Preview

Вестник Донского государственного технического университета

Расширенный поиск

Проблемы наплавки уплотнительных поверхностей трубопроводной арматурыи пути их решения

https://doi.org/10.23947/1992-5980-2019-19-4-349-356

Полный текст:

Аннотация

Введение. Рассматривается проблема обеспечения необходимых функций трубопроводной арматуры по перекрытию, регулированию, распределению потоков рабочей среды в крайне неблагоприятных условиях эксплуатации нефтегазовых трубопроводов, связанных с наличием в углеводном сырье абразивных частиц, механических примесей, сероводорода, углекислого газа и органических кислот с сульфато-восстанавливающими бактериями.

Материалы и методы. Высокие эксплуатационные свойства уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры обеспечивает антикоррозионная наплавка легированных и высоколегированных металлов на основе железа с добавлением хрома, никеля, кобальта и ниобия. Проанализированы основные методы наплавки: дуговой наплавки покрытыми электродами, неплавящимся и плавящимся электродами в защитных газах, дуговой наплавки под флюсом. Отмечены преимущества и недостатки реализуемых в последние годы способов наплавки: лазерной, плазменно-порошковой и плазменнодуговой.

Результаты исследования. С учетом возможностей автоматизации предложен высокотехнологичный процесс роботизированной антикоррозионной наплавки плавящимся электродом с подачей дополнительной присадочной проволоки в переднюю часть сварочной ванны для экранирования теплового воздействия дуги. Промышленное применение предлагаемой технологии требует проведения комплекса исследований, связанных с оценкой влияния технологических параметров на качество наплавляемых слоев для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик арматуры. 

Обсуждение и заключение. Вышеуказанные исследования предложено выполнять с применением физикоматематического моделирования процесса антикоррозионной наплавки, сокращающего время и количество экспериментов. Поэтому первоочередной задачей является разработка математической модели процесса наплавки плавящимся электродом с дополнительной присадочной проволокой и поперечными колебаниями наплавочной горелки. Такая модель должна виртуально воспроизводить процесс наплавки, а также его термический цикл с последующим расчетом соотношения структурных составляющих наплавленного металла и металла подложки. Система уравнений модели должна решаться специальной компьютерной программой. Представленный алгоритм решения данного класса задач позволит установить четкую взаимосвязь между технологическими параметрами процесса наплавки и показателями качества формирования наплавляемых слоев, определить программу их оптимизации для обеспечения требуемых эксплуатационных свойств трубопроводной арматуры.

Об авторе

С. С. Полосков
Московский областной государственный университет
Россия
аспирант


Список литературы

1. Никонова, А. А. Нефтегазовые ресурсы России: оценки и перспективы развития топливноэнергетического комплекса / А. А. Никонова // Экономический анализ : теория и практика. — 2017. — № 11. — C. 2064–2082.

2. Valve technology: handbook. - Stavanger: Norwegian Oil and Gas Association, 2017. — 131 p.

3. Barker, G. The engineer's guide to plant layout and piping design for the Oil and Gas Industries / G. Barker. — Houston: Gulf Professional Publishing, 2018. — 532 p.

4. Шпаков, О. Н. Трубопроводная арматура: справочник специалиста / О. Н. Шпаков. — СанктПетербург : КХТ, 2007. — 463 с.

5. Saha, M. K. A review on different cladding echniques employed to resist corrosion / M. K. Saha, S. Das // Journal of the Association of Engineers. — 2016. — Vol. 86, № 1–2. — P. 51–63.

6. Исследование процесса аргонодуговой наплавки плавящимся электродом с подачей присадочной проволоки / А. А. Антонов [и др.] // Известия BолгГТУ. Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. — 2016. — № 2 (181). — С. 132–135.

7. Татаринов, Е. А. Лазерная наплавка элементов запорной арматуры / Е. А. Татаринов // Известия ТулГУ. Технические науки. — 2015. — № 11–1. — С. 101–107.

8. Соснин, Н. А. Плазменные технологии: руководство для инженеров / Н. А. Соснин, С. А. Ермаков, П. А. Тополянский. — Томск : Изд-во ТПУ, 2013. — 406 с.

9. Опыт внедрения роботов в сварочное производство / М. А. Шолохов [и др.] // Сварка и диагностика. — 2014. — № 4. — С. 41–43.

10. Особенности управляемого тепломассопереноса при сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка / С. И. Полосков [и др.] // Сварочное производство. — 2002. — № 7. — С. 6–13.

11. Шипилов, А. В. Определение оптимальных условий плавления присадочной проволоки при автоматической орбитальной сварке стальных трубопроводов / А. В. Шипилов, В. А. Ерофеев, С. И. Полосков // Сварочное производство. — 2012. — № 3. — С. 12–19.

12. Страхова, Е. А. Физико-математическое моделирование процесса наплавки с поперечными колебаниями плазмотрона / Е. А. Страхова, В. А. Ерофеев, В. А. Судник // Сварка и диагностика. — 2009. — № 3. — С. 32–38.

13. Полосков, С. С. Особенности и пути совершенствования инновационной деятельности высокотехнологичных наукоемких предприятий / С. С. Полосков // Modern Economy Success. — 2019. — № 2. — С. 87–94.

14. Ерофеев, В. А. Особенности технологии дуговой наплавки упрочняющих слоев на стальную подложку / В. А. Ерофеев, С. К. Захаров, О. В. Кузнецов // Известия ТулГУ. Технические науки. — 2014. — № 11–1. — С. 132–138.

15. Ерофеев, В. А. Компьютерный инженерный анализ процесса плазменно-дуговой наплавки слоя цветного сплава на стальные тела вращения / В. А. Ерофеев, Е. А. Страхова // Заготовительные производства в машиностроении. — 2011. — № 12. — С. 12–18.

16. Зайффарт, П. Расчетные модели для оценки вязкости разрушения низко- и среднелегированного металла шва в зависимости от его состава и структуры / П. Зайффарт, О. Г. Касаткин // Сварочное производство. — 1995. — № 6. — С. 10–12.

17. Касаткин, О. Г. Интерполяционные модели для оценки фазового состава зоны термического влияния при дуговой сварке низколегированных сталей / О. Г. Касаткин, П. Зайффарт // Автоматическая сварка. — 1984. — № 1. — С. 7–11.


Для цитирования:


Полосков С.С. Проблемы наплавки уплотнительных поверхностей трубопроводной арматурыи пути их решения. Вестник Донского государственного технического университета. 2019;19(4):349-356. https://doi.org/10.23947/1992-5980-2019-19-4-349-356

For citation:


Poloskov S.S. Problems of weld overlay of seating surfaces of pipe fitting and solutions. Vestnik of Don State Technical University. 2019;19(4):349-356. (In Russ.) https://doi.org/10.23947/1992-5980-2019-19-4-349-356

Просмотров: 59


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1992-5980 (Print)
ISSN 1992-6006 (Online)