4 *

Для выпуска заданной продукции сборочно-сварочный цех должен быть обеспечен необходимыми основными и вспомога­тельными материалами, а также различными видами энергии.

Потребность проектируемого сварочного производства в ма­териалах определяется укрупненні) согласно распределению ве­совой нагрузки судна по основным видам работ цеха и нормати­вам расхода материалов, разработанным для судостроительной отрасли промышленности.

Основные материалы, входящие в состав изготовляемых це­хом сварных изделий, можно подразделить на группы:

а) прокатный металл различного сортамента, из которого в проектируемом цехе выполняют детали или изделия;

б) детали, изготовленные в других цехах, поступающие в сбо­рочно-сварочный цех для дальнейшей сборки и сварки,— это де­тали металлического корпуса, насыщения, отливки и поковки (полуфабрикаты и заготовки);

в) крепежные и готовые изделия, включая сварочные элек­троды, электродную и присадочную проволоку, получаемые в го­товом виде через отдел снабжения завода.

Вспомогательные материалы, затрачиваемые при изготовле­нии цехом сварных изделий, но не входящие в их состав, также можно подразделить на группы:

а) флюсы;

б) газы и горючие материалы;

в) технологическое топливо;

г) смазочные и обтирочные материалы.

Годовая потребность проектируемого сварочного производ­ства в прокате и заготовках каждой марки металла и сплава устанавливается по каждой группе его сортамента: металл ли­стовой, полосовой, профильный и т. п. Объем любой группы проката с учетом отходов для каждого типоразмера сортамента можно подсчитать (в тоннах) по формуле

пр~1-0,01ротх’

где GM — чистая масса материала на одно судно, расходуемого в проектируемом цехе, т; пс — количество судов в годовой

программе выпуска, ед.; р0Тх — средний процент отходов (в ук­рупненных расчетах он может быть принят равным 2—8%).

Если программой предусмотрен выпуск цехом изделий для судов различных типов, то значение Gnp определяют для каж­дого типа, а затем суммируют его с полученными соответствую­щими значениями в каждой группе сортамента.

Значение GM устанавливают в результате простых подсчетов на основе выборки из спецификаций к чертежам сварных изде­лий, включенных в программу выпуска цехом.

Отходы должны быть по возможности использованы. Утили­зация их предусматривается в проекте цеха (например, изготов­ление продукции ширпотреба, переплавка и т. п.).

Годовая потребность в полуфабрикатах, крепежных и гото­вых изделиях, поступающих в проектируемый сборочно-свароч­ный цех из других цехов и с различных складов завода, опреде­ляется на основе выборки этих материалов из спецификации к чертежам сварных изделий, включенных в программу выпуска цеха.

Потребность сборочно-сварочного цеха в электродах, элек­тродной или присадочной проволоке G3 каждого типа для элек - тродуговой сварки и наплавки на заданную программу выпуска цехом сварных изделий (для каждой конструктивной группы) может быть рассчитана по формуле (в килограммах)

G, = ^-(l+*,).

* *П

где GH — количество наплавленного металла на одно сварное из­делие, кг; п — количество сварных изделий на годовую про­грамму, шт; &э — отношение массы электродного покрытия к массе электродной проволоки (при укрупненных расчетах при­нимается равным 0,4; при детальных — по паспортным данным электродов; при сварке и наплавке электродной или присадоч­ной проволокой 6Э=0); k„ — коэффициент перехода металла из электрода в шов, учитывающий потери на угар, разбрызгивание и неиспользованные остатки (огарки).

Значения kn зависят от способа сварки и типа электрода и проволоки и могут быть приняты следующими:

Электроды, имеющие покрытие:

тонкое-................................................................................... 0,65—0,75

толстое............................................................................. 0,80—0,95

Электродная проволока для полуавтоматической

и автоматической сварки под флюсом............................... 0,92—0,99

То же (среднее значение).................................................... 0,96

» для укрупненных расчетов........................................ 1,00

Присадочная проволока для газовой сварки и в защитных газах (меньшие значения относятся к бо­лее толстой проволоке)...................................................... 0,95—0,98

Годовую потребность в электродах, электродной и присадоч­ной проволоке определяют суммированием полученных в каждой
конструктивной группе изделий значений G3 для различных ти­пов электродов и проволоки.

' Годовая потребность во флюсе для автоматической и полу­автоматической электродуговой сварки Оф укрупненно может быть найдена по массе электродной проволоки G3 (в кило­граммах): G4=1,4G3.

Если в проектируемом производстве предусматривается сбор флюса и последующее его использование, то его потребность (в килограммах) определяется по приведенным ниже показа­

Расход неплавящихся (вольфрамовых) электродов диамет­ром 2—4 мм при электродуговой сварке й аргоне (/Cb^50 А) укрупненно может быть вычислен из расчета 0,04 г/м сварного шва.

Расход горючих и защитных газов для сварки, сжатого воз­духа для пневмоинструмента и оборудования, производственной воды, электроэнергии может быть определен по данным техно­логических режимов сварки, техническим характеристикам и степени загруженности оборудования в запроектированном про­изводственном процессе либо укрупнецно — по ориентировоч­ным показателям.

Кислород давлением до 15 кгс/см2 и горючие газы (ацетилен, природный газ или пропан-бутан) давлением до 0,7 кгс/см2 при­меняют в сборочно-сварочном цехе в основном для газовой резки, сварки, строжки и подогрева конструкций при правке.

Для сварки корпусной стали в углекислом газе, алюминие­вых сплавов в среде аргона или гелия, а также газоэлектриче­ской (плазменной) резки и строжки требуется централизованная подача в цех газов под давлением до 5 кгс/см2. Удельные рас­ходы защитных газов составляют в среднем от 0,4 до 1,0 м3/ч на одну дугу, в зависимости от режимов сварки.

Ориентировочные средние значения расхода сжатого воздуха и газов»на единицу оборудования и инструмента при указанном коэффициенте использования оборудования, полученные в прак­тике проектирования сборочно-сварочных цехов, по классам су­достроительных предприятий, приведены в табл. 22. ,

Электрическая энергия в сборочно-сварочном цехе расхо­дуется на питание электроприемников (электродвигателей, элек­тропечей, сварочных установок и т. п.) и на освещение поме­щений.

Годовую потребность в электрической энергии для питания электроприемников находят по однородным группам с учетом

их установленной мощности, количества единиц, степени загру­женности и одновременности работы. Затем для каждой группы электроприемников определяют активную мощность. Активную мощность (Ра, кВт) иа шинах низкого напряжения вычисляют по суммарной установленной мощности Руст и коэффициенту спроса kc, учитывающему недогрузку по мощности и неодиовре - меиность работы электроприемников, потери в сети и в элек­тродвигателях:

уСТ*

Коэффициент kc принимают по опытным данным. Средние зна­чения его составляют: для сварочных трансформаторов и пре­образователей — 0,35—0,45; для механизированных стендов и ли - стоукладчиков — 0,35; для электродвигателей станочного обору­дования— 0,25; для электродвигателей кранов и тельферов — 0,15.

Таблица 22 Средний расход сжатого воздуха н газов на единицу оборудования или инструмента в сборочио-сварочном цехе Класс судостроительного предприятии Инструмент или оборудование Г аз I П Ш IV V. Расход газов, м3,ч Коэффициент использования инструмента Пнрвмятичрский ин- 80 75 70 65 60 струмент воздух 0,75 0,75 0,70 0,70 0,65 Краскораспылители 45 45 40 40 воздух 0,70 0,70 0,65 0,65 Ручные резаки Ацетилен 0,7 0,68 0,67 0,65 0,63 Кислород 4,0 3,5 . 2,8 2,6 2,5 0,70 0,70 0,65 0,65 0,60 Горелки для правки Ацетилен 2,0 4,5 1,2 0,8 0,6 Кислород 2,2 1.7 1,4 1,0 * 0,8 0,50 0,50 0,45 0,45 0,40 Сварочные полуавтоматы Углркиг- 0,9 0,7 0,6 0,5 лый 0,70 0,70 0,65 0,65 автоматы 1,8 1,2 0,9 0,70 0,70 0,65

Годовой расход электроэнергии для цеха на шинах низкого напряжения (W, кВт-ч) определяют по формуле

w = 2 рафд. oh = ^устФд. oh,

где Фд. о — действительный (расчетный) годовой фонд времени оборудования, ‘ч; ka — коэффициент загрузки оборудования по времени (среднее его значение 0,75—0,80).

'Для расчета активной нагрузки на шинах высокого напряже­ния нужно к подсчитанной нагрузке приемников низкого напря­жения прибавить активные потери в трансформаторах и актив­ные нагрузки приемников высокого напряжения.

Годовой расход электроэнергии для цеха на шинах высокого напряжения (W', кВт) определяется по формуле

i'=2p>,A.

где ИР'а — сумма значений активной мощности всех электропри­емников оборудования цеха с учетом потерь в трансформаторах и активной нагрузки приемников высокого напряжения, кВт.

Годовой расход электроэнергии на освещение можно рассчи­тать по мощности осветительных установок или по нормам рас­хода электроэнергии на 1 м2 площади здания (нормы расхода электроэнергии в час на освещение 1 м2 площади составляют соответственно: для сборочно-сварочного цеха, лабораторий, кон­структорских и технологических отделов — 20—22 Вт; для склад­ских помещений — 8—10 Вт; для бытовых— 10 Вт). При укруп­ненных расчетах средний расход осветительной энергии может быть принят равным 18 Вт в час на 1 м2 площади пола цеха (включая площадь служебных и бытовых помещений). Годовая осветительная нагрузка (в часах) принимается в зависимости от географической широту и количества смен р-аботы. Мощность осветительных установок подбирается из расчета необходимой освещенности рабочих мест.

Годовая потребность цеха в воде для производственных нужд устанавливается в зависимости от технических характеристик - оборудования (по паспортным данным), его количества, степени загруженности, одновременности работы; от расхода воды для испытаний замкнутых сварных изделий (цистерны, отсеки кор­пуса судна и т. п.). В последнем случае максимальный расход

ВОДЫ (<3макс, м3/ч) ОПрЄДЄЛЯЄТСЯ ПО формуле

о =К1

Чімакс, 9

*н

где V—максимальный объем наполняемой емкости, м3; п — ко­личество одновременно наполняемых при испытании емкостей,

шт; tH— продолжительность наполнения испытываемых емко­стей, ч.

Среднесуточный расход воды (Qcc, м3) вычисляют по фор­муле

Qc. с=Уср^ >

где ГСр — средний объем испытываемой емкости, м3; п' — коли­чество изделий, испытываемых в среднем за сутки.

' Для укрупненного расчета потребности проектируемого сбо­рочно-сварочного цеха в сжатом воздухе, газах, электроэнергии и производственной воде (для испытания сварных конструкций и охлаждения сварочных горелок) в табл. 23 приведены ориен­тировочные показатели расхода этих видов энергии на 1 тыс. т годового выпуска продукции сборочно-сварочного цеха пяти классов судостроительных предприятий.

Годовая потребность сборочно-сварочного цеха в воде для бытовых нужд определяется из расчета:

а) для хозяйственно-питьевых нужд: при значительном теп­ловыделении в цехе или на участке (более 20 ккал/м3>ч)— 35 л, в остальных случаях — 25 л в смену на каждого рабо­тающего;

б) для душевых — 40 л на процедуру; продолжительность действия — 45 мин после каждой смены;

в) для полудушей— 25 л на процедуру;

Ориентировочные показатели расхода основных видов энергии на 0? н а 3 я І о 2 о * Электроэнергия (сварочная), устаиовленная Количество одновременно работающих единиц н 0? S И и 2 о * н s я мощность при сварке, кВт Средний коэффициент использования а к Ч ш а с и и Я ч X >» С 3 я «S о са о і-г О STS н о гг S ж 4) К сч К аэ < 3 я г о* я <& Uvo 2 автомвтиче - 1 ской и полу - 1 автоматнче- I СКОЙ ручной прихватке Пиевмоии- струмент Краскорас­ пылители Ручные ре - . заки Горелки для правки Сварочные полуавто­ маты I 100 20 ,75 7 2,0 0,2 0,7 0,08 1,2 0,75 0,7 0,7 0,5 0,7 II 80 16 90 7,5 2,1 0,22 0,75 0,12 1,3 0,75 0,7 0,7 0,5 0,7 III 40 10 116 9,0 2,3 0,3 0,8 0,3 1,4 0,7 0,65 0,65 0,45 0,65 IV 20 8 ' <!3> 12,5 2,5 0,35 0,9 0,7 1,5 0,7 0,65 0,65 0,45 0,65 V 5 4 136 14,0 3,0 0,4 1,0 1,6 2,0 0,65 0,6 0,4 —

г) для групповых умывальников: при загрязненном произ­водстве— 5 л, при чистом производстве — 3 л на процедуру.

Годовая потребность в паре для производственных нужд (обогрев сушильных камер, подогрев и т. п.) определяется укрупненно. Например, на 1 т обогреваемых изделий в сушиль­ных камерах периодического действия требуется 80—100 кг/ч пара; для конвейерных камер — 45—75 кг/ч при температуре сушки 100—110° С. В основном используется пар давлением 1,5—3,0 кгс/смг для Подогрева и 3—4 кгс/см2 для нагрева су­шильных камер.

Потребность в паре для отопления и вентиляции здания цеха определяется из расчета возмещения тепловых потерь, со­ставляющих около 15—20 ккал/(ч*м3). Если здание имеет искусственную вентиляцию, то тепловые потер, и принимаются суммарно по отоплению и вентиляции 25—35 ккал/(ч - м3).

Годовая потребность пара (в тоннах) на отопление и вен­тиляцию

Q ЯтНУ Чп I 1000 ’

где <7т — расход тепла на 1 м3 здания, ккал/(ч • м3); Н — коли­чество часов в отопительном сезоне (для средней полосы СССР отопительный период равен 180 суткам или 24 чХ 180=4320 ч);

, Таблица 23 1 тыс. т годового выпуска продукции сборочно-сварочного цеха Средний расход иа единицу, м3/ч Расход производственной воды, м3, на испытание секций Сжатый воз­дух Ацетилен Кислород Угле­ кислый газ на охлаждение сварочных головок Пиевмоии^- струмент Краскорас­ пылители Резаки Горелки ' Резаки j Горелки [ Сварочные полуавтома­ты годовой 1 среднесуточ­ ный максималь­ный часовой 2300 8,0 0,83 80 45 0,7 2,0 4,0 2,2 0,9 330 1,1 0,10 2500 8,5 0,85 75 45 0,68 1,5 3,5 1,7 0,7 360 1,2 0,10 70 40 0,67 1,2 2,8 1,4 0,6 3750 'ю 1,0 ' ' - 570 1,9 0,15 5000 15 1,5 J55 40 0,65 0,8 2,6 1,0 0,5 900 3,0 0,25 6000 20 2,0 60 -- . 0,63 0,6 0,8 — 1200 4,0 0,60

V—внутренний объем здания, м3; і — теплота испарения, ккал/кг.

Годовой расход остальных вспомогательных, обтирочных и смазочных материалов определяют по соответствующим удельным нормам.

Полученные значения годовой потребности проектируемого сборочно-сварочного цеха в материалах и энергии оформляют в пояснительной записке к технологической части проекта в виде самостоятельных разделов: «Грузооборот цеха» и «Энер­гетика цеха». Эти значения являются исходными данными для разработки специальных частей проекта, проектирования скла­дов и кладовых.

В разделе «Грузооборот цеха» отражено количество полу­чаемых материалов и отправляемых готовых сварных изделий. Основные данные о' грузообороте цеха с указанием используе­мого транспорта сводятся в таблицу; при этом итоги поступле­ния и выдачи грузов должны балансироваться. В табл. 24 при­веден ориентировочно грузооборот цеха, изготовляющего узлы и секции корпуса сухогрузного судна грузоподъемностью 20 тыс. т при программе выпуска 20 судов в гоД. Статьи грузо­оборота обычно выражаются в тоннах, а в данном примере — в процентах от массы годового выпуска цеха.

Данные расчета помогают организовать прямоточность цехо­вого производства, определить количество и характер транс­портных средств и размеры складских и комплектовочных пло­щадей.

Раздел «Энергетика цеха» содержит данные, необходимые для обеспечения проектируемого сборочно-сварочного цеха основными видами производственной энергии. Здесь технолог указывает потребителей каждого вида энергии (например, уста­новленную мощность в киловаттах, количество одновременно работающих пневматических инструментов, газовых горелок и резаков) с распределением их по рабочим сменам.

Для обеспечения цеха или участка производственной водой проектировщик устанавливает максимальный расход воды в час и средний расход в сутки (в кубических метрах) и распреде­ляет его по сменам. С целью удовлетворения потребности в защитных газах (аргоне, углекислоте) рассчитывают количе­ство одновременно работающих сварочных дуг, потребляющих эти газы, и разрабатывают схему размещения точек подключе­ния энергоприемников.