Пояснювальна записка до дипломної роботи
Скачать:
РЕФЕРАТ
Пояснювальна записка до дипломної роботи: 54 с., 12 рис., 12 табл., 20 джерел.
Об’єкт розробки: виробництво нержавіючих труб.
Предмет розробки:технологія пресування нержавіючих труб.
Мета дипломної роботи: аналіз технології пресування трубної заготовки для наступної холодної прокатки на станах ХПТ.
Використані методи: розрахунковий, аналітичний, порівняльний аналіз.
Проведений аналіз сортаменту труб та технології виробництва трубної заготовки для станів ХПТ. Розглянутий склад пресового інструменту при виробництві трубної заготовки. Проведений розрахунок зусилля пресування.
З метою зниження шкідливих і небезпечних факторів на ТПЦ - ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН» в роботі передбачені засоби по охороні праці та техніці безпеки.
ПРЕСУВАННЯ ТРУБ, НЕРЖАВІЮЧИХ ТРУБИ, МАТРИЦІ, ПРЕСУВАЛЬНИЙ ІНСТРУМЕНТ, ЕКСПАНДИРУВАННЯ, ПРЕСС ШАЙБА, ГОЛКА, ЩО ПРОШИВАЄ, ЗУСИЛЛЯ ПРЕСУВАННЯ.
ЗМІСТ
ВСТУП
1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 9
1.1 Огляд ринку 9
1.2 Технологічний процесс пресування 12
1.3 Висновки по розділу: 19
2 ОСНОВНА ЧАСТИНА 20
2.1 Технологія ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН» 20
2.11 Виробництво нержавіючих труб гарячим пресуванням………………20
2.2 Пресувальний інструмент 23
2.2.1 Матеріали, вживані для пресового інструменту 23
2.2.2 Конструкція пресового інструмента 24
2.2.3 Матріци 25
2.2.4 Прес-шайби 26
2.2.5 Голки 27
2.3 Технология пресування труб 27
2.3 Розрахунок зусилля пресування на прессі зусиллям 3150Н…………………………………………………………………………...33
2.4. Висновки по розділу 39
3. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 40
3.1 Техніко-економічна характеристика підприємства 40
3.2 Розробка проекту технології виробництва холоднодеформованих труб в середовищі MSProject 40
3.3 Аналіз проекту з виробництва холоднодеформованих труб…..……….42
3.3.1 Аналіз використання трудових та матеріальних ресурсів проекту виробництва 42
3.3.2 Аналіз структури витрат проекту виробництва 44
3.3.3 Аналіз шляхів підвищення економічної ефективності виробництв… 46
4. Охорона праці 47
4.1 Аналіз умов праці: 47
4.2 Виробнича санітарія та гігієна праці 49
4.3 Техніка безпеки 50
4.4 Пожежна профілактика 51
ВИСНОВКИ 54
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 55
ВСТУП
В усіх промислово розвинених країнах в останні роки збільшується використовування стальних труб, у зв’язку з цим значно зростає і їх виробництво.
Значну долю в загальному обсязі виробництва стальних труб займають безшовні труби, які використовують в різних галузях машинобудівництва, нафтовій й газовій промисловості, тепловій і атомній енергетиці, хімії та капітальному будівництві.
Труби з нержавіючих сталей виробляють пресуванням, прокаткою, волочінням. Пресування труб, як спосіб їх виробництва, отримало широке розповсюдження в першу чергу тому, що цей спосіб дозволяє отримувати високоякісні труби з малопластичних сталей.
Методом гарячого пресування виробляють переважно труби з легованих і високолегованих сталей та сплавів, що мають низьку пластичність. Види браку при пресуванні сталевих труб можна розділити на три групи:
- дефекти, викликані якістю вихідного металу;
- пресування, що утворилися в процесі;
- дефекти, що викликають зміну геометричних розмірів труби.
Проведений аналіз даних з якості труб пресованих на трубопрофільній установці зусиллям 3150 т, показав, що основним видом їхнього браку є підвищена різностінность і низька якість зовнішньої поверхні.
На підставі вищевикладеного, можна сказати, що розробка нових режимів пресування, що забезпечують підвищення якості зовнішньої поверхні й зниження рівня різностінності готових труб є актуальним завданням.
У даній роботі докладно розглянуто механізм утворення зовнішніх дефектів на поверхні й процес утворення поперечної різностінності при пресуванні труб. Запропоновано заходи що дозволяють знизити рівень поперечної різностінності й підвищити якість пресованих труб.
1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА
1.1Огляд ринку
Ринок нержавіючих труб є окремим і незалежним сегментом трубного ринку. Для цього ринку характерні свої тенденції й особливості, які визначають його розвиток. Безшовні нержавіючі труби відносяться до продукції з високою доданою вартістю, що й визначає вузькість даного ринку й необхідну високу технологічність виробництва. Усього у світі в 2006 році було зроблено більше 350 тис. тонн безшовних труб. Ключовими галузями, що формують попит на дану продукцію є нафтохімічна галузь, атомна й теплова енергетика, автомобілебудування, хімічне машинобудування та ін.
Найбільшим виробником даного виду труб є країни ЄС. На них доводиться більше третини від загальносвітового виробництва. При цьому ЄС є найбільшим споживачем і експортером даної продукції. Україна є нетто експортером трубної продукції. Роблячи більше 5% від загальносвітових обсягів, споживається усередині країни не більше 1% від глобального попиту. Єдиним виробником, що спеціалізується на даному виді трубної продукції є ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН» (таблиця 1.1) [1].
Таблиця 1.1 - Найбільші світові виробники за підсумками 2008 року
Компанія Країна Обсяг виробництва, тис. тонн Частка ринку
Sandvik Швеція 53,9 15,4 %
Tubacex Іспанія 49,8 14,2 %
Sumitomo Японія 47,3 13,5 %
DMV Германія 33,4 9,5 %
СЕНТРАВІС Україна 17,3 4,9 %
Разом TOP-5 201,7 57,5 %
Підприємство виробляє безшовні, нержавіючі труби з аустенітних, феритних, аустенитно-феритних марок сталі і нікелевих сплавів, які підрозділяються на чотири сегменти [1].
Основними сферами застосування безшовних труб є зони підвищеної
відповідальності, агресивні середовища, високі та надвисокі режими тиску і температур (таблиця 1.2).
Таблиця 1.2 - Види і основні характеристики труб ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕИН»
Сегмент труб Сфера застосування Спосіб виробництва Розміри
Труби загального призначення трубопроводи хімічної,
нафтохімічної промисловості гарячим пресуванням або
холоднокатані діаметр 4-168 мм, товщина стінки
4-20 мм, основні стандарти ДЕРЖСТАНДАРТ-9940, ДЕРЖСТАНДАРТ-9941, ASTM A312, DIN 17458 і ін.
Труби для котельного устаткування і високотемпературних бойлерів бойлери для енергетичної
промисловості, включаючи
атомну енергетику гарячим пресуванням або холоднокатані діаметр 30-80 мм, основні стандарти ТУ 14-3-55, ТУ-796, ТУ-197 і закордонних стандартів
ASTM A213, A312, A376, NF A49214, марки постійні з буквою "Н" для високотемпературних
застосувань
Обсяг виробництва труб в грошовому вимірі ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕИН» протягом 2003 - 2007 р.р. наведені в таблиці 1.3.
Загальний обсяг виробництва труб збільшився у 3,7 раза в 2007 році в порівнянні з 2004 роком і складає 154,6 млн. дол. США.
Таблиця 1.3 - Динаміка виробництва труб в грошовому вимірі протягом 2003-2007 гг., дол. США
Сегмент 2003 2004 2005 2006 2007 Разом
Труби для мехобробки – 42358 2237776 5938909 21645151 29864194
Котельні 16948964 14190911 13660476 27988010 40681207 113469568
Загального призначення 23281874 30205155 46540154 54020692 87731826 241779701
Труби для печей 1404404 1520210 3291282 4100288 4520436 14836620
Всього: 41635242 45958634 53435259 92047899 154578620 399950083
Динаміка середніх цін на основні види продукції що випускаються ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕИН» наведені в таблиці 1.4
Таблиця 1.4 - Динаміки середніх цін на основні види продукції
Сегмент 2003($/т) 2004($/т) 2005($/т) 2006($/т) 2007($/т)
Труби для мехобробки - 4 043 5 343 6 771 10 280
Котельні 7 049 7 550 9 574 10 920 16 527
Загального призначення 4 290 5 747 6 985 8 317 12 947
Труби для печей 6 802 9 890 10 008 13 609 19 031
1.2 Технологія виробництва труб методом пресування
Для пресування труб служать преси з механічним і гідравлічним приводом [2]. На рисунку 1.1 зображені механічні та гідравлічні преси
механічний гідравлічний
Рисунок 1.1 Механічний та гідравлічний прес.
Преси з механічним приводом - штранг-преси - вертикального типу операції прошивання заготовки й видавлювання труб здійснюються на одній і тій же установці. Гідравлічні преси можуть бути горизонтальними й вертикальними. При використанні горизонтальних гідравлічних пресів прошивання заготовки й видавлювання труб виконуються на самостійних пресових установках. Вертикальні преси вимагають значної висоти будинку, що здорожує їхню установку; пресовані труби при перекладі в горизонтальне положення по вигнутій ринві можуть викривлятися і вимагають виправлення. Тому горизонтальні преси щодо цього переважніше. У той же час на вертикальних пресах набагато простіше вирішуються питання центрування інструмента та рівномірного розподілу технологічного змащення.
Механічний привід пресів значно простіше гідравлічного, енергопостачання пресів цього типу завдяки наявності маховика більш заощадженіше та безпечніше, ніж енергопостачання гідравлікою високого тиску. При цьому маховик віддає тільки фактично необхідну для пресування енергію, тоді як у гідравлічних пресів потрібен надлишок зусилля пресування й неминучі втрати енергії при регулюванні зусилля преса [2]
Спорудження й експлуатація пресів з механічним приводом простіше, ніж гідравлічних, тому що при цьому не потрібні трубопроводи високого тиску й запірні вентилі, а управління роботою пресів здійснюється пневмодистрибуторами, муфтами перемикання й гальмами. Джерелом енергії механічних пресів є звичайний маховик, тоді як гідравлічні преси вимагають спорудження спеціальних насосно-акумуляторних станцій.
Треба, однак, відзначити ряд істотних недоліків механічних пресів:
а) змінна швидкість пресування, яка змінюється протягом циклу пресування від максимуму до нуля, що пов'язане із застосуванням кривошипно-шатунної передачі;
б) обмеження величини робочого ходу прес-штемпеля, величини зусилля пресування (максимум близько 1650 т і швидкості пресування (максимум 240 мм/с), обумовлене конструктивним виконанням і припустимими економічними витратами на устаткування преса;
в) обмеження маси заготовки (не більше 60 кг) і розмірів труб через обмеження величини робочого ходу, швидкості й зусилля пресування. Все це лімітує довжину труб і продуктивність установки.
Механічні преси звичайно використовують для виробництва труб з вуглецевої сталі круглого перетину або нескладних профілів.
Гідравлічні преси хоча й значно складніше механічних, але вільні від цих недоліків. У гідравлічних пресах максимальна швидкість пресування досягає 400 мм/сек і зберігається незмінної протягом усього робочого циклу.
Постійна швидкість пресування дозволяє одержувати на таких пресах труби майже з будь-яких сталей і сплавів, а застосування скляного змащення забезпечує високу якість готової продукції. У цих пресах зусилля пресування, величина робочого ходу й швидкість пресування не мають таких обмежень, як у механічних. Необхідне зусилля пресування залежить від поперечного переріза пресованої труби, опору деформації матеріалу при температурі пресування, співвідношення між перетином гільзи й труби і, нарешті, від тертя об стінки контейнера й матриці, що зростає зі збільшенням довжини заготовки. При підвищенні зусилля пресування на гідравлічних пресах можна застосовувати заготовку більшої маси, що приводить до росту продуктивності, обробляти матеріали з більш високим опором деформації або, збільшуючи ступінь деформації, виготовляти тонкостінні труби значно більшої довжини, ніж на механічних пресах [3].
Величина швидкості пресування в гідравлічному пресі залежить від того, який надлишок зусилля пресування є в порівнянні зі сталим зусиллям. Тільки при наявності такого надлишку пресування може відбуватися зі збільшеною швидкістю, прийнятої залежно від сортаменту труб. Звичайно швидкість виходу труби перебуває в межах від 3 до 10 м/с. Пластичні властивості сталі в умовах всебічного стиску дозволяють вести пресування і при більше високих швидкостях виходу труб. Однак, з огляду на вплив швидкості ковзання металу в матриці на утворення і схоронність мастильної плівки, швидкість пресування обмежують зазначеними вище межами.
Технологічний процес пресування труб складається з наступних основних технологічних операцій. На рисунку 1.2 зображена схема технологічного процесу пресування.
Рисунок 1.2 Технологічний процес пресування труб
Вихідним матеріалом для виробництва труб з вуглецевих, легованих і нержавіючих сталей звичайно служить кругла катана заготовка. Для виготовлення труб з малопластичних і труднодеформованих матеріалів і спеціальних сплавів використовують куту заготовку. У деяких випадках при виробництві труб з малопластичних сталей застосовують обточені й розточені гільзи, отриманні відцентрової виливки [3].
На сучасних трубопресових установках для масового виробництва труб з нержавіючих сталей вихідним матеріалом служить катана кругла заготовка і заготовка, отримана безперервним розливанням, переважно квадратного перетину із закругленими кутами.
Від того, як підготовлений метал до пресування, залежить якість зовнішньої й внутрішньої поверхні труб і їх різностінність, що, в остаточному підсумку, визначає вихід придатного й собівартість.
На підготовку металу до пресування не впливає спосіб одержання заготовок, вона визначається тільки подальшою технологією виробництва труб.
При виробництві труб на горизонтальних гідравлічних пресах можливі три варіанти технологічного процесу відповідно до складу устаткування й матеріалам пресуємих труб [4]:
1) прошивання суцільних заготовок на прошивних пресах і видав-лювання прошитих гільз у труби на екструзійних пресах;
2) експондіювання сверлених заготовок на прошивних або експондіющих пресах і видавлювання експондованих гільз у труби на екструзійних пресах;
3) видавлювання сверленних гільз у труби на екструзійних пресах.
За першим варіантом виготовляють труби з вуглецевих, низько- і середнелегованих сталей. При цьому катані (литі) штанги або заготовки, отриманні безперервним розливанням, піддають ретельному візуальному або ультразвуковому контролю, при необхідності ремонтують (тільки в поздовжньому напрямку), а потім ріжуть на заготовки необхідної довжини. Іноді катані штанги перед оглядом і ремонтом піддають травленню для більш повного виявлення дефектів. У сучасних цехах штанги ріжуть на заготовки здвоєними пилками холодного різання. Прошивання суцільних заготовок нержавіючих сталей застосовують у виняткових випадках при використанні кутої заготовки, що піддають суцільному обточуванню. Чистота обробки повинна бути такою, щоб слід від різця мав плавні переходи при глибині не більше 80 мк, а поверхня після обточування була б блискучою. Грубе обточування й гострі сліди від різця неминуче викликають зовнішні дефекти на трубах. Ремонт цих дефектів приводить до великих додаткових витрат і погіршує товарний вид труб. У ряді випадків труби взагалі не піддаються виправленню й бракуються. Крім обточування поверхні, один кінець всіх нержавіючих заготовок проточується на конус під кутом 45° довжиною 15-20 мм. Надалі при осаді й прошиванні цей кінець заготовки округляється й здобуває форму, що відповідає матриці екструзійного преса.
Суцільні нержавіючі заготовки варто прошивати голкою діаметром 100-120 мм, причому різностінність труб з таких гільз більше, ніж у випадку попереднього свердління заготовки й наступного подвійного їх експанді-ювання.
Другий варіант технології найбільше ширше застосовують при виробництві труб з нержавіючих, шарикопідшипникових і високолегованих сталей. По цьому варіанті суцільні куті або катані заготовки при діаметрі прошивних голок до 110-120мм свердлять, експондіюють, а потім видавлюють у труби.
Для підготовки заготовки в цьому випадку застосовують дві технологічні схеми.
Перша схема включає наступні операції:
а) розрізку штанг пилками в холодному стані на заготовки необхідної довжини;
б) центрування заготовок із переднього торця й чорнову проточку конусного поглиблення по центру заднього торця;
в) обточування поверхні заготовок, торцівку й зняття фаски на передньому кінці заготовок;
г) торцівку заднього кінця заготовок і чистову проточку конусних поглиблень на них;
д) наскрізне свердління заготовок по осі.
При виконанні операцій пункту «б» заготовку втримують від обертання спеціальними затискачами, а операції пункту «в» виконують при обертових заготовок, затиснутих гідравлічним центром. Заготовки із шарикопідшипникових сталей обточують за один прохід, а з нержавіючих і високолегованих - за два, використовуючи для цього відповідно чорнові й чистові різці, укріплені на поворотних супортах. При обточуванні заготовок максимальної довжини сумарне знімання металу звичайно розподіляється між п'ятьома різцями, у результаті чого досягається чистота обробки не менш шостого класу, що забезпечує високу якість зовнішньої поверхні труб після пресування. При виконанні операцій пункту «г» заготовку з одного кінця затискають обертовим гідравлічним патроном, а з іншого - трьома роликовими напрямними.
Друга схема підготовки заготовок складається з наступних операцій:
а) розрізки штанг пилками в холодному стані на заготовки необхідної довжини;
б) центрування й торцювання обох кінців заготовок, зняття фаски на передньому кінці й обточування поверхні на невеликій ділянці на задньому кінці заготовок;
в) обточування поверхні по всій довжині заготовок;
г) наскрізного свердління заготовок;
д) проточки конусного поглиблення по центру заготовок на їхньому задньому кінці.
При виконанні операцій пункту «б» заготовку обертають за допомогою спеціальної обойми. Під час обточування заготовок один їхній кінець затискають в обертовому гідравлічному патроні, а інший - гідравлічним центром. При обточуванні заготовок максимальної довжини знімання металу розподіляють на шість різців. Операцію пункту «д» виконують при необертовій заготовці, утримуваної двома затискачами.
Наскрізне свердління заготовок і наступне експандіювання забезпечують одержання труб з більше високою якістю внутрішньої поверхні й високою точністю розмірів.
Діаметр свердління заготовок, призначених для експандіювання, дорівнює 20—25 мм. Фаска, або закруглення переднього кінця заготовок, зменшує пікове навантаження при пресуванні труб, сприяє поліпшенню якості поверхні переднього кінця труб. Фаска виконується під кутом 45° шириною 20-25 мм або закруглюється радіусом такої ж величини.
Глибина конуса для змащення на задньому кінці заготовок становить 30-40 мм, а нахил його утворюючої до осі заготовок 33—35°. Щоб запобігти навуглецевування при нагріванні, заготовки з нержавіючих сталей після механічної обробки безпосередньо перед пресуванням знежирюють у розчині трихлоретилена.
По третьому варіанту технології, як правило, виготовляють труби із труднодеформованих і малопластичних сталей, нікелевих, титанових, молібденових, ванадієвих, вольфрамових, цирконієвих і інших сплавів, труби з нержавіючих і інших сталей при відсутності прошивних або експандуючих пресів, а також коли діаметр голок на екструзійному пресі не повинен перевищувати 60-65 мм. У всіх цих випадках сверлені гільзи видавлюють у труби тільки на екструзійних пресах. При цьому діаметр свердління заготовок повинен бути на 3-5 мм більше діаметра голки екструзійного преса. Заготовки до пресування підготовляють так само, як і при другому варіанті технології, однак фаску на передніх кінцях заготовок роблять тільки радіусом 20-25 мм, а на задніх кінцях заготовки замість конусного поглиблення проточують циліндричне поглиблення діаметром 30-40 мм, у якого знімають фаску під кутом 45° або закруглюють краї, щоб полегшити введення голки усередину сверленої заготовки. Крім відзначених варіантів підготовки заготовок до пресування, іноді застосовують також обточування заготовок у штангах перед розрізкою пилками.
Розрізану заготовку оглядають, при необхідності ремонтують переносними шліфувальними колами, потім знімають фаску з переднього кінця, обробляють на задньому торці конус під експондіювання й піддають заготовку наскрізному свердлінню. Продуктивність пил холодного різання залежить головним чином від перетину й матеріалу заготовок, а також від рівня механізації й автоматизації роботи.
Вибір нагрівальних пристроїв для нагрівання заготовок перед прошиванням і експондіюванням визначається сортаментом і обсягом виробництва трубопресових установок. При масовому виготовленні труб з вуглецевих і легованих сталей, з річним обсягом виробництва 200000- 250000 т, для цієї мети використовують газові кільцеві печі з наступним гідрозбивом окалини. Щоб зменшити окалиноутворення, нагрівання іноді ведуть в атмосфері продуктів неповного згоряння газу або застосовують попереднє нагрівання в газовій кільцевій печі до 700—850°С с наступним остаточним нагріванням у прохідних горизонтальних індукційних печах і гідросбивом окалини. У виробництві труб з нержавіючих і високолегованих сталей і різних сплавів заготовки нагрівають у низькочастотних індукційних печах горизонтального типу.
Висновок розділу
В даному розділі розглянуто технічне виробництво труб методом пресування Для пресування служать преси з механічним і гідравлічним приводом
Механічний привід пресів значно простіше гідравлічного, енергопостачання пресів цього типу завдяки наявності маховика більш заощадженіше та безпечніше, ніж енергопостачання гідравлікою високого тиску.
Гідравлічні преси хоча й значно складніше механічних, але вільні від цих недоліків. У гідравлічних пресах максимальна швидкість пресування досягає 400 мм/сек і зберігається незмінної протягом усього робочого циклу
Як відомо, методом гарячого пресування виробляють переважно труби з легованих і високолегованих сталей і сплавів, що мають низьку пластичність.
На підставі вищевикладеного, можна сказати, що розробка нових режимів пресування, що забезпечують підвищення якості зовнішньої поверхнь.
2 ОСНОВНА ЧАСТИНА
2.1 Технологія виробництва безшовних труб з нержавіючих сталей ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН»
Завод складається із двох основних цехів - трубопресового (ТПЦ) для виробництва горячедеформованих труб і трубоволочільного (ТВЦ) для виробництва холоднодеформованих труб.
Всі виробничі процеси регламентовані технологічними інструкціями, маршрутами прокатки, нормалями на інструмент. У технологічних інструкціях застережені крапки і методи контролю як технологічного процесу, так і самої продукції [4].
2.11 Виробництво нержавіючих труб гарячим пресуванням
У ТПЦ виготовлюються труби діаметром 57-168 мм із товщиною стінки 4-20 мм. Виробничі потужності цеху становлять дві пресові лінії. Одна з них у даний момент законсервована, друга лінія, до складу якої входять прошивний прес зусиллям 1000 тонн і профільний прес зусиллям 3150 тонн, працює по чотирьохбригадному безперервному графіку роботи.
ТПЦ виготовляє як товарні горячедеформовані труби, так і передільні для наступної холодної прокатки. Перед завданням заготовки у виробництво її зважують і здійснюють вхідний контроль, оцінюється якість поверхні й хімічний склад на відповідність технічної документації. На підставі отриманих результатів відділ технічного контролю (ВТК) виписує сертифікат придатності, після чого заготовка подається у виробництво.
Заготовку ріжуть на довжини 360-670 мм, для підвищення точності параметрів майбутньої труби свердлять отвори діаметром 27 і 50 мм, виконують вхідний конус, з переднього кінця знімають фаску. Заготовка надходить на прес. В індукційній печі відбувається нагрівання заготовки до необхідної температури й експондіювання (прошивання): у просвердлений отвір вводять конічне оправлення, у результаті чого заготовка збільшується по зовнішньому і внутрішньому діаметрі й довжині - відбувається формування гільзи.
Отримана гільза підігрівається в індукційній печі й подається на вісь трубопрофільного преса. Перед кожною операцією прошивання і пресування на внутрішню й зовнішню поверхні заготовки наноситься захисна склозмазка. Пресування труб на трубопрофільном пресі виконується в один прохід з постійною швидкістю. Труби з аустенітних марок сталі охолоджуються у ванні із проточною водою: процес охолодження фіксує механічні властивості металу, сприяє зменшенню браку по мiжкристалічній корозії. Інші труби направляються на охолоджувальний стіл для так званого охолодження на повітрі.
Після охолодження труби надходять на ділянку хімічної обробки: у лужних і кислотних ваннах з поверхні труб віддаляється шар склозмазки й окалини. Труби правляться, виконується обрізка кінців, первинний огляд. При виявленні дефектів поверхня труб ремонтується шляхом місцевого шліфування.
ВТК виконує попередній візуальний контроль. Остаточний контроль якості труб здійснюється на установках неруйнуючого контролю - УЗК і ТВК.
Товарні труби формуються в гексагональні пакети, упаковуються у фірмову поліетиленову плівку й перев'язуються пластиковою або металевою стрічкою. Контролери ВТК оглядають упакування й виписують сертифікат. Передільні труби передаються в трубоволочильний цех для подальших технологічних операцій [5].
На рисунку 1.2 надана схема технологічного процесу пресування нержавіючих труб (ТПЦ).
Рисунку 1.2 - Схема технологічного процесу пресування нержавіючих труб (ТПЦ)
Робота з поліпшення якості поверхні починається з контролю якості трубної заготовки й спрямована на те, щоб не зіпсувати трубу в процесі численних технологічних операцій. На якість поверхні труби впливають кілька факторів: емульсії й масла, використані при пресуванні, і способи їхнього видалення, справність інструмента й устаткування, якість води, який промиваються труби на останній стадії переділу, якість поверхні столів і стелажів для операцій контролю, сушіння й упакування труб і інші. Обробка поверхні дозволяє видалити дефекти й знизити рівень шорсткості, які присутні на будь-якій трубі [5].
2.3 Пресувальний інструмент
Пресовий інструмент можна підрозділити на 2 групи. До першої групи відносяться інструменти що мають безпосереднє зіткнення з пресованим металом(матриці, прес-шайби, внутрішні втулки контейнерів, прошивні голки і матрицетримачі). До другої групи відноситься інструмент що не має безпосереднього зіткнення з пресованим металом, який містить для передачі зусилля) шплінтони, голкотримачи, перехідні патрони, контейнери, проміжні втулки контейнерів, наполегливі кільця[6].
2.3.1 Матеріали, що використовються для пресового інструменту
Матеріали, призначені для виготовлення пресового інструменту, повинні володіти підвищеною міцністю при високих температурах, високим опором термічній втомі, стійкістю проти стирання.
Вживані до теперішнього часу стали для крупнопрессового інструменту( контейнерів, внутрішніх втулок, матрицетримачів) або схильні до зниження механічних властивостей при високих температурах (стали марок 5ХНВ, 4ХНВ, 35ХНЗВФ, 38ХМОА і ін.), або, володіючи підвищеною міцністю (стали марок 3Х2В8, 4Х8В2). Вживання сталей вказаних марок забезпечує з різних причин досить стійкості пресового інструменту і не можуть задовольняти сучасним вимогам виробництва, особливо при пресуванні труб з металів і сплавів, що важко деформуються[6].
Таблиця 1.1- Хімічні властивості сталей для пресованого інструменту %
МАРКА СТАЛІ С Mn Si S и Р не более Cr Ni W Mo V
4ХНВ 0,35-0,45 0,30-0,60 <0,35 0,030 1,2-1,5 3,8-4,5 0,5-1,0 _ _
35ХН3ВФА ~0,37 ~0,39 ~0,25 0,030 ~1,1 3,0-3,7 0,2-0,65 _ _
3Х2В8 0,30-0,40 0,20-0,40 <0,35 0,030 2,2-2,7 _ 7,5-9,0 _ 0,20-0,50
4ХВ2С 0,35-0,41 0,20-0,40 0,60-0,90 0,030 1,0-1,3 _ 2,0-2,5 _ _
4Х8В2 0,35-0,40 0,20-0,40 0,35 0,030 7,0-9,0 <0,30 2,0-3,0 _ _
3ХВ4СФ 0,20-0,30 0,40-0,60 0,40-0,60 0,030 2,8-3,2 <0,35 1,0-1,5 _ 0,50-0,80
ЭИ955 0,40-0,50 0,20-0,40 <0,35 0,030 2,8-3,2 <0,35 1,0-1,5 _ 0,50-0,80
Найбільш поширеними марками сталей для виготовлення мелкопрессового інструменту (матриць, пресу-шайб, прошивні голок) є 3Х2В8, 4Х8В2б 4ХВ2С.
2.3.2 Конструкція пресового інструмента
Внутрішні (робочі) втулки контейнера працюють на стирання і на розрив при високих температурах, тому їх виготовляють з найбільш жароміцних сталей марок 3ХВ4СФ, 4ХНВ, 5ХНВ, 35ХН3ВФ, Окрім жароміцності матеріалу втулки повинні мати високу пластичність. При виготовленні внутрішніх втулок для горизонтальних пресів найбільш високі вимоги відносно точності пред'являють до робочих конусів
Матриці працюють у важких температурних умовах, випробовуючи при цьому високий питомий тиск, і виходять з ладу по наступних причинах: [9]
1) зім'ятя кромок робочого поясочка матриці(або радіальних переходів матриць);
2) поступове запливання робочого поясочка матриці із-за переміщення металу з робочої поверхні матриці (конуса або плоскості) до робочого поясочку: у цьому випадки зменшується розміри очка матриці;
3) утворення тріщин і сітки розпалу на робочій поверхні і на робочомупоясочку матриці;
4) налипання металу на робочу поверхню матриці;
5) механічне пошкодження матриці;
2.3.3 Матріци
Матриці за формою внутрішньої(робочою) плоскості діляться на:
1. плоскі
2. конічні
3. радіальні.
Рисунок 1.1 Матриці: а- плоска; б- конічна; в- радіальна;
Плоскі матриці застосовуються при одночасному пресуванні декількох прутков і профілів, у тому числі і складних порожнистих профілів. Крім того, вживання плоских матриць інколи визначається способом відділення пресс-залишку.
Конічні матриці покращують умови перебігу металу і зменшують посилення пресування.
Радіальні матриці застосовуються в основному при пресуванні металів і сплавів, що мають підвищену схильність до налипання на інструмент[10].
2.3.4 Прес-шайби
Залежно від вигляду пресованих виробів прес-шайби виготовляються з отворами для прошивної голки(трубні) і без отвору (лозини).
Прес-шайби виготовляються з буртиком і без буртика. Прес-шайби з буртиком виготовляються в більшості випадків для пресування металів з сорочкою. Буртик покращує умови відділення пресу-шайби від сорочки і пресс-остатка.
Прес-шайби виготовляються плоскими і конічними (рисунок 1.2 ) При пресуванні з сорочкою діаметр прес-шайб на подвійну товщину сорочки (2,5-3,0 мм).На Рисунку 1.2 зображена Прес-шайба.
а б
Рисунок 1.2 Прес - шайби
2.3.4 Голки
Голки по своїй конструкції можна розділити на дві групи: звичайні (прості) і комбіновані. Найбільш поширеними є звичайні голки з конічною робочою частиною (Рисунок 1.3 ). Проте ці голки розрізняються за способом їх кріплення. [9]
а – різьбове кріплення конусної голки(D1-d2=0.5-1.2 мм);
б – кріплення накидною гайкою;
Рисунок 1.3 ¬¬– Прошивні голки
Робочу частину голки зазвичай роблять конічною. Величина конуса зростає із збільшенням діаметру голки і складає від 0,5 до 1,2 мм. При цьому розміри внутрішнього отвору труби, що калібрується голкою, не повинні виходити зі встановлені допуски по всій довжині труби.
2.3 Вплив технологічних факторів та інструменту на якість труб
Розвиток процесу пресування привів до необхідності визначення вимог до вихідної заготовки (гільзи). У зв'язку із цим у роботі був досліджений вплив калібрування матриці, стану поверхні, геометрії й форми торця гільз на якість пресованих труб. [11]
Кожна операція існуючої технології породжує в проміжному продукті відомі недосконалості: несиметричне нагрівання, ексцентричне центрування, різновелику овализацію, поперечну й поздовжню різностінність гільз, відхилення середньої товщини стінки, як у партії труб, так і на окремій трубі в поздовжньому напрямку, низька якість зовнішньої поверхні. При цьому кожний з перерахованих факторів, породжений декількома причинами, у складній сукупності визначає підсумкову форму і якість поверхонь готової труби[13].
Вплив калібрування матриці і форми торця гільзи на якість труб оцінимо на підставі проведених досліджень [6], при застосуванні плоско-конусних матриць (рисунок 2.1, а) з висотою паска, що калібрує, 5; 10 і 15 мм і радіусом закруглення робочої крайки відповідно 15; 10 і 5 мм, а також конічних матриць із кутом вхідного конуса α, рівним 135 і 120° (рисунок 2.1, б). У дослідах використовували гільзи із плоским переднім торцем і із закругленням крайки радіусом 15 і 20 мм, з фаскою 10х45°, а також гільзи із заточенням переднього торця під кутом 135; 120 і 90°.
Торець скляної шайби, що прилягає до матриці, виконувався за формою матриці, а торець, що контактує в процесі пресування з металом - за формою торця гільзи. На рисунку 2.1 зображено матриці трубо профільного прессу.
а – плоско-конусна; б – конусна
Рисунок 2.1 - Матриці трубопрофільного преса
По якості зовнішньої поверхні труб кращі результати одержали при пресуванні гільз із крайкою, закругленої радіусом 20 мм на плоско-конічній матриці з висотою паска, що калібрує 10 мм і радіусом на робочій крайці, рівним 10 мм, у сполученні зі склошайбою.
При пресуванні на конічних матрицях помітного впливу на якість поверхні труб різні сполучення форм торця гільзи й склошайби не зробили. Трохи покращилася якість поверхні труб при використанні гільз із конічним торцем (α=135°) і склошайби, форма, якої представлена на рисунку 2.2, а.
Рисунок 2.2 - Різні конфігурації (а - д) скляних шайб, застосованих при дослідженні.
Встановлено, що застосовувати конусні матриці й гільзи з переднім торцем під кутом 90° не треба через різке подстужувания його кромок, що приводить до значного підвищення зусилля пресування. [15]
Пресування труб на плоско-конічній матриці показало, що при застосуванні скляного змащення значний вплив на якість поверхні робить величина плоскої ділянки (регулююча товщину мастильної плівки), що повинна бути в межах 20—25 мм. Забезпечити це можна підбором відповідного розміру вихідної заготовки й частково радіусом закруглення робочої кромки кільця матриці.
Для визначення впливу якості зовнішньої поверхні гільз на якість поверхні пресованих труб використовували гільзи з різною чистотою поверхні (із грубими слідами різця й обточеними до чистоти 3; 4 і 6-го класу). Пресування труб розміром 108х5 мм проводили на плоско-конічних матрицях і склосмазках в'язкістю 115— 260 і 550—1300 пз в інтервалі температур пресування. Змащення на матрицю подавали у вигляді шайб товщиною 10—12 мм, виготовлених зі склопорошка фракції 0,4—0,8 мм [6].
Труби, виготовлені із заготовок із грубими слідами різця й ремонту, незалежно від застосовуваного змащення мали дефекти на поверхні[7]
а — із грубою зовнішньою поверхнею; б. д — із чистотою поверхні класу 3; в, е, і г, ж -те ж, класу 4 і класи 6 (при пресуванні труб з гільз б, в, г застосовували скло змащення в'язкістю 115— 200 пз, а з д, е, ж — в'язкістю 550—1300 пз; у системі СІ 1 пз = 0,1 н.с/м2
Рисунок 2.3 - Макроструктура зовнішньої поверхні труб, отриманих з гільз.
З підвищенням чистоти обробки вихідної заготовки якість поверхні гільз, а відповідно й труб помітно поліпшується (рисунок 2.3, б - г).
Кращі по чистоті зовнішньої поверхні труби одержали при пресуванні на змащенні з високою в'язкістю (550— 1300 пз), при цьому з гільз із чистотою поверхні 3-го класу отримані труби з більше якісною поверхнею (рисунок 2.3, д), ніж з гільз із чистотою обробки 6-го класу при застосуванні змащення з низькою в'язкістю (рисунок 2.3,г). Таким чином, для одержання труб з високою якістю поверхні необхідно застосовувати гільзи із чистотою обробки поверхні 4÷6-го класу (рисунок 2.3, е, ж).
Отже, висока якість пресованих труб з високолегованих сталей забезпечується при використанні гільз із чистотою обробленої поверхні не нижче 4-го класу. Один з торців гільзи повинен бути закруглений радіусом приблизно 20 мм.
Крім якості поверхні, іншим важливим параметром пресованих труб є різностінність.
На горячепресованих трубах спостерігається складний взаємозв'язок поперечної й поздовжньої різностінністю.
Погрішності товщини стінки труб, одержуваних прессуванням, є додатковим чинником, що впливає на відхилення стінки готових труб. У результаті деформування стінки на останньому агрегаті відхилення її товщини є складною сукупністю вихідних величин і тих значень погрішностей, які властиві процесу остаточного формування товщини стінки. Тому основним напрямком зниження різностінністі на готових трубах будемо вважати зниження відносної поперечної різностінністі гільз шляхом забезпечення оптимальних умов пресування.
Розглянемо вплив поперечної й поздовжньої різностінністі гільз на готових трубах на прикладі труб розміром 89х5 і 89х9 мм [8].
Згідно даним описаним в [6], дослідження проводили на гільзах з різностінністю 1÷2; 3÷4 і 5÷6 мм. Після пресування робили виміри товщини стінки кінців труб. Аналіз отриманих даних показав, що різностінність. передніх кінців вище, ніж задніх (рисунок 2.4, А), а з підвищенням ступеня деформації збільшується абсолютне вирівнювання товщини стінки (рисунок 2.4, Б); відносна різностінність виявилася трохи вище на тонкостінних трубах (рисунок 2.4, В).
Кількість
А - з товщиною стінки 9 мм (а, б и в - передній кінець, різностінність відповідно 1÷2; 3÷4 і 5÷6 мм; г, д и е - задній кінець, різностінність відповідно такаж); Б - передніх кінців (а' і б'-товщина труб 9 мм, різностінність гільз 1÷2; 3÷4 мм; в' і г'- теж, для товщини стінки 5 мм); В - відносна» для передніх кінців (а", б" і в"- товщина стінки 9 мм, різностінність гільз 1÷2; 3÷4 і 5÷6 мм; г", д" і е"- товщина стінки 5 мм і відповідна різностінність гільз)
Рисунок 2.4 - Відносна різностінність
Таким чином, при загальній низькій якості труб за геометричними розмірами при пресуванні тонкостінних труб з гільз із високої різностінністю (5÷6мм) спостерігалося більш значне абсолютне вирівнювання ексцентричності. Пояснюється це тим, що при осаді гільзи й заповненню металом зазорів між гільзою й інструментом відбувається редукування кінця гільзи у вхідному конусі матриці. При цьому в результаті підвищеної тангенціальної деформації на ділянці з більше тонкою стінкою товщина стінки трохи вирівнюється.
У процесі витікання металу виникають додаткові напруги, що діють на оправлення в радіальному напрямку й прагнучі встановити її концентрично щодо осі пресування. Величина цих напруг залежить від ряду факторів.
2.3 Розрахунок зусилля пресування на прессі зусиллям 3150 Н
Вихідні данні, умовні позначення, які використовуються при розрахунку таблиці пресування.
- довжина гільзи після прошивного преса, мм;
- внутрішній діаметр гільзи, мм; dT
- діаметр підпресованої гільзи, мм; D.Г.П.
- зовнішній діаметр гільзи в гарячому стані, мм;
- довжина гільзи в контейнері після підпресовки, мм;
- діаметр накінцівника верхньої голки прошивного преса, мм;
- зовнішній діаметр гільзи після прошивного пресу, мм;
- зовній діаметр ігли прошивного преса, мм;
- внутрішній діаметр ігли прошивного преса, мм;
- діаметр сверлення в заготовці, мм;
- внутрішній діаметр відрізного кільця, мм;
- діаметр заготовки у холодному стані, мм;
- довжина заготовки у гарячому стані, мм;
- довжина заготовки в холодному стані, мм;
діаметр труби в холодному стані, мм; =95
- внутрішній діаметр матричного кільця, мм;
- діаметр ігли профільного преса, мм;
- товщина стінки труби, мм; =10
- приблизне значення внутрішнього діаметра втулки контейнера, мм;
- внутрішній діаметр втулки контейнера, мм;
- ориєнтовано прийнятий коефіцієнт витягання;
- фактичний коефіцієнт витягання;
- діаметр втулки прошивного преса, мм;
- зовнішній діаметр пресшайби, мм;
- внутрішній діаметр пресшайби, мм;
- зовнішній діаметр пресштемпеля, мм;
- внутрішній діаметр пресштемпеля, мм;
- довжина труби після обрізки технологічної обрізі, мм;
Розрахунок таблиці пресування в умовах ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН»
В основу розрахунку покладено:
1) загальне зусилля пресування не повинно перевищувати 31,5 МН;
2) максимальний коефіцієнт витяганняне повинен перевищувати:
при прошивці - пр<1,6 і при пресуванні прес<25.
Вихідні данні:
Дт*Sт = 93*9.5
Марка сталі - 08Х18Н10Т.
Розрахунок.
1 Трубопрофільний прес.
1.1 Визначаємо внутрішній діаметр кільця.
1.1
Приймаємо:
- зовнішній діаметр труби у холодному стані, мм;
1,016 - коеф. лінійного розширення при нагріванні заготовки;
0,2 - товщина шару змазки, мм.
1.2 Визначаємо діаметр голки.
1.2
Де ST- товщина стінки труби, мм.
1.3 Визначаємо внутрішній діаметр втулки контейнера.
1.3
де - орієнтовно прийнятий коеф. витягання.
приймаємо: стандартний розмір втулки.
1.4 Фактичний коеф. витягання визначається по формулі:
1.4
1.5
де - зовнішній діаметр підпресованої гільзи, мм;
2 мм - товщина шару технологічної змазки.
1.5 Виконується перевірочний розрахунок зусилля, яке розвива прес.
1.6
де М - потужність преса, МН;
- необхідний питомий тиск в контейнері, = 600...700 МПа для сталей
типу 12Х18Н10Т.
У випадку, якщо зусилля пресування будуть більше М, то необхідно перейти на робочу втулку меньшого діаметра.
1.6 Розрахунок максимального зусиля пресування виконується по формулі Ж. Сежурне:
1.7
1.8
де - дійсний опір деформації, МПа ;
f - коеф. терття на контактній поверхні метал - інструмент, f =0,015...0,025;
- довжина гільзи в контейнері після підпресовки, м;
- величина патрубка, відрізаємого з пресзалишком, = 0,6 м;
- величина технологічної обрізі, = 0,15...0,7 м;
- товщина пресзалишка, = 0,015...0,025 м;
- довжина труби після обрізки кінців, м.
1.7 Визначення розмірів гільзи в гарячому стані.
1.7.1 Зовнішній діаметр гільзи:
1.9
де 4...15 - для ігл до 90 мм, мм;
6...15 - для ігл більше 100 мм, мм.
1.7.3 Довжина гільзи після прошивного преса:
2.0
2.1
де - зовнішній діаметр гільзи псля прошивного преса, без урахування змазки, мм;
2 мм - товщина шару технологічної змазки.
Примітка: max довжина гільзи не більш ніж 630 мм на пресі зусиллям 16,0 МН і 670 мм на пресі зусиллям 31,5 МН. Якщо довжина перевищує max, то потрібно взяти втулку більшого діаметра.
1.8 Зовнішній діаметр пресшайби дорівнює:
2.2
де 0,5...2,0 - тепловий зазор між втулкою контейнера і пресшайбою, мм.
1.9 Внутрішній діаметр пресшайби:
2.3
де 1,5...2,0 - тепловий зазор між втулкою контейнера і пресшайбою, мм.
1.10 Довжина внутрішньої втулки контейнера трубопрофільного преса незалежно від його конструкції повинна бути на 30 мм більша max довжини гільзи.
1.11 Довжину пресштемпеля вибирають більшою за max довжину гільзи на 175 мм.
1.12 Зовнішній діаметр пресштемпеля обирають меньше діаметра втулки контейнера на велечину П:
Дк, мм до 200 від 201 до 250 від 251 до 350
П, мм 5 6 8
2.4
1.13 Внутрішній діаметр пресштемпеля обирають на 3...5 мм більше max діаметра ігли або іглотримателя.
2.5
де - зовнішній діаметр іглотримателя, мм.
1.14 Для невеликих партій труб дозволяється використовувати пресштемпеля з більшими зазорами.
1.15 Після вибору розмірів пресштемпеля необхідно перевірити напруження у ньому, які виникають при max навантаженнях:
2.6
де - напруження і дорівнюють 1200 МПа.
Примітка: при пресуванні труб використовуються пресштемпелі із сталей марок 4Х5В2ФС і 4Х5МФС
Висновки розділу
В цьому розділі я розглянув технологію виробництва пресованих труб з нержавіючих сталей ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН», та вплив різних технологічних факторів на якість труб. Розглянув пресувальний інструмент.
Пресовий інструмент можна підрозділити на 2 групи. До першої групи відносяться інструменти, що мають безпосереднє зіткнення з пресованим металом (матриці, прес-шайби, внутрішні втулки контейнерів, прошивні голки і матрицетримачі). До другої групи відноситься інструмент що не має безпосереднього зіткнення з пресованим металом, який містить для передачі зусилля) шплінтони, голкотримачи, перехідні патрони, контейнери, проміжні втулки контейнерів, наполегливі кільця.
Проведенний розрахунок зусилля пресування.
3 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
3.1 Техніко-економічна характеристика підприємства
В економічній частині розглянемо головні економічні показники використання технології пресування труб на прикладі проекту на ЗАО «Сентравис Продакшн Юкрейн», який розташований в місті Нікополь, Україна. Для цього розробимо проект технології виробництва, використовуючи програму MSProject, та проаналізуємо його.
Цех призначений для виробництва труб в обсязі 20 тис. тонн на рік.
3.2 Розробка проекту технології виробництва труб з нержавіющіх сталі шляхом пресування MSProject
На основі розглянутих даних щодо технології виробництва пресованих труб на ЗАО «Сентравіс Продакшн Юкрейн», розглянутих в аналітичній частині, розробляємо проект технології виробництва в програмі MSProject. Для цього на основі технологічної схеми складаємо перелік основних операцій виробництва, або задач, та будуємо діаграму Ганта для визначення зв’язків між операціями. Розділяємо усі задачі на сумарні або прості, призначаємо час тривання кожної операції (таблиця 3.1).
Таблиця 3.1 – Діаграма Ганта технології виробництва труб методом пресування
Продовження таблиці 3.1
Наступним кроком є складання переліку трудових ресурсів (обладнання, працівники) та матеріальних ресурсів (паливо, електроенергія та ін.), що використовуються в технології, та призначення їх на відповідні операції (таблиця 3.2).
На всі ресурси призначається пропорційне нарахування та 24 годинний календар.
Таблиця 3.2 – Лист ресурсів
3.3 Аналіз проекту з виробництва пресованих труб
3.3.1 Аналіз використання трудових та матеріальних ресурсів проекту виробництва
Для проведення аналізу використання трудових та матеріальних ресурсів використовуємо програму MS Excel.
Будуємо кругову діаграму, яка зображує частку витрат на кожен матеріальний ресурс у співвідношенні до готової продукції в гривнях (рисунок 3.1).
З таблиці 3.1 визначаємо загальні витрати на виробництво, що становлять 66 398,68 грн/т.
Рисунок 3.1 - Діаграма співвідношення витрат матеріальних ресурсів
З діаграми видно, що найдорожчим матеріальним ресурсом у технології є заготовка, а найдешевшим – змазка.
Будуємо кругову діаграму, яка зображує співвідношення витрат трудових ресурсів (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 Діаграма співвідношення витрат трудових ресурсів
З рисуноку 3.2 видно, що найдорожчим є адміністративний працівник, «Начальник зміни», а найдешевшими трудовими ресурсами є виробничі робітники, такі як «Різноробочий», «Маркировщик».
Будуємо кругову діаграму, яка зображує відношення тривалості використання трудових ресурсів до загального часу тривалості проекту (рисунок 3.3)
Рисунок 3.3 - Діаграма відношення тривалості використання трудових ресурсів до загального часу тривалості проекту
З рисуноку 3.3 видно, що найбільша тривалість роботи приходиться на такі трудові ресурси що відповідають адміністративним працівникам та працівникам, що відповідають за виконання робіт, так як вони призначені на весь проект, а не на окремі операції
3.3.2 Аналіз структури витрат проекту виробництва
Для проведення аналізу витрат ресурсів на операції технології пресування труб, розділяємо усі витрати на постійні (не залежать від зміни об’єму виробництва) та на змінні (змінюються із зміною об’єму виробництва) (таблиця 3.3).
Таблиця 3.3 – Розподіл ресурсів на постійні та змінні
Тип ресурсу Найменування ресурсу Тип витрат
Трудовий Начальник зміни змінні
Трудовий Контролер ОТК змінні
Трудовий Резчик змінні
Трудовий Эксперт змінні
Трудовий Сверлиний станок змінні
Трудовий Оператор сверлильного станка змінні
Трудовий Токарь змінні
Трудовий Термист змінні
Трудовий Контролер змінні
Трудовий Маркировщик змінні
Трудовий Різнорабочий змінні
Трудовий Оператор правильной машини змінні
Матеріальний Заготовка постійні
Матеріальний Енергоресурси постійні
Матеріальний Змазка постійні
Матеріальний Вода постійні
Все обладнання використане в даній технології можливо віднести до статті «Амортизація» яка відноситься до змінних витрат.
Визначаємо три найдорожчі операції, які використовуються в даній технології (таблиця.3.4).
Таблиця 3.4 – Найдорожчі операції
Назва операції Вартість на 1 тонну
Підготовка заготовки 65 170,67
Контроль ОТК 303,67
Отделка заготовки 40 75грн
Найдорожчими операціями є «Прийом на ОТК», «Прошивка» та «Обробка заготовки». Дані операції є найдорожчими, тому що на них призначені найдорожчі матеріальні ресурси, такі як трубна заготовка, вода та інші.
Визначаємо найдовші операції, які використовуються за даною технологією, враховуючи вартість призначених ресурсів(таблиця.3.5).
Таблиця 3.5 – Найдовші операції
Назва операції Тривалість
Прийом ОТК 11 ч
Підготовка заготовки 2,03ч
Обробка заготовки 1,03ч
Найдовшими операціями є «Прийом ОТК», «Підготовка заготовки» та «Обробка заготовки».
3.3.3 Аналіз шляхів підвищення економічної ефективності виробництва
Підвищення економічної ефективності виробництва пропонується досягти шляхом зостосування нового мастила при гарячому пресуванні труб з неіржавіючих сталей і сплавів. Мастило містить, мас. %:
• глинозем 0,1-5,
• кремнезем 0,1-5,
• плавиковий шпат 0,1-5,
• бура 0,1-35,
• егирін-діопсидовий концентрат - останнє.
Технічний результат - підвищення стійкості інструменту в 1,4 разу, поліпшення якості труб, виключення налипання мастила на інструмент..
Данне мастило наноситься одночасно в трьох крапках: змазочна шайба на матріцю, мастило на внутренію поверхню гільзі, мастило довкола бічної поверхні заготовки.
Сумарні витрати на інструмент складають 98,58 грн/т. При використанні даного мастила витрати знизяться до 70,36 грн/т. Економія складає 28,22 грн/т. При готовій продуктивності 17,5 тис/т. Річна економія складе 493,85 тис/грн на рік.
4 ОХОРОНА ПРАЦІ
Охорона праці - система забезпечення безпеки життя й здоров'я працівників у процесі трудової діяльності, що включає правові, соціально-економічні, організаційно-технічні, санітарно-гігієнічні, лікувально-профілактичні, реабілітаційні й інші заходи. Основні принципи державної політики в галузі охорони праці, а також норми й вимоги по охороні праці; закріплені в законодавстві про працю ("Закон про охорону праці", Кзпп, "Загальні правила безпеки для підприємств і організацій металургійної промисловості" і т.д.), нормам і правилам промислової санітарії, техніці безпеки, а також протипожежній профілактиці.
Метою охорони праці є науковий аналіз умов праці, технологічних процесів, апаратури й обладнання з погляду можливості виникнення появи небезпечних факторів, виділення шкідливих виробничих речовин. На основі такого аналізу визначаються небезпечні ділянки виробництва, можливі аварійні ситуації й розробляються заходи щодо їхнього усунення або обмеження наслідків.
4.1 Аналіз умов праці
Технологія пресування є новою та досить складною щодо описання її зі сторони охорони праці, тому в даному розглядаємо ту частину, що стосується прокатки смуги на листопрокатному стані. Пресування відбувається на території прокатного цеху (ТПЦ).
Пресс розташований безпосередньо за нагрівальними печами, представляє собою закриту неопалювану будівлю з кроком колон 12,0 м, складається з 3-х прольотів: пічне, станове, та склад готової продукції. Довжина ПЦ складає 798 м, (де 200 м займає тільки тунельна піч) и шириною 86 м.
Санітарно-захисна зона для цеху 50м (клас 5).
Технологічну схему можна описати таким основним обладнанням: методична піч, безперервна чорнова група клітей, безперервна чистова група клітей, ділянка змотування, огляду, зважування, маркування і обв'язки рулонів, склад готової продукції, обслуговуюче та допоміжне обладнання.
Загальна маса встановлюваного технологічного обладнання з урахуванням рольгангів тунельної печі та підігріваючого рольгангу ~ 10860 т.
Відповідно до ДСН 3.3.6.042-99 робота в пресувального цеху відноситься до категорії середньої тяжкості (II б), так як до категорії II б належать роботи, що виконуються стоячи, пов'язані з ходінням, переміщенням невеликих (до 10 кг) вантажів та супроводжуються помірним фізичним напруженням, при цьому витрати енергії дорівнюють 233 - 290 Вт (201-250 ккал/рік.).
Таблиця 1.1 - Оптимальні величини температури, відносної вологості та швидкості руху повітря в робочій зоні виробничих приміщень для робіт категорії середньої тяжкості (II б).
Період року Категорія робіт Температури повітря Відносна вологість Швидкість руху повітря, м/с
Холодний період Середньої тяжкості (II б) 17 - 19 60 - 40 0,2
Теплий період Середньої тяжкості (II б) 20 - 22 60 - 40 0,3
Небезпечні та шкідливі виробничі чинники у пресувальному цеху:
Тепловиділення від працюючого технологічного обладнання та розплавлених матеріалів (основними джерелами тепла є нагріті заготовки, тунельна піч та підігріваємий рольганг), не перевищує 140Вт/м2 по ГОСТ 12.1.005-88; []
Шум від працюючого обладнання і технологічних процесів. Джерелами шуму є: робота пресувальних клітей та електроприводів, систем гідросбиву, транспортування прокату по рольгангу, різка смуг та ін., рівень шуму на робочих майданчиках не перевищує нормативний - 80дБА, а рівень шуму на робочих місцях операторів не перевищує 65дБА, що забезпечують огороджувальні конструкції постів управління, по ДСН 3.3.6.037-99. []
Рухомі в ТПЦ машини і механізми, в т.ч. скраповози , сталевози, мостові крани та рухомі частини виробничого обладнання та механізмів нахилу печі, підйому і повороту склепіння печі, переміщення електродів та рольганги, приводи прокатних клітей та ін. ;
Освітлення цеху штучне, загальне, комбіноване освітленість складає 200Лк, при VII розряді зорової роботи, тобто роботи з матеріалами, що світяться і виробами в гарячих цехах, та природне, бокове освітлення з КПО = 1вн по ДБН В.2.5-28-2006. []
4.2 Виробнича санітарія та гігієна праці
У ТПЦ передбачаються наступні заходи щодо приведення кількісних і якісних характеристик шкідливих і небезпечних виробничих факторів до необхідних нормативними актами з охорони праці величин або щодо захисту працюючих від їхнього впливу:
- спеціалізація прольотів і дільниць у будівлі ТПЦ з метою поліпшення організації робіт і умов праці працюючих;
- пристрій аспіраційної системи для уловлювання, евакуації і очищення пилегазовиділень, що утворюються в робочих зонах цехів. Очищення повітря від пилу повітря в системах з штучним спонуканням слід проектувати так, щоб вміст пилу в подаваному повітрі не перевищувала 30% ГДК в повітрі робочої зони за СНиП 2.04.05-91; [12]
- встановлення на ділянках з підвищеним рівнем теплового випромінення водоохолоджуваних панелей та теплозахисних екранів з метою захисту обслуговуючого персоналу та обладнання - для зниження температурного впливу розплавлених сталі та шлаку, нагрітих заготівок до 10000С у відповідності з ГОСТ 12.4.011-89;
- для зниження рівня шуму застосовуються глушники та екранування, що відповідають запропонованим мірам в ГОСТ 12.1.029-80.
4.3 Техніка безпеки
Вступний інструктаж з безпеки праці проводять з усіма, хто приймається на роботу незалежно від їхньої освіти, стажу роботи за даною професією чи посадою, з тимчасовими працівниками, відрядженими, учнями і стyдентами, які прибули на виробниче навчання або практику, а також з учнями в навчальних закладах перед допуском на виробничу територію.
Вступний інструктаж проводять за програмою, розробленою інженером з охорони праці з урахуванням вимог стандартів ССБТ, правил, норм та інструкцій з охорони праці, а також всіх особливостей виробництва, затвердженої керівником підприємства, навчального закладу за погодженням з профспілковим комітетом. Тривалість інструктажу приблизно 45 хвилин, вона встановлюється відповідно до затвердженої програми. Про проведення вступного інструктажу роблять запис у журналі реєстрації вступного інструктажу з обов'язковим підписом інструктували та інструктуючого, а також у документі про прийом на роботу (форма Т-1).
Для забезпечення техніки безпеки ТПЦ передбачаються такі заходи:
Механізація важких і трудомістких робіт на основних і допоміжних операціях та автоматизація технологічних процесів, основного технологічного обладнання ТПЦ, дистанційне керування процесами, агрегатами, системами з ізольованих постів і пультів управління, установка на всіх рухомих машинах і механізмах кінцевих вимикачів (обмежувачів ходу), автоматично спрацьовують при досягненні механізмом гранично встановлених параметрів ходу;
Всі види захисту працюючих від ураження електричним струмом: у комплекті постачання кожного агрегату передбачено необхідну кількість блокувань, пускових і керуючих пристроїв, світлова і звукова сигналізація, знаки безпеки в місцях підвищеної небезпеки для сповіщення про пуск і зупинки обладнання, про порушення його нормального режиму роботи;
Виконане захисне заземлення на установках з напруженням до 10 кВ, що відповідає ГОСТ 12.1.030-81(1996), забезпечена ізоляція електричної апаратури від дії вологи, пилу та теплового випромінення;
Обладнання та установоки, які постійно перебувають під високою електричною напругою до 10 кВ (привод прокатної кліті ~ 7 Кв) при ГДК напруженості електричного поля до 20 кВ/хв винесені в захищенні приміщення з обмеженим доступом працівників по часу перебування по ГОСТ 12.1.002-84(1999). [14]
Забезпечення усіх робітників засобами індивідуального захисту та спецодягом для забезпечення безпечної роботи на робочих ділянках, обов’язковим є забезпечення касками та захисними окулярами працівників на ділянках з підвищеною температурою та небезпечністю згідно з НПАОП 0.00-4.01-08; []
4.4 Пожежна профілактика
Відносимо ТПЦ до категорії «Г» приміщень за вибухопожежною та пожежною небезпекою по НАПБ Б.03.002-2007 , так як виробництво пов'язане з обробкою негорючих речовин і матеріалів на гарячому, розпеченому або розплавленому стані, процес оброблення яких супроводжується виділенням променевої теплоти, іскор і вогню. Тверда речовина, рідини і гази утилізуються.
Ступінь вогнестійкості будівель ТПЦ визначаємо як «III б» як будівля із стальних незахищених конструкцій (огороджувальні конструкції - з сталевих профільованих листів або інших негорючих листових матеріалів) з важкогорючим утеплювачем по СНіП 2. 01. 02 – 85. [19]
Основними факторами пожежної небезпеки в цеху широко розвинена мережа кабельного господарства, велика кількість електроустаткування, наявність мережі трубопроводів застосування горючих газів печі.
Пожежі на ділянках можуть виникнути в результаті: загоряння електроустаткування, що відповідає класу пожежі Е; загоряння пально-мастильних матеріалів при влученні в них іскор електричного або механічного походження (клас пожежі В); можливий вибух від горючих газоповітряних сумішей (клас пожежі С).
Таблиця 1.2 - Первинні засоби пожежогасіння для прокатного цеху
Клас приміщення Гранич. захищаємо. площа, м2 Клас пожежі Порошкові вогнегасники ємністю, л Хладонові вогнегасники ємністю 2 л Пінні вогнегасники ОВП-10, шт Вуглекислі вогнегасники ємністю, л
2 5 10 2(3) 5(8)
Г 800 В - 2 1 - 2 - -
С 4 2 1 - - - -
1800 Е 2 2 1 2 - 4 2
Для усунення причин передбачаються наступні заходи: перевірка технологічного встаткування, перевірка водо- і газопроводів, вентиляції. Для гасіння можливих пожеж у цеху передбачені первинні засоби пожежогасіння.
Автоматичні стаціонарні установки пожежогасіння включають автоматичну пожежну сигналізацію, датчики якої видають команду на включення системи гасіння.
Евакуаційні виходи призначені для забезпечення швидкої евакуації, людей. У будівлі цеху є 7 воріт та 5 дверей, що достатньо з розрахунку 50 осіб на вихід.
ВИСНОВКИ
В даному дипломі розглянуто виробництво труб методом пресування Для пресування служать преси з механічним і гідравлічним приводом
Механічний привід пресів значно простіше гідравлічного, енергопостачання пресів цього типу завдяки наявності маховика більш заощадженіше та безпечніше, ніж енергопостачання гідравлікою високого тиску.
Гідравлічні преси хоча й значно складніше механічних, але вільні від цих недоліків. У гідравлічних пресах максимальна швидкість пресування досягає 400 мм/сек і зберігається незмінної протягом усього робочого циклу
Як відомо, методом гарячого пресування виробляють переважно труби з легованих і високолегованих сталей і сплавів, що мають низьку пластичність.
На підставі вищевикладеного, можна сказати, що розробка нових режимів пресування, що забезпечують підвищення якості зовнішньої поверхнь
Розглянуто технологію виробництва пресованих труб з нержавіючих сталей ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН». Проведенний розрахунок зусилля пресування. Розглянуто пресувальний інструмент.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Офіційний сайт ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН» http://www.centravis.com.
2. Gruber K., Gerte A. Bander, Bleche, Rohre. – 1965 - № 6.- C.332-337
3. Данилов Ф.А., Глейберг А.
РЕФЕРАТ
Пояснювальна записка до дипломної роботи: 54 с., 12 рис., 12 табл., 20 джерел.
Об’єкт розробки: виробництво нержавіючих труб.
Предмет розробки:технологія пресування нержавіючих труб.
Мета дипломної роботи: аналіз технології пресування трубної заготовки для наступної холодної прокатки на станах ХПТ.
Використані методи: розрахунковий, аналітичний, порівняльний аналіз.
Проведений аналіз сортаменту труб та технології виробництва трубної заготовки для станів ХПТ. Розглянутий склад пресового інструменту при виробництві трубної заготовки. Проведений розрахунок зусилля пресування.
З метою зниження шкідливих і небезпечних факторів на ТПЦ - ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН» в роботі передбачені засоби по охороні праці та техніці безпеки.
ПРЕСУВАННЯ ТРУБ, НЕРЖАВІЮЧИХ ТРУБИ, МАТРИЦІ, ПРЕСУВАЛЬНИЙ ІНСТРУМЕНТ, ЕКСПАНДИРУВАННЯ, ПРЕСС ШАЙБА, ГОЛКА, ЩО ПРОШИВАЄ, ЗУСИЛЛЯ ПРЕСУВАННЯ.
ЗМІСТ
ВСТУП
1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 9
1.1 Огляд ринку 9
1.2 Технологічний процесс пресування 12
1.3 Висновки по розділу: 19
2 ОСНОВНА ЧАСТИНА 20
2.1 Технологія ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН» 20
2.11 Виробництво нержавіючих труб гарячим пресуванням………………20
2.2 Пресувальний інструмент 23
2.2.1 Матеріали, вживані для пресового інструменту 23
2.2.2 Конструкція пресового інструмента 24
2.2.3 Матріци 25
2.2.4 Прес-шайби 26
2.2.5 Голки 27
2.3 Технология пресування труб 27
2.3 Розрахунок зусилля пресування на прессі зусиллям 3150Н…………………………………………………………………………...33
2.4. Висновки по розділу 39
3. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 40
3.1 Техніко-економічна характеристика підприємства 40
3.2 Розробка проекту технології виробництва холоднодеформованих труб в середовищі MSProject 40
3.3 Аналіз проекту з виробництва холоднодеформованих труб…..……….42
3.3.1 Аналіз використання трудових та матеріальних ресурсів проекту виробництва 42
3.3.2 Аналіз структури витрат проекту виробництва 44
3.3.3 Аналіз шляхів підвищення економічної ефективності виробництв… 46
4. Охорона праці 47
4.1 Аналіз умов праці: 47
4.2 Виробнича санітарія та гігієна праці 49
4.3 Техніка безпеки 50
4.4 Пожежна профілактика 51
ВИСНОВКИ 54
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 55
ВСТУП
В усіх промислово розвинених країнах в останні роки збільшується використовування стальних труб, у зв’язку з цим значно зростає і їх виробництво.
Значну долю в загальному обсязі виробництва стальних труб займають безшовні труби, які використовують в різних галузях машинобудівництва, нафтовій й газовій промисловості, тепловій і атомній енергетиці, хімії та капітальному будівництві.
Труби з нержавіючих сталей виробляють пресуванням, прокаткою, волочінням. Пресування труб, як спосіб їх виробництва, отримало широке розповсюдження в першу чергу тому, що цей спосіб дозволяє отримувати високоякісні труби з малопластичних сталей.
Методом гарячого пресування виробляють переважно труби з легованих і високолегованих сталей та сплавів, що мають низьку пластичність. Види браку при пресуванні сталевих труб можна розділити на три групи:
- дефекти, викликані якістю вихідного металу;
- пресування, що утворилися в процесі;
- дефекти, що викликають зміну геометричних розмірів труби.
Проведений аналіз даних з якості труб пресованих на трубопрофільній установці зусиллям 3150 т, показав, що основним видом їхнього браку є підвищена різностінность і низька якість зовнішньої поверхні.
На підставі вищевикладеного, можна сказати, що розробка нових режимів пресування, що забезпечують підвищення якості зовнішньої поверхні й зниження рівня різностінності готових труб є актуальним завданням.
У даній роботі докладно розглянуто механізм утворення зовнішніх дефектів на поверхні й процес утворення поперечної різностінності при пресуванні труб. Запропоновано заходи що дозволяють знизити рівень поперечної різностінності й підвищити якість пресованих труб.
1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА
1.1Огляд ринку
Ринок нержавіючих труб є окремим і незалежним сегментом трубного ринку. Для цього ринку характерні свої тенденції й особливості, які визначають його розвиток. Безшовні нержавіючі труби відносяться до продукції з високою доданою вартістю, що й визначає вузькість даного ринку й необхідну високу технологічність виробництва. Усього у світі в 2006 році було зроблено більше 350 тис. тонн безшовних труб. Ключовими галузями, що формують попит на дану продукцію є нафтохімічна галузь, атомна й теплова енергетика, автомобілебудування, хімічне машинобудування та ін.
Найбільшим виробником даного виду труб є країни ЄС. На них доводиться більше третини від загальносвітового виробництва. При цьому ЄС є найбільшим споживачем і експортером даної продукції. Україна є нетто експортером трубної продукції. Роблячи більше 5% від загальносвітових обсягів, споживається усередині країни не більше 1% від глобального попиту. Єдиним виробником, що спеціалізується на даному виді трубної продукції є ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН» (таблиця 1.1) [1].
Таблиця 1.1 - Найбільші світові виробники за підсумками 2008 року
Компанія Країна Обсяг виробництва, тис. тонн Частка ринку
Sandvik Швеція 53,9 15,4 %
Tubacex Іспанія 49,8 14,2 %
Sumitomo Японія 47,3 13,5 %
DMV Германія 33,4 9,5 %
СЕНТРАВІС Україна 17,3 4,9 %
Разом TOP-5 201,7 57,5 %
Підприємство виробляє безшовні, нержавіючі труби з аустенітних, феритних, аустенитно-феритних марок сталі і нікелевих сплавів, які підрозділяються на чотири сегменти [1].
Основними сферами застосування безшовних труб є зони підвищеної
відповідальності, агресивні середовища, високі та надвисокі режими тиску і температур (таблиця 1.2).
Таблиця 1.2 - Види і основні характеристики труб ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕИН»
Сегмент труб Сфера застосування Спосіб виробництва Розміри
Труби загального призначення трубопроводи хімічної,
нафтохімічної промисловості гарячим пресуванням або
холоднокатані діаметр 4-168 мм, товщина стінки
4-20 мм, основні стандарти ДЕРЖСТАНДАРТ-9940, ДЕРЖСТАНДАРТ-9941, ASTM A312, DIN 17458 і ін.
Труби для котельного устаткування і високотемпературних бойлерів бойлери для енергетичної
промисловості, включаючи
атомну енергетику гарячим пресуванням або холоднокатані діаметр 30-80 мм, основні стандарти ТУ 14-3-55, ТУ-796, ТУ-197 і закордонних стандартів
ASTM A213, A312, A376, NF A49214, марки постійні з буквою "Н" для високотемпературних
застосувань
Обсяг виробництва труб в грошовому вимірі ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕИН» протягом 2003 - 2007 р.р. наведені в таблиці 1.3.
Загальний обсяг виробництва труб збільшився у 3,7 раза в 2007 році в порівнянні з 2004 роком і складає 154,6 млн. дол. США.
Таблиця 1.3 - Динаміка виробництва труб в грошовому вимірі протягом 2003-2007 гг., дол. США
Сегмент 2003 2004 2005 2006 2007 Разом
Труби для мехобробки – 42358 2237776 5938909 21645151 29864194
Котельні 16948964 14190911 13660476 27988010 40681207 113469568
Загального призначення 23281874 30205155 46540154 54020692 87731826 241779701
Труби для печей 1404404 1520210 3291282 4100288 4520436 14836620
Всього: 41635242 45958634 53435259 92047899 154578620 399950083
Динаміка середніх цін на основні види продукції що випускаються ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕИН» наведені в таблиці 1.4
Таблиця 1.4 - Динаміки середніх цін на основні види продукції
Сегмент 2003($/т) 2004($/т) 2005($/т) 2006($/т) 2007($/т)
Труби для мехобробки - 4 043 5 343 6 771 10 280
Котельні 7 049 7 550 9 574 10 920 16 527
Загального призначення 4 290 5 747 6 985 8 317 12 947
Труби для печей 6 802 9 890 10 008 13 609 19 031
1.2 Технологія виробництва труб методом пресування
Для пресування труб служать преси з механічним і гідравлічним приводом [2]. На рисунку 1.1 зображені механічні та гідравлічні преси
механічний гідравлічний
Рисунок 1.1 Механічний та гідравлічний прес.
Преси з механічним приводом - штранг-преси - вертикального типу операції прошивання заготовки й видавлювання труб здійснюються на одній і тій же установці. Гідравлічні преси можуть бути горизонтальними й вертикальними. При використанні горизонтальних гідравлічних пресів прошивання заготовки й видавлювання труб виконуються на самостійних пресових установках. Вертикальні преси вимагають значної висоти будинку, що здорожує їхню установку; пресовані труби при перекладі в горизонтальне положення по вигнутій ринві можуть викривлятися і вимагають виправлення. Тому горизонтальні преси щодо цього переважніше. У той же час на вертикальних пресах набагато простіше вирішуються питання центрування інструмента та рівномірного розподілу технологічного змащення.
Механічний привід пресів значно простіше гідравлічного, енергопостачання пресів цього типу завдяки наявності маховика більш заощадженіше та безпечніше, ніж енергопостачання гідравлікою високого тиску. При цьому маховик віддає тільки фактично необхідну для пресування енергію, тоді як у гідравлічних пресів потрібен надлишок зусилля пресування й неминучі втрати енергії при регулюванні зусилля преса [2]
Спорудження й експлуатація пресів з механічним приводом простіше, ніж гідравлічних, тому що при цьому не потрібні трубопроводи високого тиску й запірні вентилі, а управління роботою пресів здійснюється пневмодистрибуторами, муфтами перемикання й гальмами. Джерелом енергії механічних пресів є звичайний маховик, тоді як гідравлічні преси вимагають спорудження спеціальних насосно-акумуляторних станцій.
Треба, однак, відзначити ряд істотних недоліків механічних пресів:
а) змінна швидкість пресування, яка змінюється протягом циклу пресування від максимуму до нуля, що пов'язане із застосуванням кривошипно-шатунної передачі;
б) обмеження величини робочого ходу прес-штемпеля, величини зусилля пресування (максимум близько 1650 т і швидкості пресування (максимум 240 мм/с), обумовлене конструктивним виконанням і припустимими економічними витратами на устаткування преса;
в) обмеження маси заготовки (не більше 60 кг) і розмірів труб через обмеження величини робочого ходу, швидкості й зусилля пресування. Все це лімітує довжину труб і продуктивність установки.
Механічні преси звичайно використовують для виробництва труб з вуглецевої сталі круглого перетину або нескладних профілів.
Гідравлічні преси хоча й значно складніше механічних, але вільні від цих недоліків. У гідравлічних пресах максимальна швидкість пресування досягає 400 мм/сек і зберігається незмінної протягом усього робочого циклу.
Постійна швидкість пресування дозволяє одержувати на таких пресах труби майже з будь-яких сталей і сплавів, а застосування скляного змащення забезпечує високу якість готової продукції. У цих пресах зусилля пресування, величина робочого ходу й швидкість пресування не мають таких обмежень, як у механічних. Необхідне зусилля пресування залежить від поперечного переріза пресованої труби, опору деформації матеріалу при температурі пресування, співвідношення між перетином гільзи й труби і, нарешті, від тертя об стінки контейнера й матриці, що зростає зі збільшенням довжини заготовки. При підвищенні зусилля пресування на гідравлічних пресах можна застосовувати заготовку більшої маси, що приводить до росту продуктивності, обробляти матеріали з більш високим опором деформації або, збільшуючи ступінь деформації, виготовляти тонкостінні труби значно більшої довжини, ніж на механічних пресах [3].
Величина швидкості пресування в гідравлічному пресі залежить від того, який надлишок зусилля пресування є в порівнянні зі сталим зусиллям. Тільки при наявності такого надлишку пресування може відбуватися зі збільшеною швидкістю, прийнятої залежно від сортаменту труб. Звичайно швидкість виходу труби перебуває в межах від 3 до 10 м/с. Пластичні властивості сталі в умовах всебічного стиску дозволяють вести пресування і при більше високих швидкостях виходу труб. Однак, з огляду на вплив швидкості ковзання металу в матриці на утворення і схоронність мастильної плівки, швидкість пресування обмежують зазначеними вище межами.
Технологічний процес пресування труб складається з наступних основних технологічних операцій. На рисунку 1.2 зображена схема технологічного процесу пресування.
Рисунок 1.2 Технологічний процес пресування труб
Вихідним матеріалом для виробництва труб з вуглецевих, легованих і нержавіючих сталей звичайно служить кругла катана заготовка. Для виготовлення труб з малопластичних і труднодеформованих матеріалів і спеціальних сплавів використовують куту заготовку. У деяких випадках при виробництві труб з малопластичних сталей застосовують обточені й розточені гільзи, отриманні відцентрової виливки [3].
На сучасних трубопресових установках для масового виробництва труб з нержавіючих сталей вихідним матеріалом служить катана кругла заготовка і заготовка, отримана безперервним розливанням, переважно квадратного перетину із закругленими кутами.
Від того, як підготовлений метал до пресування, залежить якість зовнішньої й внутрішньої поверхні труб і їх різностінність, що, в остаточному підсумку, визначає вихід придатного й собівартість.
На підготовку металу до пресування не впливає спосіб одержання заготовок, вона визначається тільки подальшою технологією виробництва труб.
При виробництві труб на горизонтальних гідравлічних пресах можливі три варіанти технологічного процесу відповідно до складу устаткування й матеріалам пресуємих труб [4]:
1) прошивання суцільних заготовок на прошивних пресах і видав-лювання прошитих гільз у труби на екструзійних пресах;
2) експондіювання сверлених заготовок на прошивних або експондіющих пресах і видавлювання експондованих гільз у труби на екструзійних пресах;
3) видавлювання сверленних гільз у труби на екструзійних пресах.
За першим варіантом виготовляють труби з вуглецевих, низько- і середнелегованих сталей. При цьому катані (литі) штанги або заготовки, отриманні безперервним розливанням, піддають ретельному візуальному або ультразвуковому контролю, при необхідності ремонтують (тільки в поздовжньому напрямку), а потім ріжуть на заготовки необхідної довжини. Іноді катані штанги перед оглядом і ремонтом піддають травленню для більш повного виявлення дефектів. У сучасних цехах штанги ріжуть на заготовки здвоєними пилками холодного різання. Прошивання суцільних заготовок нержавіючих сталей застосовують у виняткових випадках при використанні кутої заготовки, що піддають суцільному обточуванню. Чистота обробки повинна бути такою, щоб слід від різця мав плавні переходи при глибині не більше 80 мк, а поверхня після обточування була б блискучою. Грубе обточування й гострі сліди від різця неминуче викликають зовнішні дефекти на трубах. Ремонт цих дефектів приводить до великих додаткових витрат і погіршує товарний вид труб. У ряді випадків труби взагалі не піддаються виправленню й бракуються. Крім обточування поверхні, один кінець всіх нержавіючих заготовок проточується на конус під кутом 45° довжиною 15-20 мм. Надалі при осаді й прошиванні цей кінець заготовки округляється й здобуває форму, що відповідає матриці екструзійного преса.
Суцільні нержавіючі заготовки варто прошивати голкою діаметром 100-120 мм, причому різностінність труб з таких гільз більше, ніж у випадку попереднього свердління заготовки й наступного подвійного їх експанді-ювання.
Другий варіант технології найбільше ширше застосовують при виробництві труб з нержавіючих, шарикопідшипникових і високолегованих сталей. По цьому варіанті суцільні куті або катані заготовки при діаметрі прошивних голок до 110-120мм свердлять, експондіюють, а потім видавлюють у труби.
Для підготовки заготовки в цьому випадку застосовують дві технологічні схеми.
Перша схема включає наступні операції:
а) розрізку штанг пилками в холодному стані на заготовки необхідної довжини;
б) центрування заготовок із переднього торця й чорнову проточку конусного поглиблення по центру заднього торця;
в) обточування поверхні заготовок, торцівку й зняття фаски на передньому кінці заготовок;
г) торцівку заднього кінця заготовок і чистову проточку конусних поглиблень на них;
д) наскрізне свердління заготовок по осі.
При виконанні операцій пункту «б» заготовку втримують від обертання спеціальними затискачами, а операції пункту «в» виконують при обертових заготовок, затиснутих гідравлічним центром. Заготовки із шарикопідшипникових сталей обточують за один прохід, а з нержавіючих і високолегованих - за два, використовуючи для цього відповідно чорнові й чистові різці, укріплені на поворотних супортах. При обточуванні заготовок максимальної довжини сумарне знімання металу звичайно розподіляється між п'ятьома різцями, у результаті чого досягається чистота обробки не менш шостого класу, що забезпечує високу якість зовнішньої поверхні труб після пресування. При виконанні операцій пункту «г» заготовку з одного кінця затискають обертовим гідравлічним патроном, а з іншого - трьома роликовими напрямними.
Друга схема підготовки заготовок складається з наступних операцій:
а) розрізки штанг пилками в холодному стані на заготовки необхідної довжини;
б) центрування й торцювання обох кінців заготовок, зняття фаски на передньому кінці й обточування поверхні на невеликій ділянці на задньому кінці заготовок;
в) обточування поверхні по всій довжині заготовок;
г) наскрізного свердління заготовок;
д) проточки конусного поглиблення по центру заготовок на їхньому задньому кінці.
При виконанні операцій пункту «б» заготовку обертають за допомогою спеціальної обойми. Під час обточування заготовок один їхній кінець затискають в обертовому гідравлічному патроні, а інший - гідравлічним центром. При обточуванні заготовок максимальної довжини знімання металу розподіляють на шість різців. Операцію пункту «д» виконують при необертовій заготовці, утримуваної двома затискачами.
Наскрізне свердління заготовок і наступне експандіювання забезпечують одержання труб з більше високою якістю внутрішньої поверхні й високою точністю розмірів.
Діаметр свердління заготовок, призначених для експандіювання, дорівнює 20—25 мм. Фаска, або закруглення переднього кінця заготовок, зменшує пікове навантаження при пресуванні труб, сприяє поліпшенню якості поверхні переднього кінця труб. Фаска виконується під кутом 45° шириною 20-25 мм або закруглюється радіусом такої ж величини.
Глибина конуса для змащення на задньому кінці заготовок становить 30-40 мм, а нахил його утворюючої до осі заготовок 33—35°. Щоб запобігти навуглецевування при нагріванні, заготовки з нержавіючих сталей після механічної обробки безпосередньо перед пресуванням знежирюють у розчині трихлоретилена.
По третьому варіанту технології, як правило, виготовляють труби із труднодеформованих і малопластичних сталей, нікелевих, титанових, молібденових, ванадієвих, вольфрамових, цирконієвих і інших сплавів, труби з нержавіючих і інших сталей при відсутності прошивних або експандуючих пресів, а також коли діаметр голок на екструзійному пресі не повинен перевищувати 60-65 мм. У всіх цих випадках сверлені гільзи видавлюють у труби тільки на екструзійних пресах. При цьому діаметр свердління заготовок повинен бути на 3-5 мм більше діаметра голки екструзійного преса. Заготовки до пресування підготовляють так само, як і при другому варіанті технології, однак фаску на передніх кінцях заготовок роблять тільки радіусом 20-25 мм, а на задніх кінцях заготовки замість конусного поглиблення проточують циліндричне поглиблення діаметром 30-40 мм, у якого знімають фаску під кутом 45° або закруглюють краї, щоб полегшити введення голки усередину сверленої заготовки. Крім відзначених варіантів підготовки заготовок до пресування, іноді застосовують також обточування заготовок у штангах перед розрізкою пилками.
Розрізану заготовку оглядають, при необхідності ремонтують переносними шліфувальними колами, потім знімають фаску з переднього кінця, обробляють на задньому торці конус під експондіювання й піддають заготовку наскрізному свердлінню. Продуктивність пил холодного різання залежить головним чином від перетину й матеріалу заготовок, а також від рівня механізації й автоматизації роботи.
Вибір нагрівальних пристроїв для нагрівання заготовок перед прошиванням і експондіюванням визначається сортаментом і обсягом виробництва трубопресових установок. При масовому виготовленні труб з вуглецевих і легованих сталей, з річним обсягом виробництва 200000- 250000 т, для цієї мети використовують газові кільцеві печі з наступним гідрозбивом окалини. Щоб зменшити окалиноутворення, нагрівання іноді ведуть в атмосфері продуктів неповного згоряння газу або застосовують попереднє нагрівання в газовій кільцевій печі до 700—850°С с наступним остаточним нагріванням у прохідних горизонтальних індукційних печах і гідросбивом окалини. У виробництві труб з нержавіючих і високолегованих сталей і різних сплавів заготовки нагрівають у низькочастотних індукційних печах горизонтального типу.
Висновок розділу
В даному розділі розглянуто технічне виробництво труб методом пресування Для пресування служать преси з механічним і гідравлічним приводом
Механічний привід пресів значно простіше гідравлічного, енергопостачання пресів цього типу завдяки наявності маховика більш заощадженіше та безпечніше, ніж енергопостачання гідравлікою високого тиску.
Гідравлічні преси хоча й значно складніше механічних, але вільні від цих недоліків. У гідравлічних пресах максимальна швидкість пресування досягає 400 мм/сек і зберігається незмінної протягом усього робочого циклу
Як відомо, методом гарячого пресування виробляють переважно труби з легованих і високолегованих сталей і сплавів, що мають низьку пластичність.
На підставі вищевикладеного, можна сказати, що розробка нових режимів пресування, що забезпечують підвищення якості зовнішньої поверхнь.
2 ОСНОВНА ЧАСТИНА
2.1 Технологія виробництва безшовних труб з нержавіючих сталей ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН»
Завод складається із двох основних цехів - трубопресового (ТПЦ) для виробництва горячедеформованих труб і трубоволочільного (ТВЦ) для виробництва холоднодеформованих труб.
Всі виробничі процеси регламентовані технологічними інструкціями, маршрутами прокатки, нормалями на інструмент. У технологічних інструкціях застережені крапки і методи контролю як технологічного процесу, так і самої продукції [4].
2.11 Виробництво нержавіючих труб гарячим пресуванням
У ТПЦ виготовлюються труби діаметром 57-168 мм із товщиною стінки 4-20 мм. Виробничі потужності цеху становлять дві пресові лінії. Одна з них у даний момент законсервована, друга лінія, до складу якої входять прошивний прес зусиллям 1000 тонн і профільний прес зусиллям 3150 тонн, працює по чотирьохбригадному безперервному графіку роботи.
ТПЦ виготовляє як товарні горячедеформовані труби, так і передільні для наступної холодної прокатки. Перед завданням заготовки у виробництво її зважують і здійснюють вхідний контроль, оцінюється якість поверхні й хімічний склад на відповідність технічної документації. На підставі отриманих результатів відділ технічного контролю (ВТК) виписує сертифікат придатності, після чого заготовка подається у виробництво.
Заготовку ріжуть на довжини 360-670 мм, для підвищення точності параметрів майбутньої труби свердлять отвори діаметром 27 і 50 мм, виконують вхідний конус, з переднього кінця знімають фаску. Заготовка надходить на прес. В індукційній печі відбувається нагрівання заготовки до необхідної температури й експондіювання (прошивання): у просвердлений отвір вводять конічне оправлення, у результаті чого заготовка збільшується по зовнішньому і внутрішньому діаметрі й довжині - відбувається формування гільзи.
Отримана гільза підігрівається в індукційній печі й подається на вісь трубопрофільного преса. Перед кожною операцією прошивання і пресування на внутрішню й зовнішню поверхні заготовки наноситься захисна склозмазка. Пресування труб на трубопрофільном пресі виконується в один прохід з постійною швидкістю. Труби з аустенітних марок сталі охолоджуються у ванні із проточною водою: процес охолодження фіксує механічні властивості металу, сприяє зменшенню браку по мiжкристалічній корозії. Інші труби направляються на охолоджувальний стіл для так званого охолодження на повітрі.
Після охолодження труби надходять на ділянку хімічної обробки: у лужних і кислотних ваннах з поверхні труб віддаляється шар склозмазки й окалини. Труби правляться, виконується обрізка кінців, первинний огляд. При виявленні дефектів поверхня труб ремонтується шляхом місцевого шліфування.
ВТК виконує попередній візуальний контроль. Остаточний контроль якості труб здійснюється на установках неруйнуючого контролю - УЗК і ТВК.
Товарні труби формуються в гексагональні пакети, упаковуються у фірмову поліетиленову плівку й перев'язуються пластиковою або металевою стрічкою. Контролери ВТК оглядають упакування й виписують сертифікат. Передільні труби передаються в трубоволочильний цех для подальших технологічних операцій [5].
На рисунку 1.2 надана схема технологічного процесу пресування нержавіючих труб (ТПЦ).
Рисунку 1.2 - Схема технологічного процесу пресування нержавіючих труб (ТПЦ)
Робота з поліпшення якості поверхні починається з контролю якості трубної заготовки й спрямована на те, щоб не зіпсувати трубу в процесі численних технологічних операцій. На якість поверхні труби впливають кілька факторів: емульсії й масла, використані при пресуванні, і способи їхнього видалення, справність інструмента й устаткування, якість води, який промиваються труби на останній стадії переділу, якість поверхні столів і стелажів для операцій контролю, сушіння й упакування труб і інші. Обробка поверхні дозволяє видалити дефекти й знизити рівень шорсткості, які присутні на будь-якій трубі [5].
2.3 Пресувальний інструмент
Пресовий інструмент можна підрозділити на 2 групи. До першої групи відносяться інструменти що мають безпосереднє зіткнення з пресованим металом(матриці, прес-шайби, внутрішні втулки контейнерів, прошивні голки і матрицетримачі). До другої групи відноситься інструмент що не має безпосереднього зіткнення з пресованим металом, який містить для передачі зусилля) шплінтони, голкотримачи, перехідні патрони, контейнери, проміжні втулки контейнерів, наполегливі кільця[6].
2.3.1 Матеріали, що використовються для пресового інструменту
Матеріали, призначені для виготовлення пресового інструменту, повинні володіти підвищеною міцністю при високих температурах, високим опором термічній втомі, стійкістю проти стирання.
Вживані до теперішнього часу стали для крупнопрессового інструменту( контейнерів, внутрішніх втулок, матрицетримачів) або схильні до зниження механічних властивостей при високих температурах (стали марок 5ХНВ, 4ХНВ, 35ХНЗВФ, 38ХМОА і ін.), або, володіючи підвищеною міцністю (стали марок 3Х2В8, 4Х8В2). Вживання сталей вказаних марок забезпечує з різних причин досить стійкості пресового інструменту і не можуть задовольняти сучасним вимогам виробництва, особливо при пресуванні труб з металів і сплавів, що важко деформуються[6].
Таблиця 1.1- Хімічні властивості сталей для пресованого інструменту %
МАРКА СТАЛІ С Mn Si S и Р не более Cr Ni W Mo V
4ХНВ 0,35-0,45 0,30-0,60 <0,35 0,030 1,2-1,5 3,8-4,5 0,5-1,0 _ _
35ХН3ВФА ~0,37 ~0,39 ~0,25 0,030 ~1,1 3,0-3,7 0,2-0,65 _ _
3Х2В8 0,30-0,40 0,20-0,40 <0,35 0,030 2,2-2,7 _ 7,5-9,0 _ 0,20-0,50
4ХВ2С 0,35-0,41 0,20-0,40 0,60-0,90 0,030 1,0-1,3 _ 2,0-2,5 _ _
4Х8В2 0,35-0,40 0,20-0,40 0,35 0,030 7,0-9,0 <0,30 2,0-3,0 _ _
3ХВ4СФ 0,20-0,30 0,40-0,60 0,40-0,60 0,030 2,8-3,2 <0,35 1,0-1,5 _ 0,50-0,80
ЭИ955 0,40-0,50 0,20-0,40 <0,35 0,030 2,8-3,2 <0,35 1,0-1,5 _ 0,50-0,80
Найбільш поширеними марками сталей для виготовлення мелкопрессового інструменту (матриць, пресу-шайб, прошивні голок) є 3Х2В8, 4Х8В2б 4ХВ2С.
2.3.2 Конструкція пресового інструмента
Внутрішні (робочі) втулки контейнера працюють на стирання і на розрив при високих температурах, тому їх виготовляють з найбільш жароміцних сталей марок 3ХВ4СФ, 4ХНВ, 5ХНВ, 35ХН3ВФ, Окрім жароміцності матеріалу втулки повинні мати високу пластичність. При виготовленні внутрішніх втулок для горизонтальних пресів найбільш високі вимоги відносно точності пред'являють до робочих конусів
Матриці працюють у важких температурних умовах, випробовуючи при цьому високий питомий тиск, і виходять з ладу по наступних причинах: [9]
1) зім'ятя кромок робочого поясочка матриці(або радіальних переходів матриць);
2) поступове запливання робочого поясочка матриці із-за переміщення металу з робочої поверхні матриці (конуса або плоскості) до робочого поясочку: у цьому випадки зменшується розміри очка матриці;
3) утворення тріщин і сітки розпалу на робочій поверхні і на робочомупоясочку матриці;
4) налипання металу на робочу поверхню матриці;
5) механічне пошкодження матриці;
2.3.3 Матріци
Матриці за формою внутрішньої(робочою) плоскості діляться на:
1. плоскі
2. конічні
3. радіальні.
Рисунок 1.1 Матриці: а- плоска; б- конічна; в- радіальна;
Плоскі матриці застосовуються при одночасному пресуванні декількох прутков і профілів, у тому числі і складних порожнистих профілів. Крім того, вживання плоских матриць інколи визначається способом відділення пресс-залишку.
Конічні матриці покращують умови перебігу металу і зменшують посилення пресування.
Радіальні матриці застосовуються в основному при пресуванні металів і сплавів, що мають підвищену схильність до налипання на інструмент[10].
2.3.4 Прес-шайби
Залежно від вигляду пресованих виробів прес-шайби виготовляються з отворами для прошивної голки(трубні) і без отвору (лозини).
Прес-шайби виготовляються з буртиком і без буртика. Прес-шайби з буртиком виготовляються в більшості випадків для пресування металів з сорочкою. Буртик покращує умови відділення пресу-шайби від сорочки і пресс-остатка.
Прес-шайби виготовляються плоскими і конічними (рисунок 1.2 ) При пресуванні з сорочкою діаметр прес-шайб на подвійну товщину сорочки (2,5-3,0 мм).На Рисунку 1.2 зображена Прес-шайба.
а б
Рисунок 1.2 Прес - шайби
2.3.4 Голки
Голки по своїй конструкції можна розділити на дві групи: звичайні (прості) і комбіновані. Найбільш поширеними є звичайні голки з конічною робочою частиною (Рисунок 1.3 ). Проте ці голки розрізняються за способом їх кріплення. [9]
а – різьбове кріплення конусної голки(D1-d2=0.5-1.2 мм);
б – кріплення накидною гайкою;
Рисунок 1.3 ¬¬– Прошивні голки
Робочу частину голки зазвичай роблять конічною. Величина конуса зростає із збільшенням діаметру голки і складає від 0,5 до 1,2 мм. При цьому розміри внутрішнього отвору труби, що калібрується голкою, не повинні виходити зі встановлені допуски по всій довжині труби.
2.3 Вплив технологічних факторів та інструменту на якість труб
Розвиток процесу пресування привів до необхідності визначення вимог до вихідної заготовки (гільзи). У зв'язку із цим у роботі був досліджений вплив калібрування матриці, стану поверхні, геометрії й форми торця гільз на якість пресованих труб. [11]
Кожна операція існуючої технології породжує в проміжному продукті відомі недосконалості: несиметричне нагрівання, ексцентричне центрування, різновелику овализацію, поперечну й поздовжню різностінність гільз, відхилення середньої товщини стінки, як у партії труб, так і на окремій трубі в поздовжньому напрямку, низька якість зовнішньої поверхні. При цьому кожний з перерахованих факторів, породжений декількома причинами, у складній сукупності визначає підсумкову форму і якість поверхонь готової труби[13].
Вплив калібрування матриці і форми торця гільзи на якість труб оцінимо на підставі проведених досліджень [6], при застосуванні плоско-конусних матриць (рисунок 2.1, а) з висотою паска, що калібрує, 5; 10 і 15 мм і радіусом закруглення робочої крайки відповідно 15; 10 і 5 мм, а також конічних матриць із кутом вхідного конуса α, рівним 135 і 120° (рисунок 2.1, б). У дослідах використовували гільзи із плоским переднім торцем і із закругленням крайки радіусом 15 і 20 мм, з фаскою 10х45°, а також гільзи із заточенням переднього торця під кутом 135; 120 і 90°.
Торець скляної шайби, що прилягає до матриці, виконувався за формою матриці, а торець, що контактує в процесі пресування з металом - за формою торця гільзи. На рисунку 2.1 зображено матриці трубо профільного прессу.
а – плоско-конусна; б – конусна
Рисунок 2.1 - Матриці трубопрофільного преса
По якості зовнішньої поверхні труб кращі результати одержали при пресуванні гільз із крайкою, закругленої радіусом 20 мм на плоско-конічній матриці з висотою паска, що калібрує 10 мм і радіусом на робочій крайці, рівним 10 мм, у сполученні зі склошайбою.
При пресуванні на конічних матрицях помітного впливу на якість поверхні труб різні сполучення форм торця гільзи й склошайби не зробили. Трохи покращилася якість поверхні труб при використанні гільз із конічним торцем (α=135°) і склошайби, форма, якої представлена на рисунку 2.2, а.
Рисунок 2.2 - Різні конфігурації (а - д) скляних шайб, застосованих при дослідженні.
Встановлено, що застосовувати конусні матриці й гільзи з переднім торцем під кутом 90° не треба через різке подстужувания його кромок, що приводить до значного підвищення зусилля пресування. [15]
Пресування труб на плоско-конічній матриці показало, що при застосуванні скляного змащення значний вплив на якість поверхні робить величина плоскої ділянки (регулююча товщину мастильної плівки), що повинна бути в межах 20—25 мм. Забезпечити це можна підбором відповідного розміру вихідної заготовки й частково радіусом закруглення робочої кромки кільця матриці.
Для визначення впливу якості зовнішньої поверхні гільз на якість поверхні пресованих труб використовували гільзи з різною чистотою поверхні (із грубими слідами різця й обточеними до чистоти 3; 4 і 6-го класу). Пресування труб розміром 108х5 мм проводили на плоско-конічних матрицях і склосмазках в'язкістю 115— 260 і 550—1300 пз в інтервалі температур пресування. Змащення на матрицю подавали у вигляді шайб товщиною 10—12 мм, виготовлених зі склопорошка фракції 0,4—0,8 мм [6].
Труби, виготовлені із заготовок із грубими слідами різця й ремонту, незалежно від застосовуваного змащення мали дефекти на поверхні[7]
а — із грубою зовнішньою поверхнею; б. д — із чистотою поверхні класу 3; в, е, і г, ж -те ж, класу 4 і класи 6 (при пресуванні труб з гільз б, в, г застосовували скло змащення в'язкістю 115— 200 пз, а з д, е, ж — в'язкістю 550—1300 пз; у системі СІ 1 пз = 0,1 н.с/м2
Рисунок 2.3 - Макроструктура зовнішньої поверхні труб, отриманих з гільз.
З підвищенням чистоти обробки вихідної заготовки якість поверхні гільз, а відповідно й труб помітно поліпшується (рисунок 2.3, б - г).
Кращі по чистоті зовнішньої поверхні труби одержали при пресуванні на змащенні з високою в'язкістю (550— 1300 пз), при цьому з гільз із чистотою поверхні 3-го класу отримані труби з більше якісною поверхнею (рисунок 2.3, д), ніж з гільз із чистотою обробки 6-го класу при застосуванні змащення з низькою в'язкістю (рисунок 2.3,г). Таким чином, для одержання труб з високою якістю поверхні необхідно застосовувати гільзи із чистотою обробки поверхні 4÷6-го класу (рисунок 2.3, е, ж).
Отже, висока якість пресованих труб з високолегованих сталей забезпечується при використанні гільз із чистотою обробленої поверхні не нижче 4-го класу. Один з торців гільзи повинен бути закруглений радіусом приблизно 20 мм.
Крім якості поверхні, іншим важливим параметром пресованих труб є різностінність.
На горячепресованих трубах спостерігається складний взаємозв'язок поперечної й поздовжньої різностінністю.
Погрішності товщини стінки труб, одержуваних прессуванням, є додатковим чинником, що впливає на відхилення стінки готових труб. У результаті деформування стінки на останньому агрегаті відхилення її товщини є складною сукупністю вихідних величин і тих значень погрішностей, які властиві процесу остаточного формування товщини стінки. Тому основним напрямком зниження різностінністі на готових трубах будемо вважати зниження відносної поперечної різностінністі гільз шляхом забезпечення оптимальних умов пресування.
Розглянемо вплив поперечної й поздовжньої різностінністі гільз на готових трубах на прикладі труб розміром 89х5 і 89х9 мм [8].
Згідно даним описаним в [6], дослідження проводили на гільзах з різностінністю 1÷2; 3÷4 і 5÷6 мм. Після пресування робили виміри товщини стінки кінців труб. Аналіз отриманих даних показав, що різностінність. передніх кінців вище, ніж задніх (рисунок 2.4, А), а з підвищенням ступеня деформації збільшується абсолютне вирівнювання товщини стінки (рисунок 2.4, Б); відносна різностінність виявилася трохи вище на тонкостінних трубах (рисунок 2.4, В).
Кількість
А - з товщиною стінки 9 мм (а, б и в - передній кінець, різностінність відповідно 1÷2; 3÷4 і 5÷6 мм; г, д и е - задній кінець, різностінність відповідно такаж); Б - передніх кінців (а' і б'-товщина труб 9 мм, різностінність гільз 1÷2; 3÷4 мм; в' і г'- теж, для товщини стінки 5 мм); В - відносна» для передніх кінців (а", б" і в"- товщина стінки 9 мм, різностінність гільз 1÷2; 3÷4 і 5÷6 мм; г", д" і е"- товщина стінки 5 мм і відповідна різностінність гільз)
Рисунок 2.4 - Відносна різностінність
Таким чином, при загальній низькій якості труб за геометричними розмірами при пресуванні тонкостінних труб з гільз із високої різностінністю (5÷6мм) спостерігалося більш значне абсолютне вирівнювання ексцентричності. Пояснюється це тим, що при осаді гільзи й заповненню металом зазорів між гільзою й інструментом відбувається редукування кінця гільзи у вхідному конусі матриці. При цьому в результаті підвищеної тангенціальної деформації на ділянці з більше тонкою стінкою товщина стінки трохи вирівнюється.
У процесі витікання металу виникають додаткові напруги, що діють на оправлення в радіальному напрямку й прагнучі встановити її концентрично щодо осі пресування. Величина цих напруг залежить від ряду факторів.
2.3 Розрахунок зусилля пресування на прессі зусиллям 3150 Н
Вихідні данні, умовні позначення, які використовуються при розрахунку таблиці пресування.
- довжина гільзи після прошивного преса, мм;
- внутрішній діаметр гільзи, мм; dT
- діаметр підпресованої гільзи, мм; D.Г.П.
- зовнішній діаметр гільзи в гарячому стані, мм;
- довжина гільзи в контейнері після підпресовки, мм;
- діаметр накінцівника верхньої голки прошивного преса, мм;
- зовнішній діаметр гільзи після прошивного пресу, мм;
- зовній діаметр ігли прошивного преса, мм;
- внутрішній діаметр ігли прошивного преса, мм;
- діаметр сверлення в заготовці, мм;
- внутрішній діаметр відрізного кільця, мм;
- діаметр заготовки у холодному стані, мм;
- довжина заготовки у гарячому стані, мм;
- довжина заготовки в холодному стані, мм;
діаметр труби в холодному стані, мм; =95
- внутрішній діаметр матричного кільця, мм;
- діаметр ігли профільного преса, мм;
- товщина стінки труби, мм; =10
- приблизне значення внутрішнього діаметра втулки контейнера, мм;
- внутрішній діаметр втулки контейнера, мм;
- ориєнтовано прийнятий коефіцієнт витягання;
- фактичний коефіцієнт витягання;
- діаметр втулки прошивного преса, мм;
- зовнішній діаметр пресшайби, мм;
- внутрішній діаметр пресшайби, мм;
- зовнішній діаметр пресштемпеля, мм;
- внутрішній діаметр пресштемпеля, мм;
- довжина труби після обрізки технологічної обрізі, мм;
Розрахунок таблиці пресування в умовах ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН»
В основу розрахунку покладено:
1) загальне зусилля пресування не повинно перевищувати 31,5 МН;
2) максимальний коефіцієнт витяганняне повинен перевищувати:
при прошивці - пр<1,6 і при пресуванні прес<25.
Вихідні данні:
Дт*Sт = 93*9.5
Марка сталі - 08Х18Н10Т.
Розрахунок.
1 Трубопрофільний прес.
1.1 Визначаємо внутрішній діаметр кільця.
1.1
Приймаємо:
- зовнішній діаметр труби у холодному стані, мм;
1,016 - коеф. лінійного розширення при нагріванні заготовки;
0,2 - товщина шару змазки, мм.
1.2 Визначаємо діаметр голки.
1.2
Де ST- товщина стінки труби, мм.
1.3 Визначаємо внутрішній діаметр втулки контейнера.
1.3
де - орієнтовно прийнятий коеф. витягання.
приймаємо: стандартний розмір втулки.
1.4 Фактичний коеф. витягання визначається по формулі:
1.4
1.5
де - зовнішній діаметр підпресованої гільзи, мм;
2 мм - товщина шару технологічної змазки.
1.5 Виконується перевірочний розрахунок зусилля, яке розвива прес.
1.6
де М - потужність преса, МН;
- необхідний питомий тиск в контейнері, = 600...700 МПа для сталей
типу 12Х18Н10Т.
У випадку, якщо зусилля пресування будуть більше М, то необхідно перейти на робочу втулку меньшого діаметра.
1.6 Розрахунок максимального зусиля пресування виконується по формулі Ж. Сежурне:
1.7
1.8
де - дійсний опір деформації, МПа ;
f - коеф. терття на контактній поверхні метал - інструмент, f =0,015...0,025;
- довжина гільзи в контейнері після підпресовки, м;
- величина патрубка, відрізаємого з пресзалишком, = 0,6 м;
- величина технологічної обрізі, = 0,15...0,7 м;
- товщина пресзалишка, = 0,015...0,025 м;
- довжина труби після обрізки кінців, м.
1.7 Визначення розмірів гільзи в гарячому стані.
1.7.1 Зовнішній діаметр гільзи:
1.9
де 4...15 - для ігл до 90 мм, мм;
6...15 - для ігл більше 100 мм, мм.
1.7.3 Довжина гільзи після прошивного преса:
2.0
2.1
де - зовнішній діаметр гільзи псля прошивного преса, без урахування змазки, мм;
2 мм - товщина шару технологічної змазки.
Примітка: max довжина гільзи не більш ніж 630 мм на пресі зусиллям 16,0 МН і 670 мм на пресі зусиллям 31,5 МН. Якщо довжина перевищує max, то потрібно взяти втулку більшого діаметра.
1.8 Зовнішній діаметр пресшайби дорівнює:
2.2
де 0,5...2,0 - тепловий зазор між втулкою контейнера і пресшайбою, мм.
1.9 Внутрішній діаметр пресшайби:
2.3
де 1,5...2,0 - тепловий зазор між втулкою контейнера і пресшайбою, мм.
1.10 Довжина внутрішньої втулки контейнера трубопрофільного преса незалежно від його конструкції повинна бути на 30 мм більша max довжини гільзи.
1.11 Довжину пресштемпеля вибирають більшою за max довжину гільзи на 175 мм.
1.12 Зовнішній діаметр пресштемпеля обирають меньше діаметра втулки контейнера на велечину П:
Дк, мм до 200 від 201 до 250 від 251 до 350
П, мм 5 6 8
2.4
1.13 Внутрішній діаметр пресштемпеля обирають на 3...5 мм більше max діаметра ігли або іглотримателя.
2.5
де - зовнішній діаметр іглотримателя, мм.
1.14 Для невеликих партій труб дозволяється використовувати пресштемпеля з більшими зазорами.
1.15 Після вибору розмірів пресштемпеля необхідно перевірити напруження у ньому, які виникають при max навантаженнях:
2.6
де - напруження і дорівнюють 1200 МПа.
Примітка: при пресуванні труб використовуються пресштемпелі із сталей марок 4Х5В2ФС і 4Х5МФС
Висновки розділу
В цьому розділі я розглянув технологію виробництва пресованих труб з нержавіючих сталей ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН», та вплив різних технологічних факторів на якість труб. Розглянув пресувальний інструмент.
Пресовий інструмент можна підрозділити на 2 групи. До першої групи відносяться інструменти, що мають безпосереднє зіткнення з пресованим металом (матриці, прес-шайби, внутрішні втулки контейнерів, прошивні голки і матрицетримачі). До другої групи відноситься інструмент що не має безпосереднього зіткнення з пресованим металом, який містить для передачі зусилля) шплінтони, голкотримачи, перехідні патрони, контейнери, проміжні втулки контейнерів, наполегливі кільця.
Проведенний розрахунок зусилля пресування.
3 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
3.1 Техніко-економічна характеристика підприємства
В економічній частині розглянемо головні економічні показники використання технології пресування труб на прикладі проекту на ЗАО «Сентравис Продакшн Юкрейн», який розташований в місті Нікополь, Україна. Для цього розробимо проект технології виробництва, використовуючи програму MSProject, та проаналізуємо його.
Цех призначений для виробництва труб в обсязі 20 тис. тонн на рік.
3.2 Розробка проекту технології виробництва труб з нержавіющіх сталі шляхом пресування MSProject
На основі розглянутих даних щодо технології виробництва пресованих труб на ЗАО «Сентравіс Продакшн Юкрейн», розглянутих в аналітичній частині, розробляємо проект технології виробництва в програмі MSProject. Для цього на основі технологічної схеми складаємо перелік основних операцій виробництва, або задач, та будуємо діаграму Ганта для визначення зв’язків між операціями. Розділяємо усі задачі на сумарні або прості, призначаємо час тривання кожної операції (таблиця 3.1).
Таблиця 3.1 – Діаграма Ганта технології виробництва труб методом пресування
Продовження таблиці 3.1
Наступним кроком є складання переліку трудових ресурсів (обладнання, працівники) та матеріальних ресурсів (паливо, електроенергія та ін.), що використовуються в технології, та призначення їх на відповідні операції (таблиця 3.2).
На всі ресурси призначається пропорційне нарахування та 24 годинний календар.
Таблиця 3.2 – Лист ресурсів
3.3 Аналіз проекту з виробництва пресованих труб
3.3.1 Аналіз використання трудових та матеріальних ресурсів проекту виробництва
Для проведення аналізу використання трудових та матеріальних ресурсів використовуємо програму MS Excel.
Будуємо кругову діаграму, яка зображує частку витрат на кожен матеріальний ресурс у співвідношенні до готової продукції в гривнях (рисунок 3.1).
З таблиці 3.1 визначаємо загальні витрати на виробництво, що становлять 66 398,68 грн/т.
Рисунок 3.1 - Діаграма співвідношення витрат матеріальних ресурсів
З діаграми видно, що найдорожчим матеріальним ресурсом у технології є заготовка, а найдешевшим – змазка.
Будуємо кругову діаграму, яка зображує співвідношення витрат трудових ресурсів (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 Діаграма співвідношення витрат трудових ресурсів
З рисуноку 3.2 видно, що найдорожчим є адміністративний працівник, «Начальник зміни», а найдешевшими трудовими ресурсами є виробничі робітники, такі як «Різноробочий», «Маркировщик».
Будуємо кругову діаграму, яка зображує відношення тривалості використання трудових ресурсів до загального часу тривалості проекту (рисунок 3.3)
Рисунок 3.3 - Діаграма відношення тривалості використання трудових ресурсів до загального часу тривалості проекту
З рисуноку 3.3 видно, що найбільша тривалість роботи приходиться на такі трудові ресурси що відповідають адміністративним працівникам та працівникам, що відповідають за виконання робіт, так як вони призначені на весь проект, а не на окремі операції
3.3.2 Аналіз структури витрат проекту виробництва
Для проведення аналізу витрат ресурсів на операції технології пресування труб, розділяємо усі витрати на постійні (не залежать від зміни об’єму виробництва) та на змінні (змінюються із зміною об’єму виробництва) (таблиця 3.3).
Таблиця 3.3 – Розподіл ресурсів на постійні та змінні
Тип ресурсу Найменування ресурсу Тип витрат
Трудовий Начальник зміни змінні
Трудовий Контролер ОТК змінні
Трудовий Резчик змінні
Трудовий Эксперт змінні
Трудовий Сверлиний станок змінні
Трудовий Оператор сверлильного станка змінні
Трудовий Токарь змінні
Трудовий Термист змінні
Трудовий Контролер змінні
Трудовий Маркировщик змінні
Трудовий Різнорабочий змінні
Трудовий Оператор правильной машини змінні
Матеріальний Заготовка постійні
Матеріальний Енергоресурси постійні
Матеріальний Змазка постійні
Матеріальний Вода постійні
Все обладнання використане в даній технології можливо віднести до статті «Амортизація» яка відноситься до змінних витрат.
Визначаємо три найдорожчі операції, які використовуються в даній технології (таблиця.3.4).
Таблиця 3.4 – Найдорожчі операції
Назва операції Вартість на 1 тонну
Підготовка заготовки 65 170,67
Контроль ОТК 303,67
Отделка заготовки 40 75грн
Найдорожчими операціями є «Прийом на ОТК», «Прошивка» та «Обробка заготовки». Дані операції є найдорожчими, тому що на них призначені найдорожчі матеріальні ресурси, такі як трубна заготовка, вода та інші.
Визначаємо найдовші операції, які використовуються за даною технологією, враховуючи вартість призначених ресурсів(таблиця.3.5).
Таблиця 3.5 – Найдовші операції
Назва операції Тривалість
Прийом ОТК 11 ч
Підготовка заготовки 2,03ч
Обробка заготовки 1,03ч
Найдовшими операціями є «Прийом ОТК», «Підготовка заготовки» та «Обробка заготовки».
3.3.3 Аналіз шляхів підвищення економічної ефективності виробництва
Підвищення економічної ефективності виробництва пропонується досягти шляхом зостосування нового мастила при гарячому пресуванні труб з неіржавіючих сталей і сплавів. Мастило містить, мас. %:
• глинозем 0,1-5,
• кремнезем 0,1-5,
• плавиковий шпат 0,1-5,
• бура 0,1-35,
• егирін-діопсидовий концентрат - останнє.
Технічний результат - підвищення стійкості інструменту в 1,4 разу, поліпшення якості труб, виключення налипання мастила на інструмент..
Данне мастило наноситься одночасно в трьох крапках: змазочна шайба на матріцю, мастило на внутренію поверхню гільзі, мастило довкола бічної поверхні заготовки.
Сумарні витрати на інструмент складають 98,58 грн/т. При використанні даного мастила витрати знизяться до 70,36 грн/т. Економія складає 28,22 грн/т. При готовій продуктивності 17,5 тис/т. Річна економія складе 493,85 тис/грн на рік.
4 ОХОРОНА ПРАЦІ
Охорона праці - система забезпечення безпеки життя й здоров'я працівників у процесі трудової діяльності, що включає правові, соціально-економічні, організаційно-технічні, санітарно-гігієнічні, лікувально-профілактичні, реабілітаційні й інші заходи. Основні принципи державної політики в галузі охорони праці, а також норми й вимоги по охороні праці; закріплені в законодавстві про працю ("Закон про охорону праці", Кзпп, "Загальні правила безпеки для підприємств і організацій металургійної промисловості" і т.д.), нормам і правилам промислової санітарії, техніці безпеки, а також протипожежній профілактиці.
Метою охорони праці є науковий аналіз умов праці, технологічних процесів, апаратури й обладнання з погляду можливості виникнення появи небезпечних факторів, виділення шкідливих виробничих речовин. На основі такого аналізу визначаються небезпечні ділянки виробництва, можливі аварійні ситуації й розробляються заходи щодо їхнього усунення або обмеження наслідків.
4.1 Аналіз умов праці
Технологія пресування є новою та досить складною щодо описання її зі сторони охорони праці, тому в даному розглядаємо ту частину, що стосується прокатки смуги на листопрокатному стані. Пресування відбувається на території прокатного цеху (ТПЦ).
Пресс розташований безпосередньо за нагрівальними печами, представляє собою закриту неопалювану будівлю з кроком колон 12,0 м, складається з 3-х прольотів: пічне, станове, та склад готової продукції. Довжина ПЦ складає 798 м, (де 200 м займає тільки тунельна піч) и шириною 86 м.
Санітарно-захисна зона для цеху 50м (клас 5).
Технологічну схему можна описати таким основним обладнанням: методична піч, безперервна чорнова група клітей, безперервна чистова група клітей, ділянка змотування, огляду, зважування, маркування і обв'язки рулонів, склад готової продукції, обслуговуюче та допоміжне обладнання.
Загальна маса встановлюваного технологічного обладнання з урахуванням рольгангів тунельної печі та підігріваючого рольгангу ~ 10860 т.
Відповідно до ДСН 3.3.6.042-99 робота в пресувального цеху відноситься до категорії середньої тяжкості (II б), так як до категорії II б належать роботи, що виконуються стоячи, пов'язані з ходінням, переміщенням невеликих (до 10 кг) вантажів та супроводжуються помірним фізичним напруженням, при цьому витрати енергії дорівнюють 233 - 290 Вт (201-250 ккал/рік.).
Таблиця 1.1 - Оптимальні величини температури, відносної вологості та швидкості руху повітря в робочій зоні виробничих приміщень для робіт категорії середньої тяжкості (II б).
Період року Категорія робіт Температури повітря Відносна вологість Швидкість руху повітря, м/с
Холодний період Середньої тяжкості (II б) 17 - 19 60 - 40 0,2
Теплий період Середньої тяжкості (II б) 20 - 22 60 - 40 0,3
Небезпечні та шкідливі виробничі чинники у пресувальному цеху:
Тепловиділення від працюючого технологічного обладнання та розплавлених матеріалів (основними джерелами тепла є нагріті заготовки, тунельна піч та підігріваємий рольганг), не перевищує 140Вт/м2 по ГОСТ 12.1.005-88; []
Шум від працюючого обладнання і технологічних процесів. Джерелами шуму є: робота пресувальних клітей та електроприводів, систем гідросбиву, транспортування прокату по рольгангу, різка смуг та ін., рівень шуму на робочих майданчиках не перевищує нормативний - 80дБА, а рівень шуму на робочих місцях операторів не перевищує 65дБА, що забезпечують огороджувальні конструкції постів управління, по ДСН 3.3.6.037-99. []
Рухомі в ТПЦ машини і механізми, в т.ч. скраповози , сталевози, мостові крани та рухомі частини виробничого обладнання та механізмів нахилу печі, підйому і повороту склепіння печі, переміщення електродів та рольганги, приводи прокатних клітей та ін. ;
Освітлення цеху штучне, загальне, комбіноване освітленість складає 200Лк, при VII розряді зорової роботи, тобто роботи з матеріалами, що світяться і виробами в гарячих цехах, та природне, бокове освітлення з КПО = 1вн по ДБН В.2.5-28-2006. []
4.2 Виробнича санітарія та гігієна праці
У ТПЦ передбачаються наступні заходи щодо приведення кількісних і якісних характеристик шкідливих і небезпечних виробничих факторів до необхідних нормативними актами з охорони праці величин або щодо захисту працюючих від їхнього впливу:
- спеціалізація прольотів і дільниць у будівлі ТПЦ з метою поліпшення організації робіт і умов праці працюючих;
- пристрій аспіраційної системи для уловлювання, евакуації і очищення пилегазовиділень, що утворюються в робочих зонах цехів. Очищення повітря від пилу повітря в системах з штучним спонуканням слід проектувати так, щоб вміст пилу в подаваному повітрі не перевищувала 30% ГДК в повітрі робочої зони за СНиП 2.04.05-91; [12]
- встановлення на ділянках з підвищеним рівнем теплового випромінення водоохолоджуваних панелей та теплозахисних екранів з метою захисту обслуговуючого персоналу та обладнання - для зниження температурного впливу розплавлених сталі та шлаку, нагрітих заготівок до 10000С у відповідності з ГОСТ 12.4.011-89;
- для зниження рівня шуму застосовуються глушники та екранування, що відповідають запропонованим мірам в ГОСТ 12.1.029-80.
4.3 Техніка безпеки
Вступний інструктаж з безпеки праці проводять з усіма, хто приймається на роботу незалежно від їхньої освіти, стажу роботи за даною професією чи посадою, з тимчасовими працівниками, відрядженими, учнями і стyдентами, які прибули на виробниче навчання або практику, а також з учнями в навчальних закладах перед допуском на виробничу територію.
Вступний інструктаж проводять за програмою, розробленою інженером з охорони праці з урахуванням вимог стандартів ССБТ, правил, норм та інструкцій з охорони праці, а також всіх особливостей виробництва, затвердженої керівником підприємства, навчального закладу за погодженням з профспілковим комітетом. Тривалість інструктажу приблизно 45 хвилин, вона встановлюється відповідно до затвердженої програми. Про проведення вступного інструктажу роблять запис у журналі реєстрації вступного інструктажу з обов'язковим підписом інструктували та інструктуючого, а також у документі про прийом на роботу (форма Т-1).
Для забезпечення техніки безпеки ТПЦ передбачаються такі заходи:
Механізація важких і трудомістких робіт на основних і допоміжних операціях та автоматизація технологічних процесів, основного технологічного обладнання ТПЦ, дистанційне керування процесами, агрегатами, системами з ізольованих постів і пультів управління, установка на всіх рухомих машинах і механізмах кінцевих вимикачів (обмежувачів ходу), автоматично спрацьовують при досягненні механізмом гранично встановлених параметрів ходу;
Всі види захисту працюючих від ураження електричним струмом: у комплекті постачання кожного агрегату передбачено необхідну кількість блокувань, пускових і керуючих пристроїв, світлова і звукова сигналізація, знаки безпеки в місцях підвищеної небезпеки для сповіщення про пуск і зупинки обладнання, про порушення його нормального режиму роботи;
Виконане захисне заземлення на установках з напруженням до 10 кВ, що відповідає ГОСТ 12.1.030-81(1996), забезпечена ізоляція електричної апаратури від дії вологи, пилу та теплового випромінення;
Обладнання та установоки, які постійно перебувають під високою електричною напругою до 10 кВ (привод прокатної кліті ~ 7 Кв) при ГДК напруженості електричного поля до 20 кВ/хв винесені в захищенні приміщення з обмеженим доступом працівників по часу перебування по ГОСТ 12.1.002-84(1999). [14]
Забезпечення усіх робітників засобами індивідуального захисту та спецодягом для забезпечення безпечної роботи на робочих ділянках, обов’язковим є забезпечення касками та захисними окулярами працівників на ділянках з підвищеною температурою та небезпечністю згідно з НПАОП 0.00-4.01-08; []
4.4 Пожежна профілактика
Відносимо ТПЦ до категорії «Г» приміщень за вибухопожежною та пожежною небезпекою по НАПБ Б.03.002-2007 , так як виробництво пов'язане з обробкою негорючих речовин і матеріалів на гарячому, розпеченому або розплавленому стані, процес оброблення яких супроводжується виділенням променевої теплоти, іскор і вогню. Тверда речовина, рідини і гази утилізуються.
Ступінь вогнестійкості будівель ТПЦ визначаємо як «III б» як будівля із стальних незахищених конструкцій (огороджувальні конструкції - з сталевих профільованих листів або інших негорючих листових матеріалів) з важкогорючим утеплювачем по СНіП 2. 01. 02 – 85. [19]
Основними факторами пожежної небезпеки в цеху широко розвинена мережа кабельного господарства, велика кількість електроустаткування, наявність мережі трубопроводів застосування горючих газів печі.
Пожежі на ділянках можуть виникнути в результаті: загоряння електроустаткування, що відповідає класу пожежі Е; загоряння пально-мастильних матеріалів при влученні в них іскор електричного або механічного походження (клас пожежі В); можливий вибух від горючих газоповітряних сумішей (клас пожежі С).
Таблиця 1.2 - Первинні засоби пожежогасіння для прокатного цеху
Клас приміщення Гранич. захищаємо. площа, м2 Клас пожежі Порошкові вогнегасники ємністю, л Хладонові вогнегасники ємністю 2 л Пінні вогнегасники ОВП-10, шт Вуглекислі вогнегасники ємністю, л
2 5 10 2(3) 5(8)
Г 800 В - 2 1 - 2 - -
С 4 2 1 - - - -
1800 Е 2 2 1 2 - 4 2
Для усунення причин передбачаються наступні заходи: перевірка технологічного встаткування, перевірка водо- і газопроводів, вентиляції. Для гасіння можливих пожеж у цеху передбачені первинні засоби пожежогасіння.
Автоматичні стаціонарні установки пожежогасіння включають автоматичну пожежну сигналізацію, датчики якої видають команду на включення системи гасіння.
Евакуаційні виходи призначені для забезпечення швидкої евакуації, людей. У будівлі цеху є 7 воріт та 5 дверей, що достатньо з розрахунку 50 осіб на вихід.
ВИСНОВКИ
В даному дипломі розглянуто виробництво труб методом пресування Для пресування служать преси з механічним і гідравлічним приводом
Механічний привід пресів значно простіше гідравлічного, енергопостачання пресів цього типу завдяки наявності маховика більш заощадженіше та безпечніше, ніж енергопостачання гідравлікою високого тиску.
Гідравлічні преси хоча й значно складніше механічних, але вільні від цих недоліків. У гідравлічних пресах максимальна швидкість пресування досягає 400 мм/сек і зберігається незмінної протягом усього робочого циклу
Як відомо, методом гарячого пресування виробляють переважно труби з легованих і високолегованих сталей і сплавів, що мають низьку пластичність.
На підставі вищевикладеного, можна сказати, що розробка нових режимів пресування, що забезпечують підвищення якості зовнішньої поверхнь
Розглянуто технологію виробництва пресованих труб з нержавіючих сталей ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН». Проведенний розрахунок зусилля пресування. Розглянуто пресувальний інструмент.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Офіційний сайт ЗАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШ ЮКРЕЙН» http://www.centravis.com.
2. Gruber K., Gerte A. Bander, Bleche, Rohre. – 1965 - № 6.- C.332-337
3. Данилов Ф.А., Глейберг А.