Экскаватор со сменным устройством для пережатия магистрального трубопровода

Введение 5
1. Назначение и область применения проектируемого изделия 7
2. Техническая характеристика 9
3. Описание и обоснование выбранной конструкции 11
3.1 Обзор аварийных ситуаций с выходом нефти 17
3.2 Обзор существующих конструкций. 20
3.3 Описание устройства для резки и разрушения арматуры, стального проката. 23
3.4 Описание устройства модернизированных ножниц 24
4 Расчеты 27
4.1 Расчет на устойчивость 27
4.2 Тяговый расчет 34
4.3 Расчет параметров гидрооборудования 37
4.3.1 Расчет и подбор гидроцилиндра ножниц 37
4.3.2 Поверочный расчет гидронасоса 39
5 Организация работ с применением разработанного изделия 44
6 Технологический раздел 47
6.1 Анализ исходных данных 47
6.2 Выбор типа производства 47
6.3 Выбор заготовки 47
6.4 Выбор методов обработки и разработка технологического маршрута обработки заготовки 48
6.5 Расчет и назначение припусков и операционных размеров 51
6.6 Расчет режимов резания 52
6.6.1 Проектирование операции чернового точения 52
6.6.2 Проектирование операции чистового точения 55
6.6.3 Проектирование операции сверление радиальное 58
6.6.4 Проектирование операции резьбонарезания 60
6.7 Расчет себестоимости изготовления детали 62
6.8 Проектирование приспособления для выполнения технологической операции 64
7 Экономический раздел 67
7.1 Выявление конструкционно-эксплуатационных особенностей предлагаемого решения 67
7.2 Выбор базового варианта 67
7.3 Определение величины экологического ущерба 68
7.4 Определение размера компенсационных выплат за загрязнение земель 68
7.5 Определение размера компенсационных выплат за загрязнение атмосферного воздуха 69
7.6 Определение годовой эксплуатационной производительности 71
7.7 Определение годовых текущих издержек потребителя 77
7.7.1 Амортизационные отчисления на реновацию 78
7.7.2 Затраты на выполнение текущих, неплановых ремонтов и технических обслуживаний 79
7.7.3 Затраты на выполнение капитальных ремонтов 82
7.7.4 Заработная плата машиниста, управляющего техникой 83
7.7.5 Затраты на топливо для двигателя внутреннего сгорания 84
7.7.6 Затраты на смазочные материалы 85
7.7.7 Затраты на гидравлическую жидкость 85
7.7.8 Затраты на перебазировки при перевозке техники на большегрузном прицепе-тяжеловозе 86
8 Безопасность жизнедеятельности 92
8.1 Анализ вредных факторов 93
8.2 Источники факторов 95
8.3. Нормы 96
8.4 Способы защиты 101
8.5 Способ защиты от появления искр в процессе проведения работ 102
8.6 Инженерные и организационные решения по обеспечению безопасности работ …………………………………………………………………………….102
8.7 Обеспечение пожарной и взрывоопасной безопасности 104
Заключение 106
список использованных источников 108

Весь текст будет доступен после покупки

Оснащение надежными, высокоэффективными, универсальными машинами, ускоренная замена устаревшей техники новой высокопроизводительной – один из важных рычагов повышения эффективности аварийных работ по локализации повреждений магистрального нефтепровода.
В данной работе предлагается способ по локализации повреждения места на магистральном нефтепроводе с использованием модернизированных гидроножниц в обычных условиях с использованием универсальных машин, способных выполнять широкий спектр решаемых задач. Особенно актуально эта проблема возникла в настоящее время в связи с расширенной модернизацией и реконструкцией. В частности, появляется необходимость в использовании мощного оборудования, предназначенного для локализации аварий на нефтепроводе. Одноковшовые универсальные гидравлические экскаваторы, в прошлом предназначенные только для земляных работ, в настоящее время стали машинами многоцелевого назначения. Они находят все большее применение благодаря широкому использованию сменных рабочих органов и рабочего оборудования. Использование навесного оборудования к одноковшовым экскаваторам позволяет повысить производительность на земляных работах, а также выполнять работы сменным модернизированным оборудованием по разрушению и разработке (взламывание) сооружений с стальными конструкциями при реконструкции. Предлагается работа по локализации повреждения магистрального нефтепровода условием прочности на смятие.

Весь текст будет доступен после покупки

В процессе эксплуатации магистральных трубопроводов возможны аварийные ситуации, связанные с выходом нефти и нефтепродуктов на близлежащие территории, что сопровождается экологическим ущербом для окружающей территории.
С целью уменьшения количества разлива нефти предлагается применить устройство для пережатия трубопровода большого диаметра на базе экскаватора ЭО-4121.
Гидравлические ножницы используются в качестве сменного рабочего оборудования гидравлического экскаватора для резки и разрушения арматуры, стального проката, балок.

Рисунок 1 - Гидравлические ножницы
Ножницы выполнены в виде неподвижной 2 и подвижной 3 челюстей (Рисунок 1), соединенных шарнирно между собой. Подвижная часть снабжена гидроцилиндром 1. Режущие кромки челюстей снабжены сменными ножами 4. Предусмотрен вариант крепления гидравлических ножниц к стреле с помощью дополнительного промежуточного шарнирного соединения, обеспечивающего возможность поворота ножниц относительно продольной оси рукояти посредством дополнительного гидроцилиндра.
Ножницы могут быть использованы как грейферный захват на погрузочных операциях с возможностью перерезания длинномерных и негабаритных грузов при выполнении работ по слому зданий и сооружений. При помощи специальных накладок, устанавливаемых на режущие части губок, можно также использовать ножницы для захвата вспомогательного оборудования, например, гидромолота или уплотняющих валиков.
2. Техническая характеристика

Все лезвия, включая наконечники, являются сменными и поворотными. Они крепятся при помощи болтов головкой, что значительно упрощает процесс их технического обслуживания. Благодаря специальному ускорительного клапану челюсти автоматически открываются и закрываются, что значительно повышает производительность. Ножницы были разработаны для процессов первичного и вторичного демонтажа, но с течением времени серия AD зарекомендовала себя как многофункциональная техника. Успешно справляющаяся с самыми сложными задачами в таких широко известных своими площадками по переработке металла в таких странах как Китай и Россия.
Таблица 1 - Техническая характеристика ножниц для резки металла AD 3000
Наименование характеристики Единица измерения AD 3000
1 2 3
Масса экскаватора т 23-40
Масса ножниц кг 3000
Режущее усиление максимальное т 550
Рабочее давление максимальное бар 350
Ширина захвата м 615
Общая длина мм 3050
Скорость потока л/мин 190-315

Продолжение таблицы 1.
Режущая способность мм 60
Габариты: Ш х Д х В мм 720х3150х1400

3. Описание и обоснование выбранной конструкции

Устройство для пережатия трубопровода диаметром 1020 мм. Развивает максимальное усилие равное 550 тонн, оно позволяет перекрыть поток нефти менее чем за 3 часа. При длине участка 15 км, разница высот 30 м. Время прибытия аварийной бригады на место возникновение аварии составляет 1 час. Доставка экскаватора на автомобильных дорогах осуществляется на трейлере, далее своим ходом. Разлив нефти объёмом 250 м3, при этом загрязненной оказалась площадь 5024 м2.
Необходимое количество экскаваторов определяется в зависимости от объема земляных работ.
Наиболее эффективно выполняется разработка котлована двумя экскаваторами одновременно. Размеры котлована должны обеспечивать возможность выполнения аварийных работ в нем (центровку труб, сварку неповоротных стыков, контроль сварных швов, изоляцию отремонтированного участка и др.). Исходя из этих параметров можно говорить о том, что размеры котлована достаточны для проведения ремонтных работ магистрального трубопровода. Время на обустройство котлована занимает около 1,5 часов. Время на пережатие трубопровода составляет 2-5 мин.
Для подтверждения эффективности предлагаемого оборудования произведен прочностной расчет 3 труб: 520х10, 720х12 и 1020х12, при сжатии, применив соответствующую нагрузку, создаваемую гидравлическими ножницами с двумя гидроцилиндрами.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Алфеев В.Н., Черняев К.В., Виноградов В.В., Поздняков В.А., Филиппов Г.А. Разработка системы комплексного анализа условий надежности линейной части магистральных нефтепроводов // Трубопроводный транспорт нефти ,2000.
2.Баловнев В.И., Хмара Л.А. Интенсификация разработки грунтов в дорожном строительстве. – М.: Транспорт, 1993.
3.Беляев Н.М. Сопротивление материалов. – М.: Наука, 1976.
4.Беркман И.Л. и др. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы. Учебник для проф.-тех. училищ. – М.: Высшая школа, 1977.
5.Беркман И.Л. и др. Одноковшовые экскаваторы и самоходные краны с гидравлическим приводом. – М.: Машиностроение, 1971.
6.Гаврилов Н.И., Литвак А.Е., Игошин Ю.Н. и др. Гидравлический экскаватор ЭО-4121. – М.: Машиностроение, 1980.
7.Гаркави Н.Г., Аринченков В.И., Карпов В.В. и др. Машины для земляных работ. Учебник. – М.: Высшая школа, 1982.
8.Гоберман Л.А., Степанян К.В. Строительные и дорожные машины. Атлас конструкций. Учебное пособие для машиностроительных техникумов по специальности «Строительные и дорожные машины». – М.: Машиностроение, 1985.

Весь текст будет доступен после покупки