Монтаж электрооборудования сварочного цеха

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Частное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

Анапский индустриальный техникум

КУРСОВАЯ РАБОТА (ПРОЕКТ)

по дисциплине

Тема «Монтаж электрооборудования сварочного цеха»

Выполнил:

студент 3 курса М.Р. Астафьев

специальности

Проверил:

преподаватель А.В. Кривопуст

Анапа 2014 г.

Содержание

  • 1. Планировка размещения оборудования на сварочных участках
  • 1.1 Конструктивное исполнение цеховой сети
  • 1.2 Монтаж электропроводок
  • 2. Электроматериалы и электрооборудование сварочного цеха
  • 2.1 Основные требования к оборудованию
  • 2.2 Требования, предъявляемые к сварочным машинам и аппаратам
  • 3. Правила установки, обслуживания и эксплуатации сварочного оборудования
  • 3.1 Установка оборудования
  • 3.2 Обслуживание оборудования
  • Заключение
  • Список литературы

Введение

Сварочный цех представляет собой объект повышенной опасности для человека. Установка распределительных щитков, вентиляционных систем, заземления является залогом безопасности работы персонала.

В курсовой работе представлены описания проведения электромонтажных работ в сварочном цехе. Даны технические характеристики электроматериалов, электрооборудования. Важная роль отведена разделу правил безопасной установки, обслуживанию и эксплуатации сварочного оборудования.

Цели курсовой работы:

изучение этапов проведения электромонтажных работ сварочного цеха;

выполнение проектирования электромонтажных работ в сварочном цехе;

расстановка электрооборудования.

Задачи курсовой работы:

рассмотрение технических характеристик кабельных линий и распределительных щитов;

подбор питающих кабелей в соответствии с нагрузкой;

обеспечение безопасного подключения и работы сварочных аппаратов;

обеспечение безопасной работы персонала при проведении сварочных работ.

Курсовая работа включает следующие разделы:

1. Проектирование системы электроснабжения в сварочном цехе;

2. Электроматериалы и электрооборудование сварочного цеха;

3. Правила установки, обслуживания и эксплуатации сварочного оборудования.

В разделах подробно описаны конструктивное исполнение цеховой сети, монтаж электропроводок, электроизоляционные материалы, источники питания постоянного тока, сварочные выпрямители, основные требования к оборудованию, правила безопасной эксплуатации оборудования. В настоящее время сварочное производство является одной из ведущих областей техники. Во всех отраслях машиностроения широко применяют высокопроизводительные и экономически эффективные технологические процессы сварки, наплавки, термической резки и металлизации, позволяющие успешно обрабатывать большинство конструкционных материалов толщиной от нескольких микрометров до нескольких метров. Достигнутый высокий уровень развития сварочной техники служит прочной базой для дальнейшего совершенствования сварочного производства. На основе этих достижений разработаны нормативные документы по рациональному проектированию сварочного производства. Проведенные работы обеспечили переход проектирования сварочного производства, на новый, более высокий уровень с использованием новейших достижений науки и техники.

Основные цели проектирования сварочных производств. При проектировании новых или реконструкции действующих сварочных производств основной целью является обеспечение высокого качества выпускаемой продукции, ее малой металлоемкости и себестоимости, конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынке. Для достижения этой цели требуется обеспечить минимальные сроки проектирования, строительства пли реконструкции цеха, причем требуемый уровень качества продукции должен обеспечиваться не в результате традиционного длительного совершенствования производства, а главным образом за счет оптимизации проектных решений. Обязательным требованием является быстрая смена выпускаемой продукции при минимальных дополнительных затратах. Экономическая эффективность производства существенно зависит от объема выпускаемой однотипной продукции, поскольку высокий уровень концентрации производства позволяет с большей отдачей использовать производственные площади и технологическое оборудование.

1. Планировка размещения оборудования на сварочных участках

1.1 Конструктивное исполнение цеховой сети

Цеховые электрические сети выполняются шинопроводами, кабельными линиями и проводами. В цехе магистральная сеть выполнена с помощью комплектного распределительного шинопровода типа ШРА 73У3, который поставляется в виде отдельных секций, они представляют собой три или четыре шины, заключенные в оболочку и скрепленные самой оболочкой или изоляторами.

Для выполнения прямых участков линий служат прямые секции, для поворотов — угловые, для присоединений — присоединительные. Соединение секций на месте их монтажа выполняется сваркой, болтовыми или штепсельными креплениями. Отдельные приемники подключаются к ШРА через ответвительные коробки проводом марки АПВ, проложенными в трубах в полу.

Для штепсельного соединения ответвительных коробок на секциях шинопровода предусмотрены окна с автоматическими закрывающимися шторками. Это обеспечивает безопасное присоединение коробок к шинопроводу, находящемуся под напряжением в процессе эксплуатации. При открывании крышки коробки питание приемника электроэнергией прекращается.

Распределительную сеть выполняем проводом АПВ (алюминиевые жилы, поливинилхлоридная изоляция). Для питания силовых пунктов выбираем кабель марки АПВБ (алюминиевые жилы, изоляция из полиэтилена, оболочка из поливинилхлоридного пластиката, броня из двух стальных лент с противокоррозионным покрытием).

Электрические проводки должны отвечать требованиям безопасности, надёжности и экономичности. Поэтому важно правильно рассчитать длину и сечение необходимых для монтажа электрической проводки проводов.

Длину провода рассчитывают по монтажной схеме. Для этого на схеме измеряют расстояние между соседними местами расположения щитков, штепсельных розеток, выключателей, ответвительных коробок и т. п. Затем, пользуясь масштабом, в котором вычерчена схема, вычисляют длину отрезков проводов; к длине каждого отрезка прибавляют не менее 100 мм (учитывая необходимость присоединения проводов). Длину провода можно рассчитать также, измеряя непосредственно на щитках, панелях, стенах, потолках и т. п. отрезки линий, вдоль которых должны быть проложены провода.

Сечение провода рассчитывают по потери напряжения и допустимой длительной токовой нагрузке. Если рассчитанные сечения окажутся неодинаковыми, то за окончательный результат принимают величину большего сечения.

Потеря напряжения — это падение напряжения в проводах, соединяющих источник электропитания с электроприёмником. Она не должна превышать 2−5% номинального напряжения источника электропитания. Сечение проводов по потере напряжения рассчитывают при проектировании электрических сетей, от которых питаются электроприёмники промышленных предприятий. При проектировании небольших электроустановок потерей напряжения можно пренебречь, т.к. она очень мала.

Минимальные расстояния между изолированной жилой, корпусом кабельной муфты и металлическим корпусом устройства, а также между заделками, на уровне выхода жил из заделки, по условиям удобства выполнения монтажных работ должны быть не менее 50 мм.

Рекомендуемое расстояние между осями заделок внутренней установки — 220 мм. При монтаже нескольких заделок в одном отсеке подключения минимальное расстояние между жилами разных фаз должно быть не менее 10 мм. Прикосновение жил разных фаз не допускаются.

монтаж электрооборудование сварочное цех

Рекомендуемое рабочее положение кабельных заделок или муфт — вертикальное, жилами вверх.

Длина жил кабелей при подключении должна быть: максимальная — 1000 мм; минимальная — для напряжения до 1 кВ — 15 — мм, для напряжения до 6 кВ — 250 мм, для напряжения 10кВ — 400 мм.

Допустимый расчётный радиус изгиба жил (в мм) для сечения кабелей (в мм2) составляет: 16−125; 25−160; 35−200; 50−200; 70−250; 95 — 250; 120−320; 150−320; 185 — 400; 240 — 400.

Для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В применяют силовые распределительные шкафы и пункты.

Для цехов с нормальными условиями окружающей среды изготавливают шкафы серий СП-62 и ШРС1−20У3 защищенного исполнения. Шкафы имеют на вводе рубильник, а на выводах — предохранители типа ПН2 или НПН2. номинальные токи шкафов СП-62 и ШРС1−20У3 составляют 250А.

При выполнении проекта сварочного цеха осуществляют детальную разработку технологических процессов с учетом возможной механизации и автоматизации их производства. Принципиальные технологические решения, выбор производственного оборудования и транспортных средств, в значительной степени определяются серийностью производства, т. е. программой выпуска однотипных изделий. Повышение серийности производства обеспечивает более высокую и равномерную загрузку оборудования, делает эффективным использование сложного и дорогого специализированного транспортного и технологического оборудования.

Оптимизация принимаемых решений путем использования систем автоматизированного проектирования технологии заготовительных и сборочно-сварочных операций дает существенное снижение трудоемкости этого этапа работ. Помимо технологических процессов и технологической документации эти системы обеспечивают получение большого объема данных, необходимых при проектировании цеха: перечень необходимого оборудования; его загрузка; сведения о потребном количестве энергии, вспомогательных материалов, технологической оснастки. Площадь проектируемого цеха определяют вначале ориентировочно на основе заданного годового выпуска металлоконструкций (т) и планируемого удельного выпуска с 1 м 2 площади. Эти данные уточняются в процессе детальной проработки компоновки цеха и планировки отдельных участков с учетом расположения на них основного и вспомогательного оборудования, мест для складирования деталей, изготовления узлов, зоны обслуживания рабочих мест и площадей, занятых проездами и проходами. При планировке размещения оборудования стремятся к выполнению следующих требований: рациональное использование площади. В отделении сборки и сварки узлов конструкции рабочие места оснащают специализированными или универсальными грузоподъемными устройствами, площадками для размещения заготовок и готовых сварных узлов, а также сборочно-сварочной оснасткой. Целесообразно применение сварочных автоматических установок, роботов и робототехнических комплексов. Наличие большого количества рабочих мест требует хорошей организации внутрицехового и межцехового транспорта. Эффективными могут быть напольные или подвесные конвейеры, в том числе, с автоматическим адресованием грузов.

1.2 Монтаж электропроводок

Монтируют электропроводку в следующей последовательности:

Знакомятся с рабочими чертежами проекта электроустановки и монтажными схемами.

Размечают места установки светильников, арматуры, коммуникативных аппаратов (выключателей, рубильников и т. п.), электрических щитков, линий прокладки проводов. Разметку делают по монтажным схемам и картам, разработанным на основе чертежей проекта электроустановки. Пробивают отверстия и гнёзда, сверлят проходы, фрезеруют борозды. Устанавливают крепёжные детали, опорные конструкции, изоляторы и т. п. Устанавливают и крепят щитки, арматуру, коммуникационные аппараты, ответвительные коробки.

Отмеривают, отрезают, правят, прокладывают и крепят провода.

Соединяют между собой смонтированные провода и присоединяют их к щиткам, аппаратуре и т. п.

Проверяют правильность монтажа и соответствие его проекту электроустановки.

Проверяют работу электроустановки под напряжением, устраняют неисправности (при отключённом напряжении) и сдают электроустановку в эксплуатацию.

2. Электроматериалы и электрооборудование сварочного цеха

2.1 Основные требования к оборудованию

Оборудования для контактной сварки рассчитано на питание от сети переменного тока частотой 50 Гц с напряжением 380 В.

Максимальное вторичное напряжение холостого хода не должно превышать 36 В; отношение вторичного максимального тока к минимальному должно быть не менее 1,8. Вторичный ток можно регулировать: ступенчато — изменением вторичного напряжения сварочного трансформатора и плавно — фазовым регулированием выпрямителя. Машина должна быть снабжена отключающими устройствами, рассчитанными на максимальную мощность.

В машинах для контактной сварки предусматривается водяное охлаждение электродов, токопроводов, электродержателей, вторичного витка сварочного трансформатора и других частей вторичного контура.

2.2 Требования, предъявляемые к сварочным машинам и аппаратам

Источники питания сварочной дуги должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1. Напряжения холостого хода источника должно быть достаточным для возбуждения дуги и безопасным для человека.

2. После возбуждения дуги напряжение источника должно уменьшаться до значений, соответствующих напряжению горения дуги.

3. При изменении длины дуги не должно происходить значительного изменения сварочного тока.

4. При К З ток в цепи не должен превышать рабочий ток при сварке более чем на 20−40%.

5. Источник тока должен обеспечивать возможность лёгкого и плавного регулирования сварочного тока.

6. Источник должен обладать хорошими динамическими свойствами.

7. КПД источника тока должен быть достаточно высоким.

Сварочное оборудование имеет единую систему обозначений, которая состоит из буквенной и цифровой частей.

А — наименование изделия (А — агрегат, В — выпрямитель, И — источник питания, П — преобразователь, Т — трансформатор);

Б — вид сварки (Д — дуговая, П — плазменная);

В — способ сварки (О — открытой дугой, Ф — под флюсом, Г — в защитном газе). Отсутствие буквы означает ручную сварку штучным электродом. Дополнительно могут использоваться буквы М — для многопостовой сварки, И — импульсной, Б — с бензиновым двигателем, Д — с дизельным двигателем. Первые две или одна цифры — регистрационный номер;

Г — климатическое исполнение (У — умеренного, Т — тропического или ХЛ — холодного климата); последующая цифра означает категорию помещения, для которого оно предназначено (1 — открытый воздух, 2 — палатки, прицепы и кузова автомобилей, 3 — помещения с естественной вентиляцией, 4 — помещения с принудительной вентиляцией и отоплением, 5 — помещения с повышенной влажностью).

3. Правила установки, обслуживания и эксплуатации сварочного оборудования

3.1 Установка оборудования

Сварочные установки следует располагать и устанавливать в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок».

При обслуживании электросварочных установок помимо настоящего раздела Правил следует выполнять указания по эксплуатации и безопасному обслуживанию, изложенные в инструкции завода — изготовителя.

Все виды постоянных работ по электродуговой и плазменной сварке в зданиях должны производиться в специально для этого отведённых вентилируемых помещениях, площадь и кубатуры которых удовлетворяют требованиям Строительных норм и правил (СНиП), с учётом габаритов сварочного оборудования и свариваемых изделий.

Ручная дуговая сварка или сварка в среде защитных газов, выполняемая систематически, должна производиться в специальных хорошо вентилируемых кабинах со светонепроницаемыми стенками из несгораемого материала. Те же виды сварки, выполняемые несистематически, а также на крупногабаритных деталях, должны производиться при ограждении мест работы светонепроницаемыми щитами или занавесами из несгораемого материала.

При сварке под флюсом и электрошлаковой сварке ограждения не требуются.

Эти особенности должны быть обязательно учтены при составлении схемы монтажа электропроводки и оборудования сварочного цеха.

Размещение сварочного оборудования, а также расположение и конструкция его узлов и механизмов должны обеспечить безопасный и свободный доступ к нему.

В помещениях для электросварочных работ должны быть предусмотрены достаточные по ширине проходы (не менее 0,8 м), обеспечивающие удобство и безопасность сварочных работ и доставки изделий к месту сварки и обратно.

Напряжение холостого хода источников сварочного тока не должно превышать максимальных значений, указанных нормалями на соответствующее оборудование.

Схема присоединения нескольких сварочных транформаторов или генераторов при работе на одну сварочную дугу должна исключать возможность получения между изделиями и электродом напряжения, превышающего напряжение холостого хода одного из источников сварочного тока.

Источники сварочного тока могут присоединяться к распределительным электрическим сетям напряжением не выше 660 в. Нагрузка однофазных сварочных трансформаторов должна быть равномерно распределена между отдельными фазами трёхфазной сети.

В качестве источников сварочного тока для всех видов дуговой сварки могут применяться однопостовые и многопостовые трансформаторы, выпрямители и генераторы постоянного и переменного тока, специально для этого предназначенные. Непосредственно питание сварочной дуги от силовой (или ответвительной) распределительной цеховой сети не допускается.

Питание дуги в установках для атомно-водородной сварки должно производится от однопостового трансформатора.

Все электросварочные установки с источниками переменного и постоянного тока, предназначенные для сварки в особо опасных условиях, должны быть оснащены устройствами автоматического отключения напряжения холостого хода или ограничения его до напряжения 12 в с выдержкой времени не более 0,5 сек.

Все электросварочные установки, предназначенные для работы в помещениях с повышенной опасностью и имеющие напряжение холостого хода выше 36 в, также должны быть оснащены устройствами автоматического отключения напряжения холостого хода или его ограничения до безопасной в данных условиях величины.

Питание электродвигателей переменного тока сварочной головки допускается только через понижающий трансформатор со вторичным напряжением не выше 36 В. Один из выводов вторичной цепи такого трансформатора должен быть наглухо заземлён. Корпус электродвигателя сварочной головки при этом не заземляется, за исключением работы в особо опасных условиях.

При дуговой сварке для подвода тока к электроду следует применять гибкий шланговый кабель (провод), предусмотренный заводом — изготовителем.

Длина первичной цепи между пунктом питания и передвижной сварочной установкой не должна превышать 10 м. Изоляция проводов должна быть защищена от механических повреждений.

В качестве обратного провода, соединяющего свариваемое изделие с источником сварочного тока, могут служить гибкие провода, а также где это возможно, стальные шины любого профиля достаточного сечения, сварочные плиты и сама свариваемая конструкция. Использование в качестве обратного провода сети заземления, металлических конструкций, коммуникаций и несварочного технологического оборудования запрещается. Зажим вторичной обмотки сварочного трансформатора, к которому подключается обратный провод, а также аналогичные зажимы у сварочных выпрямителей и генераторов, у которых обмотки возбуждения подключаются к распределительной электрической сети без распределительного трансформатора, следует заземлять.

Соединение между собой отдельных элементов, используемых в качестве обратного провода, должно выполняться тщательно (сваркой или с помощью болтов, зажимов). В установках для дуговой сварки в случае необходимости допускается соединение обратного провода со свариваемым изделием при помощи скользящего контакта.

Узлы сварочного оборудования, содержащие конденсаторы должны иметь устройства для автоматической разрядки конденсаторов.

При атомно-водородной сварке необходимо предусмотреть устройство автоматического отключения напряжения и прекращения подачи газа в случае разрыва дуги.

Однопостовые и многопостовые сварочные установки должны быть защищены предохранителями или автоматами со стороны питающей сети. Многопостовые сварочные агрегаты кроме защиты со стороны питающей сети должны иметь максимальный автомат в общем проводе сварочной цепи и предохранители на каждом проводе и сварочном посту. Подсоединение сварочных постов к многопостовому агрегату должно производиться при отключенном от сети агрегате.

При ручной дуговой сварке толстообмазанными электродами, ванно-шлаковой сварке, сварке под флюсом и при автоматической сварке открытой дугой должен быть предусмотрен отсос газов непосредственно вблизи дуги.

При сварке открытой дугой и под флюсом внутри резервуаров и закрытых полостей конструкций в зависимости от характера выполняемых работ должна устанавливаться вентиляция. При ручной сварке рекомендуется, кроме того, подача воздуха непосредственно под щиток сварщика.

Все органы управления сварочным оборудованием должны иметь надёжные фиксаторы или ограждения, исключающие самопроизвольное или случайное их включение (или отключение).

Штепсельные соединения проводов для включения в электросеть переносных пультов управления электросварочных автоматов должны иметь заземляющие контакты.

Корпус любой сварочной установки необходимо заземлять. Для присоединения заземляющего провода на электросварочном оборудовании должен быть предусмотрен болт диаметром 5 — 8 мм, расположенный в доступном месте с надписью «земля». Последовательное включение в заземляющий проводник нескольких заземляемых аппаратов запрещается.

Корпус любого источника питания сварочной установки (сварочный трансформатор, выпрямитель, преобразователь) должен надёжно заземляться.

Для стационарно установленных светильников местного освещения напряжение не должно превышать 36 в, для переносных светильников — 12 в.

Перед присоединением сварочной установки следует произвести внешний осмотр всей установки и убедиться в её исправности. Особое внимание при этом надо обратить на состояние контактов и заземляющих проводников, исправность изоляции рабочих проводов, наличие и исправность защитных средств. При обнаружении каких — либо неисправностей сварочную установку включать запрещается.

3.2 Обслуживание оборудования

Обслуживание оборудования заключается в выполнении следующих работ: систематический профилактический осмотр; чистка (устранение пыли, грязи и т. п.); смена перегоревших плавких вставок; проверка надёжности заземления; регулировка натяжения пружин; текущий ремонт; испытание (измерение тока срабатывания, напряжения срабатывания, сопротивления изоляции).

Чистить и ремонтировать оборудование, а также заменять плавкие вставки разрешается только при снятом напряжении.

Все постоянные контактные соединения в аппаратуре должны быть плотными. Плотность нажатия контактов регулируется с помощью имеющихся в аппаратуре пружин. Не допускается работа аппаратуры, если контакты покрыты окисью. Окислившиеся контакты очищают наждачной бумагой до блеска. Изношенные детали аппаратуры нужно своевременно заменять новыми.

3.3 Правила безопасной эксплуатации сварочного оборудования

Запрещается производить ремонт сварочного оборудования под напряжением. Сроки текущих и капитальных ремонтов сварочных установок определяет лицо, ответственное за электрохозяйство, исходя их местных условий и режима эксплуатации установки, а также указаний завода — изготовителя.

Осмотры и чистка установки и пусковой аппаратуры производится не реже 1 раза в месяц. Замер сопротивления изоляции электрических цепей установки производится при текущих ремонтах в соответствии с ГОСТ на эксплуатируемое электросварочное оборудование. После капитального ремонта изоляция электросварочная установка должна быть проверена на электрическую прочность в соответствии с требованиями на эксплуатируемое электросварочное оборудование.

Заключение

При проектировании систем электроснабжения сварочных цехов промышленных предприятий, необходимо учитывать стремительное развитие отрасли электроэнергетики, электропромышленности. Модернизация и автоматизация систем, создание разнообразных устройств с электронными, полупроводниковыми и электромагнитными элементами, совершенствование электрооборудования, применение современных технологий позволяет с высокой степенью надёжности производить электромонтажные работы.

При монтаже электропроводки и электрооборудования необходимо учитывать технические характеристики современных проводниковых, изоляционных материалов для проведения верных расчётов.

В настоящее время созданы методы расчёта и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжения, сечений проводов, жил, кабелей и т. п.

По мере развития электропотребления усложняются системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения процессов промышленных предприятий и производственных цехов. Ведётся активная работа по экономии электрической энергии.

Список литературы

1. Учебное пособие под ред. д-ра техн. наук, проф.А. Е. Розена. Пенза: Изд-во ПГУ. 2010. — 276 с.

2. Красовский А. И. Основы проектирования сварочных цехов: учебник для вузов по специальности «Оборудование и технология сварочного производства». — 4-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1980.3. Куркин С. А., Николаев Г. А. Технология изготовления, еханизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве: Учебник для вузов. — М.: Высш. шк., 1991. — 398 с.

4. Лукьянов В. Ф., Харченко В. Я., Людмирский Ю. Г. Изготовление сварных конструкций в заводских условиях. Серия: Высшее образование. 2009.

5. Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирование сварных конструкций: учеб. пособие. — М.: Высш. шк., 1983. 344 с.

6. Проектирование машиностроительных цехов. Справочник. Под общей редакцией Ямпольского Е. С. В 3-х тт. Т.3. М.: «Машиностроение», 1974.

7. Сварка в машиностроении: Справочник. Т.1 /под ред. Н. А. Ольшанского. — М.: Машиностроение, 1978. — 504 с.

8. Сварка в машиностроении: Справочник. Т. 2/под ред. Н. А. Ольшанского. — М.: Машиностроение, 1978. — 462 с.

9. Сварные конструкции: расчет и проектирование/ под ред. Г. А. Николаева. — М.: Высшая школа, 1990. — 446 с. 47

10. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Альбом /С.А. Куркин, В. М. Хохлов, А. М. Рыбачук. — М.: Машиностроение, 1989. — 282 с.

11. ГОСТ 2601–84. Сварка металлов. Термины и определения.

12. ГОСТ 2. 701−2008. ЕСКД. Схемы. Виды и типы.

Приложения

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой