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие (вызывающие аллергические заболевания), канцерогенные (вызывающие развитие опухолей), мутогенные (действующие на половые клетки организма). В эту группу входят многочисленные пары и газы: пары бензола и толуола, окись углерода, сернистый ангидрид, окислы азота, аэрозоли свинца и др., токсичные пыли, образующиеся, например, при обработке резанием бериллия, свинцовистых бронз и латуней и некоторых пластмасс с вредными наполнителями. К этой группе относятся агрессивные жидкости (кислоты, щелочи), которые могут причинить химические ожоги кожного покрова при соприкосновении с ними.

К биологическим опасным и вредным производственным факторам относятся микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и макроорганизмы (растения и животные), воздействие которых на работающих вызывает травмы или заболевания.

К психофизиологическим опасным и вредным производственным факторам относятся физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов слуха, зрения и др.).

Между вредными и опасными производственными факторами наблюдается определенная взаимосвязь. Во многих случаях наличие вредных факторов способствует проявлению травмоопасных факторов. Например, чрезмерная влажность в производственном помещении и наличие токопроводящей пыли (вредные факторы) повышают опасность поражения человека электрическим током (опасный фактор).

Уровни воздействия на работающих вредных производственных факторов нормированы предельно-допустимыми уровнями, значения которых указаны в соответствующих стандартах системы стандартов безопасности труда и санитарно-гигиенических правилах.

Предельно допустимое значение вредного производственного фактора (по ГОСТ 12.0.002-80) - это предельное значение величины вредного производственного фактора, воздействие которого при ежедневной регламентированной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к снижению работоспособности и заболеванию как в период трудовой деятельности, так и к заболеванию в последующий период жизни, а также не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье потомства.

4.2 Методы и средства защиты от вредных и опасных факторов

Рассмотрим методы и средства защиты от вредных и опасных производственных факторов в цехе по обслуживанию и ремонту НКТ.

Механизация и автоматизация производства

Основной целью механизации является повышение производительности труда и освобождение человека от выполнения тяжелых, трудоемких и утомительных операций. В зависимости от рода работ и степени оснащения производственных процессов техническими средствами различают частичную и комплексную механизацию, которая создает предпосылки для автоматизации производства.

Автоматизация производственных процессов является высшей формой развития производственных процессов, при которой функции управления и контроля за производственными процессами передаются приборам и автоматическим устройствам.

Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию.

Дистанционное наблюдение и управление позволяет избежать необходимости пребывания персонала в непосредственной близости от агрегатов и применяется там, где присутствие человека затруднено, или невозможно, или для его безопасности нужны сложные средства защиты.

Дистанционное наблюдение осуществляется визуально либо с помощью телесигнализации.

Для визуального наблюдения используется промышленное телевидение, которое позволяет распространить зрительный контроль на недоступные, труднодоступные и опасные участки производства.

Оградительные средства защиты

Препятствуют попаданию человека в опасную зону или распространению опасных и вредных факторов. Оградительные устройства делятся на три группы: стационарные, передвижные и переносные.

Предохранительные устройства защиты

Служат для автоматического отключения оборудования при возникновении аварийных режимов.

Блокировочные устройства исключают возможность проникновения человека в опасную зону.

По принципу действия подразделяются на механические, электрические и фотоэлементные.

Устройства сигнализации

Предназначены для сообщения персоналу о возникающих аварийных ситуациях. Сигнализация может быть звуковая, светозвуковая и одоризационная (по запаху).

Для световой сигнализации используют измерительные приборы. Для звуковой - звонки и сирены. При одоризационной сигнализации в газы добавляют ароматические углеводороды, имеющие резкий запах при сравнительно малых концентрациях.

В красный цвет окрашиваются извещающие о нарушениях безопасности сигнальные лампочки и внутренние поверхности оградительных устройств (дверей, ниш и т.д.). В желтый цвет окрашивается оборудование, неосторожное обращение с которым представляет опасность для работающих, транспортное и подъемно-транспортное оборудование, элементы грузозахватных приспособлений. Зеленый цвет применяется для сигнальных ламп, дверей, световых табло, запасных или эвакуационных выходов.

Знаки безопасности

Разделяются на четыре группы: запрещающие, предупреждающие, предписывающие и указательные.

Средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяют на классы:

Средства нормализации воздушной среды производственных помещений и рабочих мест (от повышенного или пониженного барометрического давления и его резкого изменения, повышенной или пониженной влажности воздуха, повышенной или пониженной ионизации воздуха, повышенной или пониженной концентрации кислорода в воздухе, повышенной концентрации вредных аэрозолей в воздухе);

Средства нормализации освещения производственных помещений и рабочих мест (пониженной яркости, отсутствия или недостатка естественного света, пониженной видимости, дискомфортной или слепящей блескости, повышенной пульсации светового потока, пониженного индекса цветопередачи);

Средства защиты от повышенного уровня электромагнитных излучений;

Средства защиты от повышенной напряженности магнитных и электрических полей;

Средства защиты от повышенного уровня шума;

Средства защиты от повышенного уровня вибрации (общей и локальной);

Средства защиты от поражения электрическим током;

Средства защиты от повышенного уровня статического электричества;

Средства защиты от повышенных или пониженных температур поверхностей оборудования, материалов, заготовок;

Средства защиты от повышенных или пониженных температур воздуха и температурных перепадов;

Средства защиты от воздействия механических факторов (движущихся машин и механизмов; подвижных частей производственного оборудования и инструментов; перемещающихся изделий, заготовок, материалов; нарушения целостности конструкций; обрушивающихся горных пород; сыпучих материалов; падающих с высоты предметов; острых кромок и шероховатостей поверхностей заготовок, инструментов и оборудования; острых углов);

Средства защиты от воздействия химических факторов

Средства защиты от воздействия биологических факторов;

Средства защиты от падения с высоты.

4.3 Инструкции по технике безопасности и охране труда для работника цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

4.3.1 Инструкция по охране труда является основным документом, устанавливающим для рабочих правила поведения на производстве и требования безопасного выполнения работ.

4.3.2. Знание Инструкции по охране труда обязательно для рабочих всех разрядов и групп квалификации, а также их непосредственных руководителей.

4.3.3. Администрация предприятия (цеха) обязана создать на рабочем месте условия, отвечающие правилам по охране труда, обеспечить рабочих средствами защиты и организовать изучение ими настоящей Инструкции по охране труда.

На каждом предприятии должны быть разработаны и доведены до сведения всего персонала безопасные маршруты следования по территории предприятия к месту работы и планы эвакуации на случай пожара и аварийной ситуации.

4.3.4. Каждый рабочий обязан:

Соблюдать требования настоящей Инструкции;

Немедленно сообщать своему непосредственному руководителю, а при его отсутствии - вышестоящему руководителю о происшедшем несчастном случае и обо всех замеченных им нарушениях требований инструкции, а также о неисправностях сооружений, оборудования и защитных устройств;

Помнить о личной ответственности за несоблюдение требований техники безопасности;

Обеспечивать на своем рабочем месте сохранность средств защиты, инструмента, приспособлений, средств пожаротушения и документации по охране труда.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ выполнять распоряжения, противоречащие требованиям настоящей Инструкции.

4.3.5. К работе на данную рабочую профессию допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие предварительный медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний к выполнению вышеуказанной работы.

4.3.6. Рабочий при приеме на работу должен пройти вводный инструктаж. До допуска к самостоятельной работе рабочий должен пройти:

Первичный инструктаж на рабочем месте;

Проверку знаний настоящей Инструкции по охране труда; действующей Инструкции по оказанию первой помощи пострадавшим в связи с несчастными случаями при обслуживании энергетического оборудования; по применению средств защиты, необходимых для безопасного выполнения работ; ПТБ для рабочих, имеющих право подготавливать рабочее место, осуществлять допуск, быть производителем работ, наблюдающим и членом бригады в объеме, соответствующем обязанностям ответственных лиц ПТБ;

обучение по программам подготовки по профессии.

4.3.7. Допуск к самостоятельной работе должен оформляться соответствующим распоряжением по структурному подразделению предприятия.

4.4 Расчет освещения и вентиляции

Существует три приема освещения - естественное, искусственное и совмещенное. При выборе освещения руководствуются требованиями к освещению, вытекающими из технологии производства, режима работы цеха и данных о климате места строительства.

На выбор системы естественного освещения и размеров светопроемов большое влияние оказывает продолжительность пользования естественным светом при различных режимах работы цеха. Увеличение времени работы при естественном свете связано с регулярным уходом за остеклением (очистка, смена стекла). Для этой цели при проектировании цеха необходимо предусматривать устройства, обеспечивающие удобный подход к остеклению (в виде тележек, люлек, решетчатых мостиков и др.). Эти же устройства целесообразно использовать и для ухода за осветительными приборами.

При проектировании естественного освещения производственных зданий необходимо учитывать затеняющее действие оборудования и строительных конструкций. Для этого вводится коэффициент затенения, который представляет отношение фактической освещенности в данной точке помещения к расчетной при отсутствии в цехе оборудования и несущих конструкций.

Численное среднее значение этого коэффициента при светлой отделке цеха и оборудования составляет для механических цехов 0,80.

Роль искусственного освещения возрастает в производственных помещениях с недостаточным естественным освещением и становится решающей в помещениях без естественного света. Это могут быть, например, бесфонарные и безоконные одноэтажные здания, а также многоэтажные здания большой ширины (48м и более).

Искусственное освещение цехов решается в виде систем общего и комбинированного освещения, когда к общему добавляется местное освещение рабочих мест. В архитектурном отношении наиболее рациональна система общего освещения, имитирующая при соответствующем решении дневное освещение цехов. В этой системе осветительные приборы обычно располагаются в верхней зоне помещения (на потолке, фермах и т. д.).

Осветительные устройства при системе общего освещения могут быть мобильного вида (подвесные) и стационарного; их называют осветительными установками встроенного типа.

Общее освещение обычно применяется в цехах, где работы производятся по всей площади и не требуют большого зрительного напряжения. При точных работах с высокими требованиями к качеству освещения целесообразно применять комбинированную систему освещения рабочих поверхностей.

Для использования тепла, образующегося в осветительных приборах, целесообразно совмещение в них светотехнических функций с функциями вентиляции и кондиционирования воздуха. Большой экономический эффект такие комбинированные осветительные приборы дают при высоких уровнях освещенности в помещениях (1000 лк и более). В этих осветительных установках большая часть излучаемого лампами тепла отводится системой вентиляции; это позволяет значительно уменьшить мощность установок для кондиционирования и вентилирования воздуха и улучшает условия работы источииков света.

Приборы общего освещения располагают в цехах двумя способами: равномерно, когда требуется создать одинаковую освещенность по всей площади цеха; локализовано, когда требуется обеспечить различные освещенности в разных участках цеха.

В первом случае применяются осветительные приборы одного типа с лампами одинаковой мощности, которые монтируются на одной высоте и равных расстояниях друг от друга. При локализованном приеме освещения осветительные приборы могут быть (в зависимости от расположения оборудования и его характера) разного типа с неодинаковой высотой подвеса и лампами различной мощности. Локализованное освещение весьма экономично и в зрительном отношении более рационально.

Для приближенного расчета необходимого числа люминесцентных ламп пользуются методом удельной мощности, т. е. мощности, необходимой на 1м 2 площади цеха.

Расчётная площадь цеха F цеха р. = 2234,28м 2 .

Шаг колонн выберем 12м×12м. Таким образом. Фактическая площадь цеха составит 2592м 2 .

Исходя из технологической цепочки обслуживания и ремонта НКТ выбираю общее освещение люминисцентными лампами ДРЛ

Лампы ртутные дуговые типа ДРЛ - газоразрядные ртутные лампы высокого давления, применяются для уличного освещения и освещения больших производственных площадей.

Согласно СНиП 23-05-95 «ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ» норма освещённости для механических цехов составляет 200лк.

Световой поток лампы ДРЛ-250 составляет 13200лк, таким образом, для освещения цеха площадью S=2234,28м 2 необходимо 40 ламп ДРЛ-250.

По норме освещённости выбираем удельную мощность освещения

Р уд = 16Вт/м 2

Определяем общую мощность освещения:

Р общ = Р уд · S

Р общ = 16 · 2234,28 = 34560Вт

Намечаем 108 светильников по 36 ламп в каждом ряду, тогда мощность одной лампы определим по формуле:

Р = (Р уд · S)/N

где, N- количество светильников

Р ==(16 · 2234,28)/108= 331Вт

Следовательно выбираем светильники с лампами ДРЛ мощность 400Вт

Р осв = Р л · N

Р осв = 400 · 108 = 43200Вт

Расчёт вентиляции

Существует два типа вентиляции – общеобменная и местная (местные отсосы и т.п.). Общеобменная вентиляция прекрасно справляется только с тепловыделениями, т.е. когда нет поступления значительных вредностей в атмосферу цеха.

Если при производстве выделяются газы, пары и пыль применяют смешанную вентиляцию – общеобменная плюс местные отсосы.

Однако, бывают случаи, когда практически отказываются от общеобменной вентиляции. Такое происходит на предприятиях со значительными пылевыделениями и в случае выделения особо вредных веществ. В обоих случаях мощная общеобменная вентиляция может разнести пыль или вредности по объему цеха, поэтому основу составляет вытяжная промышленная вентиляция.

Вообще, общая концепция построения вентиляции промышленных объектов – удалить максимум вредности с помощью метных отсосов (а это основа, на которой строится вытяжная промышленная вентиляция), а оставшиеся вредности разбавить в помещении свежим воздухом, чтобы довести концентрацию вредностей до предельно допустимых концентраций. Если вы поймете эту идею, вы поймете суть проектирования промышленной вентиляции.

Поскольку выделения вредностей чаще всего сопровождается тепловыделениями, поэтому частицы загрязнений (которые не попали в местный отсос) уходят наверх, под потолок. Именно поэтому под потолком цехов находится зона с максимальными загрязнениями, а внизу – с минимальными. В связи с этим и вентиляция промышленных помещений устроена чаще всего следующим образом – приток подается вниз, в рабочую зону, а общеобменная вытяжка – под кровлей. Однако, когда выделяется тяжелая пыль, то она оседает сразу, создавая максимальную загрязненность внизу.

Существует главное правило вентиляции цехов и любой промышленной вентиляции: «Подавай воздух в чистую зону и извлекай из грязной»

Второе правило: Проектирование промышленной вентиляции должно стремиться к минимизации расходов воздуха с помощью максимального укрытия источников вредностей.

Определение расхода воздуха местного отсоса: При проектировании местных отсосов нужно руководствоваться главнейшим правилом – отсос должен иметь такую форму и должен быть так расположен, чтобы вытягиваемый поток вредностей не проходил через область дыхания человека.

Расчет системы вентиляции в общем случае проводится так:

1. Определяется количество воздуха, необходимое для эффективной работы отсосов.

2. Вытягиваемый через отсосы воздух компенсируется таким же притоком.

3. В дополнение к этому, проектируется общеобменная вентиляция с кратностью 2-3.

При данном типе производства целесообразно установление индивидуальных отсосов на каждую технологическую единицу оборудования.

Обычно расход воздуха через отсасывающую воронку, подсоединяемую к сплошному кожуху или укрытию, находится в пределах 1000-1700 м 3 /ч. Дополнительно к индивидуальным отсосам установим общеобменную вентиляцию через бортовые, верхнебоковые и др. отсосы. Расход воздуха в этом случае составляет 6000-9000 м 3 /ч с 1м 2 .

4.5 Экологическая безопасность

Сбор и хранение отходов производства в цехах по обслуживанию и ремонту НКТ требует специальной подготовки с точки зрения экологической безопасности и знания требований техники безопасности для предотвращения нанесения ущерба окружающей природной среде и травмирования работников производства.

Предельное количество отходов разрешенных к накоплению на территории предприятия определяется по согласованию с управлением природных ресурсов на основании классификации отходов:

По классу опасности веществ-компонентов отходов;

По их физико-химическим свойствам (агрегатному состоянию, летучести, реакционной способности);

Накопление и хранение отходов на территории предприятия допускается временно в следующих случаях:

При использовании отходов в следующем технологическом цикле с целью их полной утилизации;

Накопление необходимого минимального количества отходов для вывоза их на переработку; - накопление отходов в емкостях между периодами их обслуживания.

В ходе технологических процессов производства на каждом предприятии образуются отходы производства и потребления. Отходы собираются в специально определенных местах с соблюдением всех необходимых мер безопасности.

При заполнении контейнеров производится определение объема накопленных отходов, который регистрируется в специальном журнале ОТХ-1, ОТХ-2.

По мере накопления отходы направляются на утилизацию в специализированные организации или на городской полигон для захоронения.

На предприятии должен осуществляться селективный (раздельный) сбор отходов (нефтезагрязненные, промышленные, металлолом, ТБО и т.д.). Промышленные отходы собираются тоже раздельно.

Места временного хранения должны быть оборудованы согласно санитарным нормам.

Все контейнеры и емкости должны быть покрашены, подписаны, указан объем и вместимость (м3, тонн, штук).

Все контейнеры и накопители должны быть установлены на твердом покрытии (бетон, асфальт и др.)

На предприятии запрещается захламление территории производственных баз, помещений и прилегающих к ним территорий промышленными и бытовыми отходами.

4.6 Пожарная безопасность

Одно из основных правил пожарной безопасности в цехе по обслуживанию и ремонту НКТ - содержание производственных объектов в чистоте и порядке. Производственная территория не должна загрязняться легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, а также мусором и отходами производства. Легковоспламеняющиеся и горючие и горючие жидкости не должны храниться в открытых ямах и амбарах.

Дороги, проезды и подъезды к производственным объектам, водоемам, пожарным гидрантам и средствам пожаротушения следует поддерживать в надлежащем состояние. У пожарных гидрантов должны устанавливаться надписи-указатели.

На территории цеха запрещается разведение костров, кроме мест, где это разрешено приказом руководителя предприятия по согласованию с местной пожарной охраной. На пожароопасных и взрывоопасных объектах запрещается курение и вывешиваются предупреждающиеся надписи: "Курить запрещается".

Руководители предприятий и организаций в чьём непосредственном подчинении находятся цеха обязаны:

Создать пожарно-техническую комиссию и добровольные пожарные формирования (ДПФ), а также обеспечить их регулярную работу в соответствии с действующими положениями.

Обеспечить разработку, а также выполнение мероприятий, направленных на повышение пожарной безопасности, с выделением необходимых ассигнований на утвержденные мероприятия.

Установить соответствующий их пожарной опасности противопожарный режим на территории, в производственных помещениях (цехах, лабораториях, мастерских, складах и т.п.), а также в административных и вспомогательных помещениях.

Определить конкретный порядок организации и проведения сварочных и других огнеопасных работ при ремонте оборудования

Установить порядок регулярной проверки состояния пожарной безопасности предприятия, исправности технических средств тушения пожара, систем водоснабжения, оповещения, связи и других систем противопожарной защиты. Принимать необходимые меры к устранению обнаруженных недостатков, которые могут привести к пожару.

Назначить ответственных лиц за пожарной безопасностью по каждому производственному участку и помещению и разграничить зоны обслуживания между цехами для постоянного надзора работниками предприятия за техническим состоянием, ремонтом и нормальной эксплуатацией оборудования водоснабжения, установок обнаружения и тушения пожара, а также других средств пожаротушения и пожарной техники.

Таблички с указанием фамилии и должности лица, ответственного за пожарную безопасность, должны быть вывешены на видном месте.

На энергетических предприятиях должны применяться знаки пожарной безопасности, предусмотренные НПБ 160-97 "Цвета сигнальные. Знаки пожарной безопасности.

При нарушениях пожарной безопасности на участке работы, в других местах цеха или предприятия, использовании не по прямому назначению пожарного оборудования каждый работник предприятия обязан немедленно указать об этом нарушителю и сообщить лицу, ответственному за пожарную безопасность, или руководителю предприятия.

Каждый работающий на энергетическом предприятии обязан знать и соблюдать установленные требования пожарной безопасности на рабочем месте, в других помещениях и на территории предприятия, а при возникновении пожара немедленно сообщить вышестоящему руководителю или оперативному персоналу о месте пожара и приступить к его ликвидации имеющимися средствами пожаротушения с соблюдением мер безопасности.

Выбор средств пожаротушения

Производственные, административные, складские и вспомогательные здания, помещения и сооружения должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения (ручными и передвижными): огнетушителями, ящиками с песком (при необходимости), асбестовыми или войлочными покрывалами и др.

Требования к размещению и нормам первичных средств пожаротушения на энергетических предприятиях регламентированы приложением 11.

Первичные средства пожаротушения, находящиеся в производственных помещениях, лабораториях, мастерских, складах и других сооружениях и установках передаются на сохранность начальникам цехов, мастерских, лабораторий, складов и другим должностным лицам соответствующих структурных подразделений предприятий.

Регулярный контроль за содержанием, поддержанием хорошего эстетического вида и постоянной готовностью к действию огнетушителей и других первичных средств тушения пожара, находящихся в цехах, мастерских, лабораториях, складах и других сооружениях, должны осуществлять назначенные ответственные лица предприятия, работники объектовой пожарной охраны, члены добровольных пожарных формирований объекта (при отсутствии пожарной охраны).

Для обозначения мест расположения первичных средств пожаротушения следует устанавливать специальные знаки, отвечающие требованиям НПБ 160-97 “Цвета сигнальные. Знаки пожарной безопасности. Виды, размеры, общие технические требования.” на видных местах.

Огнетушители, имеющие полную массу менее 15 кг, должны быть установлены таким образом, чтобы их верхняя часть располагалась на высоте не более 1,5 м от пола; огнетушители имеющие полную массу 15 кг и более, должны устанавливаться на высоте не более 1,0 м от пола. Они могут устанавливаться на полу, с обязательной фиксацией от возможного падения при случайном воздействии. Огнетушители не должны создавать препятствий при перемещении людей в помещениях.

Для размещения первичных средств тушения пожара в производственных и других помещениях, а также на территории предприятия, как правило, должны устанавливаться специальные пожарные щиты (посты).

Одиночное размещение огнетушителей с учетом их конструктивных особенностей допускается в небольших помещениях.

На пожарных щитах (постах) должны размещаться только те первичные средства тушения пожара, которые могут применяться в данном помещении, сооружении или установке. Средства пожаротушения и пожарные щиты должны быть окрашены в соответствующие цвета по действующему Государственному стандарту.

Пожарные щиты (посты) с набором первичных средств тушения пожара и инвентарем (багры, ломы, топоры, ведра и др.) следует применять только на лесоскладах, стройбазах, хозяйственных складах, во временных жилых поселках с деревянными жилыми постройками и т.п.

Порядок обслуживания и применения огнетушителей должен соответствовать техническим условиям предприятий-изготовителей, а также требованиям "Типовой инструкции по содержанию и применению первичных средств пожаротушения на объектах энергетической отрасли" и НПБ 166-97 “Пожарная техника. Огнетушители. Требования к эксплуатации”.

Запорная арматура (краны, рычажные клапаны, крышки горловин) углекислотных, химических, воздушно-пенных, порошковых и других огнетушителей должна быть опломбирована.

Использованные огнетушители, а также огнетушители с сорванными пломбами должны быть немедленно изъяты для проверки или перезарядки.

Пенные огнетушители всех типов, расположенные на улице или в холодном помещении, с наступлением морозов должны быть перенесены в отапливаемое помещение, а на их месте установлены знаки с указанием нового местонахождения.

Углекислотные и порошковые огнетушители разрешается устанавливать на улице и в не отапливаемых помещениях при температуре не ниже минус 20° С.

Запрещается установка огнетушителей любых типов непосредственно у обогревателей, горячих трубопроводов и оборудования для исключения их нагрева сверх допустимых температур.

Асбестовое полотно, войлок, кошма должны размещаться только в тех местах, где их необходимо применять для защиты отдельного оборудования от огня или изоляции от искр и очагов загорания при аварийной ситуации.

Запрещается использование пожарной техники для хозяйственных, производственных и прочих нужд, не связанных с тушением пожара или обучением добровольных пожарных формирований объекта, рабочих и служащих.

При авариях и стихийных бедствиях, не связанных с пожарами, применять пожарную технику допускается по специально согласованному плану или разрешению органов Государственного пожарного надзора.

Передвижная пожарная техника (мотопомпы и пожарные машины), находящаяся в расчете ДПФ, должна находиться в специальных отапливаемых помещениях и поддерживаться в готовности к работе.

Не реже одного раза в месяц должна проводиться проверка состояния агрегатов с запуском двигателя, о чем делается запись в специальном журнале, хранящемся в помещениях, где установлена эта техника.

Выбор типа огнетушителей, их размещение, эксплуатация и проведение регламентных работ по техническому обслуживанию должны соответствовать требованиям НПБ 166-97 “Пожарная техника. Огнетушители. Требования к эксплуатации”.

Нормы средств пожаротушения согласно РД 153.-34.0-03.301-00 Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий представлены в таблице:

Таблица. 6. Нормы средств пожаротушения

Анализ вредных и опасных факторов

К опасным и вредным производственным факторам при обслуживании и ремонте труб НКТ относятся: шум, подвижные части оборудования, передвигающиеся изделия, острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструментов и оборудования, тепловыделения от электродвигателей, людей, солнца, аэрозоли масла и эмульсии, пары от охлаждающих жидкостей, металлическая и наждачная пыль, лучистое тепло, пары масла и воды, и т.п.

Для обеспечения безопасных условий труда в цехе применяются различные меры:

Воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией;

Защитные экраны и ограждения;

Электронная сигнализация;

Системы видеонаблюдения;

Средства индивидуальной защиты персонала (рукавицы, каски, очки, респираторы и т. д.)

Заключение

В данном дипломном проекте рассмотрен проект цеха по обслуживанию и ремонту насосно-компрессорных труб НКТ, произведён анализ производственной деятельности участка по обслуживанию и НКТ на предприятии нефтяного машиностроения, в части описания состояния с ремонтом НКТ, описания маркетинговой стратегии развития данного сегмента рынка, организации производственного процесса, разработки технологии ремонта НКТ, выбора инструмента, режимов обработки, типа оборудования, экономического обоснования внедрения нового оборудования или технологии, описания безопасных условий труда и экологических требований. Разработаны мероприятия по модернизации производственного процесса. Все предложенные мероприятия обоснованы, рассчитан общий экономический эффект, который получит предприятие в результате их реализации.

В процессе работы над данным курсовым проектом мною были получены навыки в области организации производственного процесса на участке по обслуживанию и ремонту НКТ, экономического обоснования от внедрения нового оборудования. Достаточно глубоко изучены область применении НКТ, конструкция, причины отказов, сегмент рынка применения НКТ и т. д.

Список литературы

1. ГОСТ 633-80Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним.

2. ГОСТ 8732-75. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные.

3. ТУ 14-161-158-95. Трубы насосно-компрессорные типа НКМ и муфты к ним с усовершенствованным узлом уплотнения.

4. ТУ 14-161-159-95. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним в хладостойком исполнении.

5. ТУ 14-3-1032-81. Трубы насосно-компрессорные с термоупрочненными концами.

6. ТУ 14-3-1094-82. Трубы насосно-компрессорные с противозадирным уплотнительным покрытием резьбы муфт.

7. ТУ 14-3-1352-85. Трубы насосно-компрессорные стальные с узлом уплотнения из полимерного материала.

8. ТУ 14-3-1242-83. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним, стойкие к сероводородному растрескиванию.

9. ТУ 14-3-1229-83. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним с улучшенной ходимостью в эксплуатационных колоннах наклонно направленных скважин.

10. ТУ 14-3-999-81. Трубы насосно-компрессорные с улучшенной ходимостью в эксплуатационных колоннах наклонно направленных скважин (наружный диаметр 73мм, толщина стенки 5,5 и 7мм).

11. ПБ 08-624-03 Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности.

12. Сароян А.Е., Щербюк Н.Д., Якубовский Н.В. и др.

Трубы нефтяного сортамента. Справочное руководство. Изд. 2, перераб. и доп. Под ред. Сарояна А.Е.. М., «Недра», 1976. 504 с.

13. Ишмурзин А.А. Оборудование и инструменты для подземного ремонта, освоения и увеличения производительности скважин: Учеб. пособие. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. -225 с.

14. РД 39-0147014-217-86 «Инструкция по эксплуатации насосно-компрессорных труб»

15. РД 39-136-95 «Инструкция по эксплуатации насосно-компрессорных труб»

16. В.Н. Ивановский, В.И. Дарищев, А.А.Сабиров В.С.Каштанов, С.С.Пекин – Оборудование для добычи нефти и газа. М.: Из-во «Нефть и газ РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина», 2002

17. Л.Г.Чичеров и др. – Расчёт и конструирование нефтепромыслового оборудования. М.: Из-во «Недра». 1987

18. Мельников Г.И., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов. – М: Машиностроение, 1990. - 352 с.

19. Чарнко Д.В., Хабаров Н.Н. Основы проектирования механосборочных цехов. - М.: Машиностроение, 1975.-352 с.

20. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: Стройиздат, 1996.

21. СН и П 23-05-95 «ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ»

22. Ерёмкин А.И. Тепловой режим зданий

23. Волков О.Д. Проектирование вентиляции промышленного здания. - Харьков: Высшая школа, 1989.

24. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения

25. РД 153.-34.0-03.301-00 Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий

26. НПБ 166-97 “Пожарная техника. Огнетушители. Требования к эксплуатации”.

27. НПБ 160-97 “Цвета сигнальные. Знаки пожарной безопасности. Виды, размеры, общие технические требования.”

28. ОНТП 09-93 Нормы технологического проектирования предприятий машиностроения, приборостроения и металлообработки. Ремонтно-механические цехи.

29. Непомнящий Е.Г. Инвестиционное проектирование. Уч. пособие. -Таганрог, 2003

30. Стародубцева В.К. Экономика предприятия. - М.: Эксмо, 2006

31. Титов В.И. Экономика предприятия. Учебник. – М.: Эксмо, 2008

0

Аннотация

Дипломный проект выполнен на тему: «Совершенствование технологического процесса ремонта насосно-компрессорных труб на предприятии ».

Данный проект содержит расчетно-пояснительную записку на 84 стр. и графическую часть на 9 листах формата А1.

Ключевые слова: производственный корпус, ремонт, технология, фонд времени, такт ремонта, участок, компоновка оборудования, площадь, рабочий, дефект, стенд.

В дипломном проекте дана организационно-экономическая характеристика предприятия, в которой описано место расположение предприятия, основные направления деятельности, приведены экономические показатели.

Выполнен детальный анализ дефектов трубы и муфты, возникающих при их эксплуатации.

Приведен расчет участка по ремонту средних мостов.

В конструктивной части проекта предложен стенд для испытания насосно-компрессорных труб. При использовании данной конструкторской разработки трудоемкость связанная с проведением испытательных работ снижается на 55% и повышается производительность труда в 2 раза.

Модернизирован технологический процесс восстановления насосно-компрессорной трубы

Рассмотрена система управления охраной труда на предприятии.

Дана экономическая оценка приспособления и экономическая оценка в целом по проекту.

Введение....................................................................................................... 1. Организационно-экономическая характеристика ОАО................................................. 1.1. Краткая историческая справка…….............................................................. 1.2. Общая характеристика предприятия...........................................…….....… 1.3. Цели производственной деятельности ремонтного предприятия…… 1.4. Краткая характеристика производственно-технического корпуса...…… 1.5. Основные экономические показатели предприятия…...………….....…... 2.Анализ неисправностей насосно-компрессорных труб и муфт к ним... 2.1. Неисправности НКТ и способы их устранения…...……..…. 2.2. Износ тела трубы……..…………………...…………………………..…. 2.3. Дефекты трубы и резьбы…………………....……………………..…… 3. Организация производственного процесса.......……………………...….. 3.1. Организация ремонта НКТ …………………………………… 3.2. Проектирование участка по ремонту НКТ …………………... 3.2.1. Режим работы предприятия и фонды времени………………………… 3.2.2. Расчет основных параметров производственного процесса………….. 3.2.3. Построение графика последовательности и согласования операций при ремонте НКТ…………………………………………………………… 3.2.4. Расчет количества оборудования и рабочих постов…………………… 3.2.5. Расчет площади участка по ремонту НКТ………..………………..... 3.2.6. Компоновка оборудования на участке………………………………...... 3.2.7. Расчет численности рабочих на участке………………………..……… 3.3. Эстетическое оформление рабочих мест и участка……………………… 3.4. Технология ремонта НКТ на спроектированном участке ….. 4. Конструкторская разработка стенда для гидравлического испытания насосно-компрессорных труб……………………………… 4.1. Обоснование необходимости применения стендов при ремонте НКТ…………………………………………………………………. 4.2 Обзор существующих конструкций стендов для гидравлического испытания НКТ……………………………………………………………... 4.3. Описание и принцип работы конструкции..............…………………….... 4.4. Инженерные расчеты предлагаемой конструкции стенда………………. 4.4.1. Подбор электродвигателя для доворачивающего устройства…..... 4.4.2. Подбор муфты………………………………………………..……..… 4.4.3. Расчет вала торцевой головки…………..…………….………... 4.4.4. Расчет подшипников опорных роликов тележки доворачивающего устройства………………………………………………………………. 4.5. Экономическая эффективность конструкторской разработки………….. 4.5.1.Затраты на изготовление стенда ………………………………………… 4.5.1.1. Стоимость основных материалов.......................................................... 4.5.1.2. Стоимость покупных деталей, узлов, агрегатов.………..………....... 4.5.1.3. Заработная плата производственных рабочих ………….……..…...… 4.5.1.4. Общепроизводственные (цеховые) расходы...………....…………..... 4.5.2. Балансовая стоимость изготавливаемой конструкции.........………....... 4.5.2.1 Оплата труда…………………………………………………………….. 4.5.2.2. Амортизационные отчисления ……………………………..………… 4.5.2.3. Затраты на ремонт и техническое обслуживание стенда……………. 4.5.2.4. Себестоимость единицы ремонтных работ…………………………… 4.5.3. Удельные капитальные вложения ……......................…………………... 4.5.4. Удельные приведенные затраты.................…………….…………...….. 4.5.5. Расчет коэффициента потенциального резерва эффективности конструкции....................................................…………………………… 4.5.6. Граница эффективности устройства по соотношению ритмов операции....……….…………...........................................................………. 4.5.7. Фактическое соотношение ритмов операции………..……..….......…... 4.5.8. Коэффициент потенциального резерва эффективности …...........……. 4.6 Указание мер безопасности…………………………………….................... 5. Технологическая часть проекта………………………………...……… 5.1 Исходные данные для восстановления резьбы патрубка коллектора... 5.2 Выбор режима наплавки в среде углекислого газа……………………….. 5.3. Расчет припусков…………………..…….........................................…….... 5.4 Расчёт режимов резания…………………………………….………...……. 6. Охрана труда……………………………………………….………...…...... 6.1.Описание нового в конструкции стенда для опрессовки НКТ….…… 6.2.Анализ состояния охраны труда при работе на участке опрессовки НКТ………………................………………………...….............................. 6.3 Анализ состояния охраны труда при работе на опрессовочном стенде. 6.4 Инструкция по охране труда при работе на опрессовочном стенде.….. 6.4.1 Общие требования безопасности……………………………………… 6.4.2.Требования безопасности перед началом работы ………………… 6.4.3 Требования безопасности во время работы. ……………………… 6.4.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях ………………….. 6.5. Расчет заземления………………………………… …………………….. 7. Технико-экономическая оценка эффективности проекта организации ремонта НКТ………………………………………. 7.1 Исходные данные …………………………………………...…………… 7.2 Себестоимость единицы ремонтной продукции……………...………... 7.3 Расчет показателей трудоемкости продукции и производительности труда……………………………………………………………………………… 7.4 Расчет проектных экономических показателей…………………………… 7.4.1 Стоимость основных производственных фондов………………………. 7.4.2 Калькуляция себестоимости ремонтных работ…………………………. 7.4.2.1 Годовой фонд заработанной платы производственных рабочих…….. 7.4.2.2 Стоимость запасных частей и ремонтных материалов……………….. 7.4.2.3 Общепроизводственные цеховые расходы……………………………. 7.4.2.4 Расчет себестоимости единицы ремонтной продукции……………… 7.5 Экономическая оценка проекта……………………………………………. 7.5.1 Удельные капитальные вложения……………………………………….. 7.5.2 Удельные приведенные затраты…………………………………………. 7.5.3 Расчет коэффициента потенциального резерва эффективности………. 7.5.3.1 Ритмы ремонтного производства………………………………………. 7.5.3.2 Удельные приведенные затраты на час работы………………………. 7.5.3.3 Граница эффективности проекта……………………………………… 7.5.3.4 Фактическое соотношение ритмов производства…………………….. 7.5.3.5 Коэффициент потенциального резерва эффективности……………… 7.5.4 Трудоемкость единицы ремонтной продукции…………………………. 7.5.5 Показатель снижения трудоемкости…………………………………….. 7.5.6 Показатель роста производительности труда…………………………… 7.5.7 Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений………….. 7.5.8 Коэффициент экономической эффективности дополнительных капитальных вложений……………………………………………………... 7.5.9 Годовая экономия от снижения себестоимости ремонтной продукции…………………………………………………………………... 7.5.10 Расчет дополнительных показателей…………………………………… 7.5.10.1 Прибыль от реализации продукции………………………………….. 7.5.10.2 Уровень рентабельности……………………………………………… Заключение……………………………………………………………………... Список использованных источников……………….………………...……...... Приложение……………………………………………………………...………

Введение

Современная промышленность развивается огромными темпами, в связи с этим, в условиях массовости производства, и разномарочности машин экономическая сторона вопроса ремонта становится спорной: дешевле заменит деталь, узел, агрегат на новый, чем ремонтировать отказавший. Эту дилемму зачастую разрешают несколько факторов, один из них транспортный. В данном рассматриваемом проекте он ключевой. В связи с рассредоточенностью объектов-потребителей производства ремонтов, удаленностью заводов, экономически целесообразно ремонтировать насосно-компрессорные трубы в п. ом. В Оренбургской области, бузулукском районе находится ремонтный завод, производящий ремонт НКТ с программой около 100 000 ремонтов в год, но его удаленность увеличивает простой оборудования и не удовлетворяет потребность в срочном ремонте небольших партий НКТ, так же влечет большие транспортные затраты.

Современные условия ремонтного производства должны соответствовать нормам охраны труда, удовлетворять в полной мере запросам потребителя и приносить прибыль ремонтопроизводителю. В связи с этим перед ремонтными предприятиями было поставлено ряд задач:

• усовершенствование организации и технологии ремонта НКТ, повышение качества приводимых работ;

Работа насосно-компрессорной станции во многом зависит от надежности насосно-компрессорных труб, отсутствия дефектов ремонта и сборки.

В данном проекте предпринимаются попытки модернизации технологии ремонта НКТ в производственном корпусе ОАО. В связи с этим рассматриваются вопросы изменения конструкции и устройства стенда, внедрения нового оборудования и перераспределения технологических работ между рабочими участка.

1 ОРГАНИЗАЦИОННО - ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОАО

1.1 Краткая историческая справка

Предприятие основанное в 1938 году имеет глубокие корни в АПК РСФСР, СССР и теперь России. Закладывалось как РТП района и достигало целей партии в техническом обеспечении хозяйств сельскохозяйственного направления. Перед началом перестройки, благодаря мудрому руководству директоров и инженеров, предприятие уже обладало элементами автоматизированного производства комплектующих сельскохозяйственной техники, а так же подъемно транспортирующими механизмами типа манипулятор. В годы перестройки, как и все предприятия, бедствовала в следствие невостребованности продукции и отсутствия оплаты труда. Благодаря инженеру предприятие выстояло эти нелегкие времена, переспециализировавшись на выпуск узлов тяжелых трубопроводов, их ремонт, а так же на производство и ремонт всевозможных металлоконструкций. Ныне предприятие занимается слесарно-механическими работами по восстановлению деталей схт, трубопроводов, ремонтом НКТ и еденичным производством технологического оборудования для ремонтных мастерских.

1.2 Общая характеристика предприятия.

Открытое акционерное общество расположено в районном центре п. ом по улице Цвиллинга 1. Расположено на окраине поселка, что выгодно для транспортировки ремфонда, а так же охраны покоя жителей. Расположение в ом выгодно близким расположением к Колганскому нефтяному месторождению. Предприятия, работающие на нем и являются основными заказчиками ремонта труб НКТ.

Рисунок 1.1 - Генеральный план ОАО: 1 - трубный корпус, 2 - склад ремфонда и готовой продукции, 3- корпус горячей и механической обработки металла, 4 - участок открытого складирования металлического лома, 5 - корпус изготовления металлоконструкций, 6 - административный корпус, 7 - контрольно-пропускной пункт

На территории предприятия находятся: трубный корпус в котором мы планируем внедрить дипломный проект, склад ремфонда и готовой продукции, корпус горячей и механической обработки металла, участок открытого складирования металлического лома, корпус изготовления металлоконструкций, административный корпус, контрольно-пропускной пункт.

Внутри производственного корпуса ремонта труб располагаются: участок ремонта труб, слесарно-механический участок, кузнечный участок, складской участок, кабинет инженера и инструментальная комната.

Для ремонтных рабочих установлена окладово-премиальная система оплаты труда, плюс премия (до 15 % в зависимости от опыта работников предприятия).

Схема управления на предприятии представлена на рисунке 1.2

Рисунок 1.2 - Схема управления на предприятии

Во главе руководства предприятия стоит генеральный директор Помогаев А. Г. Ему непосредственно подчиняются инженер и бухгалтер.

1.3 Цели производственной деятельности ремонтного предприятия.

На настоящий момент целью ОАО является:

Ремонт и изготовление деталей для сельхоз машин;

Выпуск производственной оснастки и технологического оборудования для ремонтных предприятий;

Производство и ремонт арматуры для тяжелых гидравлических магистралей;

Ремонт насосно-компрессорных труб.

Предоставление гарантии на все оказываемые услуги.

1.4 Краткая характеристика производственно технического корпуса.

ОАО является специализированным предприятием, которое предлагает ремонт насосно-компрессорных труб согласно типовой технологии ремонта, а так же широкий спектр услуг по изготовлению металлоконструкций, деталей и механической обработки материалов. Базой по выполнению вышеуказанных услуг является производственно-технический комплекс в состав которого входят:

Трубный корпус

Строение разделено на два бокса, восточный - труборемонтный, западный - склад ремфонда и готовой продукции. В корпусе 4 консолных кран-балки грузоподъемностью 2 т. и рельсовый тельфер на 5т. Участки оборудованы соответствующим технологическим оборудованием: Участок очистки располагает станком для очистки труб от нефтепродуктов и грязи, кран-балкой, стилажем для труб; участок опрессовки снабжен опрессовочным стендом, муфтонаверточным станком и прибором для неразрушающего контроля состояния тела трубы; слесарно механический участок объединяет металлорежущее оборудование. Для ремонта торцов труб используются токарные станки 1М983, но для удержания трубы на оси вращения патрона используются роликовые опоры (поз. 3 на листе 3 графической части проекта), полный перечень металлообрабатывающих станков и оборудования представлен ниже.

Таблица 1.1 - Оборудование трубного участка

Наименование	Количество
Токарно-винторезный станок 1М983
Муфтонаверточный станок
Радиально-сверлильный станок 21455
Шлифовальный станок У 16.644.005
Сверлильный станок 2Н150
Плоско-шлифовальный станок 3Б722
Фрезерный станок 6Н13П
Токарно-винторезный 1К62Б
Токарно-винторезный 1М63
Токарно-винторезный 163
Фрезерный станок 6М82
Отрезной станок 8Г663 100 ПН
Электроножницы

Корпус горячей и механической обработки металла

Для удобства корпус разбит на участки: слесарно-механический, литейный и кузнечный. Слесарно-механический участок оборудован металлорежущими станками, монтажной оснасткой, а так же агрегатами для горячего и холодного деформирования деталей и сборок. Участки объеденены рельсовым тельфером грузоподъемностью 5 тонн.

Корпус металлоконструкций.

Служит для выполнения работ крупногабаритного характера. Оборудован металлорежущим инструментом и станками, тельфером грузоподъемностью 5 тонн, сварочным оборудованием, а так же разного рода монтажным оборудованием.

1.5 Основные экономические показатели предприятия

Основные фонды являются важной экономической характеристикой любой организации. Проанализируем состав и структуру основных фондов ОАО. Данные необходимые для анализа представим в таблице 1.1.

Таблица 1.2 - Состав и структура основных фондов в ОАО.

Виды основных средств	Сумма на конец года, тыс. руб.			Структура, %			Изменение в структуре 2010г. к 2008г. (+,-)
Сооружения Машины и оборудование Транспортные средства Производственный и хозяйственный инвентарь Другие виды основных средств

Анализируя данные таблицы 1.1 стоимость основных фондов ОАО за анализируемый период (с 2008 г. по 2010 г.) возросла на 2339 тыс. руб. Таким образом, в 2008 г. стоимость основных фондов была равной 38381тыс. руб., а в 2010 г. она составила 40780 тыс. руб. Увеличение стоимости наблюдается по всем видам основных средств, кроме зданий и сооружений. Доля стоимости зданий и сооружений уменьшилась на 2,1 % и 1,7% соответственно, хотя их фактическая стоимость осталась без из-менения, в 2008г. их доля составляла 36,9% и 27,6%, а в 2010г. - 34,8% и 25,9% соответственно. Так за прошедший пери-од времени стоимость машин и оборудования увеличилась на 1269 тыс. руб. (с 8050 тыс. руб. до 9319 тыс. руб.), транспортных средств - на 779 тыс. руб. (с 4270 тыс. руб. до 5049 тыс. руб), а производственного и хозяйственного инвентаря - на 306 тыс. руб. (с 1253 тыс. руб. до 1559тыс.руб.) и стоимость прочих видов основных средств в 2010 г. на 45 тыс. руб.

В структуре основных фондов за три года существенных изменений не произошло. Наименьший удельный вес в структуре занимают прочие виды основных средств. Наибольший удельный вес - здания: в 2008 г. - 36,9%, в 2009 г. - 37%, в 2010 г. - 34,8%., но тем не менее наблюдается уменьшение на 2,1%. Доля сооружений составила в 2008г. - 27,6%, в 2009 г. - 27,6%, в 2010г. - 25,9% , т.е. произошло уменьшение на 1,7%. Доля машин и оборудования в 2008 г. составила 20,9%, в 2009 г. - 22,1%, а в 2010 г. - 22.9%. Т.е. удельный вес машин и оборудования в общей структуре основных фондов за три года увеличился на 2%. В отчетном году по сравнению с базисным незначительно увеличилась доля производственного и хозяйственного инвентаря. В 2010 г. по сравнению с 2008 г. и 2009 г. уве-личился удельный вес транспортных средств на 1,3 %.

Обобщающим результатом производственной деятельности предприятия выступает размер выручка от реализации готовой (работ, ус-луг), т.е. размер товарной продукции. Она представляет собой вес объема продаж по всем каналам реализации в стоимостном выражении. В эффективном планировании деятельности большое значение имеет структура товарной продукции, изучение которой может быть использовано для выявления дополнительных резервов увеличения выручки в плановом периоде. В состав товарной продукции ООО входит реализация металлоконструкций, хомутов для крепления кабелей к НКТ, а также реализация ремонтных работ и прочих. Данные о составе и структуре товарной продукции представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Состав и структура товарной продукции ОАО

Виды продукции
		в % к итогу		в % к итогу		в % к итогу
Доходы по обычным видам деятельности
реализация продукции собственного производства
Реализация услуг
из них ремонтно-монтажные услуги
прочие услуги

В структуре производственной деятельности наибольший удельный вес занимает ремонт НКТ - 79,0% (в среднем за 2008 - 2010гг.). Реализация металлоконструкций в структуре денежной выручки занимает - 9,7% (в среднем за 2008-2010гг.). Реализация услуг составила в среднем за изучаемый период 11,2% . По данным таблицы можно увидеть, что удельный вес реализации услуг- ежегодно увеличивается, если в 2008 году услуги в структуре денеж-ной выручки составляли 11,0%, то в 2010 году они повысились до 14,8% .

О развитии ОАО можно судить, изучив основные экономические показатели его работы, приведенные в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Основные экономические показатели

Показатели				Изменение 2010г. в % к 2008г.
Выручка от производственной деятельности, тыс. руб.
в том числе:
от производства ремонта НКТ
от реализации продукции
Себестоимость реализованной продукции, тыс. руб.
в том числе:
производства ремонта НКТ
реализации продукции
Прибыль от сделок, тыс. руб.
в том числе:
от производства ремонтов НКТ
от реализации продукции
Рентабельность, %

Как показывают данные таблицы 1.3 в соответствии с представленными показателями за анализируемый период с 2008 по 2010гг. выручка от реализации продукции увеличилась на 9%, себестоимость выросла на 11,2%. В целом деятельность ООО является прибыльной.

2 АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ И ДЕФЕКТОВ НКТ И МУФТ К НИМ

2.1 Неисправности ведущих мостов и способы их устранения

В процессе эксплуатации горячекатаные насосно-компрессорные трубы с высаженными концами зарекомендовали себя с наилучшей стороны, так как являются сбалансированными с точки зрения распределения напряжений в теле трубы при нарезанных резьбах. Безотказность труб обусловлена большим запасом прочности, который составляет 2,7 еденицы, а так же отсутствием вибраций и постоянного трения. При аккуратной эксплуатации ресурс труб неограничен, и прерывать эксплуатацию имеет смысл только для очистки труб и контроля текущего состояния.

Основные виды дефектов вызваны либо несоблюдением правил эксплуатации, заводским или ремонтным дефектом, либо различного рода аварийными случаями.

При эксплуатации насосно-компрессорных труб, муфт и при поступлении в капитальный ремонт они могут иметь неисправности, указанные в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Возможные неисправности насосно-компрессорных труб

Внешние признаки неисправностей	Причины неисправностей сопряжений и дефектов деталей	устранения/выбраковка
Вальцовка торца трубы	падение трубы на торец, чрезмерный износ резьбы	отрезание резьбы, высажеваниетрубы, нарезание новой резьбы
Износ, смятие резьбы, течь в резьбе, выявленная при опрессовке	деформация резьбы силой, низкое качество нарезанной резьбы, коррозия материала	отрезание резьбы, высажевание трубы, нарезание новой резьбы
отклонение формы сечения трубы от круглого	деформация силой

Продолжение таблицы 2.1

изгиб трубы	отклонение оси трубы от линии	при непрохождении правки «59,9, 1,5м» -выбраковка
	микропоры, трещины, коррозия материала трубы	годность трубы определяется исходя из покзаний дефектоскопической установки типа «Дина-I»
Кольцевой задир	Допущено прокручивание трубы в зажиме	Токарная обработка до поверхности трубы При величине задира >1мм - выбраковка
Течь смазки через сальники и разъемы крышек	Изношены сальники	Заменить сальники и подтянуть болты крепления крышек

2.2 Износ тела трубы

Отличительная особенность эксплуатации насосно-компрессорной трубы - это жесткие условия эксплуатации, наличие постоянных механических нагрузок и взаимодействия агрессивных сред. Трубы насосно-комперссорные подвергаются постоянному воздействию эрозии и коррозии. Трубы выполняют из сталей марок НКТ 20, сталь НКТ 30, сталь НКТ 30ХМА. Трубы, несущие нагрузку подвешенных грузов и других труб подвергаются растягивающей силе, колеблющейся по величине, а так же изгибающему моменту в следствие раскачивания мачты насосно-компрессорной станции. В следствии этих факторов тело трубы испытывает периодические нормальные напряжения, которые способствуют образованию поперечных трещин в материале, изгиб трубы. Значительную долю неисправностей насосно-компрессорной трубы составляют дефекты, нанесенные в результате аварийных случаев, несоблюдения правил эксплуатации, хранения и транспортировки. Дефекты могут относиться к нарушению округлости сечения трубы, изгибу трубы, образованию кругового задира.

При дефектации данные неисправности обнаруживаются тремя способами: визуально, шаблонированием и сортоскопией. Визуально определяются сильный изгиб трубы, овализация сечения, круговой задир. Сильно деформированные трубы выбраковываются и отправляются в лом как и трубы с круговым задиром имеющим радиальный размер более 1 мм. Остальные трубы шаблонируются шаблоном, имеющим размеры 1250 мм в длину и диаметром 59,6 мм, «непроходимые» трубы выбраковываются. На участке сортоскопии определяется сортность трубы, определяющая её группу прочности: Д, К или Е, на нем же выявляются трубы с нарушением сплошности материала, которые не подлежат дальнейшей эксплуатации.

• Дефекты резьбы и торца трубы

Насосно-компрессорные трубы собираются в вертикальный трубопровод, подвешенный за верхнюю муфту, при этом резьбы верхних труб испытывают напряжения от собственного веса и веса перекачиваемой жидкости, в следствие чего изнашиваются быстрее труб расположенных ниже. Дефекты резьбы трубы и муфты могут иметь ремонтное или производственное происхождение. Возможные дефекты указаны в таблице 2.2

Таблица 2.2 - Возможные дефекты резьбы НКТ при нарезании на станке 1М983 причины возникновении неполадок и меры по их устранению

Продолжение таблицы 2.2

	Биение торца трубы	Выверить биение трубы путем установки прокладок между зажимными губками и трубой
Срезанные вершины на всей длине резьбы	Недостаточный припуск на нарезание резьбы	Увеличить натяг проточенного конца поворачивая маховик проточного суппорта
Срезанные вершины в начале или в конце резьбы	Конусность проточки не соответствует конусности нарезки	Отремонтировать проточной копир
Натяг резьбы по калибру больше или меньше допустимого	Неточная настройка поперечных салазок нарезного суппорта	Отрегулировать диаметр нарезки вращением маховика поперечных салазок
Разный натяг на одной трубе при замере гладким и резьбовым калибрами	Чрезмерный износ резьбонарезной гребенки	сменить гребенку
Дробление нитки (мелковолнистая поверхность)	Резьбонарезной инструмент расположен не по центру	Установить резьбонарезной инструмент по шаблону
	Наличие воздуха в гидросистеме	Произвести несколько полных холостых циклов нарезки

Продолжение таблицы 2.2

Проведенный анализ представлен на третьем листе графической части.

3 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА

3.1 Организация ремонта насосно-компрессорных труб

Планирование и организация ремонта среднего моста имеет большое значение, так как увеличение ресурса эксплуатации открывает огромный ре-зерв экономии труда и денежных средств, а так же позволяет предприятию повышать программу выполнения ремонтов.

Ремонтное предприятие производит приемку насосно-компрессорных труб в капитальный ремонт, руководствуясь, ГОСТ 19504—74 «Система технического обслуживания и ремонта техники. Порядок сдачи в ремонт и приемки из ремонта. Технические условия на сдачу в капитальный ремонт и выпуск из капитального ре-монта».

Насосно-компрессорные трубы, принятые в ремонт хранятся на складе ремонтного фонда и готовой продукции, изолированном от производственных участков. При хранении труб в помещении поддерживается постоянная температура и влажность.

Со склада ремонтного фонда трубы связками поступают на участок очистки, где освобождаются от грязи, нефти и продуктов окисления. Очистке подвергаются внутренняя и наружная поверхности. Оператор очистной машины производит монтаж и демонтаж трубы, операция очистки производится в автоматическом режиме.

Очищенные трубы тельфером подаются на стеллаж дефектации, где осматриваются и шаблонируются, негодные трубы помечаются краской. Далее трубы, подвергаемые ремонту отправляют на стеллаж станка 1М983, на котором производится отрезание концов труб и нарезание новой резьбы. После механической обработки трубы отправляют на участок сортоскопии, где определяют принадлежность трубы к группам прочности Д, К и Е. Скопированные трубы маркируются краской: Д - зеленой, К - желтой, Е - белой, после чего с помощью муфтонаверточного станка на трубу навинчивают муфту. За сортоскопией следует гидроиспытание - подвержение трубы внутреннему давлению жидкости 30 МПа в течение 10 секунд, при котором наблюдается состояние резьб и тела трубы, те трубы, которые имели течь в резьбовом соединении проходят цикл ремонта начиная с нарезания резьбы заново.

3.2 Проектирование участка по ремонту средних мостов

3.2.1 Режим работы предприятия и фонды времени

Режим работы предприятия включает: число рабочих дней в году и рабочих смен в сутки, длительность каждой смены в часах.

Для ремонтных предприятий расчетное число рабочих дней в году будет равно числу календарных дней года без общих выходных и праздничных дней.

Продолжительность рабочей смены зависит от условий и графика работы предприятия. Продолжительность рабочей недели для рабочих и служащих, работающих в нормальных условиях установлена 40 часов. Таким образом продолжительность каждой смены при пятидневной неделе составляет 8.2 часа.

Ремонтное предприятие работает в одну смену при пятидневной рабочей неделе. Продолжительность смены равна 8 часам с сокращением на один час только в предпраздничные дни, если они не совпадают с воскресением.

Годовые фонды времени рабочего определяют двух видов - номинальные и действительные. Номинальный фонд времени учитывает номинальное время работы за год в часах, а действительный годовой фонд времени учитывает номинальный фонд времени и потери по уважительным причинам (болезни, отпуск, командировка и т.д.).

Номинальный годовой фонд времени работы рабочих и оборудования - это количество рабочих часов в соответствии с режимом работы, без учета возможных потерь времени. Его определяют по формуле :

Ф нг =К р ∙ t см -К п ∙t 1 , (3.1)

где К р - число рабочих дней в году

К п - число предвыходных и предпраздничных дней в которых сокращается рабочая смена

t см - продолжительность смены, час

t 1 - время, на которое сокращается смена на предприятии в предпраздничные и предвыходные дни, час

Ф нг =248∙8-3∙1=1981 ч,

Таблица 3.1 - Норма времени в I полугодие 2011 года

									I полугодие
Календарных дней
Рабочих дней
При 40-часовой рабочей неделе

Таблица 3.2 - Норма времени в II полугодие 2011 года

									II полугодие
Календарных дней
Рабочих дней
Выходных
Предпраздничных
Праздничных дней
При 40-часовой рабочей неделе

Действительный годовой фонд времени работы выражает фактически отработанное время рабочим или оборудованием с учетом потерь. У рабочих потери времени связаны с профессиональными, учебными и другими отпусками, болезнями и с сокращением рабочего дня для подростков. Подсчитывается действительный годовой фонд времени по формуле :

Ф дг =(Ф нг -К 0 ∙t см)∙β, (3.2)

где К 0 - общее число отпускных дней в году;

β - коэффициент потери рабочего времени.

Ф дг =(1981-24∙0,9)∙0,97=1900

Фонд времени оборудования определяется по формуле :

Ф об =Ф нг ∙η об, (3.3)

Ф об =1981∙0,85=1683 ч.

3.2.2 Расчет основных параметров производственного процесса

При проектировании специализированного ремонтного предприятия особое внимание уделяют организации ритмичности производства. Ритмичность производства заключается в повторении производственного процесса через равные промежутки времени. Конечной целью ремонтного производства является выпуск отремонтированных объектов.

Ритмичное функционирование рабочих мест обуславливается различной подачей ремонтного фонда, ритмичным обеспечением производственного процесса ремонтными материалами и другими материально-техническими средствами.

Стабильный ритм выпуска отремонтированных машин - это повторение через заданный отрезок времени всего производственного процесса в заготовительной, обработочной и сборочной фазах на всех операциях.

Ритмичность обеспечивается пропорциональностью процесса производства и выступает как параметр, определяющий уровень организации производственного процесса, характеризует его количеством выпускаемых из ремонта объектов в единицу времени.

Общий такт ремонта объектов для предприятия определяют по формуле :

где W- производственная программа, ед.

n св -количество труб в связке

3.2.3 Построение графика последовательности и согласования операций при ремонте

Исходные данные для построения графика согласования ремонтных работ являются: последовательный перечень работ (операций), составляющий технологический процесс ремонта насосно-компрессорных труб, согласный типовой технологии ремонта РД 39-1-592-81 с указанием нормы времени (трудоемкости) и разряда по каждой работе.

Число рабочих по каждой операции при расчете, как правило, не будет целым, поэтому при комплектовании рабочих мест рабочих подбираем по признаку сходных работ, близких по разряду и с учетом наиболее полной загрузки (недогрузка допускается до 5%, а перегрузка до 15%).

Данные по формированию рабочих мест заносим в соответствующие графы линейного графика согласования операций.

Продолжительность каждой операции в принятом масштабе
откладываем на графике в виде отрезка прямой, около которого указывают номер рабочего, выполняющего данную работу.

График последовательности и согласования операций представлен на четвертом листе графической части дипломного проекта.

После построения графика согласования ремонтных работ замеряем, расстояние от начала проведения первой операции до конца последней операции, тем самым, определяем продолжительность пребывания объекта в ремонте П =178 минут. Необходимо отметить, что при построении графика последовательности и согласования операций было выявлено, что при тех же условиях производства реально задать такт работы 55 минут, чем обеспечить поточность производства. При наличии спроса на рынке ремонта НКТ это будет соответствовать программе 25950 труб в год. Далее определяем фронт ремонта.

Фронт ремонта определяется по формуле

Ф р д = 178 / 179 =0,99 связок, 12 труб.

Ф р пр = 178 / 55 =3.23 связки, 39 труб.

3.2.4 Расчет количества оборудования и рабочих постов

Количество оборудования рассчитывают в соответствии с технологическим процессом, трудоемкостью выполняемых работ и фондом времени. Приспособления и оснастку комплектуют без расчета, исходя из условия выполнения всех операций технологического процесса.

Расчет количества оборудования для очистительных работ

Для наружной очистки насосно-компрессорной трубы количество машин определяется по формуле:

где Ф об - годовой фонд времени оборудования с учетом сменности;
q м - производительность моечной машины, ед/ч. q м = 6

К м - коэффициент, учитывающий использование моечной машины по времени. К м =0,85

N м = 25950/1683·15·0,85 = 1,15 N нм пр = 1

Расчет числа стендов для гидравлического испытания насосно-компрессорных труб.

Число стендов определяем по формуле :

где: N д - количество пакетов НКТ, проходящих испытание в расчетном периоде;

t u - время испытания пакета из четырех труб (с учетом монтажных работ), ч;

С = 1,05... 1,1 - коэффициент, учитывающий возможность повторной обкатки и испытания;

h c =0.9...0,95 - коэффициент использования стендов.

Принимаем согласно расчету один стенд для гидравлического испытания труб.

Испытание будет производиться на оригинальном стенде (Лист 5 граф. часть)

Расчет количества оборудования для разборочно-сборочных работ

Разборочно-сборочные работы на ремонтных предприятий выполняют на стационарных рабочих местах. Количество разборочно-сборочного оборудования при стационарной форме организации работ опреде-ляют по формулам:

где Т р, Т с - трудоемкость соответственно разборочных и восстановительных работ на один ремонт выполняемых на оборудовании;

Ф д.о. - действительный годовой фонд времени работы данного оборудования с учетом сменности, Ф д.о. = 1981 ч.

N c = 0,081∙25950/1981 = 1,01 шт.

Принимаем один муфтонаверточный станок.

Расчет рабочих мест для контрольно-дефектовочных работ

Для выполнения указанных работ при ремонте насосно-компрессорных труб используются стеллажи, измерительный инструмент и приспособления для дефектации.

Число рабочих мест для дефектации рассчитывается по формуле :

где Т деф - трудоемкость контрольно-дефектовочных работ на один ремонт;

Р - число одновременно работающих на одном рабочем месте (Р=1 чел).

Принимаем 1 рабочее место, включающее 1 стеллаж, его место расположения будет сопряжено с очистной машиной.

Остальное оборудование на муфтонаверточном, опрессовочном и других участках выбираем и принимаем исходя из технологической необходимости.

Расчет подъемно-транспортного оборудования

Число единиц оборудования циклического действия (кранов, талей, погрузчиков и др.) определяют по годовому или суточному объему транспортируемых грузов по каждому грузопотоку по формуле:

N кр = G c ·К н ·Т ц /(60·Ф д.о. ·q·К q ·К t), (3.14)

где G c - суточный объем транспортирования грузов, т.(т.е. если учесть, что масса трубы около 40 кг, то принимаем G c = 0,04 т);

К h - коэффициент, учитывающий неравномерность грузопотока (принимаем для участка Кн = 1,2);

Т ц - время полного рабочего цикла, т. е. время одной подъемно-транспортной операции (время транспортировки связки до участка очистки, следом до участка механической обработки, наворачивания муфт, гидроиспытания и отправки на склад готовой продукции составляет 23 мин.);

Ф д.об. - действительный суточный фонд времени работы оборудования с учетом числа смен, ч.,

Ф д.об. = Ф д.о /К р = 1683/307 = 5,5ч., (3.15)

где q - грузоподъемность оборудования, т., (q = 0,5 т);

K q - коэффициент использования грузоподъемности оборудования,(K q =0,8);

K t - коэффициент использования оборудования по времени (K t = 0,85).

N кр = 0,04·12 ·1,2 · 23/(60·5,5·0,5·0,8·0,85) = 0,118

Принимаем в качестве подъемно-транспортного средства электротельфер ТЭ 050-71120 ОСТ22584-74 грузоподъемностью 1 т. в

количестве 3 шт.

3.2.5 Расчет площади участка по ремонту насосно-компрессорных труб.

Расчет будем производить по площади пола, занятой оборудованием и по переходным коэффициентам по формуле:

F = ∑F 0 ·K, м 2 , (3.14)

где F 0 - площадь, занятая оборудованием, м 2

К - переходной коэффициент, учитывающий рабочие зоны, проходы (К = 4) .

F = 112,6· 4 = 450,4м 2

Площадь участка по ремонту ведущих мостов составляет 460 м 2 . Это означает, что необходимость в реконструкции участка отсутствует.

3.2.6 Компоновка оборудования на участке

Размещение оборудования на участке проводим в соответствии со схемой техноло-гического процесса ремонта объекта: указываем наружные и внутренние стены, колонны здания, окна, ворота, транспортное оборудование, верстаки, стеллажи и т.п., проходы и проезды. Технологическое оборудование на плане изображаем упрощенными контурами с учетом крайних положений перемещающихся частей. Направление грузопотока с использованием подъемно-транспортного средства (ПТС) должно совпадать с ходом выбранной схемы, причем пути перемещения грузов должны быть крат-чайшими и без перекрещивания. Проходы и расположение оборудования долж-ны позволять проводить операции технологического процесса, обеспечивать удобство подачи ремонтируемого объекта и уборки помещения. При планиров-ке необходимо рационально подобрать высоту участка для размещения подъем-но-транспортных средств, инженерных коммуникаций и прочие нормы расстояний между элементами участка и оборудования. Принимаем следующие нормы расстояний между элементами зданий и оборудования (в мм).

От стены до тыльной стороны оборудования: 500 при оборудовании с габаритами до 1000x800, 700 при оборудовании с габаритами до 3000x1500;

Боковой стороны оборудования: 500 при оборудовании с габаритами
до 1000x800, 600 при оборудовании с габаритами до 3000x1500;

Фронта оборудования: 1200 при оборудовании с габаритами до 3000x1500.

Нормы расстояний между столами и верстаками следующие (в мм):

При размещении столов попарно по фронту: 2000 - при оборудовании с габаритами до 800x800, 2500 - при оборудовании с

габаритами до 1500x1500.

Нормы расстояний между стеной и стендом (в мм): от 600 до 700 в зависимости от размеров стенда и размещения (со стороны окна или нет). Нормы расстояний между стендами расположенными «в затылок» - 1300. Между тыльными и боковыми сторонами 1500...2000 при размерах объекта до 800.

3.2.7 Расчет численности рабочих на участке.

Списочное количество рабочих участка определяется по формуле:

Р спис =Т общ /Ф дт (3.15)

Р спис =9659/1881=5 чел.

Явочное число рабочих определяется по формуле:

Р яв =Т общ /Ф нг (3.16)

Р яв =9659/1981=5 чел.,

где Т общ - общий годовой объем работ, т.е. годовая трудоемкость основных видов работ, чел.-ч.

Т общ =Т д +Т ст +Т рр +Т и, чел.-ч., (3.17)

где Т д, Т ст, Т рр, Т и - годовые трудоемкости дефектовочных, станочных, разборочно-сборочных, испытательных работ соответственно, чел.-ч.

3.3 Эстетическое оформление рабочих мест и участка

Проектирование производственной эстетики включает вопросы оформления и благоустройства внешнего вида и интерьеров производственных и административно-бытовых зданий, территории предприятия. Цветовая отделка промышленного интерьера - составная часть производственной среды, она связаны с созданием архитек-турными средствами такой объемно-пространственной композиции, которая соответствует производственному процессу. Правильное цветовое решение повышает эффективность зрительного восприятия, что в свою очередь уменьшает утомляемость, улучшает ориентацию в производственной сфере, обостряет реакцию на возможную опасность, снижает травматизм и делает труд приятным.

Для окраски больших плоскостей применяем светлые тона, например, светло-синий, но не белый, так как этот цвет создает дискомфорт, неуютность. Панели не должны резко отличаться от верхней части стены, так как это зрительно уменьшает высоту. Колонны, фермы, окрашиваем в одинаковый цвет, чтобы выявить и подчеркнуть ритм этих конструктивных элементов. Габариты проемов, входов, выходов и проездов обозначаем используя желтый и черный цвет. Эвакуационные выходы окрашены в выделяющие цвета.

Магистральные проезды выделяем белым, серым или черным цветом. Цветовая окраска оборудования должна выделяться из общего фона окраски помещения и кроме того должны обеспечивать оптимальные условия обзора рабочего места. Элементы строительных конструкций, внутрицеховой транспорт, подъемно-транспортное оборудование, кромки оградительных устройств окрашиваем в желтый цвет, используемый в качестве сигнала и осторожным действием, предупреждают об опасности.

Противопожарное оборудование (огнетушители, краны, шланги)

окрашиваем в красный цвет и размещаем их на белом фоне. На производственные знаки и указатели наносим символическое изображение того, что запрещается или о чем предупреждают.

3.4 Технология ремонта насосно-компрессорных труб на спроектированном участке

При доставке труб в ремонт очищают трубу от загрязнений на очистном стенде, после чего трубу дефектуют и отправляют на участок механической обработки, где ремонтируют резьбы. После нарезания резьбы трубу проверяют на наличие дефектов материала: трещин, протертостей, коррозионного износа методом неразрушающего контроля на аппарате типа «Дина-1».

4 КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НКТ ВОДОЙ

4.1 Обоснование необходимости применения испытательных стендов при ремонте НКТ

Поступающие на ремонт насосно-компрессорные трубы могут иметь несколько видов дефектов, часть которых устраняется в процессе ремонта, часть же предполагает выбраковку. Для обеспечения гарантированной безотказной работы насосно-компрессорной станции, трубы в дальнейшем подвергаются испытанию на гидравлическом стенде.

Конструкция стенда для опрессовки НКТ должна иметь опоры для закрепления и удержания испытываемых труб, как для поддержания труб на стенде, так и для наполнения их испытываемой жидкостью, станину для крепления двигателей и насосов, ящик с гидрооборудованием, расширительный бак, емкость для слива жидкости из труб после испытания.

Работа на стенде должна быть максимально механизирована и автоматизирована, быть безопасной, конструкция должна быть надежной, иметь приемлемые габариты и минимальную стоимость.

4.2 Описание существующей конструкции для испытания насосно-компрессорных труб.

В данный момент для испытания насосно-компрессорных труб используется стенд оригинальной конструкции инженеров ОАО. Он обеспечивает все требования, перечисленные выше, но обладает двумя существенными недостатками: в качестве рабочей жидкости, заливаемой в трубу, используется машинное масло, тогда как типовая технология ремонта НКТ, приведенная в РД 39-1-592-81 предусматривает испытание водой, в связи с чем возможны претензии со стороны заказчика. Так же большие трудозатраты во время монтажа и соединения НКТ со стендом. Общий вид стенда представлен на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 - Стенд для опрессовки НКТ: 1 - масляная ванна, 2 - телескопический защитный кожух, 3 - заглушка, 4 - испытываемая труба, 5 - ферма масляной ванны, 6 - опорная плита, 7 - шарнир наклона стенда, 8 - цилиндр наклона стенда, 9,10 - ящик гидрооборудования, 11 - расширительный бак, 12 - пробка заливной горловины, 13 - сливной патрубок, 14 - стравливающий кран, 15 - манометр, 16 - сливная труба, 17 - панель управления, 18 - коллектор, 19 - опоры трубы

Техническая характеристика стенда ОИС-1

Тип стенда...................................................................стационарный

Габаритные размеры, мм:

длина....................................................................................14300 ширина....................................................................................950

высота..................................................................1950

Масса, кг................................................................................2300

Потребляемая мощность, кВт…………………………………5

Производительность, шт/ч……………………….……………8

Стенд механизирован, но некоторые операции, выполняемые в ручную можно автоматизировать либо механизировать. Так например для стравливания воздуха при заполнении труб используются краны (поз. 14), что повышает время нахождения объекта в ремонте, я предлагаю заменить их на стравливающие клапана, представленные на листе(рис), с целью удешевления стенда гидравлическая схема может быть упрощена без ущерба технологическому процессу.

Для перевода испытаний на воду требуется стенд, который бы создавал рабочее давление 30 МПа. Существуют водяные насосы, позволяющие достигнуть такого показателя, но их стоимость на порядок выше, чем их масляных собратьев. В связи с этим принято следующее решение: Для создания давления будет использоваться масляный аксиально-плунжерный насос, а для испытания труб водой в схему будет внедрено устройство разделения сред - двух ходовой гидроцилиндр без штока, который так же представлен на листе.

Для механизации наворачивания трубы на коллектор и доворачивания заглушки на трубе при гидравлическом испытании мы предлагаем дополнить конструкцию стенда торцевым гайковертом (поз лист 6). Это значительно сократит время технологических монтажных операций при опрессовке насосно-компрессорных труб.

4.3 Описание и принцип работы конструкции

Данный стенд (см рис. 4.1) предназначен для снижения трудоемкости работ связанных с опрессовкой НКТ. Стенд позволяет проводить испытание труб с соблюдение необходимых технологических параметров.

Стенд (см. рис.4.1) состоит из станины 6, на которой шарнирно установлена ферма 5, со смонтированными на ней масляной ванной 1, шкафами гидрооборудования 9, 10 и расширительным баком 11. На масляной ванне имеются рельсовые дорожки для скольжения телескопического защитного кожуха 2, на ящике гидрооборудования расположены приборы управления 17, краны для стравливания воздуха 14, манометр 15 и так называемая «Гребенка» - трубопровод высокого давления, имеющий форму четырехзубовой гребенки, на которой монтируются испытываемые трубы 4, для сообщения им давления рабочей жидкостью. Весь стенд качается гидроцилиндром 8 вокруг оси шарнира 7.

Принцип работы стенда следующий. 4 насосно-компрессорные трубы, с накрученной с одной стороны муфтой устанавливают на опоры 19 муфтой к «гребенке», в это время стенд имеет горизонтальную ориентировку. Муфтой трубу соединяют с гребенкой (резьбовое соединение), другой конец трубы закрывают заглушкой. Наклоняют стенд против часовой стрелки (со стороны взгляда на рисунок 4.1) и начинают заполнять трубы жидкостью, стравливая воздух кранами 14. По заполнении труб закрывают краны, раздвигают кожух 2 и включают двигатель аксиально-плунжерного насоса. 10 секунд трубы находятся под давлением, потом отключают насос, открывают краны 14, сдвигают кожух и визуально определяют наличие дефектов резьбы трубы - подтеков. С помощью манометра 15 наблюдают за величиной давления, и при ее отклонении регулируют перепускной клапан (рис 4.1 поз 1).

Перед испытанием труба проходит полный цикл ремонта, и комплектуется соединительной муфтой, которая в зависимости от размера трубы наворачивается с моментом 1500 или 2500 Нм. При подаче давления в трубу она не должна разрушиться, не должно быть подтеков в резьбовых соединениях.

При обнаружении подтеков дефектная резьба отрезается и нарезается новая, после чего труба снова подвергается испытанию.

Условия испытания:

• Давление испытания………………………..…………………300 атм
• Продолжительность испытания………………………………...10 с.

4.4 Инженерные расчеты предлагаемой конструкции стенда

4.4.1 Подбор электродвигателя для доворачивающего устройства

Двигатель будет работать в режиме частых пусков, с изменением прилагаемо го момента к валу в диапазоне от 0 до М мах. Целесообразно использовать двигатель с короткозамкнутым ротором с нормальным скольжением. В качастве понижающего устройства используем бортовой редуктор комбайна «Енисей 1200», передаточное число i бр которого составляет 19,6 едениц. Что бы получить приемлемую частоту вращения торцевой головки принимаем двигатель с частотой вращения вала 750 мин -1 . Тогда:

n 1 -частота вращения вала двигателя,

n 2 -частота вращения торцевой головки

Требуемая мощность двигателя составит:

где М накр - требуемый момент накручивания заглушки и трубы, кг м.

Принимаем двигатель типоразмера АИР 132 М8, его технические характеристики:

Мощность: 7,5 кВт

Масса: 60 кг.

Редуктор расчета на прочность не требует, так как рассчитан на передачу момента около 2500 кг м.

4.4.2 Расчет вала торцевой головки

Вал консольно закреплен на валу редуктора посредством соеденительных флянцев, и передает крутящий момент 1500 Нм гайке заглушки, для откручивания необходимо принять больший момент: к=1,3

Валы на прочность рассчитывают по формуле:

где W-момент сопротивления в опасном сечении,

к 1 -коэффициент увеличения момента при свинчивании

к 2 -коэффициент запаса прочности

Строим эпюры действия изгибающего и вращающего моментов и определяем опасное сечение:

принимаем диаметр вала 30 мм.

Проверочный расчет вала.

Напряжения не превышают 160 МПа, вал подобран верно.

4.4.4 Расчет подшипников опорных роликов тележки доворачивающего устройства

Подшипники качения выбираются из справочника по динамической грузоподъемности и диаметру вала так, чтобы табличное значение динамической грузоподъемности (С Т) было больше фактической.

Фактическая динамическая грузоподъемность определяется по формуле:

где a - показатель степени, равный для шарикоподшипников a=3;

L - расчетный ресурс в млн. оборотов;

Расчетный ресурс L определяют по формуле:

где n - частота вращения вала, (n = 1500 об/мин);

L n - ресурс подшипника в часах.

Расчетный ресурс подшипников, в машинах работающих с перерывами, составляет: L n =2500…10000 (часов) в расчетах принимаем 5000 (час.)

Приведенную нагрузку Р определяют в зависимости от типа подшипников. Радиальные подшипники воспринимают только радиальную нагрузку. Приведенная нагрузка определяется по формуле:

К d - коэффициент безопасности, учитывающий динамическую нагрузку;

К Т - температурный коэффициент, К Т =1,25;

К К - коэффициент вращения, равный 1 при вращении внутреннего кольца относительно направления нагрузки.

Выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники с защитными шайбами (по ГОСТ 7242-81) типоразмера 303

4.5 Экономическая эффективность конструкторской разработки

Для оценки экономической эффективности конструктивной разработки необходимо рассчитать затраты на изготовление конструкции балансовую стоимость, себестоимость единицы ремонтно-обслуживающих работ, ка-питальные удельные вложения и удельные приведенные затраты, коэффици-ент потенциального резерва эффективности конструкции, показатели сни-жения трудоёмкости и роста производительности труда, срок окупаемости дополнительных капиталовложений, годовую экономию или дополнитель-ную прибыль [ 20 ].

4.5.1 Затраты на изготовление стенда определяем по формуле:

С к = С м + С п.д + С з.п. + С о.п, (4.12)

где С м - стоимость материалов (основных и вспомогательных),

применяемых при изготовлении конструкции, руб.;

С п.д. - стоимость покупных деталей, узлов, агрегатов, руб.;

С з.п. - заработная плата с отчислениями производственных рабочих,

занятых изготовлением и сборкой конструкции, руб.;

С о.п. - общепроизводственные накладные расходы, руб.

4.5.1.1 Стоимость основных материалов определяется по выражению:

С м = ∑ Mi ∙ Цi, (4.13)

где Mi - масса израсходованного материала i-го вида, кг;

Цi - цена 1 кг материала i-го вида, руб.

Масса израсходованного материала определяется по формуле:

где М г - масса готовой конструкции, кг;

А и n - постоянные, зависящие от вида материала детали, способов и методов ее изготовления, наличия механической обработки и т.д.

Масса израсходованного материала:

для листового проката Мг =1,20*126 0,98 =137 кг.

для круглого проката Мг=1,20*14 0,98 =65,2 кг.

для сортамента уголок, Мк=1,20*43 0,98 = 47,86 кг.

для литья, Мл=1,75*32 0,91 =40,9 кг.

Уровень цен на материалы принимаем по фактическим затратам на их приобретение и доставку на предприятие:

для листового проката: Цл=22 руб/кг,

для круглого проката: Цк=23 руб/кг,

для сортамента уголок: Цу=24 руб/кг,

для литья, Цл=7,2 руб/кг.

См=137*22+65,2*23+47,86*24+40,9*7,2=5956,7 руб.

4.5.1.2 Стоимость покупных деталей, узлов, агрегатов Сп.д определяем по ценам их приобретения с учетом затрат на доставку

Производится покупка электродвигателя по цене 16500 руб., бортового редуктора по цене 26 000., торцевой головки по цене 450 руб., муфты храпово-фрикционной по цене 2800 руб.

С пд =16500+26000+450+2800=45750руб.

4.5.1.3 Заработная плата производственных рабочих С зп рассчитывается по формуле:

С зп = С озп + С дзп + С соц, (4.15)

где С озп - основная заработная плата, руб;

С дзп - дополнительная заработная плата, руб.;

С соц - отчисления на социальные нужды, руб.

Основная заработная плата определяется по формуле:

С озп = (Т из + Т сб) ∙ С ч, (4.16)

где Т из - трудоемкость изготовления элементов изделия, 23 чел.-ч.

Т сб -трудоемкость сборки, 7 чел.-ч;

С ч - часовая тарифная ставка рабочих, исчисляемая по среднему разряду, руб. (121,15 руб.).

Трудоемкость сборки конструкции определяется по формуле:

Т сб = К с ∙ ∑t сб, (4.17)

где К с - коэффициент, учитывающий соотношение между полным и

оперативным временем сборки = 1,08;

t сб - трудоемкость сборки отдельных элементов конструкции,

t сб = 1,09 чел.ч.

Т сб = 1,08 ∙ 1,09 = 1,17 чел.-ч

С озп = (23+1,17) ∙ 121,15 = 2928,19 руб.

Дополнительная заработная плата С дзп принимается в размере 5-12 % от основной заработной платы.

С дзп = 2928,19*0,05 = 146,4руб.

Отчисления на социальные нужды С соц определяются по формуле:

С соц = К от ∙ (С озп + С дзп), (4.18)

где К от - коэффициент отчисления, равный 0,32

С соц = 0,32 ∙ (2928,19+146,4) = 983,86 руб.

С зп = 2928,19 + 146,4 + 983,86 = 4058,45 руб.

4.5.1.4 Общепроизводственные расходы вычисляются по формуле:

С оп = R оп * С о.з.п./ 100, (4.19)

где R оп - процент общепроизводственных расходов, 68%;

С оп = 68*2928,19/100=1991,16 руб.

В итоге получаем, что затраты на изготовление стенда для гидравлического испытания НКТ составляют:

С к =5956,7+45750+4058,45+1991,16=57756,31 руб.

4.5.2 Балансовая стоимость изготавливаемой конструкции

Для определения балансовой стоимости конструкции Бп, к затратам на её изготовление добавим расходы на установку и монтаж в размере 10% т.е.

Б п =1,1*Ск, руб., (4.20)

Б б =1,1*125000=137500 руб.

Б п =1,1*57756,31 =63532 руб.

где С к - затраты на изготовление конструкции, руб.

4.5.2.1 Оплата труда рассчитывается по формуле:

С зп = С озп + С дзп + С соц (4.21)

Основную заработную плату определяем по формуле:

где С i - часовая тарифная ставка i-го разряда, руб.;

A i - количество работников, оплачиваемых по i-ому разряду, чел;

Y - ритм выполнений, шт/ч.

Величина Y рассчитывается по формуле:

где А - количество рабочих, занятых в операции, чел;

Т уд - трудоемкость единицы продукции (работы),

чел.∙ч/шт

для базового варианта :

Y б =(6/4,6)*6=7,8 шт./ч.

С о.з.б.=121,15*3/7,8=46,59руб.

С д.з.б. =10·46,59/100=4.66руб.

С соц =0,26·(46,59+4,66)=13,325 руб.,

С з.п. =46,59+4,66+13,325=64,57 руб.

для проектируемого варианта :

Y п =(6/4,6)*12=15,6 шт./ч.

С о.з.п. =121,15*3/15,6=23,29руб.

С д.з.п. =10·23,29/100=2,33 руб.

С соц. =0,26·(23,29+2,33)=6,66 руб.,

С з.п. =1071+107,1+306,3=32,28 руб.

4.5.2.2 Амортизационные отчисления определим по формуле:

А = Б∙а / 100∙Q , (4.24)

для базового варианта :

А б =(137500·19)/(100·8000)=3,265 руб.

для проектируемого варианта :

А п = (63532∙ 19) / (100 ∙16000) = 0,754 руб.,

Так как по данным предприятия годовая программа ремонта насосно-компрессорных труб Q =8000 ед/год.

4.5.2.3 Затраты на ремонт и техническое обслуживание стенда:

подсчитываются аналогично амортизационным отчислениям исходя из балансовой стоимости по формуле:

Р = Б ∙ r/100∙ Q, (4.25)

где г - норма отчислений на ремонт, руб.;

для базового варианта :

Р б =(137500·8)/(100·8000)=1,374 руб.

для проектируемого варианта :

Р п = (63532∙ 8) / (100 ∙16000) = 0,317 руб.,

4.5.2.4 Себестоимость единицы ремонтных работ определяем как сумму найденных слагаемых:

И = С з.п. + А + Р, (4.26)

для базового варианта :

И б =64,57+3,265+1,374=69,209 руб.

для проектируемого варианта :

И п =32,28+0,754+ 0,317=33,35 руб.

К уд.=Б/Q, (4.27)

для базового варианта :

К уд.б = 137500/8000 = 17,18 руб.

для проектируемого варианта :

К уд. п = 63532/16000 = 3,97 руб.

4.5.4 Удельные приведенные затраты рассчитываем как:

I = И + Е н ·К уд., (4.28)

для базового варианта :

I б =69,209 +0,12·17,18 =71,27 руб./шт.

для проектируемого варианта :

I п =33,35 +0,12·3,97 =33,82руб./шт.

4.5.5 Расчет коэффициента потенциального резерва эффективности конструкции проводим в следующем порядке:

Подсчитываем удельные приведенные затраты на час работы по базовому и проектируемому вариантам по формуле:

I ч =I ·Y, (4.29)

для базового варианта :

I ч.б. = 71,27 ·7,8=555,9 руб./ч.

для проектируемого варианта :

I ч.п =33,82·15,6=527,59 руб./ч.

4.5.6 Определяем границу эффективности устройства по соотношению ритмов операции:

Г э =I ч.п /I ч.б. , (4.30)

Г э =71,27/33,82=1,88

4.5.7 Подсчитаем фактическое соотношение ритмов операции:

В ф =Y п./Y б., (4.31)

В ф =15,6/7,8=2

4.5.8 Определяем коэффициент потенциального резерва эффективности:

К р.э = (В ф - Г э)/Г э, (4.32)

К р.э =(2-1,88)/0,9=0,13

Вычисленный коэффициент сопоставляем с нормативным. Нормативный коэффициент К р.э.н = 0,1. Делаем вывод, что мероприятие находится в зоне достаточной эффективности, его можно внедрять в производство.

Полученные данные сводим в таблицу.

Таблица 4.1 - Экономическая эффективность конструктивной разработки

Наименование показателя	Исходный вариант	Проектный вариант
1. Балансовая стоимость, руб.
2. Годовой объём ремонтных работ, шт.
3. Трудоёмкость единицы объёма работ, чел-ч
4. Показатель снижения трудоёмкости, %
5. Показатель роста производительности труда, раз
6. Себестоимость единицы объёма работ, руб/шт
7. Удельные капиталовложения, руб/шт
8. Экономия от снижения себестоимости, руб.
9. Удельные приведённые затраты, руб/ч

Продолжение таблицы 4.1

При расчете экономической эффективности конструктивной разработки, балансовая стоимость данного приспособления составляет 63532 руб. При увеличенном на 50% годовом объёме работ показатели снижения трудоёмкости составил 25%. Производительность труда возросла в 2 раза. Коэффициент потенциального резерва эффективности 0,13.

4.6 Указания мер безопасности

• стенд должен эксплуатироваться в соответствии с требованиями «Правил техники безопасности и производственной санитарии для ремонтных предприятий».
• техническое обслуживание: произвести смазку подвижных частей ЦИЛТИН - 201 по ГОСТ 6267 - 74.
• для улучшения хранения покрыть некрашеные поверхности по варианту защиты 133 - ГОСТ 6267 - 74.

5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

В нашем дипломном проекте предлагается восстановление сменного патрубка, т.к. в процессе эксплуатации наибольшему износу подвергается резьба, служащая соединением НКТ и коллектора испытательного стенда.

Для восстановления предлагается применить наплавку проволокой марки 51ХФА в среде углекислого газа, используя установку УД-209А.

5.1 Исходные данные для восстановления изношенной резьбы патрубка коллектора

Рисунок 5.1 - Эскиз патрубка испытательного стенда с размерами восстанавливаемой поверхности 1.

Патрубок отправляется на ремонт по состоянию, при появлении течи, деформировании в результате ударов о трубу.

Мы предлагаем восстанавливать патрубок посредством наплавки материала и последующей механической обработки.

5.2 Выбор режима наплавки в среде углекислого газа

Выбор режима наплавки производим по и .

Диаметр электродной проволоки - 1,2 мм;

Твердость наплавляемого слоя HRC 52 …55;

Ток: полярность обратная, величина - 60…65 А;

Напряжение: 14В;

Подача суппорта - 1,2 мм/об;

Расход углекислого газа - 8 л/мин;

Давление газа - 0,12 МПа;

Скорость подачи электродной проволоки (м/ч):

где k -------- коэффициент наплавки (8 г/Ач);

I - ток обратной полярности, А;

d - диаметр электродной проволоки, мм;

Плотность материала проволоки (7,5 г/см 3);

м/ч, принимаем 57 м/ч.

Скорость наплавки (м/ч):

где - коэффициент перехода электродного материала в наплавленный материал (0,9);

h - толщина наплавляемого слоя, мм;

S - шаг наплавки, мм/об;

а - коэффициент, учитывающий отклонение фактической площади сечения слоя от площади четырехугольника с высотой h (a = 0,9);

Частота вращения шпинделя станка (мин -1):

где D - диаметр наплавляемой детали, мм;

Величину продольной подачи (шаг наплавки) принимаем равной 0,8 мм.

Основное время

Т в =1,8мин;

Т д = 0,34 мин;

Т ш = 14,06+1,8+0,34 = 16,2 мин

5.3 Расчет припусков

Порядок расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам и технологическим операциям

Пользуясь рабочим чертежом детали и картой технологического процесса меха-нической обработки, записать в расчетную карту обрабатываемые элементарные поверхности заготовки и технологические переходы обработки в порядке после-довательности их выполнения по каждой элементарной поверхности от черно-вой заготовки до окончательной обработки

Записать значения:

R Zi -1 высота неровностей, полученных после предыдущей технологической операции, мкм;

T i -1 - глубина дефектного слоя, мкм;

p i -1 - пространственная погрешность, образованная при выполнении предыдущего перехода, мкм;

Погрешность установки, мкм. При базировании заготовок типа «круглые стержни» в центрах погрешность в радиальном направлении равна нулю, погрешность проявляется при «просадке центров», т.е. при обработке торцевых поверхностей вала.

Остаточные пространственные отклонения на обработанных поверхностях, имевших исходные отклонения, являются следствием копирования погрешностей при обработке. Величина этих отклонений как зависит от режимных условий обработки, так и от параметров, характеризующих жесткость технологической системы и механические свойства обрабатываемого материала. При выполнении дипломных проектов для определения промежуточных значений припусков на механическую обработку применяют эмпирическую зависимость:

ρ ост = ρ заг ∙К у, (5.6)

где ρ ост -пространственная погрешность, вызванная промежуточной обработкой поверхности, мкм;

ρ заг - пространственная погрешность заготовки, мкм

К у - коэффициент уточнения формы;

К у = 0,05 - для получистового шлифования;

К у = 0,04 - для чистового шлифования.

Определить расчетные величины минимальных припусков на обработку по всем технологическим переходам.

Записать для конечного перехода в графу «Расчетный размер» наимень-ший предельный размер детали по чертежу.

Для перехода, предшествующего конечному, определить расчетный размер прибавлением к наименьшему предельному размеру по чертежу расчетного припуска Z min .

Последовательно определить расчетные размеры для каждого пред-шествующего перехода прибавлением к расчетному размеру следующего за ним смежного перехода расчетного припуска Z min

Записать наименьшие предельные размеры по всем технологи-ческим переходам, округляя их увеличением расчетных размеров;

округление производить до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.

Определить наибольшие предельные размеры прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.

Значения допусков принимаем по таблицам , в зависимости от диаметра обрабатываемой поверхности и ее квалитета.

Записать предельные значения припусков z„ как разность наибольших предельных размеров и Z min как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

Наименование ТО и ТП

Элементы припуска, мкм

Предельные значения,мм

Предельные припуски

Заготовка (после наплавки)

Нарезание резьбы

Таблица 5.1 - Карта расчета припусков

Пространственная погрешность рассчитывается по формуле:

Величина припусков рассчитывается по формуле:

5.4 Расчет режимов резания

Под режимами резания понимают следующие параметры: глубина резания, число проходов, подача и скорость резания. Режимы резания, исходя из свойств обрабатываемого и инструментального материалов, геометрических параметров режущей части инструментов и периода стойкости инструментов, качественных показателей обрабатываемых поверхностей детали и технологических возможностей используемого оборудования. Для расчетов режимов резания используются паспортные данные станка 9М14.

Глубину резания следует брать равной припуску на обработку на данной операции. Если припуск нельзя снять за один проход, число проходов должно быть возможно меньшим. При чистовом шлифовании (до 5-го класса шерохова-тости поверхности) глубину резания берут в пределах 0,5. . .2 мм. Для получения при шлифовании 6…7-го класса шероховатости поверхности глубина резания назначается в пределах 0,1. . .0,4 мм.

После назначения глубины резания следует выбрать максимально технологически допустимую подачу (с учетом класса шероховатости обработанной поверхности, мощности и прочности станка, жесткости обрабатываемой детали и прочности резца). Работать с подачами, меньшими, чем максимально технологически допустимые непроизводитель-но. При чистовой обработке подача обычно ограничивается классом шероховатости поверхности обработанной детали.

Назначение скорости резания производится после того, как выбраны глубина резания и подача. Скорость (м/мин) резания рассчитывают по формуле

м/мин, (5.9)

или определяют по справочным таблицам с учетом всех не-обходимых поправочных коэффициентов. По полученной расчетом скорости резания определяют расчетную частоту вращения шпинделя станка (или обрабатывае-мой детали).

n=1000*V/p*D об/мин, (5.10)

По расчетной частоте вращения n р определяют ближай-шую меньшую или равную частоту вращения шпинделя, имеющуюся в паспорте станка (фактическую частоту вращения). Затем вычисляют скорость резания (м/мин)

Выбранный режим резания проверяют по мощности.

N P ≤N шп = N М· ή , (5.11)

Мощность, затрачиваемая на резание, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе.

Если расчетная мощность резания окажется больше мощности на шпинделе, то скорость резания должна быть уменьшена.

Минутная подача определяется по формуле:

Sм=n*Sо, мм/мин, (5.12)

где Sо - подача на один оборот изделия или инструмента, мм/об;

l - длина участка поверхности который обрабатывается, чертежный размер, мм;

L - длина рабочего хода, с учетом врезания и перебега режущего инструмента, мм;

Т - стойкость инструмента;

Число проходов зависит от глубины резания, если глубина резания более 2 мм то число проходов возрастает до 2 и так далее.

Скорость резания V p

n p - находится по формуле:

V п - находится по формуле:

где n п - паспортные обороты станка.

S мин - считается по формуле:

S мин =S пасп *n пасп, (5.15)

Т о - считается по формуле:

Т д - считается по формуле:

Т шт - считается по формуле:

Т шт =Т о +Т в +Т д, (5.18)

Вертикальная сила резания:

P z = 10C p ts 0,75 Н, (5.19)

Мощность резания:

КВт., (5.20)

Расчетная мощность должна удовлетворять требованию

Режимы резания приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Режимы резания

ТО или ТП

Квалитет IT

T, мин мин.

Скорость резания, м/мин

S мин мм/мин

Снятие фаски

Нарезание

6 Охрана труда

6.1 Описание нового в конструкции стенда

Усовершенствование стенда для опрессовки насосно-компрессорных труб (НКТ) относится к механизации ремонтного производства и направлено на сокращение технологического времени выполнения операций. При выполнении модернизации станка (см. рис. 4.1), его конструкция будет дополнена двигателем мощностью 10 кВт (поз 22), планетарным редуктором (поз 23), тележками для перемещения механизма (поз 24). Важно отметить, что консольный вал с торцевой головкой будет открытым, и это требует новых условий безопасного труда.

В связи с присутствием на стенде электрооборудования возникает необходимость в заземлении стенда, для чего потребуется расчет. При составлении требований техники безопасности учтены новые элементы конструкции опрессовочного стенда.

6.2 Анализ состояния охраны труда при работе участке опрессовки НКТ

Система цветов окраски объектов, оборудования участков и знаков безопасности имеет непосредственно важное значение по обеспечению безопасного труда. Так например при опрессовке труб светится предупреждающее табло и звучит сигнал.

6.3 Анализ состояния охраны труда при работе на опрессовочном стенде

На участке по опрессовке насосно-компресссорных труб проводится испытание отремонтированных труб нагнетанием в них воды. Для этого труба с навинченной на неё муфтой монтируется на стенд, соединяется муфтой с коллектором на четыре трубы и глушится с другой стороны. Контролируемые параметры и средства контроля по обеспечению технической безопасности на стенде представлены на листе 5 графической части дипломного проекта. При проектировании данного стенда предусматривается звуковая, световая сигнализации и защитный кожух труб при опрессовке. Освещение комбинированное: имеются лампы обеспечивающие освещенность в 730 лк, что соответствует нормам СНиП 23-05-95. Доля дневного света незначительна, так как оконные проемы малы, а стенд расположен в центральной части корпуса.

При работе опрессовочного стенда датчик давления в рабочей гидравлической магистрали стенда подает сигнал на блок управления сигналом и световым табло, звучит сигнал, известный персоналу, и светится табло «ОСТОРОЖНО, ОПРЕССОВКА».

6.4 Инструкция по охране труда при работе на усовершенствованном стенде для испытания давлением насосно-компрессорных труб

В разделе «Конструкторская разработка» (лист 6 графической части) представлен общий вид стенда для опрессовки насосно-компрессорных труб. В связи с усовершенствованием и доработкой стенда, а так же постановкой на него дополнительного оборудования возникла необходимость в повышении требований безопасности при работе на стенде.

6.4.1 Общие требования безопасности

Рабочий должен выполнять только те операции, которые указаны в технологических картах по ремонту НКТ.

Рабочему запрещается: касаться электропроводки или корпусов работающих электродвигателей, гидравлических магистралей находящихся под давлением; стоять под грузом и на пути его перемещения; курить, принимать пищу, пить на рабочем месте. Курить разрешается только в

специально отведенных местах.

Необходимо знать и применять способы устранения опасностей и оказать помощь пострадавшему.

6.4.2 Требования безопасности перед началом работы

Перед началом работы необходимо: одеть и застегнуть спецодежду, защитную маску, (ГОСТ 12.5.48 - 83 ССБТ), чтобы не было свисающих концов, волосы подобраны под головной убор. Проверить заземление электродвигателей, исправность блока аварийного отключения стенда, целостность привода (согласно ГОСТ 12.1.009 - 89), проверить исправность механизмов управления, трубопроводов высокого давления и их крепление, отсутствие подтеканий масла в местах соединения, комплектность средств пожаротушения, медицинские аптечки.

6.4.3 Требования безопасности во время работы

Монтаж труб проводить только специнструментом: трубными ключами и гаечными ключами. Инструмент должен быть исправным и чистым, не допускается работа ключами, головкой наверточного устройства с изношенными органами захвата трубы, зазубринами, или испачканными в масле. Запрещается оставлять вещи и инструмент на наверточном устройстве, рукой вращать или останавливать силовой вал Перед включением стенда убедится, что пуск никому не угрожает. Производить контроль герметичности трубы и соединений только через смотровые окна в телескопическом кожухе. Скручивать трубу и муфту только после отключения насоса высокого давления.

Во время работы запрещается: находится посторонним лицам на участке; отлучаться с рабочего места; принимать пищу на рабочем месте.

Регулировка и устранение неисправности во время работы стенда не

6.4.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях

При появлении посторонних шумов, запаха гари, дыма, выявлении

неисправностей, искрения электрооборудования, нагрева электрооборудования и других неисправностей необходимо немедленно остановить стенд и вызвать инженера для выявления неисправности.

При возгорании электрической части стенда немедленно отключить

электроэнергию, подать сигнал тревоги и приступить к тушению.

В случае травмирования принять меры по оказанию доврачебной помощи.

6.4.5 Требования безопасности по окончании работы

По окончании работы снять трубы со стенда и убрать рабочее

место, обесточить электропривод и закрыть кран гидросисемы. Привести в порядок рабочее место. Доложить руководителю работ обо всех нарушениях функционирования стенда, которые выявлены в процессе работы, а так же о мерах, принятых по их устранению. Спецодежду сдать в место хранения. Вымыть руки и лицо теплой водой с мылом, принять душ.

1. 5 Расчет заземления

Рассчитаем совмещенное ЗУ для участка опрессовки 0,4 кВ. При этом принимаем: разомкнутый контур ЗУ, в качестве вертикального электрода - уголок шириной b в = 16 мм; в = 50 м, горизонтальный электрод - S г = 40 мм 2 ; d г = 12 мм.

Исходные данные: Грунт каменистый, H 0 = 5 м, l воз = 15 км, l каб = 60 км, n в = 6 шт, l в = 2,5 м, а в = 5 м, R е = 15 Ом.

Расчет:

Расчетный ток замыкания на землю:

где U л - линейное напряжение сети, кВ;

l каб - общая длина подключенных к сети кабельных линий, км;

l воз - общая длина подключенных к сети ЛЭП, км.

Определение расчетного удельного сопротивления грунта:

где r табл. =700 Ом × м - измеренное удельное сопротивление грунта (из табл. 6.3 для каменистого грунта);

y=1,3 - климатический коэффициент, принятый по табл. 6.4 для каменистого грунта.

Определение необходимости искусственного заземлителя и вычисление его требуемого сопротивления.

Сопротивление ЗУ R з н выбирается из табл. 6.7 в зависимости от U ЭУ и r расч в месте сооружения ЗУ, а также режима нейтрали данной электросети:

R е > R з н , Þ искусственный заземлитель необходим. Его требуемое заземление:

Определение длины горизонтальных электродов для разомкнутого контура ЗУ:

где а в - расстояние между вертикальными электродами n в.

Расчетное значение сопротивления вертикального электрода:

Расчетное значение сопротивления горизонтального электрода по формуле:

Коэффициенты использования для вертикальных и горизонтальных электродов по данным табл. 6.9 равны: h в = 0,73, h г = 0,48.

Расчетное сопротивление группового заземлителя:

R > R и , значит увеличиваем количество электродов

Принимаем n = 25, l г = 125 м , R г = 17,2 Ом

По табл. 6.9 h в = 0,63, h г =0,32, R = 15.84, R > R u

n в = 45, l г = 225 м, R г = 10,3 Ом

По табл. 6.9 h в = 0,58, h г = 0,29, R = 10,8 Ом

R к = R е × R /(R е + R ) R м з , (6.8)

где R л = 15×10,8/(15+10,8) = 6,27 Ом 6,3 Ом

R е - естественное сопротивление, Ом;

R и - сопротивление искусственного заземлителя, Ом;

R к - общее сопротивление комбинированного ЗУ, Ом;

h в , h г - коэффициент использования вертикального и горизонтального электродов;

а в - расстояние между электродами, м;

l в - длина электродов, м;

n в - количество вертикальных электродов.

Рисунок 6.1 - Вертикальный Рисунок 6.2 - Расположение

электрод электродов

7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЙ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА ОРГАНИЗАЦИИ РЕМОНТА НКТ

Экономическая оценка проектных решений по совершенствованию технологии и организации производственного процесса в участке проводится на основе сравнения показателей работы предприятия при существующей организации производства и проектируемой.

7.1 Исходные данные

Для экономических расчетов необходимо иметь исходные данные, а именно: наличие основных производственных фондов подразделения и балансовая стоимость; объем выполненных за год ремонтно-обслуживающих работ; численность персонала участка, в т.ч. производственных рабочих; затраты труда производственных рабочих за год; материально-денежные затраты по подразделению; данные об объемах реализации ремонтной продукции по ее видам; данные о ценах реализации, о величине заводских (общехозяйственных) и внепроизводственных расходов.

Вышеизложенные данные приведены в первой главе расчетно-пояснительной записки дипломного проекта - организационно-экономической характеристике ООО

7.2 Вычисление себестоимости единицы ремонтной продукции

Исходя из общего объема выполненных ремонтных работ и величины материально-денежных затрат подсчитываем себестоимость едини-цы ремонтной продукции, т.е. одного условного ремонта. Цеховая себестои-мость определяется по формуле:

На ремонтных предприятий подсчитывается цеховая И Ц, заводская И З и полная И П себестоимости с учетом заводских расходов С О.Х и внепроизводственных расходов С В.П, отнесенных на ремонтную продукцию :

И З = И Ц + С ОХ /N, (7.2)

И П = И З + С ВП /N, (7.3)

где С з.п - заработная плата производственных рабочих с отчислениями;

С з.ч - затраты на запасные части;

С р - затраты на ремонтные материалы;

С кооп - затраты на оплату узлов и агрегатов, отремонтированных в порядке кооперации на стороне (С кооп =0);

С оп - общепроизводственные (цеховые) накладные расходы;

N - объем выполненных ремонтных работ, N п = N б =8000 шт. Заработная плата производственных рабочих находится из выражения:

Сз.п = Сч·(1+Кд)·(1+Кот)·Зт.б, (7.4)

где С ч - часовая тарифная ставка рабочего, С ч = 121,15 руб.;

К д - коэффициент начислений дополнительной зарплаты, К д = 0,5;

К от - коэффициент отчислений на социальные нужды, К от = 0,321;

З т.б. - затраты труда производственных рабочих, чел.- ч.

Затраты труда по участку:

З т.б = А·Ф г, (7.5)

где А - численность рабочих, занятых на участке, А = 6 чел.;

З т.б =6·1981=11886 чел.-ч.

С з.п.б =121,15·(1+0,25)·(1+0,321)·11886 =647207,4руб.

Стоимость запасных частей (муфт) и ремонтных материалов.

Затраты на запасные части и ремонтные материалы составляют:

С з.ч.б = 117360руб., С р.б. = 2416239руб.

Общепроизводственные (цеховые) накладные расходы:

С оп.б = 324467 руб.

И ц.б =(647207,4+2416239+117360+324467)/8000=438,5 руб./шт.

7.3 Расчет показателей трудоемкости продукции и производительности труда

Трудоемкость производства продукции (ремонт одной насосно-компрессорной трубы) берем из линейного графика (график последовательности и согласования операций при ремонте насосно-компрессорных труб).

Т уд.б = 0,37 чел.-ч./шт.

Показатель производительности труда

П т.б = 1/ Т уд.б, (7.6)

П т.б = 1/0,37=2,703 шт./чел.-ч.

7.4 Расчет проектных экономических показателей

Располагая необходимыми данными полученными по предприятию, приступаем к расчету проектных экономических показателей.

7.4.1 Стоимость основных производственных фондов

С о.ф.п = С о.ф.б.уч + ∆К об + ∆К и + Б п, (7.7)

где С о.ф.б.уч - стоимость основных производственных фондов участка по базовому варианту (по всему предприятию С о.ф.б. =40780000 руб., а площадь участка по ремонту насосно-компрессорных труб составляет 5 % от производственных фондов по всему предприятию, С о.ф.б.уч =40780000*0,05=2039000 руб.);

Б п - балансовая стоимость конструктивной разработки, Б п =63532 руб.(см. табл. 7);

∆К и - дополнительные капитальные вложения в инструменты, руб;

∆К об - дополнительные капитальные вложения в оборудование, руб;

∆ К ОБ = Б ОБ - Б’ ОБ, (7.8)

где Б ОБ - балансовая стоимость приобретаемого оборудования вместе с затратами на транспортировку и монтаж, Б ОБ = 158000 руб.;

Б’ ОБ - балансовая стоимость заменяемого оборудования, 25500 руб.

∆ К ОБ = 158000 - 25500 = 132500 руб.

∆ К И = К И + К’ И, (7.9)

где К И - стоимость приобретаемых инструментов, К и =12000 руб.;

К И - балансовая стоимость заменяемого инструмента, руб.

Т.к. заменяемого инструмента нет, то ∆ К И =12000 руб.

С о.ф.п = 2039000+132500+12000+63532=2223690 руб.

7.4.2 Калькуляция себестоимости ремонтных работ

7.4.2.1 Годовой фонд заработанной платы производственных рабочих

С з.п.п = С ч ·(1+К д)·(1+К от) ∙ Зт.п, (7.10)

где С ч - часовая тарифная ставка рабочего, С ч =121,15 руб.;

К д - коэффициент начислений дополнительной зарплаты, К д =0,12;

К от - коэффициент отчислений на социальные нужды, Кот=0,321;

З т.п. - затраты труда производственных рабочих, чел.- ч.

Затраты труда по участку:

З т.п = А·Ф г, (7.11)

где А - численность рабочих, занятых на участке, А=6чел.;

Ф г - годовой фонд рабочего времени участка, Ф г =1981 ч.

З т.п =6·1981=11886 чел.-ч.

С з.п.п =121,15·(1+0,12)·(1+0,321)·11886 =2130492 руб.

7.4.2.2 Стоимость запасных частей и ремонтных материалов.

С з.ч.п =h зп ·N, (7.12)

С р.м.п. = h рм ·N, (7.13)

где h З.П. , h Р.М - удельный расход затрат на один ремонт соответственно с применением запасных частей и ремонтных материалов, руб.

С з.ч.п =280·16000=2240000 руб.

С р.м.п. =32·16000=256000 руб.

7.4.2.3 Общепроизводственные цеховые расходы

По нормам амортизационных отчислений рассчитываем амортизацию по ОПФ, при этом в расчет берется только часть стоимости зданий предприятия (а именно рассматриваемый участок по ремонту насосно-компрессорных труб), пропорциональная доле площади занимаемой этим участком.

Зададимся коэффициентом пропорциональности:

К пр = S уч /S общ, (7.14)

где S уч - площадь занимаемая участком, S уч =460 м 2 ;

S общ - площадь производственных зданий, S общ =9200 м 2 ;

К пр =460/9200=0,05

Рассчитаем амортизацию по зданиям, где а=5 %:

А 3Д =2039000·0,05= 101950руб., 24468

Нормы амортизационных отчислений по оборудованию и инструментам: А об =6164,51 руб., А ин =1378,7 руб. Тогда общепроизводственные расходы участка вычислим по формуле:

С О.П.П = А ЗД + А 0Б +А ИН + Р ОБ + Р ЗД + Р ИН + Р Э + Р В + Р ОТ + Р ЗП + Р ПР, (7.15)

где Р ОБ, Р ЗД, Р ИН, Р Э, Р В, Р ОТ, Р ЗП, Р ПР - затраты на ремонт и ТО оборудования, зданий, инструментов, затраты на эл. энергию, воду, отопление, фонд зарплаты с отчислениями ИТР, вспомогательным рабочим, СКП и МОП, прочие расходы соответственно.

На предприятии получены следующие нормы затрат по участку по ремонту ведущих мостов:

Р ОБ = 11011руб., Р Э = 25954 руб.,

Р ЗД = 40729 руб., Р В = 15289 руб.,

Р ИН = 1969 руб., Р ОТ = 38750 руб.,

Р ЗП = 397922 руб., Р ПР = 3396 руб.

Тогда получим:

С опп =24468+6164,51+1378,7+11011+40729+1969+397922+25954+

15289+38750+3396=567031 руб.

7.4.2.4 Расчет себестоимости единицы ремонтной продукции

Себестоимость на участке

И ц.п = (С з.п.п + С з.ч.п + С р.п + С кооп.п +С оп.п)/N п, (7.16)

И ц.п =(483892+717000+329250+0+567031)/16000=131,07руб./шт.

Заводская себестоимость единицы ремонтной продукции определяется по формуле:

И з.п = И ц.п + С ох.п /N п, (7.17)

где С ох - общехозяйственные заводские расходы участка определим по формуле:

С ох.п = R ох ·С ч.п ∙З т.п /100, (7.18)

где R ox - процент общехозяйственных расходов, R ох = 14 %,

С ох = 14·45·65,3/100=411,54 руб.

И з.п =131,07+411,54/1=542,61 руб./шт.

Полная себестоимость:

И п.п =И з.п + С вп /N п, (7.19)

где С вп - внепроизводственные расходы определим по формуле:

С впп =И зпп ·N п. ·R вп /100, (7.20)

где R вн - процент внепроизводственных расходов (по данным предприятия R ВН = 1,26 %) к заводской себестоимости.

С впп =542,68·16000·1,26 /100=109404,28 руб.,

И пп =542,68+109404.28 /16000=549,52руб./ед.

Таблица 7.1 - Общепроизводственные расходы по участку для ремонта насосно-компрессорных труб, тыс.руб

Статьи расходов	Варианты
	Исходный	Проектируемый
Амортизационные отчисления: по зданию по оборудованию по инструментам
Затраты на ремонт и содержание: оборудования инструментов
Затраты на электроэнергию
Затраты на воду, пар
Затраты на отопление и освещение
Фонд зарплаты с отчислениями ИТР, вспомогательных рабочих, СКП и МОП
Прочие расходы

7.5 Экономическая оценка проекта

Экономическая оценка проекта производится на основе сравнения показателей работы участка при существующей технологии производства и проектируемой.

7.5.1 Удельные капитальные вложения

К уд = С о.ф /N, (7.21)

где С о.ф - стоимость основных производственных фондов, тыс. руб.;

N - годовой объем ремонтных работ, шт.

К уд.б =2039000/8000=254,875 руб./шт;

К уд.п =2223690 /16000=138,98 руб./шт.

7.5.2 Удельные приведенные затраты

J = И ц +Е н ·К уд, (7.22)

где И ц - себестоимость единицы ремонтной продукции, руб./шт;

Е н = 0,12 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

J б =549,52+0,12·254,875=579,48 руб./шт;

J п =556,35+0,12·138,98 =565,67 руб./шт.

Т.к. J 6 > J п то, предлагаемые в данном проекте мероприятия являются эффективными и экономически целесообразными.

7.5.3 Расчет коэффициента потенциального резерва эффективности

7.5.3.1 Ритмы ремонтного производства

Y = А/Т общ, (7.23)

где А - количество работников занятых в операции, ч.,

Т общ - трудоемкость единицы ремонтного производства, чел.-ч./шт.

Трудоемкость работ Т общ по на участке:

Т ОБЩ =∑Т i , чел.-ч./шт. (7.24)

Т общ.б =0,72 чел.-ч./шт.

Т общ.п =0,36 чел.-ч./шт.

Y б = А б /Т общ.б =5/12,03=1,35 шт./ч.

Y п = А п /Т общ.п =4/11,62=2,73 шт./ч.

7.5.3.2 Удельные приведенные затраты на час работы

I Ч = J·Y, (7.25)

I ЧБ =579,48 ·1,35=782,29 руб./ч,

I ЧП =565,67 ·2,73=1544,27 руб./ч.

7.5.3.3 Граница эффективности проекта.

Г э = I чп /I чб, (7.26)

Г э =1544,27/782,29=1,974

7.5.3.4 Фактическое соотношение ритмов производства

В ф = Y п /Y Б, (7.27)

В ф =2,73/1,35=2,02

7.5.3.5 Коэффициент потенциального резерва эффективности

К РЭ = (В ф - Г э)/ Г э, (7.28)

К РЭ = (2,02-1,974)/1,974=0,1

Так как К РЭ > К РЭ.Н (К РЭ.Н = 0,1 нормативный), то проектируемый вариант можно внедрять в производство по экономическим соображениям.

7.5.4 Трудоемкость единицы ремонтной продукции.

Т уд.п = З т.п /N п, (7.29)

Т уд.б =9905/8000=1,23 чел.-ч./шт.

Т уд.п =11886/16000= 0,74 чел.-ч./шт.

7.5.5 Показатель снижения трудоемкости

С 1 = (Т удб - Т удп)/(Т удб)·100, (7.30)

С 1 = (1,23-0,74)/0,74·100=66,2%

7.5.6 Показатель роста производительности труда

С 2 = Т уд.Б / Т уд.п, (7.31)

С 2 =1,23/0,74=1,66 раз

7.5.7 Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений

Т о = (К уд.п - К уд.б)/(И Б - И П), (7.32)

Т о = (254,85-247,932-)/(556,35-549,52) = 1 год

7.5.8 Коэффициент экономической эффективности дополнительных капитальных вложений

Э = 1/ Т о = 1/1 =1 , (7.33)

7.5.9 Годовая экономия от снижения себестоимости ремонтной продукции

Э г = (И Б - И п)·N п, pyб (7.34)

Э г = (556,35-549,53)·16000=109120 руб.

7.5.10 Расчет дополнительных показателей

Цена ремонта одной насосно-компрессорной трубы по данным ОАО составляет Цр = 841 руб.

7.5.10.1 Прибыль от реализации продукции

П = R-C" р, (7.35)

где R - выручка от реализации всей продукции, руб.;

С" р.п - себестоимость всей реализованной продукции, руб.

R = Ц р ·N, (7.36)

R б = 841·8000=6728000 руб.,

R п = 841·16000=13456000 руб.,

С"р.п = N·И ц, (7.37)

С"р.п. б = 8000·556,35=4 450 000 руб.,

С"р.п. п = 16000·549,52=8 792 320 руб.

П б =6 728 000-4 450 000=2 278 000 руб;

П п =13456000-8792320=4 663 680 руб.

7.5.10.2 Уровень рентабельности

У p = П·100/С"р.п, % (7.38)

У p .б =2278000·100/4450000=51,19%

У p .п = 4663680·100/8792320 =53,04 %

Результаты расчетов представлены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Экономическая эффективность проекта технологии и организа-ции производства на участке по ремонту НКТ

Продолжение таблицы 7.2

Число производственных рабочих, чел.
Годовой объем ремонтных работ, шт.
Трудоемкость единицы объема работ, чел.-ч.
Показатель снижения трудоемкости, %
Себестоимость единицы ремонтной продукции, руб./шт.
Удельные капиталовложения на единицу ремонтной продукции, руб./шт.
Удельные приведенные затраты, руб./шт.
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, лет
Годовая экономия от снижения себестоимости, руб
Выручка от реализации товарной продукции, руб
Уровень рентабельности, %
Ритм ремонтного производства, шт./ч.
Коэффициент потенциального резерва эффективности проекта

Вывод: В результате проектирования участка по ремонту насосно-компрессорных труб на предприятии ОАО были получены экономические результаты, которые показывают, что себестоимость условного ремонта снизилась с 556,35 руб. до 549,52 руб. Прибыль от снижения себестоимости ремонта со-ставляет 109 тыс. руб., в год, а срок окупаемости дополнительных капи-тальных вложений при этом составляет 1 год. Коэффициент потенциаль-ного резерва эффективности, равный 0,1, равен нормативному, поэтому проект целесообразно внедрять в производство.

Заключение

На основании вы-полненного дипломного проекта на тему: «Совершенствование технологического процесса ремонта насосно-компрессорных труб в ОАО можно сделать выводы, что цель дипломного проектирования достиг-нута. В результате чего повышены следующие показатели:

1. Улучшена организация и технология ремонта средних мостов на предприятии за счет рационального распределения операций между звеньями и их согласования с тактом производства ремонтной базы, внедрения прогрессивных формы и методов ремонта.
2. Предполагаемая реконструкция участка позволяет дополнительно вве-сти в действие имеющиеся площади производственного корпуса, улучшить качество ремонта насосно-компрессорных труб.
3. Предлагаемый проектом стенд для гидравлического испытания насосно-компрессорных труб позволя-ет повысить качество ремонта мостов и производительность труда.
4. Разработанный раздел по охране труда дает рекомендации по внедрению мероприятий для улучшения условий труда, отвечающим современным требова-ниям.
5. В заключительной части проекта приводятся расчеты по технико-экономическим показателям эффективности проекта технологии и организации производства на участке по ремонту НКТ.

Список использованных источников

1. Бабусенко С.М. Проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1990. - 352 с.: ил. - (Учебники и учебные пособия для ВУЗов).
2. Апальков В.И., Пилипенко Н.С. Организация и планирование ремонтных предприятий: Учебное пособие к курсовой работе. - М. :МИИСП, 1984. - 320 с.
3. Надёжность и ремонт машин: Учебник / Под ред. В.В. Курчаткина. - М. : Колос, 2000. - 776 с.
4. Левитский Н. С. Организация ремонта и проектирование сельскохозяйственных ремонтных предприятий. -изд. 3 - е, переработ. и доп. - М. : Колос,1977. - 240 с.
5. Серый И. С. и др. Курсовое и дипломное проектирование по надежности и ремонту машин/ И. С. Серый, А. П. Смелов, В. Е. Черкун. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1991. - 84 с.
6. Каталог оборудования и моющих средств при техническом обслуживании и ремонте / Под ред. Е.Н. Виноградова. - М. : ГОСНИТИ, 1980. - 116 с.
7. Каталог оборудования и инструмента для технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники / Под ред. И.С. Бегунова. - М.: ГОСНИТИ, 1983. - 304 с.
8. Ремонт автомобилей: Учебник / Под ред. Л.В. Дехтеринского. - М.: Транспорт, 1992. - 295 с.
9. С.А. Соловьев, В.Е. Рогов и др. Практикум по ремонту сельскохозяйственных машин / Под ред. В.Е. Рогова - М.: Колос, 2007.-336 с. (Учебники и учебные пособия для высших сельскохозяйственных учебных заведений).
10. Надёжность и ремонт машин. Проектирование технологических процессов: Методическое пособие к дипломному проектированию для факультета механизации с. - х. / В.Е. Рогов, В.П. Чернышёв. -, 1993. - 160 с.
11. В. Е. Рогов, В. П. Чернышев и др. Дипломное проектирование по ремонту машин, 1996. - 86 с. (Учебники и учебные пособия для вузов).
12. Шкрабак В. С., Луковников А. В., Тургиев А. К. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. - М.: Колосс, 2004. - с. 512: ил.
13. А. Э. Северный, А. В. Колчин и др. Обеспечение безопасности при техническом сервисе сельскохозяйственной техники. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001.-408 с.
14. Конарев Ф.М. и др. Охрана труда.-М.: Агропромиздат, 1988 г.
15. Беляков Г.И. Охрана труда.- М.: Агропромиздат, 1990 г.
16. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. - М.: Машиностроение, 1979. -728 с., ил.
17. Вигдорчик В.М. Методические указания к курсу сопротвления материалов: часть 2-я. -, 1969г. - 159с.
18. Миролюбов И. Н. и др. Пособие к решению задач по сопротивлению материалов. Изд. 4-е, перераб. М, «Высшая школа» , 1974г., 392с, ил.
19. Матвеев В.А., Пустовалов И.И. Техническое нормирование работ в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1979 - 288с., ил.
20. Лебедянцев В.В. Экономическая оценка эффективности мероприятий по совершенствованию ремонтно-обслуживающего производства в АПК: Методические рекомендации для студентов факультета механизации с.-х.

Изобретение относится к области горному делу, а именно к технике и технологии восстановления изношенных стальных насосно-компрессорных труб (НКТ БУ). Технический результат заключается в повышении коррозионной стойкости и несущей способности отремонтированных труб за счет их лейнирования. Способ включает радиационный контроль, очистку наружной и внутренней поверхностей труб от отложений и загрязнений, визуальный и приборный контроль качества, нарезание и контроль качества резьбы, испытание гидравлическим давлением, наворачивание муфт и предохранительных деталей, маркировку и упаковку труб в пакеты. Особенностью изобретения является то, что во внутреннюю полость трубы, предназначенной для ремонта, вводят тонкостенную электросварную трубу - лейнер, с предварительно нанесенным на ее наружную поверхность клеем-герметиком, а затем их подвергают совместному волочению в режиме раздачи путем протягивания оправки через внутреннюю полость лейнера. 1 табл.

Изобретение относится к области ремонта изделий из сталей и сплавов, бывших в эксплуатации, а именно к технике и технологии восстановления изношенных стальных насосно-компрессорных труб (НКТ).

В процессе эксплуатации НКТ подвергаются коррозионному и эрозионному износу, а также механическому истиранию. В результате воздействия на НКТ указанных факторов на их наружной и особенно внутренней поверхности образуются различные дефекты, в том числе изъязвления, каверны, риски, задиры и т.п., которые приводят к потере несущей способности труб, поэтому дальнейшее их использование по прямому назначению без соответствующего ремонта невозможно. В некоторых случаях и ремонт НКТ существующими способами не дает положительного результата из-за больших размеров дефектов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ ремонта насосно-компрессорных труб, разработанный ОАО «Татнефть», изложенный, например, в «Положении о порядке контроля качества, реставрации и отбраковке насосно-компрессорных труб».

Этот способ получил широкое применение во всех нефтяных компаниях России.

Известный способ ремонта НКТ устанавливает определенный порядок выполнения технологических операций восстановительного ремонта и технические требования к качеству НКТ, бывших в употреблении (НКТ БУ) и подлежащих ремонту. Восстановительный ремонт осуществляется в следующей последовательности: радиационный контроль труб; очистка их внутренней и наружной поверхности от асфальтовых, солевых, парафинистых отложений (АСПО), продуктов коррозии и других загрязнений; визуальный контроль; шаблонирование; дефектоскопия физическими методами; нарезание и контроль качества резьбы на концах труб (при необходимости); наворачивание муфт; измерение длины труб; испытание гидравлическим давлением; маркировка; упаковка и отправка труб потребителям. Основные технические требования к качеству труб, бывших в эксплуатации, направляемых на ремонт, устанавливают нормы к кривизне труб и ограничения к общему и локальному их износу. Дефекты и пороки НКТ БУ должны быть не более таких, при которых обеспечивается минимальная остаточная толщина стенки труб, указанная в таблице 1.

Если на поверхности отдельных участков трубы имеются недопустимые дефекты с размерами, превышающими допускаемые, то такие участки трубы вырезаются, но длина оставшейся части трубы должна быть не менее 5,5 м.

Недостатками указанного способа ремонта НКТ являются:

Существенное ограничение объемов НКТ БУ, направляемых на восстановительный ремонт из-за наличия недопустимых дефектов;

Необходимость отрезки части НКТ с недопустимыми дефектами (такие трубы или части труб утилизируются в металлолом);

Пониженный эксплуатационный ресурс отремонтированных НКТ БУ по сравнению с новыми НКТ.

Задачей заявляемого технического решения является повышение коррозионной стойкости и несущей способности изношенных насосно-компрессорных труб за счет их лейнирования, что позволит увеличить объем ремонтопригодных труб и использовать их по прямому назначению взамен закупки и использования новых НКТ. В настоящее время на замену изношенных насосно-компрессорных труб нефтяные компании России ежегодно направляют около 200 тыс.т труб.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемый способ включает изготовление лейнера (трубы) по специальным техусловиям, нанесение на наружную поверхность лейнера и внутреннюю поверхность НКТ БУ герметизирующего материала, введение лейнера в НКТ БУ, его раздачу, создание условий для полимеризации герметизирующего материала преимущественно на эпоксидной основе.

В качестве лейнера используется сварная или бесшовная труба из черных, цветных металлов или сплавов, обладающих повышенной коррозионной стойкостью. Наружный диаметр лейнера определяется по формуле D лн =D вн.нкт -Δ, где D лн - наружный диаметр лейнера; D вн.нкт - фактический внутренний диаметр НКТ БУ с учетом реального их износа; Δ - кольцевой зазор между внутренним диаметром НКТ БУ и наружным диаметром лейнера. Зазор определяется исходя из практического опыта свободного введения лейнера во внутреннюю полость НКТ БУ, как правило, он колеблется в пределах 2-5 мм. Толщина стенки лейнера определяется из технической возможности его изготовления с минимальным значением и из экономической целесообразности его применения.

Пример 1. Как указано в описании к прототипу, для восстановления НКТ БУ ремонт осуществляется в следующей последовательности: радиационный контроль; очистка труб от АСПО, обработку; визуальный и приборный контроль качества; обработка концов труб с нарезанием резьбы и наворачиванием муфт; испытание гидравлическим давлением. Статистический анализ показал, что таким способом ремонта можно восстановить до 70% НКТ БУ, остальные трубы утилизируются в металлолом. НКТ БУ после ремонта показали, что их эксплуатационный ресурс на 15-25% меньше, чем у новых НКТ.

Пример 2. Трубы НКТ БУ, не отвечающие техническим требованиям, регламентированных существующей технологией (прототип) и указанных в табл.1, подвергли ремонту в следующей последовательности: радиационный контроль; очистка труб от АСПО, включая дробеструйную обработку. Визуальным и приборным контролем установили наличие каверн, задиров и изношенных частей на внутренней поверхности, выводящих толщину стенки НКТ БУ за пределы максимально допустимого отклонения. На опытных НКТ БУ в разных местах по длине сверлением были выполнены сквозные отверстия диаметром 3 мм. В качестве лейнера использовались сварные тонкостенные трубы из коррозионностойкой стали наружным диаметром 48 мм с толщиной стенки 2,0 мм. На наружную поверхность лейнера и внутреннюю поверхность НКТ БУ наносился герметизирующий материал толщиной 2 мм. На переднем и заднем концах НКТ БУ изготовлялись раструбы, введением в НКТ БУ конусной оправки соответствующих размеров и формы. На одном конце лейнера также выполнялся раструб с таким расчетом, чтобы внутренняя поверхность раструба заднего конца НКТ БУ плотно сопрягалась с наружной поверхностью раструба лейнера. Лейнер вводился в НКТ БУ с зазором между наружным его диаметром и внутренним диаметром НКТ БУ, равным около 2,0 мм. НКТ БУ с введенным в нее лейнером устанавливались в люнеты приемного стола волочильного стана. Протягиванием оправки через внутреннюю полость лейнера осуществлялось совместное деформирование (раздача) лейнера и НКТ БУ. Рабочая цилиндрическая часть оправки выполнялась с таким расчетом, чтобы наружный диаметр НКТ БУ после лейнирования увеличивался на 0,3-0,5% от его фактического диаметра до лейнирования. Протягивание оправки через совмещенные лейнер и НКТ БУ осуществлялось с помощью тяги, на одном конце которой закреплялась оправка, а другой конец устанавливался в захватах тянущей тележки волочильного стана. После раздачи лейнера и НКТ БУ осуществлялась полимеризация герметизирующего материала при температуре цеха. Все трубы опытной партии выдержали испытания на внутреннее давление в соответствии с ГОСТ 633-80. Стендовые испытаний НКТ БУ после указанного ремонта показали увеличение эксплуатационного ресурса в 5,2 раза по сравнению с новыми НКТ. Ремонтопригодность НКТ БУ повысилась по сравнению с прототипом и составила 87,5%.

Технический результат от применения заявляемого объекта заключается в повышении коррозионной стойкости и несущей способности изношенных НКТ БУ, увеличении объема восстановления НКТ БУ за счет повышения их ремонтопригодности. Экономический результат заключается в снижении затрат на обслуживание нефтяных скважин за счет использования НКТ БУ после ремонта по прямому назначению вместо приобретения дорогостоящих новых НКТ, увеличении надежности и долговечности биметаллических НКТ за счет придания трубам высокой коррозионной стойкости, обеспечиваемой коррозионной стойкостью материала лейнера.

Предварительные исследования доступной патентной и научно-технической литературы по фонду Уральского Государственного Технического Университета, г.Екатеринбург показали, что совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения является новой и ранее не использовались на практике, что позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень», а его промышленную применимость считаем целесообразной и технически осуществимой, что вытекает из полного его описания.

Способ ремонта бывших в употреблении насосно-компрессорных труб (НКТ БУ), включающий радиационный контроль, очистку наружной и внутренней поверхностей труб от отложений и загрязнений, визуальный и приборный контроль качества, нарезание и контроль качества резьбы, испытание гидравлическим давлением, наворачивание муфт и предохранительных деталей, маркировку и упаковку труб в пакеты, отличающийся тем, что во внутреннюю полость трубы, предназначенной для ремонта, вводят тонкостенную электросварную трубу - лейнер с предварительно нанесенным на ее наружную поверхность клеем-герметиком, а затем их подвергают совместному волочению в режиме раздачи путем протягивания оправки через внутреннюю полость лейнера.

Изобретение относится к области горному делу, а именно к технике и технологии восстановления изношенных стальных насосно-компрессорных труб (НКТ БУ). Технический результат заключается в повышении коррозионной стойкости и несущей способности отремонтированных труб за счет их лейнирования. Способ включает радиационный контроль, очистку наружной и внутренней поверхностей труб от отложений и загрязнений, визуальный и приборный контроль качества, нарезание и контроль качества резьбы, испытание гидравлическим давлением, наворачивание муфт и предохранительных деталей, маркировку и упаковку труб в пакеты. Особенностью изобретения является то, что во внутреннюю полость трубы, предназначенной для ремонта, вводят тонкостенную электросварную трубу - лейнер, с предварительно нанесенным на ее наружную поверхность клеем-герметиком, а затем их подвергают совместному волочению в режиме раздачи путем протягивания оправки через внутреннюю полость лейнера. 1 табл.

Изобретение относится к области ремонта изделий из сталей и сплавов, бывших в эксплуатации, а именно к технике и технологии восстановления изношенных стальных насосно-компрессорных труб (НКТ).

В процессе эксплуатации НКТ подвергаются коррозионному и эрозионному износу, а также механическому истиранию. В результате воздействия на НКТ указанных факторов на их наружной и особенно внутренней поверхности образуются различные дефекты, в том числе изъязвления, каверны, риски, задиры и т.п., которые приводят к потере несущей способности труб, поэтому дальнейшее их использование по прямому назначению без соответствующего ремонта невозможно. В некоторых случаях и ремонт НКТ существующими способами не дает положительного результата из-за больших размеров дефектов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ ремонта насосно-компрессорных труб, разработанный ОАО «Татнефть», изложенный, например, в «Положении о порядке контроля качества, реставрации и отбраковке насосно-компрессорных труб».

Этот способ получил широкое применение во всех нефтяных компаниях России.

Известный способ ремонта НКТ устанавливает определенный порядок выполнения технологических операций восстановительного ремонта и технические требования к качеству НКТ, бывших в употреблении (НКТ БУ) и подлежащих ремонту. Восстановительный ремонт осуществляется в следующей последовательности: радиационный контроль труб; очистка их внутренней и наружной поверхности от асфальтовых, солевых, парафинистых отложений (АСПО), продуктов коррозии и других загрязнений; визуальный контроль; шаблонирование; дефектоскопия физическими методами; нарезание и контроль качества резьбы на концах труб (при необходимости); наворачивание муфт; измерение длины труб; испытание гидравлическим давлением; маркировка; упаковка и отправка труб потребителям. Основные технические требования к качеству труб, бывших в эксплуатации, направляемых на ремонт, устанавливают нормы к кривизне труб и ограничения к общему и локальному их износу. Дефекты и пороки НКТ БУ должны быть не более таких, при которых обеспечивается минимальная остаточная толщина стенки труб, указанная в таблице 1.

Если на поверхности отдельных участков трубы имеются недопустимые дефекты с размерами, превышающими допускаемые, то такие участки трубы вырезаются, но длина оставшейся части трубы должна быть не менее 5,5 м.

Недостатками указанного способа ремонта НКТ являются:

Существенное ограничение объемов НКТ БУ, направляемых на восстановительный ремонт из-за наличия недопустимых дефектов;

Необходимость отрезки части НКТ с недопустимыми дефектами (такие трубы или части труб утилизируются в металлолом);

Пониженный эксплуатационный ресурс отремонтированных НКТ БУ по сравнению с новыми НКТ.

Задачей заявляемого технического решения является повышение коррозионной стойкости и несущей способности изношенных насосно-компрессорных труб за счет их лейнирования, что позволит увеличить объем ремонтопригодных труб и использовать их по прямому назначению взамен закупки и использования новых НКТ. В настоящее время на замену изношенных насосно-компрессорных труб нефтяные компании России ежегодно направляют около 200 тыс.т труб.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемый способ включает изготовление лейнера (трубы) по специальным техусловиям, нанесение на наружную поверхность лейнера и внутреннюю поверхность НКТ БУ герметизирующего материала, введение лейнера в НКТ БУ, его раздачу, создание условий для полимеризации герметизирующего материала преимущественно на эпоксидной основе.

В качестве лейнера используется сварная или бесшовная труба из черных, цветных металлов или сплавов, обладающих повышенной коррозионной стойкостью. Наружный диаметр лейнера определяется по формуле D лн =D вн.нкт - , где D лн - наружный диаметр лейнера; D вн.нкт - фактический внутренний диаметр НКТ БУ с учетом реального их износа; - кольцевой зазор между внутренним диаметром НКТ БУ и наружным диаметром лейнера. Зазор определяется исходя из практического опыта свободного введения лейнера во внутреннюю полость НКТ БУ, как правило, он колеблется в пределах 2-5 мм. Толщина стенки лейнера определяется из технической возможности его изготовления с минимальным значением и из экономической целесообразности его применения.

Пример 1. Как указано в описании к прототипу, для восстановления НКТ БУ ремонт осуществляется в следующей последовательности: радиационный контроль; очистка труб от АСПО, обработку; визуальный и приборный контроль качества; обработка концов труб с нарезанием резьбы и наворачиванием муфт; испытание гидравлическим давлением. Статистический анализ показал, что таким способом ремонта можно восстановить до 70% НКТ БУ, остальные трубы утилизируются в металлолом. НКТ БУ после ремонта показали, что их эксплуатационный ресурс на 15-25% меньше, чем у новых НКТ.

Пример 2. Трубы НКТ БУ, не отвечающие техническим требованиям, регламентированных существующей технологией (прототип) и указанных в табл.1, подвергли ремонту в следующей последовательности: радиационный контроль; очистка труб от АСПО, включая дробеструйную обработку. Визуальным и приборным контролем установили наличие каверн, задиров и изношенных частей на внутренней поверхности, выводящих толщину стенки НКТ БУ за пределы максимально допустимого отклонения. На опытных НКТ БУ в разных местах по длине сверлением были выполнены сквозные отверстия диаметром 3 мм. В качестве лейнера использовались сварные тонкостенные трубы из коррозионностойкой стали наружным диаметром 48 мм с толщиной стенки 2,0 мм. На наружную поверхность лейнера и внутреннюю поверхность НКТ БУ наносился герметизирующий материал толщиной 2 мм. На переднем и заднем концах НКТ БУ изготовлялись раструбы, введением в НКТ БУ конусной оправки соответствующих размеров и формы. На одном конце лейнера также выполнялся раструб с таким расчетом, чтобы внутренняя поверхность раструба заднего конца НКТ БУ плотно сопрягалась с наружной поверхностью раструба лейнера. Лейнер вводился в НКТ БУ с зазором между наружным его диаметром и внутренним диаметром НКТ БУ, равным около 2,0 мм. НКТ БУ с введенным в нее лейнером устанавливались в люнеты приемного стола волочильного стана. Протягиванием оправки через внутреннюю полость лейнера осуществлялось совместное деформирование (раздача) лейнера и НКТ БУ. Рабочая цилиндрическая часть оправки выполнялась с таким расчетом, чтобы наружный диаметр НКТ БУ после лейнирования увеличивался на 0,3-0,5% от его фактического диаметра до лейнирования. Протягивание оправки через совмещенные лейнер и НКТ БУ осуществлялось с помощью тяги, на одном конце которой закреплялась оправка, а другой конец устанавливался в захватах тянущей тележки волочильного стана. После раздачи лейнера и НКТ БУ осуществлялась полимеризация герметизирующего материала при температуре цеха. Все трубы опытной партии выдержали испытания на внутреннее давление в соответствии с ГОСТ 633-80. Стендовые испытаний НКТ БУ после указанного ремонта показали увеличение эксплуатационного ресурса в 5,2 раза по сравнению с новыми НКТ. Ремонтопригодность НКТ БУ повысилась по сравнению с прототипом и составила 87,5%.

Технический результат от применения заявляемого объекта заключается в повышении коррозионной стойкости и несущей способности изношенных НКТ БУ, увеличении объема восстановления НКТ БУ за счет повышения их ремонтопригодности. Экономический результат заключается в снижении затрат на обслуживание нефтяных скважин за счет использования НКТ БУ после ремонта по прямому назначению вместо приобретения дорогостоящих новых НКТ, увеличении надежности и долговечности биметаллических НКТ за счет придания трубам высокой коррозионной стойкости, обеспечиваемой коррозионной стойкостью материала лейнера.

Предварительные исследования доступной патентной и научно-технической литературы по фонду Уральского Государственного Технического Университета, г.Екатеринбург показали, что совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения является новой и ранее не использовались на практике, что позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень», а его промышленную применимость считаем целесообразной и технически осуществимой, что вытекает из полного его описания.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ ремонта бывших в употреблении насосно-компрессорных труб (НКТ БУ), включающий радиационный контроль, очистку наружной и внутренней поверхностей труб от отложений и загрязнений, визуальный и приборный контроль качества, нарезание и контроль качества резьбы, испытание гидравлическим давлением, наворачивание муфт и предохранительных деталей, маркировку и упаковку труб в пакеты, отличающийся тем, что во внутреннюю полость трубы, предназначенной для ремонта, вводят тонкостенную электросварную трубу - лейнер с предварительно нанесенным на ее наружную поверхность клеем-герметиком, а затем их подвергают совместному волочению в режиме раздачи путем протягивания оправки через внутреннюю полость лейнера.