Кафедра зварювання трубопроводів та конструкцій

ЗТК - 101

Вступ до спеціальності (1,5)

Зміст дисципліни. Мета вивчення дисципліни – забезпечити орієнтацію студента в нових для нього умовах, які відповідають специфіці університету, а також одержати загальне уявлення про спеціальність. Вона вперше знайомить майбутніх інженерів з характером обраної спеціальності і особливостями підготовки інженерів-механіків за спеціальністю – “Технологія і устаткування відновлення та підвищення зносостійкості машин і конструкцій”, з основними задачами сучасного машинобудування і розвитку нафтогазової галузі, визначає об’єм необхідних знань, знайомить з організацією навчального процесу, навчає користуватись бібліотекою, самостійно працювати з літературою. З цієї дисципліни починається формування інженера-механіка.

Передумови

1 семестр

ЗТК - 102

Фізико-хімічні і металургійні основи зварювального виробництва (5)

Зміст дисципліни. Виробництво матеріалів різними способами, ознайомлення з технологіями по створенню і освоєнню нових, найбільш економічних матеріалів, в т.ч. полімерних і особливо чистих, впровадження у виробництво найновіших методів зміцнення металів та інших матеріалів з метою зманшення металоємкості і габаритів при виготоленні машин і конструкцій з одночасним підвищенням їх зносостійкості, надійості і довговічності. Дисципліна передбачає вивчення основних методів дослідження хімічного складу, структури і властивостей металів, вивчення основ металургійного, ливарного виробництва, фізико-хімічні основи обробки металів тиском, фізико-хімічні металургійні основи виробництва неметалевих матеріалів і переробки їх у вироби. Для вивчення цієї дисципліни необхідні знання студентів з курсів загальнотеоретичних дисциплін: фізики, хімії, математики.

Передумови

2 семестр

ЗТК - 201

Теорія зварювальних процесів (7)

Зміст дисципліни. Зварювання – технологічний процес утворення нероз’ємного з’єднання. Фізико-хімічні особливості формування зварного з’єднання. Джерела теплоти при зварюванні і їх характеристики. Зварювальна дуга. Будова електричної дуги та процеси в дузі. Перенесення електронного металу в дузі. Елементи хімічної термодинаміки матеріалів. Поверхневі явища та границі розділу фаз. Адсорбція. Розчинність газів у металах. Металургійні процеси при зварюванні плавленням. Взаємодія в системі метал-шлак-газ. Особливості металургійних процесів при різних способах зварювання. Теплові розрахунки при зварюванні. Розрахункові схеми для різних способів зварювання. Температурні поля в тілах. Нагрівання і плавлення основного металу. Термічний цикл зварювання і його параметри. Розрахунок термічного циклу. Зварювальна ванна. Особливості кристалізації зварювального шва. Будова зварного з’єднання. Зона термічного впливу. Технологічна міцність при зварюванні. Гарячі та холодні тріщини при зварюванні. Зварюваність металів і сплавів.

Передумови

4-5 семестр

ЗТК - 301

Зварювальні матеріали (2,5)

Зміст дисципліни. Мета вивчення дисципліни – освоєння студентами основних принципів здійснення взаємозамінності, стандартизації, метрології та керування якістю, виховання у майбутніх спеціалістів відповідальності перед стандартами, навчити грамотно їх використовувати, вивчити сучасні методи контролю у машинобудуванні. Внаслідок вивчення дисципліни студент повинен знати: основні принципи будови стандартів на допуски та посадки різних з'єднань, методику розрахунку та призначення цих точносних параметрів деталей машин, організаційну структуру забезпечення єдності вимірювань у машинобудуванні; повинен уміти: призначати та позначати на кресленнях допуски форми, розташування, шорсткості поверхні в залежності від функціонального призначення деталей або вузлу, грамотно використовувати спеціальні та універсальні вимірювальні засоби.

Передумови

6 семестр

ЗТК - 302

Зварювання плавленням (5)

Зміст дисципліни. Суть дисципліни – основні поняття та класифікація основних способів зварювання плавленням. Техніко-економічна характеристика типових і спеціальних способів дугового зварювання покритими електродами, в захисних газах та під флюсом, шлакового, плазмового, електронно- та фотоннопроменевого зварювання. Фізичні основи утворення зварних з’єднань, оцінка та структура властивостей металу у зоні термічного впливу; зварювальні матеріали та обладнання, технологічні особливості зварювання плавленням. Основи технології зварювання сплавів на основі заліза, нікелю, міді, алюмінію, титану, чавуну та інших металів в однорідних і різнорідних сполученнях. Основи технології наплавлення. Методи проектування технології зварювання плавленням. Прогресивні методи зварювання плавленням.

Вивчається після курсів фізико-хімічні та металургійні основи виробництва матеріалів, металознавство і термічна обробка зварних з’єднань, теорія зварювальних процесів, основи обробки матеріалів, зварювальні джерела живлення.

Передумови

6 семестр

ЗТК - 303

Зварювання тиском (5)

Зміст дисципліни. Теорія утворення суцільного з’єднання при різноманітних способах зварювання тиском. Зварювання тертям, контактне зварювання, стикове зварювання, холодне зварювання. Схема формування з’єднання при точковому, шовному і рельєфному зварюванні. Класифікація сплавів за особливостями. Властивостей і режимів зварювання. Основи технології зварювання тиском. Обладнання для зварювання тиском, виготовлення та класифікації.

Передумови

6 семестр

ЗТК - 304

Методи визначення зварних полів і деформацій (2,5)

Суть запропонованого розрахунково-експериментального методу, на базі якого розробляються методики відтворення просторового розподілу напружень в зварних з‘єднаннях оболонкових конструкцій, полягає в наступному.

Спочатку записують основні співвідношення і диференціальні рівняння для різнотовщинних оболонкових конструкцій із залишковими деформаціями, які одержують, використовуючи зображення компонентів тензора повної деформації у вигляді суми компоненти тензора пружної деформації та компоненти тензорного поля пластичних власних деформацій. Це поле описують тензорною функцією, що належить до деякого компакту та залежить від декількох довільних параметрів. Потім дану функцію підставляють у ключові рівняння, будують їх розв’язки і записують вирази для визначення напружень у довільній точці об’єкта зварного з‘єднання. У ці вирази входять невідомі параметри, що характеризують несумісні залишкові пластичні деформації.

Для їх знаходження використовують експериментальну інформацію, здобуту неруйнівними методами, і будують функціонал, мінімізація якого забезпечує мінімальну нев’язку теоретично обчислених від експериментальних характеристик полів напружень. Задачу про знаходження поля пластичних деформацій розв’язують як обернену задачу деформівного тіла із залишковими деформаціями, яка є умовно коректною.

Після знаходження цього поля обчислюють залишкові напруження у довільній точці в зоні зварного з’єднання, зокрема ті, які не можна отримати експериментально.

Побудова методик, за допомогою яких можна прогнозувати залишковий ресурс зварних конструкцій, базується на енергетичному підході механіки руйнування для визначення періодів росту втомних тріщин в неоднорідних за механічними властивостями елементах конструкцій, що експлуатуються в умовах дії силових факторів і залишкових напружень.

Передумови

6 семестр

ЗТК - 305

НДРС (2)

Зміст дисципліни. Студенти отримують практичні навички виконувати науково-дослідну і дослідно-конструкторську роботи. У процесі навчання студенти виконують такі роботи: аналізують умови роботи бурового і нафтогазопромислового обладнання, проводять патентний пошук по темі дослідження, аналізують існуюче обладнання для виконання технологічних процесів, розробляють нове і удосконалюють існуюче нафтогазове обладнання, розробляють конструкторську документацію на машини та обладнання, експериментально досліджують процеси і явища в машинах та їх вузлах в тому числі і з використанням передових комп’ютерних технологій, публікують результати виконаної науково-дослідної роботи.

Передумови

5 семестр

ЗТК - 306

Практикум з технічного діагностування (3)

Техні́чне діагностува́ння — визначення технічного стану об'єкта. Завдання технічного діагностування: контроль технічного стану, пошук місця і визначення причин відмови (несправності); прогнозування технічного стану.

Передумови

5 семестр

ЗТК - 307

Технологічні процеси зварювального виробництва (1,5)

Зміст дисципліни. Основи виробництва зварних конструкцій, оптимальна оцінка способів і методів зварювання, вибір технології зварювання конструкційних металів. Студент повинен навчитися застосовувати теоретичні знання для раціонального виконання зварювальних робіт, проведення інженерних розрахунків і проектування зварних конструкцій. Повинен застосовувати отримані знання при виконанні робіт при зварюванні і різанні.

Передумови

5 семестр

ЗТК - 401

Зварювання пластмас (3,5)

ва́рювання пластма́с — це технологічний процес отримання нероз'ємного з'єднання елементів конструкції за рахунок дифузійно-реологічної чи хімічної дії макромолекул полімеру, внаслідок чого між з'єднуваними поверхнями зникає межа розділу і створюється структурний перехід від одного полімеру до іншого.

Дифузійно-реологічний процес взаємодії зварюваних поверхонь деталей найбільш ефективно реалізується у стадії в'язкотекучого стану матеріалу, коли молекули мають максимальну рухомість та найменшу щільність упаковки. У деяких випадках можливо досягти розрихленої структури полімеру за допомогою дії розчинника. Ступінь і швидкість дифузії залежить від молекулярної маси і полярності ланок полімерів. З їх зниженням швидкість дифузії збільшується.

Хімічне зварювання засноване на створенні хімічних зв'язків між полімерними матеріалами. На відміну від склеювання при хімічному зварюванні не створюється самостійна безперервна фаза. Матеріали, які не підлягають дифузійному зварюванню(реактопласти, вулканізати) можливо з'єднувати шляхом хімічної взаємодії функціональних груп чи за допомогою присадкового матеріалу, який близький за активністю до зварюваних полімерів, при цьому підігрів та тиск створюють необхідні умови для зварювання, а присадкові матеріали сприяють активації реакційноспроможних груп.

Передумови

7 семестр

ЗТК - 402

Зварювання трубопроводів (3,5)

Зміст дисципліни. Класифікація обладнання для зварювання і наплавлення. Обладнання для миття і очищення. Обладнання для дефектації і технічного контролю. Автомати і напівавтомати для дугового зварювання і наплавлення. Установка для вібродугового наплавлення і наплавлення з полуменевим захистом. Установка для плазмово-дугового наплавлення. Обладнання для одержання литих композиційних матеріалів. Обладнання для електрошлакового зварювання. Установка для контактного приварювання. Обладнання для газополум’яної обробки металів.

Передумови

7 семестр

ЗТК - 403

Корозійно-механічне руйнування зварних конструкцій (4)

вивчення закономірностей і механізму корозії та корозійно-втомного руйнування титанових сплавів за умов впливу на них середовищ різної протогенності - актуальна науково-технічна проблема, вирішення якої сприятиме подальшому поглибленню теоретичних уявлень щодо корозії та корозійно-механічного руйнування сплавів та раціональному вибору методів підвищення довговічності виготовлених із них конструкцій.

Передумови

7 семестр

ЗТК - 404

Металознавство зварювання трубопроводів і конструкцій (2)

Зміст дисципліни. Кристалічна структура металів і сплавів. Дифузійні процеси при зварюванні. плавлення і кристалізація сплавів в (нерівноважних) умовах. Вплив діаграм стану на формування структури зварного шва. Ліквація в зварних швах. Фазові і структурні перетворення в сталях при зварюванні і формування структури термічного впливу. Сталі у зварних конструкціях: вуглецеві, низько- середньо- і висолеговані сталі. Формування структури і властивостей зварних з’єднань чавунів. Термічна обробка зварних з’єднань сталей і чавунів. Структура і властивості зварних швів сплавів на основі алюмінію, міді і титану.

Передумови

7 семестр

ЗТК - 405

Напруги та деформації при зварюванні (4)

Однією із властивостей металів є здатність змінювати розміри їй змінах температури. При нагріванні метали вільно розширюються. Величина розширення залежить від температури нагрівання коефіцієнта лінійного розширення металу. Поряд з деформаціями і напругами, що виникають у деталях під впливом прикладених навантажень, у них можуть бути й власні наруги та деформації, що існують навіть при відсутності зовнішніх ІЛ. Залежно від причин, які викликають власні напруги, розрізняють: —теплові напруги (викликані нерівномірним розподілом температури при зварюванні); —структурні напруги (виникають внаслідок структурних перетворень при нагріванні вище критичних температур).

Передумови

8 семестр

ЗТК - 406

Практикум з технічного діагностування (2,5)

Техні́чне діагностува́ння — визначення технічного стану об'єкта. Завдання технічного діагностування: контроль технічного стану, пошук місця і визначення причин відмови (несправності); прогнозування технічного стану.

Передумови

7 семестр

ЗТК - 407

Практикум по зварюванню (5)

Звáрювання (рос. сварка, англ. welding; нім. Schweißen) – технологічний процес утворення нероз'ємного з'єднання між матеріалами при їх нагріванні та/або пластичному деформуванні за рахунок встановлення міжмолекулярних і міжатомних зв'язків.

Відомо близько 70 способів зварювання. В основу їхньої класифікації покладені дві ознаки: агрегатний стан матеріалу в зоні зварювання та вид енергії, яка використовується для утворення з'єднання.

Передумови

8 семестр

ЗТК - 408

Проектування зварних конструкцій (2,5)

Вивчення дисципліни має метою надати майбутнім фахівцем в галузі зварювального виробництва, додатково до тих, що вони отримали в курсі “Розрахунок і проектування зварних конструкцій”, знань (або відомостей) щодо питань руйнування і міцності зварних з’єднань і елементів конструкцій у різних умовах експлуатації. Дисципліна завершує підготовку інженера-зварювальника в галузі оцінки міцності зварних конструкцій.

Актуальність поглибленого вивчення питань руйнування пов’язана з тим, що зараз значно ускладнилися умови експлуатації конструкцій, підвищилися вимоги до них, широко поширилося використання високоміцних матеріалів. Тому виникнення руйнування стало одним з основних можливих граничних станів. Це потребує додати традиційні методи розрахунку новими уявленнями і новими методами розрахунку зварних з’єднань і конструкцій, які викладаються в курсі.

Передумови

8 семестр

ЗТК - 409

Ремонт трубопроводів і конструкцій (1,5)

Об’єкт дослідження — технологічні процеси ремонту та відновлення трубопроводів водовідведення відкритим способом.

Предмет дослідження — технологічні, технічні та організаційні параметри процесу ремонту та відновлення трубопроводів водовідведення відкритим способом.

Передумови

8 семестр

ЗТК - 410

Технологія спорудження трубопроводів (6)

складності із будівництвом нового переходу. Не дивлячись на високий рівень знань в області проектування, будівництва і експлуатації трубопровідного транспорту, існують невирішені технічні та технологічні проблеми, не забезпечений надійний захист від корозії, виникають аварії, іноді з тяжкими екологічними наслідками. Це частково пов'язано з недостатнім врахуванням різноманітних умов спорудження трубопроводів.

В зв'язку з цим назріла необхідність в розробці нових конструктивних рішень переходів магістральних трубопроводів через водні перешкоди і технологій їхнього спорудження для забезпечення високого рівня експлуатаційної надійності конструкції та захисту водойм від забруднення. Однією із перспективних технологій є безтраншейна технологія прокладання магістральних трубопроводів, а в рамках безтраншейної технології прокладання трубопроводу під дном ріки особливої уваги заслуговує метод горизонтально-направленого буріння (ГНБ).

Будівництво переходів трубопроводів методом ГНБ - це процес, що здійснюється із застосуванням спеціальної бурової техніки та включає в себе буріння пілотної свердловини, розширення її до потрібного діаметру, протягування повністю підготовленого й оснащеного дюкеру.

Передумови

7 семестр