Проектировании трубопроводов

5. Какие исходные данные служат основой при проектировании технологии изготовления сварной конструкции?

Применение ЭВМ на стадии подготовки производства — одна из актуальных задач современного машиностроительного производства. С помощью ЭВМ в настоящее время решается большое количество задач: выбор вида заготовки, способа ее изготовления; расчеты припусков на обработку, оптимального состава шихты для отливок, температурного поля при проектировании технологии изготовления отливок и поковок маршрутных технологических процессов изготовления отливок и поковок и их оптимизация; проектирование литых и штампованных заготовок; рациональный раскрой ленты, рулона и листа при холодной штамповке; расчет

При проектировании методов контроля для условий серийного и массового производства изделий особое внимание должно быть обращено на правильный выбор базы измерения и ее увязку с базами обработки и с монтажными базами. Общие правила выбора баз при проектировании технологии контроля могут быть сформулированы следующим образом: 1) при измерении деталей на промежуточном контроле обязательно исходить от технологической базы, а при измерении на окончательном контроле — от монтажной базы; 2) базой измерения при контроле заготовки должны быть те точки необработанной ее поверхности, которыми заготовка фиксируется в приспособлениях для механической обработки.

процесса сборки. Речь идет об участии технолога в отработке конструкции машины на технологичность, о дополнительном размерном анализе при проектировании технологии сборки в связи с выявлением не указанных на чертежах зазоров в многозвенных цепях, при определении размеров компен-сирующегг звена и в ряде других случаев.

При разработке чертежей и проектировании технологии особенно важно обращать внимание на то, чтобы возможность обработки детали не ограничивалась уникальным оборудованием.

Приведенный метод определения оптимального оборудования при проектировании технологии не дает точных данных по производительности труда, так как не учитываются конкретные условия обработки, но разрешает выявить соотношение производительности и себестоимости при работе на оборудовании разных типов.

Все это заставляет технологов при проектировании технологии искать пути растачивания отверстий без применения борштанг. Одним из приемов работы без борштанги является метод растачивания отверстий с одной стороны детали, а затем после ее поворота с другой. Метод растачивания отверстий с поворотом может быть рекомендован для случаев, когда длина вылета расточной оправки не превышает 5—6 ее диаметров. Поворот изделия без стола не следует предусматривать в технологическом процессе. Хотя некоторые квалифицированные расточники и применяют его при расточке крупных деталей на станках без поворотного стола за счет перестановки самой детали, однако совпадение осей растачиваемых отверстий в этом случае зависит только от опытности и квалификации рабочего.

При растачивании отверстий с параллельными осями для обеспечения межосевых расстояний применяется растачивание с направлением инструмента по кондуктору и координатное растачивание. Растачивание по кнопкам распространения в тяжелом машиностроении не получило. Способ растачивания отверстий по кондукторам получил применение в машиностроении, однако при проектировании технологии не следует забывать, что стоимость изготовления кондукторов при небольшой партии обрабатываемых деталей не всегда окупается увеличением производительности труда. Для расширения применяемости кондукторов в машиностроении проводят работу по нормализации узлов, деталей и их элементов; внедряют конструкции универсальных кондукторов; увеличивают размеры партий за счет группового запуска в произ-

При проектировании методов контроля для условий серийного и массового производства изделий особое внимание должно быть обращено на правильный выбор базы измерения и ее увязку с базами обработки и с монтажными базами. Общие правила выбора баз при проектировании технологии контроля могут быть сформулированы следующим образом: 1) при измерении деталей на промежуточном контроле обязательно исходить от технологической базы, при измерении на окончательном контроле — от монтажной базы', 2) базой измерения при контроле заготовок должны быть те точки необработанной её поверхности, которыми заготовка фиксируется в приспособлениях для механической обработки.

При проектировании технологии контроля необходимо решить вопрос о выборочности проверки изделии, изготовляемых в большом количестве. При контроле изделий, параметры которых имеют необходимую однородность (болты, гайки, пружины, рессоры, несложная штамповка из листа и т. п.), можно пользоваться весьма экономичной выборочной проверкой. Процесс обработки, сообщающий изделиям неоднородные свойства, может давать значительный отход изделий в брак, требует сплошной их проверки, приводит к увеличению штата контролёров, к повышению затрат на их содержание.

Такое представление информации оказывается полезным, например, при проектировании технологии обработки деталей на фрезерных станках с числовым программным управлением [77].

При проектировании трубопроводов широко применяют промежуточные кольцевые ребра жесткости, которые предназначены либо для передачи на трубопровод сосредоточенных нагрузок, либо для сохранения контура поперечного сечения трубопровода под воздействием неосесимметричной нагрузки. Кольцевые ребра, передающие сосредоточенные нагрузки, выполняются одностенчатыми и компонуются из отдельных кольцевых элементов, соединяемых равнопрочными стыками. Приваривают эти ребра к трубопроводам расчетными швами с двух сторон.

Для водопроводов, эксплуатировавшихся очень длительное время, вышеприведенные рассуждения всегда справедливы. При проектировании трубопроводов для природного газа, нефти и нефтепродуктов обычно принимают более короткие сроки амортизации. Если отвлечься от того, что катодная защита таких трубопроводов предписывается как обязательная по соображениям безопасности и охраны окружающей среды, то и здесь затраты на ремонты по устранению прорывов стенки спустя достаточно продолжительное время смогут превышать затраты на катодную защиту.

В густонаселенных районах и в связи с распоряжениями властей по упорядочению застройки территорий часто образуются пересечения, сближения и даже протяженные участки параллельного прохождения трубопроводов с низким продольным электрическим сопротивлением и воздушными линиями трехфазного тока частотой 50 Гц коммунального электроснабжения или частотой 16% Гц — воздушных линий электроснабжения и контактных проводов государственных железных дорог, что может вызвать взаимное влияние одних сооружений на другие. Воздействие высоковольтных воздушных линий на трубопроводы может иметь различные причины. Электрическое поле провода, находящегося под напряжением, может оказать на трубопровод емкостное влияние, а при контакте с токоведущими проводами или под влиянием токов в грунте возможно омическое соединение. Однако особое значение имеют продольные напряжения, наведенные в трубопроводе токами в высоковольтных линиях при тесном сближении обоих сооружений или при их параллельном расположении на участке большой протяженности. Поскольку сопротивления изоляционных покрытий труб в последние годы повысились, вследствие такого индуктивного воздействия между трубопроводом и окружающим грунтом возникает высокое напряжение — либо в течение длительного времени под влиянием рабочих токов в высоковольтной линии электропередач, либо кратковременное в случае неполадки в высоковольтной сети. Поэтому для предотвращения неисправностей и опасности для оборудования и людей уже при проектировании трубопроводов и высоковольтных систем в зоне их возможного взаимного влияния необходимо учитывать некоторые основные рекомендации, а при строительстве принимать соответствующие меры предосторожности. В одной рекомендации, разработанной совместно рабочей группой исследовательского объединения DVGW/VDE по вопросам коррозии (AfK.) и Арбитражным ведомством по вопросам взаимного влияния (SfB) сформулированы указания по выбору трассы, приводятся данные по конструктивным мероприятиям и мероприятиям,

При проектировании трубопроводов должны быть обеспечены прочность, трещиностойкость, герметичность узла, а в ряде случаев также свобода перемещения трубы относительно стенки оболочки; снижение теплопередачи от трубопровода к оболочке; надежность перекрытия трубопровода для предотвращения утечки радиоактивных веществ при аварии на АЭС и т. д. Герметичность узла обеспечивается сваркой трубопровода непосредственно со

Наличие расточки труб при стыковке ухудшает условия работы трубопроводов, так как является причиной местного ослабления сечения в районе сварного стыка. Подобные ослабления наиболее опасны при воздействии напряжений изгиба, приводящих, как показано рядом работ, к локализации деформаций в районе сварного стыка. При этом чем больше глубина расточки и меньше отношение ее суммарной длины к диаметру трубы, тем величина локальных деформаций больше. Для сварных соединений, обладающих малым запасом деформационной способности в условиях изгиба, и, в первую очередь, для сварных соединений аустенитных сталей наличие локальных деформаций значительной величины может привести к преждевременным разрушениям в районе сварного стыка. Поэтому для аустенитных паропроводов необходимым условием, повышающим их работоспособность, является подбор близких по размеру труб при стыковке с целью уменьшения размеров расточки. Для уменьшения величины локальных деформаций в районе сварного стыка может быть предусмотрена также калибровка концов труб. При проектировании трубопроводов должна быть учтена возможность их изготовления при использовании рационального технологического процесса. Последний должен предусматривать разделение трубопровода на отдельные участки (плети), свариваемые в свободном состоянии, а также минимальное количество замыкающих стыков, свариваемых в условиях «большой жесткости.

Описанная' схема условных обозначений трубопроводной арматуры удобна также при проектировании трубопроводов, при оформлении заявок на арматуру. Для облегчения опознавания отдельных ее характерных особенностей принята условная окраска. Для обозначения материала корпуса арматуры стальную арматуру окрашивают в серый цвет, чугунную — в черный, из нержавеющей и другой кислотостойкой стали — в голубой и из других легированных сталей — в синий.

При создании трубопроводов для жидких металлов и органических жидкостей главным вопросом является выбор материала. При проектировании трубопроводов для газотурбинных установок большие объемные расходы газа определяют большие размеры трубопроводов, затрудняющие компенсацию расширений. Высокие температуры требуют особых типов тепловой изоляции (рис. 94). При варианте с набивкой изоляции между внутренней

Таким образом, при проектировании трубопроводов необходимо учитывать как факторы, повышающие с течением времени рабочие напряжения в металле и опасность разрушения, так и факторы, понижающие эти напряжения.

В связи с проскальзыванием отдельную подвижность могут иметь барабан и все 15 роликов (всего 16) Результат избыточных связей -10 линейных и 15 угловых (из-за них печи очень плохо работали; возникали положения с роликом "на весу"). Устранение избыточных связей достигается или балансирами, или установкой под каждым роликом гидравлического цилиндра [9]. Они соединены трубопроводами в четыре отдельные системы. При проектировании трубопроводов следует учитывать, что потери напора в них обратно пропорциональны диаметру в пятой степени, что открывает большие возможности для их уменьшения. Применение пневматической системы вместо гидравлической, предложенной Г.В. Раевским (вместо цилиндров - резиновые подушки, а затем мембраны), устраняет избыточные связи и обеспечивает одинаковую нагрузку на ролики. Поэтому от двух электродвигателей можно сделать привод на четыре ролика и избежать привода на барабан. Для последнего требуется зубчатое колесо диаметром до 8 м, требующее специальных станков для изготовления. Для плоского механизма (точнее для одногигоскостного), так как могут быть и многоштоскостные (см. рис. 1.9), Z = 6i&2 = 0 и неплоско-плоских замен нет. Тогда можно отдельно рассматривать плоские (индекс п) и неплоские (индекс н) подвижности и избыточные связи. Получены структурные формулы:

Если такой способ оказывается невозможным, то детали из разных материалов должны быть изолированы друг от друга. Этот способ предотвращения электрохимической контактной коррозии часто применяют при проектировании трубопроводов, в строительных конструкциях. Особое внимание при этом надо уделить свойствам прокладочного материала. Он должен быть инертным по отношению к рабочей среде, способным выдерживать температурные и механические нагрузки, иметь высокую износостойкость. Особое внимание следует уделить монтажу контактных узлов. Если монтаж выполнен неаккуратно, то возможно возникновение застойных зон, щелей и других очагов усиленного развития коррозии.

В химической промышленности суммарная длина технологических трубопроводов высокого давления достигает десятков километров, а их стоимость составляет до 20...25 % стоимости всего оборудования. Основные требования при проектировании трубопроводов -их надежность и минимальные затраты при изготовлении и эксплуатации. Требования к надежности и безопасной эксплуатации трубопроводов высокого давления содержатся в ПБ 03-585-03.