Реконструкция оборудования пресса предварительной формовки ТЭСА 1020 ОАО «ВМЗ» для производства труб диаметром 820 мм и толщиной стенки 30 мм

Автор: Пользователь скрыл имя, 06 Декабря 2012 в 15:44, дипломная работа

Описание работы

Целью работы является получение трубы диаметром 820 мм и толщиной стенки 30 мм класса прочности Х60 длиной до 12,5 м для подводной части газопровода «Южный поток».
Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить технологию производства труб на прессах за один проход
2. Изучить конструкцию оборудования и выявить недостатки
3. Предложить техническое или технологическое решение данной проблемы
4. Определить возможный эффект при использовании предложенных усовершенствований.

Содержание

Введение 9
1. Обоснованию реконструкции объекта проектирования 10
1.1 Описание предприятия и его производственных цехов 10
1.2 Обоснование проекта реконструкции ТЭСА 1020 по производству труб для подводной части газопровода «Южный поток»: обоснование выбора марки стали, обоснование увеличения длины труб 13
1.3 Технико-экономическое обоснование проекта реконструкции ТЭСА 1020 по производству труб для подводной части газопровода «Южный поток»: обоснование выбора марки стали, обоснование увеличения длины труб 13
2. Оборудование и техника производства 22
2.1 Оборудование пресса предварительной формовки 22
2.2 Конструкция рабочего инструмента, материал и виды износа 26
2.3 Технология производства труб в технологической линии ТЭСА 1020 27
2. 4 Дефекты возникающие в линии и на прессе 35
2.5 Приборы контроля и средства измерения 38
3. Специальная часть 41
3.1 Выбор рабочего инструмента 41
3.2 Расчет геометрические параметры очага формоизменения листа на прессе предварительной формовки 41
3.2.1 Расчет геометрические параметры очага формоизменения листа на прессе предварительной формовки на этапе U-образная заготовка 42
3.2.2 Расчет геометрические параметры очага формоизменения листа на прессе предварительной формовки на этапе подгибки центральной части роликами 45
3.2.3 Расчет геометрические параметры очага формоизменения листа на прессе предварительной формовки на этапе предварительная подгибка центральной части листа пуансоном 48
3.3 Напряженное и деформированное состояние листа при изгибе 50
3.4 Распружинивание центрального участка листа 52
3.5 Энергосиловые параметры 53
3.6 Расчет на прочность вертикальной балки 55
3.7 Расчет на прочность гибочного ролика 59
3.8 Расчет на прочность и жесткость станины пресса 61
3.9 Кинематические и силовые параметры гидроцилиндра 64
3.10 Выбор насоса 67
3.11 Расчет на прочность гидроцилиндра 67
3.12 Расчет трубопровода 69
3.13 Потери давления в гидросистеме 69
4. Экономика и управление производством 75
4.1 Структура управления участка пресса и график работы ИТР и рабочих 75
4.2 Методы технического нормирования и оплата труда 75
4.3 Технико-экономические показатели цеха 77
4.4 Объем производства труб большого диаметра типоразмером 820х30 мм 79
4.5 Капитальные вложения в мероприятие 80
4.6 Себестоимость продукции с учетом внедрения мероприятия 81
4.7 Расчет точки безубыточности мероприятия 85
4.8 Экономическая эффективность мероприятия 86
4.8 Анализ технико-экономических показателей работы цеха после внедрения мероприятия 87
5. По безопасности жизнедеятельности 88
5.1 Перечень опасных и вредных факторов в цехе 88
5.2 Описание индивидуальных способов защиты рабочего в цехе 88
5.4 Санитарные нормы и требования в цехе 90
5.5 Объемно-планировочные решения зданий и сооружений цеха 93
5.6 Планировка участка формовки 93
5.7 Отопление и вентиляция 94
5.8 Производственное освещение 94
5.8.1 Естественное освещение 94
5.8.2 Искусственное освещение 95
5.9 Выбор мер защиты от повышенного уровня шума 96
6. По охране окружающей среды 98
6.1 Основные источники выделения загрязняющих веществ 98
6.2 Выбросы вредных веществ в атмосферу 100
6.3 Охрана поверхностных и подземных вод от истощения и загрязнения 101
7. электрооборудованию и энергоснабжению 104
7.1 Электроснабжение завода 104
7.2 Состав электрооборудования 105
7.3 Описание работы электрического и гидравлического оборудования пресса 106
Заключение 115
Список используемой литературы 116

Работа содержит 1 файл

диплом сборка 7.2.doc

— 2.24 Мб (Скачать)

        На заводе образуются сточные воды следующих категорий:

- хозяйственно-бытовые;

- производственные; 

- ливневые.

       Производственные сточные воды завода образуются при следующих технологических процессах:

- фасонно-литейный участок (охлаждение технической водой индуктора, электродов электродуговой печи);

- дебаланс оборотного цикла (в ТЭСЦ-2 охлаждение сварочных головок, на колесопрокатном цехе гидросбив окалины, в ТЭСЦ-З промывка, охлаждение труб на линии стана, участка отделки труб); - в ТЭСЦ-4 дебаланс локального оборотного цикла (гидроиспытания труб).

       Сбор ливневых сточных вод с территории цехов происходит на промышленных площадках завода, затем сточные воды отводятся в реку Железница.

 

6.2 Выбросы вредных веществ в атмосферу

 

     Вредные вещества в атмосферу вырабатываемые печью для сушки и предварительного нагрева, входящей в состав линии нанесения внутреннего покрытия: оксиды азота и углерода.

 

                                                                                                       Таблица 6.1 Характеристика печи

Расход природного газа, м3

Калорийность топлива, ккал/м3

Температура выбросов, 0С

Фонд рабочего времени, час в год

300

8000

300

6600


 

    Определяем количество максимально – разового выброса оксидов азота. Калориметрическая температура сгорания топлива:

Tk = (Qт . ГHp + Гвозд - Гпот) / (Cдг . Vдг) = (300 . 8000 + 3069 - 36000) / (0,33 . 3435) = 1800 0С

Qт - расход топлива, нм3

ГHp - низшая теплопроводная способность топлива, ккал/м3

Гвозд - тепло вносимое в топку с воздухом;

Гвозд = kвозд . Qт . с . T = 1,1 . 300 . 0,31 .30 = 3069 ккал/ч

    Принимаем коэффициент избытка воздуха αвозд равным 1,1. В формуле с - это теплоёмкость, а T температура воздуха. Далее рассчитываем потери тепла в топке:

Гпот = 0,15 . Qт . ГHp = 0,15 . 300 . 8000 = 360000 ккал/ч

     Задаем значение теплоёмкости  топлива Cдг равным 0,33 и находим объём дымовых газов:

Vдг = Vг(b . h . l) = 300(10,5 . 9,5 . 2) = 3435 м3

Затем определяем объём дымовых газов с учётом коэффициента избытка воздуха перед дымовой трубой, равного Кизв = 2,5

Vnoг = (Кизв . Vдг . Qт) / 3600 = (2,5 . 3435 . 300) / 3600 = 4,3 м3

     Рассчитав объем выбросов  оксидов азота, далее выполняем  расчет объемов выброса оксида  углерода (СО), в атмосферу. Удельный вес θ оксида углерода составляет 12,9 г/м3, тогда объем выбросов составит:

Vco = (θ . Qт) tраб = (12,9 . 300) 6600 . 10-6 = 25,54 т/год

   Общий объем выбросов  составляет сумму выбросов оксидов  углерода и азота:

VВыб = Vcoг + Vnoг = (4,3 . 6600 . 10-6) + 25,54 = 33,42 т/год

 

6.3 Охрана поверхностных и подземных вод от истощения и загрязнения

 

      В 2010 г. было выпущено 800 тыс. т труб. При этом было израсходовано следующее количество воды:

- вода питьевая - 306695 м3 / год;

- техническая вода - 897971 м3 / год;

- оборотная вода - 2793393 м3 / год.

       Водоснабжение технологического оборудования ТЭСК ТБД осуществляется от следующих сетей завода:

- оборотная вода заводского   «чистого»   оборотного цикла  (ЧОЦ) используется для охлаждения масел в системах гидравлики, химочищеннои - деаэрированной воды в системах сварочного оборудования, головок сварочных станов. Источники загрязнения оборотной воды отсутствуют, т.к. вода только нагревается в закрытом контуре. Расход оборотной воды, потребляемой цехом из ЧОЦ составляет 724,7 м3/ч;

- техническая  (свежая)  вода, поступающая  из сети завода, расходуется для  охлаждения компрессорного оборудования станции высокого давления, плазмотронов и подпитки системы  оборотных  циклов. В процессе вода не загрязняется, а только нагревается.. Расход технической воды составляет 136 м3/ч. Отработанная нагретая вода отводится на ЧОЦ. Кроме того в цеху имеется 3 локальных оборотных цикла:

- грязный оборотный цикл №  1 (ГОЦ № 1);

- грязный оборотный цикл №  2 (ГОЦ № 2

- чистый оборотный цикл №  1 (ЧОЦ № 1).

       Оборотная вода цехового «грязного» оборотного цикла № 1 (ГОЦ № 1) подается на охлаждение трубы, сварочного шва, установки рентгенотехнического контроля (РТК). ультразвукового контроля (УЗК). В процессе вода контактирует с охлаждаемой поверхностью, вследствие чего загрязняется взвешенными веществами (окалиной) и нефтепродуктами. ГОЦ № 1 включает в себя:

- отстойники первичные (2 секции с маслосборными установками);

- отстойники вторичные (2 секции  с маслосборными установками);

- антрацито-кварцевые фильтры (5 шт);

- отстойник № 3 (для промывки  фильтров);

- резервуар осветленной фильтрованной  воды (2 шт).

        Вода загрязненная взвешенными веществами в количестве 32 мг/л и нефтепродуктами - 34 мг/л, поступает в первичные отстойники, где происходит отстаивание и сбор окалины и нефтепродуктов. Дальнейшая очистка происходит на вторичных отстойниках, где также происходит осветление воды и сбор нефтепродуктов с помощью маслосборник установок типа МС-600. Затем вода из отстойников насосами подается на антрацито-кварцевые фильтры, где происходит дальнейшее улавливание загрязняющих веществ. После фильтрации вода поступает в резервуары, откуда забирается насосами и снова подается потребителям, цикл замыкается.

       Вода после ГОЦ № 1 имеет загрязнения по взвешенным веществам - 17 мг/л, по нефтепродуктам - 26 мг/л.

         Расход воды ГОЦ № 1 составляет 864 м3/ч. Подпитка осуществляется технической свежей водой или за счет поступления небалансных вод, образующихся за счет забора воды из ЧОЦ или из сети свежей технической воды и сброса отработанных вод в ГОЦ №1.

         ЧОЦ № 1 предназначен для подачи воды под высоким давлением на установку гидроиспытания труб на прессо-формовочном участке. Источники загрязнения отсутствуют. Расходы воды ЧОЦ № 1 - 450 м3/ч. Подпитка ЧОЦ № 1 осуществляется технической (свежей) водой, в количестве 9 м3/ч.

 

 

                                               Таблица 6.2 Характеристика выпусков сточных вод

Показатели

Выпуск № 2

Выпуск № 5

Выпуск № 6

Кислотность, рН

7,23

7,45

7,36

Взвешенные вещества , мг/л

18,31

16,37

16,89

Сухой остаток", мг/л

282,50

181,50

310,50

Хлориды", мг/л

29,65

19,50

45,50

Сульфаты, мг/л

19,00

18,50

25,30

Фосфаты2, мг/л

0,07

0,20

0,16

Нитраты"', мг/л

0,41

0,49

0,34

Нитриты", мг/л

0,02

0,02

0,02

Азот аммонийный , мг/л

0,49

0,44

0,47

Железо1, мг/л

0,73

0,63

0,73

Медь, мг/л

н/о*

н/о

н/о

Хром 3+, мг/л

_**

н/о

н/о

Хром 6+, мг/л

-

н/о

н/о

Нефтепродукты , мг/л

0,15

3,95

0,21

Токсичность

не токсично

не токсично

не токсично


 

       Данная модернизация  линии ТЭСА 1020 ТЭСК ТБД ОАО  «ВМЗ» не повлияет на экологическую обстановку в районе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. электрооборудованию и энергоснабжению

 

7.1 Электроснабжение завода

 

      Источником электроэнергии ОАО ВМЗ является Куйбышевская ГЭС. В непосредственной близости от завода расположены две понижающие подстанции: "Радуга-1" и "Радуга-2" на напряжение 500/110 кВт. От каждой из этих подстанций электроэнергия по двум ЛЭМ напряжением по 110 кВт подается на главную понижающую подстанцию завода (ГПП 110/6 кВт). Непосредственно от ГПП питаются все электроприемники завода ВМЗ.

      Электроснабжение  завода и трубоэлектросварочного комплекса труб большого диаметра ОАО «ВМЗ» (ТЭСК ТБД) осуществляет цех электроснабжения.

      Электроснабжение  ОАО «Выксунского металлургического  завода» осуществляется с подстанции «Радуга» ОАО «ФСКЕЭС». На подстанции «Радуга» установлены 3 автотрансформатора, тип трансформаторов АТДЦТН 500/110 мощностью по 250 МВА.

Электроснабжение завода от подстанции «Радуга» осуществляется по 4 воздушным  линиям «Радуга - Металлургическая - 1, 2, 3, 4.» проводом АСО сечением 240 и 400 мм2. Протяженность линий «Радуга - Металлургическая 1, 3.» составляет 9,5 км., а «Радуга - Металлургическая - 2, 4» 8 км.

     На территории ОАО  «ВМЗ» расположены 5 главных понизительных  подстанций (ГПП- 1, 2, 3, 4, 5). Электроснабжение  ГПП - 1, 2, 5 осуществляется по линиям «Радуга - Металлургическая - 1, 3», а ГПП - 3, 4 по линиям «Радуга - Металлургическая - 2, 4». 

      Главная понизительная  подстанция № 1 (ГПП-1) расположена  на территории нижнего завода и введена в эксплуатацию в 1970 году. На ГПП-1 установлены два трансформатора ТДТН 25000 -110/10/6. Основными потребителями электроэнергии являются: КПК, КПК УПШ, ВПЦ, ТЭСЦ-2 стан №1,2 (РП-101) стан № 3 (РП-104), Механический цех участки 1, 3 (РП-106), компрессорная станция №1 ЦЭС (РП-151), станция технической воды ЦЭС (РП -111).

      Главная понизительная  подстанция № 2 (ГПП-2) расположена  на территории КПЦ (КПК) и  была введена в эксплуатацию  в 1974 году. На ГПП-2 установлены  два трансформатора ТРДН 25000 -110/6,3. Основными потребителями электроэнергии  являются: КПЦ (КПК), компрессорная станция №2 ЦЭС (РП-211), насосная оборотного цикла ЦЭС (РП-215), насосная высокого давления КПК (РП-217), паро-теплофикационная котельная ЦЭС (РП-230).

      Главная понизительная  подстанция № 3 (ГПП-3) расположена  на территории трубоэлектросварочного комплекса труб малого и среднего диаметра ОАО «ВМЗ» (ТЭСК МСД) ТЭСЦ №3 и была введена в эксплуатацию в 1978 году. На ГПП-3 установлены два трансформатора ТДТН, ТРДН 25000 -110/6,3.

      Главная понизительная  подстанция № 4 (ГПП-4) расположена на территории ОАО «ВМЗ» (ТЭСК ТБД) и была введена в эксплуатацию в 1979 году. На ГПП-4 установлены два трансфор-матора ТРНДЦН-40000/25000 -110/10/6,3-84 У1. Основными потребителями электроэнергии являются: КТП ТЭСЦ - 4, РП-501 и РП-502 ТЭСЦ - 5, РП-400 ТЭСЦ - 4, насосная высокого давления ТЭСЦ - 4 (РП-401), биологические очистные сооружения (БОС) БОС-1 (РП-404) и БОС-2 (РП-403).

         Главная  понизительная подстанция № 5 (ГПП-5) введена в эксплуатацию  в 2004 году. На ГПП-5 установлен  трансформатор ТДН - 40000/110/35. Основным потребителем электроэнергии является ВПО Мартен ЗРУ -35 кВ (КПК). Для обеспечения бесперебойного питания в аварийных ситуациях предусмотрены межподстанционные кабельные перемычки 6 кВ.

     Источником тепла  и пара завода является теплошлаковый цех, включающий в себя несколько котельных: промышленную котельную, оборудованную тремя паровыми котлами типа ДКВР-20/13 и тремя паровыми котлами типа ДКВР-10/13; теплофикационную котельную, оборудованную пятью котлами типа ПТВМ - 50; паро-теплофикационную котельную, оборудованную паровым котлом БКЗ - 100/13 и водонагревательным котлом. Подача газа на завод осуществляется с Тюменского месторождения. Газ поступает на газораспределительную подстанцию (ГРС). Далее газ подается на газораспределительные пункты (ГРП) цехов - потребителей со следующими параметрами: рабочее давление 80-120 Па; расход газа   45000 м3/ч. Газораспределительные пункты цехов понижают рабочее давление в зависимости от характеристик приемников газа.

      Водоснабжение предприятия. Для хозяйственно-бытовых нужд, промышленной площадки завода, жилого фонда, используется вода питьевого качества из артезианских скважин на двух водозаборах. Для производственных нужд используется вода из системы общезаводского оборотного водоснабжения. Для теплоэнергетических нужд используется оборотная вода из Выксунского пруда.  Для восполнения безвозвратных потерь в системе оборотного и теплоэнергетического водоснабжения используется техническая вода из запасного пруда, входящего в состав каскада Выксунских прудов.

 

7.2 Состав электрооборудования

 

     В состав электрооборудования участка пресса входят: электродвигатели: M1 - электродвигатель привода насосов системы управления и возврата гидроцилиндров центровки (5,5 кВт), М2 - электродвигатель привода насоса охлаждения и закачки масла в баки (2,2 кВт), МЗ - электродвигатель привода насоса активной синхронизации вертикальной балки и привода дозатора цилиндров горизонтальных балки (22 кВт), М5 - электродвигатель привода насоса активной поперечной центровки (2,2 кВт), М6-М9 - электродвигатели постоянного тока привода подвижных упоров горизонтальных балок (5,5 кВт), М10 и M12 - электродвигатели привода перемещения горизонтальных балок (0,4 кВт), М11 и М13 - электродвигатели привода подъема вертикальных балок (4,5 кВт), M14-M18 - электродвигатели привода роликов рольганга (3,2 кВт), M19-M21 - электродвигатели станций смазки ( 0,25 кВт), М22-М27 - электродвигатели приводов перемещения направляющих роликов (1,1 кВт); электрошкафы силовые 1-3, тиристорных преобразователей, контроллеров 1A-ЗА, манометров; электрооборудование пульта управления, поста управления, станций смазки, талей; блок индикации; переговорное устройство; электромагниты и датчики на механизмах и гидрооборудовании пресса.

Информация о работе Реконструкция оборудования пресса предварительной формовки ТЭСА 1020 ОАО «ВМЗ» для производства труб диаметром 820 мм и толщиной стенки 30 мм