Tính toán định mức chi phí hàn cho một phân đoạn tàu vỏ thép, chương 7 ppt

Chương 7: Định mức chi phí hàn- Khái niệm: Định mức chi phí hàn cho một phân đoạn tàu vỏ thép là tổng chi phí dự tính để hoàn thành tất cả các mối hàn gồm chi phí vật liệu hàn cần thiế

Chương 7: Định mức chi phí hàn

- Khái niệm: Định mức chi phí hàn cho một phân đoạn tàu vỏ

thép là tổng chi phí dự tính để hoàn thành tất cả các mối hàn (gồm chi phí vật liệu hàn cần thiết, chi phí nhân công, chi phí điện năng

và chi phí chung có liên quan) trên phân đoạn cần tính

- Phương pháp xây dựng định mức: thông thường các nhà

máy đóng tàu xây dựng định mức chi phí hàn bằng cách kết hợp cả

ba phương pháp xác định định mức đã nêu ở trên (phương pháp kỹ thuật, phương pháp xây dựng dựa trên kinh nghiệm, phương pháp điều chỉnh)

- Các nhân tố ảnh hưởng đến định mức chi phí hàn:

 Trình độ tay nghề và tinh thần làm việc của công nhân

 Cơ sở vật chất, trang thiết bị của nhà máy

 Trình độ chuyên môn và khả năng quản lý của người quản lý

 Tiến độ đề ra

2.4 Cơ sở lý thuyết tính toán định mức chi phí hàn trong đóng tàu

Chi phí bỏ ra cho một mối hàn thường là tiêu chí quan trọng khi đánh giá ưu thế về mặt chi phí của các phương án hàn khác nhau

Chi phí chế tạo vật hàn trong sản xuất cơ khí bao gồm: chi phí hàn các mối hàn, chi phí vật tư cần thiết, chi phí chuẩn bị trước khi hàn và chi phí xử lý sau khi hàn

Xuất phát điểm để tính toán chi phí hàn (hoặc chi phí vật hàn) là lượng kim loại đắp tạo thành liên kết hàn Có ba loại số liệu đầu vào cần thiết cho tính toán tổng chi phí hàn là (1) chi phí vật liệu hàn cần thiết, (2) chi phí lao động liên quan đến thời gian cần thiết để hoàn thành mối hàn và, (3) chi phí chung có liên quan

- Chi phí vật liệu hàn: Với các phương pháp hàn, trong đó

kim loại đắp có tham gia vào mối hàn, thì lượng kim loại đắp là cơ

sở cho tính toán chi phí vật liệu Khi đó lượng kim loại đắp cần thiết được dùng làm căn cứ xác định lượng vật liệu hàn dùng cho việc hoàn thành liên kết hàn

- Chi phí lao động: Cơ sở cho tính toán chi phí lao động là

thời gian, bao gồm thời gian cho một mối hàn, hoặc thời gian cần

để hàn một chi tiết Tốc độ đắp liên quan đến thời gian, và là cơ sở cho tính toán chi phí lao động Trong trường hợp sản xuất đại trà các vật hàn nhỏ, người ta lấy thời gian hàn một chi tiết hoặc một số chi tiết trong một đơn vị thời gian làm căn cứ tính toán

- Chi phí chung: Thông thường, các chi phí chung như chi phí

quản lý nhà máy được chia theo tỷ lệ theo số lao động trực tiếp liên quan đến chế tạo chi tiết đó

Để tính toán chi phí hàn, có thể lấy quy trình hàn làm điểm khởi đầu Khi đó, quy trình hàn cần chứa các số liệu sau:

 Thiết kế chi tiết của liên kết hàn Yếu tố này giúp xác định lượng kim loại mối hàn cần thiết

 Loại quá trình, phương pháp hàn, loại vật liệu hàn Yếu

tố này phục vụ tính toán chi phí vật liệu hàn

 Cường độ dòng điện hàn, là yếu tố liên quan đến tốc độ đắp, phục vụ để tính toán chi phí lao động Đặc điểm tổ chức sản xuất, là yếu tố liên quan đến tỷ lệ thời gian có hồ quang so với tổng thời gian lao động của thợ hàn, còn gọi là yếu tố thợ hàn hoặc liên quan đến chu kỳ tải của máy hàn Đây là những yếu tố xác định lao động thực sự bỏ ra để đắp kim loại lên mối hàn Tốc độ hàn là yếu

tố liên quan đến thời gian hàn cần thiết

Quy trình hàn cho các số liệu cần thiết để tính chi phí của một mối hàn Ngoài ra còn phải đưa vào tính toán chi phí cả các số liệu về mức lương thợ hàn (chi phí lao động) và chi phí vật liệu hàn bao gồm thuốc hàn, khí bảo vệ và các vật tư khác được sử dụng để làm ra mối hàn

Chi phí hàn nằm trong chi phí vật hàn; nhưng chi phí của việc chuẩn bị liên kết hàn cũng có liên quan chặt chẽ đến chi phí hàn và phải được đưa vào tổng chi phí vật hàn Chi phí hàn tại hiện trường thường cao hơn chi phí hàn tại xưởng Chi phí hàn ở các tư thế không gian khác hàn sấp thường cao hơn chi phí hàn sấp

2.4.1 Chi phí vật liệu hàn

Từ lượng kim loại đắp cần thiết, có thể tính được lượng vật liệu hàn sẽ sử dụng để tạo ra mối hàn cụ thể và chi phí tương ứng Chi phí cho vật liệu hàn có thể bao gồm chi phí điện cực (que hàn hoặc dây hàn), khí bảo vệ hoặc thuốc hàn Tính khối lượng kim loại đắp căn cứ từ các kích thước hình học của mối hàn

2.4.1.1 Chi phí điện cực

Định mức tiêu hao HE (kg) của que hàn (dây hàn) cho một mối hàn được xác định theo chiều dài mối hàn lh (m) và định mức tiêu hao đơn vị GE (trên 1 m mối hàn) được xác định bằng công thức:

h E

Trong đó, định mức tiêu hao đơn vị được tính theo công thức sau:

C

m

G H

3 10

 H

h

H

C

F

1

10





Hay:

C

m C

l m

H H h klđ

E  1  1 

Ở đây:

mH - khối lượng kim loại đắp tính toán trên một mét đường hàn (kg/m);

mklđ - tổng khối lượng kim loại đắp tính toán trên đường hàn dài lh (m);

C - hệ số tổn thất điện cực Tổn thất C xuất phát từ việc loại bỏ đầu que hàn, bắn tóe, bay hơi vật liệu điện cực…

ρ - khối lượng riêng của kim loại đắp (g/cm3);

Với dây hàn lấy ρdh = 7,85 103 (kg/m3) = 7,85 (g/cm3) Với que hàn lấy ρqh = 7,8 103 (kg/m3) = 7,8 (g/cm3)

FH - diện tích tiết diện của kim loại đắp của mối hàn (mm2) FH được xác định bằng tổng các phần hình học chia nhỏ

Hiệu suất sử dụng điện cực K:

Hiệu suất sử dụng điện cực [%] là tỷ lệ giữa khối lượng kim loại đắp mH và khối lượng điện cực cần thiết GE {Hiệu suất đắp là

tỷ lệ giữa kim loại đắp mH và khối lượng điện cực đã sử dụng (không kể đầu mẫu que hàn)} Với các loại điện cực khác nhau, hiệu suất sử dụng điện cực có thể nằm trong khoảng từ 50÷100% Que hàn có hiệu suất sử dụng điện cực thấp hơn so với dây hàn

Trên bảng 2.1 là hiệu suất sử dụng điện cực của các loại quá trình hàn khác nhau (bảng 9-1 /trang 334 trong cuốn ‘ Công nghệ hàn điện nóng chảy’ tập 1 của TS Ngô Lê Thông (tài liệu tham

khảo [3])) Từ đó, ta suy ra các hệ số tổn thất điện cực C tương ứng

Bảng 2.1 là hiệu suất sử dụng điện cực của các loại quá trình hàn

khác nhau

Que hàn dài 350 mm, hồ quang tay 55÷65 0,35÷0,45

Dây hàn, hàn bằng điện cực lõi bột 80÷85 0,15÷0,2

Dây hàn nóng chảy, trong môi

trường khí bảo vệ

Dây hàn phụ (cho điện cực W),

trong môi trường khí trơ

Từ định mức tiêu hao HE (kg) của que hàn (dây hàn) cho một mối hàn ta tính được chi phí điện cực cho mối hàn:

E đc

Trong đó:

Cđc - chi phí điện cực cho mối hàn (đồng);

Gđc - giá điện cực (đồng/kg)

Khi sử dụng dây hàn thì có thể dùng các công thức dưới đây

để tính giá thành điện cực, đặc biệt thích hợp cho hàn một lớp:

 Bước 1: xác định lượng điện cực sử dụng trong một đơn vị

thời gian:

c

b

Trong đó: a là khối lượng kim loại đắp cần thiết [kg/giờ];

b là tốc độ cấp dây hàn [m/phút];

60 là số phút trong một giờ [phút/giờ];

c là chiều dài một đơn vị khối lượng điện cực [m/kg]

{Công thức (2.8) trích từ tài liệu tham khảo [3] trang 335}

Giá trị chiều dài một đơn vị khối lượng điện cực (c) được xác định theo bảng sau:

Bảng 2.2 Chiều dài một đơn vị khối lượng điện cực [m/kg] Đường kính

dây hàn

(mm)

Chiều dài dây hàn (m)

Đường kính dây hàn (mm)

Chiều dài dây hàn (m)

2,0 40,00 8,0 2,53

 Bước 2: xác định tốc độ hàn ν [m/giờ]:

- Với mối hàn bằng ta xác định tốc độ hàn ν như sau:

] / [ 10

] / [

h m F

I K h cm F

I

K H H 









Trong đó:

KH là hệ số nóng chảy [g/A.h];

I là dòng điện hàn [A];

F là tiết diện ngang mối hàn [cm2]

{Công thức (2.9) trích từ công thức (1)/trang 271 - tài liệu tham

khảo [5]}

- Khi hàn mối hàn đứng, tốc độ hàn tính theo công thức

(2.9) cần giảm xuống 25%, khi hàn mối hàn ngang giảm

30% và khi hàn mối hàn trần giảm 60%

 Bước 3: xác định khối lượng kim loại đắp mH cần thiết trên một đơn vị chiều dài mối hàn [kg/m]:

Với: wD - tốc độ đắp[kg/giờ];

ν - tốc độ hàn [m/giờ]

 Bước 4: Chi phí điện cực trên đơn vị chiều dài mối hàn Cđc

[đồng/m]:

C đc = m H x G đc (2.11)

Với: Gđc - giá thành điện cực [đồng/kg]

Ngoài cách tính trên, tiêu hao điện cực còn có thể tính theo kinh nghiệm như sau: khi hàn hồ quang, yêu cầu trọng lượng của các que hàn được xác định theo khối lượng toàn phần của kim loại đắp, cộng thêm 20÷30% đối với các que hàn có thuốc bọc mỏng và 40÷60% đối với các que hàn có thuốc bọc dày

Khi hàn dưới thuốc hàn sự tiêu hao dây hàn có thể tính bằng cách sau: tính khối lượng kim loại đắp căn cứ từ các kích thước hình học của mối hàn, sau đó cộng thêm 2% vào giá trị tính được