SPECIALIZAREA: TEHNOLOGIA CONSTRUCTIILOR DE MASINI [310001]

[anonimizat]: TEHNOLOGIA CONSTRUCTIILOR DE MASINI

LUCRARE DE DIPLOMĂ

2017

[anonimizat] A [anonimizat]: …………………………………………..

Vizat,

[anonimizat]: (Numele și prenumele)

Specializarea:

Promoția:

Forma de învățământ:

Tema propusă:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Tema a fost propusă de: a) facultate;

societate comercială;

[anonimizat];

alte situații,________________________________________________

Scurtă descriere a stadiului actual al temei (cca. 50…60 cuvinte)

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Originalitatea temei: a) la prima abordare;

îmbunătățirea soluției existente;

a mai fost dată la examenul de diplomă;

brevet de invenție;

alte situatii, _____________________________________________________

Oportunitatea rezolvării temei (cca. 20…30 cuvinte)

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Data primirii temei: Locul de documentare:

Conducător științific:

______________________________________________________________

sau Dr. ([anonimizat])

______________________________________________________________________________

Consultanți:

Data susținerii lucrării:

Notă: Absolvent: [anonimizat], Absolvent: [anonimizat]: …………………………………………..

FIȘĂ DE APRECIERE

a lucrării de diplomă

Absolvent: (Numele și prenumele)

Specializarea:

Promoția:

Forma de învățământ:

Tema propusă:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Concordanța între conținutul lucrării și titlu: a) Foarte Bună; b) Bună; c) Medie; d) Slabă; e) Foarte Slabă;

Corectitudinea soluțiilor: a) Foarte Bună; b) Bună; c) Medie; d) Slabă; e) Foarte Slabă; Corectitudinea utilizării bibliografiei: a) Foarte Bună; b) Bună; c) Medie d) Slabă; e) Foarte Slabă;

Ritmicitatea în elaborarea lucrării: a) Foarte Bună; b) Bună; c) Medie; d) Slabă; e) Foarte Slabă;

Nivelul științific al lucrării: a) Înalt; b) Mediu; c) Slab;

Calitatea documentației întocmite: a) Foarte Bună; b) Bună; c) Medie; d) Slabă; e) Foarte Slabă;

Execuție practică/ sau dezvoltare software: a) Da; b) Nu.

Originalitatea soluțiilor propuse (scurtă descriere de cca. 30…50 cuvinte)

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

[anonimizat]: a) redactare; b) proiectare; c) total; d) alte situații_____________

Aplicabilitatea lucrării în: a) societăți comerciale; b) universități/institute de cercetare; c) nu are

aplicabilitate imediată; d) alte situații___________________________________________

Contribuția absolventului în ansamblul lucrării este de: a) 0 – 25 %; b) 25 – 50%; c) 50 – 75%; d) 75 – 100%.

Decizia conducătorului științific care a analizat lucrarea, este de: a) Acceptare; b) Refacere; c) Respingere.

Conducător științific: Absolvent:

Data: Data:

REZUMAT

Tehnologia constructrucției de mașini se ocupă de analiza și aplicarea științifică a proceselor de prelucrare și asamblare a organelor de mașini în vederea obținerii unor produse de un înalt nivel tehnic și la un cost de producție minim.

Prezentul proiect urmărește proiectarea unui dispozitiv pentru fixarea protectoarelor pentru țevile filetate utilizate la extracția petrolului și a gazelor naturale, dispozitivul trebuie să fie proiectat pentru a pututea fi utilizat pentru anumite dimensiuni de țeavă să se poată regla cu usurință să fie sigur și să asigure o productivitate bună.

Proiectul mai urmărește studiul țevilor de foraj, oțelurile utilizate în extracația petrolului și a gazelor naturale și tipurile de vaselină utilizate.

Importanța dispozitivului este de a reduce efortul și de a mări productivitarea fluxului de producție și pentru siguranța în muncă, operatul trebuie să aplice protectoarele pentru filet manual ceea ce reprezintă un efort destul de mare în opt ore de lucru, dispozitul proiectat o să anuleze acest efort uman și o să facă cele opt ore de lucru mai ușoare.

Declarație pe proprie răspundere privind

autenticitatea lucrării de licență/ diplomă/ disertație

Subsemnatul_____________________________________________________________________

legitimat cu _______ seria _______ nr. ___________, CNP _______________________________, autorul lucrării ________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

elaborată în vederea susținerii examenului de finalizare a studiilor de __________________

la Facultatea _____________________________________________________________________

Specializarea _____________________________________________________________________

din cadrul Universității Tehnice din Cluj-Napoca, sesiunea ____________________ a anului universitar __________________, declar pe proprie răspundere, că această lucrare este rezultatul propriei activități intelectuale, pe baza cercetărilor mele și pe baza informațiilor obținute din surse care au fost citate în textul lucrării și în bibliografie.

Declar, că această lucrare nu conține porțiuni plagiate, iar sursele bibliografice au fost folosite cu respectarea legislației române și a convențiilor internaționale privind dreptul de autor.

Declar, de asemenea, că această lucrare nu a mai fost prezentată în fața unei alte comisii de examen de licență/ diplomă/ disertație.

În cazul constatării ulterioare a unor declarații false, voi suporta sancțiunile administrative, respectiv, anularea examenului de licență/ diplomă/ disertație.

Data

Nume, prenume

________________

______________________________

Semnătura

CUPRINS

CAPITOLUL I

ȚEVI DE FORAJ ȘI TEHNOMOGIA DE OBȚINERE A ACESTORA

PRINCIPALELE CARACTERISTICI ALE ȚEVILOR DE FORAJ

Țevi de foraj este coada cu oțel de aripa pag, utilizat pentru a conecta pentru a detalia sol echipamente și este situat în drill jos gaura echipament sau jos dispozitivul de foraj de slefuire. Este scopul țevi de foraj va fi transportat la foraj, foraj noroi și cu o creștere de biți, reduce sau rotiți dispozitivul de admisie jos. Țevi de foraj trebuie să poată rezista la presiune mare în interiorul și în afara, deformare, indoire și vibrații. În procesul de petrol și gaze explorare și rafinare, țevi de foraj poate fi folosit de mai multe ori.

Lumina conducte și țevi din oțel se face în țevi de foraj după după mulți pași de prelucrare. Mai întâi de toate, prin prelucrarea teava procesul de ingrosare, arata lumina țeavă pentru îndoire, otel tub perete îngroșare. Următorul pas, exercit prelucrare fire șurub și poate crește puterea de placare cupru. Apoi, control non-distructive de control al calității din tub de oțel corp comun sudură ulterioare. Apoi, conducta tratament termic de sudare și de prelucrare, în cele din urmă pentru a elimina stres rezidual de sudare de sudare. Înainte de vopsea de trecere și ambalaje de conducta finit trebuie să fie alte detectare de țeavă de oțel de produse, inclusiv testare duritate, presiunea de testare și control nedistructiv.

1.1.1 Prezentarea tehnologiei

Principii Tehnologice

Noua tehnologie de foraj orizontal dirijat reprezintă un sistem de foraj rotativ, hidrodinamic, dirijat și axat pe trei principii tehnologice de bază:

– Utilizarea unei scule de săpare având forma unui sfredel cu dalta în lance;

– Avansarea pe orizontală în sistem rotativ și prin dislocarea  terenului pe baza injectării sub presiune înaltă a unui jet cu fluid special de foraj, ce îndeplinește concomitent și funcția unui agent de ungere;

– Pilotarea dirijată de la suprafață a tijelor și dispozitivului de forare, prin teleghidaj, cu ajutorul unui emițător de unde electromagnetice și al unui calculator de parametri (unghiul de înclinare, viteza și direcția forării) permite ocolirea obstacolelor și ieșirea cu precizie la locul dorit a forajului subteran.

Etape Tehnologice

Etapa inițială, a forajului pilot, constă în execuția unei deschideri în sistem umed, folosind un lichid de foraj pe bază de bentonită. Lichidul (noroiul) de foraj, transportat printr-un sistem de prăjini către un cap de foraj, presează materialul întâlnit și se amestecă cu acesta formând o crustă de jur împrejurul deschiderii forate.

Excesul de lichid spală deschiderea și evecueaza materialul fin;

Etapa intermediară, a forajului de lărgire, constă în retragerea sistemului de prăjini- cap foraj, înlocuirea capului de foraj cu un cap lărgitor și executarea din nou a forajului, la cote mai mari. Etapa se repetă până la atingerea cotelor proiectate;

Etapa finală, a tragerii conductei, constă în detașarea capului lărgitor la extremitatea opusă locului de inițiere a forajului și înlocuirea acestuia cu un cap de tragere la care se atașează conducta ce urmeaza a fi pozată. Prăjinile împreună cu capul de tragere și conducta se retrag spre instalație, conducta rămânând pozată în subteran.

1.1.2 Caracteristici de performanță tehnică

Prin utilizarea a diferite tipuri de utilaje sau instalații este posibilă realizarea forajului orizontal dirijat, cu aplicabilitate practică destinată instalării în subteran a unor conducte și cabluri, realizării unor drenaje și ecrane impermeabile, sifonării de râuri și canale, consolidării terenurilor instabile, reparării unor conducte avariate sau uzate.

Metodologia și conductele utilizate prezintă următoarele caracteristici:

Tehnica de locație = prin teleghidaj (unde radio și magnetice);

Diametrul maxim final forat (dupa lărgirea găurii inițiale) = 600 mm;

Diametrul conductelor pozate: max. 500 mm;

Lungimea tronsoanelor de conducte metalice pozate = 4-12 m;

Conducte din plastic rulate până la ø = 160 mm și tronsoane de 4 – 12 m la diametre mai mari de 160 mm;

Precizia de ghidare orizontală la capătul tunelului = ±5 cm – ± 20 cm;

Instalațiile sunt caracterizate rezumativ prin particularitățile constructive si performanțele tehnice prezentate în tabelul nr. 1.5, “Tipuri de utilaje”

1.5 tipuri de utilaje din dotarea GEOROM

Metoda forajului orizontal dirijat, cea mai modernă metodă de pozare de conducte în subteran, însumează următoarele etape tehnologice:

1.1.3 Condiții tehnico-geologice ale subsolului

Pentru determinarea optimală a tipului de aparatură și de conducte care trebuiesc folosite, este necesară cunoașterea în prealabil a condițiilor subsolului.

Acesta poate fi foarte diferit din punctul de vedere al structurii, compoziției și al diferiților parametri geologici și influențează tehnicile de forare și amplasare.

Modelarea petrografică a sedimentelor (rocilor), separarea și sortarea acestora, stabilirea durității mineralelor, împărtirea în componente, porozitatea, întrepătrunderea straturilor etc. sunt factori de care depind viteza de forare și de transport a materialelor dislocate, stabilirea pereților tunelului, distanța maximă de ghidare (factori care decid asupra posibilităților de ghidare, de amplasare și direcționare a forării).

Stabilirea parametrilor folosește nu numai la alegerea aparaturii optimale, ci și a produselor optime ce urmează a fi amplasate, prin definirea dimensiunilor conductei sau a materialelor din care aceasta trebuie să fie fabricată, avându-se în vedere scopul pentru care aceste conducte urmează a fi utilizate.

O investigație atentă a traseului ce urmează a fi străbătut poate determina folosirea de metode diferite pentru parcurgerea porțiunilor unde straturile artificiale se succed rapid, unde există zone prăbușite, zone cu umplutură sau cu bucăti de zid. Aceste trasee neomogene pot fi parcurse optimal prin schimbarea presiunii, a cantității de suspensie și eventual chiar a uneltelor de forare. Investigația folosește tehnica georadar pentru identificarea structurilor artificiale din subsol. Pot fi astfel identificate și corpuri străine (conducte etc.) în aproape orice tip de subsol.

1.1.4 Criterii de alegere a instalației de foraj

Pentru alegerea unui sistem adecvat de echipament operativ vor fi luate în considerare următoarele criterii selective:

tipul rocii (foraj cu jet, foraj rotativ, etc.);

diametrul de foraj;

lungimea de forat;

razele de curbură și geometria de forare;

parametrii fluidului de foraj;

compoziția fluidului de foraj;

sistemul de dirijare (magnetic, electromagnetic, giromagnetic);

scula de foraj (tipul de sapă, motor acționat cu fluid de foraj, carotieră);

prăjinile de foraj și lungimile lor;

scopul forajului (cercetare, conductă de injecție, instalare conducte de apă sau gaze, filtre etc.);

necesități de protecție sanitară și ecologice;

scopuri speciale (ciocane de sondă, sisteme de compactare, explozivi, geofizică).

1.1.5 Tipuri de lucrări executate cu foraj orizontal. Instalarea de conducte și cabluri subterane

Tipuri de conducte și cabluri:

Prin procedeul forajului orizontal dirijat pot fi instalate în subteran următoarele tipuri de conducte și cabluri:

conducte de apă (apă potabilă, ape reziduale, apă caldă pentru termoficare, ape freatice drenate);

conducte de gaze;

conducte de produse petroliere (carburanți, țiței);

cabluri telefonice și electrice (de forță sau semnalizare, comunicații).

Domenii aplicative

alimentări cu apă (rețeaua edilitară din intravilan, rețeaua de distribuție din extravilan);

canalizări de ape reziduale (din intravilan și extravilan);

rețeaua de termoficare (din intravilan);

telecomunicații și electrificare subterană;

drenarea apelor subterane (din zona de impact a unor canale sau lacuri de acumulare, din terenuri agricole cu exces de umiditate și din versanți cu alunecări de teren);

transportul subteran al produselor petroliere;

transportul gazelor naturale;

subtraversarea cursurilor de apă, canalelor artificiale și căilor de transport (șosele, căi ferate) cu conducte de apă, gaze și cabluri telefonice sau electrice;

subtraversarea pistelor de pe aeroporturi cu conducte de canalizare și drenaj, cabluri electrice și telefonice.

Etape tehnologice de execuție

studii geologice- geofizice- hidrogeologice de teren și laborator, destinate cunoașterii naturii litologice și permeabilității terenului, condițiilor hidrodinamice din subteran, chimismului apei subterane și punerii în evidență a unor construcții subterane anterioare;

studii preliminare topografice pentru profile repreentative, planuri de situație;

proiecte de execuție pentru rețelele de conducte și cabluri, adaptate noii tehnologii de pozare subterană;

realizarea tunelului pilot prin avansarea dispozitivului de foraj dirijat și a tubajului de protecție (în teren necoeziv);

retragerea dispozitivului de forare (și protecție după caz) la punctul inițial de plecare, concomitent cu lărgirea proiectată a tunelului și cu pozarea conductelor.

1.1.6 Reabilitarea conductelor subterane

Domenii aplicative:

– reparații în rețeaua edilitară intravilană și extravilană (din domeniul gospodăriilor de apă și gaze);

– reparații în rețeaua edilitară de termoficare și canalizare;

– protecția sau înlocuirea conductelor avariate în cazul transportului subteran al produselor petroliere (cu pierderi în subteran importante și paguboase sub aspect economic, ecologic).

Etape tehnologice:

– studii și proiecte preliminare pentru depistarea traseelor cu pierderi de apă, gaze și alte produse petroliere sau de altă natură, cunoașterea caracteristicilor dimensionale ale conductelor uzate (avariate);

– introducerea prin interiorul conductelor avariate a unor noi conducte tehnologice (de dimensiuni mai mici și preferabil din plastic).

1.1.7 Instalarea de conducte filtrante

Caracteristici constructive:

Agentul filtrat din teren poate fi: apă, gaze, vapori, hidrobarburi nemiscibile cu apa (produse petroliere).

Domenii aplicative:

-protecția ecologică a calității mediului înconjurător subteran (protecția potabilității apelor freatice și a fertilității terenurilor agricole);

– combaterea poluării subterane din zona de impact a depozitelor de deșeuri;

– recuperarea produselor petroliere (infiltrate în subteran) din zona de impact a rafinăriilor, conductelor uzate sau avariate de transport țiței și carburanți;

-puțuri obișnuite de apă, executate în condiții litologice și hidrogeologice mai complicate (roci fin granulare);

– drenaje în soluri saturate (asecări în zăcăminte situate sub nivel hidrostatic);

– foraje de extracție a gazelor și petrolului;

– conducte marine;

– foraje combinate;

– foraje pasive (piezometre).

Etape tehnice de execuție:

studii hidrogeologice și topografice preliminare, destinate evidențierii ariei de răspândire a fenomenului de poluare și altor caracteristici zonale;

relizarea rețelei piezometrice de observații (monitoring zonal);

întocmirea proiectelor preliminare privind traseele optime de amplasare a conductelor filtrante și a altor lucrări conexe;

executarea forajului pilot;

executarea procesului de lărgire (în mai multe etape, dacă e necesar);

concomitent cu ultima lărgire se introduce și conducta de filtrare împreună cu cea de protecție.

1.1.8 Lucrări de consolidare – stabilizare a terenului

Problemele geotehnice de stabilitate și consolidare se pot rezolva foarte ușor cu metoda forajului orizontal, prin realizarea de drenaje și respectiv injecții de material la baza versanților care prezintă risc de stabilitate.

Tipuri de consolidări in funcție de situația din teren se pot adapta orice fel de soluții realizabile prin intermediul forajului:

coloane;

ancoraje;

pereți de sprijin (se realizează prin injecții succesive).

Domenii de aplicare:

– consolidarea prin injecție a terenurilor instabile și afectate de alunecări și eroziuni torențiale din zona construcțiilor civile, industriale, a căilor de transport și a altor obiective de interes economic sau ecologic;

– stabilizarea și drenarea haldelor de steril (din industria minieră, metalurgică);

– stabilizarea depozitelor de zgură sau cenușă din industria termoenergetică;

– stabilizarea versanților instabili din intravilane și din apropierea unor conducte, lacuri de acumulare etc.

Etape tehnologice de execuție:

studii preliminare de teren destinate cunoașterii litologice, condițiilor hidrogeologice și tectonice (zona de alunecare);

prelevarea unor probe de rocă (folosind telescoape de foraj);

efectuarea de investigații geofizice în foraje orizontale dirijate (pentru detalieri geologice, hidrogeologice și tectonice);

execuția unor foraje de drenaj sub zona de alunecare;

consolidarea terenului prin injecții de suspensii speciale (efectuate pe diferite trepte și proiecte geometrice);

pozarea unor conducte filtrante (petru drenaj permanent).

Avantaje aplicative:

permite o drenare gravitațională a versanților în timpul forajului dirijat;

rezistentă față de instabilitatea terenului (alunecări);

asigură instalarea conductelor de drenare până la adâncimi convenabile;

oferă posibilitatea introducerii de nisip sau pietriș pentru sporirea coeziunii terenului afectat de alunecare;

permite consolidarea în mai multe faze și cu geometrii variabile după extinderea și forma alunecării de teren;

permite adaptabilitatea injectării în teren a diferiților agenți de cimentare;

oferă garanția unor eficacități tehnico- economice superioare a investiției.

1.2 Materiale utilizate

Cele mai utilizate oțeluri folosite sunt:

L80

Produs conform specificației API 5CT. Acesta este un material cu rezistență la curgere controlată, cu o cerință de încercare a durității. L80 este, de obicei, utilizat în puțuri cu medii acide (hidrogen sulfurat).

Compoziție chimică:

J55

Scopul general de fabricație este conform caietului de sarcini API 5CT. Similar cu K55, cu excepția faptului că rezistența minimă la tracțiune este mai mică.

Compoziție chimică:

P110

Face parte din clasa API pentru utilizare generală în puțuri adânci.

Compoziție chimică:

N80

Țevi de uz general fabricate conform specificației API 5CT. Disponibil atât în ​​standardul Quench și Tempered API N80.

Compoziție chimică:

1.3 Aspecte privind siguranța de exploatare a sistemelor de foraj

În timpul forajului pot apărea numeroase accidente care pot avea un impact mare asupra mediului inconjurator.

Un astfel de accident este : Accidentul de pe platforma petrolieră Deepwater Horizon.

Se referă la exploziile catastrofale din ziua de 20 aprilie 2010, care au avut loc la platforma de foraj Deepwater Horizon a companiei British Petroleum, situată în Golful Mexic la aproximativ 65 de kilometri sud de coasta statului american Louisiana în zona câmpului petrolifer cunoscut ca Macondo Prospect.

Exploziile, care s-au produs după ce o parte din țițeiul erupt datorită forajului fundului maritim nu a mai putut fi captat, au ucis 11 lucrători, rănind grav 17 și alți 98 mai ușor.

De asemenea, exploziile au cauzat distrugerea, arderea și apoi scufundarea platformei petroliere Deepwater Horizon, evenimente urmate de o erupție masivă a țițeiului prin gaura forată în apele Golfului Mexic din vecinătatea coastei nord-americane.

Catastrofa petrolieră din Golful Mexic este considerată cea mai mare din întreaga istorie a Statelor Unite și, în același timp, cauzatoare a unui enorm dezastru ecologic.

Zilnic sute și sute de tone (se vehiculează în mediile vestice chiar o valoare ce ar trece de 1.000 de tone pe zi de petrol brut poluează apele golfului și coasta nord-americană, iar toate încercările companiei British Petroleum de a stopa erupția sau/și capta țițeiul au fost până acum nereușite.

Doar o mică parte din petrolul erupt a putut fi captat. Se apreciază că un eventual succes nu poate fi obținut decât după alte săptămâni de încercări ale echipelor BP de intervenție.

Dat fiind amploarea poluării și neputința echipelor echipelor "BP" de a obține progrese în stopare erupției țițeiului marin, însuși președintele american,

Obama, a contactat conducerea concernului britanic ,solicitând prezentare de soluții clare în rezolvarea cazului.

După aproape trei luni de neputință, după mici intermediare, dar prea neîndestulătoare succese, în sfârșit pe 15/16 iulie 2010, British Petroleum anunță astuparea găurii marine eruptive a Deepwater Horizon-ului.

A fost reușită fixarea pe gura erupătoare de țiței, a unei pâlnii captante prevăzută cu ventile închizabile, astfel că după cum a relatat „BP”, pentru moment, scurgerea de petrol în apele Golfului Mexican a fost stopată.

Totuși, rămâne de văzut dacă "dopul" astupător va rezista presiunii mari existente în zăcământul de petrol submarin, care ar putea crea alte fisuri de-a lungul "tubului" de foraj lung de aprox. 4km, sau găuri eruptive la (pe lângă) cepul gurii de foraj defecte. Între timp, apar în mass-mediile europene date privind împrejurările în care, pe Deepwater Horizon în noaptea de 20 aprilie a avut loc catastrofica explozie.

Astfel la 24 iulie a apărut știrea¹ (provenită de la un tehnician), că sistemul de alarmă de necesitate ar fi fost intenționat seara dezactivat (cel puțin parțial), astfel că apariția maselor de gaze inflamabile de metan, ce a precedat explozia, a rămas nesemnalată.

Motivul dezactivării alarmei ar fi fost, împiedicarea trezirii "nejustificate" a echipei platformei în timpul nopții, printr-o greșită (nereal pericol) alarmă.

Siguranță și calitate

Se enumeră condițiile care trebuie luate în considerare pentru a putea desfășura o activitate în siguranță și a atinge standardele de calitate cerute.

Condițiile de sănătate și securitate în muncă și măsurile pentru a asigura calitatea sunt două elemente cheie în procesele de control vizual și dimensional.

Fiecare persoană care efectuează o măsurare, trebuie să fie conștientă de responsabilitatea pe care și-o asumă.

Înainte de a efectua o măsurare, trebuie să luăm în considerare următoarele puncte:

Legate de calitate

Dacă se folosesc elementele de verificare ( metoda sau EMM) neadecvate există posibilitatea nedetectarii produselor neconforme.

O măsurare defectuoasă poate duce la creșterea numărului de respingeri sau la nedetectarea unei neconformitați.

EMM- urile trebuie să aibă lipită eticheta de verificare metrologica unde să figureze codul său, data de expirare și semnătură reprezentantului de la departamentul de Metrologie. În plus, eticheta nu trebuie să fie deteriorată sau reasezată.

EMM- urile trebuie să fie curate. Orice particulă care se lipește de cleme poate produce greșeli semnificative la măsurare.

Legate de securitate

Din motive de siguranță, este foarte important să nu se efectuaze măsurători asupra unor obiecte aflate în mișcare.

1.4 Modelul coloanei de tubaj & Conexiuni

Modelul unei coloane de tubaj consta în selecția celei mai economice combinații de țevi și conexiuni care satisfac următoarele condiții :

Tensiuni: materiale, grade, grosimea pereților,tipul conexiunii

Rezistența la coroziune: materiale, grade, coatings, tensiuni asupra conexiunilor

Condiții impuse de dinamica fluidului: inveliș protector, geometria conexiunii,

Aplicabilitatea în practică: manevrabilitatea conexiunii , eficienta reparatiilor, impactul asupra mediului.

Modelul coloanei de tubaj : Sarcini

Presiunea internă

Presiuni caracteristice :

8000 psi – 15000 psi

HP/HT: +20000 psi

Acesta este punctul cel mai critic în cadrul proiectării conexiunilor Premium.

Conexiunea trebuie să reziste la sarcină , atât din punct de vedere structural cât și din cel al etanșeitatii.

În acest sens, acest lucru asigură că , după înșurubare conexiunea este capabilă să sigileze lichidul sau presiunea gazelor fără scurgeri.

Sarcinile de tracțiune de-a lungul coloanei de tubaj apar datorită acțiunii propriei greutăți.

În general , cu cât e mai lungă coloana de tubaj, cu atât forța de tracțiune este mai mare.

-> 10,000 kN (1000 tn) (Tubaj)

3 ½” Coloana de extracție: 800 kN, 80 tn

De când primul puț deviat a fost forat în Marea Nordului , numărul puțurilor deviate și orizontale este într-o continuă creștere în ultima decadă. Acest lucru permite ca mai multe puțuri să fie controlate de pe aceași platformă.

Puțuri de acest gen duc la apariția unei noi sarcini legată de compresiune și torsiune ridicată.

Pentru a putea introduce burlanele , coloana trebuie să fie impinsă în gaură pentru a învinge fricțiunea dintre burlan și peretele găurii; prin urmare , compresiunea apare ca o nouă sarcină ce nu era prezentă acum 10-15 ani , când majoritatea puțurilor erau verticale sau aveau o deviație minoră.

În condiții reale de funcționare , această presiune nu este aplicabilă în totalitate datorită presiunii interne de contra echilibru.

Presiunea externă trebuie luată în considerare la crearea modelului când presiunea diferentială este maximă.

Această situație apare când întreaga coloană este evacuată – fără nici un fluid. În acest caz , doar presiunea externă se exercită asupra garniturii.

Conexiunile sunt supuse la sarcini în diferite (uneori opuse) direcții: de la presiune internă la cea externă , de la tracțiune la compresiune.

Selecția tipului de conexiune depinde de sarcinile rezultate în puncte ale garniturii , randamentul conexiunii de a rezista acelor sarcini , geometria conexiunii și a puțului.

CAPITOLUL2

ASAMBLAREA PIESELOR TUBULARE

Generalități

Instalațiile de foraj petrolier sunt ansambluri compleze destinate în principal stăpungerii controlate a straturilor terestre sub care sunt acumulate rezervele de hidrocarburi. Un obiectiv secundar al acestor instalații este cel de reparație a sondelor.

Solicitările mecanice care se produc în timpul săpării puțurilor sunt deosebit de mari, datorită atât rezistenței straturilor de pământ și roci dure, cât și datorită lungimii coloanelor de țevi de foraj. Instalțiile de foraj trebuie să asigure dinamicitatea procesului tehnologic și valorii ridicate ale indicatorilor de durabilitate/fiabilitate.

Asamblarea unor repere se poate realiza prin două metode:

Asamblări demontabile

Asamblări nedemontabile

Asamblările demontabile sunt acele asamblări la care după asamblare piesele nu se pot desasambla. Asamblarea ulterioară se face fără a interveni în geometria pieselor. Uzual acest tip de asamblare se realizează prin utilizarea: asamblărilor filetate, asamblări cu pene, știfturi și bolțuri.

Asamblările nedemontabile sunt acele asamblări la care după asamblare piesele nu se pot dezasambla, asambla ulterior se face doar prin interventi in geometria pieselor. Uzual acest tip de asamblare se realizează prin utilizarea asamblărilor: sudate, asamblări lipite, nituite.

Asamblări demontabile

Un filet este o secțiune de material elicoidal format pe un miez cilindric. Această secțiune poate fi rotundă, triunghiulară, pătrată, trapezoidală etc. În cazul țevilor, filetele sunt formate la ambele capete și au o anumită lungime în funcție de modelul filetului respectiv.

Conexiunile pot fi :

Cu mufă: Ambele țevi au filete exterioare și sunt conectate cu o mufă cu filetat interior.

Integrale: Un capăt al țevii are filet interior, iar celălalt are filet exterior. Astfel, țevile sunt conectate fără a fi necesară folosirea mufelor.

Un filet cu îndepărtare de așchii metalice se obține prin strunjirea materialul cu ajutorul unei scule care generează un arc elicoidal realizat prin combinarea mișcării de rotație a piesei sau a sculei și alte mișcări rectilinii executate de masină.

2.3 Unitatea CNC

În general, pentru a produce filete pe țevi și mufe în mod continuu, sunt folosite mașini unelte controlate de dispozitive electrice sau calculatoare programabile denumite “Control numeric” sau CNC.

Un program CNC este alcătuit dintr-o succesiune de comenzi alfanumerice încorporate într-o piesă de echipament electronic, care sunt salvate în memoria unității de control pentru obține repetabilitate, continuitate și acuratețe, oferind o mai mare siguranță sistemului de producție care are toleranțe foarte stricte în finisarea produsului filetat.

Pentru a prelucra țevi sau mufe, CNC trimite semnalele de control corespunzătoare mașinii unelte respective conform succesiunii programate pentru acel produs.

Mașinile care execută filete pe țevi sunt asemănătoare în mare cu mașinile unelte tradiționale folosite pentru prelucrarea pieselor cilindrice.

Aceste mașini respectă standardele de calitate, ușurând producția pentru operator, precum și obiectivele solicitate de client.

Filetele sunt produse în diverse modele sau profile, conform utilizării și solicitărilor.

2.4 Filetarea. Tipuri de filete

Tipuri de conexiuni filetate

Conexiunile filetate folosite în industria petrolieră pot fi împărțite în două grupuri principale:

cele reglementate de standardul API.

conexiunile filetate Premium (speciale).

IN figura 2.r de mai jos, sunt prezentate o listă cu conexiunile cel mai frecvet folosite din fiecare grup.

Deși Extreme Line este o conexiune reglementată de standardul API, are o etanșare metalică și, prin urmare, poate fi considerată Premium.

Legacy Technologies conține Familia TSH Antares și Familia NKK. (Mai sunt și Legacy Technologies of Hydril, precum MAC sau SLX).

Imaginea de mai jos prezintă modul în care se produce contactul între filetele cepului și mufei în cazul unor tipuri de filete.

Se poate observa că, contactul dintre filete nu se realizează pe întreaga suprafață. Fiecare tip de filet este proiectat pentru a concentra forța transmisă prin strângere în anumite puncte ale filetelor. După cum vom vedea mai târziu, lubrifiantul care rămâne închis în spațiile unde filetele nu au contact îndeplinește funcția de etanșare a posibilelor căi de scurgere.

Conexiunile filetate API conțin două tipuri principale:

Refulare: este un proces de producție în care capetele sunt realizate cu o grosime mai mare decât cea a corpului țevii.

Filetul rotund

Un filet rotund este un filet conic cu un unghi de 60° între flancuri (30° pe flanc).

Vârfurile și bazele lui sunt rotunde și oferă un joc controlat între ambele suprafețe (cep și mufă) unde lubrifiantul și constituenții săi (plumb și cupru) acționează ca elemente de etanșare. La asamblarea conexiunilor, jocul dintre vale și vârf este de 0.003”.

Pe lângă faptul că face producerea mai ușoară, în cazul acestui tip de filet vârfurile sunt mai puțin susceptibile de a suferi daune cauzate de lovituri minore.

Rezistența la presiunile interne (etanșări) se realizează pe ambele flancuri ale filetului între cep și mufă prin intermediul unui moment de înșurubare adecvat stabilit dinainte.

Acest filet este realizat pe țevi de producție, țevi de extracție refulate, țevi de extracție nerefulate și burlane.

Este unul dintre cele mai vechi tipuri de filete și este folosit pentru puțuri puțin adânci, cu presiune interioară scăzută. Nu oferă etanșare la gaze și are tendința de a se deconecta în prezența deviațiilor abrupte ale poziției verticale a puțului.

2.5 Tipuri de lubrifianți

Există două tipuri de lubrifianți folosiți pentru capetele filetelor:

Vaselina pentru depozitare

Lubrifiantul pentru depozitare este folosit pentru a proteja capetele de agenți corozivi. Este alcătuit dintr-o combinație puternică de aditivi anti-coroziune pe bază de sulfonat de calciu.

Are o bună aderență la suprafețele feroase, nu se scurge ușor și nici nu își pierde proprietățile la temperaturi de depozitare în aer liber.

Rezistă 2000 de ore în ceață salină, o valoare mult mai mare decât cea a AADA (Asociația Argentiniană de Agrometeorologie) (72 de ore). De aceea se folosește atunci când țevile sunt transportate și depozitate în zone din apropierea mării.

Vaselină de înșurubare

Vaselina de înșurubare sau anti-gripare este lubrifiantul pentru filete API 5A3. Este folosit pentru a împiedica griparea mufei și a cepului atunci când sunt supuse unui moment de înșurubare ridicat.

În mod normal, acționează prin formarea unui strat de plumb, zinc, cupru și grafit, reducând coeficientul de frecare și legând două suprafețe diferite.

Este alcătuită din metale grele în proporție de peste 60% :

30% Pb (plumb)

12% Zn (zinc)

3% Cu (cupru)

18% grafit.

Restul substanțelor sunt: lubrifiant, ulei și aditivi.

Din cauza concentrației ridicate de elemente solide și a efectului schimbărilor termice pe care le suportă capetele depozitate în aer liber, uleiul se scurge în timp și este înlocuit de apă (în general apă de ploaie) care formează un pod salin între diversele metale, cu efectul formării coroziunii electrochimice.

Din această cauză, se formează spații cu peretele protectorului, iar schimbările de temperatură generează cicluri de respirație care permit pătrunderea apei de ploaie sau rouă încărcată cu particule din atmosferă și cu praf industrial, ceea ce accelerează procesul de coroziune.

Din cauza dimensiunii considerabile a particulelor sale metalice, vaselina de înșurubare nu are o bună aderență, iar unele porțiuni rămân adesea neacoperite și, deci, expuse.

CAPITOLUL 3

TEHNOLOGIA DE OBȚINERE A ȚEVILOR

DE FORAJ

3.1 Laminarea

Generalități

Deformarea plastică este metoda de prelucrare aplicată metalelor și aliajelor în scopul obținerii unor semifabricate sau produse finite. Deformarea materialelor este permanentă, fiind realizată în stare solida la cald sau la rece.

Metoda prezintă o serie de avantaje, dintre care se amintesc:

– se obțin produse cu proprietăți mecanice superioare celor turnate;

– se obține o structură cu cristale fine;

– consum minim de metal;

– precizie mare;

– posibilitatea realizării unor piese cu forme complexe.

Dintre marile dezavantaje ale metodei amintim costul ridicat al mașinilor și instalațiilor și utilizarea unor forțe mari de deformare. Prelucrarea prin deformare plastică are o aplicabilitate din ce în ce mai largă deoarece piesele și subansamblurile sunt tot mai solicitate din punct de vedere mecanic. Principalele procedee de prelucrare prin deformare plastică folosite la scară industrială sunt: laminarea, trefilarea, forjarea, matritarea si extrudarea.

Definitie

Laminarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastică la cald sau la rece cu ajutorul unor utilaje speciale numite laminoare. Principial, prelucrarea prin laminare constă în presarea semifabricatului la trecerea printre doi cilindri care se rotesc în sens invers. Laminarea se caracterizează prin gradul de coroiaj sau gradul de deformare al materialului, dat de relatia:

unde:

S0, S1 sunt sectiunea inainte de trecere, respectiv dupa trecere printre cilindrii laminorului [mm2];

H, h reprezintă înălțimea semifabricatului înainte, respectiv după laminare [mm].

Prin laminare se obtin doua mari grupe de produse: semifabricate si produse finite. Semifabricatele se obtin prin laminarea lingourilor de otel si cuprind blumuri, sleburi, tagle, platine. Produsele finite sunt sub forma de profile, table, benzi, sârma, țevi, discuri, roți.

Procesul laminării

În procesul laminării materialul este prins și antrenat între cilindrii laminorului datorită forțelor de frecare care iau naștere între suprafața metalului și suprafața cilindrului. În zona de material cuprinsă între cei doi cilindri, numită focar de deformare, are loc o reducere a secțiunii materialului inițial și creșterea lungimii și lățimii. Înălțimea finală a semifabricatului este egală cu spațiul dintre cei doi cilindri.

Viteza cu care particulele de metal înaintează în direcția laminării variază de-a lungul secțiunii și anume lângă suprafața cilindrilor, este mai mare decât la mijlocul semifabricatului. În zona focarului de deformare asupra fiecărui punct lucrează o forță normală N și o forță de frecare T, conform figurii 1.8 a. Forța de frecare T se descompune în două componente: forța de presare între cilindrii Ty și forța Tx care asigură avansarea produsului laminat. Pentru ca materialul să fie antrenat între cilindri trebuie să fie indeplinită condiția: Tx > N x [N/mm2]

Presiunea specifică la laminare

Fie P rezultanta tuturor forțelor exercitate de cilindrii asupra semifabricatului.

Atunci: P = S·pm [daN]  unde:

S este suprafața de contact cu unul dintre cilindri [cm2];

pm este presiunea specifică medie [daN/cm2]

În realitate presiunea pe metal nu este uniformă. Ea variază de la o valoare minimă corespunzatoare punctului inițial de contact spre o valoare maximă în dreptul secțiunii neutre, după care scade treptat până la ieșirea materialului dintre cilindri.

Cunoașterea corectă a variației presiunii pe arcul de contact este foarte importantă deoarece aceasta arată solicitarea exactă a materialului de laminat și a cilindrilor. Depăsirea presiunii specifice de lucru poate determina deformări degradate atât pentru produsul laminat cât și pentru suprafața cilindrului laminorului. Pe măsură ce materialul avansează între cilindri, presiunea crește atingând un maxim în secțiunea neutră după care scade pe măsură ce se trece în zona de avans.

Principalii factori de care trebuie să se țină seama în procesul laminării sunt: gradul de reducere al secțiunii, regimul termic, diametrul cilindrilor, frecarea dintre metal și cilindrii. Metalul prelucrat prin laminare este supus la următoarele acțiuni mecanice: comprimare, întinderea și lățirea materialului și deplasarea acestuia în direcția laminării.

3.2 Laminoarele

Laminorul este definit ca fiind o instalație complexă pentru prelucrarea prin laminare a materialelor metalice. Un laminor (fig. 3) este construit din una sau mai multe caje, un ansamblu format din cilindrii de laminare, cadrul acestora și o serie de mecanisme de bază și auxiliare.

Cilindrii de laminare sunt sculele cu ajutorul cărora se realizează procesul de laminare propriu-zis. Pe suprafața celor doi cilindrii care lucrează împreună este executat conturul secțiunii produsului supus laminării, contur numit calibru. Cilindrii se execută din oțeluri carbon, oțeluri aliate, fonte cenusii, fonte dure, fonte aliate.

Laminoarele se clasifică după mai multe criterii:

– din punct de vedere constructiv: laminoare duo, trio, dublu duo, sexto, cu 12 cilindrii

– dupa construcția cilindrilor: cu cilindrii drepți  și cu cilindrii calibrați (pentru produsele profilate);

– după întrebuințare: laminoare degrosiere (bluminguri, slebinguri), degrosiere mijlocii (pentru tagle și platine) și de profile mari (pentru șinele de cale ferată)

Tabelul 1  Clasificarea laminoarelor dupa criteriul constructiv

Procedee de laminare

Principalele scheme sunt:

laminarea longitudinală

laminarea transversală

laminarea elicoidală

În timpul laminării se produce:

o micșorare a grosimii materialului

o oareceare lățire a materialului

o mărire a lungimii materialului

Pentru a realiza un anumit grad de deformare se execută de obicei mai multe treceri successive ale semifabricatului printre cilindrii laminorului, după micșorarea prealabilă a distanței dintre aceștia.

Pe lângă modificarea formei , efectuată pe cale pur mecanică, metalul este supus unor modificări structurale care la rândul lor vor determina variația proprietăților mecanice.

Din aceste modificări se pot menționa:

modificări produse de neomogenizarea lingoului

modificări rezultate în urma deformării la cald a materialului

modificări rezultate în urma modificării la rece a materialului

Laminarea se pretează mai ales pentru obținerea de piese lungi cu secțiune constantă , care nu se pot obține prin alte procedee, dar și pentru obținerea unor produse finite complicate.

Ca semifabricate inițiale se folosesc: lingouri, bare, turnate continuu, produse laminate în prealabil.

Dintre produsele cu aplicabilitate mai largă se pot menționa: bare de diverse dimensiuni și secțiuni, profile cu configurație simplă sau complexă, table și benzi, țevi, sârme, produse speciale- bandaje, roți, axe, palete, profile periodice- bile, axe, nituri.

Tablele obținute prin laminare pot fi: groase sau subțiri. O variantă a tablei subțiri este platbanda, caracterizată de lungimea foarte mare în raport cu lățimea.

O categorie aparte de table subțiri sunt așa numitele foițe, caracterizate de grosimi foarte mici folosite în industria alimentară, usoară, electronică, electrotehnică.

Clasificarea laminatelor

a) Benzi din oțel laminate la rece

Fabricația benzilor laminate la rece cu grosimi începând cu 0.06 mm se realizează cu un laminor quarto – reversibil performant, având comenzile, controlul și monitorizarea parametrilor asistate de calculator.

Caracteristicile fizico-mecanice ale benzilor realizate sunt obținute prin tratament termic în instalații tip clopot conduse cu ajutorul calculatorului de proces.

Instalația de tăiere longitudinală permite obținerea unei largi game dimensionale de produse finite, livrate în ambalaj protectiv, rezistent la manipulări și transport.

Prin controlul asistat de calculator și disciplina tehnologica riguroasă se asigură pentru produse încadrarea în limitele de toleranțe dimensionale, planeitate și aspect impuse de cele mai exigente standarde.

b) Benzi din oțel acoperite metalic

Benzile din oțel acoperite metalic cu staniu sau aliaje staniu-plumb sunt realizate pe o linie tehnologica specializată. Instalatia permite și acoperirea pe bandă suport din materiale neferoase (cupru sau alame). Procedeul de acoperire prin depunere termică utilizat, cu îmbunatatirile realizate de specialiștii firmei, asigură uniformitatea stratului de acoperire pe ambele fețe ale benzii și grosimi ale acestuia comparabile cu cele obținute prin depunere electrolitică.

c) Benzi din oțel înguste protejate anticoroziv

Fabricarea acestor produse este o noutate pentru industria românească. Prin aspect și performanța caracteristicilor, benzile sunt similare cu cele realizate de firme renumite.

Protejate anticoroziv, personalizate la cerere prin inscripționări estetice, benzile de legat produse de GALFINBAND sunt destinate ambalării produselor ușoare, medii și grele ce urmează a fi transportate pe distanțe lungi, supuse unor manevre multiple și acțiunii unor medii agresive.

Compania produce clemele pentru capsare corespunzătoare și poate livra toată gama de dispozitive și accesorii pentru ambalat.

3.3 Procesul de fabricare

Procesul de fabricare a unei țevi fără sudură constă în transformarea unei tagle rotunde solide într-o țeavă finisată la cald.

Luând în considerare etapele de formare ale țevii, procesul poate fi divizat după cum urmează:

Defecte ale materiilor prime

Indiferent de utilizarea produselor finite, existența defectelor barelor turnate continuu afectează procesul de laminare din cauza eforturilor la care este supus materialul pe parcursul laminării (mai ales rezistența la forfecare din etapa de perforare).

Defecte interioare

Cele mai importante defecte ale barelor gata turnate care ar putea afecta calitatea țevilor pot fi clasificate după cum urmează:

Defecte de suprafață

Cele mai reprezentative defecte de suprafață sunt:

Etapele de intrare / iesire

Între etapele deja menționate, materialul iși schimbă forma: dintr-o bară rotundă solidă – utilizată ca materie primă – prin intermediul etapei de perforare se obține o ebosă după perforator. Din ebosă după perforator, printr-o etapă intermediară, rezultă o ebosă după laminorul continuu. În sfârșit, prin intermediul etapei de finisare se obține o țeava finisata la cald.

In general, diferitele etape din procesul de laminare pentru fabricarea țevilor fără sudură sunt urmatoarele:

•Tăierea materiei prime

•Cuptor cu vatra rotative și destunderizator

•Faza de perforare

•Faza de laminare intermediară

•Faza intermediară de reâncălzire

•Faza de finisare

•Pat de răcire

•Ferastrău de debitare la cald sau la rece

Viteza materialului piesei de prelucrat

In conformitate cu legea volumului constant în cazul deformării plastice, rata fluxului materialului piesei de prelucrat trebuie să fie constantă. În consecință, viteza materialului va crește la fiecare caja în funcție de modificarea din secțiunea transversală a piesei de prelucrat.

Principalele probleme care trebuie luate în considerare în cazul laminorului pe dorn mobil sunt urmatoarele:

a.Alunecarea dintre piesa de prelucrat și dorn.

b.Alunecarea dintre cilindri și piesa de prelucrat.

c.Linia de anti-derapare dintre cilindri și piesa de prelucrat.

Vitezele dornului

Viteza dornului este astfel reglată încat dornstânga și extremitatea frontală a țevii să ajungă împreuna la ultima caja de laminare.

Controlul vitezei dornului și a cilindrilor, împreună cu proiectarea corectă a cilindrilor de laminare, asigură un flux al materialului lin pe direcția longitudinală și controlează secțiunea transversală a piesei de prelucrat la fiecare trecere (tensiune liberă între caje).

La ieșirea din MPM, țeava este îndepartată de pe dornul în linie prin intermediul unei instalații de extragere, care împinge țeava în fața și sistemul de fixare care impinge dornstânga în spate.

3.4 Laminorul pe dop

Procesul de laminare cu laminor pe dop este unul dintre cele mai vechi și cele mai răspândite pentru fabricarea țevilor fără sudură, cu o gama largă de diametre și grosimi ale pereților.

Noua generație de laminoare pe dop este formată dintr-un singur canal cu o caja duo, unde ebosa este, în general, laminată în doua faze.

Ebosa după perforator este, de obicei, obținută în doi pași care implică perforarea și alungirea directă. Apoi, este trimisă laminorului pe dop cu un singur canal ca etapă intermediară în obținerea ebosei după laminorul continuu, ebosa caracterizată de diametrul, grosimea peretelui și de lungimea sa.

Schema de mai jos prezintă ordinea operatiunilor în laminorul pe dop cu un singur canal, ebosa fiind introdusă printre cilindri superiori pentru a realiza reducerea grosimii pereților în partea de jos a calibrului.

Apoi, valțurile trimit înnapoi piesa de prelucrat, în timp ce cei doi cilindri de lucru superiori se deschid pentru a permite trecerea piesei. Apoi cilindri de lucru revin la distanța initială dintre ei, piesa de prelucrat este rotița cu 90° și, până la a doua cursă, aceeași reducere a grosimii pereților este obținută și pentru peretele opus ebosei, care a rămas la grosimea anterioară.

Datorită faptului că factorul de alungire din Laminorul pe dop este limitat (valoarea acestuia nu depăseste 1,75 mm), ebosa se obține în mod normal din doi pași, primul fiind reprezentat de perforarea directă, cel de-al doilea de alungire. În prezent, cele doua etape de laminare oblică pot fi înlocuite cu una singură dacă în locul perforatorului și alungitorului se utilizează perforatorul de tip super-con. Cu super -perforatorul se poate obține o alungire de până la 6, putându-se obține cu usurință ebose cu o lungime de 11 m .

O altă limitare a procesului de laminare pe dop este lungimea ebosei, care este de cel mult 17 m. Acesta este motivul pentru care laminorul pe dop este adecvat doar pentru laminarea pe o singură lungime.

CAPITOLUL 4

PROIECTAREA DISPOZITIVULUI DE APLICAT PROTECTOARE PENTRU TENARIS SILCOTUB

Caiet de sarcini

Dispozitivul de aplicare a protectoarele este utilizat în industria tevilor de foraj și în alte domeni în care este necesară aplicarea uni protector sau capac. Am ales să construiesc un dispozitiv cu acționare pneumatică.

Dispozitivul a fost proiectat pentru a ușura munca umană și pentru a mări productivitatea, deoarece până în prezent protectoarele pentru filete se puneau manual ceea ce era un efort destul de mare pentru un om timp de 8 ore pe zi.

Astfel am ajuns la concluzia să proiectez un dispozitv care să facă cele 8 ore de lucru mai ușoare și o productivitate mai bună, dispozitivul este unul simplu și foarte util. Este ușor de întreținut și nu prezintă pericole de accidentare.

Asamblarea standului se va face într-un mediu uscat pentru a evita corodarea și ruginirea pieselor, în mare parte asamblarea se va face cu șuruburi și piulițe pentru fixarea componentelor între ele.

Memoriu de prezentare

Pentru proiectarea dispozitivului sa realizat o singură variantă constructivă și s-a pus în balanță avantajele și dezavantajele dispozitivului.

Proiectarea s-a facut după documentarea posibilităților de mișcare pe direcțiile dorite. Astfel că pentru a se realiza o mișcare pe direcția z am decis să folosesc un piston pneumatic deoarece are posibilitate de automatizare relativ ușoară, este silențios și în același timp costurile funcționării lui sunt reduse datorită utilizării aerului din atmosferă. Un avantaj major este acela că nu este periculos deoarece nu există pericol de incendii iar utilizarea lui nu necesită angajarea unui personal calificat.

Prezentare dispozitiv:

Variantă constructivă

Fig.4.1 Varianta finală a dispozitivului de pus protectoare

Avantaje:

Variantă simplă din punct de vedere construtiv;

Precizie ridicată la viteze mari de lucru;

Nu există pericol de incendii;

Productivitate ridicată;

Posibilități de automatizare;

Greutatea standului este redusă;

Montaj rapid datorită componentelor puține utilizate.

Dezavantaje:

Costuri mari datorită necesității automatizării motoarelor pneumatice;

Motoarele pneumatice nu au precizie bună la viteze mici și constante de lucru;

În cazul defecțiunilor sistemului de mișcarea trebuie trimis la personal specializat;

Costuri mari de întreținere.

Posibilități reduse de utilizare;

Avantajele utilizării dispozitivelor

Utilizarea dispozitivului, precum și la asamblare, control etc., prezintă o serie de avantaje , printre care:

duc la creșterea productivitații muncii

necesită o calificare mai scăzută a muncitorului

reduc efortul fizic al muncitorului și înbunătățesc condițiile de muncă ale acestora

înbunătățesc esențial condițiile de protecție a muncii

Principii de funcționare

Am folosit funcția „ExplodeView” a programului SolidWorks pentru a arăta cum se asamblează componentele acestui subansamblu. Pe placa de bază(1) se așează placa de port cilindru(2). Cu ajutorul vergelei (3) se fixează placa port cilindru pe placa de bază iar cu cremaliera (4) si cu vergeaua (5) puteam regla cilindrul pe înălțime. Pe placa port cilindru se montează cilindrul (7) care se fixează cu bridele (8) si (10) și cu șuruburile (9) si (11), în capăt vine montat cepul (12) cu care vom împinge protectoarele pe filet. Pe cep vine montată pladbanda (13) care are rolul de a împiedica protectoarele să cadă în timp ce cilindrul lucrează, pentru împiedicarea accidentelor sa montat o protecție pentru platbanda pentru a nu se accidenta operatorul. Pe placa de bază vine montată brida (14) care se poate mișca pe direcția X și se fixează cu șuruburile și piulițele (15), iar pe bridă vine montată cupa (17) cu șurburile și piulițele (16) în care vor fi aplicate protectoarele.

Jgheabul are rolul de colector, unde se depozitează protectoarele ce urmează a fi montate pe cepurile filetate.

Jgheabul este alcătuit din placa de bază (1) pe care sunt realizate 4 canale pentru a se putea regla zgheabul din dimensiunea protectorului, pe placa de bază vine montat profilul L(2) cu suruburile (3) si piulitele (4). Inreg ansamblul vine montat pe picioarele (5) si (6) care confera zgheabului inclinarea necesara alunecari protectoarelor pana in cupa de fixare, apoi cele doua picioare si intreg asamblul vin montate pe cei doi suporti (7) cu ajutorul carora se fixeaza intreg jgheabul in acostament.

Dupa terminarea operatiei de polizare a primei spire a filetului umeaza operatia de montare a protectoarelor pe cepurile filetate. Teava se centreaza in ce cei doi opritori (1)pentru a fi pe aceiasi direcite cu cilindrul (5) iar teava se fixeaza cu ajutorul unul electromagnet (2), protectoarul (3) care cade din jgheabul (6) este fixat cupa (4) care este reglata pe directia cepului filetat. Dupa ce sa aplicat protectorul, electromagnetul este dezactivat iar cei doi cilindri coboară iar țeava se va rostogili în clector (7).

CAPITOLUL 5

TEHNOLOGIA DE FABRICARE A UNUI REPER

Generalitați

Ingineria industrială se ocupă cu proiectarea, perfecționarea și aplicarea în practică a sistemelor integrate alcătuite din oameni, materiale și echipamente. Obiectivul principal fiind sistemele de producție.

Procesul tehnologic este alcătuit din totalitatea operațiilor de prelucrare a dimensiunilor și a formei în vederea obținerii produsului finit.

Proiectarea procesului tehnologic presupune parcurgerea urmatoarelor etape:

Analiza desenului de execuție

Stabilirea caracterului de producție și marimea lotului de piese

Analiza echipamentului disponibil

Stabilirea formei si dimensiunii semifabricatului

Verificarea respectării cerințelor și standardelor privind întocmirea desenului de execuție și înscrierea datelor tehnice pe acesta, cât și verificarea piesei sunt aspecte importante care trebuie analizate.

5.1 Etapele procesului

5.2 Condiții de ungere, asamblare, marcare, transport,depozitare și conservare

Pentru dispozitivul proiectat, ungerea este necesară doar la șuruburi și ungerea ghidajelor . Ungerea se face cu unsoare pe bază de ulei mineral .

Pe durata transportului și depozitării, dispozitivul poate fi dezasamblat. Se va asigura în ambele cazuri, condiții de umiditate și oxidare redusă, iar spațiile vor fi lipsite de atmosferă nocivă, de praf și temperaturi extreme.

De asemenea se interzice expunerea directă la agenți chimici cu caracter coroziv.

Datorită dimensiunilor mici de gabarit dispozitivul se poate depozita asamblat .

5.3 Probe și verificări la recepție

La recepția dispozitivului se recomandă verificarea existenței tuturor elementelor incluse prin asamblare. Se recomandă de asemenea, ca primele țevi să fie verificate vizual pentru a confirma funcționarea în parametrii a dispozitivului.

5.4 Preț estimativ produs

Dispozitivul fiind de dimensiunii mici cu multe elemente dar o construcție relativ ușoară prețul estimativ este:

Preț estimativ dispozitiv …………….. 400 lei

Preț estimativ piston ………………… 200 lei

5.5 Instrucțiuni de întreținere

Pentru buna funcționare pe o perioadă cât mai lungă se recomandă următoarele:

degresarea și curățarea periodică;

realizarea de revizii periodice;

introducerea dispozitivului în planul de mentenanță;

instruirea operatorilor cu privire la anunțarea tuturor defecțiunilor sau funcționărilor neadecvate.

respectarea caracteristicilor functionale

respectarea conditiilor de exploatare

Instrucțiuni de exploatare

Pentru o exploatare în cele mai bune condiții se recomandă:

verificarea prinderii pentru evitarea jocurilor;

controale periodice de exploatare;

respectarea condițiilor de securitate a muncii

Schema pneumatică :

5.6 Protecția muncii

Stabilirea NTSM (Normelor Tehnice de Securitate a Muncii)

Principalele activități de protecția muncii desfășurate sunt următoarele :

Identificarea pericolelor și evaluarea riscurilor pentru fiecare componentă

a sistemului de muncă .

Elaborarea și actualizarea planului de prevenire a accidentelor și protecția

muncii

Elaborarea de instrucțiuni proprii pentru completarea și aplicarea reglementărilor de sănătate , securitatea și protecția muncii, ținând seama de particularitățile activităților și ale unității precum și ale locurilor de muncă

Întocmirea unui necesar de documentații cu caracter tehnic de informare

și instruire a lucrătorilor în domeniul: sănătatea, securitatea și protecția muncii

Elaborarea programului de instruire-testare la nivelul intreprinderii și/sau unitătii;

Înainte de utilizarea dispozitivului, orice operator trebuie să urmeze un instructaj de utlizare și funționare a dispozitivului.

De asemenea se recomandă ca operatorul să:

nu efectueze operații neprevăzute .

regleze corespunzător mașina .

fixeze corespunzător dispozitivul

BIBLIOGRAFIE

Rata V., Severin T.,- Dispozitive Tehnologice– Elemente de proiectare și construcție, Editura Matrix Rom, București, 2011.

Georgescu V., Andronic C.- Proiectarea, Construcția și exploatarea dispozitivelor. Litografia Institutului Politehnic, Galați, 1974;

Drăghici Ghe.- Tehnologia construcțiilor de mașini. Editura Tehnică, București,1978.

Vușcan Gh., Panc N.- Bazele prelucrării mecanice, Editura Eikon, București și Editura Școala Ardeleană, Cluj Napoca, 2015.

Roșculeț Vasi S., – Proiectarea dispozitivelor, Editura Didactică și Pedagogică, București 1982 ;

Stănescu I., Tache V. – Dispozitive pentru mașini-unelte. Proiectare, Construcție, Editura Tehnică, București 1979;

Vușcan Gh., Panc N.- Bazele prelucrării mecanice,Editura Eikon, București și Editura Școala Ardeleană, Cluj Napoca, 2015;

Tero M., Opelsz H., Dispozitive si accesorii pentru mașini- unelte, Editura Ansid, Târgu Mureș, 2002;

Rata V., Severin T.- Managementul proiectării dispozitivelor mecanice,Editura Matrix Rom, București, 2008;

Oprean C., Nanu D.,Duse D.,-Îndrumător de proiectare a dispozitivelor. I.I.S. 1987;

ANEXE