Завод по производству железобетонных напорных труб с металлическим сердечником

 

2.17 Контроль  технологического процесса и  качества готовой продукции 

      При производстве сборных железобетонных изделий технологический контроль осуществляют различных стадиях  технологического процесса. В зависимости  от этого контроль различают входной, операционный и приемочный.

Контроль  производства осуществляет цеховой  технический персонал, он отвечает за соблюдение технологических требований к изделиям. Отдел технического контроля предприятия (ОТК) контролирует качество и производит прием готовой продукции, проверяет соответствие технологии техническим условиям производства изделий.

      В задачи производственного контроля входят: контроль качества поступивших  на предприятие материалов и полуфабрикатов – входной контроль, контроль выполнения технологических процессов, осуществляемый во время выполнения определенных операции в соответствии с установленными режимами, инструкциями и технологическими картами – операционный контроль, контроль качества и комплексности продукции, соответствие ее стандартам и техническим условиям – приемочный контроль.

      Приемочный  контроль – это контроль готовой  продукции, по результатам которого принимается решение о ее пригодности  к поставке потребителю. Его результаты используются для выявления недостатков технологического процесса и внесения необходимых изменений. Он устанавливает соответствие качественных показателей требованиям ГОСТа и проекта изделия. Контроль сырья и тепло-влажностная обработка и другие процессы производятся в лаборатории завода. Контроль готовой продукции производится в отделе технического контроля. 

2.18 Защита  бетона от коррозии 

      Для канализационных труб с агрессивными газовыми средами, содержащими соединения серы, необходимо применять бетон на сульфатостойком портландцементе или сульфатостойком портландцементе с минеральными добавками. Допускается применение портландцементов с минеральными добавками, в клинкере которых содержание трехкальциевого алюмината С₃А не превышает 7%. 

3 Теплотехническая  часть 

3.1 Обоснование  способа тепло-влажностной обработки  и выбор режима тепловой обработки 

      На  предприятиях промышленности строительных материалов и изделий тепловая энергия  расходуется на производство продукции. На предприятиях строительной индустрии  использование тепловой энергии на технологический процесс производства доходит до 50% и более. Это объясняется тем, что одним из важнейших этапов технологического процесса изготовления строительных материалов и изделий является их тепловлажностная обработка.

      Цикл  тепловлажностной обработки строительных материалов складывается из периодов загрузки их в соответствующие установки, нагрева, изотермической выдержки, охлаждения и выгрузки материалов.

      При тепловой обработке в материале или изделии происходят физико-химические превращения, формируется структура, идут процессы тепло- и массопереноса, возникает напряженное состояние. Рассматривая в целом процессы происходящие в материале и изделиях при тепловой обработке необходимо помнить, что они являются следствием процессов происходящих в тепловой установке.

      При обработке строительных материалов для получения из сырья готовой  изделие применяют тепловую обработку. Во многих случаях тепловая обработка  придает сырью новые, качественные свойства. Тепловая обработка сборных  железобетонных изделий производится до достижения ими требуемой отпускной прочности. Источниками тепловой энергии являются пар, вода, электроэнергия, инфракрасные лучи и т.д. До 85% всей продукции заводского производства подвергается пропариванию в камерах при температуре среды 60-100⁰С. Кроме пропаривания применяют запаривание – обработку бетона в автоклавах при температуре насыщенного водяного пара 170-200⁰С и давлении 0,8…1,3 МПа, нагрев в закрытых формах с контактной передачей теплоты бетону от различных источников через ограждающие поверхности формы; электропрогрев бетона, прогрев бетона индукционными токами в электромагнитном поле.

      Благодаря применению установок для тепловлажностной обработки освобождаются громадные  заводские площади, которые потребовались  бы для размещения изделий после формования при естественном твердении их до выдачи на стройки. Тепловодная среда способствует также ускорению и полноте происходящих в материале реакций, изделиям придается прочность и повышается их долговечность. Обычно тепло-влажностную обработку выдерживают по достижении 70% полной проектируемой прочности бетона. На современных предприятиях длительность ТВО составляет от 2,5 до 5 часов. Во многих случаях ТВО составляет 10-13 часов. Устройства для твердения изделий из бетона работают атмосферным давлением и под высоким давлением пара. По режиму работы тепловые установки бывают непрерывного и периодического действия. Устройства периодического действия, работающие атмосферным давлением – пропарочная камера, кассетные установки, устройства, работающие под высоким давлением – автоклавы. К устройствам непрерывного действия относятся тоннельные горизонтальные и вертикальные камеры. Все они работают атмосферным давлением.

      Сегодня в технологии железобетонных изделий  широко используются устройства периодического действия.

      Проектируемый завод производит изделия для  водопроводных сетей. Принимаем  агрегатно-поточную технологию производства. Так как по данной технологии можно  изготовлять изделия разнообразной  номенклатуры. Выберем пропарочную  камеру как самую подходящую к этой технологии. Ямная пропарочная камера пропаривает канальные плиты и напорные трубы.

      Ямная камера изготовляется из бетона. Она состоит из пола, трапа, системы конденсатора, отверстия для ввода пара, турбопровода, плиточного затвора для впуска воздуха, крышки, швеллера, уголка и изоляции.Толщина стенки камеры 0,4м. Дно камеры армированы арматурными сетками. Возле боковой стены камеры расположена лестница для подъема и спуска рабочих.

Высота  камеры 2,5-3м.

      Оптимальная температура изотермической выдержки 80-85⁰С для портландцемента, 90-95⁰С для шлакопортландцемента или пуццоланового цемента. Общий цикл пропаривания разделяют на 4 периода: τ_пред - предварительное выдерживание – время от момента окончания формования изделия до начала повышения температуры среды камеры; τ_I - подъем температуры среды в камере; τ_II - изотермический прогрев – выдерживание при наивысшей заданной температуре, τ_III - охлаждение – понижение температуры среды камеры. Режим твердения выражается суммой, отдельных периодов в часах.

Τ_тво=(τ_пред)+τ_I +τ_II +τ_III=0,5+3+5+2=10,5 час         (3.1)

Рис 3.1. Режим ТВО 
 

3.2 Конструктивный  расчет 

     Расчет начинают с уточнения номенклатуры выпускаемых изделий, выбора базовых изделий и специализации их по разным камерам тепловлажностной обработки. Номенклатура продукции приведена в виде таблицы 3.1 

     3.1 Номенклатура выпускаемой продукции 

      

Наим. изделия

Марка изделия

Габаритные  размеры, мм

Вид и марка бетона (класс)

Масса изделия, кг

Расход  материалов, кг

L

B

H

Канальные плиты

ПКН40.20

4000

2000

220

М300   В25

1,2

44,8

 

      Рассчитываются размеры поддонов, их объем и массу. Длина формы:  

                            L_Ф =l_изд+0,2 =4+0,2=4,02 м   (3.2)                                                        

      где l_изд – длина изделия, м. 

      Высота  изделия зависит от высоты изделия  и поддона формы: 

                            Н_ф=h_изд+h_под =0,22+0,2=0,42 м                                      (3.3) 

      где h_изд – высота изделия

      h_под - высота поддона формы, равная 0,18…0,2 

      Ширина поддона: 
 

                            В_ф=b_изд+0,2 =2+0,2=2,2 м                                        (3.4)

где b_изд – ширина изделия, м  

      Массу металлоформы определяют исходя из объема и величины коэффициента К_ф массы формы. 
 

                            М_ф=m_изд*k_ф =1,2·1,3=1,56 т                                           (3.5)

где m_изд – масса изделия

Объем металлоформы определяют по формуле:

                            V_мф=М_ф/p_мф =1560/7800=0,2 м³                                    (3.6)

где p_мф – плотность металла формы, равная 7800кг/м³ 

      Габаритные  размеры камеры зависят от размеров форм и количества уложенных в  нее изделий. Длина камеры равна  сумме размеров формы и расстояния между стеной и формой: 

                             L_к=L_ф+2l₁ =4,02+2·0,05=4,12 м                                      (3.7) 

      где L_ф- длина формы, м.

      При двухрядной камере ее ширина будет  равна: 

                         В_к=2В_ф+в₁+2в₂=2·2,2+0,05+2·0,2=4,85м                       (3.8) 

      где в₁- расстояние между формами (поддонами) в плане в₁=0,05м

      Высота  камеры 

               Н_к=h₁+(H_ф+h₂)n₂-h₂+h₃=0,15+(0,42+0,05)7-0,05+0,15=3,54 м      (3.9) 

      где  h₁= h₃=0,15м – расстояние от пола камеры до днища формы и от поверхности верхнего изделия до крышки камеры;

         h₂=0,05м- расстояние между формами;

         n₂- количество форм, уложенных по высоте, шт.

     Количество изделий, уложенных в установке: 

                              n=n₁· n₂ =2·7=14 шт                                                          (3.10) 

      где n₁-количество изделий по длине, шт;

        n₂- количество изделий по высоте, шт.

      Объем бетона в изделиях  

                        V_из=V_ф · n =1,03·14= 14,42 м³                                          (3.11) 

      где V_ф – объем бетона в одной форме, м³;

       Рабочий объем установки, м³ 

                               V_к=L_к· B_к· H_к =4,12·4,85·3,54=70,74 м³                             (3.12)

      3.3 Технологический расчет 

 

         В технологическом расчете необходимо  определить объем, занимаемый  формами и изделиями, коэффициент  заполнения установки, оборачиваемость  и годовую производиельность установки, количество установок, необходимых для выполнения заданной производительности.

    Суммарный объем металла форм и изделий  равен: 

    V_ф.из=V_ф+V_из =21,84+14,42=36,26 м³                                  (3.13) 

    где V_ф = V_мф· n = 1,56·14 =21,84

    Коэффициент заполнения установки 

                                 K_з= V_ф.из / V_к=36,26 /70,74=0,51 м³                                (3.14) 

    где V_к-объем камеры, м³

    Длительность  технологического цикла работы установки: 

                             τ _ц= τ_з+τ_пред.+τ_тво+τ_р  час,                                                 (3.15) 

    где τ_з – длительность загрузки установки, ч;

    τ_пред. – время предварительной выдержки, ч;