Файл: Биметаллические трубы..pdf

214

невзвешенного размера, определяемого по средней массе 1 м труб

вгруппе.

2.Привести биметаллические и монометаллические трубы к со­ поставимым размерам с учетом эквивалентности эксплуатационных

свойств. Так, известно, что прочность биметаллических труб сталь + + медь размером 42X2,5 мм, используемых в трубопроводах, ра­ ботающих под давлением, соответствует прочности монометалличе­ ских труб из меди размером 61 X 10,5 мм. Следовательно, при сопо­ ставлении биметаллических и монометаллических труб необходимо сравнивать группы, имеющие приведенные средневзвешенные раз­ меры. Приведение размеров к сопоставимым может быть произведено путем определения соотношения эксплуатационных свойств труб. Примерные сопоставимые размеры для труб разных сочетаний ме­ таллов, работающих под давлением, приведены в табл. 34.

3. Соблюдать единую методику оценки всех материальных за­ трат. Кроме себестоимости продукции, важным элементом при рас­ чете народнохозяйственной экономической эффективности является учет капитальных затрат. При этом необходимо учитывать капиталь­ ные затраты как в цехах, производящих биметаллические трубы, так и в основных и вспомогательных цехах, производящих металло­ продукцию — заготовку, а также использующих биметаллические трубы.

При производстве биметаллических труб необходимы специальные отделения для подготовки исходных труб из разных металлов и из­ готовления двухслойных заготовок, контроля сцепления слоев и др. При значительных объемах производства целесообразно сосредо­ точить все операции по изготовлению труб (в силу специфических особенностей технологии) в самостоятельных цехах. В то же время производство исходных труб в тех же объемах может быть органи­ зовано в действующих цехах. В биметаллических трубах плаки­ рующий слой (цветные металлы, нержавеющие стали и сплавы) составляет 10—50%, остальное — углеродистая или низколегиро­ ванная сталь. Различная потребность в сырье при производстве би­ металлических и однослойных труб определяет разницу капиталь­ ных затрат в смежных отраслях. Необходимо также учесть капиталь­ ные затраты в отраслях, использующих биметаллические трубы, как, например, тракторо- и машиностроение.

ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ

Как уже указывалось, наиболее широкое распространение при производстве биметаллических труб диаметром от 6 до 60 мм полу­ чили способ горячей деформации на непрерывном стане и способ термодиффузионной сварки. Сравнение результатов производства биметаллических труб позволяет сделать выводы об экономической эффективности этих способов в существующих условиях. В настоя­ щее время себестоимость труб, изготовленных способом диффузион­ ной сварки, ниже себестоимости труб, изготовленных непрерывной

215

прокаткой. Обращает на себя внимание тот факт, что расходы на передел при изготовлении труб из заготовки, полученной термодиф­ фузионной сваркой, значительно больше, чем из заготовки, полу­ ченной горячей совместной деформацией на непрерывном стане.

* В то же время меньший расходный коэффициент дорогостоящего металла приводит к снижению стоимости заданного и, как следствие, к меньшей себестоимости труб, полученных способом термодиффу­ зионной сварки слоев. Кроме того, изготовление биметаллических труб этим способом позволит освободить непрерывный стан от сорта­ мента, снижающего его производительность.

Однако для изготовления биметаллических труб термодиффу­ зионной сваркой необходимо создать специализированный участок, что потребует дополнительных удельных капитальных затрат в сумме 440 руб/т. Пользуясь формулой, можно подсчитать эффективность способа для различных объемов производства:

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ

Экономическая эффективность производства биметаллических труб вместо монометаллических может быть определена путем уста­ новления потребности в сравниваемых видах продукции для изго­ товления изделий, способных выполнить одинаковый объем работы,

атакже определения условий взаимозаменяемости биметаллических

имонометаллических труб. Эти величины могут быть определены

только с учетом показателей использования сравниваемых металлов в машиностроении и эксплуатационных характеристик изготовлен­ ных из него изделий.

При условии равенства технико-эксплуатационных характеристик и сроков службы в изделиях биметаллических и монометаллических труб определение экономической эффективности может быть про­ изведено путем сравнения суммы приведенных затрат на их произ­ водство. Однако важным моментом, обеспечивающим преимущество биметаллов перед монометаллами, является то, что в плакированном материале удается получить сочетание таких свойств, которыми не могут обладать монометаллические материалы. Так, при плакиро­ вании стальной трубы цветным металлом удается сочетать высокую коррозионную стойкость цветного металла с высокой прочностью стали. Благодаря этому появляется возможность создать новые конструкции, в которых трубы только из цветного металла не могли бы работать, а также значительно уменьшить массу известных конструк­

216

ций за счет замены монометаллических труб более прочными биме­ таллическими. В последнем случае при одинаковом сроке службы изделий в машинах и конструкциях для расчета экономической эффективности применения биметаллических и монометаллических труб сравнение необходимо проводить в сопоставимых единицах, которыми является количество метров труб, используемых в данном изделии. Таким образом, количество взаимозаменяемых биметалли­ ческих и монометаллических труб определяется из выражения

где QM— масса монометаллических труб, замененных биметалли­ ческими в изделии;

Q6 — масса биметаллических труб в изделии.

Биметаллические трубы из стали, плакированной цветными ме­ таллами, наиболее часто применяют в качестве трубопроводов, ра­ ботающих под давлением, и втулок подшипников скольжения.

В случае применения их в качестве напорных трубопроводов рас­ чет сопоставимых размеров с монометаллическими трубами может быть проведен из условия равенства предельного состояния под

ги Т . М

Рассмотрим нашедшие наиболее широкое распространение биме­ таллические трубы сочетаний сталь 10—медь и сталь 12ХНЗА-—медь. На рис. 109 приведен график сопоставления взаимозаменяемых относительных размеров биметаллических труб указанных сочетаний и медных труб. По формуле (76) аналогичные графики могут быть построены для металлов любого сочетания. Пользуясь этим графиком, рассчитали размеры медных труб, которые заменил биметалл (см. табл. 34). Из табл. 34 видно, что применение биметаллических труб позволяет значительно облегчить конструкции, а в ряде случаев создать их.

Так, при замене в конструкции биметаллическими трубами сталь 10 + медь размером 38X3 мм медных размером 38X10,3 мм (при наружном давлении) или размером 69,5x18,75 мм (при вну­ треннем давлении) потребуется меньший расход труб (по массе) соответственно в 2,96 и 9,8 раза. В случае же применения биметалли­ ческих труб размером 38X3 мм из стали 12ХНЗА, плакированных медью, равнопрочными оказываются медные стержни, т. е. без биме­ таллической трубы конструкция вообще не может быть создана.

217

Сравнение стоимости медных и биметаллических труб, исполь­ зуемых для создания одинаковых объектов, с учетом их эксплуата­ ционных свойств приведено в табл. 35.

Данные таблицы подтверждают экономическую целесообразность применения биметаллических труб в различных конструкциях. Оте­

нены много раз. Аппараты же из биметаллических труб сохраняют свои эксплуатационные свойства. Расчет годового экономического эффекта от применения биметалли­

Сравнение стоимости медных и биметаллических труб, используемых для создания одинаковых объектов, с учетом их эксплуатационных свойств

218