Похожие публикации

«Нравственное и этическое воспитание младших школьников»
Документ
Одним из ведущих видов деятельности для учащихся в группе продлённого дня является занятия направленные на понятия нравственности и культуры. Это одна...полностью>>

Название команды (7)
Анкета
в студенческой экологической акции Название команды: Командир команды: Контакты командира: Сотовый телефон: E-mail : Участники команды: 1) Ф....полностью>>

Стратегическое планирование (семинарские группы) Группа 1 Карпов В. А. Баркалов Никита
Документ
Карен Баранова Алина Барышева Анастасия Вороненко Юлия Казакова Екатерина Мерзлякова Анастасия Мкртчян Элли Мякушко Евгения Пестрикова Анастасия Попуг...полностью>>

Программа -статус класса 1а
Программа
...полностью>>



Рабочая программа дисциплины реновация деталей нго металлургическими нанотехнологиями Направление подготовки


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский государственный университет нефти и газа

имени И. М. Губкина

УТВЕРЖДАЮ:

Первый проректор по учебной работе,

___________________В.Н. Кошелев

«____»___________2013 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

реновация деталей нго металлургическими нанотехнологиями

Направление подготовки 151000 «Технологические машины и оборудование»

Программа подготовки Технологии и менеджмент реновации нефтегазового оборудования

Квалификация выпускника Магистр

Форма обучения ОЧНАЯ

Москва 2013 г.

  1. Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины является освоение основных знаний о новых конструкционных технологиях выпускниками магистратуры и создание практической базы применения ими нанотехнологий в реновации нефтегазового оборудования (НГО).

Задачи дисциплины:

  • выявить основные исходные данные долговечности и надежности работы НГО (насосостроение, арматуростроение);

  • определить основные ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочения деталей НГО;

  • определить области применения нанотехнологий в реновации деталий методами литейного производства;

  • определить область применения нанотехнологий в реновации деталей НГО методами пластической деформации сплавов;

  • оценить экологическую и биологическую безопасность наноматериалов и нанотехнологий;

  • провести морфологический анализ выбора технологии получения наноматериалов и их классификацию.

  1. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Реновация нефтегазового оборудования металлургическими нанотехнологиями» представляет собой дисциплину по выбору профессионального цикла дисциплин и относится к направлению «Технологические машины и оборудование». Дисциплина базируется на курсах профессиональных циклов, читаемых в первых двух семестрах.

  1. компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общекультурные и общепрофессиональные компетенции при освоении ООП ВПО, реализующей ФГОС ВПО:

  • способность самостоятельно совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

  • способность к обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию при постановке целей в сфере профессиональной деятельности с выбором путей их достижения (ОК-2);

  • способность выбирать аналитические и численные методы при разработке математических моделей машин, приводов, оборудования, систем, технологических процессов в машиностроении (ОК-6);

  • способность свободно пользоваться литературной и деловой письменной и устной речью на русском языке, умение создавать и редактировать тексты профессионального назначения, владение иностранным языком как средством делового общения (ОК-9);

  • умение оценивать технико-экономическую эффективность проектирования, исследования, изготовления машин, приводов, оборудования, систем, технологических процессов, принимать участие в создании системы менеджмента качества на предприятии (ПК-3);

  • умение разрабатывать методические и нормативные материалы, а также предложения и мероприятия по осуществлению разработанных проектов и программ (ПК-4);

  • способность подготавливать заявки на изобретения и промышленные образцы, организовывать работы по осуществлению авторского надзора при изготовлении, монтаже, наладке, испытаниях и сдаче в эксплуатацию выпускаемых изделий и объектов (ПК-9);

  • умение организовывать и проводить научные исследования, связанные с разработкой проектов и программ, проводить работы по стандартизации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов (ПК-19);

  • способность подготавливать научно-технические отчеты, обзоры, публикации по результатам выполненных исследований (ПК-21).

В результате освоения дисциплины студент должен демонстрировать следующие результаты полученного образования.

Студент должен знать:

  • основные законы и расчетные соотношения квантовой физики и математики, квантовое состояние волны как частицы и частицы как волны (формулу и волны де Бойля, уравнение Шредингера, формулу Холла-Петча, эффекты Холла, I и II законы термодинамики) (ОК-1, 2, 6);

  • сущность технологий получения заготовок и формирование деталей методами литья, порошковой металлургии и пластической деформации (ОК-1, 2, 6);

  • морфологический анализ выбора прогрессивной технологии деталей НГО (ОК-1, 2, 6);

  • сущность технологий получения наноматериалов и их компактирования (ОК-1, 2, 6);

  • нормативные материалы по осуществлению разрабатываемых проектов (ОК-1, 2, 6);

  • основные стандартные методики определения физико-механических и эксплуатационных свойств наноматериалов, названия справочных и периодических изданий по тематике дисциплины иностранный язык как средство делового общения (ОК-1, 2, 6)

Студент должен уметь:

  • разрабатывать технологические процессы и составлять маршрутные карты процессов получения наноматериалов, их использования для реновации деталей НГО методами литья, порошковой металлургии и пластической деформации (ПК-3, 4);

  • оформлять отчет, заявку и отзыв на изобретение по тематике дисциплины (ПК-9, 21);

  • организовывать и проводить научные исследования и «Круглые столы», связанные с разработкой данного проекта (ПК-19);

  • осуществлять экспертизу технической документации (ПК-4, 9);

  • проводить расчет экономической эффективности технологических процессов (ПК-3).

Студент должен владеть:

  • практическими навыками организации безопасной работы на прессе, приемами формовки и заливки при литье, спекании порошков с использованием маршрутных карт (ПК-19);

  • методами наладки прессового и печного оборудования на необходимые технологические режимы (ПК-19);

  • методами расчета технологических расплавов при литье, пластической деформации и спекании (ОК-6, ПК-19);

  • навыками составления отчетов о проделанной работе с использованием персональных компьютеров (ПК-21);

  • практическими навыками работы на стандартном исследовательском оборудовании (ПК-19).

  1. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов

п/п

Разделы дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов
и трудоемкость (в часах)

Коды компетенций

Формы текущего

контроля успеваемости

(по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации

(по семестрам)

Л

ЛР

ПЗ (С)

СР

Реновация деталей НГО металлургическими методами

3

1-18

18

18

72

1.

Основные проблемы ремонта НГО

3

1

-

2

4

ОК-1, 2, 6, 9

ПК-3, 4, 9, 19, 21

Текущий контроль:

7 неделя – рубежный контроль,

11 неделя – рубежный контроль,

Форма промежуточной аттестации:

экзмен

2.

Основные физические и термодинамические эффекты наносред

3

2-3

-

3

6

ОК-1, 2, 6, 9

ПК-3, 4, 9, 19, 21

3.

Применение нанотехнологий в реновации НГО методами литья

3

3-7

6

3

18

ОК-1, 2, 6, 9

ПК-3, 4, 9, 19, 21

4.

Применение нанотехнологий в реновации НГО методами порошковой металлургии

3

8-12

6

4

20

ОК-1, 2, 6, 9

ПК-3, 4, 9, 19, 21

5.

Применение нанотехнологий в реновации НГО методами пластической деформации

3

13-17

6

4

20

ОК-1, 2, 6, 9

ПК-3, 4, 9, 19, 21

6.

Экологическая и биологическая безопасность нанотехнологий

3

18

-

2

4

ОК-1, 2, 6, 9

ПК-3, 4, 9, 19, 21

4 .1.Содержание разделов дисциплины

1. Основные проблемы ремонта НГО

Общие понятия реновации деталей. Схема процесса реновации деталей. Оборудование для добычи нефти и газа. Рынок УЭЦН и арматуры. Долговечность работы УЭЦН и арматуры. Причины отказа работы деталей. Реновационные технологии.

2. Основные физические и термодинамические эффекты наносред

Классификация наноматериалов (НМ) и нанотехнологий (НТ) и основные понятия. Способы получения НМ. Особенности термодинамических свойств НМ. Структура наноразмерных материалов. Поверхность, границы, морфология НМ. Особенности теплотехнических свойств НМ

Диффузия в НМ. Механические характеристики НМ.

3. Применение НТ в реновации деталей НГО методами литья

Номенклатура отливок НГО и их долговечность. Модифицирование НМ. Переохлаждение расплава и формирование отливки. Технология создания «булатной» стали. Технология «золь-гель» при ЛВМ лопаток турбин.

4. Применение НТ в реновации деталей НГО методами порошковой металлургии

Классификация изделий из порошковых материалов. Жидкофазное спекание. Способы консолидации порошков. Пористые изделия и катализаторы. Эффект генерации «вторичного» аэрозоля. Номенклатура конструкционных изделий, полученных с использованием НМ. Ремонтно-эксплуатационные смазочные препараты с НМ (реметализаторы и геомодификаторы).

5. Применение НТ в реновации деталей НГО методами пластической деформации

Формула Холла-Петча. Процесс нанофрагментации при пластической деформации. Дисперсионное упрочнение термомеханически обработанного проката. Равноканальное угловое прессование. Знакопеременный изгиб и винтовое прессование. Номенклатура конструкционных деталей, полученных методами пластической деформации.

6. Экономическая и биологическая безопасность

Основные негативные факторы влияния НМ. Техника безопасности и проблема экологии

    1. Основные темы лабораторных занятий

  1. Модифицирование силумина нанодобавками титана с целью реновации армированной отливки (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

  2. Исследование технологии получения нанопорошков термическим разложением химических соединений-оксалатов (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

  3. Технология устранения трещин в деталях наноразмерной металлонаполненной пластмассой (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

    1. Основные темы практических занятий

1. Основные проблемы ремонта НГО (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

2. Основные физические и термодинамические эффекты наносред (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

3. Применение нанотехнологий в реновации НГО методами литья (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

4. Применение нанотехнологий в реновации НГО методами порошковой металлургии (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

5. Применение нанотехнологий в реновации НГО методами пластической деформации (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

6. Экологическая и биологическая безопасность нанотехнологий (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Дисциплина «Реновация деталей НГО металлургическими нанотехнологиями» входит составной частью в модуль вариативной части дисциплин профессионального цикла по выбору студента. При реализации программы используются различные образовательные технологии – во время аудиторных занятий (36 часов), занятия проводятся в виде лабораторных работ в технологическом центре, оснащенном производственным оборудованием, и практических занятий. Самостоятельная работа студентов (72 часа) предусматривает работу под руководством преподавателя (консультации и помощь в подготовке к практическому занятию), а также самостоятельную подготовку к практическим занятиям и лабораторным работам, а также к рубежному контролю.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Оценочными средствами части «Оборудование и оснащение цехов и участков реновационного производства» являются:

  • для текущего контроля – работа на практическом занятии и защита лабораторных работ;

  • для промежуточной аттестации – рейтинговая система оценки успеваемости студентов защиты лабораторных работ и активности студента на практических занятиях.

Промежуточная аттестация – экзамен.

Перечень примерных вопросов к самостоятельной работе студентов и промежуточной аттестации:

1. Основные проблемы ремонта НГО (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

  • Общие понятия реновации деталей.

  • Схема процесса реновации деталей.

  • Оборудование для добычи нефти и газа.

  • Рынок УЭЦН и арматуры.

  • Долговечность работы УЭЦН и арматуры.

  • Причины отказа работы деталей.

  • Реновационные технологии.

2. Основные физические и термодинамические эффекты наносред (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

  • Классификация наноматериалов (НМ) и нанотехнологий (НТ).

  • Основные понятия нанотехнологий.

  • Способы получения НМ.

  • Особенности термодинамических свойств НМ.

  • Структура наноразмерных материалов.

  • Поверхность, границы, морфология НМ.

  • Особенности теплотехнических свойств НМ

  • Диффузия в НМ.

  • Механические характеристики НМ.

3. Применение НТ в реновации деталей НГО методами литья (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

  • Номенклатура отливок НГО и их долговечность.

  • Модифицирование НМ.

  • Переохлаждение расплава и формирование отливки.

  • Технология создания «булатной» стали.

  • Технология «золь-гель» при ЛВМ лопаток турбин.

4. Применение НТ в реновации деталей НГО методами порошковой металлургии (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

  • Классификация изделий из порошковых материалов.

  • Жидкофазное спекание.

  • Способы консолидации порошков.

  • Пористые изделия и катализаторы.

  • Эффект генерации «вторичного» аэрозоля.

  • Номенклатура конструкционных изделий, полученных с использованием НМ.

  • Ремонтно-эксплуатационные смазочные препараты с НМ (реметализаторы и геомодификаторы).

5. Применение НТ в реновации деталей НГО методами пластической деформации (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

  • Формула Холла-Петча.

  • Процесс нанофрагментации при пластической деформации.

  • Дисперсионное упрочнение термомеханически обработанного проката.

  • Равноканальное угловое прессование.

  • Знакопеременный изгиб и винтовое прессование.

  • Номенклатура конструкционных деталей, полученных методами пластической деформации.

6. Экономическая и биологическая безопасность (ОК-1, 2, 6, 9, ПК-3, 4, 9, 19, 21)

  • Основные негативные факторы влияния НМ.

  • Техника безопасности и проблема экологии

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

1. Рыжонков Д.И, Лёвина В.В., Дзидзичури Э.Л. Наноматериалы: учебное пособие. – М.: БИНОМ, 2010. – 365 с.

б) дополнительная литература

1. Арзамасов Б.Н., Макарова В.И. Материаловедение: учебник для вузов. – М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003. – 646 с.

2. Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. – М.: Логос, 2003. – 324 с.

3. Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. – М.: Машиностроение, 1976. –328 с.

4. Попов В.А., Кобелев А.Г., Чернышов В.И. Нанопорошки в производстве композитов. – М. Интермет Инжиниринг, 2006. – 333 с.

5. Бех Н.И., Васильев В.А. Мир художественного литья. История технологии. – М.: УРСС, 1997. – 264 с.

в) программное обеспечение

Презентации, созданные преподавателями кафедры

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Кафедра трибологии и технологий ремонта нефтегазового оборудования оснащена плавильным и печным оборудованием, установкой получения водорода и кислорода, прессовым оборудованием различной мощности, металлографическим и испытательным современным оборудованием, стандартными комплектами зарубежных приборов и установок для изучения физико-механических и технологических свойств материалов и сплавов. Компьютер и проектор для представления иллюстрированного материала, мультимедийный курс лекций, видеофильмы и плакаты.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению 151000 «Технологические машины и оборудование» и программе подготовки «Технологии и менеджмент реновации нефтегазового оборудования».

Автор(ы):

Старший научный сотрудник кафедры

трибологии и технологий ремонта НГО, к.т.н. Н.Н. Канунников

Заведующий кафедрой трибологии

и технологий ремонта НГО, д.т.н. О.Ю. Елагина

Программа одобрена на заседании УМК факультета инженерной механики РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина от «___»______________ 201__ года, протокол № .

Председатель учебно-методической комиссии

факультета инженерной механики Б.М. Гантимиров

Начальник УМУ А.Д. Макаров