9.2 Метод постройки
9.2.1. Разбивка корпуса судна на блоки и секции
Выбранное судно строится на наклонном стапеле блочным методом.
Сборка корпуса из блоков позволяет значительно сократить цикл стапельной постройки судна, хотя и требует специальных производственных площадей для изготовления блоков.
Разбивка корпуса судна на блоки и секции производится при разработке технического проекта. Размеры, масса и количество блоков, на которые делится корпус, определяется с учетом следующих условий:
1) конструктивные особенности корпуса – тип судна, главные размерения, форма обводов корпуса, расположение переборок, палуб, платформ, система набора корпуса, расстояние между рамным набором, размещение жилых и служебных помещений в надстройке, а также сложность образования носовой и кормовой части и др.
2) производственные условия завода-строителя – размещение и грузоподъемность кранового оборудования, опорно-транспортных устройств, трансбордов, размеры пролетов цехов, проездов, спусковых устройств, построечных мест и др.
3) технологические условия – принятая на заводе технология и организация постройки судна, в том числе технические возможности цехов и участков изготовления корпусных конструкций (наличие на предприятиях технические характеристики механизированных поточных линий, изготовления балок, сборке и сварки секций), и возможность механизированного изготовления условий, и условия их монтажа на построечном месте, особенности выполнения окрасочных работ, удобство выполнения сварочных работ и др.
4) экономические условия – годовая программа постройки судов, организация постройки судов, принятие наиболее экономично выгодной технологии сборки и сварки судов(например, примерно равная трудоемкость изготовления блоков, обеспечивающих максимальную насыщенность секции и блоков на предварительной сборке).
Принятый в проекте вариант разбивки изображают на специальном чертеже, который называют схема разбивки корпуса на блоки, который согласовывается с заводом-строителем.
9.2.2.Изготовление детали
Детали изготавливаются в корпусообрабатывающем цехе.
При изготовлении детали корпуса проходят предварительные и основные операции.
К операциям предварительной обработки, выполняемым над исходным прокатом, относятся: а) правка; б) очистка от окалины и ржавчины; в) нанесение антикоррозионного покрытия.
Основными операциями являются: а) разметка и маркирование деталей; б) резка; в) правка вторичная; г) гибка, а также разделка кромок и снятие ласок.
9.2.3. Изготовление узлов
На заводах организовывают специальные линии изготовления отдельных видов узлов. Существуют виды узлов: балки; короткие тавры, бракеты и кницы с поясками; широкие полосы с ребрами или поясками и полотнища. Примеры узлов показаны на рисунке 9.4.
Рисунок 9.4 – Некоторые примеры узлов корпуса
а- балка таврового сечения ; б- кницы с прямолинейными поясками ; в- бракеты с вырезом и пояском ; г – широкая полоса с ребрами; д – полотнище из трех листов; е – объемный узел – фундамент ; ж – объемный узел – кингстонная коробка
Полотнища представляют собой распространенную группу узлов. Они могут собираться и свариваться в виде отдельного самостоятельного узла, подаваемого в накопитель, а затем поступающего на участок сборки секции. Но чаще полотнище собирают на первом этапе поточной линии сборки и сварки плоскостных секций. Тогда после сварки полотнище передается на следующие позиции для установки и сварки элементов набора и насыщения. Применяются несколько типовых технологических процессов сварки плоских полотнищ. Автоматическая сварка стыковых соединений выполняется под флюсом, она может быть односторонней или последовательной. Полотнища толщиной 12 мм и менее могут свариваться односторонней сваркой на скользящем медном ползуне автоматом ТС-32. Из перечисленных методов сварки, прогрессивный – односторонняя на флюсомедной подкладке, исключающая последующую кантовку полотнища. При сварке автоматом ТС-32 не требуется капитальных затрат, но предъявляются высокие требования к соблюдению сварочного зазора. Узлы изготавливаются на сборочно-сварочном цехе.
9.2.4. Изготовление секций
Данная секция – плоскостная, ее описание в разделе № 2. Секция изготовлена на линии «Янтарь». Характеристика данной линии представлена в разделе № 5.Технология изготовления секции на линии описана в разделе № 6.
9.2.5. Последовательность процесса сборки и сварки блоков
Большие возможности по снижению трудоемкости и сокращении стапельного периода появляются при применении в конструкции корпуса модульных блоков – одинаковых по конструктивному оформлению, повторяющихся по длине судна. Поскольку изготовленный блок перемещается на построечное место для формирования корпуса, блоки собирают на опорных устройствах разных конструкций.
При формировании блока соблюдается такая последовательность:
1) устанавливают и проверяют днищевые секции, подгоняют стыки между ними, секции раскрепляют растяжками за опорные тележки или за стапель-кондуктор, если блок собирается в нем;
2) свариваются монтажные стыки между днищевыми секциями;
3) устанавливают поперечные переборки;
4) устанавливают и закрепляют на прихватках после проверки бортовые секции;
5) устанавливают при необходимости монтажные рамы на концах секции;
6) устанавливают палубные секции;
7) после проверки положения всех собранных секций сваривают пазы между днищевыми, бортовыми и палубными секциями, а затем приваривают к ним поперечные переборки;
8) устанавливают внутренние конструкции в блоке;
9) контролируют сварные швы, а затем испытывают блок на непроницаемость.
В процессе формирования блока из секций необходимо эти секции временно опирать. Для этого используются кондукторы различных конструкций, фиксирующие секции и поддерживающие их до закрепления сваркой, а также сборочные агрегаты.
Для последующего стыкования корпуса на построечном месте важно обеспечить плавность обводов в районе монтажного стыка. Поэтому при изготовлении каждого блока вводится специальная операция – контроль формы по стыкуемой кромке. При правильной форме обеих кромок на стыке между двумя блоками не получится уступов, завалов. Контроль может осуществляться:
- непосредственными замерами точек обвода рейками от ДП и ОЛ
- с помощью монтажных рам или шаблонов, прикладываемых к стыкам обоих блоков
- путем точного фотографирования методом фотограмметрия.
9.2.6. Проверочные работы при формировании блоков
Общие технологические операции при проверке блоков в процессе изготовления - проверка их габаритных размеров, формы обводов (в т. ч. продольного и поперечного изгиба), положения элементов набора и др. внутренних конструкций. Проверка положения элементов опорного устройства на построечном месте производится относительно базовых линий (линии ДП, основной линии судна, перпендикуляров к ДП). При монтаже блоков на построечном месте проверяют совмещение их элементов в районе монтажных стыков и положение секции (блока) в целом относительно базовых плоскостей. В районе монтажных стыков проверяются: смещение ближайших к стыковому монтажному соединению элементов набора или др. конструкций смежных секций, идущих вдоль монтажного соединения; смещение элементов набора, пересекающих монтажное соединение; размер монтажной шпации и др. Проверяемые параметры положения блоков относительно базовых плоскостей - положение по длине, полушироте, высоте, крену и дифференту. Основной метод проверочных работ - оптический, основанный на использовании приборов типа теодолита. Оптические приборы проекционного типа, включая лазерные, облегчают автоматизацию процессов проверки и установки конструкции в требуемое положение.
9.2.7. Технический процесс изготовления яруса надстройки (сборка, сварка)
Изготовление надстройки происходит параллельно с изготовлением основного корпуса, что позволяет сокращать цикл постройки судна от 0,5 до 2 месяцев.
Если блок надстройки многоярусный, то сначала из плоскостных секций и узлов сваривают отдельный ярусы, которые потом собираются в блок-секцию.
Последовательность операций при изготовлении одного яруса:
1) на сборочной площадке укладывают крышу надстройки набором вверх и прижимают ее к площадке (при наличии у крыши продольной и поперечной погиби под ее кромки подводятся клинья);
2) от линии ДП размечают места установки наружных стенок надстройки, а также внутренних переборок и выгородок, ставят направляющие планки;
3) устанавливают внутренние переборки и выгородки, а затем наружные стенки надстройки, проверяя их вертикальность либо по отвесам , либо при помощи оптических средств;
4) стенки и выгородки свариваются между собой, а затем приваривают их к крыше надстройки. Процесс сварки идет от середины к краям;
5) устанавливают и приваривают детали насыщения внутри яруса, затем надстройку перекантовывают и производят установку детали на крыше снаружи;
6) выправляют бухтины сварки.
9.2.8. Формирование корпуса судна
При блочном методе формирование корпуса начинают с установки закладного блока в качестве которого выбирают блок наиболее насыщенным механизмами и оборудованиями. В нос и корму от закладного блока последовательно стыкуют остальные блоки судна.
Технический процесс блочной сборки корпуса.
Процесс сборки состоит из:
- установки закладного блока машинного отделения на опорные устройства построечного места (наклонный стапель), проверки закладного блока по длине, полушироте, высоте и на крен.
- подачи и установки смежных блоков на расстоянии от закладного на 50-150 мм, проверки положения смежных блоков, причерчивании и подрезки кромок, сближении смежных блоков с закладным, окончательной проверки положения блоков, подгонки кромок и прихватки.
- сварка изнутри и снаружи листов обшивки и палубы.
- сварка набора блоков между собой и приварка его к обшивке.
Подачи и установки носового и кормового блоков, выполнение всех операций стыкования. Аналогично смежным блоком с закладным, разметка мест установки машинного капа и блока надстроек.
Установка блока надстроек и капа. Проверка положения блока надстройки. Причерчивание монтажных нижних кромок и выгородок блока надстройки. Подъем блока на высоту 150-200 мм от палубы и обрезка припусков. Поджим и сборка на электроприхватках. Сварка соединений капа и надстройки с палубой.
Установка блока рулевой рубки, проверка положения, подгонка кромок и сборка на прихватках. Сварка монтажных соединений блока рулевой рубки, испытание корпуса судна и надстроек на водонепроницаемость и устранение обнаруженных дефектов.
Закладные блоки изготавливаются в чистый размер без припусков. Остальные блоки с припуском по кромках, обращенным к закладным или ранее установленным блоком корпуса.
При выполнении сварочных работ вначале заваривают, оставленные в блоках не заваренные участки пазов обшивки, затем монтажные стыки наружной обшивки и палубы (по возможности одновременно, для избежания излишних сварочных деформаций). Сварка идет по направлению от диаметральной плоскости к бортам и к нейтральной оси поперечного сечения корпуса. Далее свариваются стыки настила 2ого дна, платформ, продольных переборок и выгородок. В последнюю очередь свариваются стыки набора между собой и с обшивкой.
9.2.9. Последовательность установки блок – секции надстройки
1)размечают на палубной секции линии притыкания стенок и выгородок надстройки и устанавливают направляющие планки;
2) краном устанавливают блок-секцию надстройки, проверяют ее положение и причерчивают припуск по нижним кромкам стенок и выгородок;
3) обрезают припуск и окончательно устанавливают надстройку с приваркой ее по всему периметру;
4) устанавливают детали насыщения в районе монтажного стыка.