Новости РСПМ и компаний

26.09.2008 Выпуск СМЦ МетаКом металлоконструкций с применением в них гофробалок собственного производства превышает 350 т в месяц

Сегодня Игорь Евграфов, технический директор Метаком, рассказал об опыте организации СМЦ по производству гофробалки в Самарской области в рамках 4-й межотраслевой конференции «Сервисные металлоцентры в России: оборудование и технологии, тенденции развития, рынок» (Москва, Ренессанс-Отель). Гофробалки представляют собой стальные сварные конструкции сплошного двутаврового поперечного сечения с тонкой гофрированной стенкой синусоидальной формы. Изготавливаются в заводских условиях на специализированной автоматической линии и предназначены для применения в качестве несущих конструкций металлических каркасов: балок покрытий и перекрытий, колонн, элементов рам, для зданий и сооружений различного назначения.

Востребованность гофробалок обусловлена тем, что концепции современного строительства в настоящее время ориентированы на короткие сроки возведения объектов, низкую металлоемкость, низкую стоимость строительства и эксплуатации, применение современных строительных материалов и технологий.

Существует целый ряд строительных объектов, в которых применение металлического несущего каркаса является оптимальным с точки зрения удовлетворения вышеназванным требованиям. Как правило, это здания промышленного и гражданского назначения, с большими строительными объемами и ограниченной этажностью.

Традиционно в России несущий металлический каркас таких зданий выполняется из элементов сортового проката, выпускаемого нашей металлургической промышленностью, или сварных балок, однако сортамент выпускаемых горячекатаных двутавровых балок весьма ограничен, а сварные балки с гладкой стенкой требуют установки большого числа дополнительных элементов жесткости.

Для перекрытия пролетов традиционно используются решетчатые фермы или двутавровые сварные балки постоянной и переменной высоты. В настоящее время в практике зарубежного строительства каркасных зданий большое применение нашли сварные двутавровые балки с гофрированной вертикальной стенкой - гофробалки. Область их применения достаточно широка и включает в себя, как элементы конструкций с осевыми нагрузками - колонны, так и пролетные конструкции.
Основная идея, положенная в основу гофробалок, заключается в том, что повышение жесткости вертикальной стенки, при увеличении высоты балки, достигается не за счет увеличения ее толщины, а исключительно за счет ее пространственной геометрической структуры.

Сама идея изготовления и применения таких балок не нова и хорошо обоснована в технической литературе. Выигрыш в весе по сравнению с горячекатаными двутавровыми балками может достигать 60%, при сравнении со сварными балками 15-20%. Наиболее рациональная сфера применения гофробалок - это пролеты длиной 18-36 м., где их преимущества реализуются наиболее полно.

Кроме экономии в весе, технологическая схема их изготовления и набор типоразмеров подобраны таким образом, что их производство становится практически безотходным.
Это обусловлено тем, что заготовки для вертикальной гофрированной стенки изготавливаются продольной резкой холоднокатаного стального рулонного проката на кратное количество полос, без отходов на обрезь.

Заготовки для поясов изготавливаются из горячекатаного полосового или листового проката с последующей сваркой в бесконечную полосу и резкой на мерные заготовки требуемой длины.

В России, до настоящего времени, гофробалки практически не применялись, так как процесс их производства требует применения высокотехнологичных автоматический поточных линий, отсутствующих в нашей стране. В период 2005- 2006 гг. одна из таких линий была приобретена компанией «МетаКом» и смонтирована на СМЦ в самарской области. Производственная мощность линии 10 тыс. т гофробалок в год при односменной работе.

Параметры гофробалок, выпускаемых приобретенной автоматической линией, составляют:
• высота гофрированной стенки 333, 500, 625, 750, 1000, 1250 мм.,
• толщина гофрированной стенки 2,0;2,5;3,0 мм.,
• ширина поясов 160-400 мм.,
• толщина поясов 6-30 мм.
• длина гофробалок 4 – 12 м.
Скорость работы линии 1 м. в минуту готовой балки независимо от ее типоразмера.

Оптимальной областью применения выпускаемых на ней гофробалок является замена горячекатаных двутавров и сварных балок с гладкой стенкой при высоте более 400 мм. и решетчатых ферм с высотой до 2 м. На выпускаемые гофробалки разработаны ТУ 5261-001-43892121-2005, зарегистрированные в Госстандарте, получено Техническое заключение по определению огнестойкости, проведены статические испытания с целью Определения несущей способности и постановки их на производство.
Представляет интерес процесс освоения нового вида продукции и пути решения сопутствующих ему проблем в условиях нашей Российской действительности.
Наиболее сложной в техническом плане проблемой явилось изготовление поясов для гофробалок.

Согласно ТУ 5261-001-43892121-2005 и рекомендаций разработчика - ZEMAN Bauelemente для поясов гофробалок применяют горячекатаную листовую универсальную широкополосную или полосовую сталь не ниже марки С255 по ГОСТ 27772 (Ст3сп, по ГОСТ 14637). Для роспуска листов горячекатаной стали в СМЦ МетаКом была приобретена и смонтирована портальная машина плазменной резки «Кристалл 1500х6000». Роспуск листов на полосы при наличии одного резака связан с односторонним нагревом заготовки в результате чего возникает коробление полос и появление саблевидности. В силу этого получение заготовок требуемого качества возможно только при синхронной работе двух одинаковых резаков имеющих идентичные режимы.

Кроме этого горячекатаная листовая сталь, предлагаемая в настоящее время на рынке металлов, имеет в большинстве случаев весьма значительные внутренние напряжения даже если она прошла операцию отпуска, которые при резке вызывают коробление полос. Этот факт существенно мешает дальнейшей обработке и требует применения листоправильной машины для коррекции геометрии заготовки. Попытки обойти этот момент за счет приобретения более качественного металла малопродуктивны.
В настоящее время СМЦ МетаКом приобрел в КНР и готовится к монтажу специальной девятивалковой машины для правки полос толщиной 6-32 мм. и шириной до 600 мм.
На представленных фотографиях дан общий вид машины для правки полос.

Другой не менее сложной проблемой при производстве заготовок для поясов гофробалок является наличие окалины на поверхностях листов горячекатаной стали, а также образование грата на кромках при их плазменной разрезке. В настоящее время СМЦ МетаКом прорабатывает вопрос приобретения и использования для этих целей дробеметной установки голландского производства. Представляют также значительные технические трудности процессы сварочной сшивки полос в бесконечную ленту, зачистка и контроль швов, точная резка на мерные заготовки требуемой длины.

Для решения этих задач в СМЦ МетаКом была разработана и изготовлена специальная поточная линия. Входной и выходной конвейеры, снабженные вертикальными вращающимися направляющими, обеспечивают прямолинейность и плоскостность сшиваемых заготовок, система винтовых зажимов обеспечивают позиционирование и фиксацию свариваемых торцов, а система вращающихся металлических щеток очищает полосы от брызг металла после сварки, окалины и прочих загрязнений.
Линия снабжена портативной газорезательной машиной IMP компании ESAB с двумя резаками для одновременной разделки кромок сопрягаемых заготовок под сварку при движении по поперечной направляющей.

Сварка полос после их фиксации производится с помощью сварочного автомата RAILTRAC компании ESAB за несколько прямых и реверсивных проходов, количество которых определяется толщиной заготовок. Для каждого прохода применяется индивидуальная программа, которая определяет скорость движения сварочной головки, амплитуду, форму и скорость ее поперечных колебаний, возвратные движения для заварки кратеров и т.п. Резка бесконечной полосы на заготовки мерной длины осуществляется с помощью встроенного в линию ленточнопильного станка. Требуемая длина заготовок определяется положением оптического датчика устанавливаемого по мерной шкале выходного конвейера. Линия снабжена устройствами удаления пыли и сварочных аэрозолей из зон их образования с последующей фильтрацией и возвратом в цех очищенного воздуха.

Неслучайно схема производственного участка СМЦ МетаКом по изготовлению гофробалок, включающего технологию всех подготовительных операций получения заготовок и автоматическую роботизированную линию их сборки и сварки защищена патентом на полезную модель.

Для изготовления стенок гофробалок применяют– холоднокатаную тонколистовую сталь Ст3сп, (группа прочности К 350В) по ГОСТ 16523.
Для удаления масляной пленки с поверхностей стенок гофробалок в СМЦ МетаКом разработана и изготовлена проходная пропарочная камера, снабженная системами вытяжной вентиляции и очистки и рециркуляции использованной воды. При прохождении камеры масляная пленка и прочие загрязнения, присутствующие на поверхностях гофробалок, смываются струями пара при температуре 140 С под давлением 22 Мпа, который генерируется двумя моечными аппаратами высокого давления. Данная технология обеспечивает достаточное качество очистки металлических поверхностей от масляных и иных органический загрязнений перед покраской и обладает приемлемой производительностью.

Кроме перечисленных проблем требует решение и вопрос контроля качества сварных поперечных швов в поясах гофробалок, наличие которых обусловлено выбранным технологическим процессом. Количество инструментально контролируемых сварных поперечных швов в поясах гофробалок, воспринимающих растягивающие нагрузки, зависит от степени ответственности возводимых из них конструкций и может составлять согласно СП 53-101-98 и ГОСТ 23118 от 5 до 100%. В настоящее время инструментальный контроль поперечных швов в поясах гофробалок осуществляется на готовых изделиях с привлечением оборудования и специалистов лицензированной организации. В существующей ситуации представляется целесообразным решать данный вопрос в процессе производства поясов с применением рентгено-телевизионного интроскопа, который может быть смонтирован непосредственно в технологическую линию. Этот вариант в настоящее время находится в стадии проработки.

Гофробалки как продукт производства обладают весьма значительными габаритами. Оборудование на котором они непосредственно производятся и весь комплекс сопутствующего оборудования также являются крупногабаритными. Его размещение требует наличия больших производственных площадей. Присутствие в составе оборудования множества компонентов электронной вычислительной техники и технологические условия выполнения сварочных процессов ответственных изделий, требуют обеспечения в рабочих помещениях приемлемых температурных режимов, а именно, обеспечение плюсовых температур в зимний период.

В тоже время, применение в технологических процессах плазменной резки и множества сварочных операций, обуславливает применение мощных систем приточно-вытяжной вентиляции, что негативно отражается на поддержании температурного режима и создает дополнительные трудности с отоплением. Все указанные проблемы также нашли свое разрешение при освоении новой продукции в СМЦ МетаКом.

В настоящее время СМЦ МетаКом стабильно работает и выпускает более 350 тн. металлоконструкций в месяц с применением в них гофробалок собственного производства. Кроме этого выполняются заказы на гофробалки, как заготовки для сторонних производителей металлоконструкций. География объектов возводимых из гофробалок СМЦ МетаКом весьма обширна и включает как приволжский регион, так и страны СНГ.

Смотрите фоторепортаж

РСПМ

Читать все новости
Искать в архиве

РСПМ в социальных сетях: