Thread Content
Основные требования: дизайн является основой для производства. На этапе проектирования необходимо учитывать технологичность производства и возможности его контроля. Другими словами, разработчик должен определить, можно ли изготовить создаваемый им продукт с помощью надежных, простых в применении и недорогих методов. С этой точки зрения, к требованиям дизайна к производству относятся следующие аспекты. При выборе материала необходимо учитывать не только его механические свойства, способность к изгибу, стойкость к коррозии и цену, но также и такие характеристики, как способность к сварке и возможности обработки при высоких и низких температурах. Правильный выбор материалов — это основная обязанность проектировщика, что напрямую влияет на сложность производства и безопасность продукта. У углеродистой и низколегированной стали, по мере повышения минимального значения стандартной прочности на растяжение Rm, необходимо повышать их ударную вязкость и пластичность: для сварки используемая углеродистая и низколегированная сталь подвергается ограничениям по содержанию C, S, P, а углеродистая и низколегированная сталь, предназначенная для сосудов под давлением, — дополнительным ограничениям по этим параметрам в зависимости от минимального значения стандартной прочности на растяжение Rm и от того, предназначены ли сосуды для работы при низких температурах. При проектировании, когда используются материалы с высоким уровнем прочности, необходимо также обращать внимание на строгие и выполнимые технические требования, а также тщательно изучать производственные возможности и опыт производителя. Нельзя считать стоимость продукции единственным критерием оценки. Кроме того, для стали следует по возможности выбирать сталь, предназначенную специально для корпусов под давлением ； Материалы иностранных марок, новые материалы, а также материалы, произведенные впервые производителем, должны соответствовать соответствующим положениям TSG 21, чтобы облегчить их производство, закупку и использование. Технические требования. Технические требования к обычным изделиям могут быть указаны на чертежах; это называется техническими требованиями к чертежам. Для сложных и важных изделий также могут быть установлены отдельные технические условия. Технические требования, установленные проектировщиком, должны быть не только точными, полными и адекватными, но также следует уделять внимание следующим аспектам: ① Технические требования должны быть полностью четкими; при наличии каких-либо требований необходимо определить способы их проверки, а также критерии соответствия. Например, если требуется провести тест на герметичность резервуаров под давлением, необходимо одновременно указать тип теста, стандарты его проведения и допустимый уровень утечки. В противном случае требования к тесту на герметичность останутся лишь на бумаге. Уровень технических требований тесно связан с стоимостью изделия. Одной из обязанностей проектировщика является учет экономической целесообразности продукта. Однако это не должно служить поводом для бездумного снижения технических требований. Например, в некоторых проектах температура эксплуатации контейнеров, изготовленных из углеродистой или низколегированной стали, указывается как -20°C. Это делается, вероятно, для того, чтобы избежать использования стали, предназначенной для работы при низких температурах, которая имеет более высокую стоимость. Такой, на первый взгляд, законный подход может привести к серьезным проблемам, поскольку в процессе эксплуатации неизбежны колебания температур, а также влияние окружающей среды, что увеличивает риск хрупкого разрушения изделия при низких температурах. ②Термообработка после сварки, процент дефектоскопии и т. п. часто зависят от толщины; для разных материалов существуют свои пределы толщины, известные как пороговые значения. Технические требования в пределах и за пределами этих пороговых значений сильно различаются. Когда номинальная толщина конструкции приближается к пороговому значению, проектировщики должны быть особенно осторожны при установлении технических требований. Ведь производители, стремясь обеспечить, чтобы толщина изделия не была меньше минимальной заданной в чертежах толщины (или номинальной толщины), а также учитывая факторы, связанные с уменьшением толщины в процессе производства, часто вынуждены округлять толщину для определения фактической толщины стали. Следовательно, толщина стали, выбранная производителем, может превышать номинальную толщину и достигать или даже превышать указанный пороговый уровень. При этом в стандартах (GB/T 150.2 и стандартах на материалы) пороговые значения толщины определяются исходя из фактической толщины стали. С точки зрения конструкции, проектирование конструкции должно сопровождаться расчетами. Конструкция является не только основой для расчетов, но также напрямую влияет на качество производства. При наличии возможности следует по возможности использовать конструкции, которые легко изготавливать и проверять. В качестве примера можно привести тип соединения при помощи сварки: поскольку на обеих сторонах возможно выполнение сварки, что позволяет лучше контролировать качество сварного соединения по сравнению с односторонней сваркой, его следует предпочитать ； Односторонняя сварка делится на сварку с использованием подкладки и сварку без использования подкладки. При сварке без подкладки трудно обеспечить полное заполнение металлом нижней части соединения; при высоком токе возникает риск пробоя металла, а при низком токе может произойти неполное просвечивание сварного шва, что затрудняет обеспечение качества соединения. Поэтому такая технология используется только для последнего кольцевого сварного соединения между трубами и фланцами, а также в контейнерах. Стандарт (GB/T150.1) требует использования соединений с полным просвечиванием сварного шва, что соответствует методам двусторонней сварки; то есть необходимо использовать такие методы сварки, которые позволяют добиться полного просвечивания сварного шва, например, сварку под защитой газа. Кроме того, для крупногабаритных соединений с важными резервуарами, при наличии возможностей, целесообразно использовать встроенные соединения с комплексной усилительной конструкцией. Такие соединения не только облегчают процесс сварки и улучшают условия распределения нагрузок, но также позволяют проводить контроль с помощью рентгеновских или ультразвуковых методов, что способствует обеспечению высокого качества сварных соединений. Однако при использовании такой конструкции необходимо учитывать, что между встроенным соединением и частью корпуса должна быть определенная ширина, чтобы можно было провести полный (100%) контроль с помощью рентгеновских или ультразвуковых методов. При проектировании с одной стороны необходимо уделять внимание сравнению различных вариантов конструкций, а с другой — для тех конструкций, которые тесно связаны с процессом производства, проектировщик может лишь изложить требования, оставляя выбор конкретной конструкции на усмотрение производителя. Это особенно важно для проектировщиков в профессиональных дизайнерских организациях, которые не очень хорошо разбираются в процессах производства. В качестве примера рассмотрим сварные конструкции. Стандарты (GBIT 150.3) предлагают лишь ориентировочные рекомендации относительно сварных конструкций; их можно использовать в процессе производства, но это не является обязательным требованием. На практике многие производственные предприятия на протяжении многих лет разработали собственные эффективные методы создания сварных конструкций. Если нет особых требований к структуре соединений, то конструкторам не нужно строго определять форму, размеры и угол шва; достаточно указать на чертежах основные требования (например, необходимость полного или частичного проникновения сварного шва). Знания в области производства. Основные знания, которыми должны владеть проектировщики, включают: (1) предварительное понимание методов, основных принципов и основных требований к качеству в таких ключевых этапах производства, как резка и формовка материалов, сварка, термообработка, неразрушающее контролирование, испытания на прочность. Это не только способствует разработке конструкций и технических требований, но также позволяет правильно оценить производственные возможности и технологические процессы, необходимые для обеспечения качества продукции. (2) Ознакомиться с требованиями стандартов производства к процессам изготовления, контроля и приемки, чтобы иметь возможность легко обращаться к ним при необходимости в процессе проектирования. Понимание причин, лежащих в основе вышеуказанных требований, поможет в применении стандартов производства для создания более экономически обоснованных решений. (3) Ознакомиться с основными технологическими процессами производства разрабатываемого продукта, а также с ключевыми этапами, оказывающими значительное влияние на качество продукта. Это позволит учитывать при выборе материалов, проектировании конструкции и определении технических требований общее качество продукта в целом. (4) Ознакомление с новыми технологиями и технологическими процессами, связанными с производством, контролем и тестированием, а также их разумное применение в разрабатываемой продукции для стимулирования технического прогресса.