Контроль качества сварных соединений

3.2.4. Контроль качества сварных соединений

Контроль качества сварных соединений производят следующими методами:

- внешним осмотром и замером шва, ГОСТ 3242-79;

- за сверловкой или вскрытием воздушно-дуговой выплавкой;

- радиографическим, ГОСТ 7512-82;

- ультразвуком, ГОСТ 14782-86, при согласовании с Госгортехнадзором и специализированной организацией;

- механическим испытанием контрольных образцов ГОСТ 6996-86.

Внешнему осмотру подвергают 100% сварных швов, форма и размеры которых должны отвечать требованиям соответствующих стандартов и ремонтных чертежей. При внешнем осмотре недопустимыми дефектами являются:

- трещины всех размеров и направлений;

- местные наплавы общей длиной более 100мм на участке шва 1,0мм;

- подрезы глубиной 0,6мм при толщине металла до 20мм, но не более 3% от толщины металла;

- поры (не менее четырех на длине шва 100мм) диаметром более 1,0мм при толщине металла до 20мм и более 1,5мм при толщине металла свыше 20мм;

- скопление пор (более пяти) на площади шва 100мм²;

- не заваренные кратеры;

- прожоги и свищи.

Контроль внутренних дефектов сварных швов производят за сверловкой или вскрытием воздушно-дуговой выплавкой. Засверленные поверхности протравливают реактивом и подвергают микроанализу.

Число засверловок и мест воздушно-дуговой выплавки должно быть не менее:

- при длине шва до 1м –1;

- при длине шва от 1до 5м –2;

- при длине шва от 5 до 10м – 4.

Сверление производят по оси шва так, чтобы была возможность вскрыть его поперечное сечение с захватом основного металла(по 1,5мм на сторону).

Воздушно-дуговую выплавку в точке контроля производят последовательно, толщина каждого вскрытого слоя не более 2мм. Минимальная длина выплавляемого участка принимается согласно таблице.

Толщина металла, мм Длина выплавляемого участка, мм

От 3 до 10 30-40

От 12 до 20 50-60

От 24 до 40 70-80

От 42 до 60 90-100

При выплавке слоев, контролируемые точки подвергают внешнему осмотру. В случае обнаружения дефектов за сверловку или выплавку производят дополнительно в обе стороны от обнаруженного дефекта на расстоянии 500мм. При повторном установлении дефекта за сверление (выплавку) продолжают до выявления границ дефектного участка. После этого весь шов на этом участке удаляют, заваривают и повторно засверливают. Исправление дефектного шва возможно не более двух раз. Все вырубленные дефекты, места засерловок (или выплавок) заваривают. Ультразвуковой метод контроля применяют для выявления внутренних дефектов сварных швов в соответствии с положениями ГОСТ 14182-86.

Механические испытания контрольных образцов сварных соединений проводят с целью проверки прочностных и пластических характеристик сварных соединений металлоконструкций.

Не реже одного раз в квартал проводят механические испытания контрольных образцов (на растяжение и изгиб) металлоконструкций, выполненных каждым сварщиком, закрепленным на ремонте.

Размеры форм, количество образцов и методы их испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ6996-66.

Результаты механических испытаний образцов сварных соединений считаются удовлетворительными, если:

- временное сопротивление разрыву не менее нижнего предела временного сопротивления основного металла;

- угол загиба для углеродистой стали не менее 120°, для низколегированных сталей толщиной до 20мм – 80°, свыше 20мм – 60°.

При неудовлетворительных результатах механических испытаний проводят испытания на удвоенном количестве образцов. Если результаты повторных испытаний окажутся также неудовлетворительными, выясняют причины брака.

3.2.5. Защитные покрытия металлоконструкций

Окраску металлоконструкций после ремонта выполняют согласно конструкторской документации завода-изготовителя на конкретный кран, где в соответствии устанавливаются требования к цветовым сочетаниям, применяемым маркам красок, лаков, а также с учетом требований Госгортехнадзора.

Окраску кранов следует производить после ремонта (монтажа) и полного механического освидетельствования заказчиком.

Защита металлоконструкций крана от коррозии, выбор схемы защиты зависит от условий эксплуатации, и соответствуют требованиям СНиП 3.04.03.-85 и СНиП 2.03.11.-85.

Подготовку поверхности и окраску производят в отапливаемом, вентилируемом помещении при температуре не ниже 18°С и относительной влажности не более 75%. Допускается, при необходимости, выполнение этих работ на открытом воздух при температуре не ниже 10°С, влажности не более 75% и отсутствии запыленности. Помещения должны быть соответствовать требованиям ГОСТ 9.402-80.

Защита металлоконструкций осуществляется путем нанесения лакокрасочных покрытий, класс покрытия 1У или УП по ГОСТ 9.032-74.

Цвета сигнальные и знаки безопасности на кранах должны соответствовать ГОСТ 12.4.026-76. Требование к цветовому обозначению частей крана, опасных при эксплуатации по ГОСТ 12.2.060-81.

Работы по нанесению лакокрасочных покрытий следует проводить согласно общим требованиям безопасности по ГОСТ 12.3.005-75. Операция по нанесению защитных покрытий осуществляют в следующей последовательности:

- снять старую краску и продукты коррозии;

- провести обезжиривание;

- загрунтовать;

- окрасить.

Грунтование под эмалевое покрытие производят на сухие поверхности не позднее чем через 10 часов после окончания очистки. Для грунтования поверхностей применяют грунтовки ГФ-021 по ГОСТ 25.1290-82, ФЛ-ОЗЖ по ГОСТ 9109-81.

Все недоступные для окраски щели и углубления, в которые может проникнуть влага, а также местные неровности подлежат шпаклеванию с толщиной слоя не более 1,5мм. Применяют шпаклевку ПФ-002 по ГОСТ 10277-90, наносят и применяют шпаклевку в соответствии с ГОСТ10277-90.

Окраску элементов металлоконструкций производят в два слоя только после полного высыхания грунтовки и шпаклевки.

Лакокрасочные покрытия должны быть однотонными; наносят их равномерным слоем, без подтеков, трещин, пузырей, оспин, отслоений.

Консервации подлежат все незащищенные лакокрасочными покрытиями поверхности металлоконструкций.

Операции по подготовке поверхностей для их консервации выполняют согласно требованиям ГОСТ 9.014-78.

Для консервации применяют смазку АМС-3 по ГОСТ 2712-75. Толщина наносимого слоя – от 0,5 до 1,5 мм.

Данные о консервации оформляют свидетельством о консервации.

3.2.6. Технология восстановления хобота портального крана «Кондор»

Порядок устранения дефекта.

1. Вырезать деформированную часть хобота по размерам, указанным на данном чертеже, оставляя по контуру припуск 5-10 мм для предотвращения перегрева металла сопрягаемых деталей.

2. Места разреза зачистить под сварные швы в соответствии с данным чертежом. Поверхность деталей, примыкающих к сварным швам, зачистить на ширину около 20мм до металлического блеска.

3. Части хобота выставить на жесткой плите и закрепить, обеспечив необходимую точность геометрических размеров хобота. Размеры хобота контролировать в соответствии с фирменным чертежом 60/2.383.4101.000/0/1/3 «Хобот-несущая конструкция» и ТУ 24.22.4153-95.

4. Изготовить детали поз. 1-7 по данному чертежу. Размеры деталей уточнить по месту.

5. Установить на прихватах нижний пояс хобота (поз. 2). Предъявить его установку для контроля главному сварщику порта. Проварить швы соединяющие части нижнего пояса с внутренней стороны. При этом обратить особое внимание на формирование корня шва, обеспечив в процессе первого прохода хорошее сплавление кромок стыкуемых листов между собой. Сварные швы выполнять электродами типа ЭА2А по ГОСТ 9467-75. Первый проход производить электродами диаметром 3 мм. После выполнения первого прохода и швов в целом предъявить их для контроля главному сварщику порта.

6. Установить и приварить к нижнему поясу диафрагмы (поз. 3 и 4).Установить и приварить ребра (поз. 5).

7. Установить на прихватах стенки хобота. Приварить ребра жесткости к стенкам. Предъявить Установку стенок для контроля главному сварщику порта. Произвести обварку сварных стыковых швов в стенках хобота с соблюдением требований п.5.

8. Установить на прихватах верхний пояс хобота и предъявить его для контроля главному сварщику порта. Произвести полную приварку верхнего пояса с соблюдением требований п. 5.

9. Перекантовать хобот и проверить стыковые швы нижнего пояса с внешней стороны с соблюдением требований п. 7. Установить и приварить клинья (поз. 5) и скобы (поз. 6).

3.2.7. Проверочный расчет хобота портального крана «Кондор» после реконструкции

Расчет хобота с жесткой оттяжкой ведется на комбинации нагрузок, принимаемый в соответствии с таблицей приведенной ниже. Пространственная система хобота считается статически определимой относительно опор. При этом верхний шарнир стрелы условно принимается за неподвижную опору, а верхний шарнир оттяжки – за подвижную.

Условия от ветра рабочего состояния, действующего на оттяжку хобота, и силы инерции массы хобота ввиду их незначительности не учитываются.

При определении расчетных усилий в нижних поясах главных ферм хобота необходимо учитывать дополнительные сжимающие усилия, возникающие от натяжения грузовых канатов. Величина каждого из этих усилий будет равна:

Q – вес груза и подвески, Т;

ψ – коэффициент динамичности;

I – кратность полиспаста.

Сечения раскосов поперечных связей и верхних распорок назначаются по допускаемой гибкости, за исключением распорки в месте перегиба верхнего пояса главных ферм хобота, которая должна быть рассчитана на усилие, равное S2∙sinβ, где S2 – усилие верхнего пояса и β – угол между направлениями стержней и верхнего пояса.

Результаты построения диаграмм сводятся таблицу:

а) расчетных сечений в стержнях хобота;

б) подбора сечений и определения расчетных напряжений.

3.2.8. Геометрические характеристики сечения хобота портального крана «Кондор»

Определяет геометрические характеристики Катковой, блоковой и вспомогательной балок.

Ордината центра сечения относительно х-х.

∑Аi – сумма площадей элементов сечения с 1-го по i-ый;

Уi – ордината центра тяжести i-го элемента сечения.

Момент инерции поперечного сечения относительно нейтральной оси х0–х0.

∑Ixc – сумма моментов инерции элементов сечения относительно собственных нейтральных осей элементов.

Момент сопротивления сечения:

в верхнем поясе.

К – размер между положением нейтральной оси и верхним поясом, м;

в нижнем поясе

Геометрические характеристики опасных сечений хобота портального крана «Кондор».

∑А, см2	Уцт, см	К, см	Ixо, см4	, см3	, см3
66	19	23	13800	600	726

3.2.9. Определение напряжений в опасных сечениях хобота портального крана «Кондор»

Изгибающие моменты.

Опорные реакции.

Ri – опорная реакция в точке опирания, кН;

∑Мi – алгебраическая сумма моментов действующих сил, кН∙м;

А – размер между опорами, м.

Изгибающий момент в i-ой точке.

 - алгебраическая сумма изгибающих моментов от внешних сил, кН∙м;

n – число прилагаемых внешних сил слева или справа от сечения.

Напряжения определяем в опасных сечениях.

Напряжения изгиба в верхнем поясе.

М – изгибающие моменты в опасных сечениях, кН∙м.

Напряжения изгиба в нижнем поясе.

Величины опорных реакций, нормальных напряжений и изгибающих моментов в балках рам тележек.

Rа	Rв	Мизг.	σ
84,6	84,6	46,5	51,9

Условие прочности для сжатых элементов.

для растянутых элементов

γ, = 0,95 – коэффициент условий работы;

γ,,, = 0,95 – коэффициент условий работы, учитывающий возможные отклонения толщин профилей метла, коррозионный износ и транспортные повреждения;

γm = 1,05 – коэффициент надежности по материалу;

Ry – расчетное сопротивление материала по пределу текучести.

Для листовой стали марки 09Г2С по ГОСТ 19282-73 толщиной от 4 мм до 9мм.

Rу = 330 МПа

Для листовой стали марки 09Г2С по ГОСТ 19282-73 толщиной от 10 мм до 20 мм.

Ry = 310 МПа

Расчетное сопротивления по пределу текучести следует уменьшить до:

для сжатых элементов конструкции:

изготовленных из листов толщиной от 4 мм до 9мм

изготовленных из листов толщиной от10 мм до 20 мм

для растянутых элементов конструкций:

изготовленных из листов толщиной от 4 мм до 9 мм

изготовленных из листов толщиной от 10 мм до 20 мм

4. Электрооборудование ПТМ перегрузочного комплекса

Исходные данные для выбора электродвигателя механизма подъема груза.

Грузоподъемность:

В крюковом режиме m1=6т

В грейферном режиме m2=5т

Масса крюкового механизма mn=464кг

Масса грейфера mm=2420кг

Высота подъема:

С помощью крюка над рельсами h1=25,0

С помощью крюка под рельсами h2=15,0

С помощью грейфера над рельсами h1=23,0

С помощью грейфера под рельсами h2=15,0

Номинальная величина скорости подъема Vc=70,00м/мин±5%

Vc=1,16м/сек±5%

Предварительный расчет ПВ механизмов портального крана «Атлант».

Время движения груза с установившейся скоростью при подъеме t2 и спуске t2c.

Время движения грузозахватного устройства без груза с установившейся скоростью при подъеме t20 и спуске t20c.

Предварительные значения продолжительности включения в одном цикле механизма подъема.

ПВм=(t2+t20+t2c+t20c)∙(t2+t2T+t2м+t2c+tвг+t20+t2м0+t2го+tпг)-1∙100=60,75%

С учетом потерь на трение приведенный к валу двигателя статический момент при подъеме номинального груза определяется выражением:

Расчетная угловая скорость вала двигателя и число оборотов при номинальной скорости подъема груза равны:

Требуемая мощность двигателя при заданной угловой скорости механизма подъема.

Рм = К∙Мм∙ωм = 77,44 (кВт)

Выбор электродвигателя по каждому выполняется с учетом предварительно рассчитанного значения продолжительности включения.

Предварительно выбираем электродвигатель серии МТН с фазовым ротором МТН.

Переменный ток

Тип ЭД МТН

Мощность на валу Рн кВт 80

Продолжительность включения ПВ% 60

Число оборотов Пн об/мин 580

Схема соединения звезда, треуг.

Ток обмотки статора Iн,А 355

Коэффициент мощности cos φн 0,74

Коэффициент полезного действия βн 89,5

Ток обмотки I2н,А 294

Напряжение колец Е2Н, В 272

Кратность максимального момента mn 2,8

Маховый момент GD2, кг∙м2 51

Вес двигателя Gдв, кг 1550

Момент инерции привода механизма подъема при наличие Ј∑Л и отсутствии Ј∑МО груза:

Ј∑М=Кi∙ЈДЛ+(mн+mо)∙(Д6/2∙ip∙in)2=1,15∙1,299+(15290,52+407,75)∙

∙(0,6/2∙62∙1)2=1,86(кг∙м2)

где, mн , mо –массы перемещаемого груза (номинального) и масса грузозахватного устройства, определяемые выражением.

Ј∑М0=Кi∙ЈДЛ+mо∙(Д6/2∙ip∙in)2=1,15∙1,299+407,75∙(0,6/2∙62∙1)2=1,5 кг∙м2

Где Јдл определяется по формуле

Время пуска, торможения ЭД механизма подъема крана при наличии t1 и t3 и отсутствии t10 , t30 груза.

t1 ≈t3≈J∑∙ωн/(Мср-Мс)=1,86∙60,7/(2004-994)=0,112с

t10≈t30≈J∑0∙ωн/(Мср-Мсо)=1,5∙60,7/(2004-25,8)=0,046с

где ωн=(2∙π∙Пн) /60=(2∙3,14∙580)/60=60,7об/мин

Мср=(1,5÷1,6) ∙Мн,

Мн=Рн/ωн=80/60,7≈1,32 кМн

Мср=1,55∙1,32≈2,04 кНм

Пути, проходимые грузозахватным устройством, с установившейся скоростью в прямом и обратном направлениях:

h2=Hn-h1-h3=h2c=17-0,0162-0,0162=17м

h20=Hc-h10-h30=h20c=17-0,0062-0,0067=17м

Уточнение времени движения грузозахватного устройства с установившейся скоростью в прямом и обратном направлениях.

t2=h2(Vг=17)0,29=58,62 с

t20=h20(Vг=17)0,29=58,62 с

Согласно циклограмме имеем следующие отрезки времени механизма подъема.

tpm=t1+t2+t3+t1c+t2c+t3c+t10+t20+t30=0,112+58,62+0,112+0,078+58,62+ +0,078+0,046+58,62+0,046+0,046+58,62+0,046=235,1 с

Время цикла.

Тц= tрм+tрт+tм+tпг+tвг=235,1+44,2+119,38+30+31=459,68 с

Расчет продолжительностей включений механизма подъема.

ПВм=(tрм/Тц)∙100%=(235,1/459,68)∙100%=51,14%

Проверка электродвигателя механизма подъема груза по нагреву.

[Мм2∙t2+Мср2(t1+t3+t1c+t3c+t10+t30+t10c+t30c)+(М2пс∙t2с+М2мо∙t20+М2мос∙t20c)]½∙

∙(t2+t1+t3+t1c+t3c+t10+t30+t10c+t30c+t2c+t20+t20c)-½=0,33(кНм)<1,32(кНм)

Описание схемы магнитного контроллера механизма подъема.

Характерные особенности схем управления крановыми электроприводам механизмов подъема с асинхронными двигателями с фазным ротором, можно установить, рассматривая схему магнитного контроллера типа ТСА. К числу таких особенностей относятся: несимметричная относительно нулевого положения диаграмма замыкания контактов командоконтроллера, обеспечивающая при подъеме и спуске грузов различные механические характеристики электропривода в соответствии с несемитричнным характером нагрузок механизма подъема, использования режима однофазного включения двигателя для улучшений условий регулирования скорости при спуске, отсутствие на панели аппаратов защиты и блокировок безопасности.

Необходимые защиты и блокировки осуществляется с помощью защитной панели типа П3КБ, общей для всех электроприводов крана. Нулевой контакт К1 командоконтроллера КК используется в схемах защитной панели для нулевой блокировки, а контакты К2 и К8 обеспечивают избирательное действие конечных выключателей ВКВ и ВКН, ограничивающих ход механизма. В отличие от схем контрольного управления конечная защита здесь воздействует не на цепь катушки контактора защитной панели, а непосредственно снимает напряжение с цепей управления данного магнитного контроллера. Например, при недопустимом подъеме грузозахватного устройства контакт конечного выключателя ВКВ размыкается и отключает все цепи управления двигателем подъема. Вновь напряжение может быть подано только при установке командоконтроллера в положении «Спуск». В этом положении контакт К8 шунтируют разомкнутый контакт выключателя 8КВ. Заметим, что ограничение движения в направлении спуск не является обязательным и контакт ВКН может отсутствовать.

При этом контакт К2 замыкается перемычкой. В положении от командоконтроллера получает питание диодный мост Д1 и Д4 и реле РУ1 включено, так как его катушка через разомкнутый контакт КУ2 обтекается выпрямленным током. Остальные аппараты схемы при этом отключены. При установке командоконтроллера в положении подъем включаются контакторы КВ, КЛ и КТ, на статор двигателя подается напряжение и одновременно включением электромагнита тормоза ТМ освобождается тормозной шкив. При включении контактора КТ замыкающим вспомогательным контактором через замкнувшейся контакт КЛ включает реле РБ.

Одновременно с включением КВ происходит включение контроллера КЛ, который главными контактами замыкает первую степень реостата в роторной цепи двигателя. Таким образом, в положении «Подъем» двигатель работает с одной выведенной контактором КП регулировочной ступенью реостата и имеет механическую характеристику Јn. При перестановки командоконтроллера в положениях.

5. Автоматизация ПТМ перегрузочного комплекса 5.1.Оперативный учет реализации фондов

Успех в деятельности каждого предприятия в первую очередь зависит от своевременного и полного обеспечения производства сырьем, материалами, комплектующими изделиями. Организация такого обеспечения возможна лишь при соблюдении многочисленными поставщиками (их число даже на среднем предприятии насчитывает несколько сотен) установленных сроков поставки материалов. В этой связи большое значение на каждом предприятии придается конечному этапу реализации фондов-контролю за ходом поставок материалов, комплектующих изделий.

Назначение данной задачи–автоматизировать оперативный контроль за поступлением материалов на предприятие по каждому поставщику и наряд – заказу.

Метод решения задачи сопоставление фактически поступившего количества материала от поставщиков по наряд-заказ с плановым фондом за месяц квартал, год, а также с начала года. При этом выделяется состояние оплаты по каждой поставке. Под плановым фондом понимаются за наряженные предприятию материальные ресурсы.

Информация, используемая для решения данной задачи, разделена на два массива. Первый массив содержит данные об объеме занаряженных предприятию фондов по каждому типосорторазмеру материала в разрезе поставщиков и наряд-заказов. Исходным материалом для его образования является ведомость-спецификация, заполняемая ОМТС специально для решения задачи. Второй массив, содержащий информацию о количестве и дате поступления материала, а также времени его оплаты формируется на основе данных, полученных при решении задач «Оперативный учет движения материалов на складах» и «Учет расчетов с поставщиками».

В результате решения задачи отдел материально-технического снабжения и отдел внешней кооперации получают табуляграммы, содержащие сведения о ходе выполнения поставок материалов, комплектующих изделий по наряд-заказам и поставщикам.