Разработка окрасочного комплекса для грузовых вагонов и рефрижераторного подвижного состава в вагонном депо

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Организационная часть

1.1 Размещение депо. Характеристика дороги и транспортного узла

1.2 Общая характеристика вагонного депо ВЧДР-6 станции Иркутск - Сортировочный

1.3 Характеристика производственных участков депо

1.4 Анализ производственно - финансовой деятельности депо

1.5 Организация работ по окраске вагонов в ВЧДР-6

2. Технологическая часть

2.1 Обзор нормативной документации в области окрашивания грузового и рефрижераторного подвижного состава

2.2 Общие принципы организации окрасочного производства

2.3 Критический анализ технологического процесса окраски грузовых вагонов в ВЧДР-6 станции Иркутск-Сортировочный

3. Разработка технического и технологического проектов окрасочного комплекса

3.1 Мероприятия по изменению организации окрасочных работ в депо

3.2 Технологическая планировка комплекса для окраски вагонов

3.3 Технология получения защитного покрытия на кузове вагона

3.4 Мероприятия по оснащению проектируемого комплекса оборудованием

3.5 Обеспечение комплекса энергоносителями

3.6 Производственная мощность окрасочного комплекса

4. Конструкторская часть

4.1 Трансбордер для вагонов

4.2 Автоматизированный толкатель железнодорожного подвижного состава

5. Безопасность и экологичность проекта

5.1 Обзор нормативной документации в области охраны труда при окраске подвижного состава

5.2 Перечень опасных и вредных производственных факторов, возникающих при проведении окрасочных работ

5.3 Природоохранная деятельность в ВЧДР-6

5.4 Анализ условий труда работников, занятых окраской подвижного состава, в ВЧДР-6 и мероприятия по их улучшению

5.5 Расчёт и выбор средств коллективной защиты

5.6 Противопожарная безопасность в цехе

5.7 Требования охраны труда при окраске в электростатическом поле

6. Расчёт экономической эффективности от внедрения технологии порошковой окраски подвижного состава

6.1 Оценка капитальных вложений на строительство окрасочного комплекса и его оснащение оборудованием

6.2 Расчёт себестоимости технологий подготовки поверхности и окраски кузовов вагонов

6.3 Расчёт показателей экономической эффективности

Заключение

Список литературы

Приложение



Введение

В транспортной системе России ведущим и организующим видом является железнодорожный транспорт. От состояния и качества работы железнодорожного транспорта зависят не только перспективы дальнейшего социально - экономического развития, но также возможности государства эффективно выполнять такие важнейшие функции, как защита национального суверенитета и безопасности страны, обеспечение потребности граждан в перевозках, создание условий для выравнивания социально-экономического развития регионов.

Главнейшим звеном в транспортной системе, безусловно, является подвижной состав, посредством которого осуществляется процесс перевозки и от состояния которого напрямую зависит безопасность движения. В настоящее время превалирующим по численности является парк приватизированных вагонов, находящихся в собственности как дочерних компаний холдинга ОАО «РЖД», так и сторонних организаций. Надёжность вагонов на протяжении его жизненного цикла поддерживается на требуемом уровне посредством систематического технического обслуживания и ремонта на специализированных предприятиях. В свою очередь, результатом структурных реформ в железнодорожной отрасли явилось образование различных по форме собственности, подчинению и структуре управления предприятий инфраструктуры, которые непосредственно оказывают услуги по ремонту и обслуживанию железнодорожного подвижного состава. Сложившаяся тенденция заставляет вагоноремонтные предприятия повышать качество предоставляемых услуг, т.е. оставаться конкурентоспособными. Уже к 2015 году планируется сформировать новый сегмент рынка за счет массового перехода на сервисное обслуживание подвижного состава специализированными компаниями.

Основным ориентиром стратегий развития железнодорожного транспорта является внедрение инновационных технологий в области эксплуатации и ремонта объектов железнодорожного транспорта. Перед вагоноремонтным производством стоят задачи по разработке новых технических решений и приоритетных технологий, снижение издержек за счет оптимизации бизнес- и технологических процессов, переход на ресурсосберегающие, экологически безопасные, малообслуживаемые и безлюдные технологии, внедрение технологических процессов ремонта на основе системы управления качеством с поэлементным учетом затрат, повышение коэффициента технической готовности вагонов до 0,98, снижение трудоемкости плановых видов ремонта до 50 %, увеличение межремонтных пробегов вагонов в 2-3 раза, применение спецтехники, средств механизации и автоматизации на производстве, разработка современных технологий упрочнения и восстановления изношенных деталей подвижного состава, применение устройств и технологий нанесения качественных лакокрасочных материалов [1].

Дипломный проект посвящён разработке окрасочного комплекса для грузового (в т.ч. рефрижераторного) подвижного состава в вагонном депо ВЧДР-6 ст. Иркутск - Сортировочный. Основанием для рассмотрения данного вопроса послужило выявление ряда «узких мест» в технологическом процессе окраски грузовых вагонов в рассматриваемом депо, а именно нарушение требований нормативной документации в области ремонта вагонов. Целью дипломного проекта является устранение выявленных нарушений посредством приведения технологии окраски подвижного состава в соответствие с требованиями инструкций. В результате разработки планируется проведение таких мероприятий, как: строительство окрасочного комплекса, внедрение нового оборудования и технологии окраски грузовых вагонов. Проект сопровождается требуемыми инженерными, экономическими и экологическими обоснованиями.

План перспективного развития вагонного ремонтного депо ст. Иркутск - Сортировочный на 2011 год [26] также предусматривает необходимость организации (строительства) помещения для окраски грузовых вагонов. Данное мероприятие запланировано на 3 квартал 2011 года, руководство данным вопросом возложено на главного инженера и начальника технического отдела депо.



1. Организационная часть

1.1 Размещение депо. Характеристика дороги и транспортного узла

Вагонное ремонтное депо ВЧДР-6 расположено на станции Иркутск - Сортировочный Восточно-Сибирской железной дороги.

Эксплуатационная длина Восточно-Сибирской железной дороги, по данным за 2010 год, составляет 3876 км, численность сотрудников - 32043 человека, средняя заработная плата - 36489 руб. Дорога граничит с Красноярской (ст. Тайшет), Забайкальской (ст. Петровский завод) железными дорогами, а также с железными дороги Монголии (ст. Наушки). Главный ход дороги: Тайшет - Алзамай- Нижнеудинск - Тулун - Зима - Черемхово - Иркутск - Слюдянка - Улан-Удэ - Петровский завод. За 2010 год по дороге было перевезено 73 млн. тонн грузов, 3 млн. человек в дальнем и 18,7 млн. человек в пригородном сообщении.

Станция Иркутск - Сортировочный по характеру работы является сортировочной и отнесена к внеклассной, код станции 4434. Согласно техническо-распорядительному акту станции в ведении вагоноремонтного предприятия находятся пути, ограниченные стыком рамного рельса стрелки № 905, светофором М320 и предельным столбиком стрелки 472, и имеющие примыкание к стрелке № 905, 716, 472 к пути 1В ВЧДЭ-8, к пути 100, к пути 120 станции.

Станция выполняет работы по приёму, пропуску, отправлению, формированию и расформированию поездов, смене локомотивов и локомотивных бригад, техническому обслуживанию подвижного состава. На станции производят посадку и высадку пассажиров, прием и выдачу багажа, грузов. Для выполнения перечисленных операций, станция имеет путевое развитие, обеспечивающее независимое выполнение отдельных операций, соответствующие служебные здания, сооружения и устройства.



1.2 Общая характеристика вагонного депо ВЧДР-6 станции Иркутск - Сортировочный

1.2.1 Специализация депо. Структура управления предприятием

Вагонное депо станции Иркутск - Сортировочный образовано в соответствии с приказом народного комиссара путей сообщения № 182/Ц от 9 августа 1935 года. В декабре 1935 года было построено и сдано в эксплуатацию.

В 2007 года к депо присоединён вагоноремонтный участок на станции Суховская-Южная Восточно-Сибирской железной дороги - филиал ВЧДР-6.

Депо подчиняется Восточно-Сибирской дирекции по ремонту грузовых вагонов - структурного подразделения Центральной дирекции по ремонту грузовых вагонов - филиала ОАО «РЖД». Структура управления предприятием отражена на листе ДП ВВХ 190302 01 С1.

Предприятие производит плановые виды ремонта (деповской, капитальный), а также ТО-3 грузовых вагонов (см. таблицу 1.1) собственности ОАО «РЖД», промышленных предприятий и сторонних организаций.

Таблица 1.1 - Специализация вагонного депо ВЧДР-6

Тип вагона	Осность	Вид ремонта
1 Цистерны	4	Деповской, капитальный
2 Крытые:	4	Деповской, капитальный
2.1 универсальные
2.2 для перевозки автомобилей
3 Полувагоны	4	Деповской, капитальный
4 Платформы:	4	Деповской, капитальный
4.1 универсальные
4.2 для перевозки контейнеров
5 Вагоны-хопперы:	4	Деповской
5.1 для перевозки цемента
5.2 для перевозки зерна
5.3 для перевозки сырья и ми- неральных удобрений		Деповской, капитальный
6 Думпкары	4, 6	Деповской, капитальный
7 Рефрижераторы	4	Деповской

1.2.2 Генеральный план депо

Площадка депо расположена в черте города Иркутска, имеет форму неправильного многоугольника, ограждена (см. лист ДП ВВХ 190302 ГП).

Климат района по СНиП 2.01.01-82 характеризуется следующими основными показателями: средняя температура самого теплого месяца (июль) + 17,6 ⁰С, средняя температура самого холодного месяца (январь) - минус 20,6 ⁰С, преобладающее направление ветров теплого и холодного периодов года - юго-восточное, среднегодовое количество осадков - 489 мм, глубина сезонного промерзания грунта - 2,4 м.

В рельефном отношении промышленная площадка вагонного депо спланирована по ранее разработанной рабочей документации и имеет общий уклон с юго-запада на северо-восток. На территории депо предусмотрены асфальтированные автомобильные дороги и тротуары. Связь депо с центром города осуществляется по автомобильной дороге с твердым покрытием, примыкающей к городским автомагистралям.

Электроснабжение предприятия выполнено по магистральной схеме, источниками электрической энергии служат три автономные тяговые подстанции, расположенные на территории депо. Снабжение производства сжатым воздухом и тепловой энергией осуществляется от компрессорной и котельной установок, расположенных на территории предприятия.

Таблица 1.2 - Общая характеристика депо ВЧДР-6

Наименование показателя	Ед.изм.	Значение
1 Площадь деповской территории	м2	65000
В том числе застроенная	м2	11948
Коэффициент застройки	-	0,184
Коэффициент использования площадей депо	-	1
2 Путевое развитие депо:
Общая развернутая длина путей	м	1902
из них в зданиях депо	м	230
Продолжение таблицы 1.2
3 Общая площадь кровли В том числе:	м2	23320
мягкой	м2	13280
из листовой стали	м2	2120
4 Канализация	м3/сут	150
5 Установленная мощность токоприемников	кВт	7520
6 Общий годовой расход электроэнергии	тыс. кВтч	8000
7 Годовое потребление тепловой энергии	Гкал	19954
8 Суммарная производительность установленных котлоагрегатов	Гкал/ч	11,01
9 Наличие устройств для резервного отопления в ко- тельных	есть/нет	Имеется
10 Годовое потребление сжатого воздуха	тыс. м3	22000
11 Суммарная производительность компрессорных установок	м3/ч	6000
12 Средний уровень механизации труда в производст- венных участках депо	%	60
13 Энерговооруженность	кВт/чел	5,73
14 Фондовооруженность	руб/чел	290
15 Общее число работающих	чел.	640
16 Наличие устройств гражданской обороны	есть/нет	Имеется
их вместимость	чел.	240

1.3 Характеристика производственных участков депо

1.3.1 Вагоносборочный производственный участок

Сборочный цех предназначен для производства ремонтных и сборочных операций при проведении плановых видов ремонта грузовых вагонов. Площадь цеха составляет 1386 м², ремонт подвижного состава осуществляется стационарным методом на трех линиях по способу замены неисправных узлов и деталей на заранее отремонтированные или новые, отвечающие техническим требованиям и характеристикам данной серии вагона. Работа цеха организована в три смены, круглосуточно.

Технология ремонта вагонов осуществляется при соблюдении следующих основных условий: простой подвижного состава в ремонте не должен превышать установленных норм; соблюдение требований нормативных документов; широкое внедрение передовых методов ремонта узлов и деталей; рациональная организация рабочего места и труда ремонтных бригад; соблюдении требований охраны труда и техники безопасности. Цех оснащён оборудованием, необходимым для осуществления технологического процесса ремонта вагонов, в соответствии с нормами технологического оснащения депо.

1.3.2 Производственный участок по ремонту тележек

Цех предназначен для капитального и деповского ремонта тележек четырёх- и восьмиосных грузовых вагонов, состоит из поточно-конвейерной линии (ПКЛ) и нескольких отдельно расположенных участков. Площадь тележечного цеха составляет 680 м². На ПКЛ расположены участки: обмывки рамы тележки, разборки и сборки тележки. Ремонт деталей тележек производится на позициях: входного контроля, дефектоскопирования и дефектации, предварительной подготовки деталей тележек к ремонту, клепки фрикционных планок, наплавки поверхностей боковых рам и надрессорных балок, акустико-эмиссионного контроля литых деталей тележки, сварочных и наплавочных работ, механической обработка восстановленных поверхностей, контроля и клеймения. Годовая программа ремонта тележек грузовых вагонов определяется планом периодического ремонта вагонов, объемами перевозок на обслуживаемых участках. За 12 месяцев 2009 года было отремонтировано 6400 тележек, за 11 месяцев 2010 года - 5980.



1.3.3 Колесно-роликовый производственный участок

Колесный цех предназначен для освидетельствования и ремонта колесных пар без смены элементов, полной и промежуточной ревизии букс, наплавки гребней, обточки поверхности катания колесных пар, наплавки корпусов букс. Работа в колесном цехе ведется в четыре смены, круглосуточно. Цех включает в себя участки: осмотра и обмывки колесных пар; промежуточной ревизии буксовых узлов; роликовых подшипников (демонтажное, монтажное, ремонтно-комплектовочное); колесотокарный; ремонтный. Каждое отделение располагает оборудованием в соответствии с нормами технологического оснащения депо. Организация ремонта колесных пар основывается на своевременном обеспечении ремонтных позиций необходимыми материалами, запасными частями, инструментом, приспособлениями.

1.3.4 Вагоноколёсные мастерские (ВКМ)

Вагоноколёсные мастерские предназначены для полного освидетельствования и ремонта колесных пар со сменой и без смены элементов, обточки поверхности катания колёсных пар, восстановления резьбовой части оси типа РУ1, наплавки корпусов букс, электроимпульсного восстановлением шеек оси.

Планировка отделений (участков) в ВКМ является рациональной, так как на одну монтируемую колесную пару в смену приходится больше 10 м². В состав ВКМ входят следующие отделения и участки: осмотра и обмывки колёсных пар; роликовых подшипников (демонтажное, монтажное, ремонтно-комплектовочное); колесотокарный; ремонтный; прессово-механический. На прилегающей к цеху территории организован колёсный парк.

Работа ВКМ организована в три смены. Для обеспечения выполнения установленного плана ремонта колесных пар в вагоноколёсных мастерских составляется сменно-суточный план работы. В 2010 году объём заводского ремонта колёсных пар ОАО «РЖД» составил 752 пары, объём заводского ремонта колёсных пар парка промышленности - 1806 пар.

1.3.5 Ремонтно-заготовительный производственный участок

Подсобно-заготовительный цех предназначен для ремонта отдельных деталей вагонов. Площадь участка составляет 432 м². Цех включает в себя отделения: автоматное, предназначенное для ремонта деталей и узлов механической части тормоза (триангелей, тормозных неповоротных башмаков, подвесок, тяг, рычагов, запасных резервуаров, тормозных цилиндров грузовых вагонов); кузнечное, предназначенное для изготовления поковок для штампов, слесарного инструмента, а также ремонта и изготовления деталей вагонов; механическое, предназначенное для обработки деталей после ковки, наплавки деталей вагонов, а также слесарного и мерительного инструмента; инструментальный участок, предназначенный для изготовления слесарного инструмента, мерительного инструмента, ремонта пневмо- и гидроинструмента, ремонта, ревизии и испытание газо-резательной аппаратуры, испытания предохранительных поясов. Также в состав инструментального цеха входят ремонто - калибровочный и контрольно - поверочный отделы.

1.3.6 Производственный участок по ремонту автосцепного оборудования

Контрольный пункт автосцепки (КПА) предназначен для ремонта деталей автосцепного устройства грузовых и рефрижераторных вагонов. Площадь участка по ремонту автосцепного оборудования составляет 364,7 м². В состав КПА входят участки: наружной очистки, дефектоскопирования, разборки и сборки автосцепок, сварочных работ, механической обработки, правильных работ, ремонта поглощающих аппаратов и тяговых хомутов электрошлаковой наплавки перемычек хвостовиков автосцепок СА-3. Цех оснащен технологическим оборудованием и приспособлениями, необходимыми для выполнения технологического процесса. Годовая программа ремонта автосцепного устройства в КПА определяется планом периодического ремонта вагонов, с учетом снабжения отремонтированными автосцепками и их деталями пунктов технического обслуживания (ПТО), других предприятий, где нет КПА.

1.3.7 Производственный участок по ремонту автотормозного оборудования

Контрольный пункт автотормозов (АКП) предназначен для ремонта и испытания тормозного оборудования грузовых вагонов. В 2006 году участку присвоена 1 категория, площадь цеха составляет 400 м². В состав АКП входят отделения: разборки, ремонта воздухораспределителей и авторежимов, ремонта автотормозной арматуры, ремонта авторегуляторов, механическое, автоматное отделение (в сборочном цехе), кладовая, служебно-бытовые помещения, компрессорная. Годовая программа ремонта тормозного оборудования в АКП определяется планом периодического ремонта вагонов, планом ревизии тормозов и объемами перевозок на обслуживаемых участках.

1.4 Анализ производственно - финансовой деятельности депо

Производственно-финансовая деятельность предприятия характеризуется четырьмя основными группами показателей:

- объёмными (количество отремонтированных вагонов, количество сформированных колёсных пар и др.);

- качественными (среднесуточный остаток неисправных вагонов, общий простой вагонов в ремонте);

- финансовыми (рентабельность, ликвидность, обороты активов, доходы, расходы, прибыль, производительность труда, контингент работников, фонд оплаты труда и др.);

- эксплуатационными расходами (себестоимость ремонта и др.).

Под производственной мощностью вагонного депо понимают максимально возможный выпуск вагонов из ремонта в единицу времени при полном использовании производственных площадей и оборудования. Мощность депо определяется производственной мощностью вагоносборочного цеха, которая для рассматриваемого предприятия составляет [28]

(1.1)

Где - фронт работ вагоносборочного участка (количество ремонтных позиций), шт; 7 шт;

- годовой фонд рабочего времени, ч; 4200 ч, если продолжительности смены 12 часов, число календарных дней в расчётном году - 350;

-время простоя вагона на позиции ремонта, ч.

(1.2)

Где -коэффициент, учитывающий непроизводственные потери рабочего времени; 0,05;

-средняя трудоёмкость ремонта вагона i-го типа, чел. ч; 26,47 чел. ч;

-допустимая плотность работ на одной позиции, чел; 3,52 чел.



Производственная мощность депо ВЧДР-6 Иркутск-Сортировочный составляет 3722 вагона в год, 310 вагонов в месяц.

Таблица 1.3 - Объёмные показатели работы ВЧДР-6

Перечень показателей	Отчётный период
	2007	2008	2009	2010
Иркутск-Сортировочный
Деповской и капитальный ремонт вагонов всего, в том числе:	4042	3848	3200	3276
Деповской ремонт вагонов парка ОАО «РЖД», физ.ваг.	1238	523	371	350
Ремонт (КР и ДР) вагонов собственности ОАО «РЖД», физ.ваг.	110	148	140	217
Капитальный ремонт вагонов парка ОАО «РЖД», физ.ваг	99	131	188	39
Ремонт (КР и ДР) вагонов парка промышленности, физ.ваг.	2594	3046	2501	2670
Ремонт вагонов ТО-3, физ.ваг.	92	52	14	13
Продолжение таблицы 1.3
Суховская-Южная - филиал ВЧДР-6
Деповской и капитальный ремонт вагонов всего, в том числе:	2424	2618	2089	1864
Деповской ремонт вагонов парка ОАО «РЖД», физ.ваг.	116	-	-	2
Ремонт (КР и ДР) вагонов собственности ОАО «РЖД», физ.ваг.	-	1	-	11
Капитальный ремонт вагонов парка ОАО «РЖД», физ.ваг	-	-	-	-
Ремонт вагонов (КР и ДР) парка промышленности, физ.ваг.	2408	2617	2089	1851
Ремонт вагонов ТО-3, физ.ваг.	91	-	-	-
Всего по депо
Деповской и капитальный ремонт вагонов всего, в том числе:	6466	6466	5289	5140
Деповской ремонт вагонов парка ОАО «РЖД», физ.ваг.	1255	523	371	352
Ремонт (КР и ДР) вагонов собственности ОАО «РЖД», физ.ваг.	109	149	140	228
Капитальный ремонт вагонов парка ОАО «РЖД», физ.ваг.	99	131	188	39
Ремонт (КР и ДР) вагонов парка промышленности, физ.ваг.	5003	5663	4590	4521
Ремонт вагонов ТО-3, физ.ваг.	183	52	14	13



Анализ объёмных показателей предприятия показал, что доля капитального ремонта грузовых вагонов составляет 25 % от общего объёма произведённого ремонта. В перспективе депо планирует существенно повысить долю капитального ремонта вагонов, т.к. его себестоимость почти в 2 раза превышает себестоимость деповского ремонта, а трудоёмкость основных операций по ремонту узлов и деталей вагона отличается несущественно.

Качественные показатели предприятия представлены в таблице 1.4, стоимость основных фондов предприятия и показатели эффективности их использования приведены в таблице 1.5, финансовые показатели предприятия - в таблице 1.6.

Таблица 1.4 - Качественные показатели работы ВЧДР-6 за 2008 год

Показатель	Ед. изм	Значение
Среднесуточный остаток неисправных вагонов всего, в т.ч.:	ваг	164
Остаток деповского ремонта ОАО «РЖД»	ваг	96
Остаток деповского ремонта собственников	ваг	146
Остаток капитального ремонта ОАО «РЖД»	ваг	68
Остаток капитального ремонта собственников	ваг	24
Общий простой вагонов в деповском ремонте	ч	176

Таблица 1.5 - Основные фонды ВЧДР-6 по состоянию на 2009 год

Показатель	Ед. изм	Значение
Стоимость основных фондов
Всего, в том числе:	тыс. руб.	286211
Промышленно-производственных, из них:	тыс. руб.	267901
Здания	тыс. руб.	160037
Сооружения	тыс. руб.	1413
Машины и оборудование	тыс. руб.	116035
Транспортные средства	тыс. руб.	8326
Средства, полученные из единого фонда развития науки и техники ОАО «РЖД»	тыс. руб.	503
Показатели эффективности использования основных фондов
Фондоотдача	привед. рем. тыс. руб.	1919856 / 170,47
Фондовооруженность на одного работающего	тыс. руб.	363,65
Удельные капитальные вложения на прирост плановых видов ремонта	тыс. руб. прирост. Рем.	394,6 / 599897
Удельные капитальные вложения на единицу введенной производственной мощности	тыс. руб._ привед. рем.	1263 / 6
Оборачиваемость оборотных средств	дни	15

Таблица 1.6 - Финансовые показатели работы ВЧДР-6 за 2010 год

Показатель	Ед. изм	Значение
Подсобно-вспомогательная деятельность (ПВД)
Зарабатывание денежных средств от ПВД	тыс. руб.	481874
Доходы от ПВД	тыс. руб.	427102
Расходы от ПВД	тыс. руб.	419766
Прибыль	тыс. руб.	7336
Продолжение таблицы 1.6
Рентабельность	%	2
Контингент в подсобно-вспомогательной деятельности	чел.	495
Производительность труда в ПВД	прив. ваг/ чел.	29,55
Фонд оплаты труда всего по ПВД	тыс. руб.	148103
Среднемесячная заработная плата в ПВД	руб.	24942
Перевозки
Контингент в основной деятельности	чел.	156
Производительность труда в эксплуатации	прив. ваг./ чел.	20,42
Фонд оплаты труда в перевозах	тыс. руб.	46990
Среднемесячная заработная плата в перевозках	руб.	25088
Всего по депо
Контингент в основной деятельности всего по ВЧД-6	чел.	651
Фонд оплаты труда всего по основной деятельности	тыс. руб.	195396
Среднемесячная заработная плата в основной деятельности	руб.	25015
Производительность по депо в целом	прив. ваг./ чел.	27,363

Эксплуатационные расходы депо за 2010 год составили 169258 тыс. руб. - 88 % от расходов в 2009 году, 97 % от плана 2010 года.

Себестоимость ремонта вагона существенно варьируется в зависимости от его типа и технического состояния, вида производимого ремонта, а также желания клиента - собственника вагона, который волен самостоятельно обозначить объём работ по ремонту вагона (например, при производстве деповского ремонта ряд операций может быть выполнен в объёме капитального ремонта, в частности - полная окраска кузова вагона).

1.5 Организация работ по окраске вагонов в ВЧДР-6

Нанесение защитного покрытия на кузов и раму вагона в ремонтном депо Иркутск-Сортировочный осуществляется на позициях вагоносборочного производственного участка.

Работа сборочного цеха организована круглосуточно в 3 смены продолжительностью по 12 часов со следующими регламентированными перерывами: с 10:00 до 10:10, с 12:00 до 13:00, с 15:30 до 16:00, с 18:00 до 18:10 часов.

После постановки вагонов, требующих планового вида ремонта, на позиции сборочного цеха и их подъёмки, маляр получает задание от сменного мастера, который определяет объём окрасочных работ на конкретном вагоне. Далее, маляр приступает непосредственно к нанесению защитного покрытия на подвижной состав. Окраске на позициях сборочного цеха подлежат только кузов и рама вагона, а также некоторые детали автотормозного оборудованию.

Нанесение лакокрасочных материалов (ЛКМ) на кузов вагона осуществляется ручным способом валиками или кистями, либо методом пневматического распыления с помощью краскопульта. Расходными материалами являются эмали марок ПФ-115, ПФ-133, НЦ-132П, АС-182, ГФ-92ГС и др. Питание краскопульта сжатым воздухом осуществляется от стационарной воздухопроводной сети сборочного цеха.

Суточный (прицеховый) запас расходных ЛКМ хранится в складском помещении, расположенном в главном производственном корпусе депо.



Таблица 1.7 - Штатное расписание вагоносборочного участка

Профессия	Разряд	Количество	Тарифная ставка
Старший мастер участка производства	I группа	1	-
Мастер участка производства	I группа	3	-
Бригадир (освобожденный)	6	3	2,31
Клепальщик	4	4	1,89
Маляр	3	3	1,63
Машинист крана (крановщик)	4	4	1,89
Оператор по ремонту и обслуживанию вагонов и контейнеров	4	4	1,89
Слесарь по ремонту подвижного состава	5	5	2,12
	4	5	1,89
Распределитель работ	3	3	1,63



2. Технологическая часть

2.1 Обзор нормативной документации в области окрашивания грузового и рефрижераторного подвижного состава

Процесс окраски грузовых вагонов регламентирован рядом нормативных документов, среди которых основными являются:

- «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520мм. Руководство по деповскому ремонту» № ЦВ-587 (Утв. МПС РФ 21.08.1998);

- «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520мм. Руководство по капитальному ремонту» № ЦВ-627 (Утв. МПС РФ 31.12.1998 № ЦВ-627);

- «Инструкция по окрашиванию грузовых вагонов при плановых видах ремонта» № 655-2010 ПКБ ЦВ-ВНИИЖТ;

- Альбом «Знаки и надписи на вагонах грузового парка колеи 1520мм» № 632-2000ПКБ ЦВ;

- совокупность государственных стандартов, предъявляющих требования к безопасности труда (см. раздел 5.1);

- совокупность государственных стандартов и технических условий, предъявляющих требования к материалам и техническим средствам, используемым при окраске, средствам контроля и измерения.

На основании вышеизложенных нормативов разрабатывается технологическая документация по ремонту вагонов применительно к конкретному специализированному предприятию.

Требования инструкций в локальных технологических процессах могут быть изменены в сторону их ужесточения.

2.2 Общие принципы организации окрасочного производства

Технология получения защитного покрытия в общем случае включает в себя следующие этапы:

- подготовка поверхностей к окрашиванию;

- грунтование;

- окрашивание (нанесение покрывных слоев);

- сушка окрашенных поверхностей.

На каждом этапе предусмотрена определённая схема выполнения отдельных операций по последовательно-поточному принципу. Возможно совмещение операций по времени. Общая схема технологического процесса окрашивания кузова и рамы вагона при деповском и капитальном видах ремонта приведена на листе ДП ВВХ 190302 02 С2.

2.2.1 Подготовка вагонов к окрашиванию

Подготовка грузовых вагонов к окрашиванию включает следующие технологические операции:

- промывка и сушка вагона (при необходимости);

- механическая, абразивная или химическая очистка окрашиваемых металлических поверхностей;

- очистка и обработка окрашиваемых деревянных поверхностей;

- обмывка окрашиваемых поверхностей;

- сушка очищенных и обезжиренных поверхностей.

Способ очистки выбирается в зависимости от вида ремонта, принятой на предприятии технологии, типа и технического состояния вагона.

Степень обезжиривания по ГОСТ 9.402-2004 перед окрашиванием для крытых вагонов, полувагонов, платформ, думпкаров - вторая; для остальных типов вагонов - первая.

Предварительную, межоперационную и окончательную сушку поверхностей, подготавливаемых к окрашиванию, осуществляют стационарными калориферами, или с помощью переносных электротепловентиляторов (тепловых пушек), или путем естественной сушки.



Рисунок 2.1 - Классификация способов очистки поверхности

При капитальном ремонте цистерн для перевозки бензина и других светлых нефтепродуктов после промывки на промывочно-пропарочной станции обязательно выполнение следующих операций:

- сушка подготавливаемой к окрашиванию поверхности котла, рамы, элементов крепления котла к раме;

- абразивоструйная очистка наружной поверхности котла, элементов его крепления и рамы или удаление старой краски специальными смывками;

- обдувка поверхностей после дробеструйной очистки сжатым воздухом давлением до 2 МПа (20 кгс/см²);

- очистка, обмывка и сушка поверхностей после применения специальных смывок.

2.2.2 Нанесение лакокрасочных материалов

Нанесение грунтовочных и финишных покрытий на кузов вагона в основном производится следующими способами: безвоздушным, пневматическим, комбинированным распылением, окрашиванием в электростатическом поле, окрашиванием валиками, кистями.

Рисунок 2.2 - Классификация способов нанесения лакокрасочных материалов

При деповском ремонте грунтованию подлежат только подготовленные поверхности (с поврежденным покрытием), а также вновь устанавливаемые металлические и деревянные детали вагона, при капитальном - вся поверхность кузова (котла), рамы, элементов крепления кузова (котла), ходовых частей, тормозного оборудования независимо от их состояния.

2.2.3 Сушка окрашенных поверхностей

Лакокрасочные покрытия, нанесенные на поверхности грузовых вагонов и их сборочных единиц, должны быть высушены до степени 3 согласно ГОСТ 19007-73. Все окрашенные вагоны перед началом эксплуатации должны подвергаться выдержке в помещении с постоянной температурой не ниже +15^оС. Время выдержки вагонов-хопперов для перевозки зерна - не менее трех суток, остальных вагонов - не менее суток.



Рис. 2.3 - Классификация способов сушки поверхности

2.2.4 Метрологическое сопровождение процесса окраски вагонов

Контроль качества работ должен осуществляться пооперационно на всех стадиях технологического процесса, затем по окрашенному вагону в целом.

Наряду с контролем операций технологического процесса должно проверяться качество исходных ЛКМ в соответствии с нормативной документацией и правильность приготовления рабочих растворов. Контроль качества подготовленных и окрашенных поверхностей выполняется визуально, а также с помощью контрольно-измерительных приборов и эталонов.

Контроль лакокрасочных материалов перед применением.

Каждую партию исходных ЛКМ подвергают входному контролю на соответствие стандартам или техническим условиям. Качество перемешивания и фильтрования ЛКМ проверяют визуально с помощью сита с размером ячеек в свету не более 3мм. Цвет приготовленного раствора контролируют по эталону образцов международной цветовой картотеки RAL. Вязкость раствора контролируют по ГОСТ 8420 с помощью вискозиметра ВЗ-246 ГОСТ 9070-75.

Контроль качества подготовки поверхностей.

Качество подготовки металлических поверхностей перед окрашиванием контролируют в соответствии с ГОСТ 9.402-2004. Степень подготовки поверхностей к ремонтному окрашиванию - 2 (после абразивной очистки) или 3 (после механизированной очистки). Контроль - визуальный. Шероховатость поверхности после абразивной и механизированной очистки должна быть Ra ? 55 мкм. Контроль осуществляют с помощью эталонов шероховатости. Степень обезжиривания подготовленных к окрашиванию металлических поверхностей - первая по ГОСТ 9.402-2004. Контроль степени обезжиривания рекомендуется выполнять методом протирки. Допускаются также метод смачивания или капельный метод по ГОСТ 9.402-2004.

Контроль загрунтованных поверхностей.

Внешний вид загрунтованной поверхности контролируют визуальным осмотром. Толщину сырого слоя грунта на металлических поверхностях определяют по ГОСТ Р 51694-2000 с помощью калиброванной гребенки или колесного толщиномера. Адгезия к металлической поверхности должна соответствовать баллу 1 по ГОСТ 15140-78 при определении методом решетчатых надрезов. Толщину сухого слоя грунта измеряют одним из методов неразрушающего контроля по ГОСТ Р 51694-2000 с помощью толщиномеров.

Контроль окрашенных поверхностей.

Внешний вид покрытия должен соответствовать VI классу по ГОСТ 9.032-74. Контроль внешнего вида выполняется по ГОСТ 9.407-84 визуально и с помощью образцов-эталонов. Послойную и комплексную толщину лакокрасочного покрытия контролируют методами неразрушающего контроля по ГОСТ Р 51694-2000 с помощью толщиномеров. Допускается контролировать толщину слоя сырого покрытия экспресс-методом с помощью калиброванной гребенки или колесного толщиномера, при этом следует учитывать коэффициент усадки материала.

Адгезию высушенного покрытия к металлической поверхности определяют по ГОСТ 15140-78. Цвет лакокрасочного покрытия вагона контролируют путем сравнения с эталоном образцов международной цветовой картотеки RAL.

2.3 Критический анализ технологического процесса окраски грузовых вагонов в ВЧДР-6 станции Иркутск-Сортировочный

Вагоноремонтное предприятие ВЧДР-6 специализируется на производстве деповского и капитального ремонта грузовых вагонов и рефрижераторного подвижного состава. При этом депо не имеет ни отделения, ни участка для окраски кузова вагона.

В настоящее время комплекс работ по получению защитного покрытия на кузове вагона осуществляется на позициях вагоносборочного производственного участка, что уже является нарушением требований нормативной документации в области окраски подвижного состава, т.к. малярные работы на кузове вагона могут проводиться в сборочном цехе только в нерабочее время (вагоносборочный цех ВЧДР-6 работает круглосуточно). В свою очередь, нанесение защитного покрытия по принятой в депо технологии влечёт за собой образование взрыво- и пожароопасной воздушной среды в цехе, где параллельно могут производиться сварочные, слесарные и правильные работы на кузове вагона, что также является грубейшим нарушением требований руководящих документов. Кроме того, на работников сборочного цеха, не связанных с окраской вагонов, невольно и неизбежно воздействуют вредные и опасные производственные факторы, возникающие при использовании лакокрасочных материалов. Средства индивидуальной защиты для слесарей по ремонту подвижного состава, бригадиров и мастеров сборочного производственного участка не предусматривают защиту верхних дыхательных путей от воздействия ЛКМ, компенсации и доплаты за вредность по данным статьям для них также отсутствуют.

Средства коллективной защиты персонала, в частности система вентиляции в цехе, не отвечают требованиям нормативных документов для окрасочного производства.

На предприятии отсутствует краскозаготовительное отделение с соответствующим оборудованием. Имеется лишь склад для хранения ЛКМ.

Процесс подготовки поверхности к нанесению защитного покрытия не соответствует требованиям технологического процесса. Зачастую, поверхность кузова не подготавливается к окраске вообще, а если и подготавливается, то не в полном объёме и неавтоматизированными методами, в результате чего данная операция является трудоёмкой. Так как депо специализируется также и на капитальном ремонте цистерн, процесс подготовки поверхности котла к окраске обязательно должен включать абразивоструйную очистку поверхности. Депо не располагает соответствующим оборудованием.

Технология нанесения защитного покрытия также имеет ряд «узких мест». В частности, не производится грунтование поверхности перед окраской, что недопустимо при применяемой в депо технологии окрашивания и приводит к снижению качества полученного покрытия. ЛКМ наносятся на кузов двумя способами: вручную валиками или кистями, либо методом пневматического распыления. Оба метода являются далеко не совершенными, при которых расход материалов достигает 40-50 %.



3. Разработка технического и технологического проектов окрасочного комплекса

3.1 Мероприятия по изменению организации окрасочных работ в депо

Критический анализ технологического процесса получения защитного покрытия на кузове вагона в ВЧДР-6 показал необходимость организации отдельного участка, соответствующего требованиям нормативных документов в области технологии ремонта вагонов и безопасности производства, для окраски подвижного состава. Окрасочный комплекс планируется оснастить оборудованием, необходимым для производства совокупности операций по подготовке поверхности и окрашиванию кузова вагона, а также позволяющим реализовать современные технологии получения защитных покрытий.

Вследствие того, что жидкие лакокрасочные расходные материалы в экологическом, технологическом, экономическом, качественном и других аспектах существенно уступают полимерным покрытиям, целесообразно внедрение на предприятии технологии порошковой окраски подвижного состава наряду с применяемыми методами нанесения покрытий и используемыми материалами.

Снизить трудоёмкость и себестоимость операции подготовки поверхности перед окрашиванием позволяет газодинамический метод очистки, внедрение которого в проектируемом окрасочном комплексе является рациональным.

В результате реализации предложенных мероприятий вагоноремонтное депо, наряду с приведением технологического процесса окраски в соответствие с требованиями руководящих документов, сможет существенно повысить качество и долговечность производимой продукции. Располагая современными средствами и методами подготовки поверхности, окраски как жидкими, так и порошковыми красками, предприятие станет технически привлекательным для компаний - собственников вагонов - основных заказчиков в сфере вагоноремонтного производства, а также более конкурентоспособным на рынке услуг по ремонту грузовых вагонов и рефрижераторного подвижного состава.

3.2 Технологическая планировка комплекса для окраски вагонов

Взаимное расположение зданий и сооружений на территории депо должно отвечать следующим требованиям:

- максимальное обеспечение прямоточности перемещения вагонов и их узлов в процессе ремонта;

- возможность максимального объединения производственных помещений и устройств в одном здании;

- расположение зданий и сооружений по отношению к сторонам света и преобладающему направлению ветра, обеспечивающее наиболее благоприятные условия для естественного их освещения и аэрации;

- наибольшая обеспеченность перемещения грузов технологическим транспортом и наименьшая протяжённость инженерных энергетических коммуникаций;

- учёт направлений господствующих ветров и обеспечение противопожарной безопасности;

- безопасное по наикратчайшим расстояниям пешеходное движение работников депо до бытовых помещений, рабочих мест без пересечения в одном уровне с потоками грузов и ремонтируемых вагонов.

Окрасочный комплекс организуем на площадке предцеховой позиции сборочного производственного участка, выполнив его в виде отдельного ангара, примыкающего к главному производственному корпусу. Данное техническое решение является оптимальным для рассматриваемого предприятия ввиду соблюдения вышеизложенных принципов организации производства.

С целью уменьшения логистических издержек и капитальных вложений на проектирование и строительство комплекса, в качестве подрядчика выберем фирму ЗАО «ИНСИ-Инжиниринг» г. Иркутска, специализирующуюся на производстве «готовых» ангаров.

Ангар «СПРИНТ-М» представляет собой лёгкую тонкостенную стальную быстровозводимую конструкцию для 5, 4 и 3 снеговых районов, идеально подходящую для промышленного здания. Каркас - металлический сборный, колонны - сортовой металлопрокат, фермы - легкие оцинкованные профили производства ЗАО «ИНСИ», толщина металла до 2 мм (ПГС300х2,0, ПГС300х1,5, ПС150х1,0, ПС200х1,5). Жесткость каркаса обеспечивается системой прогонов, горизонтальных и вертикальных связей. В ангаре предусмотрено утепление стен 100 мм, кровли 150 мм, выполненное способом полистовой сборки с применением каркаса из термопрофиля, ветро- и пароизоляционной пленки. В качестве ограждающих конструкций используется оцинкованный стальной профлист: для кровли - С-44, для стен - С-18, для внутренней отделки стен и кровли - оцинкованный стальной профлист С-18 с полимерным покрытием или без него. Фундаментом ангара являются железобетонные плиты. Боковые стены остеклены оконными блоками. Со стороны предцеховой позиции ангар имеет ворота для каждого из трёх путей, со стороны сборочного цеха окрасочный комплекс вплотную примыкает к главному производственному корпусу.

В результате технологической планировки окрасочного комплекса для ВЧДР-6, с учётом требований нормативной документации для промышленных зданий, получена следующая геометрия ангара: см. таблицу 3.1.

Окрасочный цех сквозного типа имеет три пути: на первом организована позиция подготовки поверхности рамы и кузова к окрашиванию, на втором и третьем - позиции окраски вагонов и нанесения трафаретов. Перемещение вагонов с одной позиции на другую в рамках технологической последовательности операций по получению защитного покрытия осуществляется посредством трансбордера, который может также являться позицией для окраски вагонов. Таким образом, окрасочный комплекс состоит из двух участков: участка подготовки поверхности к окрашиванию (одна позиция на первом пути), участка окрашивания и постановки трафаретов (три позиции: на втором, третьем пути и трансбордере).

Таблица 3.1 - Геометрические параметры окрасочного комплекса

Параметр	Ед. изм.	Значение
Длина по колоннам	м	44,0
Общая длина	м	44,7
Шаг колонн	м	4,0
Количество пролётов	шт	11
Общая ширина	м	21,9
Высота	м	9,03
Площадь	м2	965

3.3 Технология получения защитного покрытия на кузове вагона

Производственный процесс окрасочного комплекса представлен двумя технологиями: окраской жидкими красками и порошковой полимерной окраской подвижного состава. Последняя является инновационной, предполагаемой для внедрения в депо, и подробно рассмотрена ниже. Технология окраски жидкими ЛКМ используется на предприятии в настоящее время и требует лишь частичной модернизации.

В частности, пневматическое распыление жидких красок предполагается заменить распылением под высоким давлением (безвоздушным распылением), т. к. последнее имеет следующие преимущества:

- за счёт большей плотности и меньшей зоны разброса факела потери на туманообразование сокращаются на 25-30%;

- сокращается расход растворителей, требуемых для разбавления до рабочей вязкости, на 15-25%;

- создаётся возможность окраски крупногабаритных изделий вне окрасочных камер при наличии местной вытяжной вентиляции;

- сокращается цикл окраски благодаря возможности увеличения толщины слоя покрытия и уменьшения в связи с этим числа слоёв.

При окраске методом безвоздушного распыления ЛКМ при 18-23 ⁰С подаётся к распылителю под давлением 100-250 кгс/см². Расходными материалами является эмали типа ПФ-115, ПФ-133, НЦ-132П, АС-182, ГФ-92ГС и др.

3.3.1 Порошковая окраска подвижного состава: преимущества и недостатки

Порошковая окраска - современная, экономичная, экологически чистая технология, которая позволяет получить высококачественные, устойчивые к воздействию атмосферы, химических сред и коррозии полимерные покрытия на металлических, деревянных, стеклянных и керамических поверхностях.

Преимущества порошковой окраски заключаются, прежде всего, в прочности, экономичности и экологичности покрытия.

Экономические преимущества порошковой краски:

- экономна за счет низкого процента отходов;

- минимальные потери материала при окраске (практически 100% краски переносится на рабочую поверхность);

- при избыточном количестве краски, которая не оседает на окрашиваемой поверхности в процессе распыления, ее можно использовать повторно;

- возможность частичной или полной автоматизации процесса окраски, легкость обучения персонала;

- около 95% краски, собранной в процессе очистки оборудования, можно использовать повторно;

- вследствие отсутствия растворителей не требуется времени на его испарение и затрат на удаление паров;

Экологические преимущества порошковой краски:

- не содержит вредных органических соединений и токсичных компонентов;

- технология является экологически чистой;

- снижена опасность возгорания;

- минимальное выделение химического запаха;

- технология способствует улучшению санитарно-гигиенических условий труда;

- концентрация летучих веществ, выделяющихся в процессе полимеризации, никогда не достигает предельно допустимой нормы.

Основные преимущества порошковых покрытий по сравнению с красками на растворителях:

- производство покрытий из порошковых красок экономичнее жидких в среднем на 30 %;

- отличные декоративные и физико-химические свойства покрытий, недостижимые при традиционных способах окраски;

- достигается более высокое качество покрытий и лучшие эксплуатационные свойства;

- покрытие изделий осуществляется без грунтовки поверхности;

- за счет 100% содержания сухого вещества окраска порошковыми композициями позволяет получать покрытие с оптимальной толщиной 120 - 250 мкм за один прием, в то время как такая же толщина пленки из жидких лакокрасочных материалов требует нанесения от четырех до восьми слоев краски с промежуточной сушкой каждого слоя;

- порошковые полимерные покрытия значительно лучше жидких красок выравнивают шероховатость, что позволяет снизить требования к чистоте обработки поверхностей изделия;

- покрытия из порошковых полимерных композиций имеют лучшие защитные и диэлектрические свойства ввиду меньшей пористости пленок, повышенную химическую стойкость;

- долговечность полимерных покрытий в 2 - 6 раз выше долговечности покрытий, сформированных жидкими ЛКМ;

- большинство порошковых красок обладает улучшенными антикоррозийными и ударопрочными свойствами по сравнению с обычными красками;

- для нанесения порошкового покрытия не требуется особой подготовки или контроля вязкости, поскольку порошковые краски поставляются потребителю в готовом к применению виде;

- потери при порошковой окраске составляют всего 1-4%, в то время как потери при окрашивании жидкими красками составляют около 40%;

- большая скорость формирования покрытия: затвердевание порошковой краски происходит в течение всего 5-15 минут;

- порошковые краски не нуждаются в больших складских помещениях для хранения, краскозаготовительное отделение вообще не требуется;

- тепловая стойкость покрытий находится в диапазоне от -60 до +120С;

- порошковые композиции обладают повышенной адгезией.

Возможные недостатки:

- могут возникать трудности с нанесением очень тонкого слоя краски;

- возможны трудности с окрашиванием при низких температурах;

- высокая температура полимеризации.

3.3.2 Порошковые лакокрасочные материалы

Все порошковые ЛКМ могут быть разделены на две большие группы: термопластичные и термореактивные.

Термопластичные ЛКМ формируют покрытия без химических реакций, лишь за счет сплавления частиц при нагревании. Образующиеся из них покрытия термопластичны, обратимы. Их применяют преимущественно для получения покрытий функционального назначения - химически стойких, противокоррозионных, антифрикционных, электроизоляционных.

Термореактивные краски, в отличие от термопластичных, формируют покрытие посредством химических реакций при нагревании. Такие покрытия имеют трехмерное строение, они неплавкие и нерастворимы, т. е. необратимы. Термореактивные краски служат для получения, как функциональных покрытий, так и защитно-декоративных.

Несмотря на многообразие видов полимерных красок (около 5000 видов), выделяют шесть основных групп порошковых материалов в зависимости от типа плёнкообразователя (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Классификация порошковых лакокрасочных материалов

Поскольку многие полимеры имеют ряд недостатков (высокая вязкость расплавов, небольшая разница между температурами течения и разложения, недостаточная адгезия и механическая прочность, низкая атмосферная стойкость и др.), разрабатываются и применяются порошковые полимерные композиции. В состав композиций, помимо плёнкообразователя (полимера или олигомера), входят свето- и термостабализаторы, наполнители, пигменты, отвердители, тиксотропные и структурирующие добавки, поверхностно-активные вещества и другие вспомогательные вещества и целевые добавки.

Основными свойствами порошковых красок являются:

- дисперсионный состав, его физическая и химическая стабильность. Допустимый размер частиц порошка находится в пределах 5 - 350 мкм;

- сыпучесть. Критерии оценки сыпучести - угол внутреннего трения, скорость высыпания порошка, угол ссыпания, угол обрушения. При нормальной сыпучести угол естественного откоса обычно колеблется от 36 до 45 градусов;

- гигроскопичность. В результате влагопоглощения снижается сыпучесть порошков, могут изменяться электрические свойства красок, снижается качество пленкообразования. Допустимая влажность порошка - 3 %;