Контрольная работа по «Оператор по добычи нефти и газа»

 

 

Федеральное агентство по образованию

Профессиональное техническое  училище №30

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по специальности  «Оператор по добычи нефти и газа».

 

 

 

 

 

Выполнил:                                                                         Зубов Р.В.

                     

                 Проверил:

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1 Контрольная работа №1

«Спецтехнологии»   стр.  2-

2 Контрольная работа №2

«Контрольно-измерительные  приборы»   стр.

3 Контрольная работы №3

"Техника безопасности»   стр.

 

 

Контрольная работа №1

Общие принципы выбора трещиностойких материалов 
Данная часть стандарта ANSI/NACE MR0175/ISO 15156 описывает общие принципы и приводит требования и рекомендации по выбору и аттестации металлических материалов для применения их в оборудовании, используемом в нефте- и газодобыче и в установках для очистки высокосернистых природных газов в H2S-содержащих средах, где отказы подобного оборудования могут представлять риск здоровью и безопасности общества и персонала или угрозу для окружающей среды. Она может применяться для того, чтобы помочь избежать значительного материального ущерба вследствие коррозии самого оборудования. Документ дополняет, но не заменяет, требования к материалам, указанным в соответствующих нормах, стандартах или правилах проектирования.

углеродистые и  низколегированные стали, и использование  чугунов 
Данная часть стандарта ANSI/NACE MR0175/ISO 15156 приводит требования и рекомендации по выбору и аттестации углеродистых и низколегированных сталей для применения их в оборудовании, используемом в нефте- и газодобыче и в установках для очистки высокосернистых природных газов в H2S-содержащих средах, где отказы могут представлять риск здоровью и безопасности общества и персонала или угрозу для окружающей среды. Она может применяться для того, чтобы помочь избежать значительного материального ущерба вследствие коррозии самого оборудования. Документ дополняет, но не заменяет, требования к материалам, указанным в соответствующих нормах, стандартах или правилах проектирования.

коррозионностойкие  сплавы и другие сплавы 
Данная часть стандарта ANSI/NACE MR0175/ISO 15156 приводит требования и рекомендации по выбору и аттестации коррозионностойких (CRA) и других сплавов, для применения их в оборудовании, используемом в нефте- и газодобыче и в установках для очистки высокосернистых природных газов в H2S-содержащих средах, где отказы могут представлять риск здоровью и безопасности общества и персонала или угрозу для окружающей среды. Она может применяться для того, чтобы помочь избежать значительного материального ущерба вследствие коррозии самого оборудования. Документ дополняет, но не заменяет, требования к материалам, указанным в соответствующих нормах, стандартах или правилах проектирования.

ЧЕРНЫЕ, ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Металлургия подразделяется на чёрную и цветную. Чёрная металлургия включает добычу и обогащение руд чёрных металлов, производство чугуна, стали и ферросплавов. К чёрной металлургии относят также производство проката чёрных металлов, стальных, чугунных и других изделий из чёрных металлов. К цветной металлургии относят добычу, обогащение руд цветных металлов, производство цветных металлов и их сплавов. С металлургией тесно связаны коксохимия, производство огнеупорных материалов.

К чёрным металлам относят железо. Все остальные — цветные. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно делят на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и лёгкие (алюминий, титан, магний).

По основному технологическому процессу подразделяется на пирометаллургию (плавка) и гидрометаллургию (извлечение металлов в химических растворах). Разновидностью пирометаллургии является плазменная металлургия.

 

 

 

 

Самыми распространенными металлами  являются:

1. Алюминий
2. Железо
3. Медь
4. Цинк
5. Магний

Твёрдые сплавы

Твёрдые сплавы — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля.

]Типы твёрдых сплавов

Различают спечённые и литые  твёрдые сплавы. Главной особенностью спеченных твердых сплавов является то, что изделия из них получают методами порошковой металлургии и  они поддаются только обработке  шлифованием или физико-химическим методам обработки (лазер, ультразвук, травление в кислотах и др), а  литые твердые сплавы предназначены  для наплавки на оснащаемый инструмент и проходят не только механическую, но часто и термическую обработку (закалка, отжиг, старение и др). Порошковые твердые сплавы закрепляются на оснащаемом инструменте методами пайки или  механическим закреплением. 
Твердые сплавы различают по металлам карбидов, в них присутствующих: вольфрамовые — ВК2, ВК3,ВК3М, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25; титано-вольфрамовые — Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В; титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ10К8Б.Безвольфрамовые ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30

По химическому составу твердые  сплавы классифицируют:

• вольфрамокобальтовые твердые сплавы (ВК);
• титановольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТК);
• титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТТК).

Твердые сплавы по назначению делятся (классификация ИСО) на:

• Р — для стальных отливок и материалов, при обработке которых образуется сливная стружка;
• М — для обработки труднообрабатываемых материалов;
• К — для обработки легированных сталей и других сплавов.

Из-за дефицита вольфрама разработана группа безвольфрамовых твердых сплавов, называемых керметами. Эти сплавы содержат в своем составе карбиды титана (TiC), карбонитриды титана (TiCN), связанные никельмолибденовой основой. Технология их изготовления аналогична вольфрамосодержащим твердым сплавам.

Эти сплавы по сравнению с вольфрамовыми  твердыми сплавами имеют меньшую  прочность на изгиб, ударную вязкость, чувствительны к перепаду температур из-за низкой теплопроводности, но имеют преимущества — повышенную теплостойкость (1000 °C) и низкую схватываемость с обрабатываемыми материалами, благодаря чему не склонны к наростообразованию при резании. Поэтому их рекомендуют использовать для чистового и получистового точения, фрезерования. По назначению относятся к группе Р классификации ИСО.

Свойства твёрдых сплавов

Пластинки из твердого сплава имеют HRA 86-92 обладают высокой износостойкостью и красностойкостью (800—1000 °C), что позволяет вести обработку со скоростями резания до 800 м/мин.

[Спечённые твёрдые сплавы

Твердые сплавы изготавливают путем  спекания смеси порошков карбидов и кобальта. Порошки предварительно изготавливают методом химического восстановления (1-10 мкм), смешивают в соответствующем соотношении и прессуют под давлением 200—300 кгс/см², а затем спекают в формах, соответствующих размерам готовых пластин, при температуре 1400—1500 °C, в защитной атмосфере. Термической обработке твердые сплавы не подвергаются, так как сразу же после изготовления обладают требуемым комплексом основных свойств.

Композиционные материалы, состоящие из металлоподобного соединения, цементированного металлом или сплавом. Их основой чаще всего являются карбиды вольфрама или титана, сложные карбиды вольфрама и титана (часто также и тантала), карбонитрид титана, реже — другие карбиды, бориды и т. п. В качестве матрицы для удержания зерен твердого материала в изделии применяют так называемую «связку» — металл или сплав. Обычно в качестве «связки» используют кобальт (кобальт является нейтральным элементом по отношению к углероду, он не образует карбиды и не разрушает карбиды других элементов), реже — никель, его сплав с молибденом (никель-молибденовая связка).

Получение твердых сплавов  методом порошковой металлургии

     Получение порошков карбидов и кобальта методом восстановления из оксидов.

1. Измельчение порошков карбидов и кобальта (производится на шаровых мельницах в течение 2-3 суток) до 1-2 микрон.
2. Просеивание и повторное измельчение при необходимости.
3. Приготовление смеси (порошки смешивают в количествах, соответствующих химическому составу изготавливаемого сплава).
4. Холодное прессование (в смесь добавляют органический клей для временного сохранения формы).
5. Спекание под нагрузкой (горячее прессование) при 1400 °C (при 800—850 °C клей сгорает без остатка). При 1400 °C кобальт плавится и смачивает порошки карбидов, при последующем охлаждении кобальт кристаллизуется, соединяя между собой частицы карбидов.

Номенклатура спеченных  твердых сплавов

Твердые сплавы условно можно разделить  на три основные группы:

• вольфрамосодержащие твердые сплавы
• титановольфрамосодержащие твердые сплавы
• титанотанталовольфрамовые твердые сплавы

Каждая из вышеперечисленных групп  твердых сплавов подразделяется в свою очередь на марки, различающиеся между собой по химическому составу, физико-механическим и эксплуатационным свойствам.

Некоторые марки сплава, имея одинаковый химический состав, отличаются размером зерен карбидных составляющих, что  определяет различие их физико-механических и эксплуатационных свойств, а отсюда и областей применения.

Свойства марок твердых сплавов  рассчитаны таким образом, чтобы  выпускаемый ассортимент мог  в максимальной степени удовлетворить  потребности современного производства. При выборе марки сплава следует  учитывать: область применения сплава, характер требовании, предъявляемых  к точности обрабатываемых поверхностей, состояние оборудования и его кинематические и динамические данные.

Обозначения марок сплавов построено  по следующему принципу:

1 группа - сплавы содержащие карбид  вольфрама и кобальт. Обозначаются  буквами ВК, после которых цифрами  указывается процентное содержание  в сплаве кобальта. К этой группе  относятся следующие марки:

ВКЗ, ВКЗМ, ВК6, ВК6М, ВК60М, ВК6КС, ВК6В, ВК8, ВК8ВК, ВК8В, ВК10КС, ВК15, ВК20, ВК20КС, ВК10ХОМ, ВК4В.

2 группа - титановольфрамовые сплавы, имеющие в своем составе карбид  титана, карбид вольфрама и кобальт.  Обозначается буквами ТК, при  этом цифра, стоящая после букв  Т обозначает % содержание карбидов титана, а после буквы К - содержание кобальта. К этой группе относятся следующие марки: Т5К10, Т14К8, Т15К6, ТЗОК4.

3 группа — титанотанталовольфрамовые  сплавы, имеющие в своем составе  карбид титана, тантала и вольфрама,  а также кобальт и обозначаются  буквами ТТК, при этом цифра,  стоящая после ТТ % содержание карбидов титана и тантала, а после буквы К - содержание кобальта. К этой группе относятся следующие марки: ТТ7К12, ТТ20К9.

4 группа — сплавы с износостойкими  покрытиями. Имеют буквенное обозначение  ВП. К этой группе относятся  следующие марки: ВП3115 (основа  ВК6), ВП3325 (основа ВК8), ВП1255 (основа  ТТ7К12).

Твердые сплавы применяемые для  обработки металлов резанием: ВК6, ВКЗМ, ВК6М, ВК60М, ВК8, ВК10ХОМ, ТЗОК4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, ТТ7К12, ТТ20К9.

Твердые сплавы применяемые для  бесстружковой обработки металлов и древесины, быстроизнашивающихся деталей машин, приборов и приспособлений: ВКЗ, ВКЗМ, ВК6, ВК6М, ВК8, ВК15, ВК20, ВК10КС. ВК20КС.

Твердые сплавы применяемые для  оснащения горного инструмента: ВК6В, ВК4В, ВК8ВК, ВК8, ВК10КС, ВК8В,ВК11ВК,ВК15.

В России и бывшем СССР для обработки  металлов резанием применяются следующие  спеченные твердые сплавы^[1]:

В настоящее время в отечественной  твердосплавной промышленности проводятся глубокие исследования, связанные с  возможностью повышения эксплуатационных свойств твердых сплавов и  расширением сферы применения. В  первую очередь эти исследования касаются химического и гранулометрического  состава RTP(ready-to-press) смесей. Одним из удачных примеров за последнее время  можно привести сплавы группы ТСН (ТУ 1966—001-00196121-2006), разработанных специально для рабочих узлов трения в  агрессивных кислотных средах. Данная группа является логическим продолжением в цепочке сплавов ВН на никелевой  связке, разработанных Всероссийским Научно-Исследовательским Институтом Твердых Сплавов. Опытным путём было замечено, что с уменьшением размера зерен карбидной фазы в твердом сплаве, качественно повышаются такие характеристики, как твердость и прочность. Технологии плазменного восстановления и регулирования гранулометрического состава в данный момент позволяют производить твердые сплавы размеры зерен (WC) в которых могут быть менее 1 микрометра. Сплавы ТСН группы в настоящий момент находят широкое применение в производстве узлов химических и нефтегазовых насосов отечественного производства.

Литые твёрдые сплавы

Литые твёрдые сплавы получают методом плавки и литья.

Применение

Твердые сплавы в настоящее время  являются распространенным инструментальным материалом, широко применяемым в  инструментальной промышленности. За счет наличия в структуре тугоплавких  карбидов твердосплавный инструмент обладает высокой твердостью HRA 80-92 (HRC 73-76), теплостойкостью (800—1000 °C), поэтому ими можно работать со скоростями, в несколько раз превышающими скорости резания для быстрорежущих сталей. Однако, в отличие от быстрорежущих сталей, твердые сплавы имеют пониженную прочность (σи = 1000—1500 МПа), не обладают ударной вязкостью. Твердые сплавы нетехнологичны: из-за большой твердости из них невозможно изготовить цельный фасонный инструмент, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом, поэтому твердые сплавы применяют в виде пластин, которые либо механически закрепляются на державках инструмента, либо припаиваются к ним.