1 . Introducere

Echipamentele sub presiune cuprind o gama larga de produse cum sunt reactoare, recipiente de stocare sub presiune, schimbatoare de caldura, cazane ignitubulare si acvatubulare, sisteme de conducte industriale, dispozitive de securitate si accesorii pentru reglarea presiunii. Astfel de echipamente sunt utilizate pe scara larga în industriile chimica, petrochimica,biochimica, prelucrare alimentara, refrigerare, energetica si producerea energiei. Recipientele sunt definite ca incinte proiectate si construite sa contina fluide sub presiune. Conductele reprezinta elemente tubulare componente destinate pentru transportul fluidelor,atunci când sunt conectate împreuna pentru a fi integrate într-un sistem sub presiune. Accesoriile de securitate sunt dispozitive proiectate sa protejeze echipamentele sub presiune împotriva depasirii limitelor admisibile.Accesoriile pentru reglarea presiunii sunt dispozitive cu functie operationala care au o incintasupusa la presiune. Ansamblurile sunt grupuri de echipamente sub presiune asamblate de producator pentru a constitui o unitate integrata si functionala.

Standarde armonizate si standardele nationale Standardele armonizate sunt standardele EN produse de organizatiile europene de standardizare CEN, CENELEC si ETSI. Standardele sunt armonizate în acest caz la directive PED, 97/23/EC. Aceste standarde sunt utilizate pentru a indeplini cerintele esentiale de securitate ale PED. Standardele specifica în detaliu cerintele concrete pentru a fi aplicate echipamentelor sub presiune, (vezi anexa ZA la standardele de produs). Introducerea standardelor armonizate ramâne optionala sau voluntara. Producatorii pot alege sa adopte alte solutii tehnice care dovedesc concordanta cu cerintele esentiale de securitate. Standardul EN 13445 "Recipiente sub presiune nesupuse la flacara" este un nou standard pentru recipiente sub presiune conform cu PED 97/23/EC, valabil din 29 mai 2002. Standardul se compune dintr-o suita de 6 parti dupa cum urmeaza:1.EN 13445-1:2002Recipiente sub presiune nesupuse la flacara – Part 1: Generalitati 2.EN 13445-2:2002Recipiente sub presiune nesupuse la flacara – Part 2: Materiale3.EN 13445-3:2002Recipiente sub presiune nesupuse la flacara – Part 3: Proiectare 4.EN 13445-4: 2002Recipiente sub presiune nesupuse la flacara – Part 4: Executie5.EN 13445-5:2002Recipiente sub presiune nesupuse la flacara – Part 5: Inspectie siexaminare6.EN 13445-6:2002Recipiente sub presiune nesupuse la flacara - Part 6: Cerintereferitoare la proiectarea si executia recipientelor sub presiune si apartilor sub presiune turnate din fonta cu grafit nodular.

În România, SR EN 13445: 2003 este disponibil la ASRO în forma tradusa. Pentru a exporta recipientele sub presiune în comunitate, se va folosi SR EN 13445 pentru proiectarea si pentru satisfacerea cerintelor pentru echipamentelesub presiune. Standardele nationale, cum sunt standardele vechi de recipiente sub presiune precum si standardele actualizate pot fi utilizate totusi, daca producatorul dovedeste ca satisface toate cerintele conform PED97/23/EC.

Implementare

Fiecare stat membru al UE a transpus în legislatia proprieDirectiva PED 97/23/EC, ca urmare a prevederilor art.20 al directivei, termenul limita de transpunere fiind 29 mai 1999. România a transpus Directiva PED 97/23/EC prin Hotarârea Guvernului nr. 752/18.07.2002.Ulterior, HG 752/2002 a fost revizuit în scopul semnarii anexei la protocolul PECA pentru domeniul echipamente sub presiune. Observatiile primite de la Comisia Europeana au fost preluate si introduse cu ocazia acestei revizuiri. În prezent HG 752/202 a fost abrogat de HG 584/2004 privind stabilirea conditiilor de introducere pe piata a echipamentelor sub presiune

Excluderi

Sunt câteva excluderi specifice, dupa cum urmeaza: echipamentele reglementate de alte directive ( ex. Recipient simple sub presiune, recipiente butelii dispersoare de aerosoli, parti destinate functionarii vehiculelor); echipamente reglementate prin conventii internationale privind transportul substantelor periculoase si a echipamentelor la care riscurile datorate presiunii sunt scazute si care, sunt reglementate în mod corespunzator de alte directive (Masini industriale, Joasa tensiune si Dispozitive medicale).

Productia de serie

Tipul de producţie în serie este şi el de mai multe feluri, în funcţie de mărimea lotului de fabricaţie, şi anume:

Caracteristici:

Acest tip de producţie este specific întreprinderilor care fabrică o nomenclatură relativ largă de produse, în mod periodic şi în loturi de fabricaţie de mărime mare, mică sau mijlocie gradul de specializare al întreprinderii sau locurilor de muncă este mai redus atât la tipul de serie mare, fiind mai ridicat sau mai scăzut în funcţie de mărimea seriilor de fabricaţie deplasarea produselor de la un loc de muncă la altul se face cu mijloace de transport cu deplasare discontinuă (pentru seriile mici de fabricaţie) – cărucioare, electrocare, etc. sau cu mijloace cu deplasare continuă, pentru seriile mari de fabricaţie locurile de muncă sunt amplasate după diferite criterii în funcţie de mărimea seriilor de fabricaţie. Astfel, pentru serii mari de fabricate locurile de muncă sunt amplasate după criteriul liniilor tehnologice, iar pentru seriile mici de fabricaţie după criteriul grupelor omogene de maşini

2. Proiectarea tehnologiei de fabricaţie pentru elementul RACORD

2.1. Alegerea semifabricatului

Alegerea semifabricatului se face în funcţie de dimensiunile flanşei conform STAS 2171/2 – 84 . Pentru diametrul exterior d1 = 250 mm < 350 mm, se alege un semifabricat matriţat cu următoarele dimensiuni:

h1

h

Adaosurile de prelucrare pentru semifabricatul matriţat sunt

Ah = 9 ± 2 mm

Ad1 = 8 +4−2 mm

Adi = 16 ± 3 mm

Dimensiunile semifabricatului sunt :

(h¿¿1+Ah)±Th2

=(18+9 )±2=27±2¿ mm

(d¿¿1+Ad)±Td2

=(165+8 )+4−2

=173+4−2

¿ mm

(d¿¿ i−Adi)±Tdi2

= (54.5−16 ) +3−3

=38.5+3−3

¿ mm

(h¿¿+Ah)±Th2

=(48+9 )±2=57±2¿ mm

(d¿¿2+Ad)±Td2

=(60.3+8 ) +4−2

=68.3+4−2

¿ mm

2.2 Intocmirea filmului tehnilogic :

Op As Faza Denumirea fazei Schita asezarii Utilaj

I A

1

2

3

4

5

6

Sturnjire frontal de degrosare de la 57mm la 48 mmStrunjire cilindrica exterioara de degrosare de la ф 68.3 la ф60.3 cu respectarea inaltimi h=8 mmStrunjire conica exterioara de degrosare cu respectarea cotelor ф 75 si ф60.3Strunjire frontal de degrojare de la h=27 la 23.6 cu respecatarea cotei ф75Executare sanfren inclinat α=30 cu resectarea intaltimi h=1 mmStrunjire cilindrica interioara de degrosare de la ф35.5 la ф54.5

I B

7

8

9

10

Strunjire frontala de degrosare de la h=23.6 la 20 mmStrunjire frontala de la h=20mm la 18mm cu

respectarea diametrului ф102mm

Strunjire cilindrica exterioara de degrosare de la ф 173 la

ф165Executarea sanfren inclinat

α=45⁰ cu respecatarea inaltimi h=2 mm

2.3. Proiectare bazării şi fixării pentru operaţiile din filmul tehnologic

Deoarece numărul pieselor din lot este mic nu se mai pune problema determinării erorilor de bazare şi fixare.

- prelucrarea prin strunjire se prelucrează pe strungul normal FD 145 folosind ca bazare dispozitivul platou cu 3 bacuri.

- prelucrarea prin burghiere se realizează pe maşina de găurit folosind bazarea pe masa maşinii şi prinderea cu bride şi şuruburi

- sudarea elementelor ştuţ şi flanşă se execută folosind o masă de poziţionare şi rotire cu aşezare pe platoul mesei şi prin prinderea cu un dispozitiv cu bacuri sau în menghină

Bazarea pieselor

- Una din problemele fundamentale in constructia de masini si utilaje este problema bazarii,adica a orientarii pieselor,determinarii,realizarii si verificarii dimensiunilor acestora in timpul succcesiunii operatiilor pe care le sufera piesele in decursul procesului tehnologic de prelucrare si montare.

- Orientarea pieselor in vederea asigurarii prescriptiilor dimensionale se realizeaza prin intermediul bazelor.Prin baza se intelege totalitatea suprafetelor,liniilor sau punctelor fata de care se orienteaza suprafetele piesei ce se conjuga in fabricatul finit cu alte piese sau suprafetele piesei ce se prelucreaza la operatia data.

- Bazele se impart in: Baza constructiva a piesei (B.C.) este totalitatea suprafetelor,liniilor sau punctelor fata de care se orienteaza,dupa caluculele constructorului,celelalte elemente ale piesei sau piesele component ale masinii.

- Baza de montare (B.mt.) este suprafata piesei fata de care se orienteaza celelalte piese componente ale masinii.

- Baza de masurare a piesei (B.ms.) este suprafata (sau totalitatea suprafetelor) de la care se masoara dimensiunile piesei.

- Baza tehnologica a piesei (B.t.) este suprafata fata de care se orienteaza la timpul procesului tehnologic suprafata ce se prelucreaza.

- Baza tehnologica de verificare (B.t.v.) se numeste suprafata piesei de la care se face verificarea pozitiei acesteia la prelucrarea la masina-unealta sau la asezarea sculei.

- Baza tehnologica de reazem (B.t.rz.) se numeste suprafata piesei cu carea aceasta se sprijina pe suprafata dispozitivului sau a masinii-unelte.

- Baza tehnologica de reglare (B.t.rg.) se numeste suprafata piesei fata de care se orienteaza suprafetele prelucrate,fiind legata de aceste suprafete prin dimesiuni ce se obtin in cadrul aceleiasi asezari,prin prelucrarea simultana cu suprafetele considerate.

Fixarea pieselor

- In timpul prelucrarilor mecanice,piesa este supusa la actiunea fortelor de aschiere,a greutatii proprii si a fortelor de inertie.Asigurarea pozitiei piesei in timpul prelucrarii impuse la bazare se realizeaza prin fixarea piesei pe dispozitiv.Problema fixarii este o problema de statica.Ea se rezolva stabilind fortele ce actioneza asupra piesei si calculand, pe baza conditiilor de echilibru,fortele de strangere.Fortele de strangere calculate trebuie afectate de un coeficient de siguranta,care sa tina seama de variatia factorilor aleatori.

- Daca la fixarea piesei se folosesc fortele de frecare,sunt necesare forte mai mari.Pentru micsorarea lor se iau masuri de marire a coeficientului de frecare.

- La actionarea pneumatic,datorita raportului practic constant dintre eforturile si deplasarile elementelor de strangere,la stabilirea fortelor de strangere se iau in considerare coeficientii de siguranta mai mici si,in consecinta,fortele de stranger sunt de 2-3 ori mai mici decat la actionarea mecanica.

- La unele prelucrari,de exemplu rectificare fara centre,piesa nu se fixeaza in timpul prelucrarii.

- Deformatia elastica a piesei sub actiunea fortelor de stranger poate avea loc in cazul pieselor subtiri. Deformatia elastica a piesei sub actiunea fortelor de stranger poate avea loc in cazul pieselor subtiri.Astfel de deformatii pot da nastere la erori de forma si de pozitie reciproca a suprafetelor.Un caz tipic este prelucrarea unei bucse sau a unui inel subtire,elastic,fixat in universal.

- Pentru a evita deformarea piesei se pot folosi bacuri cu suprafete de contact strunjite la diametrul exterior al piesei sau bucse intermediare de rigidizare.In cazul folosirii unor dispozitive speciale,deformarea piesei in timpul fixarii si prelucrarii se evita folosind elemente de reazem suplimentare mobile.

2.4. Stabilirea adaosurilor de prelucrare

Adaosul de prelucrare reprezintă stratul de metal măsurat normal pe suprafaţa ce se prelucrează şi care se îndepărtează sub formă de aşchii prin una sau mai multe treceri.Adaosul de prelucrare trebuie să asigure stabilitatea procesului de prelucrare, calitatea producţiei şi costul minim.

Pentru stabilirea adaosului de prelucrare se porneşte de la ultima operaţie de prelucrare mecanică şi se stabileşte pe baza preciziei şi rugozităţii economice

Acest calcul se utilizează în cadrul producţiei individuală şi de serie mică, unde metodele de calcul nu se justifică din punct de vedere economic.Stabilirea adaosului de prelucrare se face conform STAS 2171/2 - 84

Adaosul de prelucrare total este stratul de material care se îndepărtează în timpul procesului de prelucrare mecanică, pentru a obţine din semifabricat piesa finită

Adaosul de prelucrare se măsoară perpendicular pe suprafaţa prelucrată şi de o singură parte a acestuia.

Se fac următoarele precizări- abaterile de adaos sunt aceleaşi ca cele de la dimensiunea la care se referă adaosul

adaosurile se împart între operaţiile de prelucrare cuprinse în filmul tehnologic şi anume: ¾ Anp pentru degroşare şi ¼ pentru finisare

Operatie Asezare Faza Adaos Total [mm]

Adancime de prelucrare [mm]

Numar de treceri [i]

I A 1. 9 1.5 62. 8.3 1.5 ; 1.3 4;13. 14.7 1.5 ; 1.2 9;14. 3.4 1.5 ; 0.4 2 ; 16. 19 1.5 ; 1 12;1

I B 7. 3.6 1.5 ; 0.6 2 ; 18. 2 1 29. 8 1.5 ; 0.5 5 ; 111. 2 1.5 ; 0.5 1 ; 1

2.5. Proiectarea fiecărei operaţii din filmul tehnologic

Tipul opertatie : Strunjire de degrosare

In cadrul acestei operatii are loc indepartarea unei mari cantitati de material , aceasta operatiune necesita o securitate ridicata a taisului .

Conditiile masinarii : Prelucrare continua , viteza de prelucrare mare , prindere excelenta .

Parametri operatiei de strunjire

Parametri operatiei de gaurire

Materialul folosit pentru flansa 13CrMo 4-5 avand urmatoarea compozitie chimica , respective caracteristici mecanice :

Compozitia Chimica %   13CrMo4-5 (1.7335)According EN 10216-2 chemical composition: 0.1 < C < 0.17; 0.4 < Mn < 0.7;

C Si Mn P S Cr Mo N Cu

0.08 - 0.18 max   0.35 0.4 - 1 max   0.025 max   0.01 0.7 - 1.15 0.4 - 0.6 max   0.012 max   0.3

Proprietatile Mecanice   13CrMo4-5 (1.7335)

Grosimea nominala (mm): to 60 60 - 100 100 - 150 150 - 250

Rm – Rezistenta la rupere (MPa) 450-600 440-590 430-580 420-570

Grosimea nominala (mm): to 16 16 - 60 60 - 100 100 - 150 150 - 250

ReH – Limita minima de curgere (MPa) 290-300 290 270 255 245

KV +20°27

KV +20°40-44

A – Alungirea minima (%) 19-22

Diagrama de alegere a coeficientului de corectie a vitezei de aschiere .Conform diagramei factorul de corectie al vitezie de aschiere pentru duritatea 152 HB este 1.18 .

Alegerea tipului de platuta pentru strunjirea exterioara

Alegerea placutei pentru strunjirea interioara

Geometria placutei

Durabilitatea placutei

1. Daca se doreste modificarea vitezei de aschiere astfel incat sa se obtina o crestere a materialului ce se indeparteaza , calculul aceste viteze se face cu ajutoru umatorului tabel :

2. Cand se modifica avansul de aschiere fn [mm/rot] viteza de aschiere trebuie modificata si ea dupa cum se arata in urmatorul tabel:

Calculul puterii

Alegerea placutei pentru strunjirea de finisare

Operatie Asezare Faza Adancimea de

prelucrare Ap [mm]

Avansul de

aschierefn

[mm/rot]

Factorul de

corectie al duritatii

Viteza de aschiere

vc [m/min]

PutereaP [kW]

I A

1 1.5 0.25 1.18 6072 1.5 ; 1.3 0.25 ; 1.18 6073 1.5 ; 1.2 0.25 1.18 6074 1.5 ; 0.4 0.25 1.18 6076 1.5 ; 1 0.25 1.18 607

B7. 1.5 ; 0.6 0.25 1.18 6078. 1 1.18 6079. 1.5 ; 0.5 0.25 1.18 607

11 1.5 ; 0.5 0.25 1.18 607

Operatiunea de gaurire

Etapele procesului de gaurire

Geometria burghiului

Parametri procesului de aschiere

Geometria burghiului

3. Tehnologia de fabricatie a virolei

3.1 Alegerea semifabricatului de tip tabla avand urmatoarele dimensiuni

Ltr - latimea de trasare

Lp - lungimea de prelucrare

H - inaltimea virolei

Htr - inaltimea de trasare a virolei

Anp - adaosul de prelucrare al marginilor

c – latimea taiaturii

s – grosimea virolei

Dm – diametrul mediu al virolei

Se alege semifabricatul de tip tabla avand urmatoarele dimensiuni : 14000x4000x44

De 3902 mm s 44 mm H 2000 mm

Anp 2.88 mm b 2 mm

c 2 0.025 s

Dm De s

Lp Dm b

Ltr Lp 2 Anp c 1.213 104 mm

Htr H 2 Anp c 2.009 103 mm

3.2 Întocmirea filmului tehnologic :

Op As Faza Denumirea fazei Schita asezarii Utilaj

I A

1

2

Deconservare / curatare

Trasare

II

3

Debitare

III 4Prelucrarea marginilor

IV

5 Preindoirea marginilor

V 6

Curbarea

VI

7

8

Sudare interior

Sudare exterior cu completare la radacina

3.3 Echipamente utilizate la realizarea elementelor de tip virola si fund(dispozitive folosite la montare si sudare).

• Dispozitive de strângere a pieselor în vederea sudării, numite şi dispozitive de montaj;• Dispozitive pentru poziţionareaşi/sau manipularea pieselor sudate, numite şi dispozitive de montaj – sudare;• Dispozitive de poziţionareşi/sau manipulare a echipamentelor de sudare;• Dispozitive de susţinereşi deplasare a sudorilor.

Dispozitive de strângere a pieselor în vederea sudării (dispozitivele de montaj) se folosesc în următoarele scopuri: eliminarea abaterilor de aliniere a elementelor care urmează a fi asamblate prin sudare şi asigurarea încadrării în domeniul admisibil a denivelărilor elementelor care se îmbină prin sudare cap la cap; asigurarea formei corecte a capetelor şi centrarea elementelor de aparatură care se îmbină prin sudare cap la cap; asigurarea deschiderii prescrise a rosturilor dintre elementele de aparatura care se asamblează prin sudare cap la cap.

Dispozitivul cu tiranţi pentru montarea virolelor

Dispozitivele de calibrare a virolelor şiţevilor în vedera îmbinării prin sudare cap la capa. dispozitiv pentru micşorarea diametrelor; b. dispozitiv pentru creşterea diametrelor

Dispozitivul cu plăci şi pene a. dispozitiv pentru micşorarea diametrelor; b. dispozitiv pentru creşterea diametrelor

Dispozitivele pentru poziţionareaşi/sau manipularea pieselor sudate (dispozitivele de montaj – sudare) se pot încadra, după modul de aşezare a pieselor (elementelor de paratură care trebuie manipulate sau sudate), în două clase:

dispozitive de montaj – sudare cu piesele aşezate liber; dispozitive de montaj – sudare cu piesele fixate.

Standuri cu role cu blocuri de role simple

Standuri cu role cu blocuri de role duble

Dispozitive rotitoare şi de basculare sau de întoarcere

Dispozitive de tip masă de poziţionareşi rotire

4.1 Filmulul tehnologic de montaj

Op As Faza Denumirea fazei Schita asezarii Utilaj

I A

1

Sudare fund elipsoidal 9 cu reductia concentrica 1

I B 2

3

4

Sudare virola 2 cu subansamblul format

din fundul 9 si reductia 1

13

Trasare , debitare , sudare racorduri 7

Trasare , debitare , sudare gura de vizitare

6

I C

5

Sudarea subansamblului

format din fundul elipsoidal 9 , reductia centrica 1 , virola 2

racordurile 7 , gura de vizitare 6 cu virola 3

I D

6

Sudarea subansamblului

format din fundul elipsoidal 9 , reductia centrica 1 , virola 2

racordurile 7 , gura de vizitare 6 , virola 3 cu

virola 4

I E 7

Sudarea subansamblului

format din fundul elipsoidal 9 , reductia centrica 1 , virola 2

racordurile 7 , gura de vizitare 6 , virola 3 , virola 4 cu cotul de

segmenti 5

I F8

Sudarea subansamblului

format din fundul elipsoidal 9 , reductia centrica 1 , virola 2

racordurile 7 , gura de vizitare 6 , virola 3 ,

virola 4 , cotul de segmenti 5 cu virola 8

I G 8

Sudarea subansamblului format din fundul elipsoidal

9 , reductia centrica 1 , virola 2 racordurile 7 , gura

de vizitare 6 , virola 3 , virola 4 , cotul de segmenti

5 , virola 8 cu fundulelipsoidal 10