Расхода электродов расчет: Расход электродов – определяем предстоящие затраты при сварке + Видео

Факторов, влияющих на расход электродов для дуговой сварки – множество, вплоть до усталости сварщика. Основные факторы – используемое оборудование, толщина свариваемых деталей, марка и диаметр сварочного стержня, режим сварки.

Многое, конечно, зависит и от профессиональной подготовки сварщика.

Очень важно подобрать правильную марку электрода, в зависимости от типа и толщины свариваемого металла, и правильно выставить параметры сварки на аппарате.

Для точного просчета необходимого количества расходников надо знать некоторые детали. Необходимо предварительно просчитать массу наплавленного металла. Обычно это не более 2% от общей массы детали.

Рассчитывается расход электродов по формуле, мы предоставим ее вам дальше. Также необходимо измерить параметры шва (длину, ширину и необходимое их количество).

Под рукой необходимо иметь информацию о нормах расходования, которая показывает, сколько металла будет наплавлено на один метр шва.

Эта информация содержится в нормативных документах в табличной форме. Данные эти отличаются в зависимости от марки электрода. Рассчитываются они двумя методами – физическим и теоретическим.

Затем результаты сравниваются, и вычисляется погрешность. Об этом мы также расскажем далее.

Еще один фактор, влияющий на расходование сварочных стержней – тип шва, от него зависит масса наплавленного металла. Вот таблица основных параметров:

Рассчитываем расход электродов

Вот формула для расчета расхода электродов при сварке различных деталей, в частности, труб:

Н=М x К, где М – общая масса металла, а К – коэффициент, который мы можем найти в справочных таблицах, таких как эта.

Начинаем мы всегда с расчета массы металла. Здесь мы можем обойтись без нормативных источников, достаточно знать параметры шва и проволоки.

Замеряем шов и считаем, используя формулу G = F x L x M. Здесь F – общая площадь поперечного сечения, L – длина шва, М – масса проволоки.

Используя две эти формулы, мы можем достаточно точно вычислить необходимое количество электродов на одну тонну металла. Из-за того, что погрешность существует при любом расчете, рекомендуется сделать пробный замер, наложив шов на тестовый образец.

По мере приобретения необходимого опыта, ваши замеры будут все точнее и точнее. Представляем вашему вниманию таблицы с нормами расходования электродов для одного метра шва и одного стыка трубы.

Экономим расходники

Опытные сварщики знакомы с секретами, которые позволяют сократить расход электродов. Здесь важно, чтобы наша экономия никак не повлияла на качество работы.

Вот эти советы профессионалов:

• Использование полуавтоматического сварочного оборудования позволяет снизить расходование электродов на 5-10 % в сравнении с методом ручной сварки;
• Правильно выставленный на аппарате режим сварки также поможет нам контролировать расходование материалов. Установленные вами параметры, такие как сила тока и напряжение, должны соответствовать типу электродов и толщине свариваемого металла. Не превышайте необходимые значения, особенно, если вы используете тонкие стержни, это заметно увеличит их расход. Не забывайте проверять настройки аппарата при смене электродов.
• Необходимо научиться правильно выбирать положение для сваривания. Это умение приходит с опытом, а для новичков есть достаточное количество справочного материала.

Эти советы помогут вам снизить расход материалов, не рискуя при этом ухудшить результат работы. Результат будет зависеть от вашего опыта, а не от количества используемых расходных материалов.

Особенности сваривания различных деталей

Еще одна характеристика свариваемых деталей, способная повлиять на расход – их форма. Нормы для деталей специфической формы, например труб, отличаются от норм для сваривания обычных листов металла.

Полную информацию о таких нормах необходимо искать в нормативных документах. Их надо обязательно изучить, чтобы иметь представление об общих отличиях.

Не всегда удается выполнить нормы расхода, зачастую условия, в которых производятся сварочные работы, не позволяют выполнить все нормативные условия, но необходимо стараться максимально приблизиться к необходимым показателям.

В заключение

Мы рассказали вам основные правила расчета, теперь дело за вами. Обязательно изучите все необходимые нормативные документы, несмотря на их большое количество, это будет вам полезно. Новичкам советуем поискать в сети справочные материалы.

Также в интернете вы можете найти калькулятор расчета расхода электродов. На начальном этапе он может быть вам очень полезен.

В дальнейшем вы научитесь делать необходимые вычисления самостоятельно. Желаем вам успехов в работе!

Норма расхода электродов на 1 тонну металлоконструкций

Качество сварки зависит не только от правильного выбора, но и количества электродов. Без правильного подсчета нельзя составить верную смету, что влечет за собой довольно серьезные проблемы. Расход электродов при сварке на 1 тонну металлоконструкции проводится по специальной формуле. Ничего сложного в выполнении расчетов нет. Главное, учесть определенные показатели.

Зачем необходимо знать точное количество электродов?

Производительность и продолжительность сварки напрямую зависит от наличия/отсутствия достаточного количества расходного материала. Присадочное отработанное изделие необходимо своевременно заменять новым. Когда электрода не оказывается под рукой, это напрямую отражается на темпе проводимых работ. Закупка присадочного материала отнимает время, что приводит к остановке сварки.
Некритичной считается ситуация, когда не хватает нескольких килограмм. Сварка габаритных металлоконструкций, наоборот, требует огромного количества электродов. Ошибки здесь исчисляется недостатком огромного числа расходников. Необходимость предварительной подготовки большого количества присадочных изделий в значительной степени тормозит рабочий процесс, что может сорвать все сроки по сдачи объекта.

Какие параметры учитываются?

Расход электродов при сварке металлических конструкций зависит от трех критериев:

• Масса наплавки. Представляет собой массу металла, заполняющую стыковочные швы. Данный параметр прописан в технологической сварочной карте. Если брать усредненный показатель, он варьируется в пределах от 1 и до 1,5 процентов от общей массы металлоконструкции.
• Длина сварочного шва. Измеряется с помощью рулетки. Полученную длину умножают на количество имеющихся швов в разделе. Глубокие стыки заваривают последовательно либо параллельно. Они требуют накладывания двух либо трех швов.
• Норма расхода. Это масса наплавки на каждый метр шва. Она может вычисляться двумя способами — для отдельного узла либо по типу проводимой сварочной работы.

Важно! Норма расхода является справочной информацией и прописывается для марки электрода отдельно в нормативных документах. Кроме того, обязательно принимают во внимание и то, какой именно тип сварного шва делают.
Таким образом, количество присадочного материала, требуемого для сварки на одну тонну металлической конструкции, вычисляют как теоретическим, так и практическим путем.

Метод теоретического расчета

Проводится путем применения разнообразных математических формул. Существует множество разнообразных математический решений, но на практике чаще всего пользуются только двумя:

1. По коэффициенту. Охватывает различные расходные материалы и рассчитывается по формуле H=M * K. Первый показатель (M) представляет собой массу металла, подвергаемую сварке, а второй (K) — коэффициент присадки.
2. По физическим свойствам. Здесь учитываются характеристики электрода и металлоконструкции, с которой предстоит работать. Формула в данном конкретном случае следующая G=F * L * M, где F — площадь поперечного сечения, L — длина свариваемого шва, а M — масса проволоки.

Между этими двумя математическими формулами есть разница. Первая позволяет подсчитать расход. Вторая дает возможность узнать массу металла, который наплавляют. Обе формулы относятся к табличным. Это означает, что они основаны на табличных данных, которые соответствуют определенной марке, величине стыка и типу металла.

Расчет расхода практическим путем

Проводится опытным путем. Определяют массу металла и выполняют тестовые сварочные работы. Когда они закончены, делают замер огарка с учетом напряжения и силы тока, а также длины выполненного шва. Эти параметры позволяют подсчитать, сколько электродов потребовалось для данного конкретного участка. Зная длину, не составит труда подсчитать, сколько присадочного материала потребуется для завершения сварки в том или ином разделе.
Точность вычисления вариативна. Погрешность минимальна лишь в тех случаях, когда угол положения и внешние данные остаются неизменными при проведении дальнейшей сварки. Иными словами, условия останутся аналогичными тестовым. Если не используют формулы, проводят практические расходы, делают от двух и до четырех тестирований. Это позволяет снизить вероятность погрешности и получить данные, которые будут точнее, нежели при задействовании математических расчетов.

Погрешность подсчетов

Не существует метода, который дает стопроцентно верный результат. Теоретический и практический расчеты отличаются между собой. Последний более точный, но только тогда, когда выполняют не менее двух тестовых швов. Это не означает, что полученная цифра абсолютна точна. Чтобы обеспечить непрерывную эффективную работу, необходимо закупать электроды с небольшим запасом. Кроме того, всегда следует помнить, что в партии могут попасться некачественные или бракованные изделия.
Не столкнуться с проблемой нехватки расходного материала позволяет приобретение электродов на пять или на семь процентов больше, нежели было получено в результате расчетов. Благодаря наличию такого запаса, можно не переживать о различных форс-мажорах и подготовить все расходники заблаговременно без каких-либо срывов по сроку сдачи объекта. Чем сложней участок сварки, тем больше дополнительного материала следует приобрести. Максимальный запас составляет десять процентов.

Можно ли снизить расход электродов?

Сварка относится к довольно затратным работам, поэтому многие пытаются сэкономить на расходном материале. Сделать это без ущерба для качества возможно, но только тогда, когда соблюдаются следующие условия:

• Задействован автоматический либо полуавтоматический сварочный аппарат. Потери при ручной сварке доходят до пяти и больше процентов. Аппараты автоматического типа и полуавтоматы позволяют провести работы более качественно и снизить число затрачиваемых электродов.
• Напряжение и сила тока полностью соответствуют типу присадочного материала. Добиться совпадения параметров позволяет правильная настройка сварочного аппарата, что необходимо учитывать заблаговременно. 
• Проводится тестовая сварка. Специалисты всегда прибегают к использованию и теоретического, и практического метода расчета. Последний позволяет проверить полученные показатели и скорректировать конечный итог.

Если соблюсти эти три простых условия, количество присадочного материала для проведения сварки будет сокращено до оптимального минимума, а качество проводимых работ не пострадает.

Предварительный расчет скорости подачи проволоки, скорости перемещения и напряжения

Перейти к содержимому

Цех хотел бы сократить время разработки новых сварных швов MIG. Есть ли способ предварительно рассчитать скорость подачи проволоки, скорость перемещения и напряжение, чтобы приблизить их до того, как они коснутся первого сварного шва?

Да, можно рассчитать начальную скорость подачи проволоки и скорость перемещения. Это очень частый вопрос от производителей сварки сплошной проволокой или порошковой проволокой. Большинство профессионалов в области сварки знают скорость подачи проволоки (WFS), когда процесс идет хорошо, основываясь на их опыте, или могут быстро получить WFS с помощью процедур, рекомендованных производителем.

Однако определение скорости перемещения валика сварного шва определенного размера становится итеративным и трудоемким процессом. Понимая несколько концепций и выполняя некоторые математические вычисления с помощью нескольких простых формул, мы можем определить, по крайней мере, хорошую отправную точку для процедуры сварки, которая обеспечивает желаемый сварной шов.

СКОРОСТЬ НАПЛАВКИ
Важно помнить, что скорость наплавки прямо пропорциональна скорости, с которой проволока определенного диаметра выходит из сварочной горелки во время сварки. Скорость напыления не имеет ничего общего ни с тем, как быстро движется пистолет, ни с настройкой напряжения на машине. Скорость наплавки — это просто мера того, сколько фунтов проволоки выходит из сварочной горелки за определенный промежуток времени, обычно измеряется в фунтах в час.

Если скорость подачи проволоки увеличивается, скорость наплавки увеличивается. Мы также понимаем, что если мы сохраним скорость подачи проволоки и перейдем на проволоку большего диаметра, скорость наплавки также увеличится. Вооружившись этим пониманием, расчет скорости наплавки становится очень мощным упражнением, которое дает вам число, которое можно использовать для расчета ключевых параметров сварки. Рассмотрим формулу и пример:

Расчет скорости наплавки
Скорость наплавки (фунт/ч) = 13,1 × (диаметр проволоки) ² × (Скорость подачи проволоки) × (Эффективность)
— Диаметр проволоки в дюймах (дюймах)
— Скорость подачи проволоки в дюймах в минуту (дюйм/мин)
— Эффективность (1,0 для сплошной проволоки , 0,85 для порошковой проволоки)
— Расчет только для стали : Диаметр проволоки = 0,045 дюйма (1,2 мм), сплошная проволока, WFS = 300 дюймов/мин0011 Расчет скорости перемещения с учетом скорости наплавки
Зная скорость наплавки, мы можем рассчитать скорость перемещения в дюймах в минуту (дюйм/мин) для конкретного сварного шва. Допустим, мы хотим сделать стальной угловой шов 3/8 дюйма (предположим, что армирование 10 процентов или 0,4125 дюйма), используя сплошную проволоку 0,045 дюйма при 300 дюймов в минуту, вес металла шва на фут можно рассчитать, умножив плотность стали ( 0,283 фунта/дюйм ³ ) по объему металла сварного шва на фут следующим образом:

Вес сварного шва на фут Расчет
Объем металла шва/фут = 1/2 × ширина × высота × 12 дюймов = 1/2 × 0,4125 дюйма × 0,4125 дюйма × 12 дюймов = 1,02 дюйма ³

Вес металла шва/фут 3/8 в угловом шве = (0,283 фунта/дюйм ³ ) × (1,02 дюйма ³ ) = 0,2887 фунта/фут

сварного шва будет 5,52 дюйма в минуту, 11,03 дюйма в минуту для двухпроходного углового шва или 16,55 дюйма в минуту для трехпроходного сварного шва.

Расчет скорости движения
Скорость перемещения = (скорость наплавки) × (количество проходов)/5 × (вес металла сварного шва на фут {фунт/фут}) =
Скорость перемещения = {7,96 x 1} / {5 x 0,2887} = 5,52 дюйма в минуту

РАСЧЕТ СКОРОСТИ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ С КОЭФФИЦИЕНТОМ НАПЛАВКИ
Предположим, требуется выполнить угловые сварные швы со скоростью 12 фунтов/ч, используя сварочную проволоку 0,045 дюйма. Мы можем рассчитать WFS, используя приведенные ниже формулы и Вес сварочной проволоки на фут в Таблице 1 .

Расчет скорости подачи проволоки
Скорость подачи проволоки = (скорость наплавки)/5 × (вес проволоки на фут {фунт/фут}) = (12)/5 × (0,0054) = 444,4 дюйма в минуту

Конечно, скорость подачи для одно- проход 3/8 углового шва при скорости наплавки 12 фунтов/ч будет равен 8,31 дюйма в минуту, как рассчитано ниже:
Скорость перемещения = (скорость наплавки) × (количество проходов)/5 × (вес металла шва {фунт/фут }) = (12) × (1)/5 × (0,2887) = 8,31 дюйма в минуту

ПРОЩЕ
Коэффициент преобразования Бартона (см. В приведенном ниже примере используется коэффициент преобразования для расчета скорости перемещения при 5,57 дюйма в минуту для того же углового шва 3/8 дюйма с использованием сплошной проволоки 0,045 дюйма.

Скорость перемещения = 7,96 × 0,7 = 5,57 дюймов в минуту (0,2887)

Вес металла шва на фут можно рассчитать для любого типа соединения путем вычисления объема и умножения на плотность металла шва (например, 0,283 фунта/дюйм ³ для стали). Однако значения, показанные в таблицах с 3 по 6 , устраняют необходимость в расчетах. Эти значения взяты из Таблицы 12-1 в Справочнике по процедурам дуговой сварки компании Lincoln Electric Co. и показывают вес металла сварного шва на фут для нескольких распространенных типов соединений, сваренных со сталью. В следующих примерах расчетов используется Таблицы с 3 по 6 .

ОБРАЗЕЦ РАСЧЕТА № 1
Сварной шов с V-образной канавкой 1/2 дюйма с включенным углом 90 градусов и усилением 1/8 дюйма с использованием сплошной проволоки 0,052 дюйма, 90% Ar/10% CO ₂ защитный газ. Производитель рекомендует WFS при 325 дюймов в минуту и ​​30 вольт.

Скорость наплавки (фунт/ч) = 13,1 × (0,052) ² × (325) × (1,0) = 11,51 фунт/ч × (0,849 + 0,199) = 13,18 дюймов в минуту

ОБРАЗЕЦ РАСЧЕТА № 2
3/8 дюйма пластины квадратного сечения, привариваемого встык к основе, с зазором 3/16 дюйма и усилением 1/8 дюйма с использованием порошковой проволоки 1/16 дюйма, 75%Ar/25%CO ₂ защитный газ. Наш процесс отлично работает с WFS при 285 дюймов в минуту и ​​26 вольт.

Скорость наплавки (фунт/час) = 13,1 × (1/16 дюйма) ² × (285) × (0,85) = 12,39 фунта/час (1)/5 × (0,239 + 0,053) = 8,49 дюймов в минуту

ПРИМЕР РАСЧЕТА № 3
Какой должна быть скорость подачи проволоки, если я хочу выполнить толстый угловой шов толщиной 1/4 дюйма со скоростью перемещения 20 дюймов в минуту, используя сплошную проволоку диаметром 0,045 дюйма и защитный газ 90% Ar/10% CO ₂ ?

Изменив приведенный выше расчет скорости перемещения для определения скорости наплавки, мы получим:
Скорость наплавки = 5 × скорость перемещения × (вес металла сварного шва {фунт/фут})/(количество проходов) = 5 × 20 дюймов в минуту × (0,165)/1 = 16,5 фунта/час

Изменив вычисление скорости наплавки выше, чтобы найти скорость подачи проволоки, мы получим:
Скорость подачи проволоки = скорость наплавки/13,1 × (диаметр проволоки) ² × (эффективность) = 16,5/13,1 × (0,045 дюйма) ² × (1) = 622 дюймов в минуту

ОБЗОР
математика и эти простые формулы могут сократить время разработки сварных швов и улучшить документацию перед WPS. Эти расчеты помогут вам приблизиться, но, возможно, придется внести некоторые коррективы, чтобы получить желаемый сварной шов. Наличие хорошей отправной точки для разработки процедуры сварки сократит время и уменьшит количество догадок в цеху.

Подпишитесь, чтобы узнавать о последних новостях в области производства.

Calendar & Events

IMTS

September 12 — 17, 2022

Chicago, Illinois

AMCON

October 5 — 6, 2022

Salt Lake City, Utah

FABTECH

November 8 — 10, 2022

Атланта, Джорджия

Расчет стоимости и времени сварки Объяснение

Расчет стоимости и времени сварки важен, поскольку сварка
может составлять значительную часть затрат на изготовление сварных конструкций и
составные части. Зная, как оценить объем сварного шва, который необходимо наплавить, и
типичное время, необходимое для выполнения сварки важно подготовить
расценки, а также планировать графики.

 Компас WelderDestiny: Еженедельная подписка на электронный журнал

Вы можете ознакомиться с предыдущими выпусками «Компаса WelderDestiny», нажав здесь.

Сварка с использованием дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW): GTAW обычно представляет собой процесс с низкой скоростью наплавки.

Есть
доступно множество ресурсов, которые подходят к вопросам, связанным с расчетом затрат на сварку, с разных точек зрения,
поэтому важно отметить, что есть несколько способов получить ответ.
Подход, используемый на этой веб-странице, является относительно фундаментальным подходом, который
должны быть легко модифицированы для использования в большинстве случаев. Шаги, предпринятые для расчета затрат и времени на сварку, следующие:

• Рассчитать
  объем наплавленного металла. Это в основном основано на сварке
  подготовки и длины шва.
• Рассчитать
  масса металла шва, которую необходимо наплавить, в зависимости от плотности
  конкретный материал, с которым вы работаете.
• Подать заявку
  «коэффициент восстановления» для рассчитанной массы сварного шва, чтобы оценить общее количество
  расходных материалов для сварки. (Некоторые расходные материалы будут потрачены впустую и будут
  не попасть в сустав. Например, в случае экранированной металлической дуги
  При сварке (SMAW) возможны потери в огарке, потери на шлак и разбрызгивание.)
• Основанный
  от массы необходимого сварочного материала, теперь вы сможете узнать
  стоимость сварочных присадочных металлов, получив соответствующее предложение от вашего
  поставщик присадочного металла. Это без учета «дополнительных» расходных материалов.
  таких как защитный газ или шлифовальные круги и т. д. Вам нужно будет рассчитать эти
  оплачивается отдельно, в зависимости от типа работы, которую вы будете выполнять.
• Рассчитать
  время, необходимое для наплавки необходимой массы металла шва, исходя из
  скорость наплавки для конкретного процесса сварки, который вы будете использовать. Этот
  значение предполагает 100% время «дуги включено».
• Подать заявку
  «коэффициент дуги», чтобы учесть тот факт, что ни один сварщик никогда не сваривает на 100%
  времени. Будут времена, когда ему/ей нужно будет снять заглушку и заменить
  другим электродом или выполните шлифовку или другую очистку между сварными швами.
  пробеги и т. д. Очевидно, что этот фактор будет разным для каждого сварщика, но вы можете
  начните с типичного значения, принятого в отрасли, и уточните его для вашего
  конкретного бизнеса или проекта. (Ваш бизнес может быть более или менее эффективным
  чем в среднем по отрасли, или конкретная работа может быть более сложной,
  что приводит к более низкой дуге в процентах. Часто это требуется для технического обслуживания.
  типа работы)
• Это
  теперь сообщит вам, сколько «человеко-часов» потребуется для завершения работы.
• На основе
  в человеко-часах, вы можете затем оценить продолжительность времени, которое потребуется для
  завершить работу, решив, сколько сварщиков будет выполнять сварку одновременно.
  время.
• На основе
  на расчет человеко-часов и предположение, которое вы сделали о количестве
  сварщики, сваривающие одновременно, вы можете оценить, сколько сварщиков вам нужно,
  и как долго. При расчете затрат на рабочую силу на этом этапе не
  забудьте добавить надбавку за помощников, а также «непроизводительное время»
  связанных с системами и процессами вашей компании. (Вспомните встречи по безопасности,
  утренние встречи, кружки качества, проверки безопасности или другие административные
  процессы.)
• Каждый
  бизнес также будет иметь некоторую надбавку на «накладные расходы», основанную на общем времени
  работа возьмет. При этом учитываются затраты на управление, качество
  контрольный персонал, оборудование, косвенные расходные материалы и т. д. Эти накладные расходы
  будет отличаться для каждой компании, а также будет широко варьироваться между различными
  отрасли. Иногда оценщик просто использует коэффициент, основанный на затратах.
  рассчитанных выше (например, умножьте затраты, рассчитанные на 1,5, чтобы учесть
  накладные расходы.), а иногда это будет «ставка накладных расходов», основанная на количестве
  человеко-часы сварки. (например, 50 долларов накладных расходов за человеко-час. )

Пожалуйста, имейте в виду, что это обсуждение расчета затрат на сварку рассматривает только операцию сварки. Он не принимает во внимание
затрат, связанных с материалами или изготовлением/строительством котлов.

Сварка двойных стыков трубопроводов дуговой сваркой под флюсом: SAW обычно представляет собой процесс с высокой скоростью наплавки.

Оценка пакетов для расчета стоимости сварки

Расчет стоимости и времени сварки, очевидно, займет много времени, если нам придется пересчитывать основы для каждого
оценить, что вам нужно сделать, поэтому у большинства предприятий будет какая-то автоматизированная
оценочная система. Существует ряд обобщенных коммерческих смет
доступные пакеты, которые можно использовать практически для любого типа работы.
недостатком большинства этих обобщенных оценочных систем является то, что
методология расчета затрат и времени на сварку недостаточно подробно описана. В этой ситуации расчет времени и затрат на сварку обычно включается в более специализированную оценку.
приложений, которые сосредоточены на операции сварки.

Много
поэтому у предприятий есть комбинация пакетов коммерческой оценки,
в сочетании с набором электронных таблиц, чтобы обеспечить некоторые входные данные для
коммерческий сметный пакет. Очевидно, что некоторые компании просто используют выборку
электронных таблиц, чтобы сделать свои оценки, которые будут включать расчет стоимости и времени сварки. Особенно это касается небольших
предприятия.

Помощь в расчете стоимости и времени сварки

Кому
помочь вам с расчетом стоимости и времени сварки, мы сделали доступной электронную таблицу
который выполняет расчеты объема и времени сварки. Вы можете скачать электронную таблицу, нажав здесь. Хотя я позаботился о том, чтобы создать таблицу, в которой выполняются достаточно точные расчеты, WelderDestiny не несет никакой ответственности за ответы, которые вы получите из этой таблицы. Пожалуйста, используйте на свой страх и риск.

Кому
помочь вам в вашем пути, ниже приведены некоторые пояснения о том, как использовать
Таблица для расчета стоимости и времени сварки. Электронная таблица содержит два рабочих листа.
На первом рабочем листе рассматриваются сварные швы со скосом кромки, стыковые и угловые сварные швы. Вторая сделка
с соединениями TYK. Соединения TYK рассматриваются отдельно, поскольку их много.
сложнее рассчитать объем сварного шва.

Руководство по расчету затрат и времени на сварку «скругления встык»
рабочий лист:

• В
  рабочий лист «Bevel Butt Fillet», детали сварного шва фиксируются в верхней части
  левая сторона.
• В
  В первой колонке описаны 5 различных типов подготовки к сварке.
  (Каждая подготовка к сварке была воспроизведена 4 раза, чтобы вы могли ввести больше
  чем по одному каждого типа, если это необходимо.) Это выделено желтым цветом.
• следующие 5 столбцов относятся к различным измерениям, связанным с различными
  подготовка к сварке. Здесь вы вводите необработанные размерные данные для
  расчеты. Эти столбцы выделены голубым цветом. Чтобы исключить любые
  строку из расчетов, убедитесь, что значение в столбце «Длина» равно
  нуль. (В настоящее время введены типовые значения, просто чтобы предложить некоторые
  руководство.) Пожалуйста, обратите внимание на единицы, используемые для различных размеров.
  Этот рабочий лист был заполнен в единицах СИ. Если будет достаточный спрос, я
  воспроизведет это в имперских единицах, хотя для вас это будет довольно легко
  сделать эти модификации самостоятельно.
• следующие 4 столбца — это результаты вычислений. (Обратите внимание, что если вы
  изменить что-либо в этих столбцах, это повлияет на расчеты, так что будьте
  осторожно.) Расчеты здесь учитывают размерные данные, а также
  с присадочным металлом и деталями сварки дальше вниз с левой стороны
  рабочий лист. Эти столбцы выделены светло-зеленым цветом.
• Эскизы
  также показаны различные подготовки к сварке и соответствующие размеры.
  включены чуть правее и ниже расчетной таблицы.
• Детали из присадочного металла вводятся в выделенные голубым цветом ячейки на
  слева под таблицей расчета.
• сведения о сварке вводятся в выделенные голубым цветом ячейки под
  детали наполнителя.
• Ниже
  сведения о сварке — это список терминов, используемых в рабочем листе.
• К
  в правом нижнем углу рабочего листа, в соответствии с деталями заполнения, приведены некоторые
  типичные значения, которые можно использовать для различных процессов сварки и материалов.
  Чуть выше находится пара «быстрых калькуляторов» для конвертации фунтов в фунты стерлингов.
  час в килограмм в час и дюймы в миллиметры.
• Кому
  внизу рабочего листа есть много справочных материалов, которые помогут сделать
  решения относительно скорости осаждения и эффективности. Пожалуйста, позаботьтесь о
  единицы, так как некоторые ссылки даны в имперских единицах, а некоторые в единицах СИ.
  Вы можете использовать «быстрые калькуляторы», чтобы сделать любые необходимые преобразования единиц измерения,
  перед вводом значений в рабочий лист.

• результаты расчетов рабочего листа суммируются в строке «Итого», которая
  выделен жирным красным шрифтом. Общая потребность в наполнителе, в том числе
  прибавка на процент восстановления металла шва указана в «Суммарном наполнителе».
  Обязательная ячейка.

Типичная скорость наплавки, которую можно ожидать при различных процессах сварки.

Пожалуйста
обратите внимание, что размерные данные, введенные в рабочий лист, будут подвергнуты
значения, введенные в сведениях о наполнителе и деталях сварки, чтобы получить
необходимые расчеты. Это означает, что вы можете иметь дело только с одним наполнителем
металла и одного процесса сварки одновременно. Это усложняет расчет стоимости и времени сварки для многопроцессорных сварных швов, но все же может
сделать так:

• Первый
  применяйте размерные данные и данные сварки, как если бы вы сваривали только корень
  процесс. Например, если корневой процесс должен был иметь длину 1000 мм, 4 мм
  Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) на толстом листе толщиной 20 мм с использованием 60°
  включен угловой одиночный V-образный шов с корневым зазором 4 мм, тогда вы введете: a =
  30; б = 2; Т = 4; ч = 0; Длина = 1. (Убедитесь, что вы вводите необходимые
  Значения GTAW в разделах сведений о наполнителе и деталях сварки. )
• Далее,
  наносите размеры и детали сварки так, как будто вы только свариваете
  процесс наполнения и укупорки. Если мы собираемся сваривать остальную часть описанного соединения
  в пункте выше с процессом дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW), тогда мы
  введите следующую информацию для сечения FCAW: a = 30; б = 5; (Это
  приблизительное представление о том, каким был бы «корневой зазор», если бы мы удалили GTAW
  разд.) Т = 16; (толщина пластины 20 мм минус 4 мм для корневого отростка.) h
  = 3 мм; (Приблизительное значение высоты армирования шапки.) Длина = 1
  (Убедитесь, что вы ввели необходимые значения FCAW в сведениях о заполнителе и
  разделы сварочных деталей.)

• значения присадочного металла и человеко-часов, рассчитанные по двум вышеуказанным пунктам, могут затем
  должным образом использоваться для выполнения остальной части оценки стоимости и времени
  расчеты.

рекомендации по расчету стоимости и времени сварки для рабочего листа «Соединения TYK» следующие:

• Это
  рабочий лист предназначен для Т-образных и Y-образных соединений между двумя секциями трубы.
  пересекающиеся в одной плоскости. Внеплоскостные пересечения труб и соединения «К»
  которые пересекаются в узле, потребуют некоторых модификаций для получения точных
  ответы, хотя ответы будут не за горами.
• Вкл.
  В верхней левой части рабочего листа у нас есть основная информация о размерах.
  Это в значительной степени зависит от диаметра меньшего элемента и угла, который
  меньший член делает с главным членом.
• светло-голубые ячейки — это то место, где вам нужно ввести необходимую информацию.
• светло-зеленые ячейки показывают расчетную информацию. Как правило, вы не
  хочу возиться с зелеными ячейками.
• Ниже
  информация о размерах в верхнем левом углу — это место, где наполнитель
  информация вводится. (В голубых клетках.)
• Для
  рабочий лист TYK Joints, вам необходимо ввести информацию для корня и
  «основные» сварочные процессы. Это позволяет сделать весь расчет за один раз.
  иди, когда у тебя разные процессы для рута и наполнителя/шапки. если ты
  иметь только один процесс, затем введите толщину корня 0 мм.
• Ниже
  разделы о присадке и сварочном процессе на рабочем листе, это «TYK
  Сведения о сварных швах». Это матрица, которая далее
  определяет детали подготовки к сварке для различных частей сварного шва.
• Только
  введите соответствующую размерную информацию в ячейки, которые были
  выделены светло-голубым цветом. Ячейки, выделенные светло-зеленым цветом, являются расчетными.
  значения, поэтому не связывайтесь с этими ячейками.
• К
  помочь в выборе того, какие из различных деталей сварки подходят, есть
  четыре эскиза включены в правую часть рабочего листа. (Деталь 36;
  Деталь 37; Деталь 38; Деталь 39)
• Вы
  необходимо выбрать одну строку «Носки сварного шва», одну строку «Стороны сварного шва» и одну «Пятину сварного шва».
  Сварка» для использования в расчетах. Вы выбираете это, помещая 1 (Да) или 0
  (Нет) в соответствующей ячейке столбца «G» матрицы деталей сварки. Руководствуйтесь
  описания в столбце A и углы, указанные в столбце B. (Обратите внимание, что это
  основан на деталях, приведенных в AWS D1. 1, но вам нужно выбрать наиболее подходящий
  детали сварки.
• Пожалуйста
  не обращайте внимания на выделенный серым цветом блок в нижней правой части окна.
  рабочий лист. Это используется для встроенных вычислений. Если вы возитесь с этими
  клетки, вы получите неправильные ответы.
• расчетное количество присадочного металла и человеко-часы указаны под сварным швом
  подробную информацию и выделена розовым цветом.
• Пожалуйста
  прочитайте раздел «Примечания» в нижней левой части рабочего листа для
  дальнейшие указания по использованию рабочего листа.

Автор
Используя прилагаемые рабочие листы, вы сможете получить необходимые сварочные
количество человеко-часов на расходные материалы и сварку, необходимое для выполнения более высокого уровня
расчет стоимости сварочных работ.

 Компас WelderDestiny: Еженедельная подписка на электронный журнал

Вы можете ознакомиться с предыдущими выпусками «Компаса WelderDestiny», нажав здесь.

Основные расчеты по электролизу

Как рассчитать производительность сварки труб и трубопроводов

Сварщики, начальники цехов и даже бухгалтеры заинтересованы в том, чтобы решить, как рассчитать производительность сварки и ее влияние на рентабельность. Хотя расчет производительности может быть сложной задачей, сварочные цеха с большими объемами сварки труб и трубопроводов или аналогичными типами повторяющихся ремонтов имеют преимущество в создании производственных показателей, которые можно использовать для расчета производительности сварки и отслеживания улучшений процесса. Обычные задачи сварки труб или труб, такие как стыковая сварка, сварка, сварка узких разделок и сварка труб с трубными решетками, могут предоставить исходные данные для измерения эффективности сварки. Результирующие показатели для расчета производительности сварки могут учитывать:

• Единиц продукции в день/неделю/месяц/квартал в зависимости от объемов производства.
• Использованная присадочная проволока, измеряемая по весу проволоки или израсходованной длине проволоки.
• Время горения дуги в процентах от общего задания на сварку, в часах в неделю/месяц/квартал.
• Ставки брака или переделки.

Каждая из этих метрик предоставляет информацию о производительности сварки, но ни одна сводная метрика не может точно дать представление о более мелких задачах, влияющих на общую производительность сварки. По этой причине может быть полезно взглянуть на производительность более чем с одной точки зрения.

Как рассчитать производительность сварки труб и трубопроводов

Поскольку вмешательство оператора практически не требуется, процесс орбитальной сварки идеально подходит для высококачественной и воспроизводимой сварки. Заменив ручные процессы методами орбитальной сварки, многие отрасли промышленности значительно повысили производительность сварки. Хотя расчеты, используемые для измерения повышения эффективности, различаются в зависимости от магазина, преимущества — количественные и качественные — впечатляют.

Расчет производительности на основе общего времени процесса

Один из клиентов компании Arc Machines, производителя коррозионно-стойких датчиков расхода, используемых в пищевой промышленности и производстве напитков, рассчитывает производительность сварки на основе времени завершения приваривания датчиков расхода давления к трубопроводу. Каждый процесс сварки различается в зависимости от количества соединений датчика, размера трубы и типа трубопровода, к которому будет привариваться датчик. Процесс, используемый этим производителем, включает следующие комбинации: 

• От двух до четырех сварных соединений между центральной отливкой, содержащей датчик, с фланцами с обеих сторон, которые соединяются с трубопроводом
• Размеры соединений от двух до 14 дюймов
• Труба Schedule 80, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, дуплексная нержавеющая сталь, хром- молибдена и различных сплавов на основе никеля, в зависимости от требований к коррозии 

Благодаря замене ручной сварки MIG автоматизированной сваркой горячей проволокой в ​​среде защитного газа, ручные процессы, на выполнение которых обычно требуется неделя, теперь можно выполнять за один день. За четыре года производства и тысячи сварных швов только два сварных шва были забракованы. Этот низкий уровень отбраковки еще больше способствовал сокращению общего времени процесса сварки.

Расчет производительности с использованием человеко-часов

Установка 6000 погонных футов трубопроводов из нержавеющей стали (внешний диаметр (НД) от 1/2 до 4 дюймов и толщина стенки от 0,035 до 0,085 дюймов) на одном пивоваренном заводе включала сотни сварных швов плавлением чтобы обеспечить гладкий внутренний борт. Методы орбитальной сварки использовались для более чем 90 процентов сварных швов. Модульные сварочные головки использовались для сварки труб, тройников и отводов с наружным диаметром от 1 1/2 до 4 1/2 дюймов, при этом для типичного сварного шва с наружным диаметром два дюйма требовалось 1 1/2 угловой минуты плюс одна минута продувки газом. завершить. По сравнению с предполагаемым количеством человеко-часов для выполнения работы с использованием методов ручной сварки, методы орбитальной сварки сокращают количество человеко-часов на 15-20 процентов и время изготовления на 50 процентов, что резко повышает производительность сварки.

Как орбитальная сварка повышает производительность

Конечной целью выбора метода расчета производительности сварки является определение возможностей повышения эффективности процесса сварки с использованием новых методов, технологий и материалов. Орбитальная сварка является одним из методов, который может обеспечить значительное повышение производительности. Несколько отдельных задач в типичном процессе ручной сварки труб представляют собой идеальные возможности для количественных улучшений за счет использования орбитальной сварки.

• Выравнивание: Сменные кассетные модули для орбитальной сварки предназначены для труб различного диаметра. Зажимы выравнивают и удерживают трубы или фитинги перед сваркой, что сокращает время, необходимое для ручной прихватки.
• Установка: Программируемые источники питания и контроллеры для орбитальной сварки сохраняют графики сварки, включая сведения о внешнем диаметре трубы или фитинга, толщине стенки, материале, типе сварного шва — труба, труба, фитинги и параметры сварки — ток, скорость перемещения, пульсация и время. Конкретный график сварки, хранящийся в памяти контроллера, легко вызывается, когда он готов к сварке.
• Время сварки : Графики сварки обеспечивают точное управление процессами сварки, включая потоки газа до и после продувки, подачу проволоки, угол наклона электрода, длину дуги, пульсацию и скорость перемещения. Автоматизированное управление с использованием оптимизированных параметров сварки устраняет изменчивость процессов ручной сварки, минимизирует время дуги и эффективно обеспечивает стабильные результаты без ущерба для качества.
• Переналадка/время простоя: Широкий ассортимент модульных сварочных головок и библиотека графиков сварки позволяют быстро переключаться между различными задачами сварки труб и труб, чтобы сократить время простоя.
• Последующая доработка: Стабильное качество сварных швов может значительно, если не полностью, сократить потребность в послесварочных работах.

В зависимости от типа выполняемого сварочного процесса экономия времени, достигаемая методами орбитальной сварки, может составлять от минут до часов, как в случае крупных доработок, связанных с некачественной ручной сваркой. При больших объемах работ или повторяющихся ремонтных работах экономия времени в любой из этих областей означает значительный выигрыш при расчете производительности сварки.

Независимо от того, как вы рассчитываете производительность, есть возможности для улучшения 

В каждой мастерской есть свои собственные методы определения того, как рассчитать производительность сварки для множества различных сварочных проектов, которые она выполняет. Цеха с большими объемами сварочных процессов могут отслеживать производственные показатели для расчета производительности и выявления областей для улучшения с использованием новых технологий и методов. Как показывают приведенные выше примеры, решения для орбитальной сварки могут существенно повлиять на эффективность сварки, независимо от того, как она рассчитывается.

Помимо повышения производительности, орбитальная сварка обеспечивает стабильные, воспроизводимые, качественные сварные швы, что значительно сокращает время и затраты, связанные с доработкой. Магазины, стремящиеся повысить производительность сварки, должны искать отраслевых новаторов, таких как Arc Machines, Inc. Обладая многолетним опытом работы в отрасли, Arc Machines может предоставить решения, адаптированные для удовлетворения любых потребностей в орбитальной сварке.

Компания Arc Machines, Inc. предлагает надежную и точную продукцию, предназначенную для повышения производительности и качества сварки. По вопросам продукции обращайтесь по номеру [email protected] . По вопросам обслуживания обращайтесь по телефону [email protected] . Arc Machines приветствует возможность обсудить ваши конкретные потребности. Свяжитесь с нами по телефону , чтобы договориться о встрече.

Как оценить потребность в электроэнергии

Опубликовано 01. 08.2019 |
Добавлено в информацию о топливных элементах

Когда вы ежемесячно получаете счет за электроэнергию, вы можете не понимать, как именно рассчитывается общая сумма. Каждое устройство или прибор в вашем домашнем хозяйстве вносит свой вклад в общую сумму счета. Чтобы выяснить, какие бытовые приборы и устройства потребляют больше всего энергии, вы можете оценить общее энергопотребление для каждого устройства. Эта оценка также полезна для оценки требований к мощности для альтернативной или резервной системы электропитания.

Оценка потребности в энергии и затрат на питание электронного устройства или прибора очень проста. На задней панели каждого устройства есть этикетка, на которой указана потребляемая им мощность. Это число, которое вам понадобится, чтобы выяснить ваше потребление энергии и потребности. Наряду с ваттами вам нужно будет оценить количество часов ежедневного использования этого устройства или прибора. Если вы предпочитаете не проверять все свои устройства вручную, вы можете приобрести устройство, которое поможет вам оценить энергопотребление. Эти устройства варьируются от простых устройств для измерения мощности до сложных решений для домашнего мониторинга. В этом посте мы предполагаем, что у вас нет доступа к сложному решению для домашнего мониторинга. Если вы новичок в чтении этикеток энергоэффективности на задней панели ваших приборов и устройств, просмотрите следующие несколько разделов справочной информации, чтобы вы могли понять основы электрики и терминологию.

Фон: основы электротехники

Чтобы понять электрические термины, перечисленные на этикетках приборов или устройств, необходимо понять несколько электрических терминов. Основными терминами являются напряжение, ток и сопротивление:

• Напряжение (Вольт): Разность потенциальной энергии (заряда) между двумя точками цепи. Одна точка имеет больше энергии, чем другая точка, и разница между точками называется напряжением. Напряжение измеряется в вольтах.
• Ток (Ампер): Поток электронов (заряд) между двумя точками цепи. Ток измеряется в амперах.
• Сопротивление (Ом): Сопротивление — это электрическое сопротивление (трудность) между двумя точками проводника. Сопротивление измеряется в омах.

Напряжение, ток и сопротивление связаны уравнением, называемым законом Ома:

В = I x R

где V — вольт, I — ток, R — сопротивление. При описании напряжения, силы тока и сопротивления часто используется аналогия «вода, текущая по трубе». Ток аналогичен потоку воды, а напряжение – давлению в трубе. Когда напряжение (давление) выше, будет течь более сильный ток. На рисунке 1 показана аналогия с водой: (а) давление (напряжение) без тока и (б) давление (напряжение) и ток.

Рис. 1. Механическая иллюстрация напряжения и тока.

Электричество также может быть выражено в единицах мощности, называемых ватт . Ватт — это единица электрической мощности, представленная одним ампером тока в цепи с разностью потенциалов 1 вольт. Мощность связана с напряжением и током посредством следующего уравнения:

P = I x V

где P — мощность, I — ток, V — вольт. Мощность (электрическая энергия) измеряется в ваттах или киловаттах. Его также можно измерить во времени. Например, лампочка мощностью 60 Вт потребляет 60 Вт в определенный момент времени. Киловатт-час (кВтч) — это электрическая энергия, равная мощности, отдаваемой одним киловаттом в течение одного часа.

Фон: напряжение переменного и постоянного тока

Электрические концепции, которые мы описали до сих пор, являются примерами постоянного тока (DC) . Постоянный ток (DC) — это электрический ток, который течет линейно в постоянном направлении. Существует также другой тип тока, называемый переменным током (AC) , который отличается от постоянного тока тем, что меняет направление. Рисунок 2 иллюстрирует разницу между этими двумя концепциями. Как показано, постоянное напряжение постоянно во времени. Напряжение переменного тока имеет синусоидальную форму, что означает, что оно меняется со временем.

Рис. 2. Визуальная разница между напряжением постоянного и переменного тока.

Мы можем использовать предыдущую аналогию с водой для описания переменного тока; вместо того, чтобы вода текла прямо по трубе, вода в трубе перемещается вперед и назад с помощью кривошипа, соединенного с поршнем. На рис. 3 показана иллюстрация этой концепции. Выплескивание жидкости может быть очень быстрым, 50 или 60 циклов в секунду (50 или 60 Гц). Устройства, работающие на топливных элементах 9Батареи 0809 или используют питание постоянного тока; однако устройства, которые подключаются к стене в наших домах, используют питание переменного тока.

Рисунок 3. Переменный ток Аналогия давления (напряжения) и тока.

Проверка требуемой энергии

Для оценки энергопотребления в вашем домашнем хозяйстве могут помочь следующие источники:

• Счета за электричество
• Рейтинг оборудования
• Ожидаемые профили нагрузки

Глядя на свой счет за электричество, вы можете увидеть, как ваши ватты меняются от месяца к месяцу в течение года. Ваше потребление энергии носит сезонный характер и зависит от того, где вы живете. Например, если вы живете в холодном климате, ваши зимние счета могут быть намного выше, чем летние, из-за необходимости обогрева зимой. В жарком климате ваш летний счет может быть намного выше, чем ваш зимний счет из-за работы кондиционера в течение всего лета.

Каждый прибор или электронное устройство имеет паспортную табличку с указанием напряжения, силы тока, частоты и мощности. Обычно они расположены на задней панели устройства. Эти номиналы представляют собой максимальную мощность, которая может быть подана; следовательно, паспортная табличка теоретически соответствует 100-процентному использованию. Многие устройства не работают со 100-процентной загрузкой; поэтому использование паспортных данных может привести к завышенным требованиям к мощности. Пример паспортной таблички показан на рис. 4.

Рис. 4. Паспортные таблички электронных устройств.

Хотя энергопотребление можно рассчитать на основе ваших счетов за электроэнергию и паспортных табличек устройств, фактические измерения предоставят более точные данные. Фактические измерения нагрузки можно получить с помощью счетчиков ватт-часов. Эти фактические измерения нагрузки часто используются для проектирования PV , топливных элементов и систем резервного питания от батарей. Фактическая нагрузка необходима для определения размера и стоимости система альтернативной энергии . Часто проектировщики систем рекомендуют клиентам изменить свои методы энергопотребления, чтобы свести к минимуму их потребление энергии, чтобы фотоэлектрическая система могла быть спроектирована с учетом этих требований вместо установки более крупной системы для компенсации пикового использования.

Расчет энергопотребления

Общее количество энергии, используемой вашим домохозяйством, можно рассчитать, выполнив шесть простых шагов:

1. Укажите количество ватт для каждого прибора или электронного устройства (это называется «нагрузкой» для каждого устройства). Должны быть идентифицированы все существующие и планируемые электрические нагрузки.
2. Оцените среднее ежедневное использование (количество часов, в течение которых прибор или электронное устройство работает каждый день)
3. Умножьте мощность устройства на количество часов, в течение которых вы его используете (это даст вам определенное количество «ватт-часов»). Например, если вы используете 120-ваттный телевизор два часа в день. Вы можете умножить мощность на количество часов, используемых в день, чтобы получить 240 ватт-часов в день.
4. В вашем счете за электроэнергию указано количество киловатт-часов. Чтобы сравнить потребление энергии в киловатт-часах, нам нужно будет перевести ватт-часы в киловатт-часы. Поскольку 1 киловатт равен 1000 Вт, разделите на 1000, чтобы перевести ватт-часы (Втч) в киловатт-часы (кВтч):

240 Втч / 1000 = 0,24 кВтч

5. Сравнить эти числа. к вашему счету за электроэнергию, нам нужно преобразовать это число в количество часов, которые прибор или устройство использует в месяц. Например, 0,24 кВтч х 30 дней = 7,2 кВтч в месяц.
6. Чтобы рассчитать расходы на электроэнергию и сравнить их со своим счетом за электроэнергию, посмотрите на свой счет за электроэнергию, чтобы определить, сколько вы платите за кВтч. Если в вашем счете указано, что вы платите 0,12 доллара за киловатт-час, стоимость можно оценить следующим образом: 7,2 кВтч в месяц x 0,12 доллара за кВтч = 0,86 доллара в месяц.

Вы можете упорядочить эти числа, как показано в Таблице 1 ниже.

Электрическая нагрузка	Мощность (Вт)	Среднее ежедневное использование (ч)	Средняя дневная энергия (ватт-часы)	Средняя дневная энергия (киловатт-часы)	Среднемесячная энергия (киловатт-часы)	Стоимость в месяц ($)
Телевидение	120	2	240	0,24	7. 2	0,86

Таблица 1. Таблица для расчета средней дневной энергии.

Заполнив Таблицу 1, вы можете получить точную оценку количества энергии, которое вы используете каждый месяц, и связанных с этим затрат. Чтобы определить размер системы накопления энергии, вы также захотите посмотреть на требуемую пиковую мощность (максимальное количество энергии, которое может потребоваться в день) и продолжительность средней мощности (наибольшая продолжительность времени, в течение которого средняя мощность потребляется). нужный). Среднее энергопотребление определяет общее потребление энергии за день.

Заключение

В этом посте мы рассмотрели основные электрические термины, такие как напряжение, ток, сопротивление, мощность, постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Затем мы использовали эти концепции для расчета потребности в энергии для прибора или устройства. Эти потребности в энергии можно использовать для оценки общего энергопотребления и связанных с этим затрат на эту энергетическую нагрузку. Расчет этих требований может помочь вам сократить счета за электроэнергию и определить размер фотоэлектрической системы, резервного аккумулятора или другой альтернативной энергетической системы.

Добавил
Доктор Коллин Шпигель

Доктор Коллин Шпигель — консультант по математическому моделированию и техническому письму (президент SEMSCIO) и профессор, имеющий докторскую степень. и степень магистра инженерных наук. Она имеет семнадцатилетний опыт работы в области инженерии, статистики, науки о данных, исследований и написания технических текстов для многих компаний в качестве консультанта, сотрудника и независимого владельца бизнеса. Она является автором книги « Проектирование и создание топливных элементов 9».0809» (McGraw-Hill, 2007) и «Моделирование и моделирование топливных элементов PEM с использованием MATLAB» (Elsevier Science, 2008). Ранее она владела компанией Clean Fuel Cell Energy, LLC, организацией по производству топливных элементов, которая обслуживала ученых, инженеров и профессоров по всему миру.

Метки:
топливные элементы
топливо
клетки
электричество
электрический
требования
рассчитать
Напряжение
Текущий
ампер
ампер
вольт
сопротивление
Ом
электронный
гаджет
энергия
электроэнергия
батарея
постоянный ток
переменный ток
переменный ток
ОКРУГ КОЛУМБИЯ
устройство
PV
энергетическая система

Катодная защита

Катодная защита

Введение

Металл состоит
незаряженных «строительных блоков», известных как атомы. При коррозии металла в
жидкие, положительно заряженные атомы вытекают из металла и растворяются в
жидкость.

Отрицательно
заряженные электроны остаются в металле. Если свободный кислород (O ₂ ) или положительно заряженные атомы водорода (H ⁺ ) содержатся в жидкости, электроны
расходуются в металле и продолжается коррозия. Реакции с кислородом
для любого металла (Me), как показано ниже:

Если бы электроны
не расходуются, отрицательные заряды становятся настолько высокими, что атомы
не может покинуть поверхность металла из-за электростатических сил
привлекательности.

Коррозия может быть
предотвращается удалением кислорода или положительно заряженного водорода
ионы. Но это невозможно осуществить на практике. Лучший способ — создать
избыток электронов в металле, так что положительно заряженный металл
атомы не могут покинуть поверхность металла из-за электростатического
силы притяжения.

Этот метод
предотвращение коррозии известно как катодная защита. Два метода
доступны для нанесения катодной защиты: — приложенный ток и
жертвенные гальванические аноды.

Впечатленный ток

При подаче тока компонент
который должен быть защищен, подключен к источнику электропитания
источник. Подаваемый ток течет от электрода (обычно инертного),
через жидкость к защищаемому компоненту (см. ниже).

Эта система должна тщательно контролироваться, чтобы дать
правильную плотность тока и учесть падение потенциала на
электролит. Электрод, который измеряет плотность тока, обычно
подключен к этой системе, и ее функция заключается в регулировке тока в соответствии с
правильное значение. Неправильная регулировка может привести к повреждению красок и
роликовые подшипники. Этот тип систем в связи с тем, что более подходит для
больших установок, но также может использоваться на рыбных фермах, где использование
жертвенные аноды ограничены. Обычно используются электроды
из графита, титановых сплавов, кремнистого железа и др.

Жертвенные аноды

Жертвенные гальванические аноды могут быть использованы для производства
необходимый ток для защиты компонента. Они саморегулирующиеся
и дайте правильный ток в различных ситуациях. В этом случае
необходимый ток создается путем соединения металла, который должен быть
защищен менее благородным металлом (см. таблицу гальванических серий в главе
Теория коррозии). Пример того, как это можно сделать, показан ниже.

Типы воды

катодный
защита может применяться в различных типах воды, т.е. морской воде,
кислые и щелочные воды. Далее описание использования
катодная защита будет ограничена протекторными гальваническими анодами
и их использование в морской воде и других водах, содержащих хлориды.

Удельное сопротивление воды

Важным параметром в обеспечении
катодная защита – это удельное сопротивление воды. Удельное сопротивление
указывается в ом см. В таблице ниже показано удельное сопротивление и т. д. в различных морях при 20 ^o C.

Большую часть морской воды составляет натрий.
хлорид (поваренная соль), а соленость морской воды можно оценить
используя следующее соотношение: Соленость (%) = 0,18 хлоридов
(г/кг)

Ограничения

При использовании расходуемых анодов удельное сопротивление
вода не должна превышать 200 Ом·см из-за плохой
текущий дистрибутив. В случае более высокого удельного сопротивления больше анодов на площадь
может быть использован. Повышенная коррозия также иногда может быть принята, потому что
низкое содержание соли обеспечивает низкую скорость коррозии.

Другие ограничения на использование анодов заключаются в том, что
pH должен быть между 5,5 и 11, а температура не выше 60
^o C. Если краска используется вместе с анодами, предельная температура составляет 50 ^o C.

Защищенные металлы

В принципе, катодная защита может быть применена
ко всем металлам с целью снижения скорости коррозии. Следующее
металлы будут обсуждаться в последующем:

• Нелегированные углеродистые стали и нелегированный чугун
• Нержавеющие стали и медные сплавы
• Алюминий

В зависимости от удельного сопротивления морской воды и
его скорости, удовлетворительная защита этих металлов может потребовать
разная плотность тока (мА/м ² ).

Окрашенная металлическая поверхность требует меньшего тока
плотностью, так как необходимо устранять только точечные отверстия и повреждения лакокрасочного покрытия.
защищен. В таблице ниже показаны плотности тока, необходимые для
подавляют коррозию различных металлов в разбавленной морской воде с удельным сопротивлением до 200 Ом·см. Для течет
воды плотность тока необходимо умножить на (V+1), где V соответствуют
к скорости воды, выраженной в м/с.

Производительность анода

Различные металлы используются в качестве жертвенных анодов для
защита компонентов от коррозии в морской воде. Основное условие
состоит в том, что жертвенный анод должен быть менее благородным, чем металл, из которого он изготовлен.
предназначен для защиты.

Наиболее распространенные металлы, используемые в качестве жертвенных анодов
являются цинк, магний и алюминий. Химический состав
жертвенный анод очень важен, если нужно получить правильный эффект.
достигнуто. Например, содержание железа в цинковых анодах должно быть очень низким, т.к.
в противном случае цинковый анод не будет давать правильную плотность тока.

Геометрия анодов также важна. Длинная
а узкие аноды лучше всего подходят для обеспечения хорошего распределения тока.
емкость анодного материала выражается в ампер-часах на килограмм.
(Ач/кг). Это описывает количество ампер-часов, доступное на кг
материал анода. Емкость используется для расчета количества анода
металла, необходимого в конструкции катодной защиты. Возможности
различные материалы анода приведены в таблице ниже.

Магний используется в воде с высоким удельным сопротивлением, т.е.
питьевой воде, но не в морской воде, так как это было бы
расходуется слишком быстро и может привести к образованию взрывоопасных газовых смесей.

Цинковые аноды нельзя использовать при температурах
выше 60С. Выше этой температуры полярность цинка по отношению
к железу может измениться, и цинк станет «благороднее» стали и
скорость коррозии железа резко возрастет.

Расчет катодной защиты с протекторными анодами

Для расчета можно использовать следующий метод расчета.
оценить количество анодов, необходимых для защиты погружного насоса,
жертвенные аноды.

Вода должна иметь удельное сопротивление ниже 200 Ом.
см. В воде с более высоким удельным сопротивлением такой же вес анода может быть
разделены на более мелкие блоки для обеспечения защиты всей территории.

Рассчитайте площадь защищаемой поверхности. с покрытием
и непокрытые участки отдельно. Учитывайте, что внутри
насосная имеет высокую скорость воды, а трубы и слив
соединения также могут потреблять аноды. Рассчитать отдельно защитную
ток, необходимый для внутренней и внешней поверхностей.

Вес (M) анодов, необходимый для обеспечения
защита рассчитывается по следующей формуле:

Анодный геометрический фактор составляет 0,9 для длинных тонких
аноды и 0,85 для остальных.

Ниже приведен пример расчета, который может быть
небольшой насос, показывает общее количество цинка, необходимое для защиты непокрытого
чугун 1 м ² в стоячей воде и
0,5 м ² при скорости воды 5 м/с для
один год:

Нужное количество анодов должно быть установлено в
их соответственно площади.

Рекомендация по замене анодов
когда потребляется немногим более половины их объема. Масса цинка в
Таким образом, пример должен быть где-то между 6 и 7 кг в зависимости от
подходящие размеры анодов.

Расположение и
монтаж анодов

На погружных насосах аноды должны быть установлены на
снаружи, так и внутри. Если аноды не могут быть расположены
внутри корпуса насоса, они должны быть установлены как можно ближе к
вход. Важно отметить, что анод должен быть расположен в местах, где
скорость воды мала, иначе их можно атаковать с
эрозия-коррозия.

Жертвенные аноды, устанавливаемые на входе в насос.

Аноды должны находиться в электрическом контакте с
металл, который нужно защитить. Ток должен идти от анода к
воды, к защищаемой поверхности и через металл обратно к
анод.

Аноды не обязательно закреплять непосредственно на
защищаемый металл, хотя это предпочтительнее. Кусок проволоки или
стальная полоса может быть приспособлена для проведения тока.

Для обеспечения хорошего распределения тока по всем частям
насоса необходимо использовать более одного анода. Уголки, перегородки и т.д.
противодействовать хорошему распределению тока.

Картина

Различные органические покрытия могут использоваться вместе с
катодная защита, но предпочтительно эпоксидное покрытие. Чугун и сталь
легко окрашиваются на пескоструйных поверхностях. Нержавеющая сталь и алюминий
являются более сложными и требуют специальной грунтовки.

Жертвенные аноды защитят металл от
коррозия в местах, где краска имеет точечные отверстия или повреждения.
Цинковые аноды должны оставаться оголенными, так как слой краски на них разрушит
их защитный эффект. Они также должны быть электрически подключены к
через краску на металл.

Расход анода

Аноды необходимо регулярно осматривать.
часто для новой установки, чтобы получить представление о норме потребления.
Смену анодов следует производить, когда около 70% анода
расходуется масса.