Ремонт виткообразователя стана 150 сортопрокатного цеха ОАО 'Белорусский металлургический завод'

Введение

металлургический стан сортопрокатный слесарь

ОАО "БМЗ - Управляющая компания холдинга "БМК" постоянно проводит модернизацию и реконструкцию своего производства. Согласно программе развития ОАО "БМЗ" на 2011-2015 года, основной целью предприятия является выход на уровень производства 3 миллионов тонн стали в год и полную переработку литой заготовки в товарную продукцию с высокой добавленной стоимостью.

Наряду с наращиванием объемов производства БМЗ уделяет внимание и экологическому аспекту, стремясь снизить нагрузку на окружающую среду. Для этого заводу необходимо реализовать несколько важных проектов. Так, 21 февраля 2014 года состоялась передача в эксплуатацию двух важных объектов программы модернизации: новой известково-обжигательной установки (ИОУ №3) и обновленной после реконструкции машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ-2).

Общая стоимость двух проектов, реализация которых позволила создать на БМЗ 96 новых рабочих мест, составляет около 53млн. евро. Произведенная полная замена существующей машины увеличит скорость разливки стали с 3,1м/мин до 4,3 м/мин. Основной целью проведенной реконструкции МНЛЗ-2 является прирост производства непрерывно литой заготовки до уровня 1200000 тон в год. Еще одним из наиболее значимых проектов в период до 2015 г для БМЗ является продолжение строительства мелкосортно-проволочного стана. Строящийся цех укрепит позиции БМЗ на международных рынках, расширит номенклатуру выпускаемой продукции: для сбыта новой продукции можно использовать уже существующие товаропроводящие сети.

По уровню производства промышленной продукции ОАО "Белорусский металлургический завод" занимает ведущее место среди предприятий Республики Беларусь. Применение передовых технологий, использование высокопроизводительного оборудования, а также высококвалифицированных специалистов позволяет предприятию достигать высоких результатов на производстве.

Одной из важнейших проблем современности на производстве является повышение надежности. Эта проблема возникает всегда, когда требуется обеспечить высокую эффективность работы технических систем, гарантированные сроки службы, безопасность обслуживания и является большим резервом снижения их материалоемкости за счет сокращения расхода материалов на запасные части и ремонт.

Важность проблемы повышения надежности непрерывно возрастает в связи с интенсификацией технологических процессов, повышением производительности оборудования и увеличением воздействующих на него нагрузок.

Проблема надежности должна решаться на всех этапах создания и эксплуатации машины. Основные решения по обеспечению высокой надежности машины, принятые на стадии ее проектирования или изготовления, сказываются на ее эксплуатационных и экономических показателях, которые нередко связаны между собой обратной зависимостью. Поэтому необходимо выявить связи между показателями надежности и возможностями их повышения на каждом этапе проектирования, изготовления и эксплуатации машины.

При эксплуатации машины ее будущая надежность в работе зависит от качества изготовления деталей и сборочных единиц, методов контроля выпускаемой продукции и других особенностей технологического процесса. При эксплуатации машины ее надежность реализуется. Показатели безотказности и длительной работы машины зависят от методов и условий ее эксплуатации, от принятой системы ее ремонта, методов технического обслуживания, режимов работы и других эксплуатационных факторов. Таким образом проблема надежности машин является комплексной, так как охватывает затраты в сферах создания и эксплуатации машин.

Надежность машин может быть повышена путем применения более надежных комплектующих изделий увеличения запаса прочности, совершенствования кинематических схем, применения унифицированных сборочных единиц и деталей, качественной сборки, защиты от коррозии, использования эффективных материалов.

1. Общая часть

.1 Сортопрокатное производство. Основное оборудование СПЦ

Прокатное производство ОАО "БМЗ" представлено сортопрокатным цехом (СПЦ), имеющем в своем составе станы 850, 320 и 150. Мелкосортный непрерывный стан 320 и проволочный стан 150, включающие линию изготовления горячекатаного сортового проката, проволочный 10-клетьевой блок Моргана с системой охлаждения Стилмора; комплекс оборудования по упаковке и обвязке продукции.

Стан-150 является технологической линией предприятия, обеспечивая производство заготовочной продукции, которой является катанка диаметром 5,5-14 мм. Производимая из легированных, углеродистых и нержавеющих марок стали катанка является полуфабрикатом для сталепроволочного комплекса.

Стан 850 относится к одноклетьевым реверсивным двухвалковым блюмингам. Максимальный диаметр валков прокатной клети - 850 мм. Стан 850 был разработан в соответствии с современным уровнем техники. Одноклетьевой двухвалковый стан 850 реверсивного действия представляет собой высоко автоматизированную линию, предназначенную для прокатки предварительно нагретого металла в валках рабочей клети, порезки заготовки на мерные длины, её охлаждению и мероприятий с последующей отделкой проката.

Схема технологического процесса производства заготовок сортового проката в сортопрокатном цехе (СПЦ) приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема технологического процесса производства проката в СПЦ

.2 Перспектива развития СПЦ

На БМЗ ведётся строительство нового мелкосортно-проволочного стана мощностью более 800 тысяч тонн пользующейся огромным спросом продукции - высокоуглеродистой проволоки-катанки и автомобильных кругов, которые не производятся в Беларуси. Контракт об инвестировании в проект около 100 миллионов евро подписан между БМЗ и давним партнером жлобинских металлургов (сотрудничество имеет тридцатилетнюю историю) известной итальянской компанией "Даниели", являющейся одним из мировых лидеров в производстве металлообрабатывающего оборудования.

Производительность нового стана составит 700 тыс.т продукции в год с перспективой расширения до 1 млн.т. Это будет производство прямых прутков, катанки и проката в бунтах. Стан планируется оборудовать вспомогательными установками для контролирования заготовок на входе в печь, линиями производства, проверки готовой продукции, а также системами обработки материала вне стана. Все это гарантирует качество готовой продукции, что является необходимым для производства специальных сталей, в частности, предназначенных для автомобилестроения.

С вводом нового стана будут увеличены объемы уже выпускаемой катанки стальной в бунтах Ø 5,5-22 мм, а также освоено производство новых видов импортозамещающей продукции: проката сортового в бунтах Ø 20-50 мм, проката арматурного в бунтах Ø 6-14 мм и проката сортового в прутках Ø 20-85 мм. Предполагается, что на экспорт будет направляться около 75% производимой продукции. При этом ее реализация на внутреннем рынке позволит полностью заместить импорт катанки и более чем на 90% удовлетворить потребность отечественных предприятий в прутках.

Стоимость проекта - более 100 млн. евро, срок реализации - 30 месяцев. Поставка оборудования будет осуществляться в течение 12-16 месяцев.

2. Специальная часть

.1 Основное технологическое оборудование стана 150

Схема расположения основного технологического оборудования стана 150 представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема расположения оборудования стана 150

1 Нагревательная печь; 2 Установка удаления окалины; 3 Терморольганг; 4 Трайбаппарат; 5 Черновая группа; 6 Ротационные ножницы; 7 Первая промежуточная группа; 8 Ротационные ножницы; 9 Вторая промежуточная группа; 10 Секция водяного охлаждения подката перед блоком 11 Трайбаппарат; 12 Трайбаппарат; 13 Крошительные ножницы; 14 Проволочный блок; 15 Секции водяного охлаждения проката после блока; 16 Трайбаппарат; 17 Виткообразователь; 18 Рольганг для воздушного охлаждения витков катанки; 19 Камера образования мотков "Бунтоприемпик"; 20 Прессвязальная машина №1; 21 Прессвязальная машина №2; 22 Весы; 23 Станция разгрузки мотков

Нагревательная печь (поз.1) предназначена для нагрева заготовок до температуры прокатки. Тип печи: методическая, с шагающим водоохлаждаемым подом и с кантовкой заготовок в зоне подогрева, с боковым нагревом, боковой загрузкой и выдачей заготовок. Технические данные: режим работы - непрерывный; температура заготовок: при выдаче - 1050-1200°С; неравномерность нагрева заготовки по длине и сечению - не более 20°С; механизм перемещения заготовок: - водоохлаждаемый под с кантовкой заготовок; теплота сгорания - 8000 ккал/м³; число зон автоматического регулирования теплового режима - 5; вид топлива - природный газ; количество горелок-18.

Установка для удаления окалины (поз.2) предназначена для сбива окалины водяной струей под высоким давлением с нагретых до температуры прокатки заготовок. Технические данные: рабочее давление воды - 250 бар; число разбрызгивающих колец- 1; количество сопел на кольце-8; расход воды на одно сопло - 4.7 м³/ч; общий расход воды - до 60 м³/ч.

Трайбаппарат (поз.4) установлен перед первой прокатной клетью и предназначен для задачи заготовки в клеть. Технические данные: диаметр тянущих роликов -260 мм; длина роликов - 300 мм; скорость задачи заготовки - до 0,2 м/с; привод - индивидуальный электрический на каждый ролик.

Черновая группа клетей (поз.5) предназначена для получения из заготовки сечением 125x125 мм прокаткой раската диаметром 62,4 мм согласно схемы калибровки и режимов обжатий. Состоит из шести клетей с горизонтальным расположением валков и инди-видуальным приводом через редуктор. Регулировка зазора между валками осуществляется вручную двумя шпинделями от червячного колеса с нажимными сухарями. После клетей №1. 3 и 5 установлены роликовые проводки для кантовки на 90 раската скручиванием, Материал валков: клеть №1-3 - сталь 150ХНМ; клеть №4-6 - чугун СШХН50.

Ротационные ножницы (поз.6) расположены за шестой клетью и предназначены для отрезки переднего и заднего концов раската, а также аварийной порезки. Оборудованы желобом для отвода обрези и двумя емкостями для обрези. Технические данные: диаметр разрезаемого металла - до 80 мм; скорость резки - 0,8 м/с; температура металла при резке - 900°С; временное сопротивление разрыву - 120 Н/мм²; радиус перемещения ножей - 275 мм; длина обрези - мин. 100 мм; длина кусков при аварийной порезке - 800 мм.

Первая промежуточная группа клетей (поз. 7) предназначена для получения из раската диаметром 62,4 мм после шестой клети раската диаметром 263 мм после двенадцатой клети согласно схеме калибровки и режимов обжатий. Состоит из трех консольных клетей с горизонтальным расположением валковых шайб и трех консольных клетей с вертикальным расположением валковых шайб. Привод индивидуальный. Клети №7, 9, 11 - горизонтальное исполнение. Клети №8, 10, 12 - вертикальное исполнение. Ширина валковых шайб клетей №7.8 - 100 мм. диаметр - 450-400 мм. Мощность привода - 600 кВт. Регулировка зазора между валковыми шайбами осуществляется с помощью эксцентрика через ходовой винт и гидромотора.

Ротационные ножницы (поз.8) расположены за двенадцатой клетью и предназначены для отрезки переднего и заднего концов раската, а также аварийной порезки. Оборудованы желобом для отвода обрези и двумя емкостями для обрези. Технические данные: диаметр разрезаемого металла - до 40 мм; скорость резки - 5.5 м/с; температура металла при резке - мин. 900°С; временное сопротивление разрыву - 120 Н/мм²; радиус перемещения ножей - 275 мм; длина обрези - мин. 100 мм; длина кусков при аварийной порезке - 800 мм.

Вторая промежуточная группа клетей (поз.9) предназначена для получения из раската диаметром 26,5 мм после двенадцатой клети раската диаметром от 17,0-20.0 мм после шестнадцатой клети согласно схемам калибровки и режимов обжатий. Состоит из двух консольных клетей с горизонтальным расположением валковых шайб и двух консольных клетей с вертикальным расположением валковых шайб. Привод индивидуальный.

Клети аналогичной конструкции для горизонтального и вертикального расположения валковых шайб. При горизонтальном исполнении редуктор устанавливается на шейку приводного вала, расположенного горизонтально. При вертикальном исполнении редуктор с конической зубчатой передачей устанавливается на приводной вал. расположенному внизу вертикально. Клети №13, 15 - горизонтальное исполнение. Клети №14, 16 - вертикальное исполнение.

Секция водяного охлаждения (поз.10) технические данные: длина-2800 мм.; количество охлаждающих труб - 3; давление воды - 6 бар; расход воды - 50 м³/ч.

Трайбаппарат (поз.11) предназначен для транспортировки раската через направляющие со скоростью выхода раската из клети №16. Технические данные: диаметр транспортируемого металла - 17-24,5 мм; температура металла - 75-1100°С; диаметр тянущих роликов - 205-270 мм.

Крошительные ножницы (поз. 13) установлены перед блоком вне линии прокатки и служат для порезки отрезанных концов или всего раската в случае аварии. Технические данные: разрезаемое сечение - 25 мм: минимальная температура раската-900°С: скорость реза - 18 м/с; длина обрези - 300 мм.

Десятиклетъевой проволочный блок чистовых клетей (поз.14) предназначен для однониточной высокоскоростной прокатки без кантовки катанки диаметром 5,5-16.0 мм. В блоке установлены 10 рабочих кассет, которые приводятся через шестеренные валки с прецизионными коническими зубчатыми редукторами, распределительную коробку и два продольные вала от трех последовательно установленных электродвигателей постоянного тока мощностью 1800 кВт с числом оборотов 0-600/900 об/мин. В блоке установлены 4 клети с прокатными шайбами 210-190 мм и 6 клетей с прокатными шайбами диаметром 159-143 мм. Количество калибров на шайбе - 2.

Валковые кассеты закреплены односторонне, с помощью конической гильзы, клина и установочного винта под утлом 45° к вертикали попеременно, со смещением на 90° друг к другу.

Участок водяного охлаждения катанки (поз. 15) расположен между проволочным блоком и виткоукладчиком и является первой стадией двухстадийного охлаждения процесса сорбитизации "Стельмор". Охлаждение катанки осуществляется водой в трех группах прямоточных охлаждающих секций. Технические данные: длина участка - 44000 мм; количество охлаждающих секций - 3 шт.; количество охлаждающих труб в секции - 13 шт.; максимальное давление охлаждающей воды - до 6 бар.

Трайбаппарат (поз.16) смонтирован перед виткообразователем и служит для принудительного транспортирования катанки со скоростью до 100 м/с. Технические данные: длина калиброванных роликов - 69 мм; диаметр - 182 мм; число калибров - 2 шт. привод на ролики, от электродвигателя мощностью 13 кВт., n=1300 об/мин.

Виткообразователь (поз.17) работает синхронно с проволочным блоком и служит для образования и укладки катанки витками на роликовый транспортер. Технические данные: наклон укладочного конуса - 7°; средний диаметр образующегося витка - 1050 мм; привод от электродвигателя мощностью 120 кВт, n=1500 об/мин.

Роликовый транспортер (поз.18) служит для перемещения разложенных витков катанки над шахтами воз-душного охлаждения. Это охлаждение является второй, завершающей стадией сорбитизации катанки и может быть: ускоренное, с продувкой витков вентиляторами; замедленное, при закрытых термоизолирующих крышках над транспортером. Технические данные: общая длина транспортера - 80300 мм; число зон охлаждения - 16; количество вентиляторов - 10 шт.; производительность одного вентилятора - 65000 м/ч; скорость перемещения витков - 0.05-13 м/с; скорость охлаждения металла - 1-10°С; привод роликов -16 электродвигателей; привод вентиляторов - 10 трехфазных электродвигателей с короткозамкнутым ротором мощностью по 55кВт, n=1000 об/мин.

Камера образования мотков (поз.19) установлена на конце роликового транспортера и представляет собой шахту из металлоконструкций диаметром 1160 мм и высотой до 5 м. Витки подаются в камеру закладочной цепью с постоянной скоростью. В камере установлены делительные ножницы и разделительный палец для порезки мотка катанки на 2 мотка.

Устройство для прессования и обвязки мотков №1 (поз. 20) расположено под крюковым конвейером и служит для прессовки и обвяжи мотков в горизонтальном положении на крюке конвейера. Технические данные: усилие прессования - до 400 кН; число вязальных головок - 4; материал обвязки -катанка диаметром 6,5+0,3 мм; 8.0+0.3; время прессования и обвязки - 36 с; максимальные размеры мотка - 1250/850x1400 (700) мм.

Устройство для прессования и обвязки мотков №2 (поз. 21) расположено под крюковым конвейером и служит для прессовки и обвязки мотков в горизонтальном положении на крюке конвейера. Технические данные: усилие прессования - до 300 кН; число вязальных головок - 4; материал обвязки - катанка диаметром 6.5+0.3 мм; время прессования и обвязки - 42 с; максимальные размеры мотка - 1250/850x1400 (700) мм.

Весы (поз. 22) расположены под крюковым конвейером за устройством для прессования и обвязки мотков и служат для взвешивания прессованных и увязанных мотков на крюке конвейера. Технические данные: деление шкалы - 1 кг; погрешность взвешивания - ± 0.1 %; время взвешивания - 18 с. Весы снабжены автоматическим печатающим устройством.

Станция разгрузки мотков (поз.23) состоит из трех подъемных тележек и предназначена для снятия мотков с крюкового конвейера и передачи их на склад готовой продукции. Технические данные: ёмкость станции - 9 мотков; привод тележек - гидравлический.

2.2 Назначение, устройство и принцип работы виткообразователя стана 150

Виткообразователь предназначен для преобразования катанки в витки с диаметром 1050 мм.

Виткообразователь состоит из полого вала из кованного материала, конических колец со спиральными зубьями с закалённой боковой поверностью зубов, приводного вала и корпуса, подшипников из кованного материала, корпуса редуктора, трубы Стельмор, держателя трубы, защитного колпака, сварной конструкции. Полый вал установлен на специальных подшипниках с увеличенным зазором в подшипнике.

Увеличенный зазор в подшипнике необходим из-за нагрева полого вала раскалённой катанкой.

Так как форма витка имеет большой значение для траспортировки и дальнейшей обработки катанки, необходимо особенно тщательно проводить обслуживание и техобслуживание виткообразователя.

1 - Трайбаппарат, 2 - Рама, 3 - Виткообразователь

Рисунок 3 - Виткообразователь с трайбаппаратом стана 150

.3 Основные технические характеристики виткообразователя стана 150

2.4 Расчетная часть (кинематический и силовой расчет, расчет на прочность валов, подшипников).

Кинематический и силовой расчет привода виткообразователя стана 150.

Рисунок 3 - Кинематическая схема привода

- Электродвигатель, 2 - Муфта, 3 - Редуктор, 4 - Цапфа

Мощность на ведущем валу, кВт

, (1)

где Рдв=120 кВт - номинальная мощность двигателя;

ηм = 0,98 - КПД муфты;

ηпк = 0,99 - КПД подшипников;

Мощность на ведомом валу, кВт

, (2)

где ηкп=0,96 - КПД конической передачи (табл.2.2 [1]);

Частота вращения и угловые скорости валов привода, рад/с

,

, (3)

;

,

, (4)

где u1=0,655 - передаточное число.

;

, (5)

;

Вращающий момент на валу двигателя, Н∙м

, (6)

.

Вращающий момент на ведущем валу, Н∙м

, (7)

Вращающий момент на ведомом валу, Н∙м

, (8)

.

Расчет вала на прочность

Проверочный расчёт на прочность выполняют на совместное действие изгиба и кручение.

При этом расчёт отражает разновидности цикла напряжений изгиба и кручение, усталостные характеристики материалов, размеры, форму и состояние поверхности валов.

Цель расчёта - определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми:

>[S]

[S]=2 - коэффициент запаса.

Номинальное напряжение в опасном сечении

, (13)

где М=24 Н∙м - суммарный изгибающий момент в опасном сечении;

мм - осевой момент сопротивления сечения вала;

 Н/мм.

Касательное напряжение, Н/мм

, (14)

где  Н ∙ м - крутящий момент;

 мм - полярный момент сопротивления сечения вала;

.

Коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчётного сечения вала

, (15)

, (16)

где Kσ=2,05 (Кτ=1,65) - эффективный коэффициент концентрации напряжений (таблица 11.2 [1]);=0,81 (Kd=0,7) - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (таблица 11.3 [1]);=1,0 - коэффициент влияния шероховатости;

;

.

Пределы выносливости в расчётном сечении вала, Н/мм

, (17)

где σ-1=335 Н/мм² - для стали 45;

;

τ-1=0,58σ-1=0,58∙335=194,3 Н/мм²;

, (18)

.

Коэффициент запаса прочности в опасных сечения

, (19)

;

, (20)

.

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

, (21)

.

Проверочные расчёты на прочность и на кручение дают удовлетворительные результаты.

Расчет подшипников

Силы в зацеплении

Окружная

, (22)

где d=400 мм - делительный диаметр ведомого колеса;

.

Радиальная

, (23)

.

Осевая

, (24)

.

Консольная на цапфе

, (25)

.

Реакции в опорах подшипников

Данные для расчета:=0.05м, b=0.225м, c=0.125м, d1=0.4м, Ft=2187 H, Fr=824 Н, Fa=586 Н, Р=1046 Н.

Вертикальная плоскость

 , (26)

 Н;

 , (27)

 Н.

Проверка:

  (верно).

Эпюра изгибающих моментов относительно оси  в характерных сечениях 1…4

Hm

Hm,

.

Горизонтальная плоскость

 , (28)

 Н;

 , (29)

 Н.

Проверка:

  (верно).

Эпюра изгибающих моментов относительно оси  в характерных сечениях 1…4

,

,

Эпюра крутящих моментов

 Н ∙ м.

Схема нагружения вала

Рисунок 3 - Схема нагружения ведомого вала

Суммарные радиальные реакции

, (30)

 Н;

, (31)

 Н.

Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Н∙м

, (32)

Н м.

Проверяем подшипник качения по его динамической грузоподъёмностир=722кН - динамическая грузоподъёмность радиально-упорного сдвоенного шарикового подшипника SKF 7220.

Сor=714кН - статическая грузоподъёмность подшипника.

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку RE для подшипника качения

=VRr1KбKТ, (33)

По таблице 9.4 [1] в зависимости от характера нагрузки и вида машинного агрегата определяем Kб.

Т.к. Lh=20·103 - долговечность подшипника, то Kб=1,5, KT=2 (таблица 9.5[1]);

=40,4·1,5·2=121, 2 Н.

Рассчитываем динамическую грузоподъемность

, (34)

где n=12315 об/мин - частота вращения внутреннего кольца подшипника соответствующего вала;=20·103 - долговечность подшипника;=0,8 - коэффициент, учитывающий влияние качество подшипника и качество его эксплуатации;=1 - коэффициент надёжности;

.

Проверяем условие L10h>Lh

, (35)

.

Данный подшипник пригоден к эксплуатации.

Проверяем подшипник скольжения

Расчет производят по удельной нагрузке p в подшипнике и величине pv, в некоторой мере характеризующей его износ и нагрев.

Окружная скорость на шейке вала

 (36)

где n=12315 об/мин - частота вращения внутреннего кольца подшипника соответствующего вала;=400 мм - диаметр подшипника;

.

Удельная нагрузка в подшипнике

 (37)

где l=45 мм - длина подшипника;=409,6 Н - сила, действующая на подшипник;

[p]=1÷3 МПа - допускаемая удельная нагрузка на подшипник скольжения для редукторов;

.

Величина pv

 (38)

где [pv]=6÷12 МПа·м/с - допускаемая величина подшипника скольжения для редукторов;

.

Данный подшипник пригоден к эксплуатации

3. Экономическая часть

.1 Расчет трудоемкости ремонтных работ

Под трудоемкостью ремонта понимают размер трудовых затрат, необходимых для выполнения нормального объема ремонтных и механомонтажных работ, обеспечивающих восстановление работоспособности ремонтируемого объекта, без учета работ по изготовлению и восстановлению запасных частей.

Составление оперативных графиков ремонта способствует рациональной расстановке и использованию ремонтного персонала, оборудования, что ведет к сокращению продолжительности и трудоемкости ремонтов.

Назначение графиков сводится к следующему:

) определить конкретное содержание и последовательность выполнения всех ремонтных операций по данному оборудованию;

) установить продолжительность каждой ремонтной операции, число и квалификацию рабочих, выполняющих операцию.

На основе рассчитанной трудоемкости составляем пооперационный план-график выполнения ремонта оборудования.

Таблица 6 - Пооперационный план-график капитального ремонта виткообразователя стана 150

3.2 Составление ремонтно-сметной ведомости

Расчету подлежат следующие категории промышленно-производственного персонала: основные, вспомогательные рабочие. Численность основных рабочих участка определяем через трудоемкость ремонта и эффективный фонд времени работы одного рабочего, , чел.

, (39)

где  - трудоемкость ремонта, чел./час.;

 - эффективный фонд времени одного рабочего, ч.

Численность вспомогательных рабочих, , чел., составляет 25% от численности основных рабочих

Численность вспомогательных рабочих принимаемой равной 1.

Численность вспомогательных рабочих принимаемой равной 1.

На основании установленной численности работающих рассчитываются соответствующие фонды заработной платы. Рабочие, занятые ремонтом и текущим надзором за агрегатами и оборудованием, премируются за соблюдение и сокращение срока ремонта, качественное его выполнение, за уменьшение простоев агрегатов и оборудования. Фонд заработной платы включает в себя основную и дополнительную заработную плату. Основная заработная плата состоит из тарифного фонда оплаты труда и фонда премий.

Тарифный фонд оплаты основных рабочих, , тыс. руб., вспомогательных рабочих, , тыс. руб.

 (41)

 (42)

где  - среднечасовая заработная плата (часовая тарифная ставка) основного рабочего, тыс. руб.;

 - среднечасовая заработная плата (часовая тарифная ставка) вспомогательного рабочего, тыс. руб.

Основная заработная плата с учетом премирования, , тыс. руб.

 (43)

 (44)

где α - процент премирования (25%).

Общий фонд заработной платы, , тыс. руб.

 (45)

 (46)

где β - процент дополнительной заработной платы (20%).

Учету подлежат все виды материалов, запасных частей и топливно-энергетических затрат, используемых при выполнении капитального ремонта. При ремонте используются следующие топливно-энергетические затраты: электроэнергия, теплоэнергия (пар), техническая вода. Расчет проводим в таблице 5.

Расчет материальных затрат, , тыс. руб.

 (47)

где  - расход i-го вида материальных затрат на ремонт;

 - цена i-го вида материальных затрат, тыс. руб.

Расчет стоимости материалов и запасных частей проводим в таблице 4

Таблица 7 - Ведомость материалов, запасных частей и хозяйственных принадлежностей на капитальный ремонт оборудования

Сметная ведомость - основной документ для определения стоимости предстоящего ремонта. Она способствует правильному расходу отпущенных средств на ремонт. Расчет сметы ведется на основании ведомости дефектов, цен на материалы, норм времени на проведение капитального ремонта. Расчет сметы сводится в таблицу 6.

Таблица 8 - Сметная ведомость на проведение капитального ремонта

3.3 Составление калькуляции на восстановление (изготовление) запасной части

Для составления калькуляции на восстановление колеса необходимо рассчитать затраты на материалы, затраченную электроэнергию, заработную плату рабочих.

Таблица 9 - Расчет материальных и энергетических затрат

Таблица 10 - Расчет заработной платы на восстановление вала

Расчет стоимости восстановления вала ведется по следующей методике:

1. Рассчитывается размер налога на добавленную стоимость, НДСпред, тыс. руб.

 (48)

Где Цбез НДС - отпускная цена без учета налога на добавленную стоимость, тыс.руб.;

стНДС - ставка НДС, %.

2. Отпускная цена с учетом НДС, Цотп, тыс. руб., определяется

 (49)

Расчет калькуляции производится в таблице 11.

Таблица 11 - Калькуляция на восстановление вала

Стоимость восстановления вала составила 586,22 тыс. руб.

Основными статьями расходов при восстановлении колеса являются материальные затраты. Аналогично проводим расчет себестоимости изготовления колеса. Полная себестоимость составила 852 тыс. руб., стоимость изготовления - 645 тыс. руб.

.4 Анализ технико-экономических показателей капитального ремонта

Экономичность восстановления (изготовление) запасной части, Ээв

 (50)

где  - цена восстановления (изготовление), тыс. руб.;

 - стоимость новой аналогичной запасной части, тыс. руб.

Восстановление (изготовление) считается экономически целесообразным, так как <1 и <1.

Основные технико-экономические показатели капитального ремонта механизма передвижения мостового крана приведены в таблице 9.

Таблица 15 - Основные технико-экономические показатели капитального ремонта

Капитальный ремонт является в большей степени трудоемким (44,0%) , так как величина фонда заработной платы превышает величину материальных затрат.

4. Охрана труда

.1 Инструкция по охране труда для слесарей-ремонтников в условиях капитального ремонта виткообразователя стана 150 сортопрокатного цеха.

. К выполнению слесарных работ допускаются лица, возраст которых соответствует установленному действующим законодательством, прошедшие медицинский осмотр в установленном порядке и не имеющие противопоказаний к выполнению этих работ, прошедшие обучение по соответствующей программе, проверку теоретических знаний и практических навыков безопасных способов работы и допущенные к самостоятельной работе в установленном порядке.

Перед допуском к самостоятельной работе слесарь должен пройти стажировку в течение 2-14 смен (в зависимости от характера работы, квалификации работника) под руководством специально назначенного лица.

. Слесарь допускается к работе с применением электро- и пневмоинструмента после соответствующей подготовки, проверки знаний и получения допуска к выполнению работ с этим инструментом.

Лица, допускаемые к работе с электроинструментом класса I в помещениях с повышенной опасностью поражения электрическим током и вне помещений должны иметь группу по электробезопасности не ниже II, а к работе с электроинструментом II и III класса - I группу по электробезопасности.

. К управлению грузоподъемной машиной с пола или со стационарного пульта и к зацепке груза на крюк такой машины допускаются после соответствующего обучения, проверки знаний и инструктажа по управлению машиной и строповке грузов в установленном на предприятии порядке.

. К работе на простейших станках (сверлильный и шлифовальный станки, механические ножницы и т.д.) допускаются слесари, знающие устройство станков, режим работы на них и правила безопасности выполнения работ.

. К выполнению работ по пайке допускаются слесари после соответствующей подготовки, проверки знаний и получения допуска к выполнению этих работ.

. Периодический медицинский осмотр слесарь проходит в порядке, установленном Минздравом Республики Беларусь.

. Слесарь должен соблюдать требования по охране труда, также правила поведения на территории организации, в производственных, вспомогательных и бытовых помещениях.

. Периодическую проверку знаний по вопросам охраны труда слесарь должен проходить не реже одного раза в 12 месяцев.

. Слесарь должен:

знать требования, изложенные в технологической инструкции, инструкциях (паспортах) заводов-изготовителей оборудования и инструкциях по охране труда;

знать требования электро- и пожаробезопасности при выполнении работ, знать порядок действия при пожаре и уметь пользоваться средствами пожаротушения. Курить разрешается только в специально отведенных местах.

иметь четкое представление об опасных и вредных производственных факторах, связанных с выполнением работ и знать основные способы защиты от их воздействия; на слесаря могут воздействовать следующие опасные и вредные производственные факторы:

недостаточная освещенность рабочей зоны;

повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

повышенная концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны;

острые кромки, заусенцы и шероховатость инструментов и оборудования;

подвижные части производственного оборудования;

повышенный уровень шума на рабочем месте;

пожароопасность;

физические перегрузки.

. Правильно использовать и применять средства индивидуальной и коллективной защиты в соответствии с условиями и характером выполняемой работы, а в случае их отсутствия или неисправности немедленно уведомить об этом непосредственного руководителя, пользоваться при выполнении работ средствами индивидуальной защиты, выдаваемыми в соответствии с "Отраслевыми типовыми нормами выдачи средств индивидуальной защиты рабочим и служащим организаций РБ".

Выдаваемые спецодежда, спецобувь, СИЗ:

костюм х/б МиВуНм - 12 мес.;

сапоги кирзовые Мун200 - 12 мес.;

куртка х/б на утепляющей прокладке Тн - 36 мес.;

брюки х/б на утепляющей прокладке Тн - 36 мес.;

рукавицы комбинированные Ми - до износа;

сапоги кирзовые утепленные СлТн30 - 24 мес.

. Слесарь обязан немедленно сообщить непосредственному руководителю о любой ситуации, угрожающей жизни или здоровью работающих и окружающих, несчастном случае, произошедшем на производстве, ухудшении состояния своего здоровья, оказывать содействие по принятию мер для оказания необходимой помощи потерпевшим и доставки их в организацию здравоохранения.

. Слесарь обязан оказывать содействие и сотрудничать с нанимателем в деле обеспечения здоровых и безопасных условий труда, немедленно извещать своего непосредственного руководителя или иное должностное лицо нанимателя о неисправности оборудования, инструмента, приспособлений, транспортных средств, средств защиты, об ухудшения своего здоровья.

. Выполнять правила внутреннего трудового распорядка.

. Соблюдать правила личной гигиены, знать санитарно-гигиенические условия труда и соблюдать требования производственной санитарии.

..Слесарь не должен подвергать себя опасности и находиться в местах производства работ, которые не относятся к непосредственно выполняемой им работе.

. Слесарь не должен появляться на рабочем месте или в рабочее время, а также на территории организации в состоянии алкогольного, токсического и наркотического опьянения и не употреблять на рабочем месте, в рабочее время и на производственной территории алкогольные, токсические, психотропные, наркотические вещества.

. Слесарь несет ответственность в соответствии с законодательством Республики Беларусь за выполнение требований технологических инструкций, инструкций (паспортов) заводов-изготовителей оборудования и настоящей инструкций по охране труда, правил пожаро- и электробезопасности, проектов производства работ и технологических карт.

.2 Техническое освидетельствование грузоподъёмных машин и механизмов. Браковка канатов

Краны в течение нормативного срока службы должны подвергаться периодическому техническому освидетельствованию:

частичному - не реже одного раза в 12 месяцев;

полному - не реже одного раза в 3 года,

за исключением редко используемых кранов (краны для обслуживания машинных залов, электрических и насосных станций, компрессорных установок, а также другие краны, используемые только при ремонте оборудования).

При техническом освидетельствовании крана должны быть осмотрены и проверены в работе его механизмы, тормоза, гидро- и электрооборудование, приборы и устройства безопасности. Проверка исправности действия ограничителя грузоподъемности крана стрелового типа должна проводиться с учетом его грузовой характеристики.

Кроме того, при техническом освидетельствовании крана должны быть проверены:

состояние металлоконструкций крана и его сварных (клепаных)

соединений, а также кабины, лестниц, площадок и ограждений;

состояние крюка, блоков.

У кранов, транспортирующих расплавленный металл и жидкий шлак, у механизмов подъема и кантовки ковша ревизия кованых и штампованных крюков и деталей их подвески, а также деталей подвески пластинчатых крюков должна проводиться лабораторией, аккредитованной в установленном порядке по инструкции с применением методов неразрушающего контроля. Заключение лаборатории должно храниться вместе с паспортом крана.

При неразрушающем контроле должно быть проверено отсутствие трещин в нарезной части кованого (штампованного) крюка, отсутствие трещин в нарезной части вилки пластинчатого крюка и в оси соединения пластинчатого крюка с вилкой или траверсой. Такая проверка должна проводиться не реже одного раза в 12 месяцев.

Необходимость и периодичность проверки деталей подвески устанавливаются владельцем;

фактическое расстояние между крюковой подвеской и упором при срабатывании концевого выключателя и остановке механизма подъема;

состояние изоляции проводов и заземления электрического крана с определением их сопротивления;

соответствие массы противовеса и балласта у крана стрелового типа значениям, указанным в паспорте;

состояние кранового пути и соответствие его настоящим Правилам, проекту и руководству по эксплуатации крана;

состояние канатов и их крепления;

состояние освещения и сигнализации.

Грузоподъемные машины, съемные грузозахватные приспособления и тара, не прошедшие техническое освидетельствование, к работе не допускаются.

Браковка канатов.

Стальные проволочные канаты разрушаются постепенно: вначале разрываются отдельные проволоки на поверхности каната, а затем внутри каната. На преждевременный износ каната влияет множество факторов, в том числе частота и количество перегибов, трение, задевание за различные металлические конструкции, воздействие влаги и тепла. Большое значение имеет также правильная навеска груза и своевременное освидетельствование каната. Срок службы стального каната может колебаться от нескольких недель до нескольких лет.

Внешним признаком износа каната считается наибольшее количество отдельно лопнувших проволок на его поверхности. Оценка годности каната к работе в значительной мере зависит от опытности обслуживающего персонала. Канаты, находящиеся в работе, бракуют по числу обрывов проволок на длине одного шага свивки. На поверхности каната, где обнаружено наибольшее количество оборванных проволок, отмечают шаг свивки, нанося метку. Шаг свивки определяют следующим образом: на поверхность одной из прядей каната наносят мелом метку, затем от этой пряди вдоль оси каната отсчитывают число прядей, из которых он состоит, и на следующем витке наносят вторую метку. Расстояние между метками и есть шаг свивки. На этом шаге подсчитывают количество обрывов и сравнивают с данными

4.3 Удушающее действие газов на организм человека

К ОВ удушающего действия относятся такие вещества, которые при ингаляционном отравлении вызывают поражения органов дыхания и токсический отек легких с развитием острого кислородного голодания. Таким образом, к этой группе сейчас относятся фосген и дифосген.

Фосге́н (дихлорангидрид угольной кислоты) - бесцветный газ с запахом прелого сена. Синонимы: карбонилхлорид, хлорокись углерода.

В момент применения фосген находится в состоянии пара. Пары фосгена в 3,5 раза тяжелее воздуха. Фосген ограниченно растворяется в органических растворителях. Вода, водные растворы щелочей, аммиачная вода легко разрушают фосген (аммиачную воду можно использовать для дегазации фосгена в закрытых помещениях). Защитой от фосгена служит противогаз.

Фосген обладает удушающим действием со скрытым периодом 4-6 часов.

Первыми признаками поражения ОВ удушающего действия являются сладковатый привкус во рту, чувство саднения в горле, кашель, головокружение, общая слабость. Могут быть также тошнота, рвота, болезненность под ложечкой, поражение слизистых оболочек глаз выражено нерезко.

Первая медицинская помощь. На пораженного немедленно надевают противогаз и обязательно выводят (выносят) его из очага химического заражения, независимо от тяжести состояния. Самостоятельное передвижение пораженного приводит к резкому ухудшению течения отравления, развитию отека легких и смерти. в прохладное время года пораженного следует тепло укрыть и по возможности согреть. После выноса из очага химического заражения всем пораженным необходимо предоставить полный покой и облегчить дыхание, расстегнув воротники и одежду, а если возможно, снять ее.

При поражении удушающими ОВ искусственное дыхание делать нельзя (в связи с наличием отека легких), в случае полной остановки дыхания производить искусственное дыхания до восстановления естественного.

Дифосген - подвижная жидкость, без цвета, с характерным запахом прелого сена, на воздухе дымит. Хорошо растворим в органических растворителях (бензол, толуол, четыреххлористый углерод, ацетон), плохо в воде. Высокотоксичен, вызывает удущающее и раздражающее действие.

5. Экология

.1 Охрана воздушного бассейна. Источники загрязнения

Важнейшей характеристикой воздушного бассейна является его качество, так как нормальная жизнедеятельность людей требует не просто воздуха, но воздуха определенной чистоты. От качества воздуха зависят здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность любых конструкций зданий и сооружений. В процессе антропогенной деятельности атмосфера подвергается изъятию газовых элементов, загрязнению газовыми примесями и вредными веществами, нагреванию и самоочищению. Привнесение в воздушную среду каких-либо новых веществ, не характерных для нее, называется загрязнением.

Особенно острой проблема загрязнения атмосферы стала во второй половине XX в., то есть в период научно-технической революции, характеризующейся чрезвычайно высокими темпами роста промышленного производства, выработкой и потреблением электроэнергии, выпуском и использованием в большом количестве транспортных средств. В итоге отмечается изменение газового состава атмосферы: рост концентрации некоторых ее компонентов (углекислого газа - на 0,4%, метана - на 1%, закиси азота - на 0,2% и др.) и появление новых загрязняющих веществ.

Загрязнение атмосферного воздуха может быть локальным, региональным и глобальным. Масштабы загрязнения связаны с мощностью выброса и характером воздушных потоков. Локальное загрязнение обусловлено одним или несколькими источниками выбросов, зона влияния которых определяется, главным образом, изменчивой скоростью и направлением ветра. Под региональным загрязнением понимается загрязнение атмосферного воздуха на территории в сотни километров, которая находится под воздействием выбросов крупных производственных комплексов. Глобальное загрязнение распространяется на тысячи километров от источника загрязнения и нередко смыкается в пределах всего земного шара. Это относится прежде всего к Северному полушарию планеты.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются природные, производственные и бытовые процессы. Естественное, или природное, загрязнение происходит за счет естественных факторов: пылевых бурь, извержения вулканов, выдувания почв, лесных пожаров, различных продуктов растительного, животного или микробиологического происхождения.

Среди отраслей промышленности Беларуси в конце XX ст. особо выделяется энергетика (на ее долю приходится 30-36% от общего объема промышленных выбросов), топливная промышленность (в основном нефтеперерабатывающая) - 16, химическая и нефтехимическая - 6, машиностроение - 10, промышленность строительных материалов - около 9%. В составе выбросов преобладают сернистый ангидрид (43%), окислы углерода (20%), окислы азота (11%), твердые выбросы (10%).

С черной и цветной металлургией связано образование в атмосфере огромного количества пыли, угарного газа, окислов азота и серы, фенола, формальдегида и многих других вредных веществ.

.2 Способы защиты атмосферного воздуха от загрязнений

В Законе "Об охране атмосферного воздуха" предусматриваются требования об установлении нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Такие нормативы устанавливаются для каждого стационарного источника загрязнения, для каждой модели транспортных и других передвижных средств и установок. Они определяются с таким расчетом, чтобы совокупные вредные выбросы от всех источников загрязнения в данной местности не превышали нормативов ПДК загрязняющих веществ в воздухе. Предельно допустимые выбросы устанавливаются только с учетом предельно допустимых концентраций.

Предприятия или их отдельные здания и сооружения, технологические процессы которых являются источником выделения в атмосферный воздух вредных и неприятно пахнущих веществ, отделяют от жилой застройки синитарно-защитными зонами. Размер этих зон до границы жилой застройки устанавливают: а) для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными и неприятно пахнущими веществами, - непосредственно от источников загрязнения атмосферы сосредоточенными (через трубы, шахты) или рассредоточенными (через фонари зданий и др.) выбросами, а также от мест загрузки сырья или открытых складов;

б) для тепловых электрических станций, производственных и отопительных котельных - от дымовых труб.

Санитарно-защитная зона для предприятий и объектов может быть увеличена при необходимости и надлежащем обосновании не более чем в 3 раза в зависимости от следующих причин: а) эффективности предусмотренных или возможных для осуществления методов очистки выбросов в атмосферу; б) отсутствия способов очистки выбросов; в) размещения жилой застройки при необходимости с подветренной стороны по отношению к предприятию в зоне возможного загрязнения атмосферы; г) розы ветров и других неблагоприятных местных условий (например, частые штили и туманы); д) строительства новых, еще недостаточно изученных вредных в санитарном отношении производств.

Размеры санитарно-защитных зон для предприятий, зданий и сооружений, где осуществляются работы с применением радиоактивных веществ, должны соответствовать санитарным правилам работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений.

Размер санитарно-защитных зон для расчета рассеивания в атмосфере вредных веществ определяют с учетом суммарного загрязнения наружного воздуха как технологическими и вентиляционными выбросами, так и существующими (фоновыми) загрязнениями. Величину фоновых загрязнений атмосферного воздуха в районе предполагаемого строительства или реконструкции предприятия устанавливают местные органы санитарно-эпидемиологической и гидрометеорологической служб и представляют свои данные проектным организациям для расчета санитарно-защитных зон.

Для повышения эффективности санитарно-защитных зон на их территории высаживают древесно-кустарниковую и травянистую растительность, снижающую концентрацию промышленной пыли и газов. В санитарно-защитных зонах предприятий, интенсивно загрязняющих атмосферный воздух вредными для растительности газами, следует выращивать наиболее газоустойчивые деревья, кустарники и травы с учетом степени агрессивности и концентрации промышленных выбросов. Особо вредны для растительности выбросы предприятий химической промышленности (сернистый и серный ангидрид, сероводород, серная, азотная, фтористая и бромистая кислоты, хлор, фтор, аммиак и др.), черной и цветной металлургии, угольной и теплоэнергетической промышленности.

Приложение А

Рисунок 1-Структура организации ремонтной службы стана 150

Таблица 1 - Ведомость дефектов

Тихоходный вал конического редуктора восстанавливаем при помощи следующих операций показанных на рисунке 6.

Рисунок 5- Восстановление тихоходного вала

Таблица 2 - Технологический процесс восстановления тихоходного вала.

Таблица 3-Технологический процесс изготовления зубчатого колеса