Thiết kế quy trình công nghệ hàn để chế tạo bồn chứa dầu

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2015 Bộ môn Hàn & Công nghệ kim loại _ Đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ hàn để chế tạo bồn chứa dầu Thực hiện: Nguyễn Xuân San Hướng dẫn: TS Vũ Đình Toại Nội dung trình bày Tổng quan sản phẩm Lựa chọn vật liệu sản xuất Chế tạo phôi Quy trình lắp gá lắp hàn Xử lý nhiệt trước hàn Chế độ hàn lựa chọn thiết bị hàn Phê chuẩn quy trình, phê chuẩn thợ Thanh tra/giám sát hàn Tổng quan sản phẩm 1300 N8 N6 N10 N11 1000 ngành công nghiệp dầu khí M1 3300 Kết cấu chính:  Vỏ bồn  Hệ thống ống công nghệ  Chân đế ID3937 N1 M2 N4 N3 N7 N9 N2 Ø795 1843 Bồn chứa dầu sử dụng rộng rãi N5 Lựa chọn vật liệu sản xuất 2.1 Vật liệu - ASTM A 387/A 387M-03, grade 22, class  Thành phần hóa học Tiêu chuẩn Mác C Mn Si P S Cr Ni Mo ASTM A 387/A Grade 22, Class 0,05 0,30 - 0,50 0,02 0,01 2,00 - - 0,90 387M-03 - 0,60 2,50 - 0,15  1,10 Cơ tính Chế độ nhiệt luyện Giới hạn chảy Giới hạn kéo Độ giãn dài tương đối Độ dai va đập A or NT MPa MPa % o J/ C Ủ, thường hóa ram 310 515-690 18 -   2.1 Vật liệu hàn a Que hàn Kobelko CMA-106  Thành phần hóa học Tiêu chuẩn ASME/AWS A5.5E9016-B3 Kobelco CMA-106 C Mn Si P S Cr Mo 0,05 - ≤0,90 ≤0,60 ≤0,03 ≤0,03 2,0- 0,90- 2,5 1,20 0,12  Cơ tính Que hàn Giới hạn chảy Giới hạn kéo Độ giãn dài tương đối Chế độ nhiệt luyện MPa MPa % RT ≥554 ≥620 ≥17   ASME/AWS A5.5 E9016-B3 CMA-106 b Vật liệu PF-200/US-521S  Thành phần hóa học Tiêu chuẩn Kobelco C Mn Si P S Cr Mo Cu ASME/AWS A5.23 PF-200/ US- 0,08 0,8 ≤0,25 ≤0,012 ≤0,012 2,20 0,90 ≤0,3 F9P2-EG-P3 521S - - - - 0,18 1,2 2,70 1,20  Cơ tính Que hàn Giới hạn chảy Giới hạn kéo Độ giãn dài tương đối Độ dai va đập Chế độ nhiệt luyện ASME/AWS A5.23 MPa MPa % o J/ C o Cxh F9P2-EG-P3 ≥540 620-780 ≥17 o ≥27/-29 C 690 ±15x1   PF-200/US-521S Chế tạo phôi • • • Chế tạo từ phôi dạng Dùng máy cắt plasma điều khiển tự động CND để cắt phôi Dung sai phôi theo tiêu chuẩn DIN ISO 2768-1 • Đối với chi tiết cần tạo hình, sử dụng máy lốc máy vê chỏm cầu để chế tạo Thiết kế mép hàn theo tiêu chuẩn AWS D1.1 Sử dụng máy vát mép chuyên dụng để vát mép hàn 60° 12.7 14 60° 14 60° • • 40 Quy trình gá lắp hàn Sơ đồ khối phương án chế tạo sản phẩm 4.1 Gá hàn đính nối thân bồn 4.2 Gá hàn nối 4.3 Gá hàn đồ gá quay tự lựa Xử lý nhiệt • • o Nung nóng sơ nhiệt độ Tp=15o C o Ram sau hàn nhiệt độ Tram=700 C T(°C) 150 t(s) T(°C) 700 tgn=1h Vnguoi Vnung t(s) Chế độ hàn lựa chọn thiết bị Bảng 6.3 Chế độ hàn nhóm mối hàn No.01 Đường hàn I U D Vh qđ Điện Loại thuốc Hệ thuốc [A] [V] [mm] [cm/ph] [Cal/cm] cực hàn hàn Chế độ sấy o ( Cxh) 900 39 45 8985,6 AC Nung cháy Bazo 200 300 Bảng 6.4 Chế độ hàn nhóm mối hàn No.06 Đường hàn I U D Vh qđ Điện Loại thuốc Hệ thuốc [A] [V] [mm] [cm/ph] [Cal/cm] cực hàn hàn Chế độ sấy o ( Cxh) 950 40 43,2 10133,33 AC Nung cháy Bazo 200-300 Bảng 6.5 Chế độ hàn mối hàn số No.08 Đường hàn I U d Vh qđ [A] [V] [mm] [cm/ph] [Cal/cm] Góc điện Kiểu dao động Loại que Chế độ sấy o cực [ ] ngang hàn o ( Cxh) 120 20 4032 15-20 Không Bazo 325-375 150 20 4,8 6615 15-20 Không Bazo 325-375 Bảng 6.5 Chế độ hàn mối hàn số No.10 Đường hàn I U d [A] [V] [mm] Vh qđ [cm/ph] [Cal/cm] Góc điện Kiểu dao động Loại que Chế độ sấy o cực [ ] ngang hàn o ( Cxh) 120 20 4032 15-20 Không Bazo 325-375 150 20 4,8 6615 15-20 Không Bazo 325-375 Bảng 6.5: Các thông số yêu cầu lựa chọn thiết bị hàn SAW TT Thông số kỹ thuật Giá trị yêu cầu Ghi Dòng điện hàn tối thiểu Imin ≤ 900 A Dòng điện hàn tối đa Imax ≥ 950 A Điện áp hàn tối thiểu Umin ≤ 39 V Điện áp hàn tối đa Umax ≥ 40 V Tích số ED x I max máy ED x I max ≥ 90,25.10   Khả điều chỉnh dòng hàn Vô cấp Cần thiết Bảng 6.6: Các thông số yêu cầu lựa chọn thiết bị hàn SMAW TT Thông số kỹ thuật Giá trị yêu cầu Ghi Dòng điện hàn tối thiểu Imin ≤ 150 A Dòng điện hàn tối đa Imax ≥ 120 A Điện áp hàn tối thiểu Umin ≤ 10 V Điện áp hàn tối đa Umax ≥ 10 V Tích số ED x I max máy ED x I max ≥ 22,5.10   Khả điều chỉnh dòng hàn Vô cấp Cần thiết • Máy hàn tự động lớp thuốc TS-SW-100 • Thiết bị hàn cần cột LHJ8045 • Máy hàn hồ quang tay JASIC ARC 400(J45 Phê chuẩn quy trình, phê chuẩn thợ 7.1 Tiêu chí phê chuẩn quy trình hàn TT Các tiêu chí chất lượng Đạt Không đạt A Bộ tiêu chí tính liên kết hàn Giới hạn chảy ≥ 310 [MPa] < 310 [MPa] Giới hạn bền ≥515-690 [MPa] 20mm ≤10mm >10mm 7.2 Tiêu chí phê chuẩn thợ hàn a Đối với thợ thực mối hàn giáp mối TT Các tiêu chí chất lượng Đạt Không đạt A Bộ tiêu chí khuyết tật liên kết hàn kiểm tra Nứt Crack Không Có Không ngấu Incomplete fusion Không Có Cháy cạnh Undercut ≤1mm >1mm ≤20mm/300mm đường hàn >20mm Rỗ khí Porosity ≤10mm >10mm B Bộ tiêu chí tính liên kết hàn kiểm tra Giới hạn chảy ≥ 310 [MPa] < 310 [MPa] Giới hạn bền ≥515-690 [MPa] 1mm Không ngấu Incomplete fusion Không Có Ngậm xỉ Accumulated slag ≤4mm >4mm B Bộ tiêu chí tính liên kết hàn kiểm tra Giới hạn chảy ≥ 310 [MPa] < 310 [MPa] Giới hạn bền ≥515-690 [MPa]