Proiectarea Tehnologiei de Fabric a Tie a Principalelor Repere Ale Unui Robinet

MINISTERUL EDUCAIEI, CERCETRII I TINERETULUI UNIVERSITATEA PETROL GAZE DIN PLOIETI DOMENIUL INGINERIE I MANAGEMENT FACULTATEA DE INGINERIE MECANIC I ELECTRIC SPECIALIZAREA: INGINERIE ECONOMIC N DOMENIUL MECANIC

PROIECT DE DIPLOM

Coordonator:

Absolvent:

Ploieti 2009


Vizat Facultatea I.M.E.

Aprobat, ef de catedr, ..

PROIECT DE DIPLOMTEMA: PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAIE A PRINCIPALELOR REPERE ALE UNUI ROBINET TIP 2 1/16 X 2000 FLG CU STUDIUL SPECIAL AL CALITII PROCESELOR DE PRELUCRARE MECANIC

Coordonator:

Absolvent:

Ploieti 2009


Aprobat, ef de catedr, .

Declar pe propria rspundere c am elaborat personal proiectul de diplom i nu am folosit alte materiale documentare n afara celor prezentate la capitolul Bibliografie.

Semntura: DATELE INIALE PENTRU PROIECTUL DE DIPLOM Proiectul de diplom a fost dat studentului: Rni Ionela Raluca 1)Tema proiectului de diplom: Proiectarea tehnologiei de fabricaie a principalelor repere ale unui robinet tip 2 1/16 x 2000 FLG cu studiul special al calitii proceselor de prelucrare mecanic prelucrareanic 2)Data eliberrii temei:21.10.2008 3) Tema a fost primit pentru ndeplinire la data:21.10.2008 4)Termenul pentru predarea proiectului de diplom:19.06.2009 5)Elementele iniiale pentru proiectul de diplom: Desene de execuie pentru reperele tij i scaun,caiet de sarcini robinet cu sertar paralel 2 1/16 x 2000 FLG,plan producie robinet cu scaun, sertar paralel 2 1/16 1/162000 FLG paralel 2 x x 2000 FLG 6)Enumerarea problemelor care vor fi dezvoltate: 1.ANALIZA CONSTRUCIEI,FUCIONARII I FABRICAIEI ROBINETELOR 2.PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAIE A ELEMENTULUI TIJ 3.PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAIE A ELEMENTULUI SCAUN 4.CONTROLUL CALITAII FABRICAIEI 5.PROTECIA MUNCII 7)Enumerarea materialului grafic, cu indicarea precis a desenelor obligatorii:Documentaie tehnologic pentru reperele tij i scaun,grafice i tabele pentru studiul calitii proceselor de tehnologica prelucrare mecanicmecanica prelucrare 8)Consultaii pentru proiectul de diplom, cu indicarea prilor din proiect care necesit consultarea: Serviciul de proiectare tehnologic UPETROM-1 MAI S.A. Ploieti Conductor: Student: Conf. dr. ing. Adrian DRUMEANU Rni Ionela Raluca

Ploieti 2009

Pr oi ect de di pl om

N umel e

Semntura:

Semntura:

4


APRECIEREprivind activitatea absolventului: Rni Ionela Raluca n elaborarea proiectului de diplom cu tema: Proiectarea tehnologiei de fabricaie a principalelor repere ale unui robinet tip 2 1/16 x 2000 FLG cu studiul special al calitii proceselor de prelucrare mecanic Nr. crt. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. CRITERIUL DE APRECIERE Volumul lucrrii i distribuia pe capitole Prelucrarea informaiilor din bibliografie Cercetarea experimental i/sau realizri practice Dezvoltri teoretice sau aplicaii noi ale unor teorii existente Produse informatice noi sau adaptate, utile n aplicaiile inginereti Corectitudinea prii grafice (schie, scheme, desene, diagrame, grafice) Redactarea corect i sugestiv a concluziilor i precizarea aplicabilitii rezultatelor. Colaborarea ritmic i eficient cu conductorul temei proiectului de diplom Abilitile de studiu individual NOTA PROPUS Calificativ

Ploieti 2009


N umel e

CUPRINS INTRODUCERE. 1.ANALIZA CONSTRUCIEI, FUNCIONRII I FABRICAIEI ROBINETELOR 1.1.Generaliti privind armturile industriale... 1.2.Caracteristici constructive i funcionale ale robinetelor. 1.3.Conditii tehnice suplimentare de calitatea ale robinetelor... 2.PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAIE A ELEMENTULUI TIJ. 2.1.Analiza datelor de baz i stabilirea tipului de producie 2.1.1.Analiza datelor de baz 2.1.2.Stabilirea caracterului produciei. 2.2.Caracterizarea materialului i alegerea semifabricatului. 2.3.Succesiunea operaiilor tenologice....... 2.4.Determinarea adaosurilor de prelucrare mecanic............................................... 2.5.Alegerea utilajelor i SDV-urilor......................................................................... 2.5.1.Alegerea utilajelor........................................................................................ 2.5.2.Alegerea sculelor.......................................................................................... 2.6.Determinarea parametrilor operaiilor regimului tehnologic pentru reperul tij 2.7.Normarea tehnic a operaiilor tehnologice......................................................... 2.8.Calculul economic i stabilirea variantei optime de proces tehnologic............... 3.PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAIE A ELEMENTULUI SCAUN.... 3.1.Analiza datelor de baza........................................................................................ 3.2.Alegerea semifabricatului.................................................................................... 3.3.Succesiunea operaiilor tenologice...................................................................... 3.4.Determinarea adaosurilor de prelucrare mecanic............................................... 3.5.Alegerea utilajelor i SDV-urilor......................................................................... 3.5.1.Alegerea utilajelor........................................................................................ 3.5.2.Alegerea sculelor.......................................................................................... 3.6.Determinarea parametrilor operaiilor regimului tehnologic pentru reperul scaun................................................................................................................... 3.7.Normarea tehnic a operaiilor tehnologice......................................................... 3.8.Calculul economic i stabilirea variantei optime de proces tehnologic............... 4.CONTROLUL CALITII FABRICAIEI................................................................... 4.1.Controlul statistic al dimensiunilor controlate..................................................... 4.2.Prelucrarea, interpretare i testarea datelor experimentale.................................. 4.3.Testarea concordanei dintre repartiia experimental i repartiia teoretic normal............................................................................................................... 4.4.Analiza capabilitii procesului tehnologic.......................................................... 4.5.Aspecte practice ale controlului statistic al proceselor de fabricaie................... 5.PROTECIA MUNCII............... CONCLUZII....................................................................................................................... BIBLIOGRAFIE................................................................................................................. BORDEROU DE DESENE................................................................................................ 6 7 7 10 11 13 13 13 14 14 18 26 27 27 29 32 44 47 49 49 49 50 59 59 59 61 64 67 71 73 73 73 85 88 88 99 101 102 103

6


N umel e

INTRODUCERE Exploatarea zcmintelor de petrol din ara noastr se face prin mai multe sisteme i anume: erupie natural, erupie artificial, pompajul de adncime i metode speciale. Extinderea actual a forajului i procesul complex de modernizare a acestei tehnologii, creterea ponderii forajului de adncime, a forajului sub presiune i a forajului submarin au impus realizarea unui echipament adecvat la gura sondei, cuprinznd o varietate de utilaje i dispozitive precum: Capete de coloan; Capete de erupie; Capete de pompare.

Aceste instalaii trebuie sa asigure susinerea coloanelor de burlane, etanarea spaiilor inelare dintre coloanele de burlane, precum i o funcionare deosebit de sigur. Forarea i exploatarea sondelor de mare adncime cu ieiuri corozive pun probleme cu totul noi i deosebite privind materialele utilizate la executarea acestor echipamente. Rezistena la aciunea factorilor de mediu (agresivitate chimic, temperaturi sczute) este important n cazul echipamentelor la gura sondei mai ales datorita faptului c, pentru realizarea elementelor principale ale acestuia se folosesc oeluri turnate a caror structur este mai susceptibil la ruperi fragile. Datorit marii frecvene a utilizrii semifabricatelor turnate la confecionarea echipamentului de sond, n cadrul proiectului se va prezenta procesul tehnologic de fabricaie pentru corp robinet cu sertar paralel 2 1/16 x 2000 FLG, astfel nct varianta tehnologic aleas s fie optim din punct de vedere economic.

7


N umel e

CAPITOLUL 1 ANALIZA CONSTRUCIEI, FUNCIONRII I FABRICAIEI ROBINETELOR1.1.Generaliti privind armturile industriale Tema prezentului proiect o constituie studiul fabricaiei robinetelor utilizate n industria petrolier n general. Domeniul de armturi industriale cuprinde ntreaga gama de robinete, echipamente de reglare i siguran denumite, n mod uzual, armturi, care ,n conformitate cu EN 376 se definesc astfel:Totalitatea componentelor unui sistem tehnologic care au rolul de a modifica debitul de fluid prin deschidereanchiderea, obturarea parial a circulaiei fluidului, divizarea sau amestecarea acestuia, respectiv acestora, controlul vizual al circulatiei fluidului, precum i rolul de evitare a suprapresiunii. Din definiie, se desprinde importanta armturilor industriale care i gsesc utilizarea n toate sectoarele industriale. Diversitatea extrem de mare face posibil clasificarea i structurarea acestora numai dup cteva criterii generale, asa cum se arat n continuare: a)Clasificarea dup domeniul de utilizare: Armturi pentru uz general: robinete de nchidere cu sertar; robinete de nchidere cu clapa; robinete de nchidere cu ventil; robinete de nchidere cu sfera; robinete de nchidere speciale; robinete de reinere; robinete de reglare; robinete de siguran; supape de siguran; separatoare de condens; robinete pentru vacuum; dispozitive de legtur la conducte.

8


N umel e

Armturi pentru utilizri speciale: robinete pentru producerea i distribuia apei; robinete pentru gaze, petrol i derivate din petrol; robinete i fitinguri pentru distribuii de gaze urbane; robinete pentru transportul cldurii la distan; robinete pentru centrale termice convenionale; robinete pentru centrale nuclearo-electrice; robinete pentru uz naval; robinete pentru instalaii frigorifice; robinete pentru industria alimentar; robinete pentru stingerea incendiilor; robinete pentru vagoane cistern; robinete pentru utilizari speciale.

Armturi pentru uz casnic si utilizri similare: robinete sanitare; robinete i dispozitive pentru instalaii de ventilaie; robinete pentru instalaii de gaze din locuine; robinete pentru laboratoare.

b)Clasificarea armaturilor dupa rolul functional: armturi de nchidere i distribuie au rolul de a opri curgerea fluidelor; se cunosc sub denumirea generala de robinete ; armturi de reglare i comand - au rolul de a controla cresterea unuia din parametrii fluidului de obicei presiune sau nivel; se cunosc sub denumirea general de supape de siguranta; armturi de reinere au rolul de a controla sensul de curgere a fluidelor prin instalaie; armturi de separaie au rolul de a reine unele componente nedorite din componena fluidelor; se cunosc sub denumirea general de separatoare de namol, separatoare de condens; armturi de observare au rolul de a da posibilitatea observrii cu ochiul liber a unora din parametrii fluidului cum ar fi nivelul sau curgerea; se cunosc sub denumirea generala de vizoare, sticle de nivel. 9


N umel e

Figura 1.1 Robinet cu sertar paralel

Figura 1.2 Robinet cu sfer din oel

Figura 1.3 Robinet reinere cu piston

Figura 1.4 Robinet cu sertar tip RSDF

Figura 1.5 Robinet cu sertar paralel i tij culisabil

10


N umel e

n cadrul fiecrei grupe se pot face clasificri i n funcie de: fluidul de lucru, materialul de construcie, presiunea nominal, destinaie, tipuri constructive al organului de nchidere i comand, tipul mecanismului de acionare, modul de racordare la instalaie. 1.2.Caracteristici constructive i funcionale ale robinetelor Robinetele sunt dispozitive speciale montate pe conducte, recipiente i instalaii

destinate transportului, depozitrii sau distribuirii fluidelor, cu scopul de a nchide, deschide, reine, distribui, dirija curgerea fluidelor, sau pentru a controla i regla parametrii fluidelor respective. Fiecare robinet se proiecteaz i se execut cu anumite caracteristici constructive pentru a corespunde unor parametri funcionali. Robinetele realizeaz scopul pentru care au fost construite prin trangularea unui orificiu de trecere, funcia acestora fiind aceea de a regla presiunea sau debitul fluidului care le traverseaz. Aceast funcie poate asigura nchiderea/deschiderea circuitului de scurgere reglarea debitului circuitului, prevenirea curgerii inverse, funcie ce se ndeplinete prin modificarea poziiei elementului de nchidere al robinetului (obturare), care se poate realiza manual sau automat. Parametrii de baza ce caracterizeaz construcia i funcionarea robinetelor sunt: 1)Parametrii hidraulici: presiunea nominal (pn); diametrul nominal (Dn ); pierderea de sarcin; debitul; caracteristica de funcionare (dependena debitului n funcie de cursa organului de nchidere la o sarcina constant); 2)Parametrii fluidului: temperatur; vscozitatea; agresivitatea chimic sau mecanic; 3)Parametrii constructivi: cursa organului de nchidere; timpul de acionare; momentul necesar acionrii; 11


N umel e

puterea instalat; gabarit. Principalele caracteristici constructive ale unui robinet sunt: diametrul nominal; cotele de gabarit; modul de fixare la conduct; modul de acionare. Pentru asigurarea unor posibiliti certe de interschimbabilitate i tipizare, principalele caracteristici constructive sunt standardizate pe tipuri de robinete sau sunt prezentate n standarde, de condiii tehnice de calitate. La nivelul acestor standarde sunt reglementate diametrele nominale, lungimile constructive, flanele de legtur, capetele pentru sudare i cele filetate, garniturile de etanare i roile de manevr. Diametrul nominal este un numr convenional ce servete la indicarea mrimii robinetului ca element de racordare cu alte elemente de conduct, aceasta servete la indicarea mrimii robinetului ca element de racordare cu alte elemente de conduct. Valoarea lui numeric reprezint cu aproximaie dimensiunea n mm a diametrului interior al orificiului de curgere al robinetului de racordare. Lungimea constructiv reprezint lungimea de montaj a robinetului, distana dintre suprafeele de racordare ale flanelor. Flanele de legtur realizeaz racordarea robinetului la conduct i au ca avantaj tehnologia simpla i rapid de montare i de demontare a robinetului la conduct. Garniturile de etanare pentru presiunea nominal de pn la 400 bari, se clasific dup forma i dup materialul din care se execut, iar conform STAS 7527-65 au destinaii prefereniale pentru anumite forme de suprafee de etanare i se recomand pentru anumite trepte de presiuni normale. Roile de manevr se utilizeaz la robinetele actionate manual, se fixeaz direct pe tije sau prin intermediul unei buce. Diametrul roii de manevr e indicat n standardul de dimensiuni al fiecrui robinet iar prin STAS 2723-81 sunt reglementate roile de manevr de uz general din font sau oel turnat. 1.3. Condiii tehnice suplimentare de calitatea ale robinetelor Avnd n vedere diversitatea, competitivitatea i rolul funcional al robinetelor, un numr nsemnat de standarde stabilesc pentru anumite tipuri de robinete, condiii suplimentare de calitate. 12


N umel e

Standardele vizeaz: dimensiunile, abaterile limit, materialele, execuia; repararea defectelor; construcia robinetelor; reguli suplimentare pentru verificarea calitii; metode de verificare, marcare, protejare, ambalare.

Verificarea calitii robinetelor se face prin verificri de tip i lot care constau n: verificarea aspectului, a dimensiunilor, a materialului, ncercarea de funcionare n gol. Verificarea aspectului robinetelor se face cu ochiul liber, verificarea dimensiunilor se face cu aparate universale de msurat, abloane i calibre. Pentru anumite tipuri de de robinete speciale de lucru se pot prevedea verificri suplimentare la materiale pe baza acordului ntre productor i beneficiar. La ncercarea de rezisten la presiune se verific rezistena i compactitatea materialului corpului i capacului robinetului, ncercarea se face pe robinetul asamblat, inainte de vopsirea acestuia. Se poate renuna la aceast ncercare dac productorul dovedete c att corpul ct i capacul au fost supuse separat la ncercarea de rezisten la presiune cu rezultate favorabile. La ncercarea de etaneitate la presiune se verific etaneitatea mbinrilor prevzute cu garnituri, a presgarniturii, a dispozitivului de etanare superioar, ncercarea se face asupra robinetului complet asamblat, dac robinetele ndeplinesc complet rolul funcional, dac organele lor funcioneaz corespunztor i nu se gripeaz, nu se nepenesc n timpul ncercrii prin 1-3 manevre. Marcarea fiecrui robinet trebuie s contin urmtoarele date: marca de fabric a unitii productoare; diametrul nominal; presiunea nominal; simbolul materialului corpului; sensul de circulaie al fluidului; seria i anul de fabricaie.

Datele care intr n componena marcrii se execut prin turnare sau pansonare. Suprafeele exterioare ale robinetelor se protejeaz cu un strat de vopsea rezistent la temperatura de lucru al robinetului. Robinetele se livreaz ambalate sau neambalate, n funtie de

13


N umel e

tipul i destinaia lor, potrivit standardelor de produs, fiecare lot de robinete livrat de nteprinderea productoare fiind nsoit de documentul de certificare a calitii.

14


N umel e

CAPITOLUL 2 PROIECTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAIE A ELEMENTULUI TIJProcesul tehnologic const n transformarea semifabricatului ales n pies finit, proiectarea trebuie realizat n condiiile asigurrii cheltuielilor minime de munc vie i materializat, n condiiile preului de cost minim de executare a piesei. O dat cu creterea gradului de apropiere ntre semifabricat i pies finit crete costul semifabricatului i scade costul prelucrrii mecanice. Cheltuielile cu prelucrrile mecanice sunt de obicei mai mari dect cele necesare obinerii semifabricatului. De aceea unul dintre principiile n perfecionarea construciei de maini i utilaj petrolier trebuie s fie asigurarea obinerii semifabricatelor cu parametrii dimensionali i calitativi ct mai apropiai de cei ai piesei finite. 2.1. Analiza datelor de baz i stabilirea tipului de producie Orice pies din construcia de maini trebuie s ndeplineasc pe lng condiiile funcionri constructive i o serie de condiii tehnologice care o definesc tehnologic. Tehnologicitatea construciei pieselor este caracterizat prin nsuirea acestora de a se putea fabrica la programa de producie impus, cu un cost ct mai sczut, un consum de material i manoper redus. Condiiile de tehnologicitate impuse pieselor de ctre procedeele de prelucrare prin achiere se stabilesc pe baza unei analize critice a construciei. 2.1.1. Analiza datelor de baz Analiza critic a construciei piesei i a desenului de execuie se face n corelaie cu analiza de ansamblu al produsului din componena cruia face parte piesa. Deasemenea caracteristicile constructive i funcionale sunt date prin documentaie tehnic. Tija robinetului 21/16

x 2000 FLG este realizat din oel laminat la cald fiind una din

piesele principale. Ca atare suprafaa tijei prezint duritate mare (prezena molibdenului ca element de aliere mrete clibilitatea) i nu prezint tendin de gripare uoar. Deasemenea pentru funcionare ndelungat i manevrabilitate uoar este indispensabil ca poriunea tijei care trece prin cutia de etanare trebuie s fie pe ct posibil prelucrat oglind i curat. Filetul tijei este tip 5 STUB-ACME-M12G-LH-SP 16 (M12) profil trapezoidal, iar acest filet este altfel construit nct obturarea s se obin prin rotirea roii de manevr n sens pozitiv iar lungimea acestui filet este astfel construit nct s satisfac urmtoarea condiie: 15


N umel e

la punctul mort inferior (nchis) captul filetului s fie la 1-2 s fa de marginea superioar a cutiei de etanare. la punctul mort superior (deschis) captul superior al filetului s rmn deasupra piuliei cu minimum 2 pai (2 fileturi).

n concluzie, tija fiind o pies care vine n contact cu mediul vehiculat pentru realizarea acestuia s-a ales oelul 34 MoCr11 (conform STAS 791-88); 25CrMo4 (conform SR-EN 102692) deoarece acest oel prezint rezisten la agresivitatea mediului i are stabilitate mecanic la temperatura de lucru. 2.1.2.Stabilirea caracterului produciei n raport cu caracterul produciei se indic alegerea unor metode de prelucrare mai productive, plecndu-se de la evaluarea costului de fabricaie. Tabelul 2.1.Caracterul produciei Caracterul produciei Individual De serie mic De serie mijlocie De serie mare De mas Mp>10 kg

Proiectarea Tehnologiei de Fabric a Tie a Principalelor Repere Ale Unui Robinet

Documents

Transcript of Proiectarea Tehnologiei de Fabric a Tie a Principalelor Repere Ale Unui Robinet