دانلود گزارش کامل کارآموزی تکنولوژی جوشکاری بازرسی فنی خطوط لوله شرکت نفت فلات قاره ایران و بازرسی مرتبط با تأسیسات شرکت نفت بافرمت ورد وقابل ویرایش تعدادصفحات 60
پروژه کارآموزی آماده,دانلود کارآموزی,,پروژه کارورزی,گزارش کار آموزی
این پروژه کارآموزی بسیار دقیق و کامل طراحی شده و جهت ارائه واحد درسی کارآموزی
- مقدمه
1-1 کلیات واحد بهره برداری سلمان در سال 1967 میلادی توسط شرکت مهندسی و ساختمانی Root & Brown به منظور فرآورش و تثبیت 000/220 بشکه در روز نفت خام حاصله از حوزه دریایی سلمان بطور یکپارچه طراحی و اجراء گردید. این واحد حدود 2 سال بعد یعنی سال 1969 راه اندازی گردید و از آن موقع تا کنون اغلب بطور پیوسته در مدار تولید نفت صادراتی بوده است. حوزه نفتی دریایی سلمان در 90 مایلی جنوب جزیره لاوان قرار دارد. نفت حاصله از این میدان پس از یک مرحله تفکیک در سکوهای مستقر در فلات قاره ایران، توسط یک رشته خط لوله زیر دریایی 22 اینجی از نوع به واحد بهره برداری سلمان که در جزیره لاوان مستقر است منتقل می شود. جهت اطلاع از موقعیت جغرافیایی جزیره لاوان نسبت به ساحل اصلی ایران و محل تقریبی حوزه نفتی سلمان به شکل شماره 1 که ضمیمه گزارش است مراجعه فرمایید. 1-2 شرح تأسیسات اولیه تأسیسات اولیه فرآورش که بعنوان تأسیسات پایه از آنها نام برده خواهند شد شامل دو مدار اصلی فرآورش نفت و گاز می باشد. در مدار اول فرآیند، نفت ترش و گاز همراه پس از تحویل به واحد سلمان وارد تفکیک کننده های مرحله دوم میگردد. در فاز بعدی فرآورش برجهای تماس قرار دارند (مرحله سوم تفکیک و شیرین سازی نفت در اثر تماس با گاز تصفیه شده بطور همزمان در همین برجها انجام می گیرد) که پس از آن مرحله تبخیر نهایی انجام شده و نفت به مخازن ذخیره تلمبه می شود (شش مخزن هر کدام بقطر 245 و ارتفاع 64 فوت و ظرفیت 512000 بشکه). نفت ذخیره شده در مخازن با استفاده از اختلاف ارتفاع وارد ایستگاه اندازه گیری (Metering Station) شده و سپس توسط دو رشته لوله 36 اینچی به اسکله بارگیری جریان می یابد. اسکله بارگیری قابلیت پذیرش یک نفت کش 000/200 تنی در یک طرف (سمت دریا) و یک نفت کش 000/600 تنی در طرف دیگر (سمت خشکی) را دارا میباشد. مدار فرآیند گاز عبارتست از جمع آوری گاز مراحل مختلف تفکیک، تقویت فشار و ارسال آن به واحد شیرین سازی و شیرین نمودن گاز در اثر تماس با کربنات پتاسیم، گاز شیرین تولید شده بمصرف تماس با نفت ترش در برجهای تماس (Strippers) و نیز سوخت نیروگاههای برق و بخار میرسد. بمنظور خودگرانی واحد بهره برداری سلمان، تأسیسات جانبی شامل 2 دیگ بخار، سه دستگاه آب شیرین کن، 4 توربوژنراتور، سیستم پمپاژ آب دریا، تلمبه آتش نشانی و مدار مربوطه و دو دستگاه کمپرسور هوا نیز نصب شده بودند. 1-3 شرح توسعه تأسیسات بمنظور نمک زدائی در سال های 1971 و 1972 بنابر نیاز جدید یعنی ادغام تأسیسات نمک زدایی (Desalting) ، واحد بهره برداری سلمان توسعه داده که طراحی آن به شرکت مهندسی JOVAN و نصب و اجرا به یک پیمانکار داخلی واگذار گردید. حدود توسعه واحد مذکور در این راستا شامل اضافه نمودن دو مرحله تبخیر متوالی پس از برجهای تماس (Stripper) یعنی برج گاززدا (Degassing Boot) و Flash Tank ، تعدادی تلمبه و کمپرسور، سه ردیف متفاوت مبدلهای حرارتی، دستگاههای نمک زدا بانضمام سیستم های لوله کشی، کابل کشی و کنترل جدید بوده است. همراه با تغییرات فوق اغلب واحدهای جانبی قبلی برچیده شدند و بجای آنها سه دستگاه دیگ بخار، دو دستگاه آب شیرین کن، سه تلمبه تأمین آب دریا و یک تلمبه آتش نشانی که همگی از ظرفیت بالاتری نسبت به تأسیسات جانبی پایه برخوردار بودند نصب گردید. یک دستگاه توربوژنراتور از نوع قبلی بعنوان واحد پنجم به نیروگاه و یک کمپرسور هوا مشابه دستگاههای قبلی نیر به کل مجموعه افزوده شد. باین ترتیب واحد بهره برداری سلمان برای تولید نفت خام و نمک همراه بر اساس استاندارد قابل قبول بین المللی (حداکثر 20 پوند نمک در هر هزار بشکه نفت) تجهیز گردید. 1-4 شرح توسعه های تدریجی در حین عملیات در ادامه بهره برداری از واحد و بر اساس نیازهای جدید عملیاتی ضمن توجه به گسترش تأسیسات همجوار و مناطق مسکونی، بتدریج و تا تاریخ تنظیم گزارش تأسیسات ذیل به واحد سلمان افزوده شده است. - یک دستگاه واحد آب شیرین کن بعنوان واحد سوم.
فهرست مطالب
مقدمه
1-1 کلیات
1-2 شرح تأسیسات اولیه
1-3 شرح توسعه تأسیسات بمنظور نمک زدائی
1-4 شرح توسه های تدریجی در حین عملیات
1-5 شرح وضعیت فعلی واحد
1-6 توجیه بازرسی فنی
2- شرح نیازها
3- بررسی وضعیت کلی واحد سلمان از جهات مختلف
3-1 وضعیت واحد در حالت مطلوب عملیاتی
3-2 تأثیر عوامل مختلف در وضعیت مطلوب عملیاتی
3-2-1 خسارات ناشی از بمباران
3-2-2 مسائل ناشی از طول مدت بهره برداری
3-2-3 مسائل مربوط به گسترش حوزه عملیاتی
3-3 تغییرات اعمال شده در واحد در حین عملیات
3-4 نیازهای جدید
4- روش بازرسی فنی و امور تکمیلی مربوط به آن
4-1 بازرسی فنی
4-1-1 روش پرسنلی بازرسی فنی
4-1-2 روش های فنی بازرسی فنی
4-1-3 وسائل و ابزار بازرسی فنی
4-2 بررسی های مهندسی و اندازه گیری در محل
4-3 طراحی در محل
5- ملاحظات فنی، اقتصادی و اولویت ها
5-1 امور اقتصادی و سرمایه گذاری
5-2 زمان بندی
5-3 امور فنی
5-4 اولویت ها
5-5 تعمیرات برنامه ریزی شده
6- گزارش بازرسی فنی تأسیسات سبویل و سازه
6-1 شرح تأسیاست سیویل و سازه
6-2 وضعیت حصار و دروازه ورودی
6-3 خاکریزهای حفاظتی
6-4 سیستم محوطه سازی
6-5 راههای ارتباطی داخلی
6-6 سیستم زهکشی و دفع آبهای سطحی، حوضچه جداسازی آب آغشته به نفت
6-7 ساختمانها
6-8 فونداسیون ها
6-9 سازه ها
6-10 اسکله
6-11 محوطه مخازن
مقاله رشته مکانیک فرآیندهای جوشکاری مقاومتی Resistance Welding با فرمت ورد و قابل ویرایش تعداد صفحات 35
دانلود مقاله آماده
فهرست مطالب
عنوان صفحه
سپاسگزاری
فرایندهای جوشکاری 1
فرایند جوشکاری مقاومتی نقطه ای 11
اصطلاحات و بهسازی در نحوه جوشکاری نقطه ای 21
جوشکاری مقاومتی غلطکی 25
اصطلاحات و بهسازی برای جوشکاری مقاومتی غلطکی 28
فرایند جوش جرقه ای 31
فرایند جوش سربه سر 32
فرایند جوش تصادمی 32
نکات ایمنی در جوشکاری و برشکاری 33
دانلود گزارش کارآموزی رشته مهندسی مکانیک در حرارت و سیالات جوشکاری الکتروفیوژن بافرمت ورد وقابل ویرایش تعدادصفحات 80
گزارش کارآموزی آماده,دانلود کارآموزی,گزارش کارآموزی,گزارش کارورزی
این پروژه کارآموزی بسیار دقیق و کامل طراحی شده و جهت ارائه واحد درسی کارآموزی میباشد
«نکاتی مهم در مورد جوشکاری الکتروفیوژن»
متن ارائه شده ذیل در ارتباط با مبحث جوشکاری الکتروفیوژن میباشد که با تکیه بر مشکلات حادث در کارگاههای مختلف و بحث و بررسی پیرامون آنها با کارشناسان داخلی و خارجی نوشته شده است. بنابراین اکیداً توصیه میشود نتایج و مبانی ارائه شده به طور جدی به کار گرفته شود تا قادر باشیم حتی المقدر از هر گونه خلل و نقائص بعدی پیشگیریی کرده باشیم. بر اساس شواهد موجود و نمونههای ارسالی به آزمایشگاه ری و مشکلات عنوان شده از طرف مناطق در تعداد قابل توجهی از جوشهای الکتروفیوژن مواد مذاب به صورت غیرطبیعی از نشانگرهای جوین (WELD INDICATOR) خارج شده و موجب بروز نگرانی راجع به کیفیت جوش گردیده است. خروج غیرطبیعی مواد مذاب غالباً به صور ذیل بوده است: - از هر دو نشانگر جوش مواد مذاب با حجم زیاد بیشتر از حالت معمول خارج شدهاند. - از یکی از نشانگرهای جوش مواد مذاب با حجم زیاد و بیشتر از حالت معمول خارج شده و از نشانگر جوش دیگر مواد مذاب کمتر از حالت طبیعی خارج شده، یا اصلاً خارج نشود. - از هر دو نشانگر جوش در حد تقریباً طبیعی مواد مذاب خارج شدهاند وی با هم متفاوت بوده کاملا متقارن نباشند. در پی بررسی ، تجزیه و تحلیل موارد فوق نتایج ذیل حاصل گردیده که قابل عنایت و لازم الاجرا است: الف- انجام عملیات جوشکاری الکتروفیوژن مستلزم رعایت دقیق شرایط آب و هوا و به خصوص دمای محیط میباشد و آگاهی از این نکته حائز اهمیت است که بویژه دمای بالای محیط میتواند اثرات تخریبی در کیفیت جوش الکتروفیوژن ایجاد نماید چرا که اصولاً در این نوع جوشکاری. از طریق انرژی الکتریکی ایجاد شده در سیم پیچ حرارتی، مقدار گرمای لازم برای ذوب سطوح مورد جوشکاری بوجود میآید و معمولاً مقدار انرژی الکتریکی محاسبه شده مبتنی بر یک دمای متعادل و معمولی محیط میباشد و طبعاً در صورتیکه دمای محیط و به تبع آن دمای قطعات مورد جوشکاری بیش از حد معمول باشد مقدار انرژی محاسبه شدة قبلی بیشتر از نیاز میباشد و قادر به ذوب مقدار جرم بیشتری از پلی اتیلن بوده و نهایتاً مواد مذاب بیشتری از نشانگرهای جوش خارج خواهد شد. بنابراین لازم است در شرایطی که دمای محیط بالا بوده و هوا بیش از حد گرم میباشد انرژی الکتریکی اولیه را کاهش داده و به میزان صحیحی تعدیل شود. چون انرژی الکتریکی مربوطه تابع قانون ژول میباشد و از سه کمیت زمان (t) و جریان (I) و مقاومت (R) فقط کمیت زمان (t) در اختیار جوشکار میباشد و کمیتهای جریان (I) و مقاومت (R) از پیش تعیین شده است و مربوط به دستگاه جوشکاری و نوع اتصال است، و مشخصاً میزان کاهش زمان t متأثر از دمای محیط میباشد. طبق نظر شرکت WAVIN محدودة قابل قبول دمای محیط برای جوشکاری الکتروفیوژن از تا است. البته این محدوده در ارتباط با اتصالات ساخته شده توسط همین شرکت مطرح است لذا در مواقعی که جوشکاری الکتروفیوژن با استفاده از تولیدات این شرکت صورت میپذیرد محدودة دمایی مزبور کاملاً قابل رعایت است. شرکت نامبرده اعتقاد دارد در صورتیکه دمای محیط متجاوز از بشود لازم است به ازای هر درجه سانتیگراد افزایش دما، نیم درصد زمان جوشکاری (FUSION TIME) کاهش یابد یا به عبارت دیگر به ازای هر 10 درجه سانتیگراد افزایش دمای محیط نسبت به حد تعیین شده، 5 درصد (5%) زمان جوشکاری (FUSION TIME) کم شود. به عنوان مثال در صورتیکه مدت زمان جوشکاری در یک اتصال (FUSION TIME) در حد زمان 100 S ذکر شده باشد و دمای محیط باشد بر اساس محاسبه ذیل زمان جوشکاری ده درصد تقلیل می یابد و نتیجتاً 90 S خواهد شد. افزایش دمای محیط نسبت به حد قابل قبول تقلیل زمان جوشکاری درصد زمان جوشکاری زمان جوشکاری جدید البته فرمول فوق اختصاصاً مربوط به اتصالات شرکت WAVIN میباشد اما به صورت تقریبی در سایر اتصالات الکتروفیوژن نیز قابل استفاده است. لازم بذکر است این رابطه در شرایط دمای سرد محیط (کمتر از ) قابل تعمیم نیست و در چنین شرایطی بایستی با استفاده از چادر مناسب سعی شود که دمای محیط و قطعات مورد جوشکاری در محدوده قابل قبول دمایی قرار نگیرد. در همین ارتباط لازم بذکر است که اصولاً جوشکاری الکتروفیوژن بایستی در شرایط آب و هوایی نامناسب همچون باران، برف، طوفان، بادهای تند و غبار با استفاده از چادر مناسب صورت گیرد. ب- یکی دیگر از عوامل خروج مواد مذاب بطور غیرطبیعی از نشانگرهای جوش، موضوع فاصلة موجود بین لوله و اتصال الکتروفیوژن است (در زمانیکه لوله در داخل اتصال فرورفته است). در بعضی از موارد قطر خارجی لوله بیشتر از حد معمول است و حتی پس از تراشیدن (به منظور برطرف کردن لایة اکسید) به خوی در داخل اتصال فرو نمی رود و پس از فرو رفتن در درون اتصال فاصلة بسیار کمی (کمتر از حد معمول) بین خود و اتصال فرو نمی رود و پس از فرو رفتن در درون اتصال فاصلة بسیار کمی (کمتر از حد معمول) بین خود و اتصال باقی می گذارد که قهراً در چنین شرایطی و در حین جوشکاری چون فضای کمتری بین لوله و اتصال وجود دارد مواد مذاب بیشتر از حد معمول از نشانگرهای جوش بیرون می زند. برای رفع این مسئله لازم است قطر خارجی لوله را با تراشیدن بیشتر،؟ به حد مناسب برسانیم بطوریکه لوله بدون مشکل وارد اتصال شود. البته دقت لازم بایستی اعمال شود که تراشیدن بیشتر از حد معمول عمل نشود چون در این صورت اولاً لوله در درون اتصال لق میزند و ثانیاً فاصله زیاد بین لوله و اتصال نیز غیر منطقی و نامناسب است و احتمالاً منجر به بیرون زدن مقدار کم مواد مذاب یا اصلاً برون نزدن مواد مذاب از نشانگرهای جوش میشود. بهر حال ملاک عملی در این موضوع این نکته میباشد که لوله بدون مشکل وارد اتصال شود و ضمناً در درون اتصال لق نزند. ج- گاهی اوقات لوله در اثر اینکه تحت تأثیر تابش نور مستقیم و یا گرما قرار گیرد دچار انبساط محیطی میشود و طبعاً با توجه به ضریب انبساط حرارتی بالای پلی اتیلن قطر خارجی آن بیشتر از حد معمول خواهد شد. در چنین مواردی نیز احتمالاً مشکل اشاره شده در بند (ب) بوجود خواهد آمد و لوله به سختی در درون اتصال وارد می شود و به همین سبب پیشنهاد میشود پس از برگشت لوله به دمای عادی و نتیجتاً انقباض محیطی لوله، عمل جوشکاری انجام شود. د- در بعضی از مواقع لوله به صورت غیریکنواخت و نامناسب در درون اتصال داخل میشود. بطوریکه بخشی از سیم پیچ درون اتصال را تحت فشار قرار میدهد. تحت فشار قرار گرفتن سیم پیچ تا زمانیکه انرژی حرارتی اعمال نشده است مشکلی را ایجاد نمیکند اما پس از اعمال حرارت و ذوب مطرح جوشکاری، به چسبیدن تعدادی از حلقه های سیم پیچ به یکدیگر خواهد شد چرا که پلی اتیلن اطراف پیچ پس از ذوب قادر به نگهداری و حفظ سیم پیچ نمیباشد و به مجرد ذوب شدن محیط اطراف سیم پیچ، حلقه های آن در صورتیکه تحت فشار باشند متراکم شده و بهم میچسبند و این موضوع در کیفیت جوشکاری اثر منفی و مخرب دارد. عارضه ظاهری در این وضع بدین ترتیب است که مواد مذاب بیشتر از حد معمول در یکی از نشانگرهای جوش بیرون میزند و در نشانگر جوش دیگر مواد مذاب کمتر از حد معمول خارج میشود علت را بدین ترتیب میتوان توجیه نمود که اصولاً سیم پیچ در حالت طبیعی دارای مقاومت مشخصی میباشند. حال فرض می کنیم در اثر تنش نامناسب از طرف لوله، تعداد قابل توجهی از حلقههای سیم پیچی در حین جوشکاری بهم چسبند. به تبع این موضع مقاومت کل سیم پیچ کم خواهد شد و چون ولتاژ اعمال شده به سیم پیچ از طریق دستگاه جوشکاری ثابت است بنابراین جریان موجود در سیم پیچ به همان نسبت زیاد میشود و به دنبال آن به لحاظ توان دوم جریان انرژی حرارتی ایجاد شده نیز بطور قابل ملاحظه افزایش خواهد یافت. ضمن اینکه این مقدار انرژی حرارتی افزایش یافته در بخشی از اتصال که دارای سیم پیچ طبیعی و غیر چسبیده است خود را نشان می دهد و در آن قسمت از اتصال که دارای سیم پیچ بهم چسبیدهاند بدلیل عبور جریان از یک مسیر مستقیم و کوتاه (ناشی از تماس حلقههای سیم پیچ) اثری ندارد و احتمالاً حرارتی تولید نمیکند. لذا میتوانیم این نتیجة کلی را بیان کنیم که معمولاً در چنین شرایطی اولاً انرژی حرارتی کلی بیشتر میشود و ثانیاً کل انرژی حرارتی بیشتر شده فقط در بخش سالم سیم پیچ خلاصه میشود و از اینرو در همان قسمت مواد مذاب بیشتر از نشانگر جوش تراوش کرده و در بخش متراکم و چسبیدة سیم پیچ مواد مذاب کمتر و یا اصلاً تراوش نمی نماید. البته این حالت را می توان به سادگی تشخیص داد و روش تشخیص به این صورت است که با اهم متر مقاومت سیم پیچ درون اتصال را پس از جوشکاری اندازهگیری میگیریم و با مقاومت سیم پیچ درون یک اتصال سالم مقایسه میکنیم. در صورتیکه مقاومت سیم پیچ درون اتصال جوش شده کمتر از سیم پیچ اتصال سالم باشد تشخیص صحیح میباشد . لازم بذکر است اگر اختلاف در مقاومت اندازهگرفته شده در حدود %5 باشد قابل اغماض است و در صورتیکه اختلاف بیشتر از %5 باشد قابل ملاحظه و توجه است. به منظور پیشگیری از چنین مواردی و بدلیل رعایت اصول اولیه و زیربنای در جوشکاری الکتروفیوژن استفاده از گیرههای مخصوص جوشکاری (CLAMPS) مؤکداً توصیه میشود و قابل توجه است که نه تنها گیرههای مخصوص جوشکاری ممانعت از بروز چنین مشکلاتی مینماید و به لوله کمک میکند که به طور مناسب و بدون اعمال تنشهای نامناسب وارد اتصال گردد بلکه در خاصیت بارز دیگر به شرح ذیل نیز به همراه دارد: 1- کاربرد گیرههای مناسب در حین جوشکاری الکترویوژن همشرازی اجزاء جوش را تضمین مینماید و آنها را در یک راستا حفظ میکند و بنابراین بدلیل ایجاد توازن، از بوجود آوردن تنشهای ناشی از انقباض و انبساط در حین جوشکاری و سرد شدن جلوگیری بعمل میآورد. 2- استفاده از گیرههای مخصوص موجب می شود اجزاء جوش در طول مدت جوشکاری و سرد شدن کاملاً ثابت و بی حرکت بمانند و بدین لحاظ فرصت کافی به مواد مذاب داده میشود تا در جایگاه خود مجدداً سخت و سفت شوند. با توجه به حساسیت کاربرد گیرههای مخصوص جوشکاری به وضوح روشن است که اقدام به جوشکاری الکتروفیوژن در هر سایر بدون استفاده از گیره کاملاً مردود و غیراصولی است و بکار گرفتن این وسیله از واجبات محرز و محترم است. متأسفانه در بعضی از موارد دیده شده است که جوشکاری بدون استفاده از گیره صورت گرفته است و جوشکار متصور است که چون ظاهراً نقص و عیبی ملاحظه نمیشود پس جوش عاری از اشکال است لکن چنین تصورات خام، همیشه تبعات سوء و فجایع بزرگی در پی داشته است. هـ - یکی از نکات مهم در جوشکاری الکتروفیوژن رعایت زمان سد شدن (COOLING TIME) می باشد و عدم رعایت این مهم، یقیناً کیفیت جوش را تحت الشعاع قرار داده و مخدوش مینمایند. معمولاً مدت زمان سرد شدن (COOLING TIME) متناسب با نوع تنش و نیروی وارده به محل جوشکاری است و نمیتوان در تمام موارد (انواع تنشها و نیروها) صرفاً به یک زمان ثابت (COOLING TIME) اکتفاء نمود بلکه حسب نوع و مقدار تنش و نیروی وارده ، زمان سرد شدن را می توان تعیین کرد. همواره روی اتصالات الکتروفیوژن همانطوریکه مدت زمان جوشکاری ذکر میشود مدت زمان سرد شدن نیز (COOLING TIME) معین میشود و این مدت ذکر شده وی اتصال فقط برای به آرامی بیرون درآوردن اجزاء جوش از گیره (CLAMP) معین میشود و این مدت ذکر شده روی اتصال فقط برای به آرامی بیرون درآوردن اجزاء جوش از گیره (CLAMP) کافی است و در صورتی که قرار باشد از گیره بیرون درآورده شود و جابجا و منتقل شود و تحت تنش های دیگر قرار بگیرد لزوماً طول مدت سرد شدن تا قبل از جابحائی، حمل و نقل و اعمال نیروهای وارده بایستی افزایش بیابد. بنابراین اگر قرار باشد فقط قصد آزاد کردن گیره ( به منظور انجام جوش بعدی) را داشته باشیم و هیچگونه تنش و نیرویی به اجزاء جوش وارد نشود حداقل لازم است مدت زمان سرد شدن قید شده روی اتصال را رعایت کنیم و در غیر اینصورت فراخور انواع و مقدار تنش و نیروی اعمالی، زمان سرد شدن (COOLING TIME) بر طبق جدول صفحه بعد تغییر میکند: مثلاً اگر قرار باشد محل جوشکاری را تحت آزمایش فشار (90 Psig= 6 bar) قرار دهیم باستی حداقل 2 ساعت از پایان زمان جوشکاری (FUSION TIME) بگذارد و بعد از آن آزمایش نشتی را شروع کرده و فشار کرده و فشار 90 psig را اعمال کنیم.
فهرست
عنوان صفحه
نکاتی مهم در مورد جوشکاری الکتروفیوژن 4
اصول کلی انبارداری، نگهداری، حمل و نقل اجناس پلی اتیلن 17
بازرسی و کیفیت جوشکاری 27
طریقة تعمیر و جمعآوری علمکهای پلی اتیلن 37
نحوه تعمیرات شبکههای پلی اتیلن 45
معرفی دستگاه P2000 72
فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 15 صفحه
مقدمه :
جوشکاری زیرپودری یکی از انواع فرآیندهای جوشکاری قوسی می باشد که از سال ١٩٢٠ میلادی با به کار گرفتن مفتولهای فلزی در صنایع به کار گرفته شده است .
منبع انرژی یا تولید حرارت در آن به وسیله قوس ایجاد شده از منبع جریان مستقیم و متناوب به وجـود آمـده و حفاظت حوضچه مذاب بوسیله پودر(فلاکس ) مخصوص که پیشاپیش جلوی جوشکاری و الکترود بـه درز جـوش ریخته می شود انجام می گردد. از آنجا که در این روش قوس در زیر پودر مخفی می شود آنرا جوشکاری با قـوس مخفی نیز می نامند. قابلیت جوشکاری قطعات ضخیم در یک پاس و همچنـین جوشـکاری فولادهـای HSLA و روکشکاری با این روش باعث کاربرد روزافزون آن در صنایع گردیده است بطوریکه بـا اسـتفاده از دسـتگاههای شدت جریان ثابت و یا ولتاژ ثابت به صورت نیمه اتوماتیک و یا اتوماتیک به طور وسیعی جهت جوشکاری مخـازن تحت فشار – دیگهای بخار – مخازن ذخیره و جوشکاری کشتی و ..... در صنعت مورد استفاده قرار گرفته است .
قبل از انجام جوشکاری زیر پودری بایستی شرایطی برای جوشکاری مهیاشودکه نامناسب بودن هرکدام از متغیرها این شرایط باعث به وجود آمدن جوشی با کیفیت نامطلوب می گردد. این متغیرها هرکدام می توانند دارای تاثیری متفاوت بر روی نفوذ شکل گردیده و ......... باشد و در نتیجه می توان با انتخاب مناسب پارامترهای این متغیرهابـه جوشی با کیفیت مطلوب دست یافت .
مهمترین پارامترهای موثر بر کیفیت جوش S.A.W عبارتند از:
١- شدت جریان جوشکاری(current)
٢- ولتاژ جوشکاری voltage
٣- سرعت جوشکاری speed
٤- عرض و عمق فلاکس wide and depth
شدت جریان جوشـکاری یکی از مهمترین عواملی است که بیشترین تاثیر را در کیفیت جوش حاصـل از قوس زیرپودری دارا می باشد.
پارامتر شدت جریان بر روی نرخ مصرف مفتول (الکترود) جوشکاری ، عمق ذوب و مقدار فلز پایه ذوب شده به طور مستقیم اثر می گذارد. به طوریکه هر آمپر شدت جریان 2mm نفوذ و kg.h ١.٥ مقدار رسـوب اضـافی خـواهیم داشت .
برای به دست آوردن نفوذ مطلوب بدون ایجاد سوختگی شدت جریان بایستی برای تولید اندازه جوش مورد انتظار در هر پاس به طور مناسبی انتخاب شود.
در شدت جریانهای بالا قوس می تواند باعث ذوب جوش در سرتاسر پشت بند شده و همچنین عرض H.A.Z را به مقدار زیاد پهن کند. شدت جریان خیلی زیاد همچنین به مفهوم از بین رفتن انرژی و اتلاف مفتول جوشکاری بـه شکل تقویت بیش از حد فلز جوش است .
در شدت جریانهای پایین نفوذ کافی فلز جوش در قطعه بوجود نیامده و باعث تقویت ناکافی جوش اتصال می شود.
از آنجایی که یکی از موارد استفاده مهم روش زیرپودری در روکشکاری است . با افزایش شدت جریان در فرآینـد روکشکاری اگرچه سرعت رسوب فلز جوش زیاد می شود ولی به علت آنکه رقـت در سـرعت داده شـده بیشـتر میشود باعث می شود که نیاز به جوشکاری لایه های بیشتر می باشد.
با مراجعه به دیاگرام B می توان به بررسی رابطه بین شدت جریان و نرخ رسوب را با توجه به قطر الکترود پرداخت .
فرآیند های جوشکاری
1 ) جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار : جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار یکی از متداولترین ، ساده ترین و شاید کارآمدترین روشهایی است که برای جوش فولاد ساختمانی بکار میرود . حرارت با برقرار نمدن قوس الکتریکی بین یک الکترود روکشدار و فلز پایه ایجاد میگردد.
2 ) جوش قوس الکتریکی زیرپودری : در جوشکاری به روش زیرپودری ، ماده حفاظت کننده بصورت یک نوار پودری در روی درز ریخته می شود ، سپس قوس الکتریکی توسط الکترود لخت در زیر این پودر برقرار میگردد . در حین جوشکاری قوس زیرپودری برقرار شده و دیده نمی شود.
3 ) جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز : در این روش الکترود یک مفتول لخت ممتد است که از میان گیره ی الکترود گذشته و یا یک قرقره تغذیه می شود . حفاظت در این روش بطور اصولی با سپری از گاز فعال دی اکسیدکربن یا گازهای خنثی مثل آرگون و هلیم و غیره صورت میگیرد .
4 ) جوش قوس الکتریکی با الکترود توپودری : این روش شبیه جوشکاری به روش تحت حفاظت گاز است ، با این تفاوت که الکترود ممتد فلزی آن لوله ای شکل بوده مواد حفاظتی را در داخل خود دارا می باشد .
دستگاههای جوشکاری
منبع یا مولد نیرو در جوشکاری با قوس الکتریکی از دو نوع جریان جهت تشکیل قوس میتوان استفاده کرد :
- جریان متناوب – جریان مستقیم دستگاههای جوشکاری برق معمولا" با این دو نوع جریان کار می کنند و کلا" به چهار نوع تقسیم شده اند :
الف ) ترانسفورماتور : این دستگاه از برق شهر تغذیه کرده و معمولا" برق را با همان فرکانس و متناوب جهت جوشکاری پس می دهد تنها کار این دستگاه تغییر اختلاف سطح و شدت جریان میباشد که وظیفه اصلی دستگاه محسوب میشود به این معنی که دستگاه هنگام شروع بکار ولتاژ را تقلیل داده و شدت جریان را افزایش می دهد.
ب ) رکتیفایر ( یکسو کننده ) : رکتیفایر دستگاهی است برای تبدیل جریان متناوب به مستقیم ، ماشین های یکسو کننده دارای طرحهای متعدد برای مقاصد مختلف می باشند ، انعطاف پذیرییکی از دلایل پذیرش گسترده این دستگاه در صنعت جوشکاری میباشد . این ماشینها قادر به تحویل جریان با قطبیت مستقیم یا معکوس میباشند همه این ماشینها دارای دو قسمت اصلی هستند : - مبدل – یکسو کننده
ج ) دینام : اگر فرکانس یا تناوب برق را از بین ببریم یک جریان مستقیم حاصل خواهد شد به این منظور از دستگاه دینام استفاده میشود که بطور کلی به دو بخش محرک و متحرک تقسیم میشود و دارای ویژگیهای زیر است : - دارای قوس نفوذی و قوی میباشد – دارای دوام و عمر طولانی میباشد – تنوع کابردی زیادی داشته و میتواند برای کلیه فلزات قابل جوشکاری با قوس الکتریکی بکار رود .
د ) متور جوش : موتور جوش با دو نوع سوخت میتواند تولید برق کند که عبارتند از : 1- موتور جوش دیزلی 2- موتور جوش بنزینی بوسیله موتور جوش میتوان جریان متناوب یا مستقیم تولید نمود .
الکترود
الکترود در جوشکاری وسیله تشکیل دهنده قوس و واسطه اتصال محسوب میگردد. الکترود میله ای فلزی است که بین آن میله و قطعه مورد جوشکاری قوس الکتریکی برقرار میگردد . الکترود ممکن است بعنوان فلز پرکننده یا واسطه ی عمل یونیزه یعنی ذوب شونده وارد جوش گردد و یا اینکه فقط عاملی جهت ایجاد حرارت باشد و بصورت کمکی عمل نماید . الکترودهای جوشکاری با قوس الکتریکی از دو قسمت تشکیل شده اند : 1- مفتول 2 –روکش
وظایف مفتول : الف ) هدایت جریان الکتریکی ب) تامین فلز پرکننده درز جوش
وظایف روکش : الف ) تامین بعضی از عناصر آلیاژی در جوش ب) تامین و ایجاد پایداری قوس
ج ) ایجاد یک محیط عایق در اطراف حوضچه مذاب د) تامین یک سرباره پوششی برای حفاظت از گرده جوش ه ) ایجاد گاز محافظ هنگام جوشکاری
عواملی که در انتخاب الکترود بایستی در نظر گرفته شوند عبارتند از : - استحکام فلز : الکترود انتخابی بایستی جوش آن مساوی یا بیشتر از فلز پایه در اتصالات جوشی باشد .
- ترکیب شیمیایی فلز : هماهنگی ترکیب شیمیایی فلز جوش با فلز پایه را نیز بایستی تا حدودی در نظر گرفت همچنین میزان کربن معادل فلز در انتخاب الکترود به لحاظ پیشگیری از ترک در جوش خیلی اهمیت دارد . – سرعت جوشکاری : جهت بالا بردن سرعت جوشکاری ، کاهش زمان ساخت و افزایش راندمان می توان از الکترودهایی که در روکش آنها پودر آهن وجود دارد استفاده کرد . – ضخامت ورق : در صورت افزایش ضخامت ورق بهتر است از الکترودهای قلیایی استفاده نمود بخصوص در سازه های تحت بار دینامیکی این موضوع ضرورت دارد .
- پیشگرم یا پسگرم کردن : عملیات پیشگرم کردن برای ورقهای با ضخامت بالاتر از 20 میلیمتر در سازه های فلزی ضروری است در صورت عدم امکانات پیشگرم می توان با انتخاب الکترود با انتخاب الکترود قلیایی مثل 7018 تا ضخامت 40 میلیمتر را نیز بدون پیشگرم جوشکاری نمود .
- طرح اتصال : نوع اتصال و اینکه قطعه دارای پخ می باشد در انتخاب الکترود اثر دارد .
- حالت جوشکاری : از آنجا که بعضی از الکترودها در تمام حالات امکان جوشکاری با آنها نمی باشد ، لذا بایستی در انتخاب الکترود به کد استاندارد الکترود توجه کرد تا امکان جوشکاری در حالت مورد نظر وجود داشته باشد . – دستگاه جوش و جریان برق مصرفی - شرایط کاری و بهره برداری از سازه
معرفی عیوب اساسی اصلی : 1- روی هم افتادگی 2- سوختگی یا بریدگی کنار جوش 3-
آخالهای سرباره 4- ذوب ناقص 5- تخلخل 6- همراستا نبودن اتصال 7- نفوذ ناقص 8 – ترک جوش
ترکهای جوش :
انواع مختلفی از عدم اتصال ممکن است در جوش یا مناطقی که تحت تاثیر حرارت قرار می گیرند ، رخ دهد . جوشها ممکن است دارای تخلخل ، آخالهای سرباره یا انواع ترکها باشد . تخلخل و آخالهای سرباره شاید در جوش تا حدی قابل قبول باشد اما ترکها در جوش هرگز قابل قبول نمی باشد . وجود ترک در جوش یا در مجاورت جوش نشانگر این مسئله می باشد که حتما" مشکلی در حین کار وجود داشته است . بررسی دقیق ترکها ، تعیین علت ایجاد آنها و نیز راههای جلوگیری از آنها را برای ما امکان پذیر می سازد . در ابتدا ما باید به این مسئله توجه داشته باشیم که بین ترک و شکست تفاوت قائل شویم . منظور ما از ترک ، پدیده ای است که در اثر عواملی مانند انجماد ، سرد شدن و تنش های داخلی که بعلت انقباضجوش می باشد ایجاد می گردد .
ترکهای گرم ، ترکهایی می باشد که در دماهای بالا رخ می دهند و معمولا"به انجماد ربط دارند .ترکهای سرد ترکهایی هستند که بعد از اینکه جوش به دمای اطاق رسید ، رخ می دهد .بیشتر ترکها در اثر تنشهای فیزیکی انقباضی که معمولا" با کشیدن یا تغییر شکل جسم همراه می باشد و در هنگام سرد شدن جوش رخ میدهد ، ایجاد می شوند .اگر انقباض محدود شود ، این تنشهای فیزیکی کرنشی ، تنش ذاخلی پسماند را بوجود می آورند که این تنشهای پسماند منجر به ایجاد ترک می شوند . در واقع دو نیروی مخالف وجود دارد : 1- تنشی که به وسیله انقباض فلز ایجاد می شود .2- استحکام و سختی فلز پایه
ضروری است که در واقع به مراحل زیر توجه کنیم :
1- مراحل جوشکاری 2- پیشگرم 3- دمای بین پاسی 4-عملیات حرارتی پس از جوش 5-طراحی اتصال 6- روش های جوشکاری 7- مواد پرکننده
ترک به صورت خط مرکزی :
ترک بصورت خط مرکزی در مرکز یک پاس جوش معین قرار دارد . اگر انتهای یک پاس جوش داشته باشیم و این پاس در مرکز اتصال باشد آنگاه این ترک مرکزی در مرکز اتصال نیز قرار خواهند داشت .علت ترک مرکزی یکی از سه پدیده زیر می باشد : 1- ترکی که ناشی از جدایش و تفکیک باشد . 2- ترکی که مربوط به شکل گرده جوش می باشد . 3- ترکی که مربوط به تغییرات سطحی می باشد .
ترک مرکزی ناشی از جدایش : این ترکها وقتی رخ می دهد که ترکیباتی با نقطه ذوب پایین نظیر فسفر ، روی، مس و گوگرد در نقاط خاصی در حین فرآیند سرد شدن جدایش یابند . در حین فرآیند انجماد ، ترکیباتی با نقطه ذوب پایین در فلز مذاب به نواحی مرکزی اتصال رانده می شوند چون آنها آخرین ترکیباتی هستند که شروع به انجماد می کنند و جوش در این نواحی تمایل به تفکیک و جدایش می یابد .
ترک مرکزی ناشی از شکل گرده جوش :نوع دوم ترک مرکزی ، ترک ایجاد شده در اثر شکل پاس جوش می باشد این ترک در فرایند هایی که همراه با نفوذ عمیق می باشد نظیر فرآیند تحت گاز دی اکسید کربن دیده می شود . وقتی که یک پاس جوشکاری دارای عمق بیشتری نسبت به عرض آن جوش باشد . برای رفع این نوع ترک ، پاسهای جوش باید دارای عرضی حداقل برابر با عمق باشد . توصیه میشود که نسبت پهنای جوش به عمق آن برابر با 1 به 1 یا 4/1 به 1 باشد تا این نوع ترک رفع شود . اگر از پاسهای چند تایی استفاده شود و ه پاس دارای پهنای بیشتری نسبت به عمق آن باشد ، یک جوش فاقد ترک خواهیم داشت .
ترک مرکزی ناشی از شرایط سطحی جوش : وقتی جوشهایی با سطح مقعر ایجاد می شود تنشهایی ناشی از انقباض های داخلی موجب می شود که سطح جوش کشیده شود بر عکس وقتی که سطح جوش محدب باشد نیروی ناشی از انقباض های درونی موجب می شود که سطح جوش فشرده شود .جوش مقعر ، اغلب نالشی از ولتاژهای بالای قوس می باشد سرعت حرکت بالا نیز ممکن است به این موضوع کمک کند . جوشکاری در حالت قائم سر پایین باعث ایجاد این نوع ترک می شود .
ترک منطقه متاثر از جوش :
ترک منطقه متاثر از جوش بوسیله جدایشی که بلافاصله مجاور گرده جوش رخ می دهد مشخص می شود برای اینکه ترک منطقه متاثر از جوش رخ دهد سه شرط باید به طور همزمان برقرار باشد : 1- باید مقدار کافی هیدروژن وجود داشته باشد 2- جوش باید به حد کافی نفوذ پذیر باشد 3- باید به حذ کافی تنش های پسماند وجود داشته باشد . حذف یکی از سه شرط فوق معمولا" باعث می شود که این نوع ترک از بین برود .
ترک عرضی :
ترک عرضی ترک متقاطع نیز نامیده میشود . ترکی که در جهت عمود بر طول جوش ایجاد میشود وقتی که با ترکهای عرضی مواجه می شویم باید سطح هیدروژن و شرایط نگهداری الکترودها را مد نظر داشته باشیم در مورد ترک عرضی ، کاهش استحکام فلز جوش معمولا" یکی از راهکارهای حذف این نوع ترک میباشد .
پیچیدگی :
پیچیدگی یا اعوجاج تا حدی در تمام انواع جوشکاری وجود دارد سه نوع اصلی پیچیدگی وجود دارد – زاویه ای – طولی – عرضی کنترل پیچیدگی میتواند در سه مرحله انجام گیرد : الف ) فبل از جوشکاری ب) حین جوشکاری ج ) بعد از جوشکاری
کنترل جوشکاری قبل از جوشکاری توسط روشهای زیر انجام میشود : 1- خال جوش زدن 2- گیره ، بست و نگهدارنده 3- پیشگرم کامل و سرتاسری 4- مونتاژ اولیه مناسب .
کنترل پیچیدگیها دتر حین جوشکاری : 1- جوشکاری گام به عقب 2- جوشکاری زنجیری منقطع 3- جوشکاری متباعد منقطع 4- جوشکاری متقارن 5- استفاده از حداقل حجم جوش .
کنترل اعوجاج پس از جوشکاری : 1- سرد کردن آرام 2- صافکاری شعله ای 3- آنیل کردن 4- تنش زدایی 5- نرمال کردن 6- صافکاری مکانیکی
اصول طراحی و عملی ذیل می تواند در کنترل پیچیدگی موثر باشد :
1- حد الامکان حذف جوشکاری با فرم دادن یا نورد ورق 2- پرهیز از ایجاد جوش زیاد 3- استفاده از جوشکاری منقطع بجای جوشکاری پیوسته 4- جوشکاری حد الامکان نزدیک به محور خنثی 5 – استفاده از اتصال ضربدری دو طرفه بجای وی شکل یکطرفه و یا استفاده از اتصال یو شکل 6- استفاده از جوشکاری متقارن 7- کم کردن تعداد پاسها 8- استفاده از جوشکاری گام به عقب 9- ایجاد شرایط انقباض معکوس 10- پیش خمش و ایجاد زاویه معکوس در اتصال یرای جلوگیری از انقباض 11- استفاده از گیرنده ، نگهدارنده و بست 12- کم کردن حرارت ورودی 13- چکش کاری
بازرسی در جوش
ضرورت بازرسی : برای حصول اطمینان از کیفیت جوش و مطابقت آن با خواسته استاندارهای جوش ، باید کلیه عوامل جوشکاری در مراحل اجراء مورد بازرسی وکنترل دقیق قرار گیرد . این بازرسی باید طوری تنظیم شود که یافتن عیوب به پایان کار موکول نشود و در کلیه مراحل اجراء از خراب شدن جوش جلوگیری شود و در صورت بروز خرابی ، علل آن تعیین و راهها و وسایل برطرف نمودن عیب پیشنهاد گردد . اسقرار دستگاه بازرسی در کارگاه ساخت قطعات جوش شده از هزینه دوباره کاریها کاسته و با کسب تجربه در مراحل اولیه هر نوع کار از پیش آمدن عیوب در مراحل بعدی یا کارهای مشابه جلوگیری می شود .
خصوصیات بازرس :
1- بازرس جوش بایستی با نقشه های مهندسی آشنایی کامل داشته و از روی علائم جوش ، محل اتصالات جوش و نوع جوشها را شناسایی کند . 2- با استانداردهای جوش سازه های فلزی آشنایی کافی داشته باشد . 3- از فرایندهای جوشکاری و مواد مصرفی جوش اطلاعات کافی داشته باشد . 4- با آزمایشات غیر مخرب و مخرب آشنایی داشته باشد . 5- توانایی آزمایش تایید صلاحت جوشکاری را داشته باشد . 6- اطلاعات کافی از متالوژی جوش داشته باشند تا در هنگام ضرورت قادر به تجزیه و تحلیل مسائل مهندسی جوش باشد . 7- در جوش تجربه داشته باشد و عیوب جوش را بشناسند و روشهای پیشگیری یا رفع آنها را بداند. 8- روشهای بازرسی جوش را آموخته و تجربه کافی در این زمینه داشته باشد . 9- گزارشات کنترل کیفیت را در مراحل مختلف ساخت ، تهیه و ثبت نماید . مراحل بازرسی جوش عبارتند از : - بازرسی قبل از جوشکاری - بازرسی حین جوشکاری - بازرسی بعد از جوشکاری
مراحل بازرسی قبل از جوشکاری :
- اطلاعات از کیفیت مورد نظر کار و میزان حساسیت سازه - مطالعه دقیق نقشه ها و مشخصات فنی - مطالعه استانداردهای مربوطه - اطمینان از مناسب بودن شرایط کاری ومحیطی برای جوشکاری - مطالعه دستور العمل جوش - شناسایی فلز پایه - بازرسی مواد