ВНТП 1-9-85а
--------------------
МЧМ СССР

     
НОРМЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТРУБНЫХ ЦЕХОВ

ЧАСТЬ 2.
ПРОИЗВОДСТВО СВАРНЫХ И ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ

Дата введения 1988

     
     РАЗРАБОТАНЫ Государственным ордене Ленина союзным институтом по проектированию металлургических заводов ("Гипромез") Минчермета СССР
     
     ВНЕСЕНЫ Государственным ордена Ленина союзным институтом по проектированию металлургических зародов "Гипромез"
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Минчерметом СССР по согласованию с Госстроем СССР (протокол от 20.11.87).
     
     С введением в действие настоящих норм утрачивают силу "Нормы технологического проектирования и технико-экономические показатели трубных цехов, часть 2", .
     
     

1. НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

     
     
     Нормы технологического проектирования обязательны при выполнении проектов на строительство (реконструкцию, расширение или новое строительство) цехов массового производства сварных и холоднодеформированных труб, а также при выполнении предпроектных материалов.     
     
     1.1. Фонд времени и режим работы оборудования     
     
     Время работы оборудования в течение недели определяется графиком его работы: непрерывным или прерывным.
     
     Непрерывный график - четырехбригадный; прерывный график - трехбригадный.
     
     Номинальный фонд времени работы оборудования при непрерывном графике определяется по формуле:
     

, ч                                                            (1)

     
где:  - число календарных дней в году;
     
      - число праздничных дней;
     
      - число дней, выделяемых на капитальный ремонт оборудования;
     
      - число дней, выделяемых для проведения текущих ремонтов оборудования;
     
     24 - число часов в сутках.
     
     Номинальный фонд времени работы оборудования при прерывном графике определяется по формуле:
     

, ч                                                 (2)

     
где: 102 - сумма субботних и воскресных дней с учетом совпадения их с праздничными днями;
     
     6 - число рабочих субботних дней, компенсирующих недоработку нормы рабочего времени в субботу каждой восьмой недели.
     
     Годовой фонд времени работы оборудования определяется по формуле:
     

, ч                                                                   (3)

     
где:  - номинальный фонд времени работы оборудования;
     
      - процент текущих простоев к номинальному времени.
     
     В табл.1 приведены нормируемые показатели по фонду времени и режимам работы оборудования.    
     
     

Таблица 1

     
Нормируемые показатели по фонду времени и
режимам работы оборудования

     
     
     Годовой фонд времени работы отделочного, печного и другого оборудования, устанавливаемого в едином потоке трубных агрегатов, определяется фондом времени работы этих агрегатов.
     
     1.2. Нормы расхода металла, материалов и энергоносителей
     
     1.2.1. Расход металла
          
     Коэффициенты расхода металла для различных номенклатурных групп и типов трубоэлектросварочных агрегатов приведены в табл.2.     
     
     

Таблица 2

     
     
     В табл.3 приведены коэффициенты расхода металла и расчетные данные по отходам металла и выходу годного при производстве холоднодеформированных труб, а в табл.4 - коэффициенты расхода металла по технологическим операциям производства холоднодеформированных труб.
     
     Расход металла на агрегат резки при производстве труб малых диаметров 6-114 мм и профильных труб принимается равным 1,057.
     
     Для возвратимых отходов металла в цехе должны быть предусмотрены прессы для их пакетирования.    
     
     

Таблица 3

     
Коэффициент расхода металла при производстве
холоднодеформированных труб

     
     
Таблица 4

     
 Коэффициент расхода металла по технологическим
операциям производства холоднодеформированных труб

     
     
     1.2.2. Расход флюса, электродной проволоки и защитного газа при дуговой электросварке труб     
     
     Удельный расход флюса при сварке прямого и спирального двустороннего шва приведен в табл.5, электродной проволоки - в табл.6, защитного газа - в табл.7.
     
     

Таблица 5

     
     
Таблица 6

     
     
     В табл.7 приведен расход углекислого газа при дуговой сварке технологических швов прямошовных и спиральношовных труб больших диаметров и аргона при аргоно-дуговой сварке труб из нержавеющей стали.
     
     

Таблица 7

     
     
     1.2.3. Расход электроэнергии     
     
     В табл.8 приведен удельный расход электроэнергии для различных трубосварочных цехов и цехов холоднодеформированных труб.
     
     

Таблица 8

Удельный расход электроэнергии

     
     
     1.2.4. Расход кислоты для травления труб     
     
     В табл.9 приведен расход кислоты на одноразовое травление труб.
     
     

Таблица 9

     
     
     1.2.5. Расход материалов для антикоррозионного покрытия труб
          
     Расход материалов на наружное покрытие труб:
     
     а) эпоксидное
     
     - эпоксидной порошковой краски ПЭП-971 - 0,54 кг/м
     
     б) полиэтиленовое
     
     - полиэтилена низкого давления композиции 273-79 и 273-80 плотностью 0,93 г/см - 4,5 кг/м;
     
     - клеющего подслоя шевелена 113-06-075 плотностью 0,935 г/см - 1,01 кг/м
     
     Расход материалов для горячего цинкования составляет:
     
     - цинка - 1000 г/м поверхности трубы;
     
     - алюминия -  0,3-0,5 кг/т;
     
     - свинца -  0,5 кг/т.
     
     Расход масла для временной защиты труб от коррозии составляет 65-70 г/м поверхности трубы.
          
     1.2.6. Расход смазочных материалов
          
     Средний удельный расход густой и жидкой смазки для трубоэлектросварочных агрегатов составляет 0,3 кг/т при соотношении видов смазки 0,050,25.
          
     1.2.7. Расход валков и производственного инструмента
          
     Средний удельный расход комплектов валков по различным типам трубоэлектросварочных агрегатов при сварке труб из углеродистых и нержавеющих марок стали приведен в табл.10.
     
     

Таблица 10

     
     
     В табл.11 приведен расход инструмента станов холодной прокатки труб, а в табл.12 расход волочильного инструмента.
          
     

Таблица 11

     
Расход инструмента станов ХПТ

     
     
Таблица 12

     
Расход волочильного инструмента

     В табл.13 приведен расход режущего инструмента, валков редукционного стана, валков станов наружной сварки, листоправильных машин, штампов формовочных прессов и экспандеров для труб больших диаметров, а также валков и роликов агрегатов для спиральношовных труб.

     
     
Таблица 13

     
Расход режущего инструмента, валков
трубных станов и штампов формовочных прессов

     
     
     1.3. Нормы запасов и складирования заготовки, труб, сменного оборудования и технологического инструмента     
     
     Предусматриваемые в цехе складские площади предназначаются для складирования исходной заготовки (полоса в рулонах, листы, трубная заготовка), труб-полуфабрикатов и готовой продукции, а также для складирования сменного оборудования, технологической оснастки и запасных частей.
     
     Нагрузка на 1 м площади склада зависит от вида продукции, предназначенной для хранения на складе, а также от способа укладки и размеров штабеля.
     
     Удельные нагрузки принимаются на общие площади складов, включающие необходимые проходы между штабелями или стойками, но без площадей, занимаемых оборудованием и железнодорожными путями.     

     1.3.1. Склад исходной заготовки     
     
     Складирование рулонов производится в штабели или специальные стеллажи.
     
     Укладка листов в штабели чалочными приспособлениями должна производиться с прокладками, а укладка электромагнитами - без прокладок. Высота штабеля при укладке листов электромагнитами не должна превышать 3 м, при зацепке чалочными приспособлениями - 1,5 м,
     
     Трубы - исходная заготовка для волочильных цехов - укладываются в специальные карманы-стойки.
     
     Емкость склада исходной заготовки принимается:
     
     - при наличии в составе завода прокатного или трубного цеха - 5 суток;
     
     - при отсутствии его - 10-12 суток.
     
     В табл.14 приведены способы укладки и удельные нагрузки на площади складов заготовки.
     
     

Таблица 14

     
Нагрузка на 1 м площади складов заготовки

     
     
     1.3.2. Склады промежуточных и готовых труб
     
     
     Промежуточные склады труб-полуфабрикатов организуются в том случае, если оборудование отделки, термообработки или антикоррозионных покрытий работает не в потоке с основным оборудованием трубного агрегата.
     
     Емкость промежуточного склада в сменах рассчитывается по соотношению производительности трубного агрегата и участка отделки, для которого организуется промежуточный склад, и определяется по формуле:
     

, смен                                                                            (4)

     
где  - среднечасовая производительность трубного агрегата, т/ч;
     
      - среднечасовая производительность отделки, т/ч.
     
     Емкость промежуточного склада принимается:
     
     при С5 - 9 смен работы участка отделки;
     
     при С10 - 12 смен;
     
     при С10 - 18 смен.
     
     Трубы-полуфабрикаты на промежуточном складе и готовые трубы на складе готовой продукции укладываются:
     
     - диаметром до 159219 мм - пакетами в карманы-стойки либо между опорными стойками;
     
     - диаметром свыше 219 мм - россыпью между стойками, исключающими возможность раскатывания труб.
     
     Укладка труб в стойки пакетами производится с разделением каждого пакета прокладками толщиной не менее 40 мм.
     
     Высота штабелей труб при зацепке чалочными приспособлениями не должна превышать 2 м, а при механизированной укладке труб (без участия подкраного рабочего) высота складирования должна определяться возможностями применяемых механизированных устройств для зацепки и транспортировки труб.
     
     Ширина проходов между отдельными штабелями труб должна быть не менее 1 м.
     
     В табл.15 приведены удельные нагрузки на площади складов готовых труб с учетом необходимых проходов.
     
     

Таблица 15

     
Нагрузка на 1 м площади складов готовой продукции

     
     
     Емкость склада готовых труб принимаются:
     

     
     На механизированном промежуточном складе и складе готовой продукции трубы могут укладываться в контейнеры на полки стеллажей или увязанные в пакеты.
     
     Расстояние между полками стеллажа по высоте должно быть не менее 1000 мм.
     
     Расстояние между стойками не менее 4500 мм.
     
     Высота стеллажирования определяется конструктивными параметрами крана-штабелера (в отечественной практике известно применение крана-штабелера высотой до 24 м, за рубежом - до 42 м).
     
     На складах готовых труб трубоволочильных цехов должны предусматриваться площади для упаковки труб в ящики, решетки или другую жесткую тару, обеспечивающую сохранность качества труб при транспортировке, и для хранения 2-4-х суточного запаса тары.     
     
     1.3.3. Склады сменного оборудования, инструмента и запасных частей     
     
     Площадь склада сменного оборудования принимается из расчета тройного комплекта клетей формовочного, калибровочного и редукционного станов и для остального оборудования - один комплект. Площадь склада определяется из расчета раздельной укладки каждого вида размера инструмента, при этом должно быть обеспечено хранение не менее трех комплектов каждого размера. Площадь склада запасных частей определяется из расчета средней нагрузки не более 0,5 т/м.     
     
     1.4. Категории помещений и зданий по взрыво-пожарной и пожарной опасности     
     
     Согласно нормам ОНТП 24-86/МВД СССР помещения и здания подразделяются по взрыво-пожарной и пожарной, опасности на категории А, Б, В, Г и Д.     
     
     1.5. Перечень действующих правил и норм по технике безопасности, пожарной безопасности и производственной санитарии
     
     Перечень действующих правил и норм по технике безопасности, пожарной безопасности и производственной санитарии, которыми необходимо руководствоваться при проектировании трубных цехов, праведен в приложении 3.
     
     

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЕКТНОЙ МОЩНОСТИ ЦЕХОВ ПО
ПРОИЗВОДСТВУ СВАРНЫХ И ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ

     
     
     Под проектной мощностью цеха понимается определенный расчетом по нормам технологического проектирования на заданный проектный сортамент годовой выпуск продукции.
     
     Мощность цеха определяется по мощности ведущего участка или агрегата.
     
     В трубосварочном производстве к таким участкам и агрегатам относятся:
     
     - в трубоэлектросварочных цехах и цехах печной сварки - сварочные станы.
     
     В трубоволочильном производстве:
     
     - участки холодной и теплой прокатки труб (станы ХПТ, ХПТР);
     
     - участки холодного волочения труб (трубоволочильные станы).
     
     В расчет мощности цеха включается все основное технологическое оборудование, входящее в его состав.
     
     Если в технологической линии оборудования есть несколько ведущих участков (агрегатов), то проектная мощность определяется по тем из них, которые имеют наименьшую пропускную способность при изготовлении данных видов и размеров труб.
     
     При расчете проектной мощности трубного агрегата определяется его часовая производительность для всех типоразмеров труб заданного сортамента.
     
     По часовой производительности агрегата для каждого входящего в сортамент типоразмера трубы определяется среднечасовая производительность агрегата.
     
     Для агрегатов, где число типоразмеров труб составляет более 30, расчеты среднечасовой производительности ведутся по размерам-представителям.
     
     Выбор сортамента в пределах номенклатурных групп осуществляется только по размерам без учета марок стали. Влияние этого фактора учитывается расходным коэффициентом металла, который определяется как средневзвешенная величина для сложившейся совокупности марок стали.
     
     В одной группе объединяются трубы, удовлетворяющие следующим условиям:
     
     - технологические схемы изготовления должны предусматривать использование однотипного оборудования и одинаковое число проходов на нем;
     
     - часовая производительность размеров не должна отличаться от производительности размера-представителя в группе не более чем на 10%.
     
     Проектная мощность трубного агрегата () определяется по формуле:
     

, т                                                                             (5)

     
где:  - среднечасовая производительность агрегата, т/ч;
     
      - годовой фонд рабочего времени, ч.
     
     Среднечасовая производительность агрегата определяется по формуле:
     

 т/ч, м/ч, шт/ч                                                                  (6)

     
где:  - количество типоразмеров труб в проектном сортаменте (= 1.2,3... );
     
      - удельный вес (в долях единицы) каждого типоразмера труб в общем сортаменте;
     
      - часовая производительность трубного агрегата на -ом типоразмере, т/ч, м/ч, шт/ч.     
     
     2.1. Часовая производительность трубных агрегатов и станов
     
     2.1.1. Непрерывные трубоэлектросварочные и трубосварочные агрегаты     
     
     Часовая производительность агрегатов с непрерывным процессом сварки труб малого и среднего диаметра определяется по формулам:
     

, т/ч                                                                         (7)

     
, м/ч                                                                              (8)

     
, шт/ч                                                                            (9)

     
где:  - часовая производительность в тоннах, т/ч;
     
      - часовая производительность в метрах, м/ч;
     
      - часовая производительность в штуках, шт/ч;
     
      - скорость сварки трубы, м/мин;
     
      - коэффициент вытяжки при калибровке или редуцировании трубы (= 1, если вытяжка трубы не производится);
     
      - коэффициент использования оборудования, принимается равным 0,95.
     
     Этот коэффициент учитывает время технологически неизбежных и технологически неустранимых потерь, которые не отражаются в расчетах машинного и вспомогательного времени и не учитываются как текущие простои;
     
      - теоретическая масса одного метра готовой трубы, т;
     
      - коэффициент расхода металла, при сварке труб принимается равным 1,01 для трубоэлектросварочных агрегатов и 1,02 - для агрегатов печной сварки;
     
      - средняя длина одной трубы, м.
     
     В табл.16-19 приведены скорости сварки токами высокой частоты.     
     
     

Таблица 16

     
Скорость сварки прямошовных труб диаметром 203-530 мм
токами высокой частоты

     
     
Таблица 17

     
Скорость сварки прямошовных труб диаметром 102-220 мм
токами высокой частоты

     
     
Таблица 18

     
Скорость сварки прямошовных труб диаметром 25-114 мм
токами высокой частоты с последующим редуцированием

     
     
Таблица 19

     
Скорость сварки прямошовных труб диаметром 20-76 мм
токами высокой частоты

     Для сталей с содержанием углерода свыше 0,2% и легированных скорость высокочастотной сварки уменьшается на 15%.
     
     Скорости аргоно-дуговой сварки из нержавеющей стали аустенитного класса приведены в табл.20.

     
     
Таблица 20

Скорость аргоно-дуговой сварки труб
из нержавеющей стали аустенитного класса

     
     
     Скорость аргоно-дуговой сварки труб из нержавеющей стали ферритного класса принимать с поправочным коэффициентом 0,75-0,80 к скорости сварки труб из нержавеющей стали аустенинного класса (табл.20).
     
     Скорость сварки труб на агрегатах непрерывной печной сварки принимается равной 120 м/мин.     
     
     2.1.2. Трубоэлектросварочные агрегаты для изготовления спиральношовных труб     
     
     Часовая производительность агрегата с непрерывным процессом дуговой электросварки под слоем флюса спиральношовных труб большого диаметра определяется по формулам:
     

, т/ч                                                                     (10)

     
, м/ч,                                                                             (11)

     
, шт/ч,                                                                         (12)

     
где:  - часовая производительность в тоннах, т/ч;
     
      - часовая производительность в метрах, м/ч;
     
      - часовая производительность в штуках, шт/ч;
     
      - скорость выхода трубы из агрегата, м/мин;
     
      - теоретическая масса одного метра готовой трубы, т;
     
      - коэффициент использования оборудования, принимается равным 0,95;
     
      - коэффициент расхода металла при сварке труб, принимается равным 1,01;
     
      - средняя длина одной трубы, м.
     

,  м/мин,                                                                   (13)

     
,                                                                            (14)

     
где:  - скорость сварки спирального двустороннего шва, м/мин;
     
     - угол формовки (угол между осью подготовительной линии агрегата и осью трубы), равный 38-72°;
     
     - ширина полосы с обрезанными продольными кромками, м;
     
     - наружный диаметр трубы, м.     
     
     В случае прерывной сварки труб из полосы в рулонах или из штучного листа при определении проектной мощности агрегата уменьшается годовой фонд рабочего времени оборудования за счет увеличения текущих простоев.
     
     В табл.21 приведены скорости дуговой электросварки под слоем флюса двустороннего спирального шва труб большого диаметра.
     
     

Таблица 21

     
Скорость электродуговой сварки под слоем флюса
спиральношовных нефтегазопроводных труб диаметром 630-1420 мм

2.1.3. Трубоэлектросварочные агрегаты для изготовления прямошовных труб

     При формовке листов в трубную заготовку на прессах часовая производительность агрегата для дуговой электросварки под слоем флюса прямошовных труб большого диаметра принимается по производительности подготовительно-формовочной линии, в зависимости от которой определяется требуемое количество станов для сварки технологических, наружных и внутренних рабочих швов, а также оборудования отделки.
     
     Часовая производительность формовочных линий при длине труб 12 м принимается:     
     

     
     Часовая производительность одного стана по готовым трубам для дуговой электросварки под слоем флюса наружного или внутреннего шва определяется по формулам:
     

 К, шт/ч                                                                        (15)

     
 , м/ч                                                                               (16)

     
 , т/ч,                                                                               (17)

     
где:  - часовая производительность стана в штуках, шт/ч;
     
     - часовая производительность стана в метрах, м/ч;
     
     - часовая производительность стана в тоннах, т/ч;
     
      - машинное время сварки одного наружного или внутреннего шва трубы, мин;
     
      - время неперекрываемых вспомогательных операций при сварке наружного или внутреннего шва трубы, мин;
     
      - коэффициент использования оборудования принимается равным 0,9;
     
      - средняя длина готовых труб, м;
     
      - теоретическая масса одного метра готовой трубы, т.
     
     Машинное время сварки наружного или внутреннего шва трубы определяется по формуле:
     

, мин,                                                                            (18)

     
     
где:  - средняя длина свариваемых труб, м;
     
      - скорость сварки наружного или внутреннего шва, м/мин;
     
      - коэффициент, учитывающий понижение скорости сварки на концах трубы, принимается равным 0,97.
     
     При сварке наружного или внутреннего шва трубы - заготовки с технологическими планками, машинное время определяется по формуле:
     

 , мин,                                                                           (19)

     
где:  - длина свариваемой трубы-заготовки и длина 2-х технологических планок; длина 2-х планок принимается равной 0,4 м.
     
     В табл.22 приведены скорости дуговой электросварки под слоем флюса наружных и внутренних швов газонефтепроводных труб.
     
     

Таблица 22

     
Скорости электродуговой сварки под слоем флюса прямошовных труб

     
     
     Время вспомогательных операций при сварке одной трубы принимается равным:
     

     
     При формовке листов в трубную заготовку на валковых формовочных станах и применении комбинированной сварки трубы-заготовки (технологического шва - токами высокой частоты или в среде углекислого газа, рабочих швов - дуговой сваркой) производительность агрегата определяется формовочно-сварочной линией по вышеприведенным формулам, с учетом следующих значений:
     
     =0,96 - коэффициент использования оборудования;
     
      - максимальная скорость сварки технологического шва токами высокой частоты, принимается равной 10-30 м/мин (в зависимости от толщины стенки трубы) и 1,5 м/мин - при сварке шва в среде углекислого газа;
     
      - время паузы между формовками двух трубных заготовок, мин;
     
     =1.
     
     Количество станов для дуговой электросварки наружных и внутренних швов определяется в зависимости от производительности подготовительно-формовочной линии агрегата.     
     
     2.1.4. Стан холодной прокатки     
     
     При производстве труб из нержавеющей стали аустенитного класса (типа 1X18H10T), жароупорной ферритного класса (типа Х25Т) и других труб из легированных марок стали на станах холодной прокатки применяется теплая прокатка.
     
     Часовая производительность (в горячий час) однониточного стана холодной прокатки определяется по формуле:
     

 , м/ч                                                                 (20)

     
 , т/ч,                                                                            (21)

     
где:  - коэффициент вытяжки;
     
      - величина подачи, мм;
     
      - число двойных ходов клети в минуту;
     
      - коэффициент использования оборудования, принимается равным 0,95;
     
      - коэффициент перезарядки, принимается равным 0,9;
     
      - теоретическая масса одного метра трубы после прокатки, т.
     
     В табл.23 приведена величина линейного смещения металла за цикл прокатки () для станов ХПТ в зависимости от марки стали прокатываемых труб.
     
     

Таблица 23

     
Величина линейного смещения металла за цикл прокатки

     
     
     Число двойных ходов клети и величина подачи в зависимости от типа и размера стана принимаются по табл.24.
     
     

Таблица 24

     
Число двойных ходов клети и величина подачи в зависимости
от типа и размера стана

     
     
     При производстве труб из нержавеющей стали число двойных ходов клети принимается минимальным, для труб из углеродистой стали - максимальным.
     
     Коэффициент увеличения часовой производительности станов ХПТ при двухниточной прокатке принимается равным 1,6-1,8; станов ХПТР при трехниточной прокатке - 2,1-2,3.     
     
     2.1.5. Трубоволочильные станы
          
     Часовая производительность волочильного стана определяется по формулам:
     

 , м/ч                                                                    (22)

     
 , т/ч                                                                             (23)

     
где:  - коэффициент увеличения часовой производительности, в зависимости от количества одновременно протягиваемых труб принимается:
     
     - для однониточного волочения - 1;
     
     - для двухниточного - 1,7;
     
     - для трехниточного - 2,25;
     
      - длина трубы после волочения, м;
     
      - время цикла, c;
     
      - коэффициент использования оборудования принимается равным 0,9.
     
     Время цикла определяется по формуле:
     

, c                                                                         (24)

     
где:  - машинное время, с;
     
      - общее время вспомогательных операций, c (не перекрываемое).
     
     Вспомогательное время включает время, в течение которого осуществляется подача труб в стан, одевание труб на стержень, подача труб в волоку, включение тележки в цепь, сброс трубы со стана, извлечение оправки и др.
     
     Для механизированных волочильных станов с учетом перекрытия операций вспомогательное время принимается равным 3-5 с, для немеханизированных станов - 5,5-12 с.
     

, с                                                                     (25)

     
где:  - время волочения, с;
     
      - время возврата тележки, с;
     

, с                                                                        (26)

     
где:  - длина трубы до волочения, м;
     
      - коэффициент вытяжки;
     
     С учетом поразмерного сортамента и марок стали труб рекомендуются следующие коэффициенты вытяжки:
     
     - волочение на короткой цилиндрической оправке - 1,5-1,7;
     
     - волочение на плавающей оправке - 1,6-1,8;
     
     - волочение на длинной оправке - 1,9-2,3;
     
     - волочение без оправки - 1,4-1,6;
     
      - средняя скорость волочения, м/мин.
     

, с                                                                       (27)

     
где:  - путь возврата тележки, м;
     
      - средняя скорость возврата тележки, м/мин.     
     
     2.2. Часовая производительность отделочного оборудования     
     
     Отделочное оборудование может быть установлено в непрерывной поточной линии за основным трубосварочным агрегатом, отдельно стоящими поточными линиями, не связанными непрерывным транспортом с агрегатами, и отдельно стоящим с загрузкой и разгрузкой труб с помощью электромостовых кранов.
     
     При установке отделочного оборудования в непрерывной поточной линии агрегата его суммарная часовая производительность должна соответствовать часовой производительности агрегата.
     
     При установке отделочного оборудования в отдельно стоящих поточных линиях или отдельно стоящим, его производительность должна соответствовать среднечасовой производительности агрегата.
     
     Ниже дается методика расчета часовой производительности для основного отделочного оборудования.     
     
     2.2.1. Трубоправильная машина     
     
     Часовая производительность косовалковой правильной машины определяется по формуле:
     

, шт/ч                                                                         (28)

     
где:  - время цикла правки, с;
     

, с,                                                                        (29)

     
      - длина трубы, м;
     
      - скорость правки, м/с;
     
      - коэффициент, учитывающий разрыв между трубами, незначительные остановки, принимается равным:
     
     1,5 - для труб диаметром до 100 мм,
     
     1,3 - для труб диаметром свыше 100 мм.
     
     Скорость правки в зависимости от диаметра труб определяется по формуле:
     

 ,м/с,                                               (30)

     
где:  и  - максимальная и минимальная скорости правки в принятом диапазоне машины, м/с;
     
      и  - наружные максимальный и минимальный диаметры труб в принятом диапазоне машины, м;
     
      - наружный диаметр труб, м.
     
     Для холоднодеформированных тонкостенных труб, во избежание их повреждения, скорость правки принимается с понижающим коэффициентом равным 0,6-0,7.     
     
     2.2.2. Трубообрезной станок     
     
     Часовая штучная производительность трубообрезного станка определяется по формуле:
     

, шт/ч,                                                                  (31)

     
где:  - машинное время, с;
     
      - вспомогательное время, с;
     
      - коэффициент использования станка, учитывающий мелкие ремонты, замену инструмента и пр., и равен 0,8.
     
     Машинное время при обрезке труб на трубообрезном станке определяется по формуле:
     

, с                                                      (32)

          
где:  - длина рабочего хода (равна толщине стенки трубы плюс 2,5 мм), мм;
     
      - диаметр трубы, м;
     
      - подача на оборот шпинделя, мм/об; принимается:
     
     - для труб с пределом текучести 750 МПа и более - 0,12 мм/об;
     
     - для труб с пределом текучести до 550 МПа - 0,3 мм/об;
     
      - скорость резания, м/мин, принимаемая в зависимости от материала резца.
     
     Для резцов из быстрорежущей стали - 30-36 м/мин, для резцов из твердосплавного материала Т5К10 - 8-100 м/мин.
     
      - время на снятие фасок, с. Определяется по величине снимаемой фаски при тех же параметрах резания.
     
     Вспомогательное время на установку и уборку труб от станка для трубообрезных станков для обработки труб в диапазоне 10-60 мм и 20-114 мм принимается соответственно 20 и 25 с.     
     
     2.2.3. Трубоподрезной станок     
     
     Станки барабанного типа для труб диаметром 6-33,5 мм с толщиной стенки до 4 мм и 20-114 мм с толщиной стенки до 5 мм работают в автоматическом цикле.
     
     Операция загрузки и выгрузки станка перекрываются машинным временем.
      
     Часовая производительность четырехшпиндельного станка определяется по формуле:
     

, шт/ч                                                                (33)

     
где:  - количество шпинделей принимается равным 4;
     
      - коэффициент использования станка - 0,7;
     
      - число оборотов барабана;
     

, об/мин,                                                      (34)

     
где:  - рабочая подача за один оборот шпинделя, мм/об;
     
      - рабочий угол поворота барабана, при котором производится обработка, принимается:
     
     - для труб диаметром 6-33,5 мм - 140°;
     
     - для труб диаметром 20-114 мм - 110°;
     
      - рабочий путь шпинделя, принимается равным 6 мм;
     
      - число оборотов шпинделя;
     

, об/мин,                                                                (35)

     
где:  - скорость резания, м/мин;
     
      - наружный диаметр обрабатываемой трубы, мм.     
     
     2.2.4. Пресс для гидравлического испытания труб     
     
     Для расчета производительности гидравлических прессов для испытания труб должна быть известна его подробная характеристика.
     
     Ориентировочный расчет производительности выполняется по следующей схеме:
     

, шт.                                                                          (36)

     
, с                                                      (37)

     
где:  - время заполнения трубы эмульсией;
     

, с                                                                 (38)

     
      - внутренний диаметр трубы, см;
     
      - длина трубы, см;
     
      - заполняемый объем пресса, см;
     
      - производительность насоса, cм/c;
     
      - время наполнения объема пресса, ориентировочно может быть принято - 4 с;
     
      - время выдержки под давлением, принимается в соответствии с действующими ГОСТами или ТУ - 5, 10, 15 или 30 с;
     
      - время подъема давления, принимается:
     
     - для труб диаметром 5-114 - 2-5 с;
     
     - для труб диаметром 114-1020 мм - 5-16 с.
     
     Максимальному диаметру трубы соответствует большее значение.
     
      - вспомогательное время, учитывающее время загрузки труб в пресс, ввода труб в испытательные головки, зажима трубы, разжима трубы и отвода головки, выдачи труб из пресса.
     
     Ориентировочно суммарное вспомогательное время составляет:
     
     - для труб диаметром 5-219 мм - 15-20 с;
     
     - для труб диаметром 530-1020 мм - 60-75 с;
     
      - коэффициент использования пресса равен 0,7.
     
     

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

     
     
     Приведенные в этом разделе данные должны использоваться при выполнении предпроектных работ и оценке показателей, принимаемых при разработке проектов.     
     
     3.1. Удельные капитальные вложения     
     
     Для оценки показателей проектов применяются нормативы удельных капиталовложений на основные виды продукции черной металлургии на 1986-1990 годы и данные по аналогичным построенным и ранее запроектированным цехам.     
     
     3.2. Выработка на одного работающего     
     
     В табл.25 представлены показатели среднегодовой выработки на одного работающего по типам трубосварочных агрегатов и цехам холоднодеформированных труб в тоннах и метрах. Показатели выработки характеризуют численность расстановочного штата в трубосварочных цехах и цехах холоднодеформированных труб по номенклатурным группам.
     
     

Таблица 25

     
Показатели среднегодовой выработки на одного работающего

     
     
     3.3. Показателя уровня автоматизации и механизации производства
          
     Уровень автоматизации трубного производства определяется "Рациональным объемом автоматизации трубного производства", утвержденным МЧM CСCP.
     
     Распределение расстановочных штатов трудящихся по видам механизации труда следующее:
     
     I группа - наблюдение за работой автоматов;
     
     II группа - при помощи машин и механизмов;
     
     III группа - вручную при машинах и механизмах;
     
     IV группа - вручную не при машинах и механизмах;
     
     V группа - вручную по наладке и ремонту машин и механизмов.
     
     Степень механизации определяется по формуле:
     

, %

     
где:  - степень механизации, %;
     
     I, II, III, IV, V - количество занятых рабочих по группам, человек.
     
     Доля ручного труда (ДРТ) определяется по формуле:
     

%

4. СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. ПРИЛОЖЕНИЯ

     
Приложение 1

     
РАСЧЕТ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

     
     
     Расход электроэнергии на 1 т готовых электросварных труб может быть получен расчетом расхода электроэнергии отдельно на сварку и на привод вспомогательных электродвигателей технологического и вспомогательного оборудования цеха, что в сумме составит общий расход электроэнергии на 1 т готовых труб.
     
     Ориентировочный годовой расход электроэнергии вспомогательных электродвигателей рассчитывается по формуле:
     

, кВт·ч/т,                                                                     (39)

     
где:  - установленная мощность вспомогательных электродвигателей, кВт;
     
      - годовой фонд рабочего времени, ч;
     
      - коэффициент использования электродвигателей в цикле - 0,2-0,4;
     
      - коэффициент использования оборудования - 0,75;
     
      - КПД моторов - 0,88;
     
      - коэффициент, учитывающий потери в сети - 0,96.
     
     Расход электроэнергии при высокочастотной сварке, определяется по формуле:
     

, кВт·ч/т                                                                                (40)

     
где:  - потребляемая мощность на сварку, кВт;
     
      - производительность трубоэлектросварочного агрегата, т/ч;
     

, кВт/т                                                                        (41)

     
где:  - скорость сварки трубы, м/мин;
     
      - толщина стенки свариваемой трубы, мм;
     
      - приведенная мощность при сварке трубы, кВт/(мм·м/мин) - принимается по табл.26;
     
      - коэффициент, учитывающий потребляемую мощность от сети частотой 50 Гц - принимается равным 1,6.
     
     Расход электроэнергии при электродуговой сварке под слоем флюса ориентировочно принимается равным 6 кВт·ч на 1 м двустороннего шва труб большого диаметра.
     
     Значения приведенной мощности при сварке прямошовных труб токами высокой частоты приведены в табл.26.
     
     

Таблица 26

     
Значения приведенной мощности при
сварке прямошовных труб токами высокой частоты

     
Приложение 2

     
Характеристика воды, используемой при химико-технологической
обработке труб и охлаждении высокочастотных установок

     
Приложение 3

     
Перечень действующих правил и норм по технике безопасности,
пожарной безопасности и производственной санитарии

     
Приложение 4

         
Расход сжатого воздуха, пара и воды

     
     
     Удельные расходы сжатого воздуха, пара и производственной воды по видам производства приведены в табл.27.
     
     

Таблица 27

     
Расход сжатого воздуха, пара и воды

     
     
     Характеристика воды, используемой при химико-технологической обработке труб и охлаждении высокочастотных установок, приведена в  приложение 2.     
     
     

Приложение 5

     
Определение количества, типа и грузоподъемности
подъемно-транспортных механизмов

     
     
     Электромостовые краны, устанавливаемые в трубоэлектросварочных цехах и цехах холоднодеформированных труб, предназначаются для транспортировки листов, рулонов полос, трубных заготовок, труб-полуфабрикатов и готовых труб, а также обслуживания оборудования.
     
     Для транспортировки рулонов применяются краны электрические мостовые общего назначения со специальными грузозахватными приспособлениями (скобы, клещи, магниты и др.) грузоподъемностью до 50 т.
     
     Для транспортировки трубных заготовок и труб применяются краны мостовые электрические с гибким подвесом траверсы грузоподъемностью 7,5+7,5 т; 5+5 т; 2,5+2,5 т, рассчитанные на транспортировку пакетов трубных заготовок и труб массой до 10 т.
     
     Для обслуживания технологического оборудования в цехах применяются краны мостовые электрические общего назначения.
     
     На механизированных складах в качестве подъемно-транспортного оборудования применяются краны-штабелеры.
     
     Количество мостовых кранов определяется расчетом, в котором учитываются время цикла работы крана, фонд времени его работы, количество транспортируемых грузов и длина пробега крана.
     
     Коэффициент использования мостового крана, учитывающий техосмотр, мелкий ремонт и др., принимается равным 0,7.
     
     Для обслуживания технологического оборудования (смена клетей, валков и др.) должны, в основном, использоваться краны, предусмотренные для выполнения транспортных технологических операций, в т.ч. с учетом спаренной их работы, а также напольные и местные подъемно-транспортные средства. Применение мостовых кранов только для обслуживания оборудования и грузоподъемности таких кранов допускается лишь при особых обоснованиях.
     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
М., Гипромез, 1988