1 Технологічна частина

1.1Характеристика виробу. Технічні умови для його виготовлення

Апарати типу 3 призначені для застосування в технологічних установках хімічної, нафтохімічної, нафтопереробної, нафтовій і газовій галузях промисловості.

Апарат 3-10-2,5-1-И являє собою апарат типу 3, об'ємом 10 м³, на умовний тиск 2,5 МПа, матеріального виконання 1, з деталями для кріплення теплоізоляції – И.

Рідина повинна мати щільність не більше 1000 кг / м ³, температуру, що не перевищує температуру кипіння при робочому тиску, і температуру, при якій тиск пружності парів не перевищує робочий тиск апарату . Допускається використання апаратів для зберігання рідких і газоподібних середовищ без тиску. Апарати не призначені для зберігання зріджених вуглеводневих газів в складських умовах, для перевезення рідких і газових середовищ, для використання їх з футерівкою, гумуванні або нанесенням інших внутрішніх покриттів. Апарати призначені для установки до V району за швидкісним напором вітру включно по СНиП 2.01.07-85.

Вертикальні апарати типу 3 призначені для установки в районах з сейсмічністю менше 7 балів. Допускається при заміні опор - стійок на опори циліндричні установка апаратів типу 3 в районах з сейсмічністю до 9 балів за 12 -ти бальною шкалою.

Основні вимоги до зварних швів – рівноміцність та герметичність. Основні технічні характеристики апаратів типу 3 приведені в таблиці 1.1. Матеріали, що використовуються для виготовлення апаратів приведені в таблиці 1.2.

Таблиця 1.1 – Основні технічні характеристики апаратів типу 3  

Об’єм, м³	Тиск умовний, МПа (кгс/см²)	Діаметр внутрішній, Dв, мм	Матеріальне виконання				Висота, Н, мм	Матеріальне виконання
			1		2, 3			1	2, 3
			Товщина стінки, Sk, мм	Товщина днища, Sд, мм	Товщина стінки, Sk, мм	Товщина днища, Sд, мм		Маса, кг
2	1,6 (16) 2,5 (25)	1000	10 12	10 12	8 10	8 10	2960 3000	1160 1450	1000 1250
4	1,6 (16) 2,5 (25)	1200	10 14	10 14	8 12	8 12	3930 3935	1660 2250	1400 1970
6,3	1,0 (10) 1,6 (16) 2,5 (25)	1600	10 12 16	10 12 16	8 10 14	8 10 14	3670 3675 3695	2060 2320 3050	1750 2000 2720
8	1,0 (10) 1,6 (16) 2,5 (25)		10 12 16	10 12 16	8 10 14	8 10 14	4470 4475 4485	2400 2720 3550	2000 2340 3150
10	1,0 (10) 1,6 (16) 2,5 (25)		10 12 16	12 14 18	8 10 14	10 12 16	5575 5580 5635	2900 3380 4400	2420 2900 3880
16	1,0 (10) 1,6 (16)	2000	10 14	12 14	8 12	10 12	5640 5690	3650 4750	3050 4100
25	1,0 (10) 1,6 (16)	2400	12 16	12 16	10 14	10 14	6270 6280	5480 7000	4660 6200

 

Таблиця 1.2 – Матеріальне виконання апаратів

Найменування	Исполнение по материалам
	1	2	3
	Рабочая температура стенки, ºC
	от -20 до +300	от -40 до +300	от -60 до +300
	Марки сталі, позначення стандарту, технічні вимоги
Листова сталь	Ст3сп5, Ст3пс5, Ст3Гпс5 ГОСТ 380, ГОСТ 14637	16ГС, 09Г2С, 10Г2С1 категорій 12 та 17 ГОСТ 5520	09Г2С-14, 09Г2С-17 ГОСТ 5520
	При товщині листового прокату 12мм та більше використовуються сталі 16ГС-17, 09Г2С-17, 10Г2С1-17
Поковки	Ст3сп  ГОСТ 380, Сталь 20  ГОСТ 1050, Сталь 20К  ГОСТ 5520, група IV ГОСТ 8479, сталь 20  ТУ 14-1-1431, ТУ 14-3-375	16ГС, 09Г2С ГОСТ 19281, 10Г2  ГОСТ4543, група IV ГОСТ 8479, 10Г2 ТУ 14-3-375	09Г2С  ГОСТ 19281, 10Г2  ГОСТ 4543, група IV ГОСТ 8479, 10Г2  ТУ 14-3-375
Патрубки, труби теплообмінних пристроїв	Сталь 10, 20  ГОСТ 1050, групи А, Б ГОСТ 550, групи В ГОСТ 8731, ГОСТ 8733	10Г2  ГОСТ 4543, групи А, Б ГОСТ 550, групи В ГОСТ 8731, ГОСТ 8733	10Г2  ГОСТ 4543, групи А, Б ГОСТ 550, групи В ГОСТ 8731, ГОСТ 8733

Продовження таблиці 1.2

Найменування		Исполнение по материалам
		1	2	3
		Рабочая температура стенки, ºC
		от -20 до +300	от -40 до +300	от -60 до +300
		Марки сталі, позначення стандарту, технічні вимоги
Кріпильні деталі	шпильки	Сталь 25, 35  ГОСТ 1050, Сталь 35Х  ГОСТ 4543, ОСТ 26-2043	Сталь 35Х, 40Х ГОСТ 4543, ОСТ 26-2043	Сталь 20ХН3А ГОСТ 4543, ОСТ 26-2043
	гайки	Сталь 20, 25, 35 ГОСТ 1050, ОСТ 26-2043	Сталь 25, 35 ГОСТ 1050, ОСТ 26-2043	Сталь 20ХН3А ГОСТ 4543, ОСТ 26-2043
Прокладки		Пароніт ГОСТ 481

1.2 Аналіз технологічності виробу і рівня технології базового підприємства.

Згідно з ГОСТ 14204-73 встановлюються наступні вимоги до конструкцій деталей:

- Конструкція деталі повинна складатися зі стандартних та уніфікованих конструктивних елементів або бути стандартною в цілому;

- Деталі повинні виготовлятися зі стандартних або уніфікованих заготовок;

- Заготовки повинні бути отримані в раціональний спосіб із урахуванням заданого об’єму випуску та типу виробництва;

- Конструкція виробу повинна забезпечувати можливість застосування типових та стандартних технологічних процесів ЇЇ виготовлення.

Конструкція корпусу апарату 3-10-2,5-1-И складається з обичайки із поздовжнім та кільцевим швами, днищ форми півсфери, що приварюються до обичайки. Виготовляється корпус з листової сталі 10Г2С1, виробництво якої добре освоєне. Корпус має висоту 5635мм та внутрішній діаметр 1600мм. Корпус апарату має отвори, до яких встановлюються та приварюються штуцери для вводу та виводу продукту, запобіжного клапану, дренажу, пропарки, термометра, термоелектричного перетворювача, манометра, вказівника рівня та люк лаз.

За базовою технологією зварювання поздовжнього шва обичайки та кільцевих швів обичайки із днищем та кришкою здійснюється напівавтоматичним зварюванням в середовищі вуглецевого газу. Приварювання штуцерів до корпусу здійснюється ручним дуговим зварюванням.

Для забезпечення вищої якості та автоматизації виробництва апаратів 3-10-2,5-1-И доцільно застосовувати автоматичне зварювання під флюсом для поздовжнього шва обичайки і кільцевих швів між обичайкою та днищем і кришкою, та напівавтоматичне зварювання в середовищі вуглецевого газу для приварювання штуцерів.

1.3 Характеристика металу виробу і його зварюваність, обґрунтування вибраного металу

Сталі, що містять спеціально введені елементи, котрі відсутні у вуглецевих сталях називають легованими. Марганець вважають легуючи компонентом при вмісті його в сталі більше 0,7% по нижній границі, а кремній – при вмісті вище 0,4%. Легуючі елементи, що вводяться в сталь утворюючи із залізом, вуглецем та іншими елементами тверді розчини та хімічні сполуки, змінюють її властивості. Це підвищує механічні властивості сталі, що дозволяє зменшити масу конструкції.

В залежності від легуючих елементів, що вводять в сталь, низьколеговані сталі розділяють марганцевисті, кремністомарганцевісті і т. д. Наявність марганцю в сталях підвищує ударну в’язкість.

Сталь 10Г2С1, з якої виготовляється конструкція, є низьколегованою кремністомарганцевістою конструкційною сталлю. Хімічний склад сталі та її механічні властивості наведені у таблицях 1.3, 1.4.

Таблиця 1.3 – Хімічний склад сталі 10Г2С1 в % [по ГОСТ 5520 - 79]

C		Si	Mn	Ni	S	P	Cr	N	Cu	As
до   0.12		0.8 - 1.1	1.3 - 1.65	до   0.3	до   0.04	до   0.035	до   0.3	до   0.008	до   0.3	до   0.08

Таблиця 1.4 – Механічні властивості сталі 10Г2С1 [по ГОСТ 5520 - 79]

Марка сталі	Товщина листа, мм	Границя текучості σт, Н/мм2 (кгс/мм2)	Тимчасовий опір σв, Н/мм2 (кгс/мм2)	Відносне подовження δб, %	Ударна в'язкість KCU Дж/см2 (кгс*м/см2) за температури, оС
					+ 20	-40	-70
		ие менее
10Г2С1	10 - 20 вкюч.	335(34)	480(49)	21	59(6.0)	29(3.0)	24(2.5)

Для виготовлення зварних конструкцій низьколеговані сталі використовують у гарячекатаному стані. Термічна обробка покращує механічні властивості сталі, котрі, однак, залежать від товщини прокату. Особливо важливо, що при цьому може бути досягнуте значне зниження температури порога холодноламкості.

Сталь, що розглядається, має хорошу зварюваність. Технологія її зварювання повинна забезпечувати певний комплекс вимог, основними з котрих є рівноміцність зварного з’єднання із основним металом та відсутність дефектів у зварному шві. Для цього механічні властивості металу шва та біля шовної зони повинні бути не нижче нижньої межі механічних властивостей основного металу. Шви не повинні мати тріщин, непроварів, пор, підрізів.

Хімічний склад металу шва залежить від частки участі основного та електродного металів в утворенні шва та взаємодій між металом і шлаком та газовим середовищем. При зварюванні обраної сталі склад металу шва незначно відрізняється від складу основного металу. В металі шва менше вуглецю для попередження утворення структур гартівного характеру при підвищених швидкостях охолодження. Можливе зниження міцності металу шва, що викликане зменшенням вмісту вуглецю, компенсується легуванням металу через дріт або флюс марганцем та кремнієм. При зварюванні необхідна кількість легуючих елементів в металі шва забезпечується також і шляхом їх переходу з основного металу.

Метал багатошарових швів, що піддається впливу повторного термічного циклу зварювання, окрім останніх шарів, має більш сприятливу структуру. Тому він має більш низьку критичну температуру переходу до крихкого стану.

Розраховуємо хімічний еквівалент вуглецю сталі за формулою:

C_е = С+Mn/20+Ni/15+(Cr+Mo+V)/10; (1.1)

де:

С_э – еквівалент вуглецю, %;

- вміст вуглецю, %;

- вміст магнію, %;

- вміст нікелю, %;

- вміст хрому, %;

- вміст молібдену , %;

- вміст ванадію, %.

C_е = 0,12+1,65/20+0,3/15+0,3/10 = 0,2525;

Розраховуємо повний еквівалент вуглецю в залежності від товщини:

С_п = С_е*(1+0,005*S); (1.2)

де:

S – товщина сталі.

С_п = 0,2525*(1+0,005*18) = 0,275.

Сталі, котрі мають повний еквівалент вуглецю не більше 0,45 мають добру зварюваність і не потребують підігріву. Повний еквівалент вуглецю заданої сталі 0,275, тобто сталь підігріву не потребує.

1.4 Визначення норми витрат і коефіцієнта використання матеріалів.

Чинником, що сприяє підвищенню ефективності використання матеріальних ресурсів, є їх нормування.

Під нормою витрат матеріальних ресурсів розуміють гранично допустиму величину матеріалів, яка може бути витрачена для випуску одиниці продукції визначеної якості за певних організаційно-технічних умов. Таким чином, норми витрат матеріальних ресурсів регламентують величину виробничих витрат матеріалів.

Для виготовлення заданої конструкції використовуються листовий прокат зі сталі 10Г2С1 товщиною 16мм та 18мм. З листового прокату товщиною 16мм виготовляється обичайка, з листового прокату товщиною 18мм виготовляються днища. Для виготовлення заготовок під обичайку розміром 16х2200х5074 використовуємо лист розміром 16х2200х5100. Для виготовлення днищ використовуємо заготовки товщиною 18мм та діаметром 2007мм, які вирізаємо з листа розміром 18х2100х4100.

Карти розкрою для заготовок днищ та обичайок приведені на рисунках 1.1 та 1.2.

Рисунок 1.1 – Карта розкрою на обичайку

Рисунок 1.2 – Карта розкрою на днища

Визначаємо масу листа для заготовки обичайки:

Q_л = a*b*c*γ; (1.3)

де:

а – ширина листа;

b – довжина листа;

с – товщина листа;

γ – щільність сталі.

Q_л.1 = 2200*5100*16*7,85*10^-6 = 1409,2кг;

Визначаємо масу заготовки для обичайки:

q_з.об. = 2200*5077*16*7,85*10^-6 = 1402,9кг;

Визначаємо коефіцієнт розкрою:

К_р. = Σq_з./Q_л.; (1.4)

К_р.1 = 1402,9/1409,2 = 0,996;

Визначаємо масу відходів:

Q_від. = Q_л.- Σq_з.; (1.5)

q_від.1 = 1409,2-1402,9 = 6,3кг;

Визначаємо масу листа для заготовок днищ:

Q_л.2 = 2100*4100*18*7,85*10^-6 = 1216,6кг;

Визначаємо масу заготовки для днища:

Q_з.дн. = (π*d_з²/4)*с* γ; (1.6)

де:

d_з – діаметр заготовки;

q_з.дн. = (3,14*2010²/4)*18*7,85*10^-6 = 448,1кг;

Визначаємо коефіцієнт розкрою:

К_р.2 = 448,1*2/1216,6 = 0,74;

Визначаємо масу відходів:

q_від.2 = 1216,6-448,1*2 = 320,4кг;

1.5 Виробнича програма, розрахунок потреби металу.

Виробнича програма промислового підприємства повинна відповідати наступним вимогам: забезпечувати своєчасне введення продукції в експлуатацію, гарантувати ритмічність під час роботи, яка дає можливість безперервної роботи в наступні планові періоди. Основним класифікатором виробничих програм є горизонт планування, в рамках якого будується план. По горизонту планування виробничі програми діляться на стратегічні і оперативні. Стратегічна програма визначає план випуску продукції в тривалому періоді від 1 до 5 років і є основою для отримання перспективної картини розвитку підприємства і прийняття стратегічних рішень. Оперативні виробничі програми з горизонтом планування від 1 дня до 1 місяця використовуються в цілях управління поточними виробничими процесами, а також їх упорядкування та забезпечення. Також існують тактичні виробничі програми, які визначають плани підприємства в середньостроковому періоді від 1 місяця до 1 року. Оперативні програми виробництва з невеликим горизонтом планування також називають змінно-добовими.

Таблиця 1.5 – Виробнича программа

Найменування виробу	Річний выпуск виробу, шт.	Чиста маса зварних виробів, т.			Норма витрат металу на одиницю виробу, т		Коеф. витрат металу		Витрати металу на річний випуск виробу, т
		Одного виробу	Річний випуск
Апарат 3-10-2,5-1-И	3000	4,4	13200	4,733		0,86		14199

1.6 Характеристика виробництва, режими праці і фонди часу. Розрахунок виробничого ритму, такту

Під типом виробництва слід розуміти сукупність його організаційних, технічних та економічних особливостей, тобто комплексну характеристику організації і технічного рівня підприємства, обумовлену ступенем його спеціалізації, складністю та стійкістю товарної номенклатури, розмірами і повторюваністю випуску виробів, а також масштабами виробництва.

На вибір типу виробництва випивають такі фактори:

- номенклатура виробів, що випускаються;

- обсяг випуску продукції;

- ступінь сталості товарної номенклатури підприємства;

- характер завантаження робочих місць.

Залежно від рівня концентрації і спеціалізації розрізняють три типи виробництва:

- одиничне;

- серійне;

- масове.

Одиничне виробництво характеризується широкою номенклатурою виготовлених виробів, малим обсягом їх випуску, виконанням на кожному робочому місці різнорідних операцій.

У серійному виробництві виготовляється обмежена номенклатура виробів невеликими партіями. За одним робочим місцем, як правило, закріплено виконання кількох операцій.

Масове виробництво характеризується вузькою номенклатурою і великим обсягом випуску виробів, безперервно виготовлюваних протягом тривалого часу на вузькоспеціалізованих робочих місцях.

Виробництво даної зварної конструкції є серійним. Режим роботи на дільниці двозмінний при п’ятиденному робочому тижні тривалістю 41 година. Дійсний річний фонд часу робочих складає виробничих робітників:

• зварювальники – 1820 год;

• слюсарі–складальники під зварювання, вантажники,

різноробочі – 1840 год;

• допоміжні робітники (контролери, комірники) – 1860 год.

Дійсний річний фонд часу обладнання і робочих місць []:

• зварювальне обладнання – 3440 год;

• робочі місця без обладнання – 4140 год;

• підйомно – транспортне оздоблювальне виробниче

обладнання – 3935 год.

Таблиця 1.6 – Особливості виробництва залежно від його типу

Фактор	Одиничне	Серійне	Масове
Номенклатура	Необмеженна	Обмеженна серіями	Одне або декілька виробів
Повторюваємість випуска	Не повторюється	Переодично повторюється	Постійно повторюється
Застосоване обладнання	Універсальне	Універсальне, частково спеціальне	В основному спеціальне
Розташування обладнання	Групове	Групове і ланцюгове	Ланцюгове
Розробка технологічного процесу	Збільшиний метод (на виріб, на вузол)	Подетальна	Подетально-поопераціона
Застосований інструмент	Універсальний, в незначній ступені, спеціальний	Універсальний та спеціальний	Переважно спеціальний
Закріплення деталей та операції за станками	Спеціально не закріпленні	Визначенні деталі та операції закріпленні за станками	На кожному станку виконується одна і та ж операція над однією деталью
Кваліфікація рабітників	Висока	Середня	В основному невелика, но є робітники високої кваліфікації (наладчики, інструментальники)

Продовження таблиці 1.6

Фактор	Одиничне	Серійне	Масове
Взаємозамінність	Припасування	Неповна	Повна
Собівартість одиниці продукції	Висока	Середня	Низька

1.7 Вибір і обґрунтування методів та устаткування виготовлення деталей.

Конструкція виготовляється з листової сталі. Очищення листів відбувається механічним способом у дробоструменевій камері. Дробоструменева очистка дозволяє очистити поверхню металу від окалини та іржі.

Різання заготовок для обичайок виконується в механічний спосіб гільйотинними ножицями НГ-18 по упору, що дозволяє виключити таку операцію, як розмітка. Технічні характеристики ножиць наведені у таблиці 1.7.

Таблиця 1.7 – Технічні характеристики ножиць НГ-18

Показник	Значення
Найбільші розмірі в площині різу листа, мм Висота перетину Довжина перетину	18 2200
Число ходів ножа в секунду	0,42
Довжина ходу верхнього ножа, мм	140
Кут нахилу верхнього ножа, мм	315
Число обертів електродвигуна, об./сек	33,3
Потужність електродвигуна, кВт	30,0

 

Продовження таблиці 1.7

Показник	Значення
Габаритні розміри, мм: Довжина Ширина Висота	3240 2160 2350
Маса, кг	12000

Різання заготовок для днищ виконується плазмовим різанням на станку плазмового різання Іскра 4-6000, що суттєво підвищує продуктивність процесу різання і дозволяє скоротити чисельність обслуговуючого персоналу. Технічні характеристики станку наведені в таблиці 1.8. Отвори для штуцерів та люку виконуються плазмовим різанням.

Таблиця 1.8 – Технічні характеристики станка Іскра 4-6000

Показник	Значення
Розмір робочої зони столу розкрою, мм	6000х2000
Габаритні розміри станка, мм	6500х2400x800
Максимальна вантажопідйомність стола розкрою, кг	4000
Температура експлуатації, оС	0-35
Потужність джерела плазми, А	100
Товщина металу для розрізання, мм	до 50
Точність різання, мм	+/- 0,25-0,35
Точність позиціонування, мм	+/- 0,05-0,25
Швидкість переміщення горілки, м/м - Швидкість робочого ходу - Швидкість подачі	10 15

Продовження таблиці 1.8

Показник	Значення
Плазмоутворюючий газ: - Плазмовий різак - Газокисневий різак	Повітря, О2, пропан/бутан
Тиск плазмо утворюючого газу, кгс/см2	3,5-6,0
Передача по осі Х, Y	Шестерня-рейка
Передача по осі Z	Контролер висоти Hyperterm PHC

Формування днищ відбувається на пресі П4638. Технічні характеристики пресу наведені в таблиці 1.9.

Таблиця 1.9 – Технічні характеристики пресу П4638

Показник	Значення
Номінальне зусилля траверси, кН	25000
Хід траверси, мм	2500
Відстань між столом та траверсою, мм	3900
Розміри столу, мм	6000x5500
Маса, кг	306000
Габарити, мм	18950x9820x12550
Потужність, кВт	240
Максимальна швидкість шпинделя, мм/с	3550
Мінімальна швидкість шпинделя, мм/с	3550
Швидкість холостого ходу повзуна, мм/с	300
Відстань між столом та повзуном, мм	2600
Хід повзуна, мм	1700
Номінальне зусилля, кН	6300

Обробка кромок листів для обичайок відбувається на кромкострогальному станку 7808. Технічні характеристики кромкостругального станка 7808 наведені в таблиці 1.10.

Таблиця 1.10 – Технічні характеристики станка 7808

Найбільші розміри виробу, що обробляється, мм: Довжина Ширина Висота	8000 2200 200
Кількість гідравлічних притискачів листа, шт	8
Кількість ручних притискачів листа, шт	3
Кількість супортів, шт	2
Межі подачі супортів на один подвійний хід каретки, мм	0,4...12
Межі швидкостей каретки із супортами (безступеневе регулювання), м/хв	4...40
Найбільше тягове зусилля на шестерні привода каретки, кН	60
Габаритні розміри, мм: Довжина Ширина Висота	14150 4500 3250
Маса станка, кг	38500

Обробка кромок днищ відбувається за допомогою пневматичних шліфувальних машин.

Згинання заготовок для обичайок виконується на листозгинальній чотирьохвалковій машині ИБ2426. Перевагою даної машини є можливість підгинання кромок листа з величиною прямих ділянок кромок, що залишаються, в кілька разів меншою, ніж при підгинанні на трьохвалковій машині, а також транспортування листа в валках машини практично без пробуксовки. Технічні характеристики машини ИБ2426 наведені в таблиці 1.11.

Таблиця 1.11 – Технічні характеристики машини ИБ2426

Найбільша товщина листа, що згинається, мм  При згинанні При підгинанні	40 30
Найбільша ширина листа, мм	3150
Найменший радіус згинання, мм	600
Швидкість згинання, м/хв.	6,5
Габарити, мм Довжина Ширина Висота	8480 4830 3875

1.8 Вибір і техніко-економічне обґрунтування способів зварювання

Для збирання конструкції використовуємо напівавтоматичне зварювання у середовищі вуглекислого газу.

При зварюванні електродом, що плавиться, у захисному газі (CO₂) у зону дуги, що горить між електродом, що плавиться (зварювальним дротом) і виробом через сопло подається захисний газ, що захищає метал зварювальної ванни, краплі електродного металу й метал, що закристалізувався, від впливу активних газів атмосфери. Теплотою дуги розплавляються кромки виробу, що зварюється, і електродна (зварювальна) дріт. Розплавлений метал зварювальної ванни, кристалізуючись, утворить зварний шов. При зварюванні в захисних газах електродом, що плавиться, як електродний метал застосовують зварювальний дріт близький за хімічним складом до основного металу.

Переваги напівавтоматичного зварювання у середовищі вуглекислого газу:

• Підвищена продуктивність (у порівнянні з дуговим зварюванням покритими електродами);

• Відсутні втрати на недогарки, усунуті витрати часу на зміну електродів;

• Надійний захист зони зварювання;

• Мінімальна чутливість до утворення оксидів;

• Відсутність жужільної кірки;

• Можливість зварювання у всіх просторових положеннях.

Для зварювання апарату 3-10-2,5-1-И зі сталі 10Г2С1 застосовуємо автоматичне зварювання під флюсом.

При зварюванні під флюсом електрична дуга горить під зернистим сипучим матеріалом, що називається зварювальним флюсом. Під дією тепла дуги розплавляються електродний дріт і основний метал, а також частина флюсу. У зоні зварювання утворюється порожнина, заповнена парами металу, флюсу й газами. Газова порожнина обмежена у верхній частині оболонкою розплавленого флюсу. Розплавлений флюс, оточуючи газову порожнину, захищає дугу й розплавлений метал у зоні зварювання від шкідливого впливу навколишнього середовища, здійснює металургійну обробку металу у зварювальній ванні. У міру видалення зварювальної дуги розплавлений флюс, що реагує з розплавленим металом, затвердіває, утворюючі на шві жужільну кірку. Після припинення процесу зварювання й охолодження металу жужільна кірка легко відділяється від металу шва. Не витрачена частина флюсу спеціальним пневматичним пристроєм збирається у флюсоапарат і використовується надалі при зварюванні. Розплавлена та затверділа жужільна кірка легко відокремлюється від металу шва.

Основними перевагами даного способу зварювання є:

• Підвищена продуктивність;

• Мінімальні втрати електродного металу;

• Відсутність бризк;

• Максимально надійний захист зони зварювання;

• Мінімальна чутливість до утворення оксидів;

• Дрібночешуйчата поверхня металу шва у зв'язку з високою стабільністю процесу горіння дуги;

• Не потрібно захисних пристосувань від світлового випромінювання, оскільки дуга горить під шаром флюсу;

• Низька швидкість охолодження металу забезпечує високі показники механічних властивостей металу шва;

• Малі витрати на підготовку кадрів.

1.9 Вибір і обґрунтування зварювальних матеріалів ( дроту, електродів, флюсу, газів та ін. ), розрахунок їх споживання

Для збирання конструкції використовується зварювання в середовищі вуглекислого газу зварювальним дротом Св-08Г2С. Хімічний склад дроту та механічні властивості наплавленого металу наведені у таблицях 1.12 та 1.13. Фізико-хімічні показники вуглекислого газу вищого сорту наведені у таблиці 1.14.

Таблиця 1.12 – Хімічний склад дроту Св-08Г2С [по ГОСТ 2246-70]

С	Si	Mn	Cr	Ni	S	Р
0,05-0,11	0,70 - 0,95	1,80-2,10	до 0,20	до 0,25	до 0,025	до 0,03

Таблиця 1.13 – Механічні властивості наплавленого металу Св-08Г2С

[по ГОСТ 2246-70]

Межа текучості, МПа	Межа міцності на розтягнення, МПа	Відносне подовження, %	Ударна в’язкість, Дж/см2
450	550	30	250

Таблиця 1.14 – Фізико-хімічні показники вуглекислого газу вищого сорту [по ГОСТ 8050-85]

Об’ємна доля двоокисі вуглецю, %	Масова концентрація мінеральних масел та механічних примі сей, мг/кг	Масова концентрація водяної пари при температурі 20оС та тиску 101,3 кПа, г/м3
99,8	Не більше 0,1	0,037

Для автоматичного зварювання під флюсом конструкції використовується дріт Св-08ГА та флюс АН-348А. Хімічний склад дроту та механічні властивості наплавленого металу наведені у таблицях 1.15 та 1.16. Хімічний склад флюсу наведено у таблиці 1.17.

Таблиця 1.15 – Хімічний склад дроту Св-08ГА [по ГОСТ 2246-70]

С	Mn	Si	Cr	Ni	S	P
0,1	0,80-1,10	0,06	0,1	0,25	0,25	0,02

 

Таблиця 1.16 - Механічні властивості наплавленого металу Св-08ГА

[по ГОСТ 2246-70]

Межа текучості, МПа	Межа міцності на розтягнення, МПа	Відносне подовження, %	Ударна в’язкість, Дж/см2
580	630	23	255

Таблиця 1.17 – Хімічний склад флюсу АН-348А [по ГОСТ 9087-81]

SiO2	MnO	CaO	MgO	Al2O3	Fe2O3	S	P	CaF2
40,0-44,0	31,0-38,0	<12,0	<7,0	<13,0	0,5-2,2	<0,11	<0,12	3,0-6,0

Витрати зварювального дроту G_др визначаються за формулою:

G_др = M_нм*(1+ ψ); (1.7)

де:

M_нм – масса наплавленного металлу;

Ψ – коефіцієнт втрат дроту.

G_др = 12,6*(1+1,02) = 25,5кг.

Витрати флюсу G_ф визначаються за формулою:

G_ф = ψ_ф*G_др; (1.8)

де:

ψ_ф – коефіцієнт, що виражає відношення маси витраченого флюсу до маси зварювального дроту.

G_ф = 1,2*25,5 = 30,6кг.

1.10 Обґрунтування і розрахунок режимів зварювання.

Режимом зварювання називається сукупність характеристик зварювального процесу, що забезпечують отримання зварних з'єднань заданих розмірів, форм, якості. При всіх дугових способах зварювання такими характеристиками є наступні параметри : діаметр електрода, сила зварювального струму, напруга на дузі, швидкість переміщення електрода уздовж шва (швидкість зварювання), рід струму і полярність. При механізованих способах зварювання додається ще один параметр - швидкість подачі зварювального дроту, а при зварюванні в захисних газах - питома витрата захисного газу.

Параметри режиму зварювання впливають на форму, і розміри шва. Тому, щоб отримати якісний зварний шов заданих розмірів, необхідно правильно підібрати режими зварювання, виходячи з товщин зварюється, типу з'єднання і його положення в просторі. На форму і розміри шва впливають не тільки основні параметри режиму зварювання ; але також і технологічні чинники, як рід і щільність струму, нахил електрода і вироби, виліт електрода, конструкційна форма з'єднання і величина зазору. Основними параметрами режиму автоматичного і напівавтоматичного зварювання під флюсом є: зварювальний струм, діаметр, швидкість зварювання.

Розрахунок режиму зварювання виробляється завжди для конкретного випадку, коли відомий тип з'єднання, товщина зварюваного металу, марка дроту, флюс і спосіб захисту від протікання розплавленого металу в зазор стику. Тому до початку розрахунку слід встановити по ГОСТ 8713-79 конструктивні елементи заданого зварного з'єднання. При цьому необхідно враховувати, що максимальний перетин однопрохідного шва, виконаного автоматом, не повинно перевищувати 100 мм².

Для стикових з’єднань площа поперечного перетину шва Аш, мм² визначається за формулою:

Аш = 0,75eg + sb; (1.9)

де:

Аш – площа поперечного перетину шва, мм²;

е - ширина шва, мм;

g - посилення шва, мм;

s - товщина шва, мм;

b - зазор , мм.

Сила зварювального струму І, А, визначається по глибині провару з формули:

I = (80...100)h; (1.10)

де:

I – сила зварювального струму, А;

h – глибина провару, мм.

Для однопрохідного стикового шва глибина провару h, мм, обирається з умови:

h = (0,7...0,8)S; (1.11)

де:

h – глибина провару, мм;

S – товщина металу, що зварюється, мм.

Для двостороннього зварювання глибина провару h, мм, обирається з умови:

; (1.12)

де:

h – глибина провару, мм;

S – товщина металу, що зварюється, мм.

Глибина проварю для двостороннього зварювання повинна складати не менше 60% товщини деталей, що зварюються.

Діаметр зварювального дроту d, мм, приймається в залежності від товщини металу, що зварюється, в межах 2…6мм, потім уточнюється розрахунком:

; (1.13)

d – діаметр зварювального дроту, мм;

I – зварювальний струм, А;

i – щільність струму, А/мм²

Щільність струму в залежності від діаметра дроту вказана в таблиці 1.18.

Таблица 1.18 - Щільність струму в залежності від діаметра дроту

Діаметр дроту, мм	2	3	4	5	6
Щільність струму, А/мм2	65-200	45-90	35-260	30-50	25-45

Напругу на дузі U, В, приймаємо в межах 32-40 В.

Швидкість зварювання V_зв, м/год, визначається за формулою:

; (1.14)

де:

V_зв – швидкість зварювання, м/ч;

- коефіцієнт наплавки, г/А*год;

I – зварювальний струм, А;

Аш – площа перетину, мм²;

γ – щільність наплавленого металу, г/cm³.

При зварюванні постійним струмом оберненої полярності коефіцієнт наплавки _{, розраховується за формулою:}

=11,6 ± 0,4 г/А*год; (1.15)

При зварюванні постійним струмом прямої полярності та перемінним струмом коефіцієнт наплавки _{, визначається за формулою:}

; (1.16)

де:

- коефіцієнт наплавки, г/А*год;

А та В - коефіцієнти, значення, котрих для флюса АН-384А наведені в

таблиці 1.19.

Таблиця 1.19 - Значення коефіцієнтів А та В для флюса АН-384А

Коефіцієнт	А	В
Пряма полярність	2.3	0.065
Перемінний струм	7	0.04

Швидкість подачі зварювального дроту Vпод, м/год, визначається за формулою:

; (1.17)

де:

Vпод – швидкість подачі дроту, м/год;

Аш – площа перетину шва, мм²;

Ае – площа перетину електродного дроту, мм²;

Vзв – швидкість зварювання, м/год.

Швидкість подачі зварювального дроту V_под, м/год, можна також підрахувати наступним чином:

, (1.18)

де:

V_под – швидкість подачі електродного дроту, м/год

αн – коефіцієнт наплавки, г/А*год;

I – зварювальний струм, А;

d – діаметр зварювального дроту , мм;

γ – щільність наплавленого металу, г/см³.

Розрахунок режимів зварювання виконано за допомогою ЕОМ у програмі MathCAD і приведено у додатку ВКАЗАТИ ДОДАТОК.

1.11 Способи запобігання деформації і зменшення залишкових напружень.

Для запобігання виникненню зварювальних деформацій і напружень необхідно використовувати правильну послідовність збирання та зварювання конструкції, технологічне оснащення для закріплення деталей, зменшення кількості наплавленого металу.

Підвищення перетину шва призводить до значного росту величини залишкової деформації. Для забезпечення мінімальної деформації зварювальної конструкції слід назначити найменший перетин швів.

Затискні пристосування дозволяють точно фіксувати положення однієї деталі відносно іншої, під час складання, не даючи елементам взаємно пересуватися. В процесі зварювання затискні пристосування добре перешкоджають тимчасовим переміщенням, не дозволяючи зварюваним деталям суттєво змінювати своє положення. Отже ефективною мірою зниження залишкових деформацій являється закріплення зварюваних деталей в спеціальному пристосуванні.

Для закріплення кромок під час збирання повздовжніх швів обичайок використовуються струбцини. Для закріплення та центрування днищ використовуються поворотні пристосування.

Послідовність збирання та зварювання заданої конструкції приведена на рисунку 1.3.

Рисунок 1.3 – Схема послідовності збирання та зварювання конструкції

1.12 Вибір зварювального і механічного устаткування, джерел живлення

Збирання та зварювання конструкції відбувається на роликовому стенді Т-30А із використанням поворотних пристосувань для циліндричних днищ обичайок. Технічні характеристики стенду наведені в таблиці 1.20.

Таблиця 1.20 – Технічні характеристики роликового стенду Т-30А

Максимальна вантажопідйомність, кг	10000
Допустиме навантаження на один ролик, кг	1300
Діаметр виробів, що зварюються, мм	650 - 2000
Швидкість обертання, м/год	24 - 96
Маршева швидкість, м/хв	13

Для зварювання повздовжніх швів обичайок та кільцевих швів між обичайками та днищами використовується автомат для зварювання під флюсом А 1416, його технічні характеристики наведені в таблиці 1.21. В якості джерела живлення використовується випрямляч ВДУ 1001. Його технічні характеристики наведені в таблиці 1.23.

Таблиця 1.21 – Технічні характеристики автомату А 1416

Напруга живлення мережі, В	380
Зварювальний струм, А	600
Кількість електродів, шт	1
Діаметр електродного дроту, мм	1,2 – 2
Межі регулювання швидкості подачі електродного дроту, м/год	47 – 509
Межі регулювання швидкості зварювання, м/год	12 – 120
Об`єм флюсоапаратури, дм3	25
Маса зварювальної головки, кг	320
Габаритні розміри зварювальної головки, мм	960х860х1860

Для збирання обичайок із днищами та приварки штуцерів використовується напівавтомат для зварювання у захисних газах ПДГ-502. Технічні характеристики даного напівавтомату наведені в таблиці 1.24. В якості джерела живлення використовується випрямляч ВДУ-504, його технічні характеристики наведені в таблиці 1.25.

Таблиця 1.23 – Технічні характеристики випрямляча ВДУ 1001

Показник	Значення
Живлення мережі	380 В, 50 Гц
Первинна потужність, кВА, не більше	82
Напруга холостого ходу, В, не більше	85
Межі регулювання зварювального струму, А	100…1001/120…1000
Номінальна робоча напруга, В	56
Межі регулювання робочої напруги, В	24…56/20…56
Номінальна тривалість роботи, ПВ, %	100
Коефіцієнт корисної дії, %, не менее	79
Маса, кг, не более	500

Таблиця 1.24 – Технічні характеристики напівавтомату ПДГ-502

Показник	Значення
Напруга в мережі, В	220/380
Номінальний зварювальний струм при ПР=60%, А	500
Діаметр електродного дроту, мм	1,2-2
Швидкість подачі електродного дроту, м/с	3*10-2 – 3*10-1
Джерело живлення	ВДУ-504

Продовження таблиці 1.24

Показник	Значення
Габаритні розміри, мм: Механізму подачі Шафи керування	470х298х260 470х298х260
Маса механізму подачі, кг	13
Маса шафи керування, кг	80

Таблиця 1.25 – Технічні характеристики випрямляча ВДУ-504

Напруга живлячої мережі, В	380/220
Номінальний струм (при ПР = 60%), А	500
Напруга холостого ходу, В	65-68
Межі регулювання струму, А	70-500
ККД, %	72
Маса, кг	380

1.13 Вибір, розрахунок і опис технологічного оснащення

Для збирання та зварювання заданої зварної конструкції використовується таке технологічне оснащення:

• пристосування для зварювання кільцевих швів;

• пристосування для вварення патрубків до корпусу апарату;

Пристосування для зварювання кільцевих швів складається з кільця розбірного підкладного, сектора кільця, конічного з’єднання, валу карданного.

Пристосування для вварення патрубків до корпусу апарату складається з кільця, захоплювача, планок, гвинта та гайок.

1.14 Розробка технологічного процесу і маршруту збирання, зварювання і обробки.

Технологічний процес – це сукупність операцій з використання сировини і матеріалів і виготовлення готової продукції. Кожен технологічний процес можна поділити на типові технологічні ланцюги або операції і подати як технологічну схему.

Основними принципами проектування та організації технологічних процесів є такі:

- спеціалізація – підвищення однорідності технології виробництва через свідоме обмеження різноманітності операцій;

- пропорційність – узгодженість пропускної (виробничої) спроможності виробничих підрозділів, окремих стадій виробничого процесу;

- паралельність – одночасне виконання окремих операцій і процесів з метою їх суміщення у часі;

- прямолінійність – на всіх стадіях та операціях технологічного процесу предмети праці мають пересуватися за найкоротшими маршрутами;

- безперервність – мінімізація прогалин у структурі технологічного циклу в дискретному виробництві шляхом синхронізації операцій, упровадження прогресивних методів оперативного управління виробництвом;

- ритмічність – забезпечення роботи всіх підрозділів підприємства за певним ритмом і з планомірною повторюваністю для рівномірного (в однакові проміжки часу) виробництва продукції;

- автоматичність – економічно обґрунтоване вивільнення людини від безпосередньої участі у виконанні операцій технологічного процесу;

- гнучкість – оперативна адаптація технологічного процесу до переходу на виготовлення іншої продукції;

- гомеостатичність – спроможність технологічної системи стабільно виконувати свої функції в межах допустимих відхилень.

Виробничий процес неможливий без реалізації одного або декількох технологічних процесів. Технологічний процес є частиною виробничого процесу, що охоплює дії, спрямовані на зміну стану предмета праці. Для здійснення технологічного процесу складається схема, в якій описуються всі технологічні операції з виробництва продукції або створення певного виду послуг.

Технологічний процес є сукупністю менш складних процесів, що називаються стадіями, або операціями.

Кожен технологічний процес можна зобразити у вигляді технологічної схеми - послідовного опису або зображення процесу і відповідного обладнання, пристроїв, устаткування.

Технологічні процеси, що забезпечують перетворення матеріалів на готову продукцію, називаються основними. Ті технологічні процеси, які забезпечують якісне виконання основних процесів, операцій, що їх використовують для обслуговування основного виробництва, називаються допоміжними. Наприклад, транспортування, пакування готової продукції тощо.

Технологічні процеси проектують. Процес проектування технологічних процесів є одним із найважливіших етапів будь-якого виробництва. Саме на етапі проектування вибирається найбільш ефективний технологічний процес.

Будь-який технологічний процес можна розглядати як систему, що має входи (склад сировини, її кількість тощо) і виходи (готова продукція, сировина, кількість, якість та інші параметри).

Короткий перелік операцій та використане обладнання для виготовлення апарату 3-10-2,5-1-И приведенні в таблицях 1.26, 1.27 та 1.28.

Таблиця 1.26 – Послідовність операцій з виготовлення обичайок для апарату 3-10-2,5-1-И

№ операції	Найменування операції	Зміст операції	Пристосування та обладнання
005	Очистка	Очистка листового прокату	Дробоструменева камера
010	Транспортування	Транспортування до дільниці механічного різання	Мостовий кран
015	Різання	Різання заготовок для обичайок	Гільйотинні ножиці НГ-18
020	Транспортування	Транспортування до дільниці плазмового різання	Мостовий кран
025	Різання	Різання отворів для штуцерів	Станок плазмового різання Іскра 4-6000
030	Транспортування	Транспортування до дільниці механічної обробки	Мостовий кран
035	Механічна обробка	Обрубка кромок	Кромкострогальний станок 7808
040	Транспортування	Транспортування до дільниці згинання	Мостовий кран

Продовження таблиці 1.26

№ операції	Найменування операції	Зміст операції	Пристосування та обладнання
045	Згинання	Згинання заготовок під обичайки	Чотирьохвалкова машина ИБ2426
050	Транспортування	Транспортування до дільниці збирання та зварювання повздовжніх стиків	Мостовий кран
055	Збирання	Збирання повздовжніх стиків обичайок	Установка для зварювання повздовжніх швів
060	Зварювання	Зварювання повздовжніх стиків обичайок	Установка для зварювання повздовжніх швів
065	Транспортування	Транспортування до дільниці збирання та зварювання кільцевих стиків	Мостовий кран

Таблиця 1.27 – Послідовність операцій з виготовлення днищ для апарату 3-10-2,5-1-И

№ операції	Найменування операції	Зміст операції	Пристосування та обладнання
005	Очистка	Очистка листового прокату	Дробоструменева камера
010	Транспортування	Транспортування до дільниці плазмового різання	Мостовий кран
015	Різання	Різання заготовок для днищ	Станок плазмового різання Іскра 4-6000
020	Транспортування	Транспортування до дільниці формування	Мостовий кран
025	Формування	Формування днищ	Прес П4638
030	Транспортування	Транспортування до дільниці механічної обробки	Мостовий кран
035	Механічна обробка	Обробка кромок	Шліфувальна пнемо-машинка ИП–2009А
040	Транспортування	Транспортування до дільниці вварення патрубків	Мостовий кран
045	Зварювання	Зварювання днищ із патрубками	Пристосування для вварення патрубків

Продовження таблиці 1.27

№ операції	Найменування операції	Зміст операції	Пристосування та обладнання
050	Транспортування	Транспортування до дільниці зварювання днищ із обичайками	Мостовий кран
055	Зварювання	Зварювання днищ із обичайками	Пристосування для зварювання кільцевих швів

Таблиця 1.28 – Послідовність операцій з виготовлення апарату 3-10-2,5-1-И

№ операції	Найменування операції	Зміст операції	Пристосування та обладнання
005	Збирання	Збирання апарату	Пристрій для збирання під зварювання кільцевих швів
010	Зварювання	Зварювання апарату	Пристрій для збирання під зварювання кільцевих швів
015	Транспортування	Транспортування до дільниці вварювання патрубків	Мостовий кран
020	Зварювання	Вварення патрубків в апарат	Пристосування для вварення патрубків
025	Транспортування	Транспортування апарату на склад	Мостовий кран

1.15 Розрахунок норм часу складально-зварювальних операцій.

Загальний час на виконання зварювальної операції T_зв складається з кількох компонентів та визначається за формулою:

T_зв=t_о+ t_п.з.+ t_д+ t_обс+t_п; (1.19)

де:

Т_зв – загальний час на виконання зварювальної операції, год;

t_п.з. – підготовчо-завершальний час;

t_о – основний час;

t_д – допоміжний час;

t_обс – час на обслуговування робочого місця;

t_п – час перерв на відпочинок та особисті потреби.

Основний час – це час на безпосереднє виконання зварювальної операції. Він визначається за формулою:

; (1.20)

t_о = М_нм/(*І_зв); (1.21)

де:

М_нм – маса наплавленого металу,г;

- коефіцієнт наплавки, г/А*год;

І_зв – зварювальний струм, А.

_tо = 12600/(10*600) = 2,1год.

Підготовчо-завершальний час включає в себе такі операції, як отримання виробничого завдання, інструктаж, отримання та здача інструмента, огляд і підготовка обладнання до роботи. Приймаємо його рівним 10% від t_о.

t_п.з. = 0,1*2,1 = 0,21год.

Допоміжний час включає в себе час на заправку касети із електродним дротом, огляд та очистку зварюваних кромок, очистку швів від шлаку та бризок, клеймування швів, встановлення та поворот виробу, його закріплення.

T_д = t_е+ t_кр+ t_вир+ t_кл; (1.22)

t_е – час на заправку касети із електродним дротом, хв;

t_кр – час огляд та очистку зварюваних кромок, хв;

t_кл – час на клеймування швів, хв;

t_вир – час на встановлення та поворот виробу, його закріплення, хв;

Час на заправку касети з електродним дротом приймаємо рівним 5 хвилинам t_е=5мин.

Час на очистку кромок визначається за формулою:

t_кр = L_ш*(0,6+1,2*(n_ш-1)); (1.23)

де:

n_ш – кількість шарів при зварюванні у кілька проходів;

L_ш – довжина шва в метрах.

t_кр = 9,475*(0,6+1,2*(2-1)) = 17хв;

Час на встановлення клейма приймаємо рівним 0,03 хвилини на один знак.

Час на встановлення, поворот, та зняття виробу t_вир залежить від його маси. Для даної конструкції приймаємо рівним 40 хвилин.

Визначаємо допоміжний час:

t_д = 0,08+0,28+0,67+0,02 = 1,05;

Час на обслуговування робочого місця включає в себе час на встановлення режиму зварювання, наладку автомата, прибирання інструменту, та приймається рівним 0,08 від t_о.

t_обс = 0,08* t_о = 0,08*2,1 = 0,168год.

Час перерв на відпочинок та особисті потреби залежить від положення, в котрому зварювальник виконує роботи. При зварювання у зручному положенні t_п = 0,07*t_о.

t_п = 0,07*2,1 = 0,147год.

Визначаємо загальний час на виконання зварювальної операції:

T_зв = 2,1+0,21+1,05+0,168+0,147 = 3,68год.

1.16 Виробничий зв’язок цеху (дільниці), який проектують, з іншими цехами.

Проектована дільниця по виготовленню зварних апаратів 3-10-2,5-1-И є складовою частиною цеху по виготовленню зварних конструкцій для нафтогазової промисловості. З однієї сторони дільниця є споживачем продукції заготівельних і обробляючих дільниць, складу придбаних виробів, а з іншої сторони є постачальником продукції на склад готових виробів.

Листовий прокат для виготовлення обичайок і днищ та штуцери для виготовлення зварної конструкції поступає зі складів металу на заготівельну дільницю цеху, де виконується його різання. Після різання на заготівельній дільниці заготовки транспортуються на дільницю механічної обробки, де виконується скіс кромок та зачистка перед зварюванням. З дільниці механічної обробки заготовки подаються на складально-зварювальну дільницю для складання під зварювання. На складально-зварювальній дільниці виконується виготовлення, випробування, маркування конструкцій, які подаються на склад готової продукції.

1.17 Вибір і обґрунтування методів контролю якості зварної конструкції

Для здійснення контролю за якістю зварювання заданої конструкції використовуються такі методи, як зовнішній огляд після кожного проходу та кінцевий контроль ультразвуком.

При зовнішньому огляді контрольований зварний шов має бути добре освітлений. Зовнішній огляд здійснюють неозброєним оком або за допомогою оглядової або вимірювальної лупи 4—10-кратного збільшення після ретельного очищення швів, біляшовної зони від жужільної кірки, бризок та інших забруднень. Зварні шви, приховані довколишніми деталями і недоступні прямому спостереженню, оглядають за допомогою оптичних приладів — ендоскопів.

При зовнішньому огляді можна виявити такі дефекти:

• Напливи;

• Підрізи;

• Кратери;

• Прожоги;

Ультразвуковий контроль зварних швів - це метод контролю та пошуку прихованих і внутрішніх механічних дефектів не допустимої величини і хімічних відхилень від заданої норми, що не руйнує цілісності зварних з'єднань. Методом ультразвукової дефектоскопії (УЗД) проводиться діагностика різних зварних з'єднань. УЗК є дієвим при виявленні повітряних пустот, хімічно неоднорідного складу (шлакові включення в металі) і виявленні присутності неметалевих елементів.

Ультразвукова технологія випробування заснована на здатності високочастотних коливань проникати в метал і відбиватися від поверхні подряпин, пустот та інших нерівностей. Штучно створена, спрямована діагностична хвиля проникає в місце перевірки з'єднання і в разі виявлення дефекту відхиляється від свого нормального розповсюдження. Оператор УЗД бачить це відхилення на екранах приладів і за певними показниками даних може дати характеристику виявленому дефекту(відстань до дефекта, розміри дефекта).

Ультразвуковий контроль виявляє такі види дефектів:

• Тріщини;

• Пори;

• Непровари;

• Розшарування наплавленого металу;

• Несуцільності та незплавлення шва;

• Свищі;

• Провисання металу у нижній зоні зварного шва;

• Зони, що уражені корозією;

• Ділянки із невідповідністю хімічного складу.

1.18 Економія матеріальних і людських ресурсів.

Матеріальні ресурси являють собою наявний комплекс речових елементів, які призначені для обробки в процесі виготовлення готової продукції за допомогою знарядь виробництва. Матеріальні ресурси – це запаси предметів праці, що вже придбало підприємство для здійснення виробничого процесу, але які ще не брали участі у виробництві продукції.

Шляхи економії матеріальних ресурсів - основні методи і заходи, проведення яких забезпечує зниження витрат сировини, матеріалів, палива та електроенергії на одиницю виробу або одиницю роботи. Шляхи економії прийнято ділити на виробничо-технічні та організаційно-економічні. Перші в свою чергу діляться на конструктивні і технологічні.

Конструктивні заходи спрямовані на зміну конструкцій машин і виробів з метою зменшення їх питомої ваги при збереженні або навіть поліпшенні всіх їх експлуатаційних даних. Основними з цих заходів є: ліквідація завищених запасів міцності окремих деталей і вузлів ; спрощення кінематичних схем машин, агрегатів і зменшення в них числа деталей; використання при виготовленні конструкцій модифікованих і високоміцних чавунів, низьколегованих сталей, полегшених, зокрема гнутих і порожнистих, профілів; підвищення концентрації потужностей в одному агрегаті ; заміна чорних і кольорових металів різними видами пластичних мас. Велику економію матеріальних ресурсів забезпечує підвищення надійності і довговічності експлуатації машин, верстатів, агрегатів. Основними технологічними шляхами економії матеріальних ресурсів є: впровадження нової техніки і прогресивної технології, зокрема забезпечення отримання заготовок і поковок, максимально наближаються по конфігурації і розмірам до виготовлених деталей ; широкий розвиток хімії та впровадження хімічних методів переробки, що забезпечують створення нових прогресивних матеріалів, комплексне використання сировини і матеріалів, інтенсифікацію технологічних процесів; поліпшення підготовки сировини і матеріалів до виробничого споживання; організація раціонального розкрою площі вихідного матеріалу; застосування матеріалів мірних і кратних розмірів заготовок; підвищення всієї культури виробництва, і зокрема ліквідація браку продукції, забезпечення належного збереження матеріальних ресурсів; поліпшення організації виробництва і поглиблення спеціалізації; систематичний збір та утилізація відходів виробництва, а також відходів індивідуального споживання.

Основними організаційно-економічними факторами економії матеріальних ресурсів є: вдосконалення планування, що забезпечує, зокрема, переважні темпи зростання виробництва і широке застосування нових прогресивних і економічних матеріалів; поліпшення нормування витрати матеріальних ресурсів; розвиток соціалістичного змагання за економію сировини і матеріалів; організація обміну передовим досвідом; зміцнення госпрозрахунку, і особливо внутрішньозаводського; підвищення відповідальності та посилення матеріальної зацікавленості трудящих в економному використанні сировини, матеріалів, палива, електроенергії, інструменту, тари; організація чіткої роботи органів матеріально-технічного постачання з метою забезпечення своєчасної та комплектної подачі матеріалів до робочих місць; здійснення систематичного контролю за раціональним витрачанням матеріальних ресурсів на виробництві.

Людські ресурси — специфічний і найважливіший з усіх видів економічних ресурсів. Як фактор економічного розвитку людські ресурси — це працівники, що мають певні професійні навички і знання і можуть використовувати їх у трудовому процесі. Вивчення людських ресурсів має велике значення для оцінки ринку праці й розробки відповідної демографічної політики з метою впливу на процеси відтворення населення та його зайнятості.

Економія людських ресурсів досягається за рахунок комплексної механізації та автоматизації виробничого процесу.

2 Розрахунок дільниці

2.1 Розрахунок кількості робочих місць, устаткування, пристосувань

Кількість робочих місць на дільниці розраховуємо за формулою:

; (2.1)

де:

М_рм – розрахункова кількість робочих місць;

Т_в - трудомісткість збирання чи зварювання виробу (вузла), нормо-годин;

Ч_л - такт поточної лінії, хвилин;

К_н - коефіцієнт виконання норм.

. (2.2)

Таблиці 2.1 – Кількість робочих місць

Найменування операції	Кількість робочих місць, шт		Середн відсот. завант ження	Встанов лена потужн., кВт	Комплектація робочого місця устаткуванням
	розра хункова	прий- нята			найменуван ня і тип	кількість
Зварювання	1,31	2	66	180	Стенд роликовий Автомат А1416 Обертач Випрямляч ВДУ-1001	1 1 2 1

2.2 Вибір і розрахунок транспортних засобів і вантажопотоків

Номенклатуру та кількість транспортних засобів вибирається виходячи з прийнятої схеми організації виробничого процесу і конструктивних особливостей виробу.

Необхідну кількість мостових кранів, портальних чи кранів-балок приймають по довжині прольоту (м), який обслуговує один кран , а саме:

для складів металу і готової продукції - 60-80;

на заготівельному відділенні - 40-60;

на збирально - зварювальному відділенні - 30-50.

Коефіцієнт завантаження кранів (по часу) в залежності від умов характеру виробництва буває різним , середнє значення його 0,75.

Доставка деталей під зварювання виконується мостовим краном.

2.3 Розрахунок площ дільниці

В машинобудівельній промисловості одноповерхові будови можуть мати такі розміри: 72x72, 72x144, 72x216, 144x216 м. В деяких випадках можуть використовуватись також додаткові секції поперечних прольотів розміром 24х72 і 48х72м при вантажопідйомності мостових кранів до 30 т.

Ширину прольотів в будівлі цеху приймають 18, 24, 30 і 36 м.

Проектована дільниця є одноповерховою будівлею розміром 72х144 м, із чотирма прольотами по 18 м.

2.4 Планування цеху дільниці

Планування дільниці виконано в масштабі 1:300. Все устаткування, проїзди, проходи, стіни будівлі, колони, віконні та дверні прорізи розташовані з показом їх габаритних розмірів.

При плануванні цеху було дотримано правил техніки безпеки, охорони праці і виробничої санітарії.

План дільниці приведений в додатку ВКАЗАТИ ДОДАТОК

3 Енергетична частина

3.1 Розрахунок витрат електроенергії

На проектованій дільниці електрична енергія витрачається на розплавлення основного та присадного металу при зварюванні (технологічна), на привід електродвигунів установленого обладнання (силова), освітлення робочих місць (освітлювальна).

Витрати технічної енергії А_т, кВт/год, розраховуються за формулою:

А_т = а*Q_н*N; (3.1)

де:

а – питома витрата електроенергії на 1кг наплавленого металу;

Q_н – маса наплавленого металу;

N – річний випуск виробу.

При зварюванні під люсом плавким електродом на постійному струмі витрати електроенергії на 1кг наплавленого металу складають а = 2-3 кВт*год/кг. Приймаємо а = 2,5кВт*год/кг.

Тоді витрати технологічної електроенергії будуть такими:

А_т = 2,5*12,6*3000 = 94500кВт/год

Витрати силової електроенергії А_с, кВт/год, розраховуються за формулою:

А_с = ΣN_y*Ф_е*к_в*к_о/(к_в*η); (3.2)

де:

ΣN_y – потужність встановленого обладнання;

Ф_е– ефективний річний фонд роботи обладнання;

к_о – коефіцієнт одночасності роботи обладнання (к_о = 0,6);

к_в – коефіцієнт витрати електроенергії в мережі (к_с = 0,96);

η – коефіцієнт корисної дії електродвигунів (η = 0,85).

А_с = 180*3440*0,96*0,6/(0,96*0,85) = 437082кВт/год.

Витрати електроенергії на освітлення А_осв,кВт/год, розраховується по формулі:

А_осв=Н_р*S*F_н; (3.3)

де:

Н_р– норма освітлення (15Вт /м²);

F_н – річне навантаження (F_н = 2100год).

А_осв=15*10368*2100=326592кВт/год.

Загальна витрата електроенергії А,кВт/год, розраховується за формулою:

А=А_т+А_с+А_осв; (3.4)

А = 94500+437082+326592 = 858174кВт/год.

Результати розрахунків зводимо в таблицю 3.1.

3.2 Розрахунок споживання води, повітря, газів

Витрати води Q_в, м³, розраховується за формулою:

Q_в = q_в×Ч_р×Ч_п; (3.5)

де:

q_в – норма витрати води на одного працюючого (q_в=0,08м³);

Ч_р – число робочих днів на рік (Ч_р=255);

Ч_п – кількість працюючих (5чол).

Q_в = 0,08*255*5 = 102м³;

Витрати стиснутого повітря Q_ст, м³, розраховуються за формулою:

Q_ст=1,25*Σn_ст..*q_ст*Ф_е*к_з; (3.6)

де:

n_ст – кількість приймачів стиснутого повітря;

q_ст – питома витрата стиснутого повітря, м³/год.

Приймачами стиснутого повітря на дільниці являються пневматичні ліф машинки n_ст=4шт, к_з = 0,82, q_ст = 0,4м³/год. Тоді витрати стиснутого повітря складають:

Q_ст = 1,25*4*0,82*0,4*3440 = 5641м³.

Витрати пари на опалення Q_п, Гкал, розраховується за формулою:

Q_п = q_п*Т_о*В_п/1000000; (3.7)

де:

q_п – питома витрата тепла на 1м³ будівлі (q_п = 30ккал/год);

Т_о – тривалість опалювального сезону (Т_о = 4320год);

В_п – об’єм будівлі, м³.

Об’єм будівлі В_п, м³, розраховується по формулі:

В_п=S*Н_буд; (3.8)

де:

Н_буд – висота будівлі, м.

В_п=10368*8,4 =87091м³.

Тоді витрати пари на опалення складають:

Q_п =30*4320*87091/1000000=11287Гкал.

Результати розрахунків зводимо в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1 – Витрати електроенергії

Найменування	Одиниці вимірювання	Річна потреба
Технічна електроенергія	кВт/год	94500
Силова електроенергія		437082
Освітлювальна електроенергія		326592
Загальні витрати електроенергії		858174

Продовження таблиці 3.1

Найменування	Одиниці вимірювання	Річна потреба
Вода на господарчо-побутові потреби	м3	102
Стиснуте повітря		5641
Пара	Гкал	11287

4 Спеціальна або частина проекту

Напруження – це міра внутрішніх сил, що виникають у тілі, що деформується, під впливом різних факторів.

Під концентраторами напружень розуміють місцеве підвищення напружень в зонах різкої зміни перетину тіла, що деформується. В елементах металоконструкцій концентраторами напружень є отвори, гострі кути вирізів, різного роду надрізи, переходи зварних швів на основний метал, дефекти металу та зварних з’єднань. Іноді ними можуть стати риски, подряпини, мітки.

Концентрація напружень зварних з’єднань визначається їх видом, умовами навантаження та геометричними параметрами швів. До числа основних геометричних параметрів стикових швів належать ширина і висота опуклості шва, кут переходу та радіус сполучення шва з основним металом. Ширина та висота опуклості стикового шва, розміри катетів кутового шва визначають їх загальний контур, тоді як радіус та кут сполучення швів з основним металом характеризують гостроту концентратора в локальних зонах.

Для відповідальних конструкцій висота та ширина опуклості шва встановлюються нормами, а радіус та кут сполучення не регламентуються, оскільки забезпечити та проконтролювати їх певні значення у виробничих умовах не представляється можливим. В той же час кут переходу та радіус сполучення шва з основним металом більш істотно впливає на величину концентрації напружень, ніж загальні розміри швів. Спосіб та параметри зварювання істотно змінюють основні параметри швів. Середньоарифметичні значення параметрів стикових швів наведені в таблиці 5.1. Вони залежать також від зварювальних матеріалів, що застосовуються, виду розділки кромок, шорсткості поверхонь, що зварюються, коефіцієнта поверхневого натягу та інших факторів.

Таблиця 4.1 – Середньоарифметичні значення параметрів стикових швів

Спосіб зварювання	р, мм	θ, град	B, мм	H, мм
Механизироване під флюсом	0,5	126	29	2,5
Механизироване в С02	0,8	144	18	2,2
Ручне	0,5	137	16	2,3
Стикове електроконтактне	15,0	172	20	4,8

Вплив основних технологічних факторів на зміну розмірів шва можна оцінити наближено за допомогою узагальненого параметра p:

Р = k*V_зв*I²/d_e; (4.1)

де:

k – коефіцієнт пропорційності;

V_зв – швидкість зварювання;

I – зварювальний струм;

d_e – діаметр електрода.

Дослідження виявили стійку тенденцію зниження приведеної ширини шва із підвищенням значення р. Враховуючи кореляційну залежність між приведеною шириною та іншими параметрами шва, можна вибрати режими зварювання, близькі до оптимальних з точки зору отримання найбільш сприятливого контуру шва. Наприклад, підвищення швидкості зварювання або зварювального струму призводить до зменшення ширини шва. В свою чергу це зменшує кут сполучання та радіус кривизни. Із збільшенням діаметру електрода слід очікувати протилежного результату.

Необхідно підкреслити, що параметри шва нестабільні по його довжині, вони можуть змінюватись у доволі широких межах. Радіус переходу на основний метал, наприклад, може змінюватись від десятих і сотих долей міліметра до кількох міліметрів, тобто на порядок і більше. Наслідком цього є істотна нестабільність по довжині швів концентрації напружень та відповідних значень коефіцієнта концентрації напружень. Розподіли коефіцієнтів концентрації напружень з’єднань із стиковими і кутовими швами, як правило, несиметричні і можуть бути описані відповідними законами, наприклад, Вейбулла Гумбеля, логарифмічно нормальним та іншими законами, котрі мають позитивний зсув. Такий характер розподілу теоретичних коефіцієнтів концентрації напружень викликаний домінуючим впливом на їх значення радіусів переходу шва на основний метал, розподіли яких у більшості випадків несиметричні. Інші параметри швів, включаючи ширину, висоту опуклості, катети і кути сполучення з основним металом, цілком задовільно описуються нормальним законом розподілу. Механізовані способи зварювання забезпечують формування швів із більш стабільними розмірами, отже, і концентрацією напружень в порівнянні зі швами, що виконані вручну.

Тріщини втоми не завжди зароджуються в зонах з найменш сприятливою геометрією шва. У локальних ділянках зварного шва з високими рівнями концентрації напружень стадія пластичного деформування настає при напружених, близьких до меж витривалості сполук. Пластичне деформування найбільш гострих концентраторів напружень призводить до появи при розвантаженні сприятливих стискають напруг і поряд з наклепом металу супроводжується деякою зміною радіуса кривизни. Тому ефективні коефіцієнти концентрації напружень, встановлені експериментально, приймають зазвичай більш низькі значення порівняно з розрахунковими, оціненими за найгіршими параметрами швів.

Найбільш низьку концентрацію напружень створюють стикові з’єднання. Формування зон підвищеної напруженості в них обумовлено опуклістю шва. Для якісного виконання стикового з’єднання середні значення коефіцієнтів концентрації напружень зазвичай не перевищують значення 1,3 – 2,0. Ці значення істотно зростають для з’єднань із підрізами, порами, е проварами, напливами, наявності кутастості.

Розрахувати коефіцієнти концентрації напружень можна за використовуючи формули, що приведені нижче:

Α_σ = 1+; (4.2)

α_σ = 1+1,1*h**; (4.3)

α_σ = 1+; (4.4)

α_σ = 1+. (4.5)

Найбільш впливає на концентрацію напружень радіус кривизни в місці переходу стикового шва на основний метал. Помітно впливають на концентрацію напружень також загальні розміри опуклості шва, що оцінюються відношенням його висоти до ширини. З ростом відношення рівень концентрації напружень підвищується. Характер залежності коефіцієнта напружень від основних геометричних параметрів стикового шва показаний на рисунку 4.1.

Рисунок 4.1 – Залежність коефіцієнта концентрації напружень від основних геометричних параметрів стикового шва

5 Оцінка ефективності заходів безпеки працівників для дільниці збирання та зварювання

В даному розділі дипломного проекту розглядаються питання забезпечення безпеки працівників на дільниці під час збирання та зварювання апарату 3-10-2,5-1-И. Апарат виготовляється з листової сталі за допомогою зварювання під флюсом.

При електрозварюванні організм людини може зазнавати дії наступних видів енергії:

• Електричної, що викликає ураження електричним струмом;

• Електромагнітної;

• Механічної у вигляді вібрації, шуму, що виникає при зварюванні;

• Теплової, що викликає ураження шкіри;

• Світлова, що викликає ураження очей.

Серйозним потенційно небезпечним фактором є забруднення повітряного середовища пилом та газами. При зварюванні нагріті до високої температури і тому більш легкі, ніж навколишнє повітря, пари металу, компонентів електродного покриття або інших зварювальних матеріалів піднімаються над місцем зварювання і потрапляють в зону температур одного порядку із навколишнім повітрям, тому швидко конденсуються та твердіють. Утворюється тверда фаза часток зварювального пилу – аерозоль конденсації.

Великий об’єм зварювання, значні витрати електродів на дільниці можуть приводити до значного забруднення виробничої атмосфери зварювальним аерозолем.

Шкідливі фактори, що виникають в процесі зварювання можуть стати причиною травматизму (ураження електричним струмом, опіки та ін.) та професійних захворювань (електроофтальмія, інтоксикація марганцем та ін.)

Основною метою забезпечення безпеки працівників на підприємстві є зменшення або виключення шкідливого впливу наведених факторів на організм.

5.1 Огляд галузевих нормативно-правових актів з охорони праці

Перелік нормативних документів, які відображають особливі вимоги з питань безпеки в галузі зварювання при виготовленні заданої конструкції, виглядає наступним чином:

• «СП 1009-73 Санитарные правила при сварке, наплавке и резке металлов»

• «Типовая инструкция по охране труда для электросварщиков»

• «ТОИ Р-15-040-97 Типовая инструкция по охране труда для электросварщика»

• «НПАОП 28.52-1.31-13 Правила охорони праці під час зварювання металів»

5.2 Аналіз умов праці працюючого та оцінка безпеки робочого місця

Аналіз умов праці та безпеки робочого місця здійснюється за факторами виробничого середовища та видом трудової діяльності. Дані для аналізу операторської роботи з точною інструкцією наведені в таблиці 4.1.

Таблиця 5.1 – Фактори трудового середовища та вид трудової діяльності працюючого

Фактор вир. середовища або вид труд. діяльності	Значення
Хімічний: натрію хлорид, мг/м3	3
Біологічний: мікроорганізми-продуценти, перевищення ГДК, разів	≤ ГДК
Витрати енергії, ккал/год	120

Продовження таблиці 5.1

Фактор вир. середовища або вид труд. діяльності	Значення
Шум, дБАекв	59
Вібрація зв., дБекв	32
Інфразвук, перевищення ГДР, дБ	≤ ГДК
Ультразвук, перевищення ГДР, дБ	12
Неіонізуючі електромагнітні випромінювання, Вт/м2; мВт/ м2	≤ ГДК
Температура повітря, перевищення шкідливого рівня, оС	3,8
Швидкість руху повітря, перевищення, разів	0
Відносна вологість повітря, перевищення, %	15
Теплове випромінювання, Вт/м2	80
Коефіцієнт природного освітлення, %	0,95
Освітленість робочої поверхні для розрядів зорових робіт I-IV, лк	350
Підіймання та переміщення (разове) вантажів, чергуючи з іншою роботою (до 2 разів на годину), кг	35
Спостереження за екранами відео терміналів, годин на зміну	3

Класи умов праці в залежності від факторів виробничого середовища наведені в таблиці 5.2.

Таблиця 5.2 – Класи умов праці

Класифікація	Клас умов праці
За вмістом речовин хімічного походження	3.1
За вмістом речовин біологічного походження	2
За рівнем шуму	3.1
За рівнем вібрації	3.1

Продовження таблиці 5.2

Класифікація	Клас умов праці
За рівнем ультразвуку	3.2
За рівнем неіонізуючого електромагнітного випромінювання	2
За температурою повітря	3.2
За швидкістю руху повітря	2
За відносною вологістю повітря	3.1
За тепловим випромінюванням	2
За коефіцієнтом природного освітлення	2
За освітленістю робочої поверхні	2
За показниками важкості трудового процесу	3.1
За показниками напруженості трудового процесу	2
Загальна оцінка умов праці	3

5.3 Інженерні рішення з забезпечення захисту працівників на робочому місці

Організація лікувально-профілактичного обслуговування працюючих

У процесі праці на організм працюючих можуть впливати несприятливі фактори (пил, гази, шум, надлишкове тепло, випромінювання), що викликають професійні захворювання.

Щоб концентрація пилу і шкідливих газів не перевищувала гранично-допустимої концентрації необхідне застосування вентиляції, засобів індивідуального захисту.

Шум викликає у людей дратівливість, головні болі, запаморочення, призводить до приглухуватості і глухоти.

В результаті впливу шуму на нервову систему в організмі можуть виникати різні захворювання серцево-судинної системи та органів травлення.

Джерелом шуму є виробниче обладнання. Дія шуму й ультразвуку на працюючих зменшується шляхом усунення або послаблення шуму в місцях їх виникнення, звукоізоляції і поглинання звуку. Необхідна акустична обробка приміщень, архітектурно-планувальні заходи, а також застосування індивідуальних засобів захисту.

Щоб зменшити шум від машин, агрегатів, вентиляторів та убезпечити конструктивні елементи будівель, механізми необхідно встановлювати на спеціальні фундаменти. Щоб не допускати поширення шуму по вентиляційних каналах, вентилятори необхідно з'єднувати з повітроводами за допомогою гнучких вставок з брезенту. Шум значно зменшує звукоізоляція. З цією метою машини покривають кожухами або виносять в окремі приміщення. Захист від ультразвуку полягає також і в усуненні контакту з вібруючими елементами. Використовують у цьому випадку спеціальні пристосування, не пов'язані жорстко з коливається поверхнею, або захисні рукавиці. Також на працівників впливає випромінювання в процесі зварювання. Для захисту від випромінювання, що виходить від зварювальної дуги, використовують спеціальні маски із затемненим склом.

Для забезпечення безпеки праці та попередження професійних захворювань наймач зобов'язаний організувати проведення попередніх (при вступі на роботу) і періодичних (протягом трудової діяльності) медичних оглядів працівників, зайнятих на роботах із шкідливими або небезпечними умовами праці або на роботах, де є потреба у професійному доборі.

Попередні, при вступі на роботу, і періодичні медичні огляди здійснюються з метою:

• визначення відповідності (придатності) робітників і службовців роботі, котра їм доручається;

• забезпечення безпеки праці та запобігання поширенню інфекційних і паразитарних захворювань;

• виявлення осіб з професійними захворюваннями або з підозрою на професійні захворювання;

• розпізнавання загальних захворювань, при яких подальша робота в контакті з професійною шкідливістю може погіршити їх перебіг.

Медичні огляди працівників здійснюються медико-санітарними частинами (включаючи відомчі установи) та територіальними лікувально-профілактичними установами.

Пільги та компенсації за роботу в несприятливих умовах праці призначаються відповідно до законодавчих і нормативних актів, що діють на території України.

Підставою для вибору пільг і розрахунок компенсацій за роботу в несприятливих умовах праці є висновок комісії з атестації робочих місць.

При прийомі на роботу або переведенні працівника на робоче місце з несприятливими умовами праці наймач зобов'язаний ознайомити його з результатами атестації робочих місць за умовами праці та передбаченими законом пільгами і компенсаціями за роботу в несприятливих умовах праці.

Шляхи підвищення працездатності працівників

Для підвищення працездатності працівників необхідно застосувати поворотні колони для переміщення напівавтоматів при зварюванні у середовищі захисних газів та переміщення зварювальників до місць зварювання.

Нормалізація газового та іонного складу повітря на дільниці

Повітряне середовище, в якій здійснюється виробнича діяльність людини, характеризується хімічним складом, фізичними параметрами та іншими показниками, які надають значний вплив на здоров'я працюючих, їх психофізіологічний стан і працездатність.

Атмосферне повітря, найбільш сприятливий для дихання, у своєму складі містить 78,08% азоту, 20,95% кисню, 0,03% вуглекислого газу, 0,93% інертних і 0,01% інших газів.

Норми мікроклімату приведені в таблиці 4.3

Таблиця 5.3 – Норми мікроклімату

Категорія робіт	Період року	Температура, 0С	Відносна вологість, %	Швидкість руху повітря, м/с
Важка III	холодний	13-19	75	Не більше 0,5
	теплий	15-26	75	0,2-0,6

Джерелом забруднення повітря є аерозоль, який утворюється з парів металів, котрі конденсуються.

Для захисту повітряного середовища від забруднення потрібно забезпечити чистку аспіраційної системи на зачисному станку.

Для нормалізації іонного режиму повітряного середовища широко застосовуються штучні іонізатори (високовольтні, індукційні, радіаційні тощо) і ефективна, правильно організована припливно-витяжна вентиляція приміщень.

Природне освітлення у виробничому приміщенні

Зорова робота у виробничих умовах, як правило, пов'язана з виконанням певних операцій в результаті зорового виявлення й упізнавання деталей виробничого процесу – об'єктів спостереження.

Природне освітлення – це поєднання світла від прямих сонячних променів і дифузного світла небосхилу (від сонячних променів розсіяних атмосферою).

Природне освітлення є біологічно і гігієнічно найбільш цінним видом освітлення, до якого максимально пристосовані очі людини. Його дія визначається спектральним складом, поєднує рівномірний розподіл енергії в області видимого ультрафіолетового та інфрачервоного видів випромінювань Воно робить позитивний психофізіологічний вплив на людину безпосереднім зв'язком з навколишнім середовищем через віконні крепежрі.

І все ж для деяких виробничих приміщень природне освітлення не може бути єдиним видом, тому що його інтенсивність і спектральний склад на рівні земної поверхні змінюється в надзвичайно широкому діапазоні і залежить від: часу доби, сезону року, стану хмарності, опадів, географічної широти і ступеня забруднення атмосферного повітря.

Для освітлення проектованого виробництва використовується бокове двостороннє природне освітлення.

Штучне освітлення у виробничому приміщенні

Для проектованого виробництва використовується комбіноване штучне освітлення загальне – за допомогою люмінесцентних ламп та на робочих місцях використовують переносні світильники. Норми освітлення приміщення приведені в таблиці 4.4.

Таблиця 5.4 – Норми освітленості приміщення

Найменший розмір об’єкта розрізнення, мм	Розряд зорової роботи	Освітленість при штучному освітленні, лк	Природне освітлення	Суміщене освітлення
			КПО, %
0,3-0,5	ІІІ	1500-2000	-	1,5

Розробка заходів щодо нормалізації рівнів шуму у виробничому приміщенні проектованого об’єкта

Джерелом шуму у проектованому виробничому приміщенні є обладнання для збирання та зварювання конструкції.

Рівні шуму, інфразвуку, ультразвуку на робочих місцях згідно з ДСН 3.3.6.037-99 вказані в таблиці 5.5.

Таблиця 5.5 – рівні шуму на робочому місці

Вид трудової діяльності, робоче місце	Рівні звукового тиску, дБ в октавних смугах з середньогеометричними частотами, Гц										Рівень звуку і еквівалентний рівень звуку, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Роботи на постійних місцях в виробничих приміщеннях	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80

Найбільш ефективним засобом зниження шуму є заміна гучних технологічних операцій на малошумні або повністю безшумні, проте цей шлях боротьби не завжди можливий, тому велике значення має зниження його в джерелі. Зниження шуму в джерелі досягається шляхом удосконалювання конструкції або схеми тієї частини обладнання, яка виробляє шум, використання в конструкції матеріалів із зниженими акустичними властивостями, устаткування на джерелі шуму додаткового звукоізолюючого пристрої або огорожі, розташованого по можливості ближче до джерела.

Одним з найбільш простих технічних засобів боротьби з шумом на шляхах передачі є звукоізолюючий кожух, який може закривати окремий шумний вузол машини.

Значний ефект зниження шуму від устаткування дає застосування акустичних екранів, відгороджують шумний механізм від робочого місця або зони обслуговування машини.

Застосування звукопоглинальних облицювань для обробки стелі та стін шумних приміщень призводить до зміни спектру шуму в бік більш низьких частот, що навіть при відносно невеликому зниженні рівня істотно покращує умови праці.

Технічні рішення по зниженню шуму в системі вентиляції і кондиціювання повітря у виробничому приміщенні

Устаткування для вентиляції та кондиціювання є джерелом пружних коливань. При хаотичному накладення звукових хвиль вони сприймаються як шуми.

Головними джерелами шуму в системах кондиціювання і вентиляції є вентилятори. Вони відповідають за шум, вироблений фанкойлами (30 -50 дБ) і конденсаторами з повітряним охолодженням (40-50 дБ) і дають до половини звукових коливань, що продукуються холодильними блоками (35-50 дБ) і руфтоп (70-80 дБ). Крім вентиляторів помітний внесок у шумовий супровід систем вносять компресори, що працюють.

Для тихої роботи необхідно ізолювати джерела шуму, за допомогою шумопоглинаючих прокладок або противібраційний матеріалів; використовуючи вентилятори із зниженою швидкістю обертання (зменшення швидкості на 4% дозволяє прибрати 1 дБ).

Для кращого шумозаглушення слід застосовувати не тільки звукоізолюючі матеріали, а й звукопоглинальні. Завдяки своїй будові (за рахунок пористої структури), вони не відображають, а приймають надмірну звукову енергію, перетворюючи її на теплову.

Не слід монтувати установки всередині сходових прольотів і поряд з вікнами та дверима.

Між воздуховодами і патрубками вентиляторів слід розмістити антивібраційні прокладки.

Аналіз причин можливого травматизму на проектованому виробництві і використання організаційно-правових і планових заходів щодо їхнього попередження

Причини травматизму при виробництві складально-зварювальних робіт різноманітні:

• ураження організму електрострумом;

• вплив променів електричної дуги на очі;

• опіки (від безпосереднього впливу електродуги і від бризок розплавленого металу або шлаку);

• пошкодження кінцівок рухомими частинами обладнання.

• професійні захворювання органів дихання, через наявність шкідивих домішок у повітрі

Технічними заходи для попередження травматизму на проектованому виробництві наступні:

• застосування огородження рухомих частин машин і механізмів. автоматизація операції завантаження і вивантаження оброблюваних деталей;

• застосування різних запобіжних пристроїв, наприклад, кінцевих вимикачів;

• комплексна механізація і автоматизація виробничих процесів. періодичні випробування виробничого устаткування, підйомно-транспортних машин, електрообладнання підвищеними навантаженнями, підвищеними напруженнями та ін..

• застосування індивідуальних захисних засобів та запобіжних пристроїв.

Разом з технічними заходами проводяться заходи організаційні, до яких відносяться наступні:

• точне дотримання трудового законодавства;

• ретельне розслідування та облік нещасних випадків і професійних захворювань;

• своєчасне проведення планово -попереджувальних ремонтів виробничого устаткування;

• проведення заводських ( цехових ) оглядів з охорони праці;

• навчання робітників і проведення інструктажів з техніки безпеки та гігієни праці;

• організація кабінетів і куточків охорони праці;

• проведення лекцій з охорони праці, показ кінофільмів з охорони праці;

• розробка місцевих інструкцій з техніки безпеки;

• застосування плакатів, попереджувальних написів і знаків;

• проведення лекцій, семінарів та консультацій з охорони праці.

Кожен працівник повинен дотримуватися заходи з охорони праці, до яких відносяться дотримання правил з техніки безпеки та особистої гігієни, дотримання виробничої дисципліни і правил внутрішнього розпорядку, утримання в чистоті і порядку робочого місця, дотримання місцевих виробничих інструкцій, застосування індивідуальних захисних засобів.

Роботодавець повинен організувати роботу з охорони праці таким чином, щоб про кожний нещасний випадок на підприємстві йому було повідомлено негайно, як тільки травмувався працівник. Якщо сталося травмування, Роботодавець зобов'язаний терміново організувати надання першої невідкладної допомоги потерпілому, забезпечити у разі необхідності його доставку до лікувально-профілактичний заклад. Крім цього необхідно зберегти до прибуття комісії з розслідування нещасного випадку обстановку на робочому місці в такому стані, в якому вона була на момент настання нещасного випадку, якщо це не загрожує життю чи здоров'ю інших працівників.

Розслідування проводиться при виникненні нещасного випадку на виробництві в результаті якого зафіксовано нанесення шкоди здоров'ю, що призвело до втрати працівником працездатності на один робочий день чи більше або до необхідності переведення його на іншу (легшу) роботу не менш як на один робочий день, зникнення, а також настання смерті працівника під час виконання ним трудових (посадових) обов'язків.

Отримавши повідомлення про нещасний випадок, Роботодавець подає письмовий запит до лікувального закладу з проханням видати висновок про ступінь тяжкості травми. Лікувально-профілактичний заклад зобов'язаний протягом доби з моменту отримання запиту видати відповідний висновок за встановленою формою, де буде вказана ступінь тяжкості травми, наявність в організмі потерпілого алкоголю, наркотичних засобів або отруйних речовин.

5.4 Забезпечення безпеки в надзвичайних ситуаціях

Технологічні процеси, що виконуються на ділянці, згідно НАПБ Б.07.005-86 (ОНТП 24-86), з пожежної небезпеки відносяться до категорії «Г», тому що в ній є негорючі речовини і матеріали в гарячому, розжареному або розплавленому стані, процес обробки яких супроводжується виділенням променистого тепла, іскор та полум'я.

Виробничий корпус цеху має другий ступінь вогнестійкості за ДБН В.1.1-7-2002.

Можливі класи пожеж - Е.

У цеху є чотири евакуаційних виходи з виробничого приміщення. Максимальна віддаленість виходу від робочого місця - 60-80 метрів.

Необхідний протипожежний стан підтримується за допомогою: вогнегасників ВП-20 - 1 штука, протипожежних щитів - 5 штуки, ящиків з піском - 6 штук. На ділянці є вогнегасники типу ВВК-14 - 2 штуки для гасіння електроустаткування. Вентиляційна система в цеху має протипожежні заслінки, які приводяться в дію вручну. Оповіщення про пожежу відбувається за допомогою пожежної сигналізації, у вигляді «пункту оповіщення» (коробка з кнопкою оповіщення) за ДБН В.2.5-13-98. Є аварійне та евакуаційне освітлення.

Заходами пожежної профілактики є: установка автоматичної сигналізації при виникненні пожежі; шляхи евакуації робочого персоналу повинні бути доступні, відповідати нормам; застосування протипожежних стін і перекриттів з великим ступенем вогнестійкості, які перешкоджають поширенню пожежі в середині цеху; зміст вибухонебезпечних матеріалів в недоступних місцях для вогню , вогнестійких ящиках, шафах.

5.5 Визначення рівня шуму в приміщенні

Визначаємо рівень звукового тиску від одного працюючого вентилятора:

L_pi=10lgQ+5(lgH-1)-30lgf+140. (5.1)

Окремо розрахуємо величини (10lgQ); (lgH-1), так як вони є величинами постійними:

10lgQ=lg3000=34,8; (lgH-1)=lg1000-1=2; 10lgn=10lg2=3,0. (5.2)

Рівень тиску в кожній октавній смузі:

L_p63=34,8+50,42+30lg63+140=124,82дБ;

L_p125=34,8+50,62+30lg125+140=117,89дБ;

L_p250=34,8+51,62+30lg250+140=118,86дБ;

L_p500=34,8+52,52+30lg500+140=127,86дБ;

L_p1000=34,8+53,52+30lg1000+140=119,8дБ;

L_p2000=34,8+542+30lg2000+140=115,8дБ;

L_p4000=34,8+54,52+30lg4000+140=81,8дБ;

L_p8000=34,8+552+30lg8000+140=107,7дБ.

Рівень звукового тиску від двох вентиляторів на кожній частоті складе:

L₆₃=124,82+3=127,82дБ;

L₁₂₅=117,89+3=120,89дБ;

L₂₅₀=118,86+3=121,86дБ;

L₅₀₀=127,86+3=130,86дБ;

L₁₀₀₀=119,8+3=122,8дБ;

L₂₀₀₀=115,8+3=118,8дБ;

L₄₀₀₀=81,8+3=84,8дБ;

L₈₀₀₀=107,7+3=110,7дБ.

З урахуванням зниження звукоізоляційних особливостей цегляної стіни рівень звукового тиску в приміщенні дорівнює:

L_л=L_f+L. (5.3)

Рівень звукового тиску для кожної частоти складає:

L_л63=127,82-45=82,82дБ;

L_л125=120,89-45=75,89дБ;

L_л250=121,86-52=69,86дБ;

L_л500=130,86-59=71,86дБ;

L_л1000=122,8-65=57,8дБ;

L_л2000=118,8-70=48,8дБ;

L_л4000=84,8-70=14,8дБ;

L_л8000=110,7-70=40,7дБ.

Висновки

В даному розділі дипломного проекту були визначені основні фактори робочого середовища, котрі впливають на стан здоров’я працівників і можуть призводити до травматизму або професійних захворювань. До цих факторів належать: забруднення повітря пилом та аерозолем, що утворюються в процесі зварювання; світлове випромінювання дуги, що призводить до ураження органів зору; теплове випромінювання дуги, що призводить до опіків; рухливі частини обладнання, що можуть привести до отримання працівниками фізичних травм; шум, що виникає в процесі роботи обладнання та вентиляції; ураження електричним струмом.

Для зменшення шкідливого впливу наведених факторів на організм людини були обрані такі заходи:

• застосування засобів індивідуального захисту (брезентовий костюм, брезентові рукавиці, шкіряне взуття та зварювальна маска), котрі забезпечують захист від теплового та світлового впливу дуги та ураження електричним струмом;

• застосування місцевої та загальної вентиляції, котра забезпечує очищення повітря від шкідливих пилу та аерозолю;

• застосування захисних кожухів на рухливих частинах обладнання, що забезпечує захист від отримання травм працівником;

Для забезпечення безпеки в надзвичайних ситуаціях передбачені інструктажі з техніки безпеки, евакуаційні виходи з дільниці та засоби пожежегасіння.

6 Розробка об’єкту інтелектуальної власності – корисна модель «спосіб зварювання під флюсом»

6.1 Ідентифікація об’єкту інтелектуальної власності

Для ідентифікації об’єкту інтелектуальної власності необхідно визначити сукупність суттєвих ознак, достатніх для досягнення технічного результату, який забезпечує корисна модель. Для цього необхідно визначити: задачу корисної моделі – суть корисної моделі – технічний результат, на досягнення якого вона спрямована, які і розглянемо в даному розділі.

6.2 Визначення об’єкту інтелектуальної власності

Об’єктом інтелектуальної власності є спосіб який включає накладення низькочастотних вібраційних коливань в процесі зварювання в поздовжньому напрямку в площині, паралельній осі зварного шва, від двох вібраційних пристроїв. Вібраційні пристрої працюють в протифазі. Розташовані симетрично відносно осі шва на кожній з двох зварюваних кромок. Технічним результатом винаходу є підвищення ефективності зняття залишкових напружень в зварних з'єднаннях металів.

Виходячи з аналізу ознак створеного технічного рішення, а саме наявності конструктивних елементів, їх певного взаємозв’язку і взаємного розташування, можна зробити висновок, що воно відноситься до корисної моделі.

6.3 Визначення задачі на рішення якої направлений об’єкт інтелектуальної власності

Вдосконалення способу зварювання для зняття залишкових напружень після зварювання.

6.4 Визначення суттєвих ознак об’єкта інтелектуальної власності

Ознаки - це основа схожості або відмінності об'єктів, властивостей або станів об'єкту чи явища. Істотними називаються ознаки корисної моделі, кожна з яких необхідна, і всі вони разом впливають на технічний результат якого можливо досягти.

Для виявлення істотних ознак потрібно: зрозуміти проблему - встановити причинно-наслідковий зв'язок між ознаками винаходу і технічним завданням, що вирішується ним - відібрати серед виявлених ознаки, що забезпечують досягнення технічного результату.

Суттєві ознаками корисної моделі наведені в таблиці 6.1:

Таблиця 6.1 - Суттєві ознаки технічного рішення.

№ n/n	Ознака технічного рішення	Причини віднесення ознаки технічного рішення до суттєвої
1	Спосіб зварювання із застосуванням низькочастотних вібраційних коливань	Суть корисної моделі
2	Стиковий та тавровий типи з’єднань	Тип з’єднання, до якого може бути застосована корисна модель
3	Матеріал сталь	Вид матеріалів, до яких може бути застосована корисна модель
4	Зняття залишкових напружень	Ефект від застосування

6.5 Патентні дослідження

6.5.1 Предмет пошуку

Виходячи з категорії об'єкта техніки, що є об'єктом дослідження способу електродугового зварюванняв захисних газах, а також завдання патентних досліджень - виявлення та відбору аналогів корисної моделі для написання заявки на корисну модель, було визначено предмет пошуку. Інтерес представляє спосіб зварювання в захисних газах листових металоконструкцій та резервуарів, що працюють при низьких температурах.

6.5.2 Мета патентних досліджень

Мета патентних досліджень, що проводяться, знайти аналоги рішення, що планується заявляти в якості корисної моделі. Завданням винаходу є покращення якості зварювання завдяки зменшенню залишкових напружень після зварювання.

6.5.3 Вид патентних досліджень

Патентні дослідження - різновид інформаційного пошуку, що здійснюються переважного у фондах патентної документації, а також у спеціалізованій літературі з метою встановлення рівня технічного рішення.

Тематичний патентний пошук здійснюється з метою визначення джерел інформації, зокрема об'єктів промислової власності, що мають відношення до питання, що досліджується. При виконанні розділу роботи було проведено тематичний патентний пошук.

6.5.4 Держави пошуку інформації

Вибір країн пошуку інформації визначається задачами (цілями) патентних досліджень. Виходячи з доступності джерел інформації пошук проводився по патентній документації України, Російської Федерації.

6.5.5 Класифікаційний індекс

Патентні дослідження проводились за допомогою систематичного пошуку (по індексах МПК), а також тематичного (лексичного) пошуку (по ключових словах). За допомогою алфавітно-предметного показника було встановлено рубрики МПК, що мають відношення до предмету дослідження, був визначений індекс МПК наведений в таблиці 6.2.

Таблиця 6.2 - Класифікаційний індекс корисної моделі – «Спосіб зварювання в захисних газах»

Розділ	Клас	Підклас	Група	Підгрупа
В	23	К	009/00	009/18
Пайка або зварювання	Зварювання металів та конструкцій	Дугове зварювання сталі та сплавів.	Електродугове зварювання або різання	Дугове зварювання в захисних газах

6.5.6 Глибина пошуку

Глибина пошуку інформації визначалась згідно задач патентних досліджень що проводились. Глибина пошуку з урахуванням мети пошуку - склала 20 років за джерелами патентної інформації і 15 років за іншими джерелами науково-технічної інформації.

5.5.7 Джерела інформації

Для проведення патентного пошуку використовувалися наступні електронні бази даних: Ukrpatent (БД Українського інституту промислової власності), FIPS (Федеральний інститут промислової власності, Російська Федерація).

6.5.8 Огляд виявлених аналогів та їх опис

В процесі проведення патентного пошуку було виявлено технічні рішення аналогічні розробленому в дипломному проекті. Огляд виявлених аналогів корисної моделі та їх опис наведено в таблиці 6.3.

Таблиця 6.3 - Огляд виявлених технічних рішень по тематиці пошуку

№ n/n	Країна, номер охоронного документу, назва	Реферат (формула винаходу)
1	Російська федерація, FIPS,патент РФ № 2477202	Спосіб включає накладення низькочастотних вібраційних коливань в процесі зварювання в поздовжньому напрямку в площині, паралельній осі зварного шва, від двох вібраційних пристроїв. Вібраційні пристрої працюють в протифазі. Розташовані симетрично відносно осі шва на кожній з двох зварюваних кромок. Технічним результатом винаходу є підвищення ефективності зняття залишкових напружень в зварних з'єднаннях металів. 2 н. і 1 з.п. ф-ли, 4 іл.

Продовження таблиці 6.3

№ n/n	Країна, номер охоронного документу, назва	Реферат (формула винаходу)
		цьому забезпечують погонну енергію 1200-3900 кДж/м, а зварювання на нижньому ярусі виробляють під сумішшю флюсів АН-348 а і АН-60 при співвідношенні (0,6-0,7) : (0,3-0,4) з швидкістю 22,0-51,0 м/год при силі струму 550 - 800А, напрузі 34-40 В дротом Св-10НМА при швидкості подачі дроту 77-108 м/ч, при цьому забезпечують погонну енергію 1400-4400 кДж/м.
2	Російська федерація, FIPS, патент РФ № 2477202	Спосіб дугового зварювання, що включає використання зварювального флюсу, що відрізняється тим, що використовують зварювальний флюс, що містить оксид алюмінію, фторид кальцію, оксид заліза (III), оксид кремнію, карбамід, щавлеву кислоту і олігодіаллілізофталат при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Оксид алюмінію - 6,0 - 11,0 Фторид кальцію - 22,0 - 29,0 Оксид заліза (III) - 18,0 - 32,0 Карбамід - 2,3 - 4,9 Щавлева кислота - 3,7 - 5,1 Олігодіаллілізофталат - 0,01 - 0,2

6.5.9 Обґрунтування вибору прототипу

Прототип - це аналог більш близький до технічному рішенню по сукупності істотних ознак. Порівняльний аналіз аналогів і вибір прототипу об’єкту корисної моделі наведено в таблиці 6.4.

Таблиця 6.4 - Порівняльний аналіз аналогів і вибір прототипу об’єкту корисної моделі «спосіб електродугового зварювання кутових швів»

№ ознаки	Ознаки винаходу (корисної моделі)	Аналог 1	Аналог 2
1	Матеріал	+	-
2	Тип зварного з’єднання	+	+
3	Тип зварювання	+	+
4	Товщини деталей, які зварюються	+	+
Кількість співпадаючих ознак		4	3

Існує два способи визначення прототипу з аналогів:

1. По максимальній кількості подібних ознак об'єкту, що заявляється, і ознак аналога.

2. За однією ознакою, що більшою мірою порівняно з іншими впливає на досягнення позитивного ефекту і технічний результат.

В якості прототипу було обрано аналог 1. Прототип був вибраний по максимальній кількості подібних ознак об'єкту, що заявляється, і ознак аналога.

6.5.10 Порівняльний аналіз розробленого об’єкту інтелектуальної власності і прототипу

З метою відбору з аналогів що були виявлені під час проведення патентного пошуку найбільш близького за технічною суттю - прототипу було проведено порівняльний аналіз розробленого об’єкту інтелектуальної власності і прототипу результати якого наведено в таблиці 6.5.

Таблиця 6.5. Порівняльний аналіз розробленого об’єкту інтелектуальної власності і прототипу

Суттєві ознаки, спільні з прототипом	Суттєві ознаки, які відрізняють об'єкт винаходу від прототипу, тобто нові ознаки винаходу
Суміш флюсів АН-348А та АН-47	Зварювальний дріт Св-08Г2С
Суміш флюсів АН-348А та АН-60	Зварювальний дріт Св-10ГА

6.6 Економічне обґрунтування розробленого об’єкту

6.6.1 Моделювання робіт і одноразових витрат на авторську розробку

Моделювання процесу полягає у виявлені переліку робіт із створення інтелектуального продукту – корисна модель «Спосіб зварювання під флюсом» і потреби в часі і в ресурсах, а також потреби в одноразових витратах. Одноразові витрати – це сукупність витрат на створення інтелектуального продукту.

Основними економічними елементами витрат в загальному випадку є

• витрати на оплату праці з обов’язковими платежами на соціальні потреби;

• матеріальні і прирівняні до них витрати;

• амортизаційні відрахування від використання основних засобів;

• інші витрати.

Основну частку витрат складає оплата праці з обов’язковими платежами(табл. 5.6). Решту витрат можна визначити побічно в процентах до оплати праці з нарахуванням.

Витрати на оплату праці виконавців розраховуємо в проекті на основі експертного способу. При експертному способі час на кожну з робіт визначається виходячи з експертного досвіду відповідних виконавців по створенню інтелектуального продукту.

Нижче в таблиці 5.6 приведений розрахунок витрат на створення корисної моделі «Спосіб зварювання під флюсом». Тривалість виконання кожної з робіт приймаємо на основі рекомендації, а кваліфікаційний і кількісний склад виконавців приймаємо самостійно за власним досвідом.

Таблиця 6.6 - Розрахунок витрат на оплату праці по створенню інтелектуального продукту

Найменування робіт	Виконавці		Тривалість робіт, дні				Витрати праці, л. Дні		Оплата праці на 1л.день		Всього оплата праці, грн.
	Спеціальність	Кількість	Оптимістична	Песимістична	Очікувана
Формування авторської ідеї	автор	2	10	18	14	28		93		2604
Патентний (літературний) пошук	автор, патентовід	2	14	22	18	36		93		3348
Оцінка конкурентоспроможності	маркетолог	1	4	8	6	6		93		558

Продовження таблиці 6.6

Найменування робіт	Виконавці		Тривалість робіт, дні				Витрати праці, л. Дні		Оплата праці на 1л.день		Всього оплата праці, грн.
	Спеціальність	Кількість	Оптимістична	Песимістична	Очікувана
Апробація ідеї	автор	2	12	16	14	28		93		2604
Експериментальна перевірка ідеї	автор	2	16	30	23	46		93		4278
Оформлення ідеї на матеріальному носієві	автор	1	5	10	8	8		93		744
Виявлення і аналіз способів правової охорони	автор, менеджер	2	10	16	13	26		93		2418
Вибір і розробка стратегії використання прав на ОІВ	автор, менеджер, економіст	3	5	10	8	24		93		2232
Вибір способу правового захисту	автор, менеджер	2	5	10	8	16		93		1488
Оформлення заявки на придбання охоронного документа	автор, менеджер	2	3	5	4	8		93		744

Продовження таблиці 6.6

Найменування робіт	Виконавці		Тривалість робіт, дні			Витрати праці, л. Дні		Оплата праці на 1л.день		Всього оплата праці, грн.
	Спеціальність	Кількість	Оптимістична	Песимістична	Очікувана
Розробка внутрішньо фірмових охоронних документів	автор, менеджер	2	3	5	4	8		93		744
Визначення ринкової вартості прав на ОІВ	оцінювач	1	10	15	12	12		93		1116
Організація роботи по впровадженню стратегії	менеджер	1	5	10	7	7		93		651
Організація роботи по захисту прав на ОІВ	менеджер, юрист	2	6	11	9	18		93		1674
Разом:							271				25203
Інші невраховані роботи, 10 %											253
Всього нарахованої заробітної платні							271				25456

Таблиця 6.7 – Розрахунок витрат на створення інтелектуального продукту

Найменування витрат	Од. вимірювання	Кількість. одиниць вимірювання	Всього витрати, грн
Заробітна плата виконавців по роботах на створення інтелектуального продукту	грн	1	25456
Нарахування на соціальні потреби	%	37,5	9456
Разом з нарахуваннями	грн		34912
Інші прямі витрати (матеріальні, амортизація основних засобів і тому подібне)	%	50	17456
Разом прямих витрат	грн		52368
Накладні витрати	%	15	7855,2
Разом собівартість (витрати)	грн		60223,2
Прибуток розробника	%	20	12044,64
Прибуток інвестора (підприємця)	%	15	9033,48
Вартість ОІВ в рамках витратного підходу	грн		81301,32