Цех по производству сантех кабин



Содержание.

Введение            3

Характеристика  местных условий        7

Режим работы предприятия         8

Номенклатура  продукции         9

Характеристика сырья и полуфабрикатов       12

Расчет и проектирование технологической линии. Выбор способа

производства           16

Расчет  производственной программы цеха      17

Разработка технологического процесса производства изделий   19

Компоновка  технологической линии и проектирование цеха   21

Расчет  состава рабочих          22

Расчет потребности в материалах и полуфабрикатах     23

Расчет потребности в энергетических ресурсах      24

Сводная ведомость технологического и транспортного оборудования  25

Контроль производства и качества продукции      26

Разработка мероприятий по технике  безопасности     27

Разработка мероприятий по охране труда       30

Оценка экологической обстановки района в связи со строительством цеха 33

Технико-экономическая  оценка технологических решений в проекте  36

Библиографический список         37

 

 

 

Введение.

Отрасль по производству сборного железобетона последние годы переживает интенсивное  развитие. В период с 2000 по 2006 гг. рост производства составил около 34%. Основным фактором повышения спроса на железобетонные изделия стала интенсификация деятельности на российском строительном рынке, как  в сегменте крупнопанельного домостроения, так и в дорожном строительстве.

Строительство из железобетонных конструкций  позволяет экономить финансовые, трудовые, материально-технические  ресурсы и, что крайне важно, уменьшать  сроки возведения объекта. Сборный  железобетон рентабельнее, выгоднее также с экономической точки  зрения. Но строительство с помощью  изделий сборного железобетона в  некоторых случаях неприменимо  – например,

в стесненных условиях при строительстве  в центре города, где нет возможности, например, обеспечить площадку для  складирования материалов.

Сегодня как никогда встает вопрос об экономии энергоресурсов и рациональном их использовании во всех областях человеческой жизни.

Бетон, обладая многими незаменимыми качествами, в то же время относится  к весьма энергоемким материалам. По данным ЦСУ, на производство 1м3 сборного железобетона в среднем расходуется 470 тыс. ккал. на производство отдельных конструкций на полигонах, а также при несовершенных технологических процессах этот расход возрастает до 1 млн. ккал и более. Если учесть, что годовая потребность в энергоресурсах промышленности сборного железобетона составляет примерно 12 млн. т условного топлива, то становится ясно, что даже небольшой процент его экономии высвободит большое количество топлива для других целей народного хозяйства.

В настоящее время разработан ряд  энергосберегающих методов электротермообработки  бетона при изготовлении сборных  железобетонных изделий на заводах. Одним из наиболее экономичных (с  точки зрения затрат энергии) способов электротермообработки бетона является способ электропрогрева или электродного прогрева, т.е. включение бетона в  электрическую цепь как бы в качестве проводника. При этом электрическая  энергия превращается в тепловую непосредственно в самом бетоне, что сводит к минимуму всякого рода потери.

Рассматривая перспективы развития производства и применения сборного железобетона, можно выделить следующие  основные направления: разработку и  применение эффективных и крупноразмерных  конструкций и изделий из сборного железобетона; применение высокопрочных  и предварительно напряженных бетонов; более широкое использование  легких бетонов и тонкостенных пространственных конструкций; уменьшение числа типоразмеров и снижение стоимости массового  производства их на специализированных заводах.

На предприятиях сборного железобетона России преобладает агрегатно-поточная технология производства сборного железобетона. Одним из основных видов оборудования являются виброплощадки. В отличие от большинства зарубежных стран, где в стальных формах изготавливаются не более 60% сборного ЖБИ, на наших предприятиях практически 100% выпускаются в стальных формах, что приводит к перерасходу не менее 15% тепла на термообработку сборных ЖБИ.

В то же время на Западе значительная часть изделий выпускается по стендовой технологии. Широко распространен  метод безопалубочного экструзионного формования на протяженных стендах  для изготовления изделий с постоянным по длине сечением многопустотного  настила, колонн, ригелей и свай стеновых панелей.

Эта технология менее энерго- и трудоемка, позволяет повысить пустотность изделий (а значит, снизить их массу). Кроме того, на каждый квадратный метр плиты эструзионной технологии получается в среднем экономия 5 кг арматурной стали.

Учитывая износ оборудования предприятий, также целесообразно переводить производство массовых изделий на безопалубочное формование способом экструзии с  термообработкой регистрации. Это  позволит сократить энергоемкость  ЖБИ изделий, получать хорошо уплотненный  однородный бетон, чистые поверхности, отказаться от монтажных петель. По зарубежным данным энергозатраты в этом случае снижаются в 3-4 раза. Массовому внедрению безопалубочного формования должны предшествовать научные исследования и проектноконструкторские разработки.

Следует больше применять технологию формования изделий с введением  в бетонную смесь модификаторов  бетона — разжижителей и ускорителей  твердения.

В настоящее время особое место  среди современных индустриальных строительных технологий занимает строительная технология сборно-монолитного каркаса (далее СМК), которая обеспечивает оптимальное сочетание скорости строительства и снижение стоимости  квадратного метра одновременно, по нескольким параметрам:

• за счет оптимизации конструкции  здания;

• за счет упрощения монтажа каркаса  и снижения затрат на строительство  объекта в целом;

• за счет возможности быстрого увеличения объемов строительства;

• за счет сокращения сроков строительства.

Основной принцип строительства  зданий и сооружений по сборно-монолитной технологии заключается в том, что  монтаж несущего каркаса здания осуществляется из железобетонных элементов, предварительно изготовленных на заводе. Сборно-монолитный каркас состоит из трех основных железобетонных элементов: вертикальных опорных колонн, предварительно напряженных ригелей  и плит перекрытия. Узел соединения «колонна—ригель—плита» является монолитным.

Конструктивная система включает в себя сборные железобетонные колонны, сборно-монолитные ригели, сборные  многопустотные плиты перекрытия или  сборные предварительно напряженные  скорлупы толщиной 60 мм. Сопряжение сборных  элементов каркаса осуществляется путем замоноличивания узлов.

Отличительной особенностью данного  каркаса является отсутствие сварных  стыков сопряжения элементов. Элементы сборно-монолитного каркаса работают как рамно-связевая система. После  связующего бетонирования в уровне перекрытий на стройплощадке, эти конструкции образуют неразрезной бесшарнирный несущий каркас здания.

Технология  СМК является одной из ведущих  индустриальных строительных технологий в странах Западной Европы. Растущая популярность технологии СМК объясняется  тем, что она обладает неоспоримыми значительными преимуществами перед  традиционными строительными технологиями:

• снижение стоимости строительства  до 30%;

• средняя стоимость квадратного  метра - от 4000 рублей;

• высокая скорость строительства  зданий до 5 000 м² за один месяц одним  башенным краном;

• сейсмоустойчивость до 9 баллов по шкале  Рихтера;

• технология СМК позволяет реализовывать  любые архитектурно-планировочные  решения;

• увеличение полезной площади здания;

• высокое качество объектов, основные железобетонные элементы изготавливаются  на заводе;

• все соединения каркаса здания несварные;

• возможность перевозки железобетонных конструкций каркаса здания на большие  расстояния.

Целью данного курсового проекта  является разработка технологии производства сантехкабин и доборных элементов.

 

 

Характеристика местных условий.

 

Цех по производству сантехкабин и доборных элементов располагается в гореде Тула.

Климат города Тула умеренно-континентальный, что характеризуется тёплым летом со средней температурой июля +19,5 °C и умеренно-холодной зимой. Средняя температура февраля в Туле составляет −7,3 °C. Нормативная глубина промерзания грунта 140 см.. Годовое количество осадков — 500—700 мм, из них летом — до 200 мм, осенью — 130 мм, зимой — до 100 мм, весной — 110—120 мм. Основное направление ветров — южное, западное и юго-западное.

Электроснабжение цеха происходит от высоковольтных линий  электропередач с помощью понизительной  подстанции с трансформаторами.

В качестве источника водоснабжения  – местные существующие сети. Канализационные  сети цеха присоединены к существующим канализационным сетям.  Из транспортных коммуникаций – автомобильный и  железнодорожный.

Цемент будет даставляться железнодорожным транспортом из Рязанской области (Михайловский цементный  завод). Заполнители для бетона местные: щебень известняковый (карьер Берники Ленинского района) и песок (Мартемьяновский карьер).

 

 

Режим работы предприятия.

 

Режим работы предприятия, цехов, отделений  выбирают в соответствии с Общесоюзными нормами технологического проектирования ОНТП 07-85.

Режим работы цеха является исходным материалом для расчета технологического оборудования, потоков сырья, производственных площадей и списочного состава работающих. Режим работы определяется количеством  рабочих дней в году, количеством  рабочих смен в сутки и количеством  часов работы в смену.

На заводах бетонных и железобетонных изделий работа производится по режиму прерывной недели с двумя выходными  в неделю, в две или три смены. Пропарочные камеры, автоклавы работают в три смены, а цехи по приготовлению  бетонной смеси, формованию изделий, по изготовлению арматуры либо в две, либо в три смены.

По нормам технологического проектирования ОНТП 07-85 рекомендуется две смены  с использованием третьей смены  для текущего ремонта оборудования. При определении режима работы предприятия следует принимать по таблице 2.

Таблица 2 –  Режим работы

номинальное количество рабочих суток  в году

260

то же, по выгрузке сырья и материалов с железнодорожного транспорта

365

количество рабочих смен в сутки (без тепловой обработки)

2

количество рабочих смен в сутки  для тепловой обработки

3

количество рабочих смен в сутки  по приему сырья и материалов:

            -железнодорожным транспортом 

            -автотранспортом

 

 

3

2 или 3 (в зависимости от местных  условий)

продолжительность рабочей смены, ч

8




 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжительность плановых остановок и расчетное количество рабочих суток (годовой фонд времени  работы основного технологического оборудования) принимается по табл.1. ОНТП 07-85. Годовой фонд времени работы основного технологического оборудования принимается равным 253 дней.

 

Номенклатура продукции.

 

Заданием на курсовое проектирование предусматривается выпуск сантехнических кабин и доборных элементов. В качестве доборного элемента выбираем лестничный марш.

Сантехнические кабины изготавливают  по ГОСТ 18048-80 «Кабины санитарно – технические железобетонные».

Форма и основные размеры кабины должны соответствовать указанным на рисунке 1.

     

 

                                                              

1 - объемный блок типа "колпак"; 2 - плита днища; 3 - ванна; 4 - умывальник;

5 - унитаз

Рисунок 1 – Общий вид и план кабины.

Кабины  обозначают марками в соответствии с ГОСТ 23009-78.

В данной работе будем изготавливать кабины типа 1СК, длиной 2730 мм, шириной 1600 мм и высотой 2740 мм (типоразмера 1СК27), в правом варианте исполнения, из тяжелого бетона:  1СК27пр-Т ГОСТ 18048-80 . Кабина имеет стены толщиной 50 мм, плиты потолка - толщину 40 мм, плиты днища - толщину 60 мм.

Фактическая прочность бетона кабин должна соответствовать  требуемой, назначаемой по ГОСТ 18105.0-80 и ГОСТ 18105.1-80 в зависимости от класса или марки бетона по прочности на сжатие, указанным в рабочих чертежах и заказе на изготовление кабин, и от фактической однородности прочности бетона.

Класс или марка бетона по прочности  на сжатие должны быть не менее В12,5 или М150 для объемного блока и не менее В15 или М200 для плиты днища кабины. Выбираем для объемного блока и плиты днища кабины В25

Морозостойкость бетона кабин должна соответствовать  марке по морозостойкости,

установленной в проекте здания согласно требованиям  СНиП 2.03.01-84 в зависимости от климатических условий района строительства и указанной в заказе на изготовление кабин.

Отклонения  фактических размеров кабин от номинальных, указанных в рабочих 

чертежах, не должны превышать, мм: 

  по длине, ширине и высоте  кабины снаружи ...............  8 

  по положению перегородки ............................... ……….5 

  по толщине стен, потолка и  плиты днища ....................  3 

  по размерам и расположению  отверстий ................... … 3 

  по размерам и расположению дверных проемов ...........5 

  по расположению концов установленных  трубопроводов диаметром: 

     до 20 мм ............................................  5 

     более 20 мм .......................................3 

  по расположению осей подводок к смесителю .............2 

  по длине и ширине плиты  днища ..................................  5 

Лестничные  марши изготавливают по ГОСТ 9818-85 «Марши и площадки лестниц железобетонные. Технические условия».

Форма и основные размеры маршей должны соответствовать рисунку 2.

Рисунок 2 – Форма и основные размеры  лестничных маршей типа ЛМ ¾ плоские без фризовых ступеней.

В данной работе будем изготавливать лестничные марши типа ЛМ длиной

2720 мм, шириной 1050, высотой вертикальной проекции 1400 мм, из тяжелого бетона, с гладкой бетонной поверхностью: ЛМ 27.11.14-Т.

 

Таблица 3 - Отклонения фактических размеров по ГОСТ 9818-85

 

Наименование отклонения геометрического параметра

 

Наименование 

геометрического параметра

 

Предельное отклонение,

мм

 

Отклонение от линейного  размера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отклонение от прямолинейности

 

Марши и площадки

 

Длина до 4000

            св. 4000

Ширина

Толщина

Размеры ребер, полок, выступов, отверстий и каналов

Положение выступов, выемок и отверстий

Положение закладных изделий:

в плоскости поверхности для закладных изделий размерами до 100

то же, для закладных изделий размерами св. 100

из плоскости поверхности

 

Накладные проступи

 

Длина

Ширина

Толщина

Прямолинейность профиля  лицевой поверхности:

ступени марша, площадки или накладной проступи длиной до 2500 на участке 1000

марша или площадки длиной св. 2500 до 4000 на всей длине

то же, длиной св. 4000 на всей длине

 

 

 

±5

±6

±5

±3

 

±5

 

5

 

 

5

 

10

3

 

 

 

±5

±3

±2

 

 

 

 

2

 

3

4


 

Таблица 4 – Номенклатура цеха.

 

№

п/п

Наименование изделия

Марка  (типоразмер)

Размеры, мм

Класс  бетона

Расход на        1 изделие

Длина

Ширина

Высота

бетона, м3

стали, кг

 

   1

Сантехническая кабина

1СК27пр-Т

2730

1600

2740

В30

1,5

94,31

  

   2

Лестничный марш

ЛМ 27.11.14-4Т

2720

1050

1400

В30

0,531

40,2

  

 

Характеристика сырья и полуфабрикатов.

Выбор исходных материалов производится в  соответствии с видом изготовляемой  продукции, техническими требованиями к ней, принятым способом производства и технологией изготовления конструкций.

  1. Выбор вяжущего вещества.

В качестве вяжущего материала для  приготовления бетонной смеси принимаем  портландцемент марки 500 ( ПЦ500-Д0-Н ГОСТ10178-85;

ЦЕМ1 42,5Н ГОСТ31108-2003). По прочности на сжатие в возрасте 28 суток  не менее 32,5МПа и не более 62,5МПА. Начало схватывания не ранее 60 минут, равномерность изменения объема(расширение) не более 10 мм. Технические требования к данному цементу регламентированы в ГОСТ 10178-85 и ГОСТ31108-2003.

  1. Выбор заполнителей.

В качестве мелкого заполнителя  принимаем крупный песок I класса (природный):

а) модуль крупности песка- 2,5;

б) полный остаток на сите с сеткой № 0,63 – 50% по массе;

в) содержание зерен крупностью свыше 10 мм , свыше 5 мм и менее 0,15 мм составляет 0%, 1% и 2% по массе соответственно;

г) содержание в песке пылевидных и глинистых частиц 1% по массе, а также глины в комках составляет 0,3% по массе.

Технические условия для песка  указаны в ГОСТ 8736-93

В качестве крупного заполнителя  принимаем гранитный щебень (фр.20-40). Он относится к щебню из изверженных  пород.

а) содержание глинистых и пылевидных примесей – 1% по массе

б) марка по дробимости – 1200

в) содержание зерен слабых пород  – 0,3% по массе.

Технические условия щебня из плотных  пород представлены в ГОСТ 8267-93

  1. Вода (ГОСТ 23732-79)

Для приготовления  бетонной смеси используют водопроводную  питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель рН не менее 4, т. е. некислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет. Вода не должна содержать сульфатов более 2700 мл/л (в пересчете на SO3) и всех солей более 5000 мг/л. В сомнительных случаях пригодность воды для приготовления бетонной смеси необходимо проверять путем сравнительных испытании образцов, изготовленных на данной воде и на обычной водопроводной.

  1. Добавка. В качестве добавки выбираем суперпластификатор «Полипласт СП - 1». Добавка СП – 1 по своей химической основе представляет собой соли нафталин сульфато кислоты. Оказывает водопонижающий (водоредуцирующий эффект). На 23 – 28 % снижает расход воды. Рекомендуемые дозировки добавки (в % от массы цемента в пересчете на сухое вещество): 0,4 – 0,8. СП  - 1 снижает снижает расход цемента и воды без изменения В/Ц. При использовании СП существенно снижает энерго- и трудозатраты на тепловую обработку изделий, что приводит к повышению производительности труда, снижению материалоемкости при изготовлении высокопрочных бетонов.
  2. Сварные арматурные изделия и стальные закладные детали должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922-75, а сварные сетки требованиям ГОСТ 8478-81. Арматурные стали должны удовлетворять требованиям государственных стандартов или технических условий:

- стержневая арматура  классов А-I и А-II - ГОСТ 5781-82;

- арматурная проволока  периодического профиля класса  Вр-I - ГОСТ 5781-82.

Для изготовления монтажных петель кабин должна применяться  стержневая горячекатаная арматура гладкая класса Ас-II марок ВСт3пс2 и ВСт3сп2 или периодического профиля  класса А-II марки 10ГТ по ГОСТ 5781-82.

Сталь марки ВСт3пс2 не допускается применять  для монтажных петель, предназначенных  для подъема и монтажа кабин  при температуре ниже минус 40°С. Углеродистая сталь обыкновенного качества для закладных деталей должна удовлетворять требованиям ГОСТ 380-71.

Для изготовления изделий был выбран бетон класс В30 (М400),   с  маркой по удобоукладываемости  П3 (ОК 10-15 см).

Исходные  данные.

  1. Потрландцемент М500, с активностью 485 кгс/см2 = 3,1 ;  = 1,3 ; НГЦТ = 25 %, минералогический состав – среднеалюминантный.
  2. Песок природный крупный I класса, = 2,1; содержание в песке пылевидных и глинистых частиц 2% по массе , а также глины в комках составляет 0,5% по массе.
  3. Щебень гранитный; М1000; = 2,68 ; 1,36 ; = 0,493; КЩ = 20-40 мм (одна фракция), НКЩ = 40 мм. Содержание в щебне пылевидных и глинистых частиц – 1 %, содержание глины в комках – 0,3% – в пределах допустимой ГОСТом нормы (ГОСТ 8267 – 93).
  4. Применяемая вода должна соответствовать требованиям, предъявляемым ГОСТ 23732 «Вода для бетонов и растворов. Технические указания».
  5. суперпластификатор «Полипласт СП - 1».

В таблице 5 представлен расход материалов на 1 м3 бетонной смеси.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5 – Расход материалов.

Состав

Расход материалов

1.Номинальный

В/Ц = 0,404;

Ц / В = 2,48;

В = 209,5 ;

Ц = 518,6 ;

Щ = 1058  ;

П = 601 ;

2.С пластифицирующей добавкой  СП - 1

В = 195 .

Ц = 483 ;

Щ =1067   ;

П = 660;

3.Производственный состав  с учетом влажности

В = 193 .

Ц = 518,6 ;

1069 ;

607 ;

4. Производственный состав  с применением добавки

В = 178,5 .

Ц = 442 ;

Щ = 1070  ;

П = 735 ;


 

 

Расчет  и проектирование технологической  линии.

 Выбор  способа производства.

Технологический процесс при изготовлении железобетонных изделий складываются из следующих операций: приготовление  бетонной смеси, изготовления арматуры и арматурных каркасов, армирования, формования, тепловлажностной обработки  и доводки изделий до полной заводской  готовности.

Для производства санитарно-технических  кабин и лестничных маршей может быть использован стендовый способ производства.

Стендовые технологические линии  целесообразно использовать для  изготовления крупноразмерных, особенно предварительно напряженных изделий.

При стендовом способе производства формирование изделия производится в стационарных неперемещаемых формах, а оборудование перемещается от одной  формы к другой. Тепловая обработка  производится непосредственно в  форме. Уплотнение бетонной смеси осуществляется навесными или глубинными вибраторами. Особенностью стендового способа производства является то, что все технологические  процессы (установка арматурных каркасов, формирование, твердение бетона, распалубка, чистка форм) выполняются на одном  месте. Этот способ требует незначительного  объема капитальных затрат, экономичен для изготовления изделий малыми сериями.

Недостатки стендовой технологии:

  • Подача материала ко всем постам
  • Низкая степень механизации работ
  • Непроизводительные затраты времени на одни и те же операции
  • Подвод энергетических коммуникаций ко всем постам

 

 

 

 

 

Расчет производственной программы  цеха

 

Рассчитаем  производственную программу для  санитарно – технических кабин.

Годовая производительность стенда, м3:

,

где h – годовой фонд времени работы оборудования, ч;

  - длительность одного оборота стенда, ч;

n – число изделий одновременно формуемых в стенде, шт;

V – объем каждого изделия, м3.

Продолжительность оборота стендовой линии, ч:

= ,

где  - продолжительность распалубки, съема изделия со стенда, чистки и смазки оснастки и ее установке на стенде;

 – продолжительность установки  ненапрягаемой арматуры и закладных  деталей, подгнотовки оснастки  к бетонированию;

- продолжительность укладки и  уплотнения бетонной смеси;

- продолжительность выдержки и  тепловой обработки.

.

 м3

Производительность  цеха равна 5000 м3 в год, значит для обеспечения данной производительности необходимо  15 стендов.

№
Изделие
Программа выпуска

в год

в сутки

в смену

в час

шт. (м3)

шт. (м3)

шт. (м3)

шт. (м3)

1

Сантехнические кабины 1СК27пр-Т

3390(5000)

20(30)

5(7,5)

  0,8(1,2)





 

Таблица 6 –  Производственная программа.

 

 

Рассчитаем  производственную программу для лестничных маршей

Годовая производительность стенда, м3:

,

где h – годовой фонд времени работы оборудования, ч;

  - длительность одного оборота стенда, ч;

n – число изделий одновременно формуемых в стенде, шт;

V – объем каждого изделия, м3.

Продолжительность оборота стендовой линии, ч:

= ,

где  - продолжительность распалубки, съема изделия со стенда, чистки и смазки оснастки и ее установке на стенде;

 – продолжительность установки  ненапрягаемой арматуры и закладных  деталей, подгнотовки оснастки  к бетонированию;

- продолжительность укладки и  уплотнения бетонной смеси;

- продолжительность выдержки и  тепловой обработки.

.

 м3

Производительность цеха равна 10000 м3 в год, значит для обеспечения данной производительности необходимо  21 стенд.

№
Изделие
Программа выпуска

в год

в сутки

в смену

в час

шт. (м3)

шт. (м3)

шт. (м3)

шт. (м3)

1

Лестничный марш

ЛМ 27.11.14-4Т

18832(10000)

113(60)

38(20)

5(2,5)




 

Таблица 7 –  Производственная программа.

 

 

 

 

Разработка  технологического процесса производства изделий.

В пролете выполняются следующие  технологические операции:

  1. Распалубка изделий.
  2. Чистка и смазка форм.
  3. Установка арматурных элементов.
  4. Сборка форм.
  5. Формование изделий.
  6. Тепловлажностная обработка.
  7. Сборка и доводка изделий до полной заводской готовности.
  8. Вывоз изделий на СГП.

Производство санитарно – технических  кабин и лестничных маршей осуществляется в металлических формах. Укладка  бетонной смеси осуществляется адресно  – так называемая адресная подача бетонной смеси. Доставка готового бетона  производиться при помощи бетоновозных кюбелей (телег).  Уплотняют бетонную смесь глубинными вибраторами. Тепловлажностная обработка производится в формах, для чего они оборудованы паровыми рубашками и специальными крышками.