С чего начинается строительство судна
Этапы постройки судна
Производственный процесс постройки судна состоит из следующих этапов: достапельного (заготовительного и блочного), стапельного, достроечного и сдаточного. Судовые ЭМР являются частью общего производственного процесса постройки судна.
На достапельном этапе выполняются работы по обработке металла, изготовлению деталей набора, сборка и сварка секций и блоков, установка доизоляционных конструкций, изготовление машиностроительных изделий. На этом этапе электромонтажным предприятием выполняются цеховые заготовительные работы: заготовка кабеля, изготовление конструкций.
На стапельном этапе производят сборку корпуса судна из секций и блоков, испытание его на водопроницаемость, изоляцию помещений, монтаж трубопроводов и части механизмов.
В этот период выполняются слесарно-подготовительные работы на судне (разметка и установка слесарных деталей, крепление кабеля и аппаратуры), начинается внешний монтаж (прокладка и крепление кабеля).
На достроечном этапе производят спуск судна на воду и его достройку на плаву. Достройка судна на плаву, во время которой выполняют те работы, которые нельзя было сделать на стапеле (погрузка тяжеловесного оборудования, окончание корпусно-изолировочных работ, монтаж судовых систем и т.п.) и те работы, которые отнимает особенно много времени. По э/о это окончание внешнего и внутреннего монтажа, включение аппаратуры. Заканчивается достроечный этап постройки судна опробованием судовых систем и механизмов в действии и проверкой ОТК всех выполненных работ.
На сдаточном этапе производится комплекс испытаний: швартовые, ходовые, ревизия, контрольный выход.
5.3. Методы формирования корпуса судна
Основными методами формирования корпуса судна и постройки судов являются блочный, островной, пирамидальный.
Технологический метод постройки судна выбирается автором проекта с участием завода-строителя на стадии технического проектирования. Он определяется рядом факторов:
— размеры и тип строящегося судна;
— план годового выпуска судов данного типа;
— количество и типы одновременно строящихся судов на данном заводе;
— количество и размеры построечных мест (на суше и на плаву);
— допускаемая (максимальная) грузоподъемность стапеля;
— расположение и грузоподъемность кранов;
— размеры площадки для предварительной сборки и оборудование её грузоподъёмными средствами;
— наличие промежуточных площадок для хранения заделов секций и блоков;
— грузоподъёмность внутризаводского транспорта, для доставки секций к стапельному месту;
— перспективный план реконструкции завода.
Анализ указанных факторов позволяет оценить возможности судостроительного завода и произвести выбор метода постройки.
Блочный метод постройки судов характеризуется делением корпуса судна на блоки, которые строят одновременно, но независимо один от другого как, правило, на специальных тележках на горизонтальном стапеле. Число блоков (5-6 и более) определяется конструктивными и технологическими соображениями. По мере формирования секций осуществляется установка всего приварного насыщения, необходимого для монтажа механизмов, оборудования, устройств, э/о, трубопроводов.
B блоках устанавливают э/о, прокладывают местные и внутриблочные кабели, монтируют установленное э/о. Прокладку магистральных кабелей и их монтаж осуществляют после стыковки блоков. Блочный метод применяют в основном при серийной постройке судов небольшого и среднего водоизмещения.
Рис. 5.1 Блочный метод постройки судов
Островной метод постройки судов состоит в том, что формирование корпуса производят одновременно в двух-трёх районах (называемых островами) по длине наклонного или горизонтального стапеля.
Рис. 5.2 Островной метод постройки судов
При островном методе достигается создание широкого фронта работ по формированию корпуса. Здесь производится насыщение приварными изделиями, установка и монтаж оборудования, э/о, механизмов, устройств, систем, трубопроводов, выполнение изоляционных и отделочных работ.
Островной метод применяется при серийной и единичной постройке судов среднего и большого водоизмещения.
Пирамидальный метод постройки судов применяется в основном при единичной постройке судов среднего и большого водоизмещения. Сущность его состоит в том, что корпус судна разбивается на пирамиды, представляющие собой формирования из плоскостных и объемных секций. Строительство судна начинают с его середины закладкой днищевых объемных секций. Затем устанавливают секции, расположенные от закладных в нос и корму по бортам и над ними. Таким образом, обеспечивается сравнительно быстрое формирование поперечного сечения корпуса и максимальная конструктивная законченность помещений и отсеков при относительно медленном продвижении готовности судна по его длине.
Периоды постройки судов и виды производств
При создании такой сложной продукции, как современное судно, в процессе проектирования корпус судна делят на законченные в конструктивном и технологическом отношении отдельные части. Корпус судна делят на детали и сборочные единицы различной сложности:
— деталь — изделие, изготавливаемое из материала одной марки без применения сборочных операций;
— узел — технологически законченная часть корпусной конструкции, состоящая из нескольких деталей (технологически законченная означает, что узел может быть передан на следующую операцию сборки);
— секция — технологически законченная, отдельно изготавливаемая часть корпуса, состоящая из ряда узлов и отдельных деталей;
— блок секций — часть корпуса судна, выделенная из него в большинстве случаев плоскостями, параллельными мидель-шпангоуту, а иногда и палубам, и отдельно формируемая из секций, узлов и деталей. Блок секций с установленными механизмами, элементами систем, устройств, оборудования и т. п. называют блоком судна.
Деление судна на детали и сборочные единицы предопределяет и деление общего производственного процесса постройки судна на соответствующие частные производственные процессы. К таким процессам относятся, например, изготовление деталей, узлов, секций и блоков секций корпуса, формирование корпуса судна на построечном месте, изготовление труб и их монтаж на судне, монтаж механизмов, систем и устройств, отделка и оборудование помещений. Завершающими процессами являются испытание и сдача готового судна заказчику.
Весь производственный цикл постройки судна от момента запуска металла в обработку до передачи готового судна заказчику разделяют на пять периодов: заготовительный, блочный, стапельный, достроечный и сдаточный.
Заготовительный период включает работы, выполняемые от начала обработки металла до начала сборки блоков судна. При секционном методе постройки судна, когда отсутствует блочный период, конечным событием заготовительного периода будет начало формирования корпуса судна на построечном месте. В течение заготовительного периода изготавливают детали, узлы и секции корпуса, трубы, элементы систем, устройств, оборудования судовых помещений и т. п.
Блочный период включает работы, выполняемые от начала сборки блоков секций до начала формирования корпуса судна на построечном месте. В этом периоде собирают блоки секций и в них устанавливают механизмы, участки трубопроводов и систем, элементы судовых устройств и др. Блочный период выделяется только при блочном методе постройки судов.
Стапельный период включает работы, выполняемые от начала формирования корпуса на построечном месте до спуска судна на воду. В этом периоде формируют корпус судна, производят монтаж главных и значительной части вспомогательных механизмов, монтируют валопроводы, системы, устройства, изоляцию и т. п. Завершается стапельный период испытанием корпуса судна на непроницаемость и спуском судна на воду.
Достроечный период включает работы, выполняемые после спуска судна на воду до начала швартовных испытаний. Во время достроечного периода заканчиваются работы по монтажу механизмов, систем, устройств, изоляции, производятся работы по оборудованию и отделке судовых помещений.
Сдаточный период включает работы, выполняемые от начала швартовных испытаний до сдачи готового судна заказчику. В течение этого периода заканчиваются работы по оборудованию и отделке судовых помещений, окончательной окраске судна, проводятся швартовные и ходовые испытания.
Работы разных периодов, как правило, могут перекрывать друг друга по времени с тем, чтобы сократить сроки постройки судна.
Кроме того, производственный процесс постройки судна разделяют на отдельные виды. Деление производится по признаку общности применяемых методов изготовления изделий. Например, для изготовления деталей корпуса требуются одни технологические процессы и средства технологического оснащения, а для изготовления узлов и секций корпуса — уже совершенно другие. То же самое можно сказать и по поводу изготовления труб, формирования корпуса судна на построечном месте, монтажа механизмов и т. д. С учетом этого весь производственный процесс постройки металлического судна разбит на одиннадцать видов производства. Ниже приводится их перечень с краткой характеристикой входящих в них работ.
1. Корпусообрабатывающее производство. Оно занимается изготовлением деталей корпуса, начиная от получения и складирования материала до комплектации и складирования готовых деталей
2. Сборочно-сварочное производство. Оно занимается сборкой и сваркой узлов, секций и блоков секций корпуса судна с их насыщением
3. Корпусостроительное производство. Здесь выполняется постройка корпуса судна, начиная от его формирования на построечном месте до спуска на воду, включая изготовление блоков судна
4. Трубообрабатывающее производство. В его функции входит изготовление труб, определение конфигурации и предварительный монтаж судовых трубопроводов на судне.
5. Механомонтажное производство. Оно выполняет сборку агрегатов в цехе, монтаж главных и вспомогательных механизмов, устройств, теплообменных аппаратов, валопроводов, тяжеловесного оборудования, окончательный монтаж и испытание трубопроводов.
6. Электромонтажное производство. Оно производит монтаж кабельных сетей, установку, включение, регулировку и сдачу электрооборудования, систем автоматики и специальной техники.
7. Производство изделий корпусодостроечной номенклатуры. Оно занято изготовлением в цехах судостроительного завода изделий корпусодостроечной номенклатуры (каркасы кают, модульные панели и т.п.)
8. Производство по монтажу слесарно-корпусного насыщения, изготовлению и монтажу труб судовой вентиляции. На это производство приходится широкая номенклатура работ: оно выполняет монтаж обрешетников и каркасов для формирования помещений в модульной системе и других металлических конструкций, доизоляционных и послеизоляционных креплений дельных вещей, механического оборудования и мебели, изготовление и монтаж труб судовой вентиляции.
9. Производство изделий отделки и оборудования судовых помещений. Это производство предназначено для изготовления в цехах судостроительного завода неметаллических и композитных деталей, узлов, предназначенных для оборудования судовых помещений; для изготовления в цеховых условиях элементов отделки судовых помещений и их монтажа в судовых помещениях.
10. Малярное производство. Это производство загружено подготовкой поверхности конструкций к монтажу изоляции и нанесению антикоррозионных и декоративных покрытий.
11. Производство по испытаниям и сдаче судов. Как следует из самого названия производства, оно занято испытаниями и сдачей судов заказчику, передачей на судно всего полагающегося снабжения и технической документации.
Каждый вид производства обычно размещается в соответствующем цехе судостроительного предприятия. Следует отметить, что работы, входящие в электромонтажное производство, как правило, выполняются специализированным предприятием ЭРА (электро-радио-автоматика). Оно имеет свои цехи на каждом судостроительном предприятии.
Стадии проектирования судна
Сам процесс разработки проекта судна начинается с заявки заказчика – владельца будущего судна, содержащей исходные основные технико-эксплуатационные требования к судну (ОТЭТ). В числе этих требований обычно указывается: 1)назначение, 2)условия эксплуатации, а также 3)количество судов, необходимых заказчику. Эта заявка поступает в проектную организацию, которая на ее основе разрабатывает техническое задание на проектирование судна.
В техническом задании на основе изучения предполагаемого характера эксплуатации судна, обобщения и анализа опыта и тенденций мирового судостроения развиваются и уточняются данные ОТЭТ. Применительно к транспортным судам в техническом задании обычно указывают:
1) тип и назначение судна;
2) грузоподъемность и характер перевозимого груза;
4) тип энергетической установки;
5) район и дальность плавания;
7) ограничения главных размерений;
9) международные конвенции, требованиям которых должно удовлетворять судно;
10) требования к общему расположению и обитаемости;
11) численность и состав экипажа;
12) специальные требования, относящиеся к мореходным качествам, устройствам, системам, средствам связи и навигации, степени автоматизации и т.п.
Одно из важных условий к содержанию технического задания является отсутствие противоречий между отдельными требованиями.
Техническое задание согласовывается с заказчиком, и после его утверждения передается проектно-конструкторским организациям для разработки на его основе технического предложения, которое, по сути, является сокращенным проектом судна.
Техническое предложение. К основным задачам, решаемым на данной стадии, относятся следующие:
1) проверка выполнимости и совместимости требований задания,
2)предварительное определение основных элементовиобщего расположения судна,
3) проверка возможности комплектации судна необходимым оборудованием,
4) определение проектной стоимости и экономической эффективности его эксплуатации,
5) сопоставление проектируемого судна с существующими судами.
В состав материалов данной стадии включаются, кроме пояснительной записки и расчетов, эскизы теоретического чертежа и общего расположения судна.
Как правило, техническое предложение разрабатывается в нескольких вариантахнесколькими проектными организациями. В результате конкурса выбираются лучшие из них, которые являются основой для дальнейшей разработки проекта.
На основе этих вариантов, прошедших экспертизу, согласование и утверждение, разрабатывается эскизный проект, в котором уточняются характеристики полученные на предыдущей стадии путем более детальных расчетов и чертежей.
Эскизный проект. На этом этапе разрабатывается:
1) конструктивный мидель-шпангоут,
2) выполняются расчеты по прочности судна и определению элементов корпусных конструкций,
3) разрабатываются положения по технологии и организации постройки судна,
4) определяется стоимость головного и серийного судов.
Эскизный проект должен содержать принципиальные проектные и конструктивные решения по всем элементам судна и обоснование выбора оптимального варианта, для последующей разработки. Так же как и техническое предложение, эскизный проект проходит экспертизу, согласование и утверждение. На следующей стадии проектирования разрабатывается Технический проект, в котором окончательно определяются все элементы суда и его технические и эксплуатационно-экономические характеристики. Как правило, элементы судна и его технические характеристики, принятые в эскизном проекте существенно не меняются. На данной стадии решаются в основном конструктивные и технологические вопросы
— оборудованию и расположению помещений.
Технический проект проходит через экспертизу, согласование, одобрение органами надзора (Регистр, техническая инспекция, комитет по экологи и пр.) и утверждение. На основе материалов технического проекта комплектуется документация для заключения договора на постройку судна.
На основе технического проекта разрабатывается рабочая конструкторско-технологическая документация, позволяющая организовать технологический процесс обработки и сборки конструктивных составляющих судна, монтаж его оборудования и всю последовательность постройки судна.
§ 34. Постройка судов
Судостроительные предприятия. Суда строят на специализированных судостроительныхпредприятиях, которые делятся па судостроительные заводы — предприятия, выполняющие весь объем работ по корпусу, а также изготовляющие некоторые виды судовых механизмов, и судостроительные верфи, которые выполняют весь объем работ по корпусу, а механизмы и оборудование получают от других заводов-поставщиков. В состав судостроительного завода входят:
1.основные цехи верфи—
6) деревообрабатывающий и другие;
2.основные цехи машиностроительной части завода—
7) слесарный и другие;
4) транспортный и другие;
2) склад судового оборудования,
3) склад комплектации и т. д.;
2) трансформаторные подстанции,
4) кислородная и аргонная станции,
5) углекислотная станция,
6) телефонная станция и т. д.
Судно строят по определенным технологическим этапам.
1.Подготовка производства. Для материально-технического обеспечения строительства будущего судна завод-строитель заключает договоры с заводами-поставщиками на плановую поставку необходимых материалов и оборудования. Производят разбивку плаза, т. е. вычерчивают теоретический чертеж в натуральную величину на гладком деревянном полу. С плаза снимают шаблоны, чтобы по ним разметить листовой и профильный материалы и изготовить корпусные детали в соответствии с формой, заданной теоретическим чертежом. В последнее время применяют масштабную разбивку плаза, при которой теоретический чертеж вычерчивают на плаз-щитах в масштабе 1:5 или 1:10. В этом случае разметку производят с помощью фотопроекционной установки. Получив из ПКБ рабочие чертежи, завод-строитель разрабатывает рабочую технологию изготовления секций и сборки корпуса на стапеле. Разрабатывают технологический график постройки судна, изготовляют необходимые приспособления, оснастку и инструмент.
Рис. 127. Секции корпуса: а — сборка средней части корпуса танкера из секций; б — транспортировка блока носовой оконечности сухогруза на сборку корпуса. 1— секция днища средняя; 2 — секция борта; 3 — секция палубы; 4— секция днища у борта; 5 — наружная обшивка; 6 — шпангоут; 7 — пиллерс, 8—палуба бака; 9 — верхняя палуба: 10 — нижняя палуба; 11 — платформа; 12 — вертикальный киль. |
2.Заготовка деталей корпуса. Ко времени завершения подготовки производства на судостроительный завод начинают частично поступать заказанные материалы и оборудование. Имея рабочие чертежи секций, корпусообрабатывающий цех приступает к изготовлению деталей секций по шаблонам или по непосредственной разметке (флоры, стрингеры, бимсы, кницы и т. д.). Одновременно приступают к изготовлению деталей до изоляционного насыщения, т. е. деталей, которые должны привариваться к корпусным конструкциям до проведения испытаний на непроницаемость и до установки изоляции (приварыши, башмаки, фундаменты и т. д.). Готовые детали секций и доизоляционного насыщения поступают на склад или непосредственно на сборку.
3.Изготовление секций. По мере накопления деталей корпуса в сборочном цехе начинают сборку секций. Все секции, из которых собирается корпус судна, делятся на плоскостные секции, т. е. конструкции, состоящие из плоского или имеющего небольшую кривизну полотнища, которое подкреплено ребрами жесткости; объемные секции (рис. 127, а), т. е. конструкции, имеющие замкнутый объем (днище со вторым дном, секции борта с отсеками и т. д.); блок-секции — объемные конструкции, состоящие из нескольких плоскостных и объемных секций. Размеры и масса секций определяются исходя из размеров строящегося судна, наличия соответствующих производственных площадей, размеров поставляемого материала и грузоподъемности кранового оборудования судостроительного предприятия. Обычно при изготовлении секций на них устанавливают детали насыщения: различные приварыши, фундаменты,
Рис. 129. Способы формирования корпуса из секций: а — пирамидальный; б — островной; в — по отсекам. 1,2, 3 — отсеки; I, II, III — острова. |
детали крепления электрооборудования и т. д. В отдельных случаях кроме насыщения в блоках секций может устанавливаться некоторое оборудование: мелкие механизмы с трубопроводами, дельные вещи, детали судовых устройств и т. д. Максимальное насыщение секций при их изготовлении позволяет сократить срок постройки судна. После изготовления и испытания секций на прочность и непроницаемость их отправляют на склад или на стапель для сборки корпуса судна.
4.Сборка корпуса судна на стапеле (рис. 128). Корпуса крупнотоннажных судов на стапеле формируют из секций, блоков и комбинированным (секционно-блочным) способом. По длине и высоте корпус судна разбивают на строительные районы, которые обычно объединяют группу однородных отсеков, ограниченных главными поперечными водонепроницаемыми переборками или палубами. Такая разбивка позволяет рационально вести постройку корпуса судна и его насыщение. Сборку корпуса на стапеле начинают с закладной секции, в качестве которой принимают обычно секцию МО, как самую насыщенную различным оборудованием. Это дает возможность развернуть в закладной секции фронт работ по монтажу оборудования и отделке помещений еще до стыковки с ней остальных секций корпуса. Подобный прием значительно сокращает срок строительства судна. Дальнейшее формирование корпуса может производиться одним из следующих способов: (рис. 129): пирамидальным способом — корпус наращивают в длину и высоту от закладной секции; островным способом — формируют две-три пирамиды по длине судна, в районе смыкания пирамид устанавливают так называемые забойные секции; формирование по отсекам — длина каждой формируемой части ограничивается длиной между двумя монтажными стыками, т. е. длиной одного отсека. Корпус собирают на специальных опорных устройствах стапеля, которые служат для установки и стыковки секций и спуска судна на воду. Наиболее удобным является опорное устройство с тележками, которые передвигаются по рельсам, что позволяет легко осуществлять стыковку блоков. Тележки оборудованы гидравлическими домкратами, что дает возможность регулировать нагрузку на них и предотвращать недопустимый изгиб корпуса в случае проседания стапеля. Корпуса крупнотоннажных судов с большой спусковой массой собирают обычно в сухих доках на клетках.
5.Испытания корпуса на прочность и непроницаемость. По окончании стапельной сборки корпуса, приварки доизоляционного насыщения и установки донно-забортной арматуры производят испытания отсеков корпуса водой или воздухом. Монтажные швы подвергают гаммаграфироваиию. Если отсек испытывался в составе секции, повторных испытаний обычно не производят. Таким образом судно подготавливают к спуску на воду.
6.Монтажные и отделочные работы. Данный вид работ включает монтаж судового механического оборудования, в том числе и главных двигателей. К этим работам относятся также монтаж судовых устройств и трубопроводов судовых систем, отстройка и отделка помещений, окраска подводной части корпуса. Монтажные и отделочные работы ведут одновременно несколько цехов, чтобы сократить срок строительства. Основной объем работ по постройке судна стремятся выполнить на стапеле, до спуска судна на воду. Обычно готовность судна на стапеле доводят до 70—85 %•
7.Спуск судна на воду. Принцип спуска судна со стапелей зависит от устройства стапеля. Различают боковой спуск— судно спускается бортом к воде и продольный спуск — в воду входит носовая или чаще кормовая оконечность. Спуск судна может осуществляться на тележках, или судно может скользить по спусковым дорожкам под действием собственной силы тяжести. При постройке судна в сухом доке оно всплывает после заполнения дока водой. Мелкие суда могут быть спущены на воду краном большой грузоподъемности.
8.Достройка судна на плаву. После спуска судно подводят к специально оборудованному достроечному пирсу, где завершают все монтажные и отделочные работы. Во время достройки могут начать испытывать некоторые узлы судна в действии.
В заключение следует упомянуть о методах постройки серий судов на современных судостроительных предприятиях. Поточно-позиционный метод (конвейерный) применяют на крупных предприятиях. При постройке судов этим методом на каждой позиции бригады высококвалифицированных рабочих выполняют определенные, предусмотренные для данной позиции работы, после чего судно передвигают на новую позицию. Поточно-бригадный метод предусматривает переход специализированных бригад с одного судна на другое, а суда с начала постройки до спусковой готовности находятся на одном месте.
Во время постройки судна инспектора Регистра принимают поднадзорные Регистру законченные судовые узлы, конструкции и оборудование и оформляют это соответствующим актом. Кроме Регистра, наблюдение за постройкой судов ведет ПКБ-проектант. Его представители помогают заводу в решении различных технических вопросов, возникающих при постройке, а также производят необходимую корректировку технической документации.
Дата добавления: 2014-12-29 ; просмотров: 2897 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ