Технологии, используемые при строительстве корпуса судна

Тема 1 Технологии, используемые при строительстве корпуса судна. Оглавление Оглавление ................................................................................................................................ 1 1.Определения.......................................................................................................................... 2 2. Методы постройки судов..................................................................................................... 4 2.1. Подетально-узловой метод сборки корпуса ............................................................... 4 2.2. Секционный метод сборки корпуса ............................................................................. 5 2.3.Блочный метод сборки корпуса судна ....................................................................... 10 2.4. Модульный метод сборки корпуса судна ................................................................. 16 3. Технологии, используемые при строительстве корпуса судна ...................................... 18 3.1. Принципиальный технологический процесс постройки судна ............................... 18 3.2. Виды технологической документации ...................................................................... 18 3.3. Типовые технологические процессы при сборке секций на стапеле ..................... 19 3.4. Технология формирования корпуса судна пирамидальным способом ................. 24 3.5. Технология формирования корпуса судна островным способом .......................... 25 3.6. Технология формирования корпуса судна блочным методом ............................... 26 3.7. Особенности технологии сборки при блочном формировании корпуса ............... 27 3.8. Организационно-технологические методы постройки судов ................................. 29 4. Аудиторно-практическая работа ....................................................................................... 32 4.1. Установка днищевой секции ...................................................................................... 32 4.2. Установка бортовой плоскостной секции с поперечной системой набора ........... 35 Контрольные вопросы по теме ............................................................................................. 40 1 1.Определения Технологическая операция – часть технологического процесса, выполняемая неизменными исполнителями на одном рабочем месте, включающая все последовательные действия рабочих над обрабатываемым предметом труда. Переходом называется часть операции, выполняемая без замены инструментов. Установкой называется часть операции обработки на станке, выполняемая при одном и том же закреплении детали. Технологический процесс - совокупность технологических операций и переходов для получения готовой продукции. В ходе технологического процесса происходят изменения формы и свойств предметов труда. Примером технологического процесса может быть технологический процесс сварки днищевой секции корпуса судна, изготовление блок-секции корпуса судна и т.п. В общем случае говоря о технологии того или иного производственного процесса (например технология сборки корпуса судна, технология изготовления судовой секции или узла), мы подразумеваем набор определенных технологических процессов или технологических операций , совершаемых в определенной последовательности по времени с целью получения более или менее завершенного изделия – корпуса или блока судна и т.п. Стапель или стапельное место—специально оснащенная площадка, предназначенная для строительства судна. Стапельные места обычно оборудованы устройствами для спуска судов на воду. Стыком в судостроении принято называть линии примыкания поперечных кромок листов или конструкций. Монтажный стык – кольцевое поперечное сечение корпуса судна (параллельное плоскости мидель –шпангоута), по кромкам которого происходит соединение секций блоков судна при формировании корпуса судна на стапеле. Паз-линии примыкания продольных кромок листов и металлоконструкций. Монтажный паз – продольное сечение корпуса судна плоскостью параллельной диаметральной плоскости судна ДП, по кромкам которого происходит соединение секций при формировании корпуса судна на стапеле. Разбивка корпуса судна на секции и блоки и определение мест и количества монтажных стыков и пазов производится проектной организацией при разработке 2 рабочего проекта корпуса судна. Монтажные стыки и пазы указываются на конструктивных чертежах корпуса. Закладная секция – секция, устанавливаемая первой при постройке (закладке) судового корпуса. По традиции в специальную нишу закладной секции судна вкладывается металлическая пластина — закладная доска. От закладной секции начинается формирование корпуса судна. Забойная секция – секция, компенсирующая естественное отклонение размеров,формы и взаимного расположения сопрягаемых кромок,возникающее при сборке и сварке корпуса суднав процессе постройки на стапеле.Забойные секции устанавливаюится в последнюю очередь,изготавливаются с припуском и подгоняются по месту при установке. 3 2. МЕТОДЫ ПОСТРОЙКИ СУДОВ В современном судостроении существуют 4 метода постройки судов:     подетально-узловой секционный, блочный модульный. Методы постройки судов Подетальноузловой Секционный Островной Блочный Пирамидальный Модульный Блок- Блок- секционный судовой Рис.1.1 Методы постройки судов. 2.1. Подетально-узловой метод сборки корпуса Подетальный и узловой метод заключается в том, что корпус судна формируется на строительном месте из деталей и узлов. Указанный способ является неэкономичным и используется при маломерном судостроении. 4 Рис 1.2 Сборка алюминиевого катера длиной 25 м детально-узловым способом. Фото автора. 2.2. Секционный метод сборки корпуса Наиболее широко распространен секционный метод постройки,при котором корпус судна формируется путем сборки и соединения (обычно сваркой) крупных сборочных единиц - секций судна . Рис.1.3 Днищевая секция судна Источник:http://www.mabrocona.com/img/gallery/preparation_of_double_bottom_section_combi nation_vessel.jpg 5 Разбивка корпуса на монтажные секции производится на этапе проектирования судна. Сборка судна секционным методом осуществляется на построечном месте из секций, поступающих из сборочно-сварочного цеха, где производится их максимально возможное насыщение. Рис.1.4 Секция надстройки алюминиевого катера длиной 14 м. Фото автора. Рис.1.5 Днищевые секции двойного дна. Источник:http://www.mabrocona.com/img/gallery/preparation_of_double_bottom_section_combi nation_vessel.jpg 6 В практике современного судостроения применяются 4 схемы формирования корпуса при секционном методе постройки:  по горизонтали  пирамидальная  по отсекам  островная Схемы секционного формирования корпуса По горизонтали Пирамидальная При совмещенных стыках По отсекам Островная При разнесенных стыках Рис.1.6 Схемы секционного формирования корпуса При схеме сборки по горизонтали работы ведутся по всей длине судна одновременно и постройка начинается одновременно с установки большого числа днищевых секций. Недостатком указанной схемы является возникновение значительных сварочных деформаций , при увеличении числа монтажных стыков происходит «задирание» концов секций и его величина нарастает по мере увеличения горизонтального сварочного фронта. Достоинством данной схемы является возможность ведения сборочно-сварочных работ широким фронтом,однако возникающие деформации и напряжения в корпусе являются существенным недостатком,поэтому указанная схема применяется при строительстве небольших судов и комбинировании секционного и узлового метода сборки. 7 Рис.1.7 Сборка секций по горизонтали 1-днищевые секции,2-бортовые секции. Рис.автора. При пирамидальном секционном способе постройки началом работ служит установка днищевых секций в средней части судна,к которым приваривают секции переборок,бортов палуб. Группа установленных секций образует ступенчатую пирамиду. После завершения формирования пирамиды открывается фронт работ в носу и корме. При пирамидальной схеме собирают и сваривают возможно большее число секций,образующих поперечное сечение корпуса в данном районе.Только после окончания 90% работ в первой пирамиде может продолжиться наращивание в нос и корму. Рис.1.8 Схема формирования корпуса судна пирамидальным способом. Источник (3) с. 223 В зависимости от взаимного расположения стыков секций днища, бортов и палуб при пирамидальной схеме различают под-схемы с совмещенными и размещенными стыками. 8 Рис1.9 Пирамидальная сборка секций с совмещенными(верхний рисунок) и разнесенными стыками(нижний рисунок), 1-днищевые секции,2-бортовые секции,3-межсекционные стыки. Достоинством пирамидального способа являются минимальные сварочные деформации (по сравнению с другими схемами сборки),главный недостатокотносительно длинныйй срок строительства корпуса судна,в связи с чем пирамидальный способ применяется в основном при постройке судов среднего водоизмещения . Схема формирования корпуса по отсекам соответствует блочному способу сборки с тем отличием,что отсек формируется полностью из секций ,образующих сечение корпуса в данном отсеке. После сборки смежных отсеков производится сварка монтажного стыка между ними. Рис.1.10 Схема сборки по отсекам.1-днищевые секции,2-бортовые секции.Рис.автора. Схема формирования корпуса по отсекам обладает теми же достоинствами и недостатками,что и пирамидальная схема,такт как по сути является разновидностью последней. Островной способ формирования корпуса характерен закладкой днищевых секций одновременно в нескольких местах,обычно в носовом и кормовом районах. Островной 9 способ является усовершенствованным вариантом пирамидального способа:пирамиды формируются одновременно в нескольких районах судна. Рис.1.11 Схема формирования корпуса судна островным способом 1-днищевые секции, 2бортовые секции. Рисунок автора Рис 1.12. Схема формирования корпуса судна островным способом. Источник (3) стр.223 Достоинствами островного способа являются возможность обеспечения широкого фронта работ в разных районах судна одновременно при небольной общей деформации корпуса,т.е.схема производительна при удовлетворительном качестве.В связи с этим островная схема (наряду с блочной и блок-секционной ) широко применяется при строительстве крупных судов. 2.3.Блочный метод сборки корпуса судна Блочный способ строительства является наиболее прогрессивным и экономически наиболее целесообразным современным методом в мировом судостроении. Блочный способ предусматривает строительство корпуса из строительных блоков. 10 Рис 1.13. Подача блока носовой надстройки судна для соединения с корпусом. Блоки представляют собой крупные сборочные единицы, состоящие из секций и ограниченные обычно плоскостью, параллельной мидель-шпангоуту. Рис.1.14 Транспортирование блок- секции судна из цеха в сухой док предприятия STX Finland, Финляндия. 11 В практике современного судостроения различают 2 разновидности блочного метода: -блок-секционный -блок-судовой. Блок –секционный способ подразумевает подачу на стапель блок-секций. Рис.1.15 Схема формирования корпуса судна из 8 блок –секций .1-8-номера блок-секций Блок-секция(блок секций) - объемная часть корпуса судна,состоящая из нескольких секций,узлов и деталей ограниченная плоскостями , параллельными мидельшпангоуту. Секции собирают в блоки для уменьшения объема стапельных работ. Блок секции в зависимости от технологических возможностей судостроительного предприятия могут иметь протяженность от борта до борта и образовывать таким образом часть отсека либо занимать частичный объем –например от ДП до борта . Пример такой секции изображен на рис. 1.14. Обычно блок секции не имеют внутреннего насыщения, не обладают плавучестью, поэтому их перемещение возможно сухопутным способом с помощью специальных грузоподьемных машин и механизмов, включая краны предприятия. Рис1.16 Схема формирования корпуса судна из 9 блок-секций (без насыщения). 12 Блок-судовой или собственно блочный метод подразумевает подготовку и сборку блоков судна – крупных сборочных единиц,сформированных из секций,имеющих обычно внутреннее насыщение (агрегаты, трубопроводы и т.п.) и ограниченных обычно поперечными переборками. Блочный судовой метод является дальнейшим развитием блок-секционного метода. Рис 1.17. Схема формирования корпуса судна блочным методом . Источник (3) стр.224 Рис.1.18 Сборка в сухом доке корпуса авианосца из блоков . Источник : http://fotoflota.livejournal.com/17421.html 13 Рис.1.19 Изготовление блока судна. Источник : http://base.safework.ru/iloenc?navigator&spack=110LogLength%3D0%26LogNumDoc%3D85720062 7%26listid%3D010000000100%26listpos%3D1%26lsz%3D3%26nd%3D857200627%26nh%3D1%26 James R. Thornton Блоки судна являются сборочными элементами, имеющими высокую степень готовности. Блоки судна являются крупными сборочными единицами. Они ограничены поперечными водонепроницаемыми переборками, поэтому обычно обладают плавучестью и могут быть буксированы по воде. Применение и дальнейшее развитие блочного способа при строительстве крупных и особо крупных океанских судов на современных судостроительных верфях ограничивается возможностями грузоподьемного и транспортного оборудования судостроительного предприятия. 14 Рис 1.20 Заводка блока английского авианосца Queen Elizabeth в док Источник : http://fotoflota.livejournal.com/17421.html В силу указанного ограничения в практике судостроения часто используется смешанный блочный способ,когда судно строится частично из блоков , а частично из блоков секций и секций,которые подаются непосредственно на стапель и инкорпорируются на стапеле в состав блока либо непосредственно в состав корпуса. Рис 1.21 Сборка блока машинного отделения судна в крытом доке Источник : http://fotoflota.livejournal.com/17421.html 15 2.4. Модульный метод сборки корпуса судна В последнее время в судостроении применяется модульный формирования,когда в качестве сборочной единицы используются модули. способ Рис.1.22 Схема формирования судов различного назначения с использованием функциональных модулей носовой оконечности и кормового модуля с машинным отделением.Источник :(12) Модульный метод заключается в сборке судов разных архитектурно-конструктивных типов и размеров из заранее разработанных общих модуль-элементов — 16 конструктивных (КМ) и функциональных (ФМ) модулей — конструктивно и технологически законченных типовых или стандартных сборочных единиц, насыщенных трубопроводами, механизмами, приборами и оборудованием. Наиболее перспективными в качестве ФМ являются крупные сборочные единицы кормовой и носовой оконечностей с ЭУ, блоки судовых помещений и надстройки в сборе. Состав модулей определяет метод модуль-ного проектирования: использование только модуль-блоков — блочно-модульный, модуль-панелей — модуль-панельный. Модульное судостроение обеспечивает перенос большого объема работ со стапеля и с участков достройки на специализированные предприятия, приспособленные к массовому производству. Модули обычно изготавливаются герметичными и обладают определенной плавучестью,что позволяет транспортировать их к месту достройки морем,как самостоятельные плавающие сооружения. Рис.1.23 Пример плавучего модуля. Носовая часть строящегося для ВМФ России десантного вертолетного корабля-дока "Владивосток" после технического спуска на воду и временного вывода из строительного сухого дока верфи STX France. Сен-Назер, 19.07.2013 Источник: http://topwar.ru/31082-nosovaya-chast-vladivostoka-na-plavu.html 17 3. ТЕХНОЛОГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КОРПУСА СУДНА 3.1. Принципиальный технологический процесс постройки судна «Принципиальный технологический процесс постройки судна» выпускают в виде пояснительной записки, содержащей описание принятого метода выполнения основных работ по постройке: изготовлению деталей, сборке и сварке узлов, плоскостных и объемных секций, блок-секций, блоков, подготовке проверочных устройств стапеля, стапельной сборке корпуса и надстроек, изготовлению деревянных конструкций, изготовлению и монтажу трубопроводов и систем, монтажу главных, вспомогательных и палубных механизмов, устройств и электрорадиооборудования, установке различных приборов на судне (навигационных, сигнализации и др.). Этот процесс содержит также перечень основной рекомендуемой технологической оснастки, необходимой для постройки судна. Наряду с выпуском рабочих и технологических чертежей, разрабатывают документы (записки, карты и др.), в которых по всем операциям исполнения технологического процесса указывают способы и последовательность выполнения работ, применяемые приспособления и инструмент, трудоемкость, время и место выполнения работ, а также основные требования по приемке. Принципиальный технологический процесс сборки и сварки корпусных конструкций состоит из следующих основных технологических операций: подготовки места сборки, раскладки деталей согласно чертежу; судовой разметки и маркировки (контуровки, разметки мест установки набора и деталей насыщения); резки и строжки (удаления припусков, разделки кромок шва под сварку); пневматической рубки (разделки корня шва, удаления временных креплений); зачистки кромок шва под сварку; установки деталей по разметке и закреплению их под сварку (как и чем); сварки; правки после сварки; контуровки; проверки и приемки конструкции. 3.2. Виды технологической документации При изготовлении корпусных конструкций в сборочно-сварочном цехе используют следующие виды технологической документации:  типовые технологические процессы сборки и сварки секций, содержащие общий принципиальный технологический процесс сборки (например прямые плоские днищевые секции цилиндрической вставки; то же — бортовые секции). Они определяют порядок и последовательность сборки и сварки, способ крепления деталей, необходимую сборочную оснастку, величину зазоров между стыкуемыми кромками деталей под сварку, допуски на величину смещения кромок стыкуемых деталей, места и размеры зачистки кромок сварных швов, режимы сварки, порядок 18 заполнения разделки сварного соединения, марки сварных материалов (сварочная проволока, электроды, флюс), способы и объем контроля сборки и сварки;  технолого-нормировочные карты сборочно-сварочного цеха, состоящие из двух разделов: технологического и норм времени (в нормо-часах) на выполнение работ. Эта карта содержит номера этапа, комплекта, секции, чертежа, проекта судна, наименование работ, положение шва, толщину материала, вид разделки, разряд работы, норму времени по каждой операции и др.;  комплектовочные ведомости на секцию, содержащие перечень всех входящих в нее деталей, где указано, какие детали идут на узловую или секционную сборку, а какие подают на стапель россыпью (с указанием причин, например, из-за проходящих затем трубопроводов, систем, кабелей или других причин);  ведомости насыщения, в которых приводят перечень всех деталей насыщения, входящих в данную секцию, и их количество;  инструкции по проведению некоторых видов работ (разметочные, проверочные, испытания на непроницаемость и др.). Судосборщик должен выполнять работу в полном соответствии с рабочими чертежами и технологической документацией! В практике судостроения разработаны типовые технологические процессы (типовые технологии) для сборки на стапеле корпусов судов секционным и блочным методами.Типовые технологические процессы стапельной постройки оформлены отраслевыми стандартами и содержат в концентрированном виде систематизированный опыт строительства судов. 3.3. Типовые технологические процессы при сборке секций на стапеле Секции и блоки в судостроении классифицированы по типам –днищевые,бортовые и т.д. Всего в судостроении принято классифицировать секции по 30 типам. Подробно классификация секций по типам приведена в теме 2. Каждому классификационному типу секции соответствует своя номенклатура и последовательность выполнения работ при стапельной сборке в составе корпуса. Другими словами, при сборке судна из секций на стапеле при добавлении в корпус определенной секции (бортовой,палубной и т.п.) определенной конструкции должны быть выполнены в строго определенной технологической последовательности определенные технологические процессы описанные в стандарте. В связи с постоянным развитием судостроительной отрасли и появлением новых типов секций в случае формирования корпуса судна из секций или блоков секций не 19 предусмотренных классификацией судостроительных стандартов завод-судостроитель разрабатывает специальную технологию стапельной сборки. Номенклатура и последовательность выполнения работ при стапельной сборке оформлены в виде 37 шифров технологических операций, формирующих технологические процессы стапельной сборки секций всех типов. В укрупненном виде указанные операции могут быть приведены к нижеперечисленным базовым технологическим операциям, из которых формируются типовые технологические процессы изготовления корпусов судов на стапеле: -проверка и разметка -газовая резка -газовой и воздушно-дуговая строжка -сборка и сварка -клепка -контроль комплектности и качества -правка корпусных конструкций -испытание корпуса на непроницаемость и герметичность -грунтование и окрашивание. Примером того, как перечисленные выше операции в определенной последовательности образуют типовые технологические процессы для сборки типовых секций, может быть стандартизованный типовой технологический процесс стыкования днищевых секций. Таблица 1. Типовой технологический процесс стыкования днищевых секций. № Технологические операции и переходы 1 Установка базовой (закладной) секции на опорные устройства и проверка ее положения 2 Предварительная установка примыкающих секций и причерчивание 3 Отвод примыкающей секции ,обрезка припуска 4 Окончательная установка примыкающей секции и проверка ее положения Оснастка Кран, теодолит, нивелир Кран, стягивающие приспособления Кран, газовая резка Кран, стягивающие приспособления 20 Технологические требования 5 Временное соединение монтажного стыка Прихватки 6 Совмещение набора примыкающей секции Сварка оосновных швов по наружной обшивке и по настилу второго дна Сварка стыков набора Приспособления 7 8 9 Проверка качества сварки и положения кромок Полуавтоиат MIG/MAG Полуавтоиат MIG/MAG Средства неразрушающего контроля Стыки – на электроприхватках, пазы – на гребенках Обеспечение монтажного зазора Первыми свариваются стыки Рис.1.24 Установка днищевых секций .Рис автора Таблица 2. Типовой технологический процесс установки и стыкования секций поперечных переборок с припуском по нижней кромке № Технологические операции и переходы 1 Разметка мест установки переборок на настил второго дна или обшивки 2 Предварительная установка и закрепление переборки 3 Проверка положения перборки 4 5 6 7 Причерчивание переборки по настилу второго дна или по обшивке Подьем переборки и обрезка припуска Окончательная установка перборки и проверка положения Подгонка кромок переборки ко второму дну или обшивке и прихватка Оснастка Лазерный нивелир, разметочный инструмент Кран, сборочные приспособления Нивелир, измерительный инструмент Разметочный инструмент Кран, газовая резка, пневмозубила Кран Пневмомолоток, сварочный полуавтомат 21 Технологические требования 8 9 Сварка переборки с настилом второго дна или с обшивкой Проверка качества сварных швов Полуавтомат сварочный Средства неразрушающего контроля Рис 1.25 Схема установки носовой и кормовой поперечных переборок 5 при сборке корпуса секционным способом. Рис.автора Таблица 3. Типовой технологический процесс установки бортовых и палубных секций № Технологические операции и переходы 1 Установка на место секции и временное закрепление 2 Проверка положения секции 3 4 5 6 7 8 9 Причерчивание секции по прилегающим кромкам Отведение секции в сторону и обрезка припусков Окончательная установка секций, проверка их положения Сборка на временных соединениях монтажных стыков Совмещение концов продольного и поперечного наборпа Сварка обшивки или настила палубы Прихватка и сварка набора между Оснастка Технологические требования Кран, стапель-кондуктор Мерительный инструмент Разметочный инструмент Кран, газокислородная резка Кран, мерительный инструмент Полуавтомат МАG Доводочные приспособления Полуавтомат Полуавтомат, ручная 22 Стыки электроприхватками пазы обшивки и настила-на гребенках 10 11 собой Сварка набора с обшивкой Проверка качества сварных швов дуговая сварка Полуавтомат Средства неразрушающего контроля Рис.1.26 Схема установки бортовых и палубных секций.Рис.автора 23 Рис.1.27 Установка блоков носовой и кормовой оконечностей. Окончание формирования корпуса. Рис автора. NB! В технологических процессах сборки особое место занимают проверочные работы,которые выполняются для совмещения линий шпангоутов,ДП,стыкуемых секций и стапеля ,определения вертикального и горизонтального положений секций и корпуса судна в целом.Подробно проверочные работы на стапеле описаны в теме 13 настоящего модуля. 3.4. Технология формирования корпуса судна пирамидальным способом В общем случае при строительстве корпуса пирамидальным методом отраслевой стандарт предписывает соблюдение следующей последовательности сборки секций на стапельном месте: 1. В качестве закладной устанавливается центральная днищевая секция ,к которой присоединяются скуловые секции. 2. При наличии днищевого монтажного паза с торцов закладной секции устанавливаются по одной скуловой секции днища,а при наличии двух монтажных пазов -по одной средней секции.Таким образом на всю ширину строящегося судна должно быть установлено по одному ряду секций ,расположенных в нос и корму от закладной секции днища. 3. Установить на всю ширину корпуса поперечную переборку. Поперечная переборка может быть установлена после установки бортовых секций при наличии на бортовых секциях переборочных комингсов. 24 4. Установить секции продольных переборок . 5. Установить бортовые секции в районе корпуса судна,ограниченном монтажными стыками закладных днищевых секций. 6. В районе закладных днищевых секций, ограниченном их монтажными стыками,установить секции палуб или платформ по всей ширине судна. 7. С учетом количества палуб и платформ,наличия монтажных разъемов на бортах и преборках,а также требований расширения фронта корпусных,монтажных и достроечных работ произвести дальнейшее формирование корпуса строящегося судна с установкой секций в последовательности приведенной в п.п. 1-6 Пирамида корпуса судна может формироваться с одновременным ее развитием в направлении носа и кормы строящегося судна или с некоторым опережением формирования ее кормовой или носовой части. 3.5. Технология формирования корпуса судна островным способом Рассмотрим случай постройки двухостровного судна (т.е. имеющего 2 строительных острова): 1. Установить в месте закладки островов корпуса днищевые секции. 2. Произвести одновременное или с некоторым смещением во времени формирование островов корпуса строящегося судна с установкой секций в последовательности, определенной п.п.2-6 главы 3.2 3. После окончания сборки и сварки соединений днищевых и бортовых секций, расположенных по монтажным стыкам смежных островов,в днищевой части корпуса установить забойные днищевые секции и узлы. Сварить пазы и стыки забойных днищевых секций. 4. Аналогично п.3 установить забойные бортовые секции и выполнить сборочные и сварочные работы по соединениям забойных элементов. 5. Установить забойные секции переборок и палубы и соединить их со смежными конструкциями. 6. Выполнить сварку кольцевого монтажного стыка между кромками забойных секций, закрепленных на эластичных креплениях и кромками секций , входящих в состав островов строящегося судна. 25 3.6. Технология формирования корпуса судна блочным методом 1. Установить на стапеле закладной блок судна и зафиксировать. 2. Подать на стапельное место блоки секций корпуса судна,смежные с ранее установленными закладными блоками и состыковать их одновременно по обоим стыкам закладных блоков. 3. Монтажные стыки блоков и секций завариваются в последовательности: : 1 - сварка стыка наружной обшивки бортов и настила верхней палубы, 2 - сварка монтажного стыка настила второго дна 3 - сварка стыка набора второго дна –киля,днищевых стрингеров 4 - сварка настила промежуточных палуб,продольных переборок 5 - стыки продольного набора бортов В свою очередь каждый упомянутый монтажный стык должен быть сварен в следующей последовательности: 1 сваривается обшивка с двух сторон 2 3 сваривается стык набора привариваются недоваренные участки стенки набора к пояску и обшивке (сначала поясок, затем стенка) Рис.1.28 Последовательность сварки монтажного стыка 4. В необходимой технологической последовательности,обеспечивающей особенности формирования корпуса, подать на стапельное место последующие блоки секций и состыковать их с ранее установленными,выполняя каждый раз работы согласно п.3. 26 3.7. Особенности технологии сборки при блочном формировании корпуса При сборке корпуса блочным методом должны выполняться дополнительные технологические требования : 1) необходимо обеспечить устойчивое положение и закрепление свободных концов отдельных секций у монтажных стыков в процессе формирования блока, 2) необходимо обеспечить высокую точность проверки формы и размеров блоков,а также обводов кромок, подлежащих соединению со смежными блоками. Поэтому сборка и сварка блоков обычно производится в стапелькондукторах,представляющих оснастку для фиксирования взаимного положения собираемых в блок секций и их поддержания при сборке блока Рис.1.29 Схема стапель-кондуктора для сборки блок-секций.Источник (8). 3) должны быть оставлены недоваренными продольные швы блока на длине 0,6-1,0 м от монтажного стыка. Заварка этих швов производится после сварки монтажного стыка. Примечание: Формирование блоков может быть произведено в сборочносварочном цехе, на стапеле либо на другом предприятии. 4) должна быть проверена правильность положения блоков на стапельном месте, включая проверку по крену и дифференту. 27 5) сварка кольцевого монтажного стыка блока производится одновременно максимально возможным количеством сварщиков,для чего монтажный стык разбивается на участки и маркируется краской,видимой сварщику. Основное направление сварки кольцевых монтажных стыков корпуса надводных кораблей должно быть: по ширине –от ДП к бортам по высоте – от вертикального киля и ВП к району нейтральной оси (середины высоты судна) Рис.1.30 Схема последовательности сварки монтажного стык а блока.Источник (8). Для обеспечения выполнения вертикальной сварки в бортовых стрингерах и палубе, если она установлена в районе монтажного стыка должны быть вырезаны полукруглые отверстия (т.н.голубницы) радиусом 50 мм .После окончания сварки эти отверстия при необходимости заделываются заглушками. 28 Рис.1.31 Отверстие в палубе и бортовых стрингерах для обеспечения автоматической сварки.Рис.автора. 3.8. Организационно-технологические методы постройки судов В судостроении применяются 3 метода организации работ при постройке судов: - поточно –позиционный метод, - поточно-бригадный метод, - конвейерный метод. При поточно-позиционном методе постройки судов блок-секция и секции, образующие судно, подают на стапель на тележках с опорными устройствами (кильблоками, клетками, упорами и др.). Тележки соединяют, а секции, которые на них установлены, причерчивают и сваривают по монтажным стыкам, Соединенные тележки передвигают вдоль пролетов стапельного цеха по потоку от одной позиции к другой. На каждой позиции специализированные бригады рабочих выполняют 29 определенный, заранее намеченный объем работ по сборке и сварке, монтажу оборудования и другие работы. На последней позиции конвейера постройка судна заканчивается. На соединенных тележках судно вывозят на спусковой стапель для спуска на воду. После спуска производят окончательную достройку, испытания и сдачу судна; объем достроечных работ бывает незначительным. Указанным способом строят небольшие однотипные суда большими сериями. Поточно-бригадный метод организации работ применяют при постройке более крупных судов, вследствие трудности перемещения тяжеловесных секций с позиции на позицию; секции, составляющие судно, остаются неподвижными, а бригады рабочих переходят с одной секции на другую и выполняют на позициях определенную работу. При конвейерном методе (см рис.ниже) конвейер связан с комплектовочным складом, на котором хранят запас деталей, узлов секций, механизмов, оборудования и др. Конвейер разделен на два участка: малый конвейер, на котором собирают блоксекции, и большой конвейер, на котором из блок-секций строят суда. Рис.1.32 Постройка судов конвейерным способом: а — малый конвейер, б — большой конвейер. Источник (4). 30 Судно разбито на пять блок-секций, причем каждую блок-секцию собирают на отдельной тележке на линиях малого конвейера в четыре позиции. На малом конвейере на двух первых позициях производят сборку и сварку блок-секций, а на двух последних позициях — монтажные, малярные и отделочные работы в отсеках и помещениях блок-секций. Изготовленные блок-секции передвигают на тележках на большой конвейер с каждой четвертой позиции малого конвейера постепенно, т. е. вначале блок-секции: А, Б, В, Г и Д. Постройку судна из блок-секций на большом конвейере производят на пяти позициях следующим образом. На первых двух позициях выполняют стыкование и сварку блоксекций, формируя корпус судна, а на трех остальных — окончательные монтажные и достроечные работы. На малом и большом конвейерах секции и корпус судна передвигают с позиции на позицию через равное число дней. 31 4. АУДИТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 4.1. Установка днищевой секции В качестве иллюстрации к изученой теме рассмотрим технологические процессы,выполняемы при установке на стапеле днищевой секции от борта до борта с двойным дном, классификационный тип секции - 1. Общий вид секции: Рис.1.33 Днищевая объемная секция с двойным дном .Рис автора Последовательность выполнения работ при установке секции на место на стапеле: 1. Подготовка стапельного места перед установкой секции 1.1 Установить по разметке на стапельной плите кильблоки,клетки ,опорные тумбы и судовозные тележки с домкратами и центрирующими устройствами. 1.2 Проверить положение опорных поверхностей подушек киль-блоков .Выровнять опорные поверхности подушек киль-блоков и поперечных балок. 2. Проверка положения и установка секции. 2.1 Проверить правильность положения секции относительно базовых и контрольных линий. Установить секцию с помощью элементов опорного устройства , а затем зафиксировать для причерчивания в соответствии с результатами проведенной проверки. 32 Рис. 1.34 Два способа проверки положения днищевой секции на стапеле. 3. Удаление монтажных припусков и фиксация секции для сборки. 3.1 Причертить монтажные кромки обшивки и набора. Выполнить кернение линии реза и нанести контрольные линии на расстоянии 50-100 мм от линии реза. 3.2 Обрезать монтажные припуски по наружной обшивке,полотну,настилу и набору секций,пользуясь нанесенной разметкой. 3.3 Разделать фаски под сварку на обрезанных кромках. 3.4 Подтянуть и выровнять оконтурованную секцию ,проверить размер монтажной шпации,совпадение стыкуемого набора,размер сварочного зазора между стыкуемыми кромками и зафиксировать секцию в этом положении. 4. Сборка соединений наружной обшивки, настилов и набора по стыку секций. 4.1 Состыковать кромки наружной обшивки секций и настила , закрепить кромки на электроприхватках. 4.2 Состыковать кромки высокого междудонного и рамного набора, закрепляя их на электроприхватках. Поджать набор к обшивке и закрепить. 4.3 Состыковать концы балок промежуточного профильного набора, закрепляя их на электроприхватках или гребенках. Поджать набор к обшивке. 4.4 Зачистить кромки обшивки,настилов,полотнищ и набора,подлежащие сварки. 5. Сборка соединений настила второго дна и набора по стыку секций 33 5.1 Состыковать кромки настила второго дна выполняя сборку в двух направлениях (от середины к концам) и закрепляя кромки настила второго дна на электроприхватках. 5.2 Состыковать концы балок промежуточного профильного набора,закрепляя их на электроприхватках или гребенках.Поджать набор к обшивке и закрепить. 5.3 Зачистить кромки настила и набора,подлежащие сварке. 5.4 На тонколистовых настилах второго дна и полотне переборок установить подкрепляющие рыбины. 6. Установка, сборка и сварка деталей и узлов,подаваемых на стапель россыпью. 6.1 Произвести при необходимости правку корпусных конструкций в районе установки деталей и узлов россыпью. 6.2 Разметить места установки деталей и узлов россыпи.Установить их с подгонкой по месту. 6.3 Зачистить кромки деталей и узлов россыпи,подлежащие сварке и места их установки на корпусных конструкциях. 6.4 Проверить правильность установки деталей и узлов россыпи,закрепить их на прихватках. 7. Сдать собранные под сварку соединения секций техническому контролеру. 8. Сварка соединений наружной обшивки и набора по стыку секций 8.1 Сварить в направлении от середины соединения к его концам наружную обшивку и полотно со стороны набора, удалить корень шва и заварить с другой стороны стык обшивки или полотна в обе стороны от диаметральной плоскости одновременно. 8.2 Сварить соединения междудонного и высокого рамного набора,выполняя вначале сварку пояска балок,а потом их стенок. 8.3 Сварить соединения промежуточного профильного набора, выполняя вначале сварку поясков тавровых балок, а затем их стенок. 8.4 Приварить недоваренные участки стенок балок набора к обшивке. 8.5 Выполнить сварку соединений деталей и узлов россыпи с корпусными конструкциями. 9. Сварка стыковых соединений настила второго дна и подкрепляющего их набора. 34 9.1 Подварить стык настила снизу, удалить корень шва и произвести автоматическую сварку с верхней стороны настила, выполняя ее одновременно в двух направлениях от середины к концам соединения. 9.2 Выполнить работы по сварке набора,его недоваренных участков,деталей и узлов россыпи аналогично указанному в п.8. 10. Сдать сварные соединения секции техническому контролеру. 11. Произвести контроль качества сварных соединений секции. 4.2. Установка бортовой плоскостной секции с поперечной системой набора В качестве иллюстрации к изученой теме рассмотрим также технологические процессы, выполняемые при установке на стапеле бортовой плоскостной секции, классификационный тип секции -9. Общий вид секции: Рис.1.35 Плоскостная бортовая секция с погибью.Рис.автора 35 В общем укрупненном виде технологический процесс установки бортовых секций состоит из операций: - установка секции на место и временное закрепление - проверка положения секции - причерчивание секции по прилегающим кромкам - отведение секции в сторону и обрезка припусков, - окончательная установка секции и проверка положения - прихватка по стыкам - совмещение набора - сварка обшивки,набора и обшивки с набором - проверка качества сварных швов. Рассмотрим все операции подробно. Последовательность выполнения работ при установке секции на место на стапеле: 1. Подготовка перед установкой секции 1.1 Разметить на ранее установленных секциях места притыкания обшивки и набора вновь устанавливаемой секции, приварить ограничительные планки для фиксации секции и рымы для ее раскрепления. 1.2 Закрепить на устанавливаемой секции элементы крепления лесов,рымы и обухи для фиксации и раскрепления секции. Закрепить к рымам верхний конец оттяжки. 2. Установка и раскрепление секции. 2.1 Установить секцию краном на ограничительные планки с возможным совмещением контрольной линии среднего шпангоута секции и отметкой на стапельной плите. 2.2 Раскрепить секцию на оттяжках. 3. Проверка положения и установка секции 3.1 Проверить правильность положения секции, 36 3.2 Установить секцию с помощью зафиксировать для причерчивания. элементов опорного устройства и Рис. 1.36 Схема проверки положения бортовых секций Источник (8). 4. Удаление монтажных припусков и фиксация секции для сборки. 4.1 Причертить монтажные кромки обшивки и набора. Выполнить кернение линии реза и нанести контрольные линии на расстоянии 50-100мм от линии реза. 4.2 Обрезать монтажные припуски по наружной обшивке, пролотну , настилу и набору секции, пользуясь разметкой . 4.3 Разделать на кромках соединяемых полотнищ, обшивки, настила и набора секции фаски под сварку. 4.4 Подтянуть и выровнять оконтурованную секцию, проверить размер монтажной шпации,совпадение стыкуемого набора,размер сварочного зазора между стыкуемыми кромками и зафиксировать секцию в положении, необходимом для сборки. 5. Сборка соединений наружной обшивки, настилов и набора по пазу секций 5.1 Состыковать кромки наружной обшивки секций,выполняя сборку в двух направлениях от середины к концам и закрепляя кромки на электроприхватках 5.2 Состыковать кромки рамного набора, закрепляя их на электроприхаватках. Поджать набор к обшивке и закрепить. 37 5.3 Состыковать концы балок промежуточногоо профильного набора, закрепляя их на элекроприхватках 5.4 Зачистить кромки обшивки,настилов,полотнищ и набора,подлежащие сварке. 6. Сборка соединений наружной обшивки,настилов и набора по стыку секций. 6.1 Состыковать кромки наружной обшивки, выполняя сборку в одном направлении вверх от углов пересечения стыка и паза или нижней и вертикальной кромок и закрепляя кромки на электроприхватках. 6.2 Состыковать кромки рамного набора, закрепляя их на электроприхватках. Поджать набор к обшивке и закрепить. 6.3 Состыковать концы балок промежуточного набора, электроприхватках, поджать набор к обшивке и закрепить. 6.4 Зачистить кромки обшивки,настилов,полотнищ и набора,подлежащие сварке. закрепить на 7. Установка,сборка и сварка деталей и узлов,подаваемых на стапель россыпью. 7.1 Произвести при необходимости правку корпусных конструкций в районе установки деталей и узлов россыпью. 7.2 Разметить места установки деталей и узлов россыпи. Установить их с подгонкой по месту. 7.3 Зачистить кромки деталей и узлов россыпи, подлежащие сварке и места их установки на корпусных конструкциях. 7.4 Проверить правильность установки деталей и узлов россыпи,закрепить их на прихватках. 8. Сдать собранные под сварку соединения секций техническому контролеру. 9. Сварка соединений наружной обшивки и набора по стыку секций. 9.1 Сварить напроход снизу вверх (от углов пересечения стыка и паза или нижней и вертикальной кромок) соединение обшивки или полотна секции со стороны набора, удалить корень шва и заварить с другой стороны стык обшивки или полотна напроход 9.2 Сварить соединения рамного, а затем промежуточного профильного набора, выполняя вначале сварку поясков тавровых балок , а затем стенок. 9.3 Приварить недоваренные участки стенок балок набора к обшивке. 9.4 Выполнить сварку соединений деталей и узлов россыпи с корпусными конструкциями. 38 10. Сварка соединений наружной обшивки и набора по пазу секций 10.1 Сварить напроход пазовое соединение наружной обшивки со стороны набора, удалить корень шва и заварить с другой стороны паз напроход. 10.2 Выполнить работы по сварке набора, его недоваренных участков, деталей и узлов россыпи. 11. Сдать сварные соединения секции техническому контролеру. 12. Произвести контроль качества сварных соединений секции. 39 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ 1. Сколько блоков составляют корпус судна показанного на рис. 1.5 ? 2. Назовите основные методы сборки судоового корпуса. 3. Назовите способы формирования корпуса судна секционным методом. 4. В чем заключается отличие блока секций (блок-секции) от блока судна ? 5. Назовые основные способы организации постройки корпуса судна . 6. Как называются устройства для позиционирования и удержания секций на стапеле между собой ? 7. Как называются вырезы в ребрах жесткости для непрерывности поперечного пересекающего шва? 8. В чем различие между пирамидальным и островным способом ? 40 Тема 2 Изготовление узлов, секций и блоков корпуса судна Оглавление 1. Сборочные элементы, составляющие корпус судна ......................................................... 3 1.1 Деталь .............................................................................................................................. 3 1.2 Узлы .................................................................................................................................. 4 1.2.1 Тавровые балки ........................................................................................................ 5 1.2.2 Короткие тавры, бракеты, кницы ........................................................................... 7 1.2.3 Широкие полосы с ребрами.................................................................................... 9 1.2.4 Полотнища .............................................................................................................. 11 1.2.5 Объемные узлы ...................................................................................................... 13 1.2.6 Прочие узлы ............................................................................................................ 17 1.3 Секции ............................................................................................................................ 18 1.3.1 Классификация секций .......................................................................................... 18 1.3.2 Примеры секций различных типов...................................................................... 22 1.4 Блок-секция ................................................................................................................... 28 1.5 Блок судна ..................................................................................................................... 29 1.6 Модуль ........................................................................................................................... 30 2. Изготовление секций ......................................................................................................... 31 2.1 Технологические процессы, используемые при изготовлении секций .................. 31 2.2 Технологическая оснастка, используемая для сборки секций ................................ 32 2.2.1 Металлические сборочно-сварочные стенды ..................................................... 33 2.2.2 Постели.................................................................................................................... 33 2.2.3 Кондукторы ............................................................................................................. 38 2.2.4 Инструмент и сборочно-сварочные приспособления, используемые при изготовлении секций ...................................................................................................... 39 2.3 Изготовление плоскостных секций ............................................................................. 47 2.4 Изготовление полуобъемных и объемных секций.................................................... 47 3. Изготовление блоков секций ............................................................................................ 52 Контрольные вопросы по теме ............................................................................................. 53 1 Глоссарий Диаметральная плоскость (ДП) – одна из трех основных плоскостей корпуса судна, вертикальная продольная плоскость ,делящая судно на левый и правый борт. Крен – отклонение корпуса судна в поперечной плоскости от вертикали на борт. Дифферент – отклонение судна в диаметральной плоскости от горизонтали в нос или корму .Крен и дифферент в судовождении служат характеристиками остойчивости судна и измеряются в градусах. Средства труда – механизмы, станки и специальные устройства,с помощью которых в судостроении осуществляются технологические процессы. Производственное оборудование Оснастка СРЕДСТВА ТРУДА Приспособления Инструмент Рис.2.1 Классификация средств труда. Производственное оборудование – машины и устройства,постоянно находящиеся в цехе и предназначенные для выполнения производственного процесса.К оборудованию относятся станки,краны,транспорт,сварочные установки. Оснастка – технические средства,облегчающие выполнение сложных технологически операций. Подробно судостроительная оснастка рассмотрена в п.2.2. Определение приспособлений и инструмента дано в п.2.2.4 2 1. СБОРОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, СОСТАВЛЯЮЩИЕ КОРПУС СУДНА Корпус судна представляет собой сложную конструкцию, состоящую из большого количества деталей и сборочных единиц,соединенных обычно сваркой и образующих единое металлическое тело. В основу современной организации постройки сварного судна положен принцип рационального разделения корпуса на составляющие элементы, независимого параллельного изготовления этих элементов с последующей сборкой их до наибольшей целесообразной готовности частей корпуса. На последнем этапе сборки все эти части соединяют в общий корпус. • Корпус судна делится на следующие сборочные элементы : Деталь Узел Секция Блок секций Блок судна Модуль Рис.2.2 Структурная схема классификации сборочных элементов корпуса судна. 1.1 Деталь Деталь — неделимая часть корпусной конструкции, полученная в результате обработки металлопроката; первичный элемент, изготавливаемый выполнением нескольких операций, не содержащих сборок. 3 К деталям относятся листы различной толщины и типоразмеров, являющиеся основанием для изготовления таких крупных конструкций как стрингер, флор, шпангоут, полотнища настилов и обшивки и т.п. Подробно классификация деталей и используемые при их изготовлениии технологии рассматриваются в теме 8. Соединяя детали между собой, получают различные конструкции или более крупные сборочные единицы, а именно узлы , секции и блоки корпуса судна. 1.2 Узлы Узел – технологически законченная часть корпусной конструкции, из которой впоследствии собирают и сваривают секции или корпус судна. Узлы состоят из двух или более деталей ,составляющих балочные, фундаментные, рамные и бракетные конструкции, а также листовые полотнища,соединенные между собой в определенном чертежом виде . Обычно узлы включают в себя детали , собранные и соединенные сваркой. Классификация узлов Узел Балки Коротки е тавры Широкие полосы с ребрами Полотнища Объемные узлы Рис 2.3 Классификация корпусных узлов. Типы (группы) узлов: 1. Балки :тавровые и Г-образные длинные(более 2,5м) балки 2. Короткие тавры,бракеты и кницы с поясками 3. Широкие полосы с ребрами или поясками(киль,флоры,рамный набор) 4. Полотнища многолистовые 5. Объемные узлы небольшой протяженности 6. Прочие узлы 4 Прочие узлы 1.2.1 Тавровые балки Балками в судостроении принято называть пространственные узлы, у которых отношение длины l к большему размеру поперечного сечения b или h превышает 4,5-5, а основные швы (в случае сварной балки) направлены параллельно продольной оси узла. Балки могут иметь различный профиль , быть подкреплены или не иметь поперечных ребер. Наибольшее распространение в судостроении получили тавровые балки. Тавровые балки - сварные балки, имеющие сваренную стойку с приваренным пояском. Тавр используется в конструкции корпуса в качестве ребра жесткости обычно поперечного набора , а именно : шпангоутов (в том числе и рамных), киля, бортовых стрингеров, палубных бимсов и карленгсов , шельфов и стоек поперечных и продольных переборок.и т.д. Длинными в судостроении принято считать тавры длиной свыше 2,5 м. Рис .2.4 Пример тавровой балки прямолинейной формы . Рисунок автора. Рис 2.5 Тавровая балка криволинейной формы . Рисунок автора. 5 Тавры состоят из стойки и пояска , сваренных между собой. Существует также прокатный тавровый профиль. Сварные тавры принято обозначать на сборочных чертежах специальным знаком тавра и цифрами в виде дроби с указанием размеров стенки над чертой и размеров пояска – под чертой. Ниже на рис. 2.6 приведен фрагмент конструктивного мидель-шпангоута танкера, на котором указаны и обозначены соответствующим образом тавровые балки. Рис.2.6 Фрагмент конструктивного мидель-шпангоута танкера. Источник (11). 6 1.2.2 Короткие тавры, бракеты, кницы Бракета — прямоугольной или более сложной формы пластина, служащая для подкрепления балок судового набора или соединения их между собой. При больших размерах бракет, для повышения жесткости их свободные (неприваренные) кромки имеют отогнутый фланец или приваренный поясок. Бракеты применяют в конструкции бракетного флора, для подкрепления вертикального киля, в скуловых соединениях и пр. Рис.2.7 Бракета прямоугольной формы с приваренным пояском и овальным вырезом. Рисунок автора. Рис 2.8 Рабочий чертеж прямоугольной бракеты с указанием размеров тавровой балки непосредственно на чертеже. Чертеж автора. 7 Рис. 2.9 Прямоугольная бракета с отогнутым фланцем и вырезом. Рисунок автора. Бракету малого размера, обычно треугольной формы, называют кницей. Кница – угольник для скрепления между собой частей судового набора, например, шпангоута и палубного бимса,шпангоута с днищевым флором и т.д Кницы и бракеты широко применяются в судовых конструкциях . Бракеты классифицируются : -по форме пояска (фланца) -с прямолинейными поясками -с криволинейными поясками -по наличию вырезов сплошные , без вырезов с круглыми или овальными вырезами. 8 Рис. 2.10 Чертеж кницы с приварным пояском и вырезом.Чертеж автора. 1.2.3 Широкие полосы с ребрами Широкие полосы с ребрами применяются в качестве днищевого и рамного набора для изготовления корпусных балок ,обеспечивающих поперечную прочность корпуса судна ,а именно :бракетных флоров, рамных шпангоутов, днищевых стрингеров. 9 Рис. 2.11 Днищевой флор с подкрепляющими вертикальными ребрами.Рисунок автора. Этот тип узлов классифицируется по следующим признакам: 1) по направлению подкрепляющих ребер -с ребрами одного направления -с подкрепляющими ребрами двух направлений 2) по наличию вырезов -с вырезами -без вырезов,сплошные 3) по наличию пояска - с пояском -без пояска Рис.2.12 Рамный флор с пояском и вырезами под протягиваемый продольный набор. Рис автора. 10 Рис.2.13 Рабочий чертеж рамного флора с пояском.Чертеж автора. 1.2.4 Полотнища Полотнища представляют собой листы обшивки либо настила, сваренные вдоль и поперек. Полотнища привариваются к набору при формировании секций Типы судостроительных полотнищ: Продольные с пазами Продольно-поперечные с пазами и стыками ПОЛОТНИЩА Гофрированные Рис.2.14 Типы полотнищ 11 В практике судостроения принято классифицировать полотнища по направлению сварных соединений: -полотнища с пазами (продольными сварными соединениями) -полотнища с пазами и стыком (с продольными и поперечными соединениями) -полотнища с пазами и стыком (с продольными и поперечными соединениями) Рис.2.15 Полотнище из 3-х листов с двумя пазами.Рисунок автора Рис.2.16 Полотнище с пазами и стыками .Рисунок автора Полотнища используются в корпусных конструкциях для дальнейшей сборки в секциях в качестве обшивки днища , бортов , настилов двойного дна и палуб, а также полотна продольных и поперечных переборок. 12 1.2.5 Объемные узлы Объемные узлы – сборочные элементы судового корпуса ,состоящие из нескольких деталей ,соединенных между собой сваркой имеющие объем .К объемным узлам относятся: патрубки, судовые фундаменты, коробки, кингстонные ящики. Патрубок — небольшой отрезок трубы, присоединённый к трубопроводу, резервуару и др. конструкциям, служащий для подключения к ним трубопроводов и арматуры в целях отвода по нему газа, пара или жидкости. В зависимости от принятого вида соединения свободный конец патрубка снабжают фланцем, резьбой или раструбом. Патрубок называется переходным, когда он имеет неодинаковые по размеру и форме концы. Патрубки имеют трубчатую конструкцию. Простые патрубки цилиндрической и конической формы собирают на каркасах и в макетах, привязанных к фланцам трубороводов. Патрубок на каркасе собирают на электроприхватках, затем снимают с каркаса предварительно поставив метки . По меткам сваривают в зависимости от размеров с подваркой шва или без, проводят испытания на герметиченость шва, через фланцы или приварив две технологические заглушки. После испытаний патрубки маркируются и передаются на склад. Рис. 2.17 Заготовка конической обечайки патрубка с боковым отверстием на образующей. Рисунок автора. К объемным узлам относятся также фундаменты. Некоторые авторы выделяют фундаменты в отдельную группу узлов. Фундамент судовой (лат. fundamentum) – основание, на котором крепят главные и вспомогательные механизмы, котлы, детали судовых устройств, электрооборудование, приборы и т. п. 13 Фундаменты жестко или упруго соединяются с корпусом, выполняются из того же материала, что и корпус судна. Конструкция фундаментов включает :  опорные поверхности;  связи для крепления к ним механизмов посредством крепежных болтов;  главные связи, обеспечивающие крепление опорных поверхностей к корпусным конструкциям ;  подкрепления основных связей корпуса, воспринимающих усилия от установленных механизмов. Существует большое множество конструкций и типов фундаментов. Фундаменты проектируются под конкретный механизм или компонент, рассчитываются на прочность, изготавливаются обычно отдельно и устанавливаются в состав секции как элемент насыщения. Функционально фундаменты состоят из балок , книц , бракет опорных полок и платиков – обработанных площадок примыкания механизмов. Главные и подкрепляющие связи фундаментов по возможности совмещают с основными связями корпусной конструкции, на которую фундамент установлен. Для уменьшения сварочных деформаций конструкции фундаментов выполняются по возможности симметричными. В фундаментах при необходимости предусматривают вырезы, а при большой высоте — лазы для доступа к любому месту опорной поверхности. На рисунке 2.18 приведен пример фундамента под судовой бойлер, устанавливаемого непосредственно на судовой днищевой набор. Рис 2.18 Фундамент под судовой бойлер. Рисунок и разработка автора. 14 Различают фундаменты : - под главные механизмы и котлы, - фундаменты под вспомогательные механизмы, устройства , приборы. Последние могут опираться на горизонтальные связи, висящие на переборках и бортах, подвешиваться к палубам, платформам или мостикам. Их конструкции имеют вид столов с развитой опорой; плит; кронштейнов, висящих на вертикальных корпусных конструкциях; бракет; подкреплений и др. Фундаменты, имеющие коробчатую конструкцию, обычно собирают на стальных плитах в перевернутом положении. Такую разбивку часто называют зеркальным плазом. Узлы фундаментов сваривают вручную или полуавтоматом. При изготовлении для уменьшения деформаций желательно фундамент прикреплять к плите. После изготовления фундамент правят, строгают опорные поверхности. Примеры других объемных узлов: Рис 2.19 Объемные узлы: а-кингстонный ящик, б-фундамент, в-патрубок пирамидальный , г-патрубок цилиндрический. Источник (10). 15 Рис 2.20 Фундамент под радар судовой в форме коноида. Фото и разработка конструкции автора. 16 1.2.6 Прочие узлы К прочим узлам относятся : пиллерсы с кницами, кронштейны, узлы судовых устройств, узлы мачт и т.п. Рис. 2.21 Узел пиллерса с подкрепляющими кницами и подпалубным набором. Иллюстрация автора. 17 Рис. 2.22 Сборочный чертеж узла пиллерса с подпалубным набором. Разработан автором. 1.3 Секции Секция – технологически законченая монтажная часть корпуса судна, состоящая из ряда узлов и нескольких деталей , а также некоторой части доизоляционного насыщения (детали и элементы зашивки помещений). Секция – наиболее распространненый при строительстве корпуса судна монтажный (сборочный) элемент. 1.3.1 Классификация секций Конструктивное исполнение секций судна может быть весьма различным в зависимости от того к какой части какого судна отнесена та или иная секция. Существует большое множество различных конструкций секций, поэтому их классификация представляет затруднения. В практике судостроения различными авторами сделаны попытки классификации секций по различным признакам (конструкции, занимаемому объему, форме, месту расположения в составе корпуса, технологическим признакам и т.д) 18 В настоящей главе приводятся несколько различных классификаций секций , в том числе и отраслевая устанавливаемая стандартом, которая среди судостроителей признана наиболее полной. Главная цель изложения настоящецй главы - дать представление о конструктивном многообразии исполнения судовых секций. В судостроении принята следующая стандартизованная классификация секций: - по месту расположения в составе корпуса: Секции Насадок, Днищевые Бортовые Переборок Палуб крыльевых устройств и пера руля Рис.2.23 Виды секций по расположению в составе корпуса. В зависимости от конструктивного исполнения секции классифицируются :  секции переборок: с набором одного направления с набором разного направления с набором одного направления и шельфами с набором двух направлений с набором двух направлений и рамной стойкой с перекрестным набором с гофрированным полотном  палубные секции : с набором преимущественно одного направления с набором двух напаравлений с плавной и ломаной погибью палубы 19 с комингсом переборки с набором двух направлений и рамными бимсами с набором двух направлений и концевым бимсом обьемная палубная секция с подпалубной цистерной и частью борта  бортовые секции с набором одного направления и криволинейной обшивкой с набором одного направления и плоской обшивкой с набором одного направления рамными стрингерами и криволинейной обшивкой с набором одного направления рамными стрингерами и плоской обшивкой с набором двух направлений с криволинейной обшивкой с набором двух направлений сплоской обшивкой с набором двух направлений, рамными шпангоутами, комингсами палуб и переборок с набором двух напарвлений с рамными и промежуточными шпангоутами секция с продольной переборкой, бракетными и сплошными шпангоутами и разрезными стрингерами  днищевые секции с плоским настилом второго дна и сплошными флорами с плоским настилом второго дна со сплошными и бракетными флорами с плоским настилом второго дна и брусковым килем с плоским настилом второго дна и продольной системой набора с плоским настилом второго дна и перекрестным набором флоров и стрингеров с плоским настилом второго дна продольной системой набора ,рамными флорами и стрингерами с криволинейным настилом второго дна и продольной системой набора килевая секция без настила второго дна скуловая секция без настила второго дна  секции оконечностей: объемная секция яруса надстроек объемная секция носовой оконечности верхний ярус объемная секция носовой оконечности нижний ярус с форштевнем объемная секция кормовой оконечности нижний ярус с ахтерштевнем объемная секция кормовой оконечности верхний ярус  секции насадок и крыльевых устройств секция неповоротной насадки носовое крыльевое устройство кормовое крыльевое устройство перо руля . Настоящая классификация является наиболее полной. 20 В то же время, некоторые авторы разделяют секции и по другим признакам , а именно: в зависимости от занимаемого объема каждый тип секции разделяется на: - плоскостные секции – секции, состоящие из плоского полотнища и набора (части днища, борта , палубы, перебоки) и не имеющие объема. В свою очередь плоскостные секции разделяются на виды, приведенные в схеме рис 2.24. ПЛОСКОСТНЫЕ СЕКЦИИ Плоские С переменной кривизной С цилиндрической погибью Гофрированные Рис. 2.24 классификация плоскостных секций. - полуобъемные – части, образующие незамкнутые объемы . - объемные – криволинейные части,образующие замкнутые полностью или частично отсеки, пространственно развитые технологически законченные конструкции, представляющие собой части корпуса судна и имеющие криволинейные обводы. В зависимости от формы обводов объемные секции классифицируют : - с прямолинейными обводами – днище с настилом второго дна, коффердамы. - с криволинейными обводами – секции штевней. Есть и другие классификации, например наиболее ответственные с точки зрения прочности и непотопляемости судна днищевые секции в зависимости от конструктивных особенностей и размеров судна могут также быть: - со вторым дном - без второго дна а в зависимости от протяженности: - от борта до борта , - районированными (средние, скуловые, половинные -от ДП до борта). 21 1.3.2 Примеры секций различных типов Секции переборок Секции поперечных переборок комплектуются узлами плоских, обычно прямолинейных полотнищ, к которым приварен набор – вертикальные ребра жесткости – стойки и поперечные балки ,называемые шельфами. Набор сварен между собой и приварен к полотну переборки. Палубные секции Палубные секции комплектуются узлами полотнищ настила палубы ,имеющими обычно небольшую погибь и приваренным к полотнищам набором-продольными карленгсами и поперечнгыми бимсами. Палубные секции навалочных судов имеют вырез для возможности проведения грузовых операций, образующий вместе с комингсом грузовой люк. Бортовые секции Пример бортовой секции с полностью плоским листом обшивки и продольным набором одного направления приведен на рис. 2.25 Секция комплектуется плоскими прямолинейными или с небольшой погибью полотнищами, сваренными из листового матерала и продольными ребрами жесткости. В качестве ребер жесткости продольного набора использован полособульбовый стандартизованный профиль.Ребра жесткости привариваются к полотнищу . Рис 2.25 Бортовая секция с набором одного направления и полностью плоскими листами обшивки .Иллюстрация автора. 22 Рис 2.26 Бортовая секция с продольной системой набора и высоким поперечным набором., криволинейными обводами.Иллюстрация автора. Рис 2.27. Изготовление объемной бортовой секции типа двойной борт со скуловой частью и рамным шпангоутом.В сечении видны продольные ребра жесткости главного направления. Источник http://www.european-coatings.com/var/ezflow_site/storage/images/europeancoatings/home/editorial-archive/shipyard-strategies/677709-1-eng-GB/Shipyardstrategies_arti 23 Днищевые секции Пример плоской днищевой секции. На рисунке 2.28 изображена плоскостная скуловая секция с частью днищевой секции. Секция комплектуется узлами полотнища,имеющего криволинейную (лекальную) поверхность в районе скулы(скуловой лист) ,образующего наружную обшивку и продольным набором главного направления ,приваренным к полотнищу днищевой обшивки. В качестве набора использованы: тавровые балки как для низкого набора, так и для высокого набора (стрингера). Рис.2.28 Фрагмент днищевой секции, переходящей в скуловую часть с криволинейной обшивкой и продольным набором одного направления .Рисунок автора Пример днищевой секции с двойным дном и перекрестной системой набора. Ниже на рисунке 2.29 изображена объемная днищевая секция с двойным дном.Секция комплектуется обшивкой днища криволинейной лекальной формы, прямолинейными полотнищами настила второго дна. Секция имеет низкий набор главного направления , в качестве ребер набора использован стандартизованный профиль полособульб. Набор приварен к обшивке днища и пропущен через поперечные ребра высокого набора – сплошные флоры. Перпендикулярно флорам устанавливаются разрезные стрингеры. Высокий набор сварен между собой и приварен к днищевой обшивке и настилу второго дна. 24 В диаметральной плоскости секции находится вертикальный и горизонтальный киль, образующие тавровое соединение. Секция имеет технологические рымы, приваренные к обшивке для кантования при изготовлении и транспортирования кранами к месту сборки на стапель. Приведенная секция являлась классической днищевой секцией для навалочных судов среднего тоннажа, строящихся до последнего времени. Крупные суда большого и сверхбольшого тоннажа комплектуются днищевыми секциями , включающими высокий рамный набор Рис 2.29 Объемная днищевая секция с вертикальным килем, сплошными проницаемыми флорами и продольными ребрами жесткости. Секция показана с частично снятым настилом второго дна. Рисунок автора Рис 2.30 Вид объемной днищевой секции для сухогрузного судна смешанного плавания. Завод ОАО «Вадан Ярдс Океан» , Украина , Николаев. Источник: http://www.shipyard-okean.com/mediacenter/mediagallery/7/#!prettyPhoto[album]/0/ 25 Секции оконечностей, перьев рулей и крыльевых устройств Секции оконечностей (носовой и кормовой) являются наиболее сложными объемными секциями, поскольку имеют сложную лекальную поверхность обводов. Рис. 2.31 Транспортирование носовой оконечности судна. Источник http://www.emsoffshore.de/transporte.php?lang=en Рис.1.32 Секция носовой оконечности с двумя каналами подруливающего устройства. Фото автора. 26 Секция насадки Секции насадок гребных винтов и секции перьев рулей являются сложными в технологическом плане секциями, поскольку требуют высокой степени точности при изготовлении. Для изготовления указанных секций разработаны специальные технологические процессы. Рис. 2.33. Секция неповоротной насадки (верхний лист обшивки снят). Эскиз автора. На рисунке показана конструкция насадки гребного винта ,состоящая из наружной и внутренней обечаек, сваренных с профилированными входной и выходной кромками. Жесткость секции обеспечивается набором – неразрезными осевыми ребрами, повторяющими крыловидный профиль насадки и радиальными разрезными ребрами. Набор сварен между собой и с обечайками. Секция надстройки Секции надстроек часто изготавливаются алюминиевыми в виде блоков, устанавливаемых на верхнюю палубу и соединяемых клепкой либо сваркой со специально выведенными на верхнюю палубу комингсами. 27 Рис.2.34 Секция надстройки водолазного катера длиной 14м из алюминиевого сплава. Фото автора. 1.4 Блок-секция Блок-секция (другое название –блок секций) – объемная часть корпуса судна, состоящая из нескольких секций, узлов и деталей, обычно ограниченная плоскостями, параллельными мидель-шпангоуту. Секции собирают в блоки для уменьшения объема стапельных работ. Как правило, блок-секция не имеет насыщения механизмами, устройствами, трубопроводами т.п. На рисунке изображена упрощенная модель блок-секции танкера, состоящая из секций: -днищевой секции с продольным набором главного направления и высоким набором в виде стрингеров -бортовой секции -секции верхней палубы -секции продольной переборки Отдельные узлы в составе блока – вертикальный киль и рамный карленгс, поддерживающий верхнюю палубу. В составе набора также имеется рамный шпангоут (распорки рамы не показаны). 28 Рис. 2.35 Блок секция танкера .Рисунок автора. 1.5 Блок судна Блок судна – часть корпуса, состоящая из секций, насыщенная механизмами, устройствами, участками трубопроводов, систем, оборудования. Как правило, блок судна ограничен поперечными водонепроницаемыми переборками. Рис 2.36 Блок судна с насыщением. Источник http://www.anticorr.com/wp-content/gallery/photos/ship_on_block_01.jpg 29 1.6 Модуль Модуль – одинаковая часть корпуса (обычно блок судна) многократно повторяющаяся на судне одного проекта или на судах разных проектов. Конструктивный модуль представляет собой стандартный блок, имеющий полное насыщение. Рис 2.37 .Спаренные модули носа и кормы модульного судна.Источник (12). 30 2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СЕКЦИЙ 2.1 Технологические процессы, используемые при изготовлении секций Изготовление секций корпуса судна составляет по затратам труда более половины от общей трудоемкости изготовления корпуса. Секции изготавливаются на специализированных участках сборочно-сварочных цехов судостроительных предприятий. Участки сборки секций должны быть оборудованы специальной необходимой оснасткой,сборочными плитами и стендами,подьемно транспотным оборудованием и сварочным оборудованием. При изготовлении секций используются нижеперечисленные типовые технологические процессы. Номенклатура и последовательность выполнения работ назначаются в зависимости от классификационного конструкционного типа секции, указанного в п.1.3.1. При изготовлении узлов и секций, не предусмотренных классификацией, заводстроитель должен разработать индивидуальную технологию сборки и сварки таких конструкций. В самом общем виде, независимо от конструктивных особенностей секции, при изготовлении выполняются технологические операции, перечисленные ниже. Перечень технологических операций по изготовлению секций : -подготовка постели или разметка и подготовка стенда -сборка и закрепление полотна -сварка пазов и стыков полотна -укладка полотна на постель или стенд -установка набора -сварка набора -установка полотна на набор секции -сварка полотна наружной обшивки -установка и приварка обухов для кантовки и транспортировки -контроль качества сварочных швов -контуровка секции -нанесение контрольных линий -снятие секции со стенда/постели и подварка швов -при необходимости правка общих деформаций секции после сварки -испытание на непроницаемость сварных швов -грунтовка секции и маркировка 31 2.2 Технологическая оснастка, используемая для сборки секций Как видно из конструкции, секции и узлы судового корпуса являются сложными в технологическом смысле металлическими конструкциями, обладающими значительным весом,имеющими в ряде случаев сложную пространственную форму. При их изготовлении производится значительный объем сварочных работ. Сборка таких конструкций обычными слесарными приемами невозможна и требует применения специальных сборочных устройств, т.е. оснастки и приспособлений. Оснасткой называется совокупность устройств, механизмов, приспособлений и специального инструмента, необходимых для осуществления запроектированного технологического процесса сборки и сварки узлов и секций корпуса. Судосборочную оснастку для сборки секций можно классифицировать следующим образом. ОСНАСТКА ДЛЯ СБОРКИ СЕКЦИЙ Формообразующие основания Плиты , плоские стенды Постели Приспособления Кондукторы Рис.2.38 Виды оснастки для сборки секций . Формообразующая основа при изготовлении секций -базовая поверхность к которой в процессе прозводства прикрепляется наружная обшивка секции и которая повторяет в той или иной мере форму обводов секции. Основными видами формообразующей основной оснастки для изготовления секций являются : -сборочно-сварочные стенды или сборочные плиты -постели -кондукторы -стапель- кондукторы. 32 В практике судостроения изготовлением плит,постелей и кондукторов традиционно заняты судосборщики. Часто с изготовления постелей и другой необходимой оснастки начинается строительство новых судов. 2.2.1 Металлические сборочно-сварочные стенды Стенды или плиты являются простейшим и самым распространненым в судостроении видом оснастки , которой оснащены сборочно- сварочные цехи. Металлические сборочно-сварочные стенды – это напольные конструкции с прорезями для сборки плоскостных конструкций. стационарные Сборочные плиты изготовлены в виде ровных металлических поверхностей, образованных листовым или профильным прокатом, возвышающиеся на 500-600 мм над уровнем пола цеха. Плиты имеют пазы для установки приспособлений типа прижимов и фиксаторов, используемых при сборке. Рис. 2.39. Плоский стенд с пазами отверстиями для установки приспособлений .Рама из профильной стали. Источник (9). Для автоматической сварки полотнищ на флюсовой электромагнитные стенды с передвижныим балками подушке применяют 2.2.2 Постели Постелью называют сборочную оснастку с лекальной опорной поверхностью, соответствующей обводам собираемой конструкции и служащей для обеспечения и сохранения необходимой кривизны конструкции в процессе сборки и сварки. 33 Постели могут быть классифицированы по: степени мобильности : -стационарные ,забетонированные в пол -съемные , не связанные с полом цеха. степени унификации: -специализированные -универсальные или переналаживаемые Специализированные постели могут быть индивидуальными или со сменными лекалами для определенных типоразмеров аналогичных секций. Постель должна иметь максимальную жесткость, противодействующую деформации секций при сварке. Каждая постель состоит из лекал, верхние кромки которых обрабатывают по обводам секции с плаза. Лекала имеют зубья для удобства подгонки .Лекала устанавливают в плоскостях шпангоутов на основание постелей; при поперечной системе набора — через одну-две практические шпации. Верхняя плоскость основания постели должна быть строго горизонтальной. Конструктивно основания постелей делят на два типа: жесткие рамки, сваренные из тавровых балок, и металлические — с забетонированными или железобетонными основаниями, применяют для постелей с постоянными, сменными, поворотными лекалами и для универсальных постелей. Постели изготавливаются на судостроительных предприятий в процессе подготовки производства к строительству корпуса по чертежам ,разработанным технологической службой завода . В процессе изготовления на основании постели пробивают линии базовых плоскостей: горизонтальной плоскости основания постели, продольной вертикальной плоскости, проходящую посредине секции перпендикулярно плоскости шпангоутов (для днищевых секций это будет ДП) и плоскости среднего шпангоута секции. Продольную базовую плоскость и плоскость среднего шпангоута фиксируют на основании постели линиями. Каждую линию пробивают через две средние точки стеклинем и отвесами, размечают на этой линии точки шпангоутов и из точки среднего шпангоута восстанавливают перпендикуляр. От линии среднего шпангоута размечают остальные шпангоуты, на которых будут установлены лекала; по линиям шпангоутов на основание устанавливают лекала постели, совмещая линии продольной базовой плоскости лекала и основания постели и проверяя лекала на вертикальность стенок отвесами. В таком положении лекала закрепляют прихватками, а затем приваривают или крепят болтами (съемные лекала). 34 При приемке постелей применяют следующие допуски: -совмещение контрольных линий лекал с ДП ±1 мм -положение контрольной линии лекал по высоте ±2 мм -отклонение опорной кромки лекал постели от контура шаблонов +3 мм -отклонение верхней кромки лекал от плоскости шпангоута ±8 мм. Периодически в процессе использования производят проверку постелей: - после использования для изготовления каждых 5 секций для разборных постелей , - после съема каждых 10 секций для постоянных постелей. Основные типы постелей для изготовления секций 1. Индивидуальная постель с несъемными лекалами. Постель состоит из металлической рамы, на которой смонтирован набор параллельных поперечных лекал (рис. 2.40) Рис.2.40 Постель для сборки днищевой секции с несъемными лекалами. 1-поперечные лекала , 2-металлическая рама-основание , 3-собираемая секция. Источник (9). 35 Постели могут быть односторонними или двухсторонними. Двухсторонние постели имеют два постоянных комплекта лекал – верхние и нижние. Для перестановки лекал кантуют постель. Обычно двухсторонние постели имеют лекала, которые создают конфигурацию секций левого и правого борта. Рис 2.41. Двусторонняя постель. Источник (9) Универсальные постели имеют лекальную стандартную погибь, применяемую при проектировании палубных секций судов различных проектов. Поэтому на универсальной постели больших габаритов , воспроизводящей принятую форму погиби бимсов, можно собирать палубные секции судов различных проектов, имеющих одинаковую погибь. Универсальной также является постель в которой имеется возможность изменения обводов. Постели с изменяемыми обводами могут быть стоечными или коксовыми, имеющими регулируемые стойки, с изменяемой высотой, которые формируют криволинейную поверхность. Стоечные постели широко применяются на верфях Японии. Универсальная постель представляет собой стенд с направляющими из швеллерных балок, в которых установлены направляющие коксы. Коксы настраивают по горизонтали и вертикали. Для обеспечения жесткости больших по высоте коксов их головки связывают между собой ребрами жесткости, что увеличивает монолитность конструкции. 36 Рис 2.42 Универсальная постель с утопленными в пол коксами. Источник (4) Обозначения: 1-тумба, 2-секция, 3-выдвижные коксы, 4-переносные площадки, 5-пол Универсальная постель может иметь винтовые домкраты в качестве опорных поверхностей для образования лекальной поверхности. Для возможности подкантовки собираемых объемных секций при выполнении автоматической и полуавтоматической сварки изготавливают качающиеся постели, которые имеют возможность поворачиваться в осях на определенный угол (обычно до 30°). Закрепление постели в наклоненном состоянии осуществляется при помощи оттяжек с талрепами Постели-кондукторы - оснастка, применяемая для сборки развитых объемных секций оконечностей или для изготовления блок секций. От обычных постелей кондукторы отличаются тем ,что поддерживают собираемую блок-секцию не только снизу, но и ограничивают ее по всей высоте Постель кондуктор представляет собой сложную и жесткую конструкцию,состоящую из системы опорных и фиксирующих устройств, лесов и трапов, обеспечивающих удобство и безопасность сборки. Кантование и транспортировка секций Для возможности сварки в нижнем положении полотна со стороны набора секции приходится кантовать – переворачивать. В случае небольших по размеру секций применяют специальные устройства –кантователи, вращаемые электромоторами. 37 Рис 2.43 Схема барабанного кантователя днищевых секций с электромотором. Источник(9). Обозначения 1 –барабан, 2-электродвигатель, 3-вал, 4-секция судна. Современное судостроение отличается значительно возросшими размерами секций , которые строятся для крупнотоннажных океанских судов. Такие секции перекантовывают самым распространенным в судостроении способом – с помощью подьемных кранов. Для кантования традициоонным способом используют специально рассчитанные цапфы, балки (траверсы), а также чаще всего – рымы и обухи, привариваемые к секции. 2.2.3 Кондукторы Кондукторы и стапель-кондукторы предназначены для сборки и сварки объемных секций оконечностей и блоков секций. Кондукторы воспроизводят требуемые (лекальные) обводы, а также обеспечивают возможность установки и контроля узлов, плоскостных секций и подсекций, из которых собирают объемные конструкции. Кондукторы, предназначенные для сборки объемных секций форпика и ахтерпика, оборудованы специальными устройствами для центровки вертикальных и горизонтальных струн, представляющих осевые линии валопровода и баллеров рулей, а также для проверки вертикальности форштевня. В кондукторах устанавливают значительно меньшее число лекал, образующих базовые поверхности, так как подаваемые на сборку узлы, секции и подсекции имеют значительную жесткость и в большом количестве опор не нуждаются. Универсальный стапель-кондуктор для сборки блоков секций обеспечивает установку бортовых секций блока на днищевые, которые подаются на специальных тележках. Кондуктор состоит из ферм-лекал, опирающихся и укрепленных на стойках и опорах 38 башни. Ферма-лекало при помощи серег соединяется шарнирно с вертикальными стойками башни – это позволяет убирать фермы за габариты секции опусканием фермы вниз и в сторону. 2.2.4 Инструмент и сборочно-сварочные приспособления, используемые при изготовлении секций Инструмент - переносное оборудование установившегося вида, служащее для выполнения какой-либо технологической операции или ее части. При сборке инструменты служат для выполнения ручных операций. При станочных операциях инструменты закрепляются на станках. Приспособления – устройства, при помощи которых выполняют приемы в операциях производственного процесса. Приспособления могут входить в состав оснастки, т.е. используются совместно с оборудованием, либо приспособления могут использоваться независимо от оборудования. Применяемый в судостроении и классифицирован следующим образом: судоремонте инструмент может быть СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Общеслесарный инструмент Специальный инструмент Общеслесарный инструмент применяется и в других отраслях народного хозяйства для выполнения тривиальных слесарных операций . Общеслесарный инструмент , который используют судосборщики при изготовлении деталей, узлов и секций судового корпуса, в общем случае может быть классифицирован следующим образом: ОБЩЕСЛЕСАРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Ручной Механизированный 39 Ручной инструмент предназначен для выполнения основных простейших слесарносборочных операций с помощью мускульной силы работника, без применения механизмов и двигателей. Механизированный инструмент выполняет работу, используя энергию электрического тока либо гидро-пневмопотока. Наиболее широко используется электроприводной инструмент, в котором полезная работа совершается приводным электродвигателем. Главным недостатком электроинструмента является опасность поражения работающего электрическим током и невозможность работать в мокрых помещениях, поэтому при работе с электроинструментом необходимо соблюдать особые меры предосторожности. Однако, благодаря практически повсеместной доступности электропитания, электрический инструмент распространен на всех видах верфей и особенно при судоремонте и доковании судов в доках и на небольших судоремонтных заводах. Общеслесарный ручной и механизированный инструмент предназначены для выполнения определенных простейших стандартных слесарных операций, которые могут возникнуть при сборке судовых металлоконструкций (таких как измерения, опиловка, разделка кромок, правка и т.п.) Подробно стандартный слесарный инструмент для выполнения операций изучается в курсе слесарного дела, поэтому ограничимся простым перечислением наиболее употребляемого ручного и электрического стандартного инструмента: № 1 Наименование операции Измерения, контроль поверхностей, разметка 2 Рубка металла 3 4 Резка металла, обработка кромок, прирезка кромок секций Опиливание металла 5 Правка металла 6 7 8 Сверление ,зенкование Развертывание отверстий Нарезание резьб Ручной инструмент метр складной рулетка , чертилка кернер, циркуль штангенциркуль угольник, уровень слесарное зубило крейцмейсель молоток, кувалда ручные ножницы ручная ножовка(пила) напильники надфили , рашпили кувалда гладильные молотки сверло, зенкер развертки метчики, плашки прогонки 40 Электроинструмент лазерный нивелир электрозубило перфоратор отрезные машинки электроножовка (пила для металла), высечные ножницы электронапильник угловые шлифовальные машины перфоратор электродрели электродрели Существует широкий спектр электроинструмента, выпускаемого ведущими мировыми производителями (Makita, Metabo, Hitachi, Bosch и многие другие), чьи модельные ряды покрывают практически все слесарные операции современного слесарносборочного производства. Специфика судостроения как самостоятельной отрасли тяжелой промышленности и специфика сборочных операций при изготовлении корпуса привела к разработке и внедрению отраслевого специального инструмента – как ручного, так и механизированного ,предназначенного для выполнения судосборочных работ. Классификация судосборочного инструмента может выглядеть следующим образом СУДОСБОРОЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Ручной Плазовый, контрольный, мерительный Механизированный Сборочный Пневматический дрели, молотки, турбинки винтовой талреп Сборочный гидравлический талреп гидродомкраты К специальному мерительному инструменту можно отнести : -комплект судостроительных лекал для контроля криволинейных поверхностей -малочники для снятия размеров на криволинейных поверхностях Для разметки и причерчиваний кромок используют: -разметочный рейсмус -циркули для причерчивания -разметочные циркули Для доводочных перемещений секций при сборке применяют -винтовые талрепы -гидростяжки -винтовые распоры -гидравлические распоры (гидродомкраты). 41 Винтовые стяжки закрепляются концами за две секции и стягивают секции между собой. Рис. 2.44. Выполнение доводочных перемещений конструкций с помощью талрепов: а)-винтового,б)-гидравлического .Источник (10) Распорки работают по принципу упора и отодвигают от базовой линии поверхность секции ,в которую уперта распорка. Рис. 2.45. Короткая (а) и удлиненная (б) винтовые распорки. Источник (10) Домкраты (гидравлические, пневмогидравлические и винтовые) обычно используют для раздвигания секций. 42 Крупные судостроительные предприятия, имеющие разветвленную сеть внутризаводских магистралей, в том числе сжатого воздуха, применяют механизированный пневмоинструмент, взамен электрического для выполнения тривиальных слесарных операций сверловки, шлифования, рубки. Указанный инструмент лишен недостатков электроинструмента , т.е. позволяет работать в мокрых отсеках и под открытым небом не зависимо от погодных условий. В условиях бригадной организации труда судосборщики все чаще совмещают выполнение части пневматичесикх работ (рубки, зачистки, сверловки) со сборкой, поэтому судосборщик должен иметь навыки использования пневмоинструмента. В зависимости от принципа действия все ручные пневматические машины, применяемые в судостроении разделяют на 2 группы   ударного действия с возвратно-поступательным движением рабочего инструмента вращательного действия с вращательным движением рабочего элемента. К ударным инструментам относятся пневматические молотки, которые могут быть в зависимости от назначения -рубильно-чеканными -клепальными Рубильные молотки широко применяются при обрубке кромок листов, очистке от грата и т.д Пневматические молотки комплектуются вставным рабочим инструментом: зубила, чеканы, насечки,выколотки и т.п. К пневматическим вращательному инструменту относятся: -пневматические сверлильные машинки -пневматические шлифовальные машинки -пневматические ключи-гайковерты -пневматические щетки. Все пневматические машины вращательного действия имеют в качестве двигателя воздушную турбинку, приводящую во вращение ротор связанный со сменным инструментом – сверлильным патроном, щеткой, шлифовальным кругом и т.д. Сборочно-сварочные приспособления предназначены для сопряжения кромок собираемых узлов или секций. По технологическому признаку сборочные приспособления делятся на фиксаторы и прижимы. Фиксаторы - приспособления, предназначенные для определения места сопряжений отдельных элементов конструкции. 43 Прижимы - приспособления, предназначенные для соединения между собой кромок и поверхностей сопрягаемых деталей. В качестве прижимов в судостроении часто применяют ручные сборочные приспособления : -приспособление «рыбий хвост» -сборочные струбцины -винтовые талрепы -П-образные скобы , ломики, клинья -гребенки. Рис 2.46. Прижимы, используемые судостроителями при изготовлении узлов: а)- ломик, б)- приварные угольники, в)- П-образная скоба с винтом; г) - П-образная скоба с клином, д) - сборочная струбцина. Источник:(8) 44 Рис 2.47. Соединение кромок сопрягаемых листов с помощью ручных приспособлений а-приспособление рыбий хвост; б-приспособление «клин с планкой». Источник (10) стр350 При необходимости создания значительных сопрягающих усилий прижимы также могут иметь гидравлический и пневматические исполнительные цилиндры . 45 Рис.2.48. Гидравлические приспособления для совмещения кромок: а)-с ручным гидронасосом; б)-с гидродомкратом; в)-универсальные пневмогидравлические; г)-электромагнитные. Источник:(8),стр 100 Конструкции прижимов и фиксаторов подробно рассмотрены в теме 12 настоящего модуля , поэтому ограничимся иллюстрацией применения прижимов различной конструкции. Рис 2.49. Сборочные приспособления: а-фиксатор, б-прижим, в-прижим с фиксацией. Источник (8) 46 2.3 Изготовление плоскостных секций Технология изготовления плоскостных секций подробно описано в теме 11 в разделе «Методы составления плоскостных секций и элементов корпуса судна». 2.4 Изготовление полуобъемных и объемных секций Полуобъемные или объемные секции обладают внутренним объемом и могут образовывать замкнутые объемы, сварка в которых сопровождается опасностью здоровью сварщиков. Объемные секции обладают высокой жесткостью, устранить появляющиеся при сварке общие деформации изгиба без разреза невозможно. Поэтому для объемных секций должен быть произведен расчет ожидаемых деформаций . Если расчет показывает, что избежать превышающей допуск общей деформации не удается, секции придают обратный выгиб, называемый развалом. Для сборки объемных секций в практике судостроения применяются 2 классических метода сборки – укладкой днища на плиту и килем вверх. Выбор способа сборки зависит от конструкции набора секции. Сборка классической объемной днищевой секции судна с поперечной системой набора с точки зрения уменьшения ожидаемых сварочных деформаций проводится укладкой полотнища обшивки днища, т.е. в обычном положении секции. Последовательность технологических операций при технологическом процессе сборки такой секции следующая: № 1 2 3 4 5 Очередность переходов и операций Подготовка постели Установить в постель краном полотно плоской части и криволинейной части, закрепить листы к постели, состыковать. Сварить пазы и стыки полотна Контроль сварных швов Контроль лекальной поверхности полотна Установить вертикальный киль,поставить электроприхватки Установить первый от ДП ряд стрингеров,закрепить Оснастка и приспособления Мерительный инструмент, нивелир Кран, фиксаторы и прижимы постели Технические требования Автомат Средства неразрушающего контроля Лекала,шаблон Процесс 14 Ручная сварка Процесс 111 Ручная сварка Процесс 111 47 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 23 24 25 26 27 электроприхватками Установить первый от кромки флор Установить второй ряд стринргеров Установить второй флор Повторять операции п.5 Повторять операции п.6 Удалить времененые крепления,места креплений зачистить. Сварить набор между собой и полотном . Установка и приварка корпусного насыщения Контролировать положение верхних кромок высокого набора по высоте. При необходимости подрезать Проверить рейкой вырезы под ребра жесткости в верхней части высокого набора,при необходимости причертить и обрезать вырезы Установить полотно наружной обшивки днища с приваренным ребрами жесткости на высокий набор Приварить ребра жесткости к высокому междудонному набору. Контроль сварных швов Освободить секцию из постели,произвести контуровку Нанести на секцию контрольные линии Кантовать секцию Подварить швы с обратной стороны Обмерить секцию Испытать на непроницаемость сварные швы Грунтовка секции Маркировка секции Полуавтомат сварочный Полуавтомат сварочный Полуавтомат сварочный Резак газовы,шлифовальная машинка. Полуавтоматическая сварка Полуавтоматическая сварка Нивелир,мерительный инструмент, пневмомолоток Процесс 13 Процесс 13 Процесс 13 Ячейковый способ сварки Газовый резак Кран Полуавтомат сварочный Средства неразрушающего контроля Процесс 13 Маркер,маркировочная нить,кернер Кран Полуавтомат Мерительный инструмент Испытание наддувом воздухом Краскопульп Маркер,кернер 48 Согласно ведомости испытаний Монтажные кромки 5075 мм не грунтовать.Маркировать белой краской. Приведенный технологический процесс иллюстрирует схема сборки секции. Рис. 2.50. Изготовление объемных секций. Источник (8). При наличии в конструкции днищевой секции продольного набора главного направления, устанавливаемого на внутренней части обшивки и под настилом второго дна , а также неразрезных стрингеров и разрезных флоров высокого набора с целью уменьшения сварочных деформаций производится сборка секции на настиле второго дна,т.н . «килем вверх». Последовательность операций указанного технологического процесса следующая: № 1 2 2а 3 4 5 6 7 8. Очередность переходов и операций Подготовка стенда (плиты) Укладка настила второго дна на стенд Сварить стыки и пазы полотна Произвести или восстановить разметку полотна Установить ребра жесткости низкого продольного набора,закрепить Приварить ребра жесткости продольного набора Установить вертикальный киль Установить первый ряд бракет разрезного флора между вертикальным килем и первым стрингером левого борта Установить первый Оснастка Технические требования Стенд, Цеховой кран Автомат Процесс 12 Разметочный инструмент Полуавтомат сварочный Процесс 13 Автомат Процесс 12 Сборочное приспособление Сборочное приспособление,полуавтомат Процесс 13 Полуавтомат сварочный Процесс 13 49 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 стрингер левого борта Установить первый ряд бракет разрезного флора между вертикальным килем и первым стрингером правого борта Устанновить первый стрингер правого борта Повторять операции 7,8,9 и 10 побортно симметрично диаметральной плоскости Сварить набор между собой и к настилу второго дна ячейковым способом Установить и приварить корпусное насыщение Контроль сварочных швов Контролировать положение верхних кромок высокого набора по высоте. При необходимости подрезать Приварить ребра жесткости к высокому междудонному набору. Проверить рейкой вырезы под ребра жесткости в днищевой части высокого набора,при необходимости причертить и обрезать вырезы Установить полотно наружной обшивки днища с приваренным ребрами жесткости на высокий набор Установить скуловую часть обшивки днища на высокий набор Заварить пазы наружной обшивки Заварить стыки наружной обшивки Установка и приварка обухов для кантования Полуавтомат сварочный Процесс 13 Полуавтомат сварочный Процесс 13 См п. 7-10 Полуавтомат сварочный Полуавтомат сварочный Средства неразрушающего контроля Газовый резак Полуавтомат сварочный Суммарная длина подрезаемых кромок не должна превыншать15% Сварка от середины секции к краям. Газовый резак Кран цеховой Кран,сборочное приспособление Сварочный автомат ,под флюсом Полуавтомат сварочный Полуавтомат сварочный 50 Параллельно с двух сторон двумя сварщиками 23 24 25 26 27 28 29 секции Контроль сварных швов Освободить секцию,произвести контуровку секции Перекантовать секцию,подварить сварные швы с наружной стороны днища Приварить вручную высокий набор к настилу второго дна в нижнем положении Обмерить секцию на соответствие размерам Испытание на непроницаемость сварных швов Грунтовка и маркирование секции Средства неразрушающего контроля Отрезная машина Кран,полуавтомат Полуавтомат сварочный Сварка ячейковым способом Мерительный инструмент Испытание наддувом воздухом. Согласно схемы испытаний секций и отсеков Краскораспылитель,кернер,маркер Монтажные кромки 5075 мм не грунтовать.Маркировать белой краской. Иллюстрация сборки секции по приведенному технологическому процессу: Рис. 2.51. Изготовление объемных секций килем вверх. Источник (8). 51 3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ БЛОКОВ СЕКЦИЙ Для сокращения стапельных работ,увеличения объема насыщения деталями,узлами и агрегатами судна отдельные плоскостные или полуобъемные секции и узлы собирают в блоки. Сборку и сварку блоков секций выполняют: -на опорных устройствах типа киль-блоков или клеток -на стапельных тележках -в стапель-кондукторах Технологический процесс изготовления блока секции состоит из следующих операций: -установка днищевой секции с проверкой ее в ДП по высоте, на крен и на дифферент, -установка и закрепление на гребенках поперечных и продольных переборок с проверкой их на перпендикулярность и по ДП -установка бортовых секций и закрепление электроприхватками -установка выгородок, фундаментов и других конструкций насыщения -установка и закрепление палубной секции с проверкой ее положения по ДПА и линии палубы -общая проверка конструкции блока и контроль подготовки соединений к сварке -сварка монтажных соединений блока-вначале продольных,затем-поперечных -установка изделий доизоляционного насыщения -контуровка блока по монтажным стыкам -сдача блока и испытание на непроницаемость. 52 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ 1.Назовите основные сборочные элементы скорпуса судна. 2.Назовите основные типы узлов. 3.В чем отличие широких полос типа флоров от полотнищ? 4.Каков основной признак классификации секций? 5.Кто производит разбивку судна на секции : а-владелец судна б-владелец завода в-проектант г-бригадир судосборщиков е-представитель классификационного общества. 6. К какому виду сборочных элементов относится перо руля ? 7.В чем отличие стоечных и лекальных постелей для сборки секций ? 8.Назовите два способа сборки объемных секций . 9.В чем главное отличие кондуктора от остальной сборочной оснастки? 10.Как называются устройства для поворачивания секций и узлов на определенный угол? 53 Тема 3 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОГЛАВЛЕНИЕ 1. КАЧЕСТВО СУДОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ......... 2 2.СУБЪЕКТЫ И ОБЪЕКТЫ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ........................................................... 5 3. ВИДЫ КОНТРОЛЯ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ .................................................................. 7 3.1 Контроль размеров и формы корпусных конструкций. .............................................. 8 3.2 Структурный контроль. ................................................................................................. 10 3.2.1 Методы контроля с разрушением соединений .................................................. 10 3.2.2 Неразрушающие методы определения дефектов. ............................................ 11 3.2.3 Испытание корпусов судов на водонепроницаемость ....................................... 14 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА ..................................................................................................... 17 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ...................................................................................... 19 ПРИЛОЖЕНИЯ ......................................................................................................................... 20 Приложение 1. .................................................................................................................... 20 Приложение 2. .................................................................................................................... 21 1 1. КАЧЕСТВО СУДОСТРОИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА И ТЕХНИЧЕСКИЙ Повышение качества постройки судов-одна из важнейших проблем в судостроении. Требования к качеству изготавливаемых корпусных конструкций в судостроении определяются: - техническими условиями, -стандартами , -правилами классификационных обществ. Стандарты и нормали предусматривают оптимальные технические решения по материалам, конструкции и технологии выполнения работ. Эти установленные технические решения представлены в стандартах в виде номинальных параметров или свойств с указанием допустимых пределов их колебания. Степень соответствия реальных объектов их идеальным стандартным прототипам определяется величинами погрешностей. Погрешность - это отклонение геометрических характеристик конструкции от номинальнных характеристик, указанных в построечных чертежах. Величина погрешности, которая конструкции называется допуском допускается стандартом при изготовлении Если погрешности превышают пределы, установленные стандартом, т.е. если погрешности изготовления превышают установленные для данной конструкции/ объекта допуски, то такой объект признается дефектным. Проверка качества продукции и технологических процессов производится непрерывно в процессе судокорпусного производства вследствие непрерывного проведения технического контроля. Под техническим контролем подразумевается проверка соответствия продукции или процесса, от которого зависит качество продукции, установленным техническим требованиям. Объектом технического контроля могут быть не только сама продукция, но и технологические процессы, связанные с ее изготовлением. Под методом контроля понимается некоторая совокупность правил применения определенных принципов для осуществеления контроля. 2 Под системой контроля подразумевается совокупность средств контроля (изделий или материалов, применяемых для осуществления контроля) и исполнителей, взаимодействующих с объектом контроля по правилам, установленным соответствующими документами. Классификация видов технического контроля приведена в таблице 1. Таблица 1.Классификация видов технического контроля.Авторы- (1). Признак классификации Вид контроля Объект контроля Контроль качества продукции Контроль технологического процесса Стадии создания продукции и существования Контроль проектирования Производственный контроль Этапы процесса Входной контроль Операционный контроль Приемочный контроль Полнота охвата контролем Сплошной контроль Выборочный контроль Связь с объектом контроля по времени Летучий контроль Непрерывный контроль Периодический контроль Влияние на возможность Разрушающий контроль последующего использования Неразрушающий контроль продукции Степень использования средств Измерительный контроль контроля Регистрационный контроль Контроль по контрольному образцу Органолептический контроль Визуальный контроль Технический осмотр Проверка эффективности контроля Инспекционный контроль Исполнитель контроля Контролер Заказчика, общества. на предприятии, представитель инспектор классификационного Ниже приведено содержание некоторых терминов приведенной классификации. Входной контроль – контроль продукции, поступившей на предприятие и предназначенной для использования при изготовлении или ремонте продукции этого предприятия. Операционный контроль – контроль продукции или процесса во время выполнения или после завершения операции. Приемочный контроль – контроль готовой продукции, по результатам которого принимают решение о ее пригодности. 3 Летучий контроль проводят в случайные моменты времени, периодически через установленные интервалы времени. Регистрационный контроль – контроль, осуществляемый на основании результатов подсчета и регистрации определенных изделий, событий или качественных признаков продукции. Технический осмотр – контроль, проводимый в основном при помощи органов чувств и в случае необходимости средствами контроля. По результатам технического контроля оценивают, соответствует ли изделие заданным техническим требованиям, есть ли у него дефекты. Последние бывают критическими, значительными или малозначительными. При наличии критического дефекта продукция считается непригодной. Основная задача технического контроля – достижение высокого уровня качества производимой продукции в соответствии с требованиями государственных, отраслевый и заводских стандартов, технических условий, проектной документации, правил постройки судов, установленных Квалификационными Обществами, правилами ремонта судов. Контроль за соблюдением этих требований возлагается на предприятиях на аппарат отдела технического контроля (ОТК). В отношении судового корпуса оговоренный в Правилах список приемок производится инспекцией Квалификационного Общества. Основными функциями отделов технического контроля промышленных предприятий являются: -контроль качества выпускаемой продукции; -контроль качества поступающих на предприятие сырья, материалов, полуфабрикатов и готовых комплектующих изделий; -контроль качества продукции и технических процессов при ее производстве; -клеймление принятой маркировкой и маркировка забракованной продукции; -оформление документации на принятую и забракованную продукцию; -сдача готовой продукции совместно с изготовителями Заказчику и представителю Классификационного общества (для соответствующих видов продукции и процессов); -анализ дефектов выпущенной продукции и выполненных ремонтных работ -установление причин их появления. 4 2.СУБЪЕКТЫ И ОБЪЕКТЫ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ Технический контроль на предприятиях судостроения осуществляют: рабочиесудокорпусники, производственный менеджмент (в том числе службы сюрвейеров и специальные сюрвейерные компании), Заказчик, инспекторы классификационных обществ . Субьекты технического контроля осуществление контролирующие субьекты контроля специалитсы Инспекции Производственный менеджмент,в том чистле ОТК клиссификационных обществ Заказчик и его представители Рис.3.1 Субьекты технического контроля. Все перечисленные лица являются субъектами технического контроля в разной мере осуществляющими разные функции контроля в процессе судостроительного производства. Объектами технического контроля является : - продукция :детали, узлы, секции и в целом судовой корпус как цельное сооружение -важнейшие технологические процессы изготовления корпуса сборка и сварка. Технический контроль при изготовлении корпуса судна осуществляется непрерывно на всех стадиях производства от изготовления деталей до стапельной сборки секций в состав корпуса судна. В качестве примера рассмотрим виды контроля, осуществляемого при изготовлении самого распространненого сборочного элемента корпуса- судовой секции. В таблице 2 сведены все виды технического контроля, осуществляемого на судостроительном производстве при изготовлении судовой секции. 5 Таблица 2. Объем и методы техноконтроля при изготовлениии днищевых секций. Операции подлежащие техническому контролю Установка высокого набора Сварка набора Сдача секций на конструктивность Контролируемые параметры Допустимые отклонения Отклонение от линии разметки Разделка кромок Зазор под сварку Зачистка под сварку Качество шва Катет шва Отклонение насыщения от линии разметки ± 2мм Высота второго дна Разделка кромок Зазор под сварку Длина : до 6м от 6 до 10 м свыше 6 до 16м свыше 16 м Ширина Продольный и поперечный изгиб при длине: до 6м свыше 6 до 10 м свыше 10 до 16 м свыше 16 м Скручивание при длине: до 6 м свыше 6 до 8 м свыше 8 до 10 м свыше 10 до 16 м свыше 16 м Линии ДП, Контр.шпангоут Непроницаемость сварных швов +8, -3 мм ±5˚ - ±5˚ ± 2мм ±10 мм ±12 мм ±14 мм ± 16 мм ± 20 мм 6 Инструменты, методы контроля Метр складной металлический Угломер Щуп Визуально Визуально Калибромер Метр складной металлический, рулетка металлическая То же Угломер Щуп Рулетка 10 мм 12 мм 14 мм 16 мм Теодолит, метр складной металлический 10 мм 15 мм 20 мм 25 мм 30 мм Теодолит, метр складной металлический ±1 мм - Рулетка Керосином на мел или составом «Свалан» 3. ВИДЫ КОНТРОЛЯ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Техническому контролю подлежат различные характеристики корпусных конструкций и параметры технологических процессов. Попытка классифицировать виды технического контроля изделий и операций при изготовлении корпуса судна предпринята автором в нижеприведенной структурной схеме: Виды контроля судовых элементов Контроль геометрических размеров Контроль Структурный контроль формы поверхности Контроль сплошности Пространственный контроль (положения) Визуализация внутренних дефектов Рис.3.2.Классификация видов технического контроля. Контроль геометрических размеров предполагает проверку соответствия геометрических размеров деталей (длины, ширины , высоты) , а также соединений (сварочный шов , катет шва, величина усиления) номинальным значениям , указанным в соответствующих руководящих документах. Контроль формы поверхности очень важный вид контроля в корпусостроении, предполагающий проверку соответствия формы поверхности (лекальной, либо искривленной вследствие технологических процессов) номинальной или заданной. Структурный контроль предполагает изучение внутренней структуры материала изделия в необходимых случаях (часто применяется для особо ответственных нагруженных деталей, а также для определения скрытых дефектов сварочных соединений). 7 Контроль сполошности производится различными испытаниями (гидравлическими, пневматическими и т .д ) и позволяет через герметичность судить о сплошности контролируемой детали, конструкции, сварных соединений. Визуализация внутренних дефектов позволяет определить вид и в ряде случаев величину внутренних скрытых дефектов структуры (таких как: поры, трещины, непровары , неплотности, каверны и т.д. ) Пространственный контроль связан со спецификой формирования корпуса судна как единого металлического тела особо крупных размеров на стапельном месте. Данный вид контроля предполагает как определение положения строящегося корпуса в пространстве относительно воображаемых пространственных координатных плоскостей и идеальных основных плоскостей теоретического чертежа, так и определение положения отдельных элементов корпуса относительно главных теоретических плоскостей корпуса. 3.1 Контроль размеров и формы корпусных конструкций. Отклонения формы и размеров корпуса в целом, его узлов и секций складываются из погрешностей возникающих на отдельных операциях производственного цикла, важнейшими из которых являются сборочные операции. Так как первичным сборочным элементом корпуса является деталь, то в судостроении установлены допуски на детали и заготовки и допуски на сборку сопряжений.(подразумевая все сборочные элементы , получаемые из деталей – узлы, секции, блоки) : Допуски на детали и заготовки ДОПУСКИ Допуски на сборку сопряжений Рис.3.3.Виды допусков в судостроении. Допуски на детали и заголовки приведены в таблице 3 . Указанными допусками можно руководствоваться в общем плане при изготовлении деталей (за исключением случаев, когда в рабочих чертежах или Правилах классификационных обществ установлены иные допуски). 8 Таблица 3.Допуски на детали и заготовки № Наименование контролируемого параметра 1 Волнистость после правки листов полотнищ,(стрелка прогиба при толщине листа ) до 5 мм 6-18мм Свыше 18 мм Отклонение от прямолинейности профильного проката 2 3 4 5 Допуск Отклонения кромок профильных деталей при разметке поперечных кромок при длине детали до 3м При длине детали свыше 3м Отклонение кромок листовых деталей При криволинейных кромках При прямолинейных кромках Оклонение формы гнутых деталей сложной формы 2 мм 2,5 мм 3 мм Не более 8 мм на всю длину ±1 мм ±2 мм ±1 мм ±0,5мм Не более 12 мм Аналогично допуски на сборку сопряжений устанавливаются в соответствии с таблицей 4 .Обозначения видов отклонений приведены в Приложении 1 к теме. Таблица 4. Допуски на погрешности сборки сопряжений Вид погрешности Отклонение зазора номинального размера Обозначение см. Приложение 1 от a б Смещение кромок (разностенность) в Завалы кромок (домики) г Перекосы д,е Смещения от линии разметки ж,з Допуск Стык ±4 мм Тавр ±2 мм При совпадающих кромках 2-3 мм При кромках,разделенных листом-0,5S (S-толщина листа) 4-7 мм в зависимости от толщины и базового размера b 3-4 мм в зависимости от высоты или длины детали ±2 мм Допуски на отклонение размеров корпуса судна. Допуски на отклонения главных размерений корпуса судна,как цельной металлической конструкции устанавливаются классификационными обществами и в общем плане находятся в пределах , указанных в таблице 5. 9 Таблица 4. Допуски на главные размерения судна. № Наименование контролируемого параметра Допуск 1 Длина между перпендикулярами Lпп ±0,0007Lmax 2 Ширина на миделе,В ±0,0015В 3 Высота борта,Н ±0,002Н 4 Отклонение обводов корпуса для крупных судов Для средних судов Для мелких судов Для малых судов ±25 мм ±20 ±15 ±8 3.2 Структурный контроль. Структурный контроль корпусных конструкций может быть следующим образом : классифицирован Виды структурного контроля Разрушающий Неразрушающий контроль контроль Испытания сплошности Средства дефектоскопии Капиллярные способы Рентгено Магнитные способы графия Ультразвуковые способы Испытания на водонепрони цаемость Рис.3.4 Виды структурного контроля. 3.2.1 Методы контроля с разрушением соединений К методам разрушающего контроля качества сварных соединений относятся механические испытания, металлографические исследования, специальные испытания с целью получения характеристик сварных соединений. 10 Эти испытания проводят на сварных образцах, вырезаемых из изделия или из специально сваренных контрольных соединений – технологических проб, выполненных в соответствии с требованиями и технологией на сварку изделия в условиях, соответствующих сварке изделия. Механические испытания предусматривают следующие виды испытаний сварных соединений и металла шва: испытание сварного соединения в целом и металла разных его участков (наплавленного металла, зоны термического влияния, основного металла) на статическое растяжение, ударный изгиб, стойкость против старения, измерение твердости. Испытаниями на статическое растяжение определяют прочность сварных соединений. Испытаниями на статический изгиб определяют пластичность соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Основной задачей металлографических исследований являются установление структуры металла и качества сварного соединения, выявление наличия и характера дефектов. Металлографические исследования включают в себя макро- и микроструктурный методы анализа металлов. 3.2.2 Неразрушающие методы определения дефектов. К неразрушающим методам контроля относят : -капиллярную дефектоскопию, -магнитную дефектоскопию, -радиационный контроль, -ультразвуковую дефектоскопию. Люминесцентный контроль и контроль методом красок, называемый также капиллярной дефектоскопией, проводят с помощью специальных жидкостей, которые наносят на контролируемую поверхность изделия. Эти жидкости, обладающие большой смачивающей способностью, проникают в мельчайшие поверхностные дефекты – трещины, поры, непровары. Люминесцентный контроль основан на свойстве некоторых веществ светиться под воздействием ультрафиолетового облучения. Перед контролем поверхности шва и околошовной зоны очищают от шлака и загрязнений, на них наносят слой проникающей жидкости, которая затем удаляется, а изделие просушивается. Для обнаружения дефектов поверхность облучают ультрафиолетовым излучением – в местах дефектов следы жидкости обнаруживаются по свечению. Цветная дефектоскопия/ контроль методом красок/ является разновидностью капиллярной дефектоскопии. Метод заключается в том, что на очищенную поверхность сварного соединения наносится смачивающая жидкость, которая под 11 действием капиллярных сил проникает в полость дефектов. После ее удаления на поверхность шва наносится белая краска. Выступающие следы жидкости обозначают места расположения дефектов. Компоненты цветной дефектоскопии поставляются в виде пенетрантов в баллончиках. Вследствие простоты и бюджетности метод широко распространен в качестве первичного или рабочего контроля в судостроении. Рис.3.5 Обнаружение дефектов на поверхности шатуна судового ДВС методом цветной дефектоскопии.Источник (15). Магнитные методы контроля основаны на обнаружении полей магнитного рассеяния, образующихся в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий. Изделие намагничивают, замыкая им сердечник электромагнита или помещая внутрь соленоид. Требуемый магнитный поток можно создать и пропусканием тока по виткам (3-6 витков) сварочного провода, наматываемого на контролируемую деталь. В зависимости от способов обнаружения потоков рассеяния различают следующие методы магнитного контроля: метод магнитного порошка, индукционный и магнитографический. Рис.3.6 Схема устройства магнитного дефектоскопа.1-подвижный электромагнит, 2-дефект шва,3-магнитная лента. 12 Радиационные методы контроля являются надежными и широко распространенными методами контроля, основанными на способности рентгеновского и гамма-излучения проникать через металл. Выявление дефектов при радиационных методах основаны на разном поглощении рентгеновского или гамма-излучения участками металла с дефектами и без них. Сварные соединения просвечивают специальными аппаратами. С одной стороны шва на некотором расстоянии от него помещают источник излучения, с противоположной стороны плотно прижимают кассету с чувствительной фотопленкой. При просвечивании лучи проходят через сварное соединение и облучают пленку. В местах, где имеются поры, шлаковые включения, непровары, крупные трещины, на пленке образуются темные пятна. Вид и размеры дефектов определяют сравнением пленки с эталонными снимками. Источниками рентгеновского излучения служат специальные аппараты (РУП-150-1, РУП-120-5-1 и др.). Рентгенопросвечиванием целесообразно выявлять дефекты в деталях толщиной до 60 мм. Рис3.7 .Ренгенографирование сварочного шва стальной трубы. Источник:http://imp-zavod.ru/pribor.php?id=18 Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн проникать в металл на большую глубину и отражаться от находящихся в нем дефектных участков. В процессе контроля пучок ультразвуковых колебаний от вибрирующей пластинки-щупа (пьезокристалла) вводится в контролируемый шов. Рис.3.8 Схема ультразвукового контроля сварочного шва. 1-генератор УЗК, 2-щуп, 3-усилитель, 4-экран. 13 При встрече с дефектным участком ультразвуковая волна отражается от него и улавливается другой пластинкой-щупом, которая преобразует ультразвуковые колебания в электрический сигнал . Ультразвуковой контроль можно проводить при одностороннем доступе к сварному шву без снятия усиления и предварительной обработки поверхности шва. Существенным недостатком ультразвукового контроля является сложность установления вида дефекта. Этот метод применяют и как основной, и как предварительный с последующим просвечиванием сварных соединений рентгеновским или гамма излучением. Ультразвуковой принцип используется также и при определении толщин обшивки судового корпуса и судового набора в судоремонте (реже в судостроении) . В ультразвуковых толщиномерах используется принцип эхо-импульсного метода, основанного на свойстве ультразвуковых колебаний отражаться от границ раздела сред с различным акустическим сопротивлением. Промежуток времени между моментом возбуждения импульса и моментом приема отраженного (донного сигнала от внутренней поверхности листа) импульса определяет толщину листа (изделия). Рис.3.9 Измерение толщины детали ультразвуковым толщиномером. 3.2.3 Испытание корпусов судов на водонепроницаемость По окончании сборки, сварки корпуса судна в целом или отдельного блока производят испытания на непроницаемость. Под термином «непроницаемость» следует понимать водо-, нефте- и газонепрницаемость корпусных конструкций, а также креплений устройств, дельных вещей и оборудования, т.е. способность не пропускать воду и любые жидкие нефтепродукты. 14 Исходными документами для проведения испытаний являются схема непроницаемых отсеков и таблица испытаний, разрабатываемые проектантом для судов каждого проекта на основе отраслевых стандартов. (Пример схемы испытаний отсеков судна приведен в Приложении 2). В таблице испытаний перечислены все непроницаемые отсеки и помещения в корпусе судна и надстройках с указанием: способа испытания каждого отсека (наливом воды, давлением воздуха, поливом швов из брандспойта), значение напора воды (м вод.столба) или давления воздуха ( 1 кгс/ см 2 = 9,81 ·104 Па), конструкций, подвергающихся испытанию (наружная обшивка, переборки, палуба и т.д.). Результаты проведенных при постройке судна испытаний на непроницаемость фиксируют в Журнале испытаний на непроницаемость по форме приведенной в таблице 5. Таблица 5. Форма журнала испытаний на непроницаемость № п/п Номер испытываемого отсека по схеме и его наименование Наименование испытываемой конструкции Метод испытания Дата испытания Температура наружного воздуха Подписи Примечание Для испытаний корпуса на водонепроницаемость применяют следующие способы: -налив воды под напором, -налив воды без напора, -испытание надувом сжатого воздуха -полив швов струей воды под напором; -керосиновая проба -вакуумный контроль. Гидравлический метод испытания применяют для проверки водонепроницаемости отсеков судна и швов наружной обшивки и палуб корпуса. Части корпуса (отсеки), подлежащие испытанию, заполняют водой, создавая напор столбом воды в напорной трубе диаметром не менее 50 мм. Высота напора жидкости отсчитывается от наивысшей точки отсеков до уровня воды в трубке. Продолжительность нахождения отсека под напором не менее 1 ч. Отсек считается водонепроницаемым, если на проверяемой поверхности не обнаружено течи в виде струи и стекающих капель воды при неизменном уровне воды в воронке. Обнаруженные неплотности швов отмечают краской или мелом и потом устраняют вырубкой с последующей заваркой. Швы открытых частей машинных и котельных шахт на верхней палубе, комингсов люков, палубные надстройки и др. испытывают, поливая из брандспойта при напоре 15 воды в шланге, достаточном для выброса струи высотой не менее 10 м. Поливку производят в упор на расстоянии не более 3 м от проверяемой поверхности. Испытания швов с применением керосина и мела производят, смачивая все швы с одной стороны (внутренней) керосином и обмазывая с другой стороны раствором мела. Неплотности, трещины обнаруживаются появлением темных пятен на меловой поверхности. Испытание воздухом производят надувом, обдувом, разрежением. Этот метод менее трудоемок, чем гидравлический. Отсеки заполняют сжатым воздухом из заводской магистрали или используют для этого компрессор. На испытываемом отсеке устанавливают два манометра, отсек оборудуют предохранительным клапаном. Воздух под давлением подается через редукционный клапан. Давление воздуха при испытании надувом принимают равным половине принятого водяного давления для гидравлического испытания. Места утечки обнаруживаются разведенным пенистым мыльным раствором. Наименьшее давление воздуха для морских судов должно быть не ниже 0,25 кгс/см2. Места конструкции, которые конструктивно невозможно испытать надувом или гидравлическим давлением , т.е. места к которым возможен подход только с одной стороны подвергают вакуумному контролю. Сущность метода заключается в создании вакуума на одной стороне контролируемого участка сварного шва и регистрации на этой же стороне шва проникновения воздуха через неплотности. Результаты проведенных при постройке судна испытаний на непроницаемость фиксируют в специальном журнале. 16 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА Выполните практическую работу по проверке сплошности и наличия дефектов сварной пробы методом цветной дефектоскопии.Используйте аэрозольные препараты в баллончиках. Постадийная методика выполнения работы. 1. Предварительная очистка поверхности . Чтобы краситель мог проникнуть в дефекты на поверхности, ее предварительно следует тщательно очистить водой или органическим очистителем. Все загрязняющие вещества (масла, ржавчина, накипь и т.п.), а также любые покрытия (металлизация, краска и т.п.) должны быть удалены с контролируемого участка. Органические загрязнения можно удалить с поверхности при помощи очистителя SHERWIN. После этого поверхность объекта контроля должна быть тщательно высушена, чтобы внутри дефекта не осталось следов воды или очистителя 2. Применение пенетранта Пенетрант наносится на поверхность путем распыления, кистью или погружением объекта контроля в ванну, чтобы контролируемый участок хорошо пропитался и полностью покрылся пенетрантом. Рекомендуемое время контакта пенетранта с объектом контроля от 5 до 30 минут, при температуре 5-50оС. 3. Удаление избытка пенетранта Избыток пенетранта удаляется при помощи салфеток, промыванием водой, либо используя тот же очиститель, что и на первой стадии. Контролируемую поверхность далее высушивают безворсовой материей или струей воздуха с температурой до 50 оС. При выполнении этой операции важно иметь ввиду тот факт, что пенетрант удаляется с поверхности изделия, но не из полости дефекта, поэтому на данной стадии следует избегать прямого распыления воды под напором на поверхность объекта контроля 17 4. Применение проявителя флуоресцентных пенетрантов) (Данный этап отсутствует при использовании Сразу же после просушки на контролируемую поверхность наносится проявитель. Проявитель наносится тонким равномерным слоем, поскольку толстый слой будет маскировать дефекты и затруднять индикацию. Для этого подходят как разбрызгиватели, так и распылители. Более всего для выполнения этой операции подходят аэрозольные баллончики, с помощью которых, на поверхности возможно образование достаточно тонкого слоя проявителя.Проявитель марки SHERWIN: D-100 (на основе изопропилового спирта) является суспензией белых частиц в летучем растворителе. D-100 обеспечивает максимальную чувствительность к микроскопическим трещинам при нормальных условиях. При контроле поверхности с высокой температурой применяется проявитель RT 71 5. Контроль Инспектирование объекта контроля начинается непосредственно после окончания процесса проявки и заканчивается согласно разным стандартам не более, чем через 30 мин. Относительная оценка глубины дефекта возможна по цветовому (световому для флуоресцентого метода) пятну. Чем ярче пятно, тем глубже дефект. 18 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ 1. Дайте определение понятия технического контроля. 2. Назовите основные виды технического контроля. 3. Кто осуществляет технический контроль при строительстве судового корпуса? 4. Какими докуметами регламентируются допустимые отклонения /погрешности при строительстве судового корпуса. 5. Вычислите каков допуск может быть на основные размерения судна с размерами: длина (наибольшая)250 м,ширина (на миделе)36 м. 6. Назовите основные методы неразрушающего структурного контроля. 7. На каком физическом явлении основан метод цветной дефектоскопии. 8. Детали из каких перечисленных материалов могут быть проверены магнитным дефектоскопом: -чугун, -сталь корпусная СтС -нержавеющая жаропрочная сталь -алюминиевый сплав AlMg -медь М3 -титановый сплав -бронза оловянистая. 9. Кто назначает величину испытательного давления при испытании судового корпуса на водонепроницаемость ? 10. Какое вещество используется для обнаружения утечки/неплотности при испытании отсеков на непроницаемость сжатым воздухом ? 19 ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 1. Погрешности сборки под сварку (к стр.9) Погрешности сборки под сварку: а – неравномерный зазор в стыковых сопряжениях; б – то же в тавровых; в – смещение кромок (разностенность); г – завалы кромок («домики»); д,е – перекосы; ж,з – смещения от теоретической линии 20 Приложение 2. Схема испытания отсеков и цистерн на непроницаемость (к стр. 15) 21 Тема 4. Организация рабочего места судосборщика. Оглавление 1. Определение рабочего места ............................................................................................. 2 2. Требования к рабочему месту судосборщика ................................................................... 2 3. Планировка рабочего места ................................................................................................ 3 4. Организация и обслуживание рабочего места .................................................................. 5 5. Организация труда в сборочно-сварочном цехе ............................................................... 8 6. Современные формы организации труда в судосборочном производстве ................. 10 7. Техника безопасности при выполнении работ ................................................................ 13 7.1 Опасности судоремонтного производства ................................................................ 13 7.2.Меры предосторожности ............................................................................................ 14 Контрольные вопросы по теме ............................................................................................. 20 1 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА Необходимым условием безопасного и высокопроизводительного труда является правильная организация рабочего места. Организация рабочего месте сборщика заключается в том, чтобы обеспечить его необходимыми деталями и корпусными конструкциями, материалами, инструментом приспособлениями, освещением, отоплением, вентиляцией, источниками энергии, лесами и подмостями, которые позволяют ему производительно работать в течение всего рабочего дня. Рабочее место — часть производственной площади цеха, стапеля, дока, слипа, судна, постоянно или временно закрепленная за отдельным рабочим или за всей бригадой для выполнения определенной работы. Правильная организация рабочего места выполнения производственных заданий. обеспечивает нормальные условия 2. ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧЕМУ МЕСТУ СУДОСБОРЩИКА Рабочее место должно быть оснащено:     оборудованием и устройствами, на которых выполняются работы (станок, верстак, горн, сборочные кондукторы, плиты, стенды и постели для сборки судовых конструкций и др.); рабочими приспособлениями (тиски, патроны, резцедержатели, сборочные приспособления и др.); инструментом (рабочим, измерительным и контрольным); документацией (карты технологического процесса, чертежи, эскизы и др.). Рабочее место должно быть обеспечено необходимыми видами энергии и обслуживаться подъемно-транспортными устройствами. Нормальные условия труда обеспечиваются рациональным освещением, соответствующей температурой воздуха, устранением шума, чистотой и порядком на рабочем месте. Каждое рабочее место должно быть защищено, по возможности, от холода, жары и дождя. 2 3. ПЛАНИРОВКА РАБОЧЕГО МЕСТА Производственная площадь рабочего места определяется исходя из габаритных размеров оборудования, оснастки и корпусных конструкций с учетом передовых приемов и методов труда рабочих. Требования безопасности Содержание в воздухе рабочей зоны газов, паров, пыли не должно превышать предельно допучстимых концентраций, установленных стандартом. Уровни звукового давления и вибрации не должны превышать величин указанных в СНИП. Для поддержания в рабочей зоне оптимальных метеорологичкских условий и чистоты воздуха следует предусмотреть общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию с механическим побуждением, обеспечивающую воздухообмен в количестве не менее 20 м3/ч на одного работающего . Для процессов, связанных с выделением пыли и газов, следует предусмотреть удаление вредных выделений с помощью местных отсосов. Рис. 4.1 Пример выполнения резки на рабочем месте судокорпусника в сборочно-сварочном цехе. 3 Рабочие места цеха должны быть обеспечены освещением. Наименьшая освещенность рабочей поверхности не должна быть менее нормы установленной СниП. Для кратковременного отдыха рабочих оборудованные столами и скамьями. должны предусматриваться места, Рабочие сборочно-сварочного цеха должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты в соответствии с типовыми отраслевыми нормами выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений. Рис. 4.2 Пример рабочего места резчика газокислородной резки.Kohimo AS. Фото автора. 4 4. ОРГАНИЗАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА Большое значение имеют организация и обслуживание рабочего места, которые сводятся к:      регулярной смазке, чистке, проверке и ремонту оборудования; систематической проверке качества рабочего, измерительного и контрольного инструмента; своевременной проверке состояния рабочих приспособлений; обеспечению регулярной и своевременной подачи материалов, заготовок и полуфабрикатов к рабочему месту; своевременной выдаче заданий на работу, инструктажу и контролю качества работы. В местах работы судокорпусников должны быть заранее подготовлены леса. Система комплектации, хранения и транспортирования деталей в сборочно-сварочном цехе должна быть контейнерной, обеспечивающей применение магнитных и вакуумных перегружателей. Подачу деталей с участка комплектации на склад корпусных деталей следует производить в разрезе технологических бригадо-комплектов сборочно-сварочного цеха. Выдачу деталей со склада корпусных деталей необходимо осуществлять по полностью укомплектованным технологическим бригадо-комплектам сборочно-сварочного цеха в очередности их потребления. На участках цеха пользования. располагается оборудование индивидуального и общего К оборудованию индивидуального пользования относятся верстаки с тисками. К оборудованию общего пользования относятся: сверлильные и простые заточные станки (точильно – шлифовальные); опиловочно – зачистные станки; поверочные и разметочные плиты; винтовой пресс; ножовочный станок; рычажные ножницы; плиты для правки и др. Слесарный верстак является одним из основных видов оборудования рабочего места судосборщика для выполнения ручных работ и представляет собой специальный стол, на котором выполняют слесарные работы. Слесарные верстаки оборудуются обычно слесарными тисками. 5 Рис.4.3 Верстак с инструментом. Номенклатура и количество оборудования и технологической оснастки, инструмента, а также их технические характеристики для каждого рабочего места определяются по рабочим технологическим процессам. Рис.4.4 Разметочно-комплектовочный стол со сборочной оснасткой.Фото автора Рабочие места должны быть обеспечены следующей технической документацией:       Рабочими чертежами; Типовыми технологическими процессами; Ведомостями припусков; Альбомами плазовых эскизов; Позиционными технологическими картами; Альбомами технолого-нормировочных карт; 6       Схемами установки рымов и кантовок секций; Инструкцией по организации работ на поточно-механизированных линиях и механизированных участках; Технологическими нарядами на выполнение работ; Номенклатурно-комплектовочными ведомостями установки насыщения по секциям; Сменно-суточноми заданиями; Альбомами типовых узлов. Организация рабочего места должна обеспечить необходимые условия для достижения высокой производительности труда с наименьшей затратой сил и повышения качества работы. Производительность труда и качество работы зависят от предварительной подготовки рабочего места. 7 5. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА В СБОРОЧНО-СВАРОЧНОМ ЦЕХЕ Форма организации труда в сборочно-сварочном цехе должна быть бригадной с широким совмещением профессий. До начала работ сборщик должен получить от мастера рабочий наряд, указания о порядке выполнения работы и инструктаж по технике безопасности; получить в архиве чертежи, технологические процессы и ознакомиться с ними; проверить поданные детали и корпусные конструкции. В инструментальной кладовой рабочий получает в соответствии с технологическими процессами комплект ручного и механизированного инструмента и прспособлений. На рабочем месте детали корпуса и инструменты следует расположить так, чтобы было удобно выполнять роаботы без лишних движений и переходов. По окончании смены сборщик должен убрать инструмент, переносное освещение, ненужные материалы и изделия; проверить , все ли детали и узлы закреплены, сдать инструмент на хранение в кладовую. При выполнении работ сборщики используют рабочие чертежи корпусных конструкций; рабочий наряд,указывается объем, разрядность, трудоемкость и стоимость работ, технологический процесс, в котором содержится рациональная технологическая последовательность изготовления конструкции, разряд работы, объемные показатели выполняемой работы, необходимое оборудование, инструмент и приспособления; порядок предъявления и сдачи конструкции ОТК. Рассмотрим организацию труда в сборочно сварочном цехе на примере организации труда бригады сборщиков на участке изготовления тавровых балок. Пример планирования рабочего места комплексной бригады сборщиков корпусов металлических судов и электросварщиков на механизированном участке изготовления тавровых балок на станках типа СТС-2М приведен на рис.4.5. При изготовлении тавровых балок сборщик и электросварщик выполняют:         Подготовку оборудования и оснастки к работе; Зачистку деталей под сварку (при необходимости); Укладку пояска балки на захваты направляющей тележки или на приемный рольганг; Установку и ориентацию стенки относительно пояска; Сварку тавровой балки; Проверку качества сварных швов внешним осмотром; Исправление дефектов сварных швов; Правку готовых балок (при необходимости); 8   Сдачу на кломплектность и качеств; Маркировку Рис.4.5 Пример планировки механизированного участка изготовления тавровых балок на станке типа СТС-2М. 1-станок СТС-2М, 2-тележка приемная, 3-пресс для правки «Бульдозер», 4-стол для стенок и поясков, 5-стол приемный, 6-плита проверочная, 7-реостат балластный, 8-стеллаж для стенок и поясков, 9-стеллаж для балок, 10-площадка для сдачи и временного хранения балок, 11-контейнер для отходов, 12-шкаф, 13-стол для чертежей, 14-стул подьемно поворотный , 15 стол, 16-скамья, 17-устройство грузоподьемное, 18-полуавтомат сварочный, 19-контейнер для сварочных материалов, 20 –ширма. 9 6. СОВРЕМЕННЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА В СУДОСБОРОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Технология изготовления судовых корпусных конструкций и организация производства в сборочно-сварочных цехах разрабатываются на основе анализа и обобщения опыта зарубежного и отечественного сварочного производства. Так, при постройке новых и реконструкции старых сборочно-сварочных цехов, многие зарубежные верфи осуществляют их планировку и оборудование по направлениям, способствующим последовательному расположению рабочих мест по ходу изготовления узлов, секций и блоков секций, прямоточному и непрерывному движению их от мест хранения или изготовления к местам дальнейшей обработки, сборки или монтажа, максимальной механизации производственных операций, созданию специализированных поточных линий, изготовлению деталей и сборке узлов и секций в системе жестких допусков, максимальной механизации и автоматизации внутризаводского и цехового транспорта, внедрению способов односторонней сварки и рационализации технологии сварки. При этом предусматривается возможность постройки судов из крупных секций и блоков массой от 100 до 600 т, для чего необходимо наличие на верфях кранов большой грузоподъемности. Основные мероприятия по технологии и организации производства сварных конструкций в сборочно-сварочных цехах судостроительных заводов обусловлены следующими требованиями: - - - - сборку и сварку узлов и секций необходимо производить на специализированных участках, механизированных линиях (в зависимости от степени механизации проектируемого цеха объем узловой сборки должен быть максимально увеличен, секции корпуса максимально укрупнены, количество операций (как производственных, так и вспомогательных) необходимо по возможности сократить, оборудование рабочих мест должно обеспечивать быструю его подготовку и настройку с учетом сборки секций всех типов судов, характерных для данного класса судостроительного предприятия, и предотвращения сварочных деформаций, технологическая документация должна быть четкой и простой, объем механизированных сварочных работ по трудоемкости предусматривается не менее 90%, на механизированных линиях должны быть достигнуты постоянство номенклатуры и конструктивное сходство изделий, однородность работ и специализация рабочих бригад, а также ритмичность работы линии; 10 - - сборочно-сварочные работы должны выполняться по графикам, согласованным с работой смежных участков, со стапельным графиком и графиком работы корпусообрабатывающего цеха; условия труда должны предусматривать охрану здоровья и работоспособности людей. Основные организационные и технологические мероприятия определяют состав и специализацию участков механизированных линий сборочно-сварочного цеха. Технологические линии организуются в соответствии с классификацией узлов и секций по технологическим группам, а также согласно данным маршрутно-технологических карт сборки и сварки узлов и секций по типовым технологическим группам. Принципиальная схема потоков изготовления узлов и секций в сборочно-сварочном цехе верфи показана на рис. 4.6. Технологический поток сборки и сварки секций начинается со склада корпусных деталей, в котором детали скомплектованы по узлам и секциям. Готовые комплекты деталей подают на соответствующие механизированные участки. Сборка и сварка набора в секциях осуществляется раздельно; тавровые балки собирают и сваривают на станках типа СТС-2М; сборку и сварку секций с криволинейными обводами производят на механизированных универсальных постелях. При этом для определения высоты стоек или обводов лекал, а также для проверки размеров и формы секций используют информацию, полученную с помощью ЭВМ. Широко применяют в сборочно-сварочных цехах механизмы и устройства, позволяющие фиксировать при сборке взаимное расположение элементов конструкций и значительно сокращающие (а иногда и исключающие) сборочные электроприхватки. При изготовлений корпусных конструкций в сборочно-сварочных цехах широко применяют автоматическую и полуавтоматическую сварку (в пределах 80:—85% от общего объема сварки по массе наплавленного металла), включая сварку в углекислом газе и одностороннюю автоматическую сварку полотнищ с двусторонним формированием шва. Крупногабаритные конструкции (например, литосварные штевни, кронштейны, литокованосварные баллеры рулей и др.) сваривают автоматами электрошлаковым способом. Узлы и секции серийных судов изготовляют в сборочно-сварочных цехах с минимальными допусками, что позволяет значительно сократить пригоночные работы при сборке блоков и постройке судна на стапельных местах. 11 Контроль качества сварных изделий и швов выполняют с использованием специальной аппаратуры (ультразвуковых дефектоскопов или электронно-оптических приборов, проецирующих изображение проверяемых изделий или участков на экран телевизора). В сборочно-сварочных цехах судостроительных предприятий, исходя из однородности работ и типов изготовляемых узлов и секций, организуют соответствующие участки, за которыми закрепляют постоянную номенклатуру работ и необходимый состав работающих; предусматривают также вспомогательные участки, включая ремонтное хозяйство и кладовые (инструментальную, материальную и электродную). Рис.4.6 Схема технологических потоков изготовления узлов и секций в сборочно-сварочном цехе. 12 7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТ 7.1 Опасности судоремонтного производства Судостроение и судоремонт является одной из наиболее опасных отраслей промышленности. Работа должна выполняться в условиях различных ситуаций повышенной опасности, таких как ограниченные пространства и значительная высота. Множество типов ручной работы выполняется с применение тяжелого оборудования и материалов. Так как работа является взаимосвязанной, результаты одного процесса могут подвергать опасности персонал, задействованный на выполнение другого процесса. Кроме того, значительная часть работы выполняется вне помещения, и погодные воздействия могут вызывать или усугублять опасные ситуации. К тому же, ряд химикатов, красок, растворителей и покрытий может вызывать значительный риск для работников. Опасности судосборочного производства Химические Физические Рис.4.7 Опасности судосборочного производства. Химические опасности, которые вызывают риск, связанный со здоровьем работников на судостроительных заводах, включают в себя: - Пыль при проведении операций продувки абразивным методом Воздействие асбестовых или минеральных волокон при выполнении работы по изоляции Пары и туман при распылении краски, покрытий, растворителей и разжижителей Дым, исходящий от различных видов сварочных работ, горения, пайки и операций по абразивной обработке Воздействие газов, используемых при различных видах сварки, горения и нагрева 13 - Воздействие особо токсичных материалов в эпоксидных смолах, органических красках на основе олова или меди (против биологического обрастания), красок на свинцовой основе, масел, жиров, пигментов и т.д. Физические опасности вследствие ручного характера работы включают: - - Чрезвычайные температурные и погодные условия, связанные с работой вне помещения Электрические опасности Эргономические проблемы, вызываемые выполнением повторяющихся операций по переноске тяжелых и сыпучих материалов Ионизирующее и неионизирующее излучение Шум и вибрация Потенциальная недостаточность кислорода и прочие опасности при работе в ограниченных пространствах, связанных с резервуарами, двойными днищами и т.д Спуск и подъем к рабочему месту, а также работа на предельной высоте. 7.2.Меры предосторожности Несмотря на то, что судостроение и судоремонт, являются довольно опасной промышленностью, риск для персонала относительно таких опасностей можно свести к минимуму. Основой для сокращения опасных ситуаций является хорошо спланированная программа по охране труда, которая достигается хорошим партнерством между руководством и профессиональными союзами или работниками. Имеется ряд подходов, которые могут использоваться для сведения к минимуму опасностей на судостроительном заводе, если такие опасности определены. Данные подходы подразделяются на несколько категорий. МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОПАСНОСТЕЙ ПРОИЗВОДСТВА Административны й контроль Технологический контроль Замена Устранение Изолирование Ограждение Рис.4.8 Меры предупреждения опасностей . 14 Вентиляция Личный контроль Технологический контроль применяется для устранения или предупреждения опасных ситуаций в момент их образования. Такой тип контроля является наиболее подходящим для различных ситуаций, так как он более надежный. Замена или устранение. Там где это возможно, процессы, в результате которых, образуются опасные ситуации или токсичные вещества, должны устраняться или заменяться на менее опасные процессы или вещества. Такая форма защиты является наиболее эффективной. Примером является использование не канцерогенных материалов вместо асбестовой изоляции. Другим примером является использование столов с гидравлическим подъемом для переноски тяжелых материалов, вместо ручного подъема. Часто возможно выполнение замены красителей на основе растворителя на красители на водной основе. Для устранения опасностей, связанных с выполнением технологического процесса, может использоваться автоматизация и робототехника. Изолирование. Процессы, которые не поддаются замене или устранению, иногда могут изолироваться от работников для сведения к минимуму их воздействия. Часто, источники повышенного шума, могут переноситься в другое место, подальше от присутствия работников. Таким образом, сокращается воздействие шума. Ограждение. Процессы или персонал могут иногда ограждаться для устранения или сокращения воздействий. Для операторов оборудования могут предусматриваться защитные кабины для сведения к минимуму воздействия шума, тепла, холода или даже химических опасностей. Процессы могут так же иметь ограждения. Камеры для распыления покраски и кабины для проведения сварочных работ являются примерами ограждения технологического процесса, что сокращает возможное воздействие токсичных веществ. Вентиляция. Для процессов, в результате которых образуются токсичные вещества, может использоваться вентиляция для поглощения токсичных веществ на стадии их образования. Такой метод широко используется на судостроительных и катеростроительных заводах, в частности, для контроля дыма и газов, образующихся в процессе сварочных работ, испарения краски и так далее. На палубах судов располагается множество вентиляторов и воздуходувок. Воздух или откачивается из рабочих зон или нагнетается в них для снижения воздействия опасностей. Вентиляторы часто используются в режиме нагнетания для направления свежего воздуха в отсеки для поддержания приемлемого уровня кислорода. Административный контроль используется для сведения к минимуму воздействий путем административного ограничения времени, которое проводит персонал в потенциально опасных ситуациях. Это обычно выполняется путем ротации персонала, путем перевода его от сравнительно малоопасной работы на работу с повышенной 15 опасностью. Хотя общее количество времени воздействия на человека не изменяется, сокращается воздействие на каждого отдельно взятого рабочего. Тем не менее, административный контроль имеет свои отрицательные аспекты. Этот технический прием требует дополнительного обучения, так как рабочие должны уметь выполнять оба типа работ и большее количество рабочих подвергается потенциальным опасностям. Кроме того, так как число работников, подвергаемых опасностям, удваивается с правовой точки зрения, потенциальные обязанности могут увеличиваться. Однако, при правильном применении, административный контроль может быть эффективным методом. Личный контроль безопасности. Судостроительные заводы должны серьезно полагаться на различные формы личной безопасности. Судостроение и судоремонт по своей сути не относятся к обычным методам проектирования. Суда это очень ограниченные пространства с ограниченным доступом. Подводная лодка при ремонте имеет от 1 до 3 вертикальных проходов диаметром 0,76 м, через которые должны проходить люди и переноситься оборудование. Количество вентиляционных трубопроводов крайне ограничено. Выполнение работ на больших судах осуществляется глубоко внутри судна, поэтому вентиляционные системы могут выполнять различные функции поскольку проходят через различные уровни, однако количество их ограничено. Более того, вентиляторы, откачивающие или нагнетающие воздух через вентиляционный трубопровод, располагаются, в основном, на открытом воздухе, обычно на главной палубе. Они тоже имеют ограниченную мощность. Кроме того, судостроение и судоремонт выполняются не на линии сборки, а на отдельных производственных участках, поэтому технологический контроль недоступен. К тому же судно может стоять на ремонте в течение нескольких дней и степень, до которой может использоваться технологический контроль, снова ограничивается. В этих ситуациях широко используются средства личной безопасности. На производственных участках, обычные методы технологического контроля наиболее широко используются. Большинство оборудования и механизмов, расположенных на производственных и сборочных участках легко подвергаются обычной защите, вентиляции и другим технологическим методам. Однако, в этих ситуациях, так же необходимо использование некоторых средств личной безопасности. Ниже приводится описание различных средств личной безопасности, применяемых на судостроительных верфях при выполнении различных технологических процессов: Сварка, резка и шлифование. Базовым процессом судостроения и судоремонта является резка, формирование и сращивание металла и других материалов. Во время 16 выполнения процесса, при обработке металла образуются вредные аэрозоли, пыль и мелкие частицы. Несмотря на то, что иногда можно использовать вентиляцию, сварщики чаще пользуются респираторами для защиты от попадания мелких сварочных частиц и дымов. Кроме того, они должны применять соответствующую защиту для глаз от ультрафиолетового и инфракрасного излучения, а так же для защиты от физических опасностей для глаз и лица. Для обеспечения защиты от искр и других форм расплавленного металла, сварщик должен иметь защитные сварочные перчатки, одежду с длинными рукавами и другие формы физический защиты. Очистка абразивным способом и покраска. Покрасочные работы выполняются, в основном, при постройке и ремонте судов. Во многих случаях, нанесение покраски и покрытий, определяется владельцем судна. Перед покраской, оборудование должно очищаться абразивным методом(дробеструйным или дробеметным ) до получения определенного профиля, что обеспечивает хорошую адгезию и защиту. Абразивная очистка малогабаритных деталей может выполняться в закрытой системе, такой как защитная камера с перчатками. Абразивная очистка наиболее объемных деталей, осуществляется вручную. Иногда абразивная очистка осуществляется на открытом воздухе, иногда в больших выступах здания или цеха, предназначенных для этой цели, а иногда - внутри судна или секций судна. В любом случае, персонал, выполняющий абразивную очистку, должен использовать защитную одежду для всего тела, слуховую защиту и респираторную защиту с подачей воздуха. Респираторы должны обеспечивать соответствующую подачу воздуха для дыхания (т.е. по крайней мере, воздух класса D). В некоторых странах было запрещено использование кристаллического диоксида кремния. Его использование вообще не рекомендуется. Если при продувке используются материалы, содержащие диоксид кремния, необходимо принимать защитные меры предосторожности. После абразивной очистки, на материал должна сразу же наноситься краска, во избежание возникновения “мгновенной ржавчины” поверхности. Несмотря на то, что уже не используются ртуть, мышьяк и другие токсичные вещества, красители, используемые на судостроительных заводах, в основном, содержат растворители и пигменты, такие как цинк. Другими типами являются красители эпоксидного типа. Маляры, которые используют эти красители для нанесения покрытия, должны иметь защитную одежду. Большинство маляров должны применять респираторы отрицательного или положительного давления для личной защиты, а также комбинезоны, закрывающие все тело, перчатки, закрытую обувь и защиту для глаз. Иногда процесс нанесения краски осуществляется в замкнутых и ограниченных пространствах. В таких случаях, необходимо использовать респираторную защиту с подачей воздуха и защитную одежду для всего тела. Также должна иметься программа, требующая допуск для работы в ограниченном пространстве. 17 Опасности, связанные с работой над головой. На судостроительных заводах имеется множество кранов, а так же выполняется много работ над головой. Обычно требуется защитная каска при работе во всех производственных зонах судостроительного завода. Изоляционные работы. Системы трубопроводов и другие компоненты должны изолироваться для поддержания температуры компонента и снижения количества тепла внутри судна. В некоторых случаях изоляция необходима для снижения уровня шума. При ремонте судна, существующая изоляция должна удаляться с трубопроводов для проведения ремонтных работ. При строительстве нового судна, часто используется стекловолокно и минеральное волокно. В любом случае необходимо использовать соответствующую респираторную защиту и защиту для всего тела. Источники шума. Работа на судостроительном заводе сопровождается повышенным уровнем шума. Большинство процессов включают работу с металлом. В общем случае это создает уровни шума, превышающие приемлемые безопасные пределы. Но не все источники шума могут контролироваться при помощи технологического контроля для обеспечения безопасных уровней. Таким образом, необходимо предусматривать защитные приспособления для персонала. Опасности для ног. На судостроительных заводах выполняется ряд операций и процессов, которые представляют опасности для ног. Трудно и практически неосуществимо подразделять производственный участок на опасные и неопасные для ног зоны. Обычно требуется носить защитную обувь(ботинки) на территории всего завода. Опасности для глаз. На судостроительном заводе существует много потенциальных источников опасности для глаз. Примерами тому могут быть опасности ультрафиолетового и инфракрасного излучения, исходящего от сварочной дуги, физические опасности от металлических частиц и пыли во время абразивной продувки, при работе с флоат-ваннами и травильными ваннами, при распылении каустики и краски. Часто требуется применять защитные очки на всех производственных участках завода для упрощения практического и административного контроля. Специальная защита для глаз требуется и для выполнения особых индивидуальных процессов. Свинец. В течение многих лет в судостроении широко применялись грунтовки и покрытия на основе свинца. Несмотря на то, что в настоящее время красители и покрытия, содержащие свинец, используются редко, значительное количество простого свинца используется на атомных судостроительных заводах в качестве радиационной защиты. Кроме того, при судоремонте часто применяется снятие устаревших покрытий, которые зачастую содержат свинец. В действительности, работа по ремонту судна требует значительного внимания и беспокойства в отношении материалов покрытий, нанесенных ранее. При работе со свинцом необходимо иметь 18 защитную одежду для всего тела, включая рабочий комбинезон, перчатки, головной убор, защитную обувь и респиратор. Рис.4.9 Защитные средства. Коллаж автора. 19 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ 1. Дайте определение рабочего места. 2. Какова цель организации рабочего места судосборщика в сборочно-сварочном цехе? 3. Какое должностное лицо осуществляет судосборщиков ? оперативное руководство бригадами 4. Какое оборудование относится к оборудованию индивидуального пользования ? 5. Какие виды опасностей существуют в судосборочном производстве.? 6. Какие меры безопасности должны быть предприняты при выполнении работ резки и шлифования ? 7. Какие средства индивидуальной защиты необходимо использовать для защиты головы, глаз и ног? 8. Назовите все средства индивидуальной защиты, представленные на рис.4.9. 20 Тема 5 ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Такелажные работы ............................................................................................................. 2 1.1 Способы общения рабочего персонала при проведении стропальных работ ......... 3 1.2 Правила зацепки и обвязки грузов при строповке ...................................................... 5 1.3 Схема строповки балок .................................................................................................. 7 1.4 Схема строповки труб ..................................................................................................... 8 1.5 Схема строповки металлопроката ................................................................................ 9 1.6 Схема строповки ферм ................................................................................................. 10 1.7 Схема строповки оборудования .................................................................................. 11 1.8 Правила техники безопасности при выполнении такелажных работ .................... 12 2. Подъемное и транспортное оборудование ..................................................................... 14 2.1 Крановое оборудование стапелей и сухих доков судостроительных заводов ...... 14 2.2 Краткий обзор современных тенденций использования кранов в судостроительной отрасли ................................................................................................ 20 2.3 Крановое оборудование, используемое в цехах и на объектах цехов судостроительных заводов ................................................................................................ 25 2.4 Транспортные средства для наземного транспортирования корпусных металлоконструкций .......................................................................................................... 28 3. Устройства для захвата тяжестей ...................................................................................... 30 3.1 Стропы и коуши ............................................................................................................. 30 3.2 Грузозахватные приспособления ................................................................................ 33 3.3 Приспособления для подьема листового проката .................................................... 34 3.4 Ручные грузозахватные приспособления для зажимания профильного проката.. 35 3.5 Специальные грузозахватные приспособления ....................................................... 36 3.6 Механизированные грузозахватные приспособления ............................................ 40 Контрольные вопросы по теме ............................................................................................. 41 1 1. ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ К такелажным работам относят работы по погрузке, выгрузке и перемещению грузов при помощи грузоподъемных машин, приспособлений и устройств (лебедок, талей, тельферов, домкратов и др.). Такелажные работы производятся на заводах чаще всего специальным такелажным цехом; эти работы выполняют рабочие-такелажники при помощи постоянных или временных технических приспособлений. Часто небольшие внутрицеховые такелажные операции по перемещению грузов цеховыми кранами приходится осуществлять самим судокорпусникам, без привлечения такелажников. К работам по такелажу и подъему допускаются рабочие, прошедшие вводный (общий) инструктаж по технике безопасности. Проведение инструктажа оформляется документально в специальном журнале соответствующей записью, которая подтверждается расписками рабочих, получивших инструктаж, и ответственного лица, проводившего инструктаж. Такелажники-верхолазы, выполняющие работы на высоте, к которым предъявляются повышенные требования по технике безопасности, должны пройти обучение по утвержденной программе, сдать экзамены по технике безопасности и иметь соответствующее удостоверение. При выполнении такелажных работ кранами в цехах и на стапелях особое внимание уделяют вопросу безопасности подъемно-транспортного оборудования, действующего автоматически. При подъеме грузов кранами и их перемещении по цеху краны снабжаются звонками (или гудками), т. е. особой сигнализацией для работающих, обращая их внимание на грозящие опасности при нахождении под грузом. Зоны действия транспортных тележек, кантователей секций, листоукладчиков, перегружателей и других механизированных средств, приводящихся в движение часто автоматически, должны иметь ограждения, устраняющие возможность попадания рабочих в опасные зоны. Для перемещения и кантовки секций или других крупных устройств к ним приваривают обухи по специальным чертежам и составляют специальную схему строповки и подъема, разрабатываемую конструкторским бюро завода. Перед подъемом секции проверяют ее массу по марке и по документам, и на крюк крана надевают стропы соответствующей грузоподъемности и длины. Стропы к обухам крепят такелажными скобами соответствующей грузоподъемности. Если масса секции превышает грузооподъемность одного крана, то ее поднимают двумя кранами с помощью траверсы. При этом необходимо, чтобы скорость подъема крюков у обоих 2 кранов была одинакова, а масса поднимаемой пропорционально грузоподъемности кранов. секции распределялась Секции кантуют по специальным схемам в присутствии лица, ответственного за эксплуатацию кранов. Чтобы предохранить секции от деформации и обеспечить их устойчивое положение при транспортировке, применяют деревянные брусья и прокладки. Строповку секций для подачи на сборку блоков секций также производят по схемам строповки, разработанным в КБ завода. Обычная последовательность строповки и подьема крупногабаритного узла или секции следующая:          подбор стропов и скоб по грузоподьемности, типу , длине и конструкции соединение или заводка стропа под груз установка подкладок под ветви стропа в местах острых кромок обтягивание стропа вручную для избежания перекосов, зацепов стропа за выступающие части конструкции зацепка – соединение стропа с крюком или скобой подъемного крана. Для сокращения зацепки на скобу крана подвешивают постоянные подвески, к которым с помощью такелажных скоб подвешивают стропы обтягивание стропа подъемным механизмом, т.н.подтягивание стропа на малой скорости вверх контроль правильности и надежности строповки подъем и перемещение груза на место отдача стропа и освобождение от груза. 1.1 Способы общения рабочего персонала при проведении стропальных работ Для связи стропальщика (такелажника) с крановщиком на больших предприятиях при наличии больших кранов предусмотрена радиосвязь с помощью переговорных устройств. Также существуют общепринятые в практике такелажного дела условные сигналы, подаваемые руками крановщику. Таблица 1. Условные сигналы стропальщика № Сигнал Способ подачи 1 Поднять груз или крюк 2 Опустить груз или крюк Прерывистое движение вверх рукой перед грудью , ладонью вверх,рука согнута в локте Прерывистое движение вниз рукой перед грудью ладонью вниз, рука согнута в локте 3 3 Передвинуть кран(мост) 4 Передвинуть тележку 5 Повернуть стрелу 6 Поднять стрелу 7 Опустить стрелу 8 «Стоп!» -прекратить подьем или движение «Осторожно!» - предупреждающий сигнал 9 Движение вытянутой рукой ладоньюпо направлению требуемого движения крана Движение рукой , согнутой в локте, ладонью по направлению требуемого движения тележки Движение рукой , согнутой в локте, ладонью по направлению требуемого движения Подьем вытянутой руки, предварительно опущенной до вертикального положения , ладонь раскрыта Опускание вытянуой руки, предварительно поднятой до вертикального положения, ладонь раскрыта. Резкое движение рукой вправо и влево на уровне пояса, ладонь обращена вниз Кисти рук обращены ладонями одна к другой на небольшом расстоянии , руки при этом подняты вверх Приведенные в таблице сигналы иллюстрирует схема. Рис.5.1 Виды знаковых сигналов. Источник http://mskran.ru/stropalchik/cat/?id=3 4 1.2 Правила зацепки и обвязки грузов при строповке При перемещении грузов при помощи специальных грузоподъемных механизмов, например, крановой техники, необходимо данный груз соответствующим образом обвязать и зацепить. Совокупность процессов обвязки и зацепки груза называется строповкой. При строповке груза необходимо соблюдать следующие основные требования: • • • • • Разрешается использовать только те строповочные приспособления, которые отвечают требованиям по надежности относительно их крепежных свойств, а также возможности поднять груз данного типа, Продолжительность, а также трудозатраты строповочного процесса должны быть минимизированы, Разрешается применять только инвентарные строповочные приспособления, которые пригодны для многократного использования, Стропальщик не должен участвовать в процессе расстроповки. Данная работа должна производиться дистанционно, Разрешается использовать только те строповочные приспособления, которые защищают груз от падения и опрокидывания, при этом, не деформируя его. Если планируется разовый подъем, то для некоторых типов груза допускается использование обычных канатов, снабженных узлами и петлями, вместо специальных строповочных элементов. Для того чтобы острые края перемещаемого груза не повредили строповочные канаты, необходимо использовать специальные защитные прокладки. В качестве данных прокладок могут использоваться деревянные элементы, кожаные плоские ремни, разрезанные вдоль отрезки труб или резинотканевые патрубки. При перемещении свободно уложенного груза разрешается использование петлевых строп, но только в том случае, если данные стропы оснащены элементами, предохраняющие груз от смещения относительного его продольной оси. Для обеспечения безопасности грузоподъемных работ необходимо использовать специально разработанные схемы строповки, которые являются неотъемлемой частью любого проекта производственных работ. В качестве примера на рисунках 5.2 и 5.3 представлена схема строповки балок и труб. Для перемещения труб также могут использоваться торцевые захваты. Данный тип грузозахватных приспособлений представляет собой сплетение из нескольких канатов, на концах которых находятся подъемные крюки. Если длина труб не позволяет использовать для их перемещения стандартные канаты, то необходимо применять траверсы с подвижными крюками. Такие приспособления позволяют закрепить трубы в 5 нужном месте, вне зависимости от их длины. Обеспечение безопасности грузоподъемных работ в первую очередь обуславливается применением только грузозахватного оборудования надлежащего типа и качества. Рисунок 5. 4 наглядно иллюстрирует процесс строповки металлического проката. Крановщики и стропальщики должны обеспечиваться графическими схемами строповки, которые также отражают способы проведения стропальных работ. Также допускается вывешивание данных схем в местах проведения работ. Схемы должны отражать не только способы проведения стропальных работ, но и указывать типы грузоподъемного оборудования, которые необходимо использовать при перемещении тех или иных видов грузов, включая их кантование. Допускается не указывать методы кантования, если для этой процедуры не используется подъемный кран. Создание строповочных схем является обязательным, если: • • • Происходит перемещение груза не оснащенного строповочными приспособлениями (рымами или петлями), Для перемещения груза нельзя использовать штатное строповочное оборудование и вспомогательные устройства, Перемещение груза происходит в процессе монтажа или ремонта механизма, частью которого он является. Существует ряд основных приемов, которые необходимо соблюдать при использовании строповочных схем. В первую очередь, строповочные крюки необходимо заводить плавно, без рывков. Это касается всех типов грузозахватных элементов, начиная от обычных петель, заканчивая цапфами и рамами. При этом заведение крюка необходимо производить по направлению от центра груза с последующим продвижением к его периферии. Строповка груза должна производиться всеми строповочными элементами, которые предусмотрены на данном грузозахватном приспособлении, а натяжение строп должно быть одинаковым на всей протяженности подъема и перемещения груза. При этом стропы не должны находиться по отношению друг к другу под углом более девяноста градусов. Если при креплении груза используются не все стропы, то их необходимо закрепить таким образом, чтобы исключить возможность их зацепления за встречные сооружения или иные препятствия. Важно следить за тем, чтобы поверхность груза не касалась строповочного крюка, находящегося в строповочном элементе. 6 1.3 Схема строповки балок На приведенной ниже схеме изображена строповка двутавровой балки,указано соотношение длин стропов и допустимый угол между стропами. Грузозахватные приспособления описаны в разделе 3 настоящей темы. Рис.5.2 Строповка балок. Источник http://mskran.ru/stropalchik/cat/?id=3 а - металлическая балка; б - железобетонная балка; в - металлическая с использованием траверсы и клещевых захватов; 1 - проставка. 7 1.4 Схема строповки труб На рисунке 5.3 наглядно показана схема строповки труб с использованием различных грузозахватных приспособлений. Рис.5.3. Строповка труб . Источник http://mskran.ru/stropalchik/cat/?id=3 а - с помощью торцевых захватов; б - с использованием двухпетлевых строп и втулки; в - при помощи балочной траверсы; г - клешевыми захватами; д - с помощью полотенчатых строп; е - при помощи кольцевого стропа "на удавку"; ж - при помощи двухпетлевого стропа; 1 – проставка 8 1.5 Схема строповки металлопроката На рисунке 5.4 наглядно показана схема строповки металлопроката при погрузке металла краном в зависимости от типа груза. Рис.5.4. Способы строповки металлопроката. Источник http://mskran.ru/stropalchik/cat/?id=3 а - штучный груз; б - листовой прокат в пакете; в - бухта проволоки; г - двутавровые балки в пакете; д - листовая сталь в пакете (захваты симметричны по отношению к центру тяжести и расположены от края на расстоянии трети длины проката); е - зажимное устройство эксцентрикового типа; 1 - струбцина; 2 - монтажная скоба; 3 - проставка. 9 1.6 Схема строповки ферм При перемещении или погрузке ферм краном, строповку необходимо производить при помощи специальных строповочных отверстий, а при их отсутствии при помощи верхних узлов ферм. Строповка при помощи специальных отверстий производится с использованием крепежных пальцев. Если длина фермы не превышает 18 метров, то зацепление двух строп производится за ее концы (рисунок 5.5). Если длина фермы превышает 18 метров, то необходимо использовать не менее четырех точек крепления. В этом случае лучше всего использовать балансировочные блоки, обеспечивающие равномерное натяжение всех стропов. Перемещение фермы должно производиться таким образом, чтобы исключить значительного вертикального отклонения стропов. В противном случае это может привести к заметному механическому напряжению в верхнем поясе конструкции. Рис.5.5 Строповка ферм . Источник http://mskran.ru/stropalchik/cat/?id=3 9 - двухветвевой строп 2СК-12.5/6000 по ГОСТ 25573-82; 13 - строп СКК-10.0/2000 по ГОСТ 25573-82. 10 1.7 Схема строповки оборудования Строповка оборудования также происходит на основании разработанных схем и требований. На рисунке 5.6 представлены основные способы строповки оборудования при помощи различных грузозахватных элементов, а также в зависимости от типа оборудования. Рис.5.6. Способы строповки оборудования а - строповка сосуда при помощи двухпетлевых стропов; б - двухпетлевые стропы при перемещении задвижки; в - подъем агрегата двухпетлевыми стропами; г - использование двухпетлевых стропов для подъема цилиндрической цистерны; д - подъем короба двухпетлевыми стропами; е - перемещение двухпетлевыми стропами деталей оборудования; ж - подъем оборудования в деревянном ящике с использованием двухпетлевых стропов. 11 1.8 Правила техники безопасности при выполнении такелажных работ В процессе работы крановой техники необходимо соблюдать следующие правила безопасности: • все передвижения грузоподъемной техники регулируются сигналами стропальщика и должны в точности выполнять его команды, • перед непосредственным подъемом груза на высоту, необходимо убедиться в надежности строповки, приподняв груз на расстояние не более 30 сантиметров над землей, • в случае, если любой из рабочих подал сигнал «стоп», необходимо незамедлительно прекратить работу с грузом, • перемещение крана и груза должно происходить плавно, исключая рывки, • оператор крана должен внимательно осмотреть опасную зону при подъеме и опускании груза на предмет отсутствия в ней стропальщика, а также рабочего персонала, • строповка и отцепление груза может производиться только после того, как груз окончательно опущен, а крановый крюк, траверсы и грузовые канаты находятся в ослабленном состоянии, • в случае если для крепления груза используются не все строповочные ветви, их необходимо надежно закрепить на крюке во избежание зацепления или возникновения опасной ситуации при перемещении груза, • при строповке груза необходимо использовать только специальные крепежные приспособления, • строповка груза осуществляется по технологической карте, которая разрабатывается отдельно для каждого типа груза, • длинномерный груз перемещается только при помощи специальных оттяжек, предотвращающих его раскачивание, • перемещение грузов должно производиться на расстоянии не менее полуметра от вершины самого высокого здания или сооружения на строительной площадке, но не ниже одного метра от поверхности земли, • место опускания груза должно быть снабжено специальными прокладками, которые позволяют беспрепятственно и безопасно извлечь строповочные канаты, • если груз находится в защемленном состоянии, то его запрещается строповать. 12 Для облегчения ручного труда рабочих, а также для повышения скорости и безопасности осуществления грузоподъемных работ, необходимо использование механических грузоподъемных средств. Использование средств механизации является обязательным в случае, если вес перемещаемых грузов превышает значение в пятьдесят килограмм (в определенных случаях двадцать пять килограмм) и/или если груз перемещается на высоте более трех метров над землей. Механические средства подъемно-транспортного типа должны быть использованы в процессе перемещения груза на высоте более двадцати пяти метров. 13 2. ПОДЪЕМНОЕ И ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 2.1 Крановое оборудование стапелей и сухих доков судостроительных заводов Применяющиеся в настоящее время на стапелях судостроительных заводов типы кранов можно объединить в следующие группы: 1. с ограниченной боковой подачей (дерриковые краны и неподвижные башенные); 2. с боковой подачей по всей длине стапеля (передвижные башенные краны и портальные со стрелой); 3. с торцевой подачей (мостовые, травеллерные и кабельные краны); 4. с универсальной подачей (консольные мостовые и травеллерные краны). 1. Краны с ограниченной боковой подачей Дерриковый кран представляет собой усовершенствованную грузовую стрелу, установленную на мачте, которая является неподвижной и вращается вокруг осистойки с ограниченным кругом вращения; полному повороту мешает наличие оттяжек от мачты. Башенные неподвижные краны отличаются от дерриковых увеличенной зоной действия стрелы (поворот на 360°). Рис 5.7 Общий вид башенного крана Источник :http://iran-banner.com/ru-ru/cat80/ads153145 14 2. Краны с боковой подачей по всей длине стапеля Передвижной (катучий) башенный кран является простейшим, наиболее часто встречающимся краном с боковой подачей .Башенные краны передвигаются по рельсам, конструктивно выполнены с неповоротной вертикальной башней и консольной поворотной стрелой, по которой движется грузовая тележка. Электрический привод для работы и передвижения крана требует особого оборудования для подвода энергии; кабель-троллей для подвода электроэнергии расположен в специальной траншее между краном и стапелем. Грузоподъемность таких кранов достигает 20 т при вылете стрелы 13 м и 10 т — при вылете 26 м, но маневренная способность этих кранов ограничена. Башенные краны используются для обслуживания открытых стапелей. Рис.5.8. Передвижной башенный кран Портальные передвижные краны обладают большой маневренностью и производительностью и применяются широко . Основой таких кранов является передвигающийся по рельсовым путям П-образный портал (нижняя опорная часть крана , напоминающая главный вход в большое здание).. Сверху на портале установлен самостоятельный поворотный кран со стрелой. Грузоподъемность портальных кранов достигает 75 т. При любом вылете стрелы грузоподъемность одинакова; высота подъема груза — до 40 м.(иногда достигает 85 м). Портальные краны используются на наклонных стапелях. 15 Рис. 5.9 Портальный кран Рис 5.10 Общий вид портального крана . Источник :http://capital-group.narod.ru/kranbauportvra.htm 16 3. Краны с торцевой подачей Наиболее распространенными мостовые краны. кранами в судостроении являются козловые и На рис. 5.11 изображен козловой кран, обслуживающий строительство судов на эллинге. Козловой кран представляет собой мостовую ферму на опорах-козлах, передвигающихся по рельсам, по мосту движется грузовая тележка Козловой кран передвигается вдоль всего пролета эллинга либо дока , а находящаяся на мосту грузоподъемная тележка двигается поперек пролета, обеспечивая подачу груза в любую точку стапеля. Козловые краны имеют наибольшую грузоподьемность и являются основным грузоподьемным средством для оборудования сухих доков. Грузоподьемность козловых кранов достигает 1500 тонн. Рис.5.11 Козловой кран Мостовые краны являются типовым оборудованием производственных цехов. Для обслуживания стапелей иногда используют эстакадный мостовой кран; опорами для него являются устроенные по бокам вдоль стапеля специальные эстакады из колонн, на которых сбоку установлены рельсовые пути для эстакадного крана 17 Рис 5.12 Схема мостового крана . Источник :http://www.taly.ru/mostovye-krany/kran-mostovoj-cena.html Рис.5.13 Цеховой мостовой кран .Источник : http://www.tmkp.ru/crane_mostovoy.html На стапелях и достроечных площадках судостроительных заводов обычно используются железнодорожные краны. Они применяются в местах, где проложены рельсовые пути. При отсутствии рельсов (применяют безрельсовые краны на автомобильном и гусеничном ходу. 18 В практике судостроения часто используются плавучие краны – обычно несамоходные суда, предназначенные для выполнения погрузочных операций. Некоторые плавучие краны имеют вращающуюся башню со стрелой, у других стрела жестко скреплена с понтоном. Грузоподъемность современных плавучих кранов достигает 450 т, наиболее часто применяются краны грузоподъемностью 100—150т. Краны большой грузоподъемности используются на заводах для погрузки на суда надстроек, имеющих большую массу; нередко такие краны применяют для спуска на воду небольших судов, а также для подъема кормы средних судов при замене гребных винтов. Рис. 5.14 Схема плавучего крана 19 Рис 5.15 Плавучий кран в акватории завода осуществляет подачу моста монтируемого козлового крана на переднем плане .Верфь Hyundai Heavy Industry Источник :http://www.tradekorea.com/product-detail/P00256163/Gantry_Crane_Goliath_Crane_.html# 2.2 Краткий обзор современных тенденций использования кранов в судостроительной отрасли Рост дедвейта современных судов ,а также широкое внедрение все более крупных и как следствие тяжелых сборочных единиц (блоков секций и блоков судна ) приводит к постоянному росту грузоподьемности строящихся по заказам судостроительных верфей кранов. Наиболее крупными и имеющими большую грузоподьемность кранами обладают лидирующие на мировом судостроительном рынке судостроительные компании Кореи, Китая , Японии. Так крупнейшими в мире портальными кранами Goliach грузоподьемностью 1600 тонн владеет крупнейшая корейская судостроительная компания Hyundai Heavy Industry (завод в г.Ульсон.) 20 Рис. 5.16 Hyundai Heavy Industry верфь Ульсон.На переднем плане козловой кран г/п 1260 тонн. На заднем плане видны портальные краны. Источник http://worldmaritimenews.com/archives/83360/south-korea-hhi-introduces-miniwelding-robots-for-building-ships/ Судоремонтные верфи традиционно имеют развитое крановое хозяйство , состоящее из козловых и портальных кранов. Рис5.17 Стапель компании Hyundai Heavy Industry. Хорошо видны на переднем плане мощный козловой кран, 2 портальных крана голубого цвета . На заднем плане видны башенные краны желтого цвета. Источник http://www.flickr.com/photos/leojmelsrub/6047199/lightbox/ 21 Мощные портальные краны позволяют перемещать и стыковать крупные и сверхкрупные сборочные единицы. Рис 5.18 .Погрузка носовой секции судна портальным краном на верфи Ульсон (Hyundai Heavy Industry) .Источник http://gcaptain.com/category/shipyard/page/6/. Крупнейшие краны могут монтироваться на противостоящих берегах докового канала и сязывать своей мостовой фермой два берега. Высота подьема грузов и ширина пролета современных портальных кранов превышает 100 метров.Для иллюстрации на фото приведен портальный кран (Корея) грузоподьемностью 1500 тонн, две опоры моста которого находятся на разных берегах докового канала. Рис. 5.19 Кран грузоподьемностью 1500 тонн (Южная Корея). Источник http://german.alibaba.com/product-gs/1500ton-goliath-gantry-crane-444230448.html 22 Крупнейшим производителем сверхмощного кранового оборудования в Европе является финская компания Konecranes Oy (KCI Konecranes prior to 16 March 2007) со штаб квартирой в г.Hyvinkää. Компания Konecranes одна из ведущих в мире в области проектирования, изготовления и технического обслуживания всех типов портовых кранов. Компания Konecranes производит самые большие в мире краны - сложнейшие в индустрии краностроения для портов, судостроительных верфей, контейнерных и балкерных терминалов . Как результат поисков инновационных решений, каждый кран Konecranes оснащен по последнему слову техники. Линейка портового оборудования включает гигантские козловые краны типа “Голиаф”, причальные краны для навалочных грузов, все типы контейнерных перегружателей – от козлового контейнерного крана на пневмоколесном ходу (RTG) до погрузчиков порожних или груженых контейнеров грузоподъемностью до 80 тонн. Так в марте 2013 года фирма сообщила о получении заказа на строительство крупнейшего в мире (строительство будет закончено в 2014 году) козлового крана Голиаф грузоподьемностью 1800 тонн шириной пролета 210 метров и высотой около 150 метров . Заказ произведен бразильской судостроительной компанией оперирующей в оффшорном секторе Estaleiro Enseada do Paraguaçu (“EEP”). Рис 5.20 Ситуационный план установки крана Голиаф1800 на предприятии Estaleiro Enseada do Paraguaçu (Бразилия). Источник http://worldmaritimenews.com/archives/78941/konecranesreceives-goliath-gantry-crane-order-from-brazil/ 23 Кран будет построен по самым современным технологиям . По размерам пролет крана вмещает современный стадион. Рис 5.21 Гигантский кран 1800 (строится,по состоянию на 08.2013). Источник http://www.konecranes.ru/oborudovanie/krany-dlya-portov-sudostroitelnyh-verfey-ikonteynernyh-terminalov В Европе крупными кранами обладают судостроительные предприятия ,занимающиеся постройкой больших пассажирских судов (STX Finland) и предприятия ,занятые в области оффшорного судостроения , в основном это норвежские судостроительные компании. В связи с бурным развитим оффшорного и в первую очередь нефте-газодобывающего сектора, ростом глубин добычи и как следствие увеличением размеров MODU (Mobile Offshore Drilling Units) норвежские предприятия стали увеличивать мощности своих кранов. Так, в последнее время в Норвегии реализуется проект по установке нового крана Голиаф на верфи компании Kvaerner в городе Sword.Вновь установленный кран будет иметь грузоподьемность до 800 тонн, ширину пролета 153 метра и высоту 115 метров. 24 Ситуационный план изображен ниже Рис 5.22 Верфь в г Sword ,Норвегия,на преднем плане козловой кран .Источник http://www.konecranes.com/resources/media/releases/2012/konecranes-to-supply-goliath-gantrycrane-to-kvaerner-in-norway Для углубленного ознакомления со всем многообразием мощных кранов можно рекомендовать ссылку http://www.konecranes.ru/oborudovanie/krany-dlya-portovsudostroitelnyh-verfey-i-konteynernyh-terminalov 2.3 Крановое оборудование, используемое в цехах и на объектах цехов судостроительных заводов Современные судостроительные заводы имеют также краны, относящиеся к внутрицеховому оборудованию; как правило- это мостовые краны .Иногда в цехах устанавливаются и другие виды кранов (например козловые ) или грузовые стрелы. Цеховые краны в зависимости от грузоподьемности управляются дистанционным пультом либо крановщиком. Для внутрицеховых такелажных работ в цехах на участках судостроительного завода монтируется тельфер — электрическая таль с тележкой, передвигающейся по монорельсу. Подъемным механизмом у тельфера служит электромотор, соединенный с барабаном, заменяющим верхний блок талей. Подъемом и перемещением тельфера управляют через пульт с кнопками на гибком проводе. Тельферы могут перемещаться и на значительные расстояния с помощью троллея — токонесущего провода, расположенного сбоку монорельсов или над ними. При работе на судах внутри отсеков, секций , цистерн часто возникает необходимость передвижения тяжелых грузов. Такие перемещенияя обычно осуществляются грузовыми талями . 25 Рис.5.23 Пример установки козлового крана в крытом доке Devonport Dockyard. Источник: http://www.ainsmag.co.uk/st165/5049st1a-princess-yachts-crane.htm Для подъема грузов на небольшую высоту применяют ручные тали; по грузоподъемности тали выпускаются 1—10 т, их изготовляют зубчатыми с шестеренчатым и червячным приводами. Ручные тали с червячным приводом состоят из крюка, на котором их подвешивают к конструкциям, верхнего стального неподвижного блока, на ободе которого нарезаны зубья для сцепления с элементами цепной передачи; этот приводной блок связан с червяком. Сварная калиброванная цепь, выполненная замкнутой бесконечной, перекинута через приводной блок, вращающийся от перебирания цепи руками. Во время вращения приводного блока с червяком вращается и червячная шестерня, соединенная со звездочкой. Если вручную перебирать цепь вращения приводного блока, червяк будет вращаться и передавать вращение верхнему блоку вместе с грузовой цепью, расположенной на гнездах звездочки. Через нижний блок (малого диаметра) талей и верхнюю звездочку проходит грузовая цепь. При вращении червячной шестерни со звездочкой грузовая цепь сокращается по длине и поднимает груз. Для подъема груза ручными талями необходимо приложить к цепи тяговое усилие в 33—68 кгс (в зависимости от поднимаемого груза). Подъем груза с помощью механических талей с шестеренчатым приводом происходит так же, как и подъем груза талями с червячным приводом. Однако в первом случае подъем груза осуществляется в параллельной плоскости, в которой вращается приводной блок, а при червячной передаче во взаимно перпендикулярных плоскостях. Для уменьшения усилий подъема делают две шестеренчатые передачи (рис. 5.24). 26 Рис. 5.24. Дифференциальные (механические) тали Ручные механические тали имеют ограниченный радиус действия, они могут поднимать груз только в месте закрепления. Для расширения радиуса действия талей, их подвешивают к тележке, которая передвигается по путям, выполненным из двутавровых балок, подвешенных к перекрытиям цеха. Рис.5.25 Ручныке тали производства компании BRANO, Чехия. Источник :http://www.ukrmash.com.ua/production1_5_1.html 27 2.4 Транспортные средства для наземного транспортирования корпусных металлоконструкций Для транспортирования крупных частей судна (блоков) и перемещения самих судов в процессе постройки или ремонта на построечные позициии применяются следующие транспортные средства: 1. 2. 3. 4. Самоходные трейлеры на колесном ходу для перемещения тяжеловесных грузов Судовозные тележки Трансбордеры Различные механизмы типа лебедок 1. Самоходные трейлеры В судостроении широко применяются специальныке самоходные трейлеры – многоосные тележки на колесном ходу для перевозки наземным способом тяжелых негабаритных металлоизделий –корпусных секций или блоков секций. Такое перемещение осуществляется между сборочно-сварочным цехом и стапелем. Колесные трейлеры могут быть самоходными или несамоходными (прицепными или полуприцепными). Рис.5.26 Колесная тележка для перевозки крупных грузов. Источник :http://logistic1.ru/perevozka-nagabaritnih-gruzov.php 28 2. Судовозные тележки При изменении позиции судна на стапеле используют судовозные тележки – специальные транспортные устройства для перемещения частей судна по рельсовым путям. Судовозные тележки снабжаются гидравлическими домкратами, служащими для пересадки судна с опорных стульев на тележки и обратно. В судостроении используются тележки г/п до 300 тонн. Рис.5.27 Судовозные тележки : 6-тележка, 7-центрирующая опора. Источник (4). Для перемещения целого судна отдельные тележки соединяют жесткими связями в судовозный поезд. Тележки могут быть самоходными и несамоходными. 3. Трансбордер Трансбордер – это мост, перемещающийся по рельсам перпендикулярно его продольной оси. Обычно с помощью трансбордеров осуществляют перемещение небольших судов при смене продольной дорожки. Трансбордером снабжен эллинг предприятия Tallinn ShipYard концерна BLRT Grupp. 29 3. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЗАХВАТА ТЯЖЕСТЕЙ Для обвязки перемещаемых металлоконструкций кранами используют следующие средства: -стропы с коушами -грузозахватные приспособления. 3.1 Стропы и коуши Строп (нидерл. strop, буквально — петля) — канат, предназначенный для подъема грузов, либо обхвата поверхности сложной конфигурации. На конце может иметь крюк, скобу, кольцо и т. п. Рис 5.28 Канатные и цепные стропы .Коллаж автора. Коуш (нидерл. kous (глаз)) — каплевидная, круглая или треугольная оправка из металла с желобом на наружной стороне. Коуш заделывается в петлю троса (огон), чтобы предохранить его от истирания и излома. Петля получается более плавной. Коуш широко применяется в грузоподъёмных устройствах, используется при изготовлении стропов. В морской практике коуши используются для крепления канатов (тросов) к конструкциям или такелажу судна. Коуш часто изготавливают из углеродистой стали и оцинковывают, 30 Рис 5.29. Металлический коуш. Источник http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%83%D1%88 В качестве грузовых канатов или тросов при такелажных операциях используются : • • • • растительные канаты , изготовляемые из волокон однолетних и многолетних растений; стальные канаты, изготовляемые из стальной проволоки; комбинированные (смешанные), изготовляемые путем чередования стальной проволоки с растительной пряжей; капроновые канаты , изготовляемые из синтетических волокон. Чаще всего при перемещении металлоконструкций корпуса используются стальные канаты. Стальные тросы бывают одинарной и двойной свивки. Тросы одинарной свивки изготовляют непосредственно из отдельных проволок. При двойной свивке сначала свивают отдельные проволочки в пряди, а затем из готовых прядей свивают канат. Канаты двойной свивки называются тросами, они бывают одно- двух- и трехслойными. Для придания стальному тросу гибкости, а также удержания смазки, предохраняющей стальные проволочки его от коррозии, в середине прядей или между прядями располагают пеньковые сердечники, получая таким образом комбинированные (смешанные) тросы. Применяют также стальные тросы тройной свивки, свиваемые из нескольких канатов (тросов) двойной свивки; канаты такой свивки называются кабелями. Канаты изготовляют из проволоки следующих марок: В (высшая марка), I (первый сорт), II (второй сорт). Проволочки покрывают различными составами для увеличения срока службы канатов. Тросы стальные изготовляют из светлой (неоцинкованной) марки I и из оцинкованной проволоки. По виду свивки стальные тросы (канаты) подразделяют на обыкновенные (раскручивающиеся) и нераскручивающиеся (обозначаются буквой Н). Кроме того, канаты бывают односторонней (где проволока в прядках и пряди в канатах свиты в одном направлении), крестовой (где пряди свиты в одном, а канаты из прядей в 31 другом направлении) и комбинированной свивки (здесь часть прядей имеют левое, другие — правое направление свивки). Обозначаются канаты односторонней свивки буквой «О», а комбинированные «К». По числу прядей канаты бывают однопрядные, или спиральные, трех-, пяти-, шести-, восьми- и восемнадцатипрядные с пеньковым сердечником. По роду свивки проволок в прядах стальные канаты бывают трех типов: с точечным касанием отдельных проволок между слоем прядей (ТК), с линейным касанием проволок в пряди (ЛК), с точечным и линейным касанием проволок в пряди (ТЛК). Таким образом типов стальных тросов (канатов) по роду и виду свивки, числу прядей, роду проволоки в прядях имеется большое количество; все они отличаются друг от друга различными номерами стандартов, которых насчитывается до двадцати и выбор их для работы осуществляется специалистами. Стандарты нормируют и условные обозначения разных канатов (тросов). От правильного выбора тросов зависит срок их службы и эффективность их эксплуатации. На такелажных работах рекомендуется применять стальные канаты с высоким расчетным пределом прочности проволоки на растяжение в 140—190 кгс/мм2. Разрывное усилие каната в целом принимают по соответствующему стандарту на него. Для определения прочности канатов их подвергают механическому испытанию в лабораториях канатных заводов на специальном оборудовании для испытания канатов на растяжение, перегиб и скручивание на разрывных машинах, на машинах, в которых делают перегибы на 90° в ту и другую сторону и на скручивающих машинах. В процессе эксплуатации канаты периодически подвергают смазке специальной мазью (с масляным гудроном до 68%, битумом, канифолью до 10%, техническим вазелином до 7%, графитом до 3%, горным воском до 2%); иногда смазывают смесью из 90% солидола и 10% битума, а также канатной и графитной смазками. Перед смазкой поверхность каната очищают от грязи и ржавчины проволочными щетками и протирают обтирочными концами, смоченными керосином. При длительном хранении на складе стальные канаты также, не реже одного раза в год осматривают и смазывают. Такелажные цепи, как и тросы, употребляют при погрузке и перемещении тяжестей. Они состоят из звеньев овальной формы без распорок (контрфорсов); их изготовляют из прутков мягкой литой прокатной стали или сварочного железа. Прутки предварительно испытывают на разрыв, загиб в холодном и горячем состоянии, пробивку дыр и свариваемость по нормам, указанным в стандартах и правилах Регистров. 32 По размерам звеньев такелажные цепи подразделяют на короткозвенные (с длиной звена не выше 5d, шириной —3—5d) и длиннозвенные (длина звеньев 5,5d и ширина — 3,5d). Толщина цепи d (ее основной размер) определяется по величине диаметра прутка, из которого сделаны звенья. Такелажные цепи бывают калиброванные и некалиброванные. У калиброванных цепей допускаются отклонения но шагу не выше ±3% от диаметра прутка звена, а по ширине — до 5%. Некалиброванные цепи отличаются от калиброванных тем, что имеют более свободные пределы отклонений, звенья в них неодинаковы по величине. Такелажные цепи изготовляют преимущественно электросваркой на специальных сварочных (цепных) станках, а цепи меньших диаметров — до 13 мм изготовляют ручным способом горновой сваркой. Такелажные цепи тяжелее стальных тросов, хотя прочность их выше; в эксплуатации требуют ухода и тщательного наблюдения. Они не обладают эластичностью, ввиду их малой способности к удлинению могут неожиданно разорваться. Эти цепи нельзя применять при крутых изгибах и изломах. 3.2 Грузозахватные приспособления Для подьема и транспортирования крупных и тяжелых металлических конструкций корпуса судна в практике судостроения применяют специальные устройства для захвата тяжестей, иначе называемые грузозахватными приспособлениями или просто захватами. ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ Ручные механические Съемные (скобы, рычаги) Механизированные Приварные (обухи) Электромагниты Рис.5.30 Классификация захватов. Рисунок автора. 33 Пневмовакуумные Ручные грузозахватные приспособления устанавливаются и снимаются такелажниками вручную, при этом производится сборка-разборка приспособлений. К ручным грузозахватным приспособлениям относятся Для перемещения листового проката РУЧНЫЕ ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ Для перемещения профильного проката Специальные захваты Рис.5.31 Классификация ручных грузозахватов. 3.3 Приспособления для подьема листового проката -скобы такелажные типа СА стандартные винтовые -винтовые безкулачковые струбцины (рис.5.32 а); -винтовые кулачковые струбцины -самозажимающиеся захваты типа ЗЛС (рис.5.32 б); -рычажные приспособления (рис.5.33) а) б) Рис. 5.32. Приспособления для подъема листового проката: а) - винтовая безкулачковая струбцина, б) - самозажимающийся захват типа ЗЛС 34 Рис.5.33 Транспортирование стальных листов с применением грузозахватного приспособления рычажного типа. AS KOHIMO,Tallinn. Фото автора. 3.4 Ручные грузозахватные профильного проката приспособления -захваты для таврового набора (рис.5.34); -захваты для полособульбового набора (рис.5.35); -захваты для кольцевых шпангоутов. Рис. 5.34. Захваты для таврового набора. 35 для зажимания Рис. 5.35. Захваты для полособульбового набора 3.5 Специальные грузозахватные приспособления Специальные грузозахватные приспособления используются для специальных строповок, таких как перемещение и кантование секций, погрузка главных и вспомогательных механизмов и т.п. Специальные грузозахваты классифицируются следующим образом: СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАХВАТЫ Захваты для секций Прочие захваты Вставные захваты Коромысла траверсы балансиры рычажные Приварные обухи, рымы обуховые Рис.5.36 Классификация специальных захватов. Наиболее важными являются захваты для кантования секций. 36 Простейшими грузозахватами для перемещения секций являются так называемые вставные захваты, монтируемые в вырезах набора,имеющие в своем составе два сборных обуха с наварышами.Эти приспособления применимы для транспортирования необъемных открытых секций бортов,палуб,в рамном наборе которых имеются облегчающие вырезы. Рис 5.37 П-образная скоба для деталей с отверстиями,рычажное приспособление для захвата конструкций с одним отверстием,приспособление для строповки секций через вырезы набора .Источник (4) Короткие секции весом до 10 тонн и расстоянием между подвесами до 5 метров стропят к коромыслам в виде балки с ребрами и закрепленными крюками (поз.а рис 5.38) Обычно такие траверсы изготавливаются из двутаврового профиля, подкрепленного ребрами пор стенке двутавра. Секции весом более 10 тонн стропят к траверсам коробчатого типа (поз.б рис 5 .38), так называемым универсальным. Универсальные траверсы имеют коробчатое сечение, полученное соединением сдвоенного двутавра.Внутри траверсы установлен ходовой винт 7 для регулирования размаха крюков траверсы. На рис 5.38 в показана универсальная сдвоенная траверса для работы с двумя кранами. Сдвоенная поворотная балка состоит из верхней 10 и нижней 11 балок, шарнирно соединенных между собой посредством серьги, пальца 12 и книц 13. Серьга в верхней балке установлена на опорном шарикоподширнике,закрепленном на двух цапфах 9, что позволяет ей занимать всегда строго вертикальное положение, компенсируя этим разность высот подьема крюков кранов, переносящих груз. Секция подвешивается к крюкам нижней балки, которые могут перемещаться в продольном направлении. 37 Рис.5.38 Коромысла –траверсы для перемещения секций :а-с постоянными крюками,буниверсальная,в-универсальная траверса для работы двумя кранами. Источник (12) Рис.5.39 Траверса погрузочная с двумя крюками Фото автора .AS Kohimo. При работе на стапеле и загрузке секций либо механизмов(главных и вспомогательных) внутрь отсеков судна часто необходимо из соображений удобства монтажа ,чтобы груз можно было наклонять относительно точки подвеса (например при установке механизмов на фундаменты), т.е.груз должен иметь возможность «балансировать» относительно точки подвеса. Такие работы выполняются с помощью балансирных скоб.Конструктивные элементы скобы определяются расчетом в зависимости от грузоподьемности и вылета l3 .Точку 38 подвеса скобы к крюку крана следует размещать строго на одной вертикали с точкой подвеса груза к скобе. Поскольку основная масса скобы расположена по одну сторону от точки крепления, ее вес необходимо сбалансировать противовесом, размещенным на верхней ветви скобы с противоположной стороны точки подвеса. Рис 5.40. Балансирная погрузочная скоба.Источник (12) Для кантования секций в процессе изготовления (подварка корневого шва на днищевой секции) используются грузозахватные приспособления с цапфами. Указанные приспособления носят индивидуальный характер и часто разрабатываются под конкретные конструкции. Наиболее распространенным способом кантования и перемещения крупных секций корпуса и блоков является приварка обухов-специальных металлических приварных деталей, позволяющих закреплять такелажные крюки. Кантование и перемещение крупных секций и блок секций современных крупнотоннажных судов является весьма ответственной операцией, схема строповки секций разрабатывается проектантом судна либо технологической службой судостроительного предприятия с расчетом прочности и необходимых подкреплений конструкции. В судостроении обухи стандартизованы по грузоподьемности и составляют ряд от 12,5 тонн до 50 тонн. Принцип работы большинства грузозахватных приспособлений ясен из приведенных выше рисунков и фото. 39 3.6 Механизированные грузозахватные приспособления Для механизации такелажных и грузозахватных операций применяют: • • электромагнитные захваты, позволяющие транспортировать ферромагнитный стальной прокат листовой и профильный с помощью грузоподьемных магнитов. пневмовакуумные захваты – для перемещения проката , изготовленного из немагнитных материалов (нержавеющие легированные стали, алюминиевые и титановые сплавы и сплавы на медной основе –бронзы, латуни ,т.п.). Пневмовакуумные захваты работают по принципу вакуумирования полости под прижимом с помощью вакуум насоса. Прижимание присосок к листу происходит за счет разности давлений окружающнго воздуха и вакуумированной полости. 40 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ 1. Каким условным сигналом руками стропальщик должен воспользоваться ,чтобы срочно прекратить подьем груза? 2. Каков может быть максимальный угол между стропами при перемещении балки , застропленной двумя стропами? 3. Какие типы кранов используются на судостроительных заводах для оборудования стапельных мест и доков ? 4. Какой тип кранов обычно судостроительных предприятиях? используется в качестве внутрицеховых на 5. В чем заключается разница между мостовым и козловым краном : а) различная грузоподьемность б) козловой имеет подвижное основание, а мостовой-передвигается по рельсам в) мостовой имеет подвижное основание , а козловой-перемещается по рельсам. 6. Тросы из какого материала используются в качестве стропов ? 7. Что представляет из себя коуш: а) соединение двух стропов б) металлическая заделка петли троса в) грузозахват для профильной стали. 8. Какие средства из перечисленных используются для поперечного перемещения судна с позиции на позицию : а) козловой кран б) трейлер в) судовозная тележка г) трансбордер д) лебедка 9. Какие приспособления предназначены для подъема секций двумя кранами : а) универсальные траверсы б) балансирные скобы в) рычажные приспособления. 10. Какие грузозахватные приспособления относятся к механизированным? 41