Thiết kế phân xưởng sản xuất ống dẫn nước cao áp BTCT (thuyết minh + bản vẽ)

Đồ án Bê Tông Ximăng II

1

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

Chơng I: Giới thiệu chung
I.1 Mở đầu
Sau chiến tranh đất nớc chúng ta đã bắt tay ngay vào công cuộc xây
dựng đất nớc, xây dựng một nớc khang trang hơn, to đẹp hơn đàng hoàng
hơn, chính vì vậy ngành Xây Dựng nói chung và ngành Vật liệu Xây dựng nói
riêng đóng một vai trò rất quan trọng, là cơ sở cũng nh tiền đề xây dựng cơ sở
hạ tầng, giúp ổn định đất nớc và tạo điều kiện để đất nớc thoát ra cảnh đói
nghèo, lạc hậu.
Nhìn lại những năm đổi mới, ngành chúng ta đóng vai trò quan trọng, từ
sự phát triển của ngành Vật liệu Xi Măng, thì ngành công nghệ bê tông cũng
kịp thời phát triển theo, cũng đã dần chở thành một ngành độc lập và không
ngừng mở rộng lĩnh vực nghiên cứu của ngành, nhiệm vụ chính của ngành là
nghiên cứu tạo và ra những cấu kiện bê tông đúc sẵn phục vụ các công trình
đang thi công, nhằm đẩy nhanh quá trình thi công sớm đa công trình đi vào
sử dụng.
Nhận thấy điều đó, những ngời trong ngành chúng ta ngày một mở rộng
ngành và nghiên cứu kết cấu,để sảm xuất ra nhiều cấu kiện bê tông, đa dạng
phong phú về chủng loại sản phẩm, rất tiện lợi, rút ngẫn thời gian cho các
công trình đang thi công, phù hợp với các công trình xây dựng.
Chúng em cũng là một thành viên trong ngành, cũng rất mong ngành
của ta ngày càng mang tầm quan trọng hơn, đóng góp hữu ích trong công
cuộc xây dựng và bảo vệ đất nớc, sau đây với nhiệm vụ đợc giao em cũng xin
đi sâu vào thiết kế dây chuyền để sản xuất một trong các cấu kiện đó, đó là
cấu kiện ống dẫn nớc cao áp với nhiệm vụ cụ thể nh sau Thiết kế phân xởng
thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m, công nghệ 3 giai đoạn

công suất 10.000m3/năm.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Thiện Ruệ đã tận tình
giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án này!.
I.2 Địa điểm xây dựng nhà máy
Nhà máy đợc thiết kế xây dựng tại Thành phố Hải Dơng nằm bên cạnh
đờng Quốc Lộ 5, cách trung tâm thành phố 5 km về phía tây. Đây là vị trí hết
sức thuận lợi cho việc cung cấp nguyên vật liệu cũng nh tiêu thụ sản phẩm
bằng cả đờng sắt và việc vận chuyển bằng ôtô chủ yếu ở các tỉnh ,thành nh Hà
Nội, Hải Phòng,Quảng Ninh, Bắc Ninh,Hng Yên, Bắc Giang. Đồng thời nhà
máy không nằm trong phạm vi trung tâm thành phố nên việc sản xuất, vận
chuyển ít ảnh hởng đến vệ sinh môi trờng, giao thông đi lại của dân c.
I.3 Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy
Đá Dăm:
Đá dăm đợc lấy từ Chí Linh Hải Dơng với khoảng cách vận chuyển là 20
km, đá dăm đợc vận chuyển bằng ôtô ben, ôtô tự đổ có gắn rơmoóc
Cát vàng:
Nguồn cung cấp là cát vàng Sông Hồng, đợc vận chuyển về từ bãi cát
đã khai thác với khoảng cách vận chuyển 60 km, cát đợc chở trên các ôtô tự
đổ có gắn rơmoóc.
Ximăng:
Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Hoàng Thạch Hải Dơng.
Ximăng đợc vận chuyển về nhà máy bằng các ôtô có gắn Stéc chuyên dụng.
Khoảng cách vận chuyển là 30 km .

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


2

Đồ án Bê Tông Ximăng II
Sắt thép:

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

Nguồn cung cấp là thép đợc mua về từ nhà máy gang thép Thái Nguyên
. Sắt thép đợc vận chuyển theo đờng bộ bằng ôtô với khoảng cách vận chuyển
là 120 km.
I.4 Sản phẩm của nhà máy và công nghệ sản xuất
I.4.1 Sản phẩm nhà máy chế tạo
Hiện nay ống dẫn nớc cao áp bằng bê tông cốt thép đang đợc dùng phổ
biến vì chúng có nhiều u điểm hơn hẳn so với các loại ống dẫn nớc bằng gang,
thép hoặc ximăng amiăng tiêu biểu là chúng không bị han gỉ hay làm ô nhiễm
nguồn nớc cũng nh ô nhiễm môi trờng.
Các sản phẩm mà nhà máy chế tạo là các ống có đờng kính D500, D700,
D1000.có hình dạng và thống kê chi tiết các kích thớc nh sau.
Loại ống
C500
C700
C1000

D1

1
2
3

L2

12

12

m3
0,56
0,82
1,32

L
5000
5000
5000

Thế tích
D0
D1
500
610
700
810
1000 1210

D2
720
920
1320

L1
510
510

510

L2
310
310
310

D2

TT

L1

L
Số
lợng thép đợc thống kê của mỗi một sản phẩm theo bản sau.
Đờng Chiều
Tổng
Tổng
Kí
kính
dài
1
chiều
Hình
dáng
Số
trọng
lLoại
hiệu

của
thanh
dài
loại
thanh thanh
thanh
ợng của
ống
thanh củathép
thép
thép
thép
thép
thép
thép
(kG)
(mm) (mm)
(m)
1
5
5440
20
108,8
16,93
D500
2
3
581607
1
581,6

32,57
1
5
5440
20
108,8
16,93
D700
2
3
739890
1
739,89
66,59
1
8
5440
22
119,68
46,92
D1000
2
4
732960
1
732,96
71,84

Công suất 10.000 m3/năm vậy các sản phẩm đợc phâm chia để chế chế
tạo nh sau. ở đây sản phẩm chế tạo đợc chọn tỉ lệ để sản xuất, trong trờng hợp

nhà máy có đơn đặt hàng loại sản phẩm thì tỷ lệ sản phẩm đợc chế tạo này có
thể thay đổi.
+ 30% là ống cống D 500 chiếm
3000 m3 bêtông/năm
+ 30% là ống cống D 700 chiếm
3000 m3 bêtông/năm
+ 40% là ống cống D1000 chiếm
4000 m3 bêtông/năm
Số sản phẩm chế tạo đợc của mỗi loại ống cống là:

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


3

Đồ án Bê Tông Ximăng II

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

3000
= 5360
0,56
3000
= 3660
+ Với D700 là n2 =
0,82
4000
= 3030
+ Với D1000 là n3 =

1,32

+ Với D500 là

n1 =

Lợng dùng bê tông cho năm, ngày, ca giờ

STT Số sản phẩm lợng BT cho 1 SP Năm (m3) Ngày
(m3)
1
3560
0,56
1994
6,804
2
3660
0,82
3001
10,24
3
3030
1,32
4000
13,65
4
10250
2,7
8994
30,7

(Sản phẩm).
(Sản phẩm).
(Sản phẩm).
Ca
(m3)
3,402
5,122
6,825
15,35

Giờ
(m3)
0,43
0,64
0,85
1,92

I.4.2 Phơng pháp công nghệ
Quá trình chế tạo ống dẫn nớc cao áp theo công nghệ ba giai đoạn bắt
đầu từ khâu chuẩn bị khuôn, khi tổ hợp khuôn ta lắp các bộ phận tạo loa và tạo
đuôi ống, các bộ phận này đợc liên kết với vành tựa để căng cốt thép dọc tạo
ứng suất trớc cho cốt dọc. Sau khi tổ hợp, căng và neo cốt thép; khuôn đợc cẩu
lên máy quay li tâm và mở máy. Hỗn hợp bê tông đựơc đa vào khuôn đang
quay chậm nhờ cấp liệu băng tải tự hành. Sau khi dàn đều lớp bê tông thứ
nhất, cấp liệu đợc lùi về vị trí ban đầu và bắt đầu tăng tốc độ quay khuôn để
lèn chặt hỗn hợp bê tông. Tiếp đến là đổ và lèn chặt lớp thứ hai, thứ ba cũng
tiến hành tơng tự. Sau đó khuôn và lõi ống vừa tạo hình đợc cẩu đến thiết bị lật
và nó đợc lật ra t thế thẳng đứng và bố trí vào khu vực gia công nhiệt.
Sau khi bê tông đạt cờng độ buông lực căng cốt thép, ta cẩu khuôn và

lõi ống đến vị trí tháo khuôn. ở đây trớc hết thực hiện buông đều đặn và từ từ
cốt thép dọc ứng suất trớc lên bề mặt bê tông, cắt cốt thép ở hai đầu khuôn và
tiến hành tháo khuôn. Lõi ống đợc đa vào bể nớc ấm 40500c để cho bê tông
tiếp tục đợc cứng rắn ở điều kiện thuận lợi từ 12 ngày đêm. Trớc khi lấy ra
khỏi bể nớc ta phải làm sạch lớp cặn bẩn hấp thụ lên các bề mặt lõi, rồi cẩu nó
ra khỏi bể, đa sang máy cuốn cốt thép vòng ứng suất trớc. Cốt vòng đợc tạo
ứng suất trớc nhờ đốt nóng bằng điện ở nhiệt độ 3503800c trong thời gian
3050 giây. Đầu mối của sợi thép đợc định vị vào phía đầu không có loa của
ống ở vị trí cách đầu mút 10cm.

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


Đồ án Bê Tông Ximăng II

4

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

Sơ đồ dây chuền công nghệ của phân xởng thép và tạo hình

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


5

Đồ án Bê Tông Ximăng II

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

kho thép
phân x ởng thép

thép 5

thép 8

thép 3,4

uống thép

uống thép

uống thép

cắt đúng kích th ớc

do cắt thép

máy cuốn thép vòng

tạo lớp bảo vệ

do cắt thép

bể n ớc nóng

tạo màng thuỷ tinh

lõi ống

tĩnh dịnh

tổ hợp khuôn
căng neo thép dọc

tháo khuôn

băng tải tự hành

bệ quay li tâm

buông cốt thép dọc

phân x ởng bê tông

Thiết bị lật

gia công nhiệt

gia công nhiệt
bãi sản phẩm

tiêu thụ

Sau khi cuốn cốt vòng ứng suất trớc, lõi ống đợc cẩu đến vị trí tạo lớp
vữa bảo vệ là hỗn hợp vữa ximăngcát với cấp phối 1:2,5 theo khối lợng và
tỷ lệ N/X=0,32. Lớp vữa bảo vệ đồng đều dày từ 2025cm. ống với lớp vữa

bảo vệ cốt thép vừa tạo đợc đa sang vị trí tĩnh định. Để tránh các vết nứt co

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


6
Đồ án Bê Tông Ximăng II
Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1
ngót cho lớp vữa bảo vệ ta phủ lên nó một lớp màng dung dịch thuỷ tinh lỏng
10% sau khoảng 1 giờ, khi lớp thuỷ tinh lỏng se lại, dùng bao tải ẩm phủ lên
ống và thờng xuyên làm ẩm trong 4h tiếp theo. ống sau khi tĩnh định đợc đa
vào bể gia công nhiệt cho lớp bảo vệ trong khoảng 4,5 h ở nhiệt độ từ 60
700c.
Tại nhà máy chúng ta chế tạo ống dẫn nớc cao áp theo công nghệ ba
giai đoạn. Các ống dẫn nớc này có khả năng làm việc dới áp lực trung bình và
áp lực cao, sản phẩm ống có hai loại đờng kính trong là: = 500 mm, =
700 mm, = 1000 mm thành ống có lớp bê tông bề dày =85 mm, trong có
đặt cốt thép dọc ứng suất trớc, tiếp theo là lớp cốt thép vòng cũng tạo ứng suất
trớc, ngoài cùng là lớp vữa bảo vệ cốt thép vòng dày =25mm, chiều dài ống L
= 5m, công suất sản xuất là: 10000 m3bê tông/năm.
I.5 Yêu cầu đối với nguyên vật liệu dùng để sản xuất các sản phẩm
I.5.1 Yêu cầu đối với vật liệu
Ximăng :
Đợc dùng là ximăng poóclăng rắn nhanh mác không thấp hơn mác bê tông,
mác 500. Ximăng này ngoài các yêu cầu đã quy định nh đối với xi măng thờng còn phải thoả mãn các điều kiện bổ sung sau : Hàm lợng khoáng C3A
không đợc quá 6%, lợng nớc tiêu chuẩn của hồ ximăng không quá 26%.Chi
phí xi măng cho 1 m3 bê tông từ 550 đến 600 kg.C3A
Tính chất của xi măng sử dụng:
Nguồn Gốc

HoàngThạch
Hải Dơng

Loại

PC50

Khối lợng
thể tích

Khối lợng
riêng

Hàm lợng
C3A

Nớc tiêu
chuẩn
hồ XM

kg/m3

kg/m3

%

%

1200

3100

< 6%

< 26%

Đá Dăm :
Cốt liệu lớn là đá dăm có chất lợng tốt, đá dăm có Dmax = 20 mm. Đá
dăm phải đợc thí nghiệm về độ ép vỡ ( E V). Đá dăm từ đá gốc có cờng độ cao,
yêu cầu có độ ép vỡ Ev8. Chỉ tiêu này đợc xác định dựa theo tỉ lệ vỡ vụn của
đá dăm chứa trong ống trụ thép dới tác dụng của tải trọng nhất định và đợc
tính theo công thức sau:
Nd =

m1 m2
ì 100
m1

m1 : Khối lợng mẫu bỏ vào xilanh
(g)
m2 : Khối lợng mẫu còn sót lại trên sàng
(g)
Quy định về hình dáng:
Hạt tròn và ô van có khả năng chịu lực lớn, còn hạt thỏi và dẹt khả năng
chịu lực kém. Do vậy yêu cầu hàm lợng các loại hạt dẹt hay thỏi trong đá dăm
không đợc vợt quá 15% theo khối lợng . Ngoài ra các loại hạt yếu bao gồm
các loại hạt dòn, hạt dễ phong hóa cũng có tác dụng làm giảm đáng kể cờng
độ của bê tông. Vì vậy hàm lợng của các hạt này cũng không đợc lớn hơn
10% theo trọng lợng.
Hàm lợng tạp chất sét, phù sa trong đá dăm quy định không quá 1%,

hàm lợng hợp chất lu huỳnh (SO3) không quá 0,5% theo khối lợng. Đá dăm

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


7
Đồ án Bê Tông Ximăng II
Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1
yêu cầu phải có đờng tích luỹ cấp hạt không vợt ra ngoài miềm giới hạn đợc
xác định theo quy phạm sau.
Kích thớc
hốc sàng

Dmin

Dmax + Dmin
2

Dmax

1,25Dmax

Lợng sót tích luỹ
theo % khối lợng

90100

4070

010

0

0
20
40

Những tính
của nguyên
dăm:

60

chất
liệu đá

Dmax
80

Khối l- Khối l- Hàm l- Lợng Độ nén Hàm lợng thể
ợng
ợng
hạt
dập Ev
ợng
Nguồn gốc
tích
riêng bùn sét dẹt,thỏi
SO3

100
3
3
mm
%Dmax % 1,25Dmax
%
%
Dmin Kg/m
Dmin +Kg/m
Dmax
10
1,470 22,700 < 0,78
< 15
8
Chí Linh
< 0,5
Hải Dơng
Cốt liệu Cát
Để chế tạo bê tông ta sử dụng cát vàng thuộc họ cát khô có 01500
kg/m3. Loại cát này thờng đợc sử dụng để chế tạo bê tông mác cao. Thành
phần hoá học chủ yếu của loại cát này là SiO 2. Yêu cầu cát phải sạch, không
lẫn tạp chất có hại. Tạp chất có hại trong cát chủ yếu là các loại mica, các
hợp chất của lu huỳnh, các tạp chất hữu cơ và bụi sét.
Mica có cờng độ bản thân bé, ở dạng phiến mỏng, lực dính với xi măng
rất yếu. Mica lại dễ phong hoá, nên làm giảm cờng độ và tính bền vững của bê
tông , vì thế lợng mica không đợc quá 0,5%.
Các hợp chất lu huỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với xi măng ,
nên lợng của nó trong cát tính quy ra SO3 không quá 1%. Tạp chất hữu cơ là
xác động vật và thực vật mục nát lẫn trong cát, làm giảm lực dính kết giữa cát
và xi măng, ảnh hởng đến cờng độ, mặt khác có thể tạo nên axít hữu cơ gây

tác dụng xâm thực đến xi măng làm giảm cờng độ của xi măng trên 25%. Nếu
cát có chứa nhiều tạp chất hữu cơ thì có thể rửa bằng nớc sạch. Bụi sét là
những hạt bé hơn 0,15 mm, chúng bao bọc quanh hạt cát, cản trở sự dính kết
giữa cát và xi măng , làm giảm cờng độ và ảnh hởng đến tính chống thấm của
bêtông . Quy phạm quy định không quá 5%,

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


8

Đồ án Bê Tông Ximăng II
Kích thớc mắt
sàng, mm

5

2,5

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1
1,25

0,63

0,315

0,15

Lợng cát

70
85
0
0
20
15
45
35
70
tích luỹ, Ai%
90
100
Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nớc của cát, đặc tính của cát là thể tích
thay đổi theo độ ẩm, thể tích lớn nhất khi có độ ẩm khoảng 4 7% .Thành
phần hạt của cốt liệu nhỏ đảm bảo nằm trong vùng quy phạm, quy phạm này
áp dụng cho cát chế tạo bê tông nặng, đây cũng là loại bê tông nhà máy của
chúng ta sản xuất nên ta có thể áp dụng quy phạm này. Sau đây là bảng quy
phạm của cát mà loại cát nhà máy nhập về phải nằm trong vùng quy phạm này

0
20

Tính
liệu

40

chất

60

Loại

Nguồn
Gốc 80

Khối l- Khối lợng
ợng
riêng
thể
tích
Kg/m3 Kg/m3

Cát
2,650 1,600
Sông 100
vàng
Hồng 0,15 0,3150,63 1,25

Độ
rỗng

Môdun
độ lớn

%
43,59

2,5

2ữ5

Hàm
Lợng
mica

của nguyên
cát:
Hàm
Độ
Lợng
ẩm
SO3

%

%

< 0,5

<1

5

%
47

Nớc nhào trộn:
Để chế tạo hổn hợp bê tông phải sử dụng loại nớc sạch đợc sử dụng
trong sinh hoạt, không nên sử dụng các loại nớc ao, hồ, cống rãnh, các loại nớc công nghiệp. Nớc không đợc chứa các loại muối, axít, các chất hữu cơ cao
hơn lợng cho phép cụ thể: Tổng số các loại muối có trong nớc không lớn hơn

5000mg/l. Trong đó các loại muối sunfat không lớn hơn 2700mg/l, lợng ngậm
axit pH>4. Để đảm bảo chất lợng nh trên nhà máy phải có trạm bơm lọc và bể
chứa riêng đợc sự kiểm tra của phòng thí nghiệm .
I.5.2 Đối với hỗn hợp bê tông dùng cho chế tạo ống cao áp
Hỗn hợp bê tông đợc chế tạo tại nhà máy đòi hỏi phải đảm bảo đúng và
đủ theo thành phần cấp phối đã thiết kế, phải đạt đợc tính đồng nhất không
phân tầng tách nớc, tách vữa, đạt đợc độ sụt (tính công tác) yêu cầu cho từng
loại hỗn hợp bê tông để chế tạo các sản phẩm tại nhà máy. Có mác thiết kế lớn
hơn 450 (Rb450daN/cm2), độ sụt của hỗn hợp bê tông đạt SN = 6 7 cm.

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


Đồ án Bê Tông Ximăng II

9

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

Chơng II: Quỹ thời gian của nhà máy
II.1 Quỹ thời gian làm việc của phân xởng thép
+Đối với phân xởng thép.
Số ngày trong năm.
: 365 ngày
Số ngày nghỉ chủ nhật
: 52 ngày
Số ngày nghỉ lễ tết
: 10 ngày
Số ngày nghỉ bảo dỡng, sửa chữa

: 10 ngày
+Từ đó ta có số ngày làm việc thực tế trong năm :
N = 365 ( 52 + 10 +10) = 293 ngày
Số ca sản xuất trong một ngày : 1
ca/ngày
Số ca sản xuất trong một năm : 1 ì 293 = 293
ca/năm
Số giờ sản xuất trong ca
:8
giờ/ca
Số giờ sản xuất trong một năm : 293 ì 8 = 2574 giờ/năm
II.2 Quỹ thời gian làm việc của phân xởng tạo hình
+ Đối với phân xởng tạo hình
Số ngày trong năm.
: 365 ngày
Số ngày nghỉ chủ nhật
: 52 ngày
Số ngày nghỉ lễ tết
: 10 ngày
Số ngày nghỉ bảo dỡng, sửa chữa
: 10 ngày
Từ đó ta có số ngày làm việc thực tế trong năm
N = 365 ( 52 + 10 +10) = 293
Số ca sản xuất trong một ngày : 2
Số ca sản xuất trong một năm : 2 ì 293 = 586
Số giờ sản xuất trong ca
:8
Số giờ sản xuất trong một năm : 586 ì 8 = 4408

ngày

ca/ngày
ca/năm
giờ/ca
giờ/năm

Chơng III: Thiết kế phân xởng thép
III Thiết kế kho thép và phân xởng thép
Với nhà máy của ta thiết kế thì sản phẩm chính là ống dẫn nớc cao áp .
Để chế tạo các linh kiện cốt thép trong nhà máy ta dùng dây chuyến công
nghệ có mức độ cơ giới hoá và tự động hoá cao, kết hợp với một số khâu thủ
công. Tuỳ từng khối lợng sản xuất và số loại sản phẩm mà trên tuyến dây
truyền chế tạo các linh kiện cốt thép có các công đoạn sau : Nắn thẳng, cắt,
uốn, hàn lới và khung phẳng, chế tạo các chi tiết chờ, hoàn chỉnh linh kiện cốt
thép. Việc chế tạo các linh kiện cốt thép rất quan trọng, nó phải thoả mãn các
yêu cầu chĩnh xác về kích thớc, hình dáng, phải đảm bảo không bị biến dạng
trong quá trình vận chuyển và tạo hình, vị trí của các chi tiết chờ và các chi
tiết móc cẩu phải đợc chính xác.
Kho thép và phân xởng thép đợc lối liền nhau, các loại thép đợc mua từ
nhà máy thép Thái Nguyên đợc vận chuyển bằng ôtô về kho nhà máy, thép đợc vận chuyển vào kho bằng cần trục của phân xởng thép, ở đây thép đợc dự
trữ và đợc cấp cho phân xởng thép cũng bằng chính cần trục của phân xởng
thép. Thép lấy từ kho thép và ở phân xởng thép chúng đợc gia công, gia cờng,
uốn nắn thép và đợc cắt theo kích thớc yêu cầu của cấu kiện đề ra. Sau khi

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


10
Đồ án Bê Tông Ximăng II
Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

thép 5,8 chúng đã đợc cắt, cốt thép đợc vận chuyển tới khu vực tổ hợp khuôn,
ở đây cốt thép đợc neo căng thép
Thép 3,4 đơc gia cờng cùng với giai tạo cốt vòng cho cấu kiện, vầ đợc
bố chí tại gần phân xởng tạo hình sản phẩm ở giai đoạn 3.
Lợng dùng thép cho phân xởng thép và tạo hình trong một năm đợc
thống kê chi tiết cha kể đến hao hụt trong bảng sau.
TT Loại thép
1
8
2
5
3
4
4
1 3
5
2 3
6


Số thanh Thép
66660
360800
3030
5360
3660
439510

Năm(kg)
142167,6

305417,2
226765,2
174575,2
243719,4
1092645

Ngày(kg) ca(kg)
485,2
485,2
1042
1042
773,9
773,9
595,8
595,8
831,8
831,8
3729
3729

giờ(kg)
60,65
130,3
96,74
74,48
104
466,1

Lợng dùng cốt thép cho phân xởng thép và tạo hình kể đến hao hụt
đợc tính theo bản sau. với lợng hao hụt của mỗi loại thép lấy h = 1%

TT Loại thép
1
8
2
5
3
4
4
1 3
5
2 3
6


Số thanh Thép
66660
360800
3030
5360
3660
439510

Năm(kg)
143589,3
308471,4
229032,9
176321
246156,6
1103571

Ngày(kg) ca(kg)
490,1
490,1
1053
1053
781,7
781,7
601,8
601,8
840,1
840,1
3766
3766

giờ(kg)
61,26
131,6
97,71
75,22
105
470,8

III.1 Diện tích kho thép
Phân xởng thép thờng nối liền với kho thép, ta phải tính toán diện tích
kho thép chứa, và dự chữ thép. Phục vụ cho quá trình cấp thép cho phân xởng
thép.phục vụ tiến độ thi công chung của toàn bộ phân xởng tạo hình của nhà
máy
Fk =

Qt ì t ì k

nì p

Trong đó:
Qt Lợng cốt thép cần gia công trong 1 năm của phân xởng. T/n
t Thời gian dự trữ cốt thép trong kho, t =7 30 ngày, lấy t =20 (ngày)
k Hệ số tính đến lối đi lại trong kho thép
k =2,5
n Số ngày làm việc của phân xởng thép
n =293(ngày)
p Mật độ xếp cốt thép trong kho p = 3,2 đối với thép cuộn
Ft =

1103,571 ì 20 ì 2,5
= 58,85
293 ì 3,2

m2

III.2 Diện tích của phân xởng thép

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


11
Đồ án Bê Tông Ximăng II
Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1
Diện tích phân xởng thép cần phải đảm bảo hợp lí để đặt các thiết bị gia
công, cắt thép và tạo cốt thép. Hơn thế phải đảm bảo tính hiệu quả và kinh tế,
thuận lợi cho quá trình gia công và di chuyển trong quá trình làm việc.

Diện tích phân xởng thép đợc tính theo công thức sau
F pxt =

Qt
q

Trong đó:
Qt Lợng cốt thép cần gia công trong 1 năm của phân xởng. T/n
q Suất sản lợng cốt thép trên 1m2 diện tích phân xởng T/m2. chọn q
theo kinh nghiệm lấy q = 3 tấn/năm
F pxt =

Qt 1103,571
=
= 368 m2
q
3

III.3 Tính toán lựa chọn trang thiết bị vận chuyển, gia công, cắt thép
trong kho và phân xởng thép.
III.3.1 Phơng tiện bốc dỡ cốt thép vào kho
Ta có lợng thép cần bốc dỡ vào kho nh sau :
TT Loại thép Số thanh Thép
Năm(kg)
Ngày(kg) Ca(kg) Giờ(kg)
1
8
66660
143589,3
490,1

490,1
61,26
2
5
360800
308471,4
1053
1053
131,6
3
4
3030
229032,9
781,7
781,7
97,71
4
1 3
5360
176321
601,8
601,8
75,22
5
2 3
3660
246156,6
840,1
840,1
105

6
439510
1103571
3766
3766
470,8

Sử dụng cầu trục có đặc tính kỹ thuật nh sau :
+Sức nâng
: 2 Tấn
+Khẩu độ
: 11,5 m
+Tốc độ di chuyển cầu trục
: 18m/phút .
+Tốc độ di chuyển xe con
: 20m/phút.
+Tốc độ nâng vật
: 8m/phút.
+Tốc độ hạ vật
: 1,4m/phút.
+Công suất động cơ
: 5,1 kW.
Nh vậy ta có số lần bốc dỡ cốt thép vào kho :
+Thép cuộn có đờng kính
: d = 2m
+Trọng lợng một cuộn
: 500 kg
Mỗi lần cầu trục cẩu một cuộn
Số lần phải đa thép cuộn vào đúng vị trí trong một ngày là :
n=

3766
= 7,5
500

Lấy 8 lần
Thời gian một chu trình cẩu nh sau:
+Di chuyển cầu trục
: 1 phút
+Nâng móc cẩu
: 1 phút
+Di chuyển xe con
: 0,5 phút
+ổn định tháo móc
: 2,5 phút
+Thu móc về vị trí
: 1 phút
+Hạ móc cẩu, móc
: 2 phút
+Thời gian một lần cẩu là
: 8 phút
Tổng thời gian cần thiết để cẩu thép làm việc trong ngày :
Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


12
Đồ án Bê Tông Ximăng II
Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1
8 ì 8 = 64 phút/ngày = 1,07 giờ/ngày

Nh vậy ta chọn 1 cầu trục thực hiện công viêc bốc dỡ thép cốt thép
khoảng thời gian là 1,07 giờ/ca
III.3.2 Tính chọn máy tuốt, cắt cốt thép:
Máy tuốt thép
Tất cả các loại cốt thép trớc khi gia công đều phải qua khâu làm sạch
các chất gỉ sắt và các loại chất bẩn khác bằng máy tuốt. Muốn chọn máy tuốt
cốt thép và máy cắt cốt thép ta quy đổi cốt thép cần phẩi cắt trong một gìơ, ta
cần tính toán và thống kê số mét dài cốt thép cần tuốt trong một giờ.
Dựa vào bảng thống kê cốt thép ta xác định đợc số mét cốt thép cần cho
quá trình tạo hình trong một năm, một ngày, một ca, một giờ là.
Trong đó chỉ có thép 8, 5 là cần phải nắt cắt để phục vụ cho quá
trình căng cốt thép dọc. Vậy chiều dài cân cắt đợc quy đổi trong 1 giờ là L =
1002 m
Dựa vào yêu cầu năng suất tuốt thép nh vậy ta chọn 1 máy tuốt có
Các thông số kỹ thuật sau:
+Năng suất
: 1800m/h
+Công suất
: 3,5kw
+Thép cuộn có
= 4 12mm
T
T

Loại
thép

Số thanh
Thép

Chiều dài 1
thanh (m)

1
2
3
4
5




1
2

66660
360800
3030
5360
3660

5,44
5,44
73,3
58,16
73,99

8
5
4

3
3

+Kích thớc biên
+Đờng kính tang cuộn
+Trọng lợng máy
Máy nắn cắt liên hợp:

Năm
(m)

Ngày
(m)

366267,3 1250,1
1982,4 6765,8
1906,3
7976
1367,5 4467,2

Ca
(m)

Giờ
(m)

1250,1
6765,8
7976
4467,2

156,26
845,7
997
853,4

371523,5 20459 20459
2852
: DìRìC = 1050ì965ì1100.mm.
: 600 mm.
: 480kg.

Cốt thép sau khi đợc đa vào máy tuốt thép để làm sạch bụi, gỉ thì đợc đa
vào máy nắn ,cắt liên hợp để cắt thành các thanh có kích thớc theo đúng yêu
cầu
Bảng kế hoạch cốt thép cần cắt :
TT Loại thép Chiều dài 1 thanh
1
8
5440
2
5
5440
3
10880


Năm Ngày(m) Ca(m)
1250,1 1250,1
66660

360800 6765,8 6765,8
427460 8015,9
8016

Giờ(m)
156,26
845,7
1002

Từ bảng thống kê trên ta có tổng số mét thép cần cắt trong 1 giờ là: 1002 m/h.
Tổng số mét thép cần nắn và cắt trong một phút là:

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


13

Đồ án Bê Tông Ximăng II

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

1002
= 16,7
60
m/ph
Từ năng suất yêu cầu trên ta chọn hệ số sử dụng máy là: 0,85
Vậy ta có năng suất thực tế của máy cần chọn là:
7,85
L=

= 1 9,64
0,85
m/ph
Từ năng suất yêu cầu trên ta chọn 1 máy nắn ,cắt tự động AH 14. Có
các đặc tính kỹ thuật sau:
+Đờng kính sợi (mm)
: 3 14(mm)
+Chiều dài cắt tự động.
Min
: 314 (mm)
Max
: 7000 (mm)
+Tốc độ nắn cắt (m/ph) : 5,4 24(m/ph)
+Công suất động cơ
: 3,9kW
+Kích thớc biên
: D ì R ì C = 7310 ì 780 ì 1265(mm)
+Khối lợng máy
: 670kg
III.3.3 Cầu trục vận chuyển trong phân xởng thép
+Sử dụng cầu trục MK 2 có các đặc trng kỹ thuật nh sau :
+Tải trọng
: 2 Tấn
+Khẩu độ
: 11,5 m
+Tốc độ nâng vật
: 8 m/ph
+Tốc độ hạ vật
: 1,8 m/ph
+Chiều cao nâng vật

: 10 m
+Tốc độ di chuyển cầu trục khi không tải
: 120 m/ph
+Tốc độ di chuyển cầu trục khi có tải
: 80 m/ph
+Tốc độ di chuyển xe con
: 10 m/ph
+Chiều cao
: 880 mm
+Chiều rộng
:5m
+Trọng lợng chung
: 20 T
+Năng suất cầu trục
:1,6 T/h
Lợng cốt thép theo kế hoạch sản xuất ở trên là 470,8kg/h
Với lợng cốt thép này và năng suất cầu trục ở trên ta chọn một cầu trục
là thoả mãn năng suất yêu cầu
III.3.4 Máy tạo mũ thép
Thanh thép đợc tạo mũ một đầu, đầu còn lại đợc giữ và căng thép bằng
phơng pháp căng thép lồng, với thiết bị kích thuỷ lực
Thống kê số mũ thép đợc tạo trong một giờ làm việc và lựa chọn máy
tạo neo cốt thép thông qu bảng thống kê sau.
L=

TT
1
2

Loại thép Tổng số thanh Ngày(thanh)

Ca(thanh)
Giờ(thanh)
66660
227,5
227,5
28,44

360800
1231
1231
153,9

427460
1459
1459
182,4

Theo bảng kế hoạch trên ta có tổng số thanh ép là 183 thanh/h
Chọn máy ép đầu mũ kí hiệu 65960/l của Nga có đặc trng kỹ thuật nh sau :
+Năng suất ép
: 80 thanh/giờ
+Đặc tính máy ép
: có thể tạo hai đầu mũ ép một lúc

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


14

Đồ án Bê Tông Ximăng II

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

+ép mũ của các thanh cốt thép dài từ 5500 ữ 6570 mm
+Đờng kính
: 3ữ25 mm
+Công suất động cơ
: 60 kVA
+Lợng không khí tiêu tốn : 1,5 m3/h
+Lợng nớc để làm nguội máy : 1 m3/h
+Trọng lợng
: 2,4 tấn
Nh vậy ta chọn 3 máy là có thể đảm bảo năng suất cần ép
III.3.5 Xe vận chuyển thép từ nhà máy thép
Thép dùng cho xí nghiệp đợc lấy từ nhà máy gang thép Thái Nguyên
hoặc các đại lí lớn quanh vùng với khoảng cánh vận chuyển trung bình 70 km.
Chọn ô tô có các thông số giống xe chở cát,đá Khối lợng thép dùng cho một
ngày 3,766 tấn, vậy số chuyến cần cho một ngày là:
n=

m
q.k sd

Trong đó :
M
: khối lợng dùng cho một ngày
ksd
:hệ số chứa đầy
q

:sức chở của xe
n=

3,766
= 0,3
0,8 ì 17

(chuyến)

Chọn 1 chuyến
Chu kỳ chuyển động của xe :
T = T1 + T2 + T3
Trong đó :
T1 : Thời gian chạy trên đờng : 2,8 giờ
T2 :Thời gian bốc lên đổ xuống : T2 =15 phút =0,25 giờ
T3 : Thời gian làm các thủ tục xuất, nhập kho :30 phút =0,5 giờ
T = 2,8 + 0,25 + 0,5 =3,55 giờ
Phơng tiện vận chuyển chỉ làm việc 1 ca:8 giờ
Chọn 1 xe để vận chuyển thép từ nhà máy về phân xởng thép của nhà máy
ChơngIV Thiết kế phân xởng tạo hình
IV Giới thiệu phân xởng tạo hình
Phân xởng tạo hình có nhiệm vụ thợc hiện tất cả các công đoạn tạo hình
và gia công nhiệt, đến việc hoàn thiện các công đoạn cuối cho sản phẩm và kết
thúc đợc chuyển ra bãi sản phẩm.
Phân xởng tạo hình yêu cầu phải đảm bảo sao cho linh hoạt các công
đoạn không đợc chồng chéo nên nhau, các bớc công việc liên kết với nhau nhng không đợc phụ thuộc vào nhau.
Công việc của phân xởng tạo hình phai thực hiện đợc các việc sau.
+ Tạo hình các loại sản phẩm
+ Thực hiện tháo lắp tổ hợp khuôn
+ Gia công, tĩnh định sản phẩm

+ Hoàn thiện sản phẩn cho giai đoạn cuối
Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


15
Đồ án Bê Tông Ximăng II
Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1
Sau đây là bẳng thống kê các sản phẩm mà phân xởng phải thực hiện trong
năm, ngày, ca, giờ.
Loại SP
Năm (SP)
Ngày(SP)
Ca (SP)
Giờ (SP)
D500

5060

17,27

8,63

1,08

D700

3660

12,49

6,25

0,78

D1000

3030

10,34

5,17

0,65

IV.1 Các bớc tiến hành sản xuất
Các bớc thực hiện sản xuất đợc thực hiện theo các nhóm công việc sau :
Nhóm 1 : Nhóm tạo hình
+ Cấp bê tông lần 1
: 5 phút
+ Cấp bê tông lần 2
: 5 phút
+ Quay li tâm lèn chặt
: 20 phút
Tổng thời gian là 30 phút
Nhóm 2 : Nhóm tĩnh định và gia công phần lõi
+ Tĩnh định phần lõi ống
: 1,5 giờ
+ Gia công nhiệt phần lõi ống
: 8,5 giờ

Tổng thời gian là
: 9,5 giờ
Nhóm 3 : Nhóm tạo tổ hợp tạo khuôn và neo cốt thép
+ Buông cốt thép
: 10 phút
+ Tháo khuôn
: 5 phút
+ Chuẩn bị khuôn và lau khuôn
: 15 phút
+ Tổ hợp khuôn, lắp khuôn
: 10 phút
+ Tạo cốt, căng cốt thép ứng suất trớc : 20 phút
Tổng thời gian là 60 phút
Nhóm 4 : Nhóm tạo cốt vòng và lớp bảo vệ
+ Tạo cốt thép vòng cho sản phẩm
: 10 phút
+ Tạo lớp bảo vệ cho sản phẩm
: 10 phút
Tổng thời gian là 20 phút
Nhóm 5 : Nhóm tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ
+ Tạo màng thuỷ tinh
: 20 phút
+ Tĩnh định lần 2
: 1,5 giờ
+ Gia công nhiệt
: 4,5 giờ
Tổng thời gian là
:380 phút
IV.2 Xác định số vị trí cho nhóm sản xuất
IV.2.1 Vị trí tạo hình

Ta có công thức để tính toán vị trí tạo hình nh sau :
N=

tti
yc

Trong đó
tti : Tổng thời gian thao tác nhóm công nghệ của sản phẩm thứ i
yc: Nhịp điệu sản xuất sản của tuyến công nghệ tạo hình sản phẩm
yc =

T
Q

T = 60 phút
Q : Là số sản phẩm sản xuất trong 1giờ

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


16

Đồ án Bê Tông Ximăng II

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

Tổng thời gian thao tác tại vị trí tạo hình là: tti =30 phút
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :

yc =

tti T 60
= =
= 55,56
yc Q 1,08

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tạo hình là :
N=

30
= 0,54
55,56

Chọn 1 vị trí tạo hình.
+ Với ống cao áp 700 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T
60
= =
= 76,92
yc Q 0,78

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tạo hình là :

N=

30
= 0,39
76,92

Chọn 1 vị trí tạo hình.
+ Với ống cao áp 1000 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T
60
= =
= 107,14
yc Q 0,56

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tạo hình là :
N=

30
= 0,28
107,14

Chọn 1 vị trí tạo hình.
Nh vậy có tổng số 3 vị trí tạo hình cho 3 sản phẩm khác nhau.
IV.2.2 Vị trí tĩnh định và gia công phần lõi ống
Tổng thời gian công tác tại vị trí tĩnh định và gia công lõi ống là :

tti=9,5 (giờ) =570 (phút)
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T 60
= =
= 55,56
yc Q 1,08

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tĩnh định và gia công nhiệt là :
N=

570
= 10,25
55,56

Chọn 11 vị tĩnh định và gia công nhiệt cho lõi ống loại D500
+ Với ống cao áp 700 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T
60
= =
= 76,92
yc Q 0,78

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tĩnh định và gia công nhiệt là :

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


17

Đồ án Bê Tông Ximăng II
N=

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

570
= 7,4
76,92

Chọn 8 vị trí tĩnh định và gia công nhiệt cho lõi ống loại D500
+ Với ống cao áp 1000 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T
60
= =
= 107,14
yc Q 0,56

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tĩnh định và gia công nhiệt là :
N=

570
= 5,32
107,14

Chọn 6 vị tĩnh định và gia công nhiệt cho lõi ống loại D500
Nh vậy có tổng số 25 vị trí tạo hình cho 3 sản phẩm khác nhau.
IV.2.3 Nhóm tổ hợp tạo khuôn và neo cốt thép
Tổng thời gian công tác tại vị trí Nhóm tạo tổ hợp tạo khuôn và neo cốt
thép là : tti= 60 (phút)
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T 60
= =
= 55,56
yc Q 1,08

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tổ hợp khuôn và neo cốt thép
N=

60
= 1,07

55,56

Chọn 2 vị trí tổ hợp tạo khuôn và neo cốt thép ống loại D500
+ Với ống cao áp 700 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T
60
= =
= 76,92
yc Q 0,78

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tổ hợp khuôn và neo cốt thép
N=

60
= 0,78
76,92

Chọn 1 vị trí tổ hợp khuôn và neo cốt thép ống loại D700
+ Với ống cao áp 1000 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T 60
= =
= 107,14

yc Q 0,56

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tổ hợp khuôn và neo cốt thép
N=

60
= 0,56
107,14

Chọn 1 vị tĩnh định và gia công nhiệt cho lõi ống loại D1000
Nh vậy có tổng số 4 vị trí tổ hợp khuôn và neo cốt thép cho 3 loại sản phẩm
IV.2.4 Nhóm tạo cốt vòng và lớp bảo vệ
Tổng thời gian công tác tại vị trí Nhóm tạo tổ hợp tạo khuôn và neo cốt
thép là : tti= 20 (phút)
+ Với ống cao áp 500 ta có :

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


18

Đồ án Bê Tông Ximăng II
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

tti T 60
= =
= 55,56
yc Q 1,08

Nh vậy ta có số vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ

( phút/1sản phẩm )

20
= 0,36
55,56

N=

Chọn 1 vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ ống loại D500
+ Với ống cao áp 700 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T 60
= =
= 76,92
yc Q 0,78

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ
N=

20
= 0,26
76,92

Chọn 1 vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ ống loại D7000
+ Với ống cao áp 1000 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T 60
= =
= 107,14
yc Q 0,56

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ
N=

20
= 0,19
107,14

Chọn 1 vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ ống loại D1000
Nh vậy có tổng số 3 vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ cho 3 loại sản phẩm
IV.2.5 Nhóm tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ
Tổng thời gian công tác tại vị trí nhóm tĩnh định và gia công nhiệt phần
lớp bảo vệ là : tti= 380 (phút)
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :

yc =

tti T 60
= =
= 55,56
yc Q 1,08

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ
N=

380
= 6,8
55,56

Chọn 7 vị trí tạo cốt vòng và lớp bảo vệ ống loại D500
+ Với ống cao áp 700 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :
yc =

tti T
60
= =
= 76,92
yc Q 0,78

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số vị trí tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ

N=

380
= 4,94
76,92

Chọn 5 vị tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ ống loại D7000
+ Với ống cao áp 1000 ta có :
Nhịp điệu sản xuất :

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


19

Đồ án Bê Tông Ximăng II
yc =

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

tti T 60
= =
= 107,14
yc Q 0,56

( phút/1sản phẩm )

Nh vậy ta có số tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ
N=

380
= 3,56
107,14

Chọn 4 vị trí tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ ống loại D1000
Nh vậy có tổng số 16 tĩnh định và gia công nhiệt phần lớp bảo vệ cho 3
loại sản phẩm
IV.3 Xác định số khuôn và thời gian quay vòng khuôn
Khuôn đợc là từ vật liệu thép, khuôn đợc thiết kế theo nhiều môđun,
thân khuôn đợc ghép từ 2 nửa bán trụ, các phần loa đợc làm thành một môđun.
Các khuôn nay đợc ghép lại bằng các bulông vít,
Khuôn có đờng kính trong bằng kích thớc ngoài của sản phẩm
Trên thân của khuôn có các sống ngang dọc, tạo đợc đọ cứng cho
khuônc, các môđun ghép lại thành khuôn đảm bảo phải kín khít, dễ thực hiện
các bớc lắp ghép, dễ tháo, trên thân của khuôn có các móc để phục vụ cho quá
trình vận chuyển khuôn, cũng nh là vậ chuyển sau công tác tạo hình và gia
công nhiệt
Thời gian quay vòng khuôn là thời gian tính từ khâu khuông đợc làm
sạch, lau dầu, tổ hợp khuôn cho đến quá trình tháo khuôn theo sơ đồ công
nghệ đã nói nh trên.
Thời gian quay vòng khuôn là :TQVi=11 (giờ)=660 (phút)
IV.3.1 Tính toán chọn thiết bị
+ Khuôn sản phẩm :
Tính toán số khuôn theo công thức sau :
nK =

Ti qvk
ì k dt
ni

Tiqvk
: Thời gian quay vòng khuôn
yc
: Nhịp điệu sản xuất
kdt
:Hệ số dự trữ kể đến sự cần thiết phải chỉnh sửa khuôn
trong quá trình sử dụng
kdt = 1,15
+ Với ống cao áp 500 ta có :
Nhịp điệu sản xuất yc = 55,56 phút/1sản phẩm
Thời gian quay vòng khuôn T1qvk = 660 phút
Từ đó tính đợc số khuôn là :
nk =

660
ì 1,15 = 13,7
55,56

chiếc

Chọn 14 khuôn
+ Với ống cao áp 700 ta có :
Nhịp điệu sản xuất yc = 76,92 phút/1sản phẩm
Thời gian quay vòng khuôn T2qvk = 660 phút
Từ đó tính đợc số khuôn là :
nk =

660
ì 1,15 = 9,7

77,92

chiếc

Chọn 10 khuôn
+ Với ống cao áp 1000 ta có :
Nhịp điệu sản xuất yc = 107,14 phút/1sản phẩm

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


20
Đồ án Bê Tông Ximăng II
Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1
Thời gian quay vòng khuôn T2qvk = 706 phút
Từ đó tính đợc số khuôn là :
nk =

660
ì 1,15 = 7,1
107,14

chiếc

Chọn 8 khuôn
Nh vậy ta có tổng số khuôn là 32 khuôn
IV.3.2 Dầu và thiết bị làm sạch khuôn
Bố trí công nhân làm sạch khuôn bằng chổi sắt, và lợng dầu đủ để bôi
cho khuôn dùng chổi bông lau để quét dầu

IV.3.3 Thọn thiết bị vận chuyền bê tông
Dùng băng tải có công suất phù hợp đề vận chuyển bê tông vào khu tạo

hình
IV.3.4 Tính chọn kích thuỷ lực

Chọn kích thuỷ lực có các thông số nh sau:
+Số thanh căng đồng thời
: 20 ữ 60 thanh
+Đờng kính thanh căng
: 3 ữ 15 mm
+Lực kéo khi căng
: 180 Tấn
+Lực kéo khi nén
: 160 Tấn
+Bớc pittông khi căng
: 315 mm
+Bớc pittông khi nén
: 50 mm
+áp lực trong kích
: 1000 kg/cm2
+Kích thớc máy
: D ì R ì C = 1200 ì 450 ì 380 mm
+Trọng lợng
: 110 kg
Tính số kích cần thiết :
t
n=
n.k
Trong đó

t : thời gian thao tác 20 phút
n : nhịp điệu sản xuất một sản phẩm
k : hệ số sử dụng thời gian = 0,8
Từ đó ta có :
+ Đối với loại ống D500
n=

20
= 0,44
55,56 ì 0,8

Ta chọn 1 kích để căng cốt dọc cho loại ống cống D500
+ Đối với loại ống D700
n=

20
= 0,32
76,92 ì 0,8

Ta chọn 1 kích để căng cốt dọc cho loại ống cống D700
+ Đối với loại ống D1000

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


21

Đồ án Bê Tông Ximăng II
n=

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

20
= 0,23
107,14 ì 0,8

Ta chọn 1 kích để căng cốt dọc cho loại ống cống D1000
Chon 3 kích thuỷ lực để căng cốt thép dọc
IV.3.5 Máy quay li tâm
Chọn 3 máy quay li tâm cho 3 loại sản phẩm, trong đó 2 máy có cùng
thông số nh sau để tạo hình sản phẩm ống D500 và D700
+Máy có thể chế tạo loại ống là
:D500ữ D900
mm
+Chiều dài sản phẩm
:L=5145
mm
+Chi phí bê tông
:0,39ữ1,55
m3
+Tần số vòng quay dàn đều bê tông :f =307ữ500
Vòng/Phút
+Công suất tiêu thụ điện
:P=15,2ữ55,6
KW/Giờ
+Kích thớc biên
:1800G5620G2865
mm
Và 1 máy có thông số kỹ thuật nh sau

+Máy có thể chế tạo loại ống là
:D1000ữ D1500 mm
+Chiều dài sản phẩm
:L=5135ữ5155
mm
+Chi phí bê tông
:1,89ữ3,25
m3
+Tần số vòng quay dàn đều bê tông :f=63ữ76
Vòng/Phút
+Tần số vòng quay nèn chặt bê tồng :f =266ữ570
Vòng/Phút
+Công suất tiêu thụ điện
:P=15,8ữ55
KW/Giờ
+Kích thớc biên
:1900G5200G3445
mm
IV.4 Tính toán diện tích phân xởng tạo hình
Một số vị trí ta tính diện tích cho các vị trí của sản phẩm có kích thớc
lớn nhất, tính diện tích của từng vị trí thao tác xác định theo công thức:

S

-

=

ri .N i
ì ki ì Z i

ni

(m2)

Trong đó:
Si : Diện tích bãi thành phẩm
ri : Diện tích của một sản phẩm chiếm chỗ
ni : Số sản phẩm xếp chồng
Ni : Số sản phẩm sản xuất trong ngày
ki : Hệ số kể tới đờng đi lại trong bãi sản phẩm, k = 1,3
Zi : Số ngày lu sản phẩm ở bãi
+ Vị trí tạo hình
Có số vị trí là 3
S1 =

-

i

1,9 ì 5,2 ì 3
ì 1,5 ì 1 = 44,5
1

m2

+Vị trí tĩnh định và gia công nhiệt cho lõi
Có 8 vị trí tĩnh định và gia công lõi

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.

Đồ án Bê Tông Ximăng II

22

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

1,2 2
ì 3,14 ì 8
S2 = 4
ì 1,3 ì 1 = 37
1

m2

+ Vị trí tổ hợp khuôn, và neo cốt thép
Có 3 vị trí tổ hợp khuôn và neo cốt thép
S3 =

1,2 ì 5,2 ì 4
ì 1,3 ì 1 = 32,5
1

m2

+ Vị trí tạo cốt vòng bằng diện tích của vị trí tạo hình
m2

S 4 = 44,5

-

+ Vị trí tĩnh định và gia công lớp bảo vệ
Có 16 vị trí tĩnh định, và gia công bằng nớc nóng
Đây cũng chính là điện tích của bể dỡng hộ
Hệ số đi lại chính là hệ số khoảng cách của 2 sản phẩm lấy bằng 1,1 và
hệ số xếp chồng lấy bằng 2
S5 =

1,2 ì 5,2 ì 16
ì 1,1 ì 1 = 55
2

m2

407,8 ì 1ì 2,5
= 318,6
3,2

m2

+Diện tích của khu vực tập kết thép là
S6 =
-

+Diện tích tập kết khuôn
Số khuôn tập kết là 32 khuôn
S7 =

-

1,2 ì 5,2 ì 1ì 32
ì 1,1 = 109,8
2

m2

+Diện tích của khu vực kiểm tra chất lợng sản phẩm sản phẩm
Chọn diện tích bằng diện tích tập kết khuôn
S 8 = 109,8

-

Tổng diện tích của phân xởng tạo hình là:

-

S = 3 ì (44,5 + 37 + 32,5 + 44,5 + 55 + 318,6 + 109,8 + 109,8) = 2264

-

-

m2

Vậy tổng diện tích của phân xởng thép, kho thép và tạo hình là
S = 59 + 368 +2264 =2691
m2
Chọn chiều rộng của phân xởng tạo hình bằng khẩu độ của câu trục, để
cầu trục thuận tiện trong việc đi chuyển dọc phân xởng để nâng cẩu cấu

kiện, khẩu độ của cầu trục ma ta chọn có chiều dài là LCT= 17,5 m

Vậy chiều dài của phân xởng tạo hình là B =

S
1181,7
=
= 150 m
L CT
18

IV.5 Tính chọn cầu trục và số cầu trục
Cầu trục trong phân xởng có nhiệm vụ di chuyển khuôn, cấu kiện từ
vị trí này sang vị trí khác theo yêu cầu của tuyến
Xác định tải trọng yêu cầu
Gyc = Gk + Gsp
Trong đó :
Gyc là tải trọng yêu cầu,
Gk khối lợng khuôn, ta lấy

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


23
Đồ án Bê Tông Ximăng II
Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1
Gsp khối lợng lõi +thép
Ta lấy khối lợng khuôn ống cao áp 1000 là khối lợng lớn nhất để tính
toán

Gk=2500 kG
Gsp=71,84 +1.32G2,4 =75 kG
Vậy ta có Gyc = 2500 + 75 = 2575 kG = 2,6 Tấn/1sản phẩm
Khi cầu trục làm việc trên cao vì vậy phải nhân với hệ số hoạt tải k = 1,2 để
đảm bảo an toàn khi làm việc
G = 2,75 ì 1,2 = 3
tấn
Ta chọn cầu trục với các đặc tính kĩ thuật nh sau
+Sức nâng
: 15 tấn
+Khẩu độ
: 17,5 m
+Khoảng cách trục bánh xe
: 3,15 m
+Chiều cao từ ray tới mặt xe con
: 1,39 m
+Khối lợng
: 7,5 tấn
+Vận tốc cẩu trục khi di chuyển
: 80 m/ph
+Vận tốc di chuyển xe con
: 40 m/ph
+Vận tốc di chuyển móc cẩu
: 8 m/ph
Tính số cầu trục
Để đảm bảo các công đoạn làm việc liên tục, các công đoạn không
phải phụ thuộc vào quá trình làm việc của cầu trục, ta chọn 2 cầu trục nh trên,
để hoạt động bao quá dọc phân xởng tạo hình, để loại bỏ hoàn toàn cấc bớc
công việc chông chéo nên nhau.
IV.6 Tính nhiệt cho quá trình gia công

Sản phẩm sau khi tạo hình xong bắt đầu tiến hành gia công nhiệt cho
phép rút ngắn thời gian đóng rắn của bê tông, tăng khả năng quay vòng của
khuôn, nâng cao hệ số sử dụng thiết bị, giảm diện tích sản xuất và rút ngắn
thời gian chế tạo.
Quá trình gia công nhiệt đóng vai trò quan trọng then chốt, ảnh hởng
đến chất lợng sản phẩm. Với mỗi loại bê tông, mỗi loại sản phẩm ta có chế độ
gia công nhiệt khác nhau để đạt đợc chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất.
Quá trình gia công nhiệt đợc đặc trng bằng tốc độ nâng hạ nhiệt và chế
độ hằng nhiệt, nhiệt độ lớn nhất của hơi nớc.
Tính toán lợng nhiệt tiêu thụ cho 1 sản phẩm.
ở đây ta tính đại diện một loại sản phẩm rồi quy về m3 sản phẩm.Tính
chọn sản phẩm ống dẫn nớc cao áp 700 sau đó quy về m3 sản phẩm.
Với loại xi măng Pooclăng và để sản xuất đạt đợc 70% cờng độ thiết kế khi
tháo khuôn thì nhiệt độ lớn nhất khi gia công nhiệt = 800C
Thời gian hằng nhiệt phụ thuộc vào tỉ lệ
là 6 giờ.
Tốc độ nâng nhiệt từ chọn 200C/giờ
Nhiệt độ ban đầu của vật liệu là 250C.

N
. Ta lấy thời gian hằng nhiệt
X

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


Đồ án Bê Tông Ximăng II

24

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

80 25
= 2,75 giờ lấy 2,8 giờ
20
Tốc độ hạ nhiệt chọn là 350C/giờ
Nhiệt độ cuối cùng của quá trình gia công nhiệt là 400C
80 40
Thời gian hạ nhiệt là:
= 1,14 giờ lấy 1,2 giờ
35
Thời gian nâng nhiệt là:

0c

h

i nâng nhiệt (Ii
Giai đoạn
I)
2,8IIi
giờ
Giai đoạn hằng nhiệt ( II )
6 giờ
Giai đoạn hạ nhiệt ( III )
1,2 giờ
Tổng thời gian:
10 giờ
Tính toán lợng nhiệt tiêu thụ cho 1 sản phẩm.

Các thông số tính toán cho nh bảng sau:
STT
Thông số
Ký hiệu
1
Khối lợng bê tông
GBT
2
Khối lợng cốt thép
Gct
3
Khối lợng khuôn
Gk
4
Diện tích mặt ngoài khuôn
Fk
Chu kỳ gia công nhiệt
Nâng nhiệt
5
Hằng nhiệt
Hạ nhiệt
6
Trọng lợng xi măng
Gx
7
Nhiệt toả ra do xi măng
qx
8
Lợng nớc nhào trộn
N

9
Tỷ nhiệt của nớc
Cn
10 Tỷ nhiệt của cát
Cc
11 Tỷ nhiệt của xi măng
Cx
12 Tỷ nhiệt của đá
Cđ
13 Tỷ nhiệt của thép
Ct
14 Nhiệt độ trong phân xởng
Tmt

Đơn vị
kg
kg
kg
m2

Giá trị
1961
105,6
2500
13,5

Giờ
Giờ
Giờ
kg

Kcal/kg
kg
Kcal/kg0C
Kcal/kg0C
Kcal/kg0C
Kcal/kg0C
Kcal/kg0C
0C

2,8
6
1,2
317
0,28
124
1
0,23
0,2
0,25
0,115
25

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.


Đồ án Bê Tông Ximăng II
15
16
17

18
19
20
21

25

Nguyễn Trọng Đức 6648 47VL1

Nhiệt độ dỡng hộ
Nhiệt độ mặt ngoài
Nhiệt độ mặt trong
Hệ số dẫn nhiệt của bê tông CT
Hệ số dẫn nhiệt của thép
Thể tích bê tông của 1 sản phẩm
Tỷ nhiệt của bê tông

Tmax
Tn
Ttr
BT
T
VBT
CBT

C
0C
0C
Kcal/m0C.h
Kcal/m0C.h

m3
Kcal/kg0C
0

800c
600c
800c
1,2
50
0,82
0,21

IV.6.1 Phần nhiệt cung cấp
+Nhiệt cung cấp bằng hơi nớc.
Qcc1 = I .Gn ( kCal/chu kỳ )
I : Hàm nhiệt của hơi nớc ở 800C, I = 84,93 kCal/kg ( 355kJ/kg )
Gn : Lợng hơi cấp vào trong một chu kỳ gia công nhiệt
Qcc1 = 84,93.Gn ( kCal/chu kỳ )
+ Nhiệt do hỗn hợp bê tông mang vào
Qcc2 = Gbt .Cbt .tmt = 1961ì0,21ì25 = 10295 ( kCal/chu kỳ )
+ Nhiệt do khuôn và cốt thép mang vào
Qcc3 = (Gk + Gct).Ct .tmt =(2500 + 105,6)ì0,115ì25=7491( kCal/chu kỳ )
+ Nhiệt do thuỷ hóa xi măng
Qcc4 = qx .Gx = 0,28.317 = 88,76

( kCal/chu kỳ )

IV.6.2 Nhiệt tiêu tốn
+ Nhiệt đốt nóng hỗn hợp bê tông đến t0max.
Qtt1 = Gbt . Cbt .(t0max tmt) = 1961ì0,21ì(80 25) = 22650( kCal/ chu kỳ )

Nhiệt đốt nóng cốt thép.
Qtt2 = Gct . Cct .(t0max tmt) = 105,6ì0,115.(80 25) = 668 ( kCal/chu kỳ )
+ Nhiệt đốt nóng khuôn.
Qtt3 = Gk . Cct(tmn tmt) = 2500ì0,115ì(60 25) = 10062,5 ( kCal/chu kỳ
)
+Nhiệt tổn thất ra môi trờng xung quanh
Theo kết cấu khuôn và sản phẩm thì nhiệt truyền ra môi trờng xung
quanh qua lớp bêtông và khuôn sản phẩm
Theo công thức tính truyền nhiệt qua mặt trụ cong ta có :
t tr t mt
d
Qtt = 1 + 1 . ln 2 + 1 .ln d 3 + 1
( kCal/chu kỳ )
1 . .d1 2. .1 d1 2. .2 d 2 2 . .d 3
4

Trong đó:
ttr : Nhiệt độ mặt trong, 800C
tmt : Nhiệt độ môi trờng, 250C
d1 : Đờng kính trong sản phẩm, d1 = 0,7 m
d2 : Đờng kính ngoài sản phẩm ( đờng kính trong khuôn ),
d2 = 0,85 m
d3 : Đờng kính ngoài khuôn , d3 = 1,041m

Thiết kế phân xởng thép và tạo hình sản phẩm ống dẫn nớc cao áp dài 5m công
nghệ 3 giai đoạn công suất 10.000m3/năm.