Изготовление подкрановой балки стана 5000 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат"

Перед установкой балки траверсы необходимо повернуть в горизонтальное положение, а кронштейны с откидными верхними рычагами установить друг от друга на расстоянии, больше высоты балки.

После этого балку укладывают мостовым краном на четыре нижних рычага, а кронштейнеры перемещают до упора с полками балки.

Два откидных рычага устанавливают в рабочее положение, которое фиксируется штырями, а два других откидных рычага со стороны начала сварки, чтобы обеспечить возможность перемещения трактора, оставляет в откинутом положении.

Балку последовательно пловорачивают для сварки «в лодочку» всех четырёх поясных швов.

При сварке поясных швов на торцах устанавливаем Т - образные выводные планки.

Механизированную сварку полуавтоматом выполняем на постоянном токе обратной полярности.

Однослойные и многослойные швы свариваем, придавая сварочной горелке возвратно - поступательное движение.

Траектории движения горелки показаны на рисунке 14.

При возвратно - поступательном движении электрода улучшается защита сварочной ванны углекислым газом и замедляется её охлаждение, что предупреждает образование пор и трещин.

Рисунок 14- Возвратно-поступательное движение электрода

Угловые швы свариваем при наклоне горелки углом назад на 5…15⁰ или углом вперёд на 25…30⁰, при сварке углом назад более надёжно защищается сварочная ванна углекислым газом. При сварке углом вперёд уменьшается глубина провара, увеличивается ширина шва, удобнее следить за направлением электрода.

Для подвески полуавтомата применяем консоль, прикрепляемую к колоннам цеха. Консоль состоит из укосины с ручной «кошкой», на которой подвешена площадка. На площадке установлены подающий механизм полуавтомата, кассета с электродной проволокой и горелкой. На проволоке подвешен шланг, подводящий углекислый газ из сети. Приспособление позволяет быстро и легко перемещать вручную подающий механизм полуавтомата к любой точке свариваемой конструкции в радиусе 12…14 м.

2.4.5 Мероприятия по предупреждению сварочных напряжений и деформаций.

При сварке возникают сварочные напряжения и деформации, такие как грибовидность поясных листов, хлопуны в стенке двутавра, волнистость листов, перегибы в стыках. Причиной этого является усадка сварных швов при охлаждении.

Мероприятия по предупреждению и устранению сварочных деформаций разделяются на три группы:

- конструктивные, проводимые до сварки;

- технологические, проводимые во время сварки;

- технологические, проводимые после сварки.

Для данного элемента Б -35 на рабочем чертеже предусмотрены следующие конструктивные мероприятия:

- параллельные поясные швы балок расположены таким образом, что центр тяжести сечений этих швов совпадает с центром тяжести балки;

- для балок применено симметричное сечение с поясами одинакового размера;

- при конструировании стыков применены прямые стыки без разделки кромок, что предупреждает коробление в зоне стыковых швов.

К технологическим мероприятиям, проводимым во время сварки, относятся: способ уравновешенных деформаций, обратноступенчатый порядок наложения сварных швов, предварительная стыковка листового металла.

Предварительную стыковку листового металла выполняем в цехе обработки, так что усадка стыковых швов происходит свободно и сварочные напряжения не возникают. При сварке поясных швов используем метод уравновешивания деформаций. Порядок наложения поясных швов показан на чертеже № 3.

При механизированной сварке полуавтоматом рёбер жёсткости и других деталей оформления используем обратноступенчатый метод наложения сварных швов. При обратноступенчатом методе деформации незначительны, так как внутренние напряжения от усадки коротких швов меньше, чем от длинных, поэтому длинные швы разбиваем на участки длиной 200…250 мм, которые завариваем в направлении от края к середине при общем направлении сварки от середины к краям.

К технологическим мероприятиям, проводимым после сварки, относятся холодная или горячая правка и фрезерование торцов.

Для балки Б-35 применяем холодную правку на стенке для правки грибовидности. Станок позволяет править балки с шириной полок 200…800 мм и толщиной до 40 мм.

Схема правки грибовидности показана на рисунке 15.



а - схема правки, б - схема установки столов

Рисунок 15-Схема правки грибовидности

2.4.6 Контроль качества сварных соединений

По СНиП II- 23 - 81 подкрановая балка Б-35 работает на динамические нагрузки и относится к первой группе конструкций по условиям эксплуатации.

Согласно СП 53-101-98, таблица 8 все стыковые и угловые швы, требующие полного провара, относятся к первой категории. Остальные угловые швы относятся к третьей категории.

Все сварные конструкции подвергаем визуальному и измерительному контролю, используя при этом металлические измерительные линейки, лупы, шаблоны для измерения валиков и катетов швов, штангенциркули.

Визуальному контролю подлежат все швы конструкции, включая прихватки, а измерительному - те швы, размеры которых вызывают сомнение по результатам визуального контроля.

По внешнему виду швы сварных соединений должны иметь гладкую или равномерно чешуйчатую поверхность, без наплывов , прожогов, сужений швы балки должны иметь плавный переход к основному металлу.

Все кратеры должны быть заварены. Несплавления по кромкам, а также непровары в стыковых швах и на участках угловых швов с полным проваром, не допускаются.

Швы первой категории контролируем ультразвуковым методом (УЗК) для 100% длины швов. Для контроля качества сварных швов выбираем ультразвуковой аппарат марки УД-11ПУ.

Непосредственно перед контролем околошовную зону зачищаем на расстоянии 50-80 мм с каждой стороны, наносим контактную жидкость, настраиваем дефектоскоп, производим сканирование.

УЗК проникает через любые металлы, неметаллы и любые жидкие среды.

Луи УЗК преломляются и отражаются на границе двух сред, благодаря чему становится явным присутствие дефекта.

Отраженный от дефекта ультразвук преобразуется в электрические колебания и усиливается усилителем, затем подаётся на осциллограф в развёрнутом виде - импульсах.

Дефекты сварных соединений устраняем одним из следующих способов:

-обнаруженные перерывы швов и кратеры завариваются;

-подрезы основного металла, превышающие допускаемые, зачищаются и завариваются с последующей зачисткой, обеспечивающей плавный переход от наплавленного металла к основному;

-швы с другими дефектами, превышающими допустимые, удаляются на длину дефектного места плюс 15..20 мм с каждой стороны, зачищаются и завариваются вновь.

Исправленные швы должны быть вновь проконтролированы.

сталь подкрановый балка сварка

2.5 Отделочные операции

К отделочным операциям для данной балки относится фрезерование торца конструкции.

Фрезерование производится для достижения требуемой точности проектных размеров элемента и для устранения сварочных деформаций и выполняется после сварки поясных швов и правки грибовидности полок.

Фрезерование торца балки выполняем с помощью торцефрезерного станка ТФС - 3, технические характеристики которого приведены в таблице 20.

Для точной установки элемента для фрезерования торца с соблюдением угла 90⁰ используем два боковых упора, которые располагаем на уровне стенки элемента. Для предотвращения сдвига при фрезеровании элемент прижимаем к боковым упорам двумя винтовыми прижимами на уровне стенки элемента, уложенного на стульчики. С задней стороны конструкции устанавливаем упор на пробках и точёных болтах

Таблица 20-Технические характеристики станка ТФС - 3

Показатель	ТФС - 3
Наибольший размер обрабатываемого торца, мм Число фрезерных головок Диаметр фрезерной головки, мм Осевое перемещение шпинделя, мм Скорость резания, м/мин Глубина резания, мм: при вертикальной подаче при горизонтальной подаче Габариты, мм: длина ширина высота Масса,кг	1300х2100 1 200 141 163-260 4 6 5430 2459 3180 11170

Торец конструкции фрезеруем до тех пор, пока резцы фрезерной головки не затронут строганный торец контрольной планки.

Схема фрезерования показана на чертеже № 3.

Проверку точности фрезерования производим с помощью контрольной плиты и щупа толщиной 0,3 мм, который не должен проходить между фрезерованной поверхностью и плоскостью контрольной плиты.

2.6 Контрольная сборка

Контрольная сборка производится для проверки точности изготовления элементов и их взаимозаменяемости без подгоночных работ. Для балки

Б - 35 выполняем контрольную сборку, т. к. конструкция изготовлена в кондукторе, соединение с другим отправочным элементом на монтаже выполняется на монтажной сварке в стык а применением сборочных уголков и сборочных шайб.

Контрольную сборку выполняем на вываренных стеллажах, выкладывая мостовым краном два отправочных элемента и соединяя их с помощью сборочных скоб с клиньями. Контрольная сборка показана на чертеже № 4.

Во время контрольной сборки проверяем общую длину элементов, величину зазора в стыке, стрелу прогиба элементов. По окончании контрольной сборки конструкции разбираем и отправляем на защиту от коррозии.

2.7 Защита конструкции от коррозии

Защита металлических конструкций от коррозии состоит из трёх этапов:

-подготовка поверхности;

-нанесение защитного покрытия;

-сушка конструкции.

На основании СНиП 2.03.11-85* балка Б-35 работает в среднеагресивной среде.

Подготовка поверхности конструкций, поставляемых на экспорт, а также предназначенных для эксплуатации в среднеагрессивной среде, производится дробеструйным способом с зачисткой сварных швов ручным или механизированным инструментом. Степень очистки должна быть такой, чтобы при осмотре невооружённым глазом окалина и ржавчина не обнаруживалась. Поверхность также должна быть очищена от сварочных брызг, остатков флюсов, жировых и других загрязнений.

После подготовки поверхности не подлежат дальнейшей грунтовки фрезерованные поверхности места монтажной сварки на ширину по100 мм в обе стороны от шва, которые покрываются тонким слоем технического вазелина.

Для очистки поверхности конструкции применяем "UNIBLAST" DSG-200. Установка пневмопескодробеструйная напорного типа "DSG" предназначена для очистки металлических конструкций от ржавчины, старой краски, и других наслоений и подготовки поверхности перед нанесением антикоррозионных покрытий. Для питания установки используется сжатый воздух, очищенный от влаги и масла до 2-го класса, давлением 5-7 кгс/см2 и расходом 3-10 м3/мин в зависимости от диаметра сопла. В качестве абразивного материала могут быть использованы: сухой речной песок, электрокорунд, металлическая или чугунная дробь грануляцией 0,1-3,0 мм.

Таблица 21 - Технические характеристики "UNIBLAST" DSG-200

Параметры	"UNIBLAST" DSG-200
Габаритные размеры, мм Масса, кг Объем емкости, л Рабочее давление, кгс/см2 Расход сжатого воздуха, м3/мин Производительность, м2	1570x1000x730 132 200 5-7 4.5-10 5-27



Данные аппараты оборудованы пультами дистанционного управления процессом подачи дроби в материальный шланг.

В комплект одного аппарата DSG-200 входят:

1. Бак для материала 200л.

2. Сито.

3. Крышка.

4. Струйный шланг со шлангами дистанционного управления

5. Влагоотделитель.

6. Клапан дистанционного управления.

7. Сопло.

Для грунтования конструкции применяем грунтовку ГФ-021, которую наносим в два слоя. Грунтование производим при температуре 15-28⁰С и относительной влажности воздуха 70%. Параметры нанесения грунтовки приведены в таблице 22.

Таблица 22-Технологические параметры нанесения грунтовки ГФ-021

Марка материала	Метод нанесения	Растворитель для доведения до рабочей вязкости	Рабочая вязкость по ВЗ-4 при температуре 20±20С	Толщина одного слоя покрытия, мкм
ГФ-021	Безвоздушное распыление	Сольвент, ксилол или смесь одного из них с уайтспиртом 1:1	15…25	15…20

Нанесение грунтовки выполняем методом безвоздушного распыления агрегатом высокого давления 2600Н. Этот метод уменьшает туманообразование в пять раз по сравнению с пневматическим, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда рабочих за счёт уменьшения загрязнения воздушной среды аэрозолями, повышается производительность труда, сокращаются расходы лакокрасочных материалов.

Агрегат высокого давления 2600Н смонтирован на двухколёсной тележке со съёмной рукояткой и работает от электрической сети. Гидравлическая схема агрегата показана на рисунке 19.

Сушку конструкции выполняем на установке, оснащённой поворотной сушильной камерой. Установка состоит из двух решётчатых настилов, под которыми расположены тележки с вентиляционным отсосом. Между решётчатыми настилами установлены шарнирные опоры, на которых смонтирована поворотная сушильная камера. В торце расположен тепловентиляционный агрегат. Окрашиваемое изделие помещается над решётчатым настилом и с помощью аппарата безвоздушного распыления производится нанесение покрытия. При этом осуществляется интенсивная местная вытяжка из зоны окраски через вытяжку с вентиляционным отсосом. Загрязнённый воздух попадает через вытяжной канал с гидрозатвором и гидрофильтр, где производится его очистка от вредных примесей.

После завершения процесса окраски сушильная камера поворачивается на 90⁰ вокруг шарнирных опор. Для сушки конструкции в камеру нагнетается воздух от тепловентиляционного агрегата. После сушки для охлаждения изделия производят продувку сушильной камеры. В то время как на первом решётчатом настиле осуществляется окраска, на втором выполняется сушка.

Установка для окраски показана на чертеже № 3.

2.8 Мероприятия по технике безопасности

Мероприятия по технике безопасности прежде всего направлены на предотвращение производственного травматизма. Улучшение условий труда сопровождается ростом его производительности, сокращением травм и заболеваний. Организация каждого рабочего места должна обеспечивать безопасность выполнения работ.

При изготовлении металлоконструкции в цехах завода должны соблюдаться следующие мероприятия по технике безопасности.

При выполнении технологических операций по заводу электрооборудование заземляем в соответствии с техническими условиями. Для создания безопасных условий труда на участке правки проходы между штабелями металлопроката и оборудованием устраиваем не менее 0,75 м. На участке очистки должны быть правильно организованы рабочие места.

Линию газовой проводки прокладываем под землёй или над землёй. Надземные линии в цехах размещаем на стенах на высоте не менее 2,2 м. от пола, а на площадках - на специальных металлических или железобетонных стойках высотой 0,5 м со специальной защитой от механических повреждений. Газопроводы окрашиваем масляной краской в разные цвета: ацстиленопроводы - в белый, кислородопроводы - в голубой, аргон - в серый. Расстояние между газопроводами принимаем не менее 250 мм. Стационарные газоразборные посты горючих газов оснащаем манометрами, предохранительными затворами и запорной арматурой.

При работе на участке кислородной резки и при выполнении сварочных работ применяем индивидуальные защитные приспособления. Для обеспечения пожарной безопасности пульта с огнеопасными газами располагаем на расстоянии не менее 5 м от очагов огня.

Для безопасной работы сварщика регулярно проверяем исправность сварочного оборудования, особое внимание уделяем на то, чтобы на деталях сварочной машины, не проводящих ток, не было напряжения. Прикасаться голыми руками к токоведущим частям сварочной машины опасно. При перерывах в работе сварочную машину необходимо отключить сеть.

Сварочная дуга излучает энергию в виде светлых, невидимых ультрафиолетовых и инфокрасных лучей. Влияние света дуги на незащищённые глаза в течение 10-20 секунд в радиусе до 1м вызывает сильные боли в глазах, слезотечение и светобоязнь. Во избежание этого используем защитные щитки.

При сборке конструкции и установке отдельных деталей вертикальное или наклонное положение применяем надёжные подпорки и растяжки, предохраняющие конструкцию от падения.

Для подъёма различных конструкций и других грузов, а также их перемещения на заводе металлоконструкций применяем гибкие стропы, траверсы, захваты и др.

Изготовление съёмных грузозахватных приспособлений на заводах должно быть централизовано и производится по нормалям, технологическим картам и индивидуальным чертежам. Сведения об изготовленных приспособлениях заносим в журнал их учёта, где указываем наименование грузозахватного приспособления, грузоподъёмность и т.д.

Для удаления вредных газов и пыли из зоны сварки необходимо устройство местной вытяжной и общеобменной приточно - вытяжной вентиляции. Отсосы местной вытяжной вентиляции на стационарных сварочных постах располагаем в нижней задней части сварочного стола, а на подвижных сварочных постах используем переносные отсосы, закрепляем на свариваемом изделии магнитами.

Рабочие места оборудуем различного рода ограждениями, защитными и предохранительными устройствами и приспособлениями.

При окраске конструкции работы выполняются в спецодежде, рукавицах и защитной маске или респираторе.

Участок для окраски конструкций должен отделяться от остальных рабочих мест ограждением. Хранение лакокрасочных материалов должно производиться в отдельном помещении.

2.8 Охрана окружающей среды

С целью защиты окружающей среды заводы металлоконструкций согласно действующему основному нормативному документу (СНиП 245 71), регламентирующему санитарно-гигиенические условия труда, располагаются в зоне промышленного района города, который имеет транспортную и инженерную связь с населенными пунктами и располагается относительно их с подветренной стороны на расстоянии, соответствующем нормам санитарно-защитных зон. Согласно этим санитарным нормам все промышленные предприятия в зависимости от токсичности подразделены на пять классов. Заводы, изготовляющие металлоконструкции относятся к V классу, вследствие чего ширина санитарно-защитной зоны должна быть не меньше 100м. в случае наветренного расположения завода ширина санитарно-защитной зоны должна быть увеличена, но не более чем в 3 раза. В пределах этой зоны допускается расположение предприятий с меньшими выделениями вредностей: пожарного депо, гаражей, административно-служебных и торговых сооружений, стоянок для общественного и индивидуального транспорта.

Внутри самого завода производится в свою очередь, санитарное зонирование территории: здания и инженерные объекты по степени вредности располагаются в глубине территории, преимущественно вдоль господствующих ветров, так же как железнодорожные и автомобильные магистрали. Этим обеспечивается хорошее проветривание и защита от снежных заносов транспортных коммуникаций. Зонирование территории завода осуществляется в соответствии со следующими типами зданий, сооружений:

первая зона - общественные вспомогательные здания и сооружения (заводоуправление, проходная, лаборатория, здание медицинского и культурно - бытового обслуживания с предзаводской площадью и стоянками пассажирского транспорта);

вторая зона - производственная( основные цеха заготовочного, обрабатывающего циклов, цехи подсобного назначения - ремонтные, инструментальные, электроремонтные, ремонтно - механические и др.);

третья зона - складное и энергетическое хозяйство;

четвёртая зона - транспортное хозяйство.

Для очищения воздуха и благоприятного воздействия на рабочих, вокруг завода производится озеленение. Для поддержания чистоты на заводе проводится уборка территории завода рабочими.

Проводятся следующие мероприятия по борьбе с загрязнениями в процессе изготовления конструкций по всем цехам: оставшиеся отходы в виде мелких кусочков металла и стружку собирают в специальные контейнеры, затем отправляют на металлургический завод с целью переплавки.

Отходы масел, кислот, охлаждающих жидкостей, грязной воды сливаем в специальные контейнеры, либо в стоки, выходящие за пределы завода, для последующей фильтрации.

При окраске конструкции используем вентилируемые стеллажи с гидрофильтрами, которые регулярно заменяются.

Для поддержания чистоты в цехах каждый рабочий после завершения рабочий обязан убирать своё рабочее место.



Нормативные документы

СНиП 2.03.11-85* - Защита строительных конструкций от коррозии

СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования.

СП 53-101-98-Изготовление и контроль качества стальных конструкций

ГОСТ 23118-99 Конструкции стальные строительные. Общие технические условия.

ГОСТ 9.32-74-Покрытия лакокрасочные. Классификация и обозначение.

ГОСТ 9.105-80-Покрытия лакокрасочные. Классификация и основные параметры методов окрашивания.

ГОСТ 9.402-80-Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием.

ГОСТ 427-75- Стальные линейки. Технические условия.

ГОСТ 2246-70. Проволока стальная сварочная. Технические условия.

ГОСТ 8713-79-Сварка под флюсом. Соединения сварные.

ГОСТ 15140-78- Материалы лакокрасочные.

ГОСТ 27772-88. Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия.

ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Швы сварные.

ГОСТ 12.03-2001-Безопасность труда в строительстве. Общие требования.

СН 245-71 -Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий.

Литература

1. Пешковский. О.И. Технология изготовления металлических конструкций М.; Стройиздат, 1990.

2. Пешковский О.И.; Якубовский В.Б. Сборка металлических конструкций-М: Высшая школа.,1989

3. Воронов .Е.Л.,. Колесниченко Л.Ф. Оборудование заводов металлических конструкций - М.; Машиностроение, 1981.

4. Шебеко Л.П. Оборудование и технология автоматической и полуавтоматической сварки-М: Высшая школа, 1981

5. Акимов В.В., Макарова. Т.Н. Экономика отрасли ( строительство): Учебник. -М.: ИНФРА-М, 2006.-304с.

6. Гитлевич .А.Д, . Животинский, Л.А . Клейнер А.И.. Альбом механического оборудования сварочного производства. Учеб. Пособие- М.,«Высш. школа», 1974.

Размещено на Allbest.ru