1. Характеристика склада металла

Глава IV. Прием, хранение и подготовка металла

1. Характеристика склада металла

Поступающий на завод для производства сварных конструкций металлопрокат доставляют на склад сварочного производства. На складе металл сортируют и проверяют соответствие техническим условиям заказа по количеству, сортаменту и маркам. При этом сверяют соответствие характеристик, приведенных в сертификате завода-поставщика, с требованиями ГОСТа, выборочно проверяют размеры сечения металла, а также внешним осмотром устанавливают наличие расслоений и трещин, раковин, закатов и газовых'пузырей. После проверки на принятый металл составляют приемочный акт. На металл, имеющий отклонения от требований ГОСТа или ТУ заказа, составляют рекламационный акт.

Принятый и рассортированный металл до запуска в производство укладывают для хранения на специальные стеллажи. Углеродистую сталь спокойных и кипящих плавок хранят отдельно от легированных и специальных сталей.

Подготовка металлопроката перед запуском в производство существенно повышает качество вырезаемых заготовок, сварных швов и лакокрасочных покрытий готовых сварных изделий. В связи с тем, что сварные конструкции тяжелого машиностроения имеют большие размеры и сложную конфигурацию, много карманов, лабиринтов и отсеков, экономически целесообразно подготовку поверхности металла проводить в исходном материале. В современных складах заводов и цехов тяжелого машиностроения по производству сварных конструкций создают специальные участки подготовки металлопроката. Подготовка металлопроката— это правка, очистка и нанесение защитного покрытия.

Склад исходного материала является неотъемлемой частью технологического комплекса по производству сварных конструкций. К функциям современного склада металла цехов и заводов по производству сварных конструкций относятся не только приемка и промежуточное хранение металла, но и контроль его качества, правка и подготовка поверхности для успешного проведения дальнейших операций (рис; 14). Важнейшая функция склада— планомерное и бесперебойное снабжение заготовительного отделения необходимым металлопрокатом.

К современным складам металлопроката предъявляют следующие требования: минимальные капитальные вложения и стоимость оборудования, высокую производительность оборудования и обслуживающего персонала, максимальное использование объема здания; низкую себестоимость переработки металла, качественную подготовку металлопроката для проведения дальнейших операций и хранения.

Склады металла цехов и заводов по производству сварных конструкций можно разделить на три типа: открытые, закрытые холодные и закрытые утепленные. Тип склада выбирают исходя из климатических условий и объема перерабатываемого материала. Для южных районов целесообразна организация складов открытого и закрытого типов. Склады металлопроката, расположенные в районах, где климатические условия характеризуются обилием осадков и низкой температурой воздуха, целесообразно иметь закрытыми и утепленными. Это позволяет лучше организовать работу ^заготовительных цехов, так как отпадает необходимость иметь площадки для’промежуточного хранения металла на производственных площадях и отогревать его перед выдачей в производство.

В новых и реконструируемых складах металла предусматривают довольно сложные средства^механизацци подъемно-транспортных операций, агрегаты подготовки металла с использованием жидкости, средства управления с применением сложной техники и периферийных устройств. Поэтому целесообразно склады создавать утепленными. Такие склады созданы в блоке цехов сварных конструкций Уралмашзавода и на других заводах тяжелого машиностроения. На ЗСМК в г. Верхняя Пышма создан двухпролетный теплый склад с современными средствами механизации и автоматизированной системой управления.

Наиболее целесообразно склады металла располагать с максимальным приближением к отделению переработки В последнее время склады металла блокируют с основными технологическими отделениями, что позволяет исключить излишние транспортировки и создать непрерывные технологические потоки. Технологические и железнодорожные пути, по которым поступает и передается металл, целесообразно располагать раздельно с путями МПС, так как при этом расширяется фронт работ и повышается оперативность обслуживания рабочих мест.

Основными видами металлопроката, потребляемого при изготовлении сварных конструкций, являются листовой, фасонный, сортовой прокат и трубы. В связи с тем, что методы хранения и подготовки различны для листового и фасонного проката, в складах металла предусматривают два отделения: для листового проката и для фасонного, сортового проката и труб.

Механизация подъемно-транспортных операций. Основными методами хранения длинномерных грузов на складах металлопроката являются штабельное с транспортировкой с помощью мостовых кранов со специальными грузозахватными устройствами; стеллажное с транспортировкой с помощью стеллажных и мостовых кранов-штабелеров.

Для хранения и транспортировки длинномерных листов различной толщины еще нет удовлетворительных специализированных механизмов и устройств. Поэтому применяют в основном штабельное хранение листового металлопроката. Для разгрузки листов из поступающих вагонов используют мостовые электрические краны, оснащенные магнитными шайбами. Этими же кранами укладывают листы в штабели, сортируют во время осмотра и выполняют другие транспортные операции на складе металлов. Существенные недостатки данного метода — это невозможность по условиям техники безопасности находиться работающим в зоне работ крана и плохое использование площадей склада.

Фасонный и сортовой прокат наиболее целесообразно хранить, как показала практика, на специальных поддонах (кассетах) или связанным в пакеты на многоярусных стеллажах. Для механизации и автоматизации хранения длинномерного проката необходимо только одно требование — возможность унификации их в погрузочные единицы.

Для подъемно-транспортных операций при высотном стеллажном хранении грузов наиболее целесообразно применять мостовые и стеллажные краны-штабелеры, которые отличаются высокой Производительностью и обеспечивают удобную установку и взятиё грузов из стеллажей. Напольные машины имеют меньшую производительность, так как для установки и извлечения грузов из стеллажей требуется большее число маневров. Кроме того, при применении напольных машин требуются большие площади, чем для кранов-штабелеров. По ряду источников отечественной и зарубежной практики стоимость напольных средств (вилочных погрузчиков) на 30% ниже стоимости кранов-штабелеров, но при применении напольных машин требуется на 34% больше площади склада.

Краны-штабелеры более предпочтительны, так как при их применении требуется меньшая площадь склада и меньшие строительные и эксплуатационные расходы. При небольших грузооборотах более низкая себестоимость переработки грузов достигается при использовании мостовых кранов-штабелеров, управляемых с пола (в складах высотой до 7,2 м) и из кабины (в складах высотой до 12,6 м и выше). При относительно больших емкостях и грузооборотах на складах высотой до 12,6 м мостовые и стеллажные краны-штабелеры имеют примерно одинаковые технико-экономические показатели.

В проекте склада металла ЗСМК в г. Верхняя Пышма для транспортировки длинномерных заготовок применены мостовые краны-штабелеры грузоподъемностью 12,5 т пролетом 28 м. Учитывая, что на этом заводе предусмотрена торцовая загрузка контейнеров-кассет, соответственно спроектированы одно- и двух-кон-сольные стеллажи. Для укладки профиля и труб в стеллажи предусмотрены контейнеры с открытыми торцовыми стенками (рис. 15). Схема выпускаемых отечественной промышленностью мостовых кранов-штабелеров приведена на рис, 16, а технические данные — в табл. 12.
Производительность кранов-штабелеров в час составляет, где КГР — коэффициент использования грузоподъемности; q — грузоподъемность одного грузового захвата; п — число грузозахватных устройств; т — среднее время цикла, мин.

При установке кранов-штабелеров необходимо соблюдать следующие размеры:

100 мм от верхней точки крана-штабелера до потолка здания, нижнего пояса стропильных ферм или предметов, прикрепленных к ним;

1800 мм от настила площадок и галерей крана-штабелера (за исключением настила концевых балок и тележек),]до нижнего пояса стропильных ферм и предметов, прикрепленных к ним;

200 мм от нижней точки колонны (кабины) крана-штабелера до пола для кранов, управляемых из кабины и 150 мм для кранов, управляемых с пола;

60 мм от выступающих частей торцов крана до колонн стен здания и перил проходных галерей;

100 мм по вертикали от металлоконструкции моста, тележки или их элементов до стеллажей, расположенных в зоне работы крана-штабелера.    *

Ширина прохода между стеллажами при использовании мостовых кранов-штабелеров не должна быть меньше габаритных размеров перемещающихся в проходе элементов крана с грузом на захвате с добавлением зазоров по 100 мм на сторону для кранов, управляемых с пола, и по 150 мм для кранов, управляемых из кабины. Размеры проходов для разворота колонн кранов-штабелеров с грузом не должны быть меньше диаметра окружности, описываемой наиболее удаленной от оси вращения точкой груза колонны или кабины с добавлением указанных выше зазоров. У входа в зону работы мостового крана-штабелера, независимо от способа управления им, должны быть установлены ограждения и предупредительные надписи. В зоне работы крана запрещается присутствовать посторонним лицам. Транспортные средства, въезжающие в зону крана, должны располагаться на специально обозначенной площадке. При работе на одних и тех же путях крана-штабелера и мостового крана, используемого в экспедиции приема или выдачи грузов для транспортных работ, зоны работы обоих кранов должны быть разделены упорами. Грузы от мостового крана к крану-штабелеру или обратно рекомендуется передавать рольгангами, передаточными тележками или другими устройствами.

В табл. 13 приведен состав оборудования склада металлопроката ЗСМК в г. Верхняя Пышма.

Расчет площади склада металла. Для обеспечения бесперебойного производства сварных конструкций в зависимости от характера производства устанавливают норму запаса материала на складе. В норме учитывают текущие запасы, предназначенные для бесперебойного снабжения производства в период между очередными поставками металлопроката, страховые запасы на случай < задержки в поставках очередных партий металла и запасы, необходимые для выполнения операций по приемке и размещению проката, подготовке его для дальнейшего производства.

Величина запасов металлопроката на складе и соответственно скорость оборачиваемости зависят от размеров и периодичности поставки его металлургическими заводами и объема потребления заготовительными отделениями цехов по производству сварных конструкций. Между грузооборотом, емкостью и площадью склада металлопроката и оборачиваемостью существует тесная взаимосвязь. Чем выше оборачиваемость металлопроката, тем меньше потребность в складской площади. Ускорение оборачиваемости металлопроката уменьшает потребность в оборотных средствах. Запасы металла на складе всегда должны находиться в пределах утвержденных норм.

Время хранения зависит не только от объема применяемого металла, но и от разнообразия номенклатуры, типоразмеров проката и цикла изготовления сварных конструкций. Чем разнообразнее номенклатура, тем больше время хранения. Нормативное время хранения металла в производстве сварных конструкций обычно составляет для серийного и крупносерийного производства 30— 40 дней, а для единичного и мелкосерийного 40—50 дней.

Потребная складская площадь зависит от специализации и технологии работы склада, количества и номенклатуры хранимого проката, его габаритных размеров и норм запаса. Существенное влияние оказывает также способ механизации погрузочно-разгрузочных и подъемно-транспортных работ, конструкция стеллажного оборудования, тип здания и допускаемые нагрузки на 1 м2 пола.

Площадь (м2) склада рассчитывают по формуле где N — годовой объем производства заготовительного цеха (участка), т; t — среднее время хранения металла в сутках; у — средний коэффициент использования металла (выход годного); Ф — годовой фонд времени использования склада в днях; g — средняя допустимая грузонапряженность площади пола, тс/м2; а — коэффициент, учитывающий площади, занятые проходами и проездами; 0 — коэффициент, учитывающий площади, необходимые для комплектации и подготовки металла перед отправкой его на обработку.

Так как условия хранения и подготовки листового проката, труб и профильного проката различны, потребные площади следует рассчитывать для каждого отделения склада раздельно. При этом общая потребная площадь склада где Гл, Гт, Гф, F3 — площади, необходимые для склада листа, труб, профилей литых и кованых заготовок; Fn — площадь, занятая подготовкой металла.

Коэффициент полезного использования металла (коэффициент выхода годного) зависит от профиля проката и достигнутого уровня технологической и организационной подготовки производства. Практически для профильного проката (уголки, швеллер, балки, трубы и др.) коэффициент выхода годного составляет 0,92—0,96, а для листового несколько ниже. Его величина зависит от конфигурации и размеров изготовляемых деталей, от размеров применяемого листа, технологии резки. Для технически оснащенных производств он равен 0,8—0,86.

Годовой фонд времени принимают исходя из числа календарных дней в году.

Средняя допустимая грузонапряженность площади пола зависит от прочности основания пола и от размеров штабеля, допустимых по условиям безопасности хранения. По различным литературным данным, грузонапряженность принимают в пределах 2— 4 тс/м2. Учитывая, что профильный прокат хранится в многоярусных стеллажах, при установлении значения gнеобходимо исходить из суммарной массы профильного проката, стеллажей и поддонов на 1 м2.

Площадь, занятая проходами и проездами для перемещения обслуживающего персонала и транспорта, с помощью которого металл завозят на склад и отправляют на последующую обработку, составляет 0,3—0,45 площади, занятой металлом.

Площадь для подготовки металла перед отправкой его на обработку определяют в зависимости от использования для этой цели оборудования, средств механизации и принятой организации производства.

Степень использования высоты помещения при стеллажном хранении проката может быть выражена коэффициентом использования высоты где Яст — высота стеллажей, м; Нск — высота складского помещения, м.

Коэффициент использования складской площади характеризуется отношением полезной площади, т. е. площади, занятой хранимым металлопрокатом, к общей площади склада, де Fm„ — полезная площадь склада, м2; Гобщ — общая площадь склада, м2. Коэффициент использования площади склада металлопроката обычно составляет 0,3—0,4.

Увеличение коэффициента использования складской площади, нагрузки на 1 м2 полезной площади и коэффициента использования высоты, а также ускорение оборачиваемости металла позволяют увеличить грузооборот складов.

При организации БЦСМК Уралмашзавода был создан двухпролетный склад металла, оснащенный грузоподъемными средствами, стеллажами для хранения металла, правильными средствами, средствами для передачи металлопроката на обрабатывающие участки заготовительного отделения. На ЗСМК в г. Верхняя Пышма предусмотрен аналогичный склад, но имеющий в своем составе линию подготовки металла (рис. 17). При выпуске 130 тыс. т сварных конструкций в год завод потребляет 153 000 т материалов, в том числе 132 800 т проката и 13 000 т литья и поковок (табл. 14).

Склад рассчитан для хранения 860 наименований металлопроката, в том числе 240 листового, 320 фасонного и 300 труб. Фасонный прокат хранится в консольных стеллажах (260 наименований) и в стоечных стеллажах (60 наименований). Трубы хранятся в консольных стеллажах (130 наименований) и в стоечных стеллажах (170 наименований).