Производство напорных железобетонных преднапряженных виброгидропрессованных труб на заводе ЖБК «Уральский», г. Екатеринбург
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЯЕМОГО ИЗДЕЛИЯ 10
1.1 Характеристика изделия 10
1.2 Основные параметры и размеры 11
1.3 Технические требования 13
1.4 Комплектность 17
1.5 Правила приемки 17
1.6 Методы контроля и испытаний 19
1.7 Маркировка, транспортирование и хранение 21
2 ВЫБОР СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА 23
3 ОПИСАНИЕ ТИПОВОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА 25
4 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА .... 29
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ 31
5.1 Режим работы предприятия 31
5.2 Технологические расчёты при поточно - агрегатном способе
производства железобетонных изделий 31
5.3 Расчет состава бетона 32
5.4 Подбор и обоснование режима тепловой обработки 36
5.5 Теплотехнический расчет 37
Материальный баланс формы 38
Тепловой баланс формы 39
Приход тепла 40
Расход тепла 42
5.6 Определение и подбор технологического оборудования 44
5.7 Определение количества технологических постов 59
5.8 Определение площади одной технологической линии 62
5.9 Определение числа работающих 64
6 РАСЧЕТ СОСТАВА БЕТОНА 67
7 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 71
7.1 Материальный баланс формы 72
7.2 Тепловой баланс формы 73
7.3 Приход тепла 74
7.4 Расход тепла 76
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 79
8.1 Автоматическая стабилизация гидростатического давления 79
9 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКЛАДА ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ 82
10 КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И ГОТОВОЙ
ПРОДУКЦИИ 83
11. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВА
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 85
12. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 96
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЯЕМОГО ИЗДЕЛИЯ 10
1.1 Характеристика изделия 10
1.2 Основные параметры и размеры 11
1.3 Технические требования 13
1.4 Комплектность 17
1.5 Правила приемки 17
1.6 Методы контроля и испытаний 19
1.7 Маркировка, транспортирование и хранение 21
2 ВЫБОР СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА 23
3 ОПИСАНИЕ ТИПОВОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА 25
4 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА .... 29
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ 31
5.1 Режим работы предприятия 31
5.2 Технологические расчёты при поточно - агрегатном способе
производства железобетонных изделий 31
5.3 Расчет состава бетона 32
5.4 Подбор и обоснование режима тепловой обработки 36
5.5 Теплотехнический расчет 37
Материальный баланс формы 38
Тепловой баланс формы 39
Приход тепла 40
Расход тепла 42
5.6 Определение и подбор технологического оборудования 44
5.7 Определение количества технологических постов 59
5.8 Определение площади одной технологической линии 62
5.9 Определение числа работающих 64
6 РАСЧЕТ СОСТАВА БЕТОНА 67
7 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 71
7.1 Материальный баланс формы 72
7.2 Тепловой баланс формы 73
7.3 Приход тепла 74
7.4 Расход тепла 76
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 79
8.1 Автоматическая стабилизация гидростатического давления 79
9 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКЛАДА ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ 82
10 КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И ГОТОВОЙ
ПРОДУКЦИИ 83
11. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВА
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 85
12. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 96
В современном мире бетон и железобетон являются основными конструкционными материалами, занимая лидирующие места в мировом объеме производства строительной продукции (более 2млрд. м3 в год). И это благодаря высокому уровню как технических, так и экономических показателей данных строительных материалов. Железобетон заслуженно получил звание «материала XX века», и можно утверждать, что и в текущем XXI веке он будет занимать основное место в мировом строительстве. Это утверждение сложно переоценить, ведь применение бетона и железобетона дало толчок для дальнейшего развития технологии строительства.
Для снижения материалоемкости и металлоемкости изделий, снижения энергозатрат, повышения качества материала стало целесообразным направление развития сборного железобетона - когда процесс изготовления изделий происходит в заводских условиях. При разработке сборного железобетона определяющим становится требование заводской технологичности изделий (масса, форма и размеры изделий, вид армирования, вид применяемого бетона и т.п.). В России в промышленном и гражданском строительстве примерно 90% сборного железобетона составляют типовые изделия. Типовые серии железобетонных изделий содержат: рабочие чертежи и рекомендации по их применению при проектировании, рекомендации и указания по монтажу.
В современной России наблюдается постоянное увеличение объемов жилищного, гражданского и промышленного строительства. А это, в свою очередь, является причиной развития в том числе и инфраструктуры подземных коммуникаций. Сюда входят напорные водопроводные и водоводные системы и промышленно-бытовая, бытовая, ливневая безнапорная канализация, а также трубопроводные системы инженерных коммуникаций. Для их устройства широко применяются железобетонные трубы.
В зависимости от конкретного применения трубы делятся на безнапорные и напорные [8]. Первые используются для транспортировки жидкости самотеком, а для транспортировки жидкости под давлением применяют напорные железобетонные трубы. Напорные железобетонные трубы имеют весьма широкий спектр применения. Во-первых, такие трубы применяются для внешней канализационной сети, чтобы доставлять бытовые отходы и сточные воды до коллекторов и насосных станций. Это даёт возможность прокладывать подобные трубопроводы достаточно большой протяженности без риска возникновения засоров. Во-вторых, трубы данного типа используются в системах водоснабжения (наружных и внутренних), тепловых сетях централизованного и автономного теплоснабжения. В- третьих, они используются в нефтегазовой промышленности (транспортировка нефти и газа) и т.д.
Изготавливаются трубы железобетонные напорные из тяжелых бетонов высокой прочности, характеризуются повышенной морозостойкостью и водонепроницаемостью. Прочностные характеристики изделий рассчитаны на использование их в условиях засыпки грунта над коммуникациями до двух метров. Такие железобетонные трубы стойки к коррозиям, поэтому даже после долгой эксплуатации их внутренний диаметр остается неизменным. Также они отличаются устойчивостью к внешним воздействиям (перепадам температур, избытку или недостатку влажности и т.д.) и обладают высокой пропускной способностью.
В начале 90-х СССР был среди лидеров в производстве железобетонных труб (порядка 1,8 млн. м3 в год). Но уже с конца 80-х годов практически было прекращено обновление парка оборудования для их производства. А это значит, что в настоящее время мы имеем морально устаревшие производственные мощности. К текущему моменту технология производства отечественных предприятий уже не соответствует современным требованиям. Следует заметить, что в последние годы всё же наметилась тенденция к техническому перевооружению предприятий по изготовлению железобетонных изделий, в том числе и труб. Но стоит отметить, что в основном это новое оборудование иностранного производства, так как разработки отечественного оборудования так же прекратились в 90-е годы [12].
В наши дни напорные трубы в основном изготавливаются методом виброгидропрессования, который обеспечивает более высокие потребительские свойства изделий в сравнении с другими методами изготовления. Срок службы такой преднапряженной виброгидропрессованной железобетонной трубы - порядка 75 лет. В силу постоянного прогресса в области технологии строительных материалов трубы из железобетона испытывают жесткую конкуренцию со стороны труб из других материалов. Поэтому не во всех областях применения железобетонные трубы одинаково держат уверенные позиции. Но несмотря на это, железобетон, всё же, остается одним из наиболее предпочтительных материалов для производства различных видов труб.
Из всего вышеизложенного делаем вывод о том, что производство пред- напряженной виброгидропрессованной железобетонной трубы является перспективным направлением ввиду необходимости ремонтировать, заменять существующие и возводить новые водопроводы.
Таким образом, целью данного дипломного проекта является проектирование производства напорных железобетонных преднапряженных виброгидропрес- сованных труб типа TH80-II.
Исходя из цели возможна постановка следующих задач:
- выбор способа производства;
- расчет состава бетона для данного типа трубы;
- разработка структуры производственного процесса;
- подбор механического оборудования;
- подбор и обоснование режима тепловой обработки.
Для снижения материалоемкости и металлоемкости изделий, снижения энергозатрат, повышения качества материала стало целесообразным направление развития сборного железобетона - когда процесс изготовления изделий происходит в заводских условиях. При разработке сборного железобетона определяющим становится требование заводской технологичности изделий (масса, форма и размеры изделий, вид армирования, вид применяемого бетона и т.п.). В России в промышленном и гражданском строительстве примерно 90% сборного железобетона составляют типовые изделия. Типовые серии железобетонных изделий содержат: рабочие чертежи и рекомендации по их применению при проектировании, рекомендации и указания по монтажу.
В современной России наблюдается постоянное увеличение объемов жилищного, гражданского и промышленного строительства. А это, в свою очередь, является причиной развития в том числе и инфраструктуры подземных коммуникаций. Сюда входят напорные водопроводные и водоводные системы и промышленно-бытовая, бытовая, ливневая безнапорная канализация, а также трубопроводные системы инженерных коммуникаций. Для их устройства широко применяются железобетонные трубы.
В зависимости от конкретного применения трубы делятся на безнапорные и напорные [8]. Первые используются для транспортировки жидкости самотеком, а для транспортировки жидкости под давлением применяют напорные железобетонные трубы. Напорные железобетонные трубы имеют весьма широкий спектр применения. Во-первых, такие трубы применяются для внешней канализационной сети, чтобы доставлять бытовые отходы и сточные воды до коллекторов и насосных станций. Это даёт возможность прокладывать подобные трубопроводы достаточно большой протяженности без риска возникновения засоров. Во-вторых, трубы данного типа используются в системах водоснабжения (наружных и внутренних), тепловых сетях централизованного и автономного теплоснабжения. В- третьих, они используются в нефтегазовой промышленности (транспортировка нефти и газа) и т.д.
Изготавливаются трубы железобетонные напорные из тяжелых бетонов высокой прочности, характеризуются повышенной морозостойкостью и водонепроницаемостью. Прочностные характеристики изделий рассчитаны на использование их в условиях засыпки грунта над коммуникациями до двух метров. Такие железобетонные трубы стойки к коррозиям, поэтому даже после долгой эксплуатации их внутренний диаметр остается неизменным. Также они отличаются устойчивостью к внешним воздействиям (перепадам температур, избытку или недостатку влажности и т.д.) и обладают высокой пропускной способностью.
В начале 90-х СССР был среди лидеров в производстве железобетонных труб (порядка 1,8 млн. м3 в год). Но уже с конца 80-х годов практически было прекращено обновление парка оборудования для их производства. А это значит, что в настоящее время мы имеем морально устаревшие производственные мощности. К текущему моменту технология производства отечественных предприятий уже не соответствует современным требованиям. Следует заметить, что в последние годы всё же наметилась тенденция к техническому перевооружению предприятий по изготовлению железобетонных изделий, в том числе и труб. Но стоит отметить, что в основном это новое оборудование иностранного производства, так как разработки отечественного оборудования так же прекратились в 90-е годы [12].
В наши дни напорные трубы в основном изготавливаются методом виброгидропрессования, который обеспечивает более высокие потребительские свойства изделий в сравнении с другими методами изготовления. Срок службы такой преднапряженной виброгидропрессованной железобетонной трубы - порядка 75 лет. В силу постоянного прогресса в области технологии строительных материалов трубы из железобетона испытывают жесткую конкуренцию со стороны труб из других материалов. Поэтому не во всех областях применения железобетонные трубы одинаково держат уверенные позиции. Но несмотря на это, железобетон, всё же, остается одним из наиболее предпочтительных материалов для производства различных видов труб.
Из всего вышеизложенного делаем вывод о том, что производство пред- напряженной виброгидропрессованной железобетонной трубы является перспективным направлением ввиду необходимости ремонтировать, заменять существующие и возводить новые водопроводы.
Таким образом, целью данного дипломного проекта является проектирование производства напорных железобетонных преднапряженных виброгидропрес- сованных труб типа TH80-II.
Исходя из цели возможна постановка следующих задач:
- выбор способа производства;
- расчет состава бетона для данного типа трубы;
- разработка структуры производственного процесса;
- подбор механического оборудования;
- подбор и обоснование режима тепловой обработки.
Во время выполнения выпускной квалификационной работы мною был описан типовой способ производства напорных железобетонных виброгидропрес- сованных труб. Также были описаны конструкция используемого оборудования и даны его технические характеристики. Произведен расчет оборудования, произведен расчет установки для тепловлажностной обработки, описан способ ее автоматизации. Было составлено подробное описание организации производства.
Также был рассчитан состав тяжелого бетона, который обеспечит длительный срок эксплуатации напорных труб. С точки зрения технико-экономических показателей, технологическая линия относится к рентабельным.
Также был рассчитан состав тяжелого бетона, который обеспечит длительный срок эксплуатации напорных труб. С точки зрения технико-экономических показателей, технологическая линия относится к рентабельным.





