Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100 000 t

Bộ giao thông vận tải Cục đăng kiểm việt nam oOo Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài : nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000dwt M số: 04 đt dakhcn Cơ quan chủ trì: cục đăng kiểm việt nam Chủ nhiệm đề tài: ths. Bùi đức tám 7969 09/6/2010 hải phòng 2008 bộ giao thông vận tải Cục đăng kiểm việt nam 18 Đờng Phạm Hùng-Hà Nội đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nớc Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000T Chủ nhiệm đề tài: ThS. Bùi Đức Tám Hải Phòng 2008 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000T Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ 3 Danh sách cá nhân tham gia thực hiện STT Họ và tên Cơ quan công tác Số tháng làm việc cho đề tài A Chủ nhiệm đề tài: ThS. Bùi Đức Tám Cục Đăng Kiểm Việt Nam 24 B Cán bộ tham gia nghiên cứu 1 ThS. Đặng Anh Tuấn Cục Đăng Kiểm Việt Nam 20 2 KS. Nguyễn Văn Khâm Cục Đăng Kiểm Việt Nam 12 3 TS. Hoàng Lê Vợng Cục Đăng Kiểm Việt Nam 12 4 KS. Lơng Minh Hiệu Cục Đăng Kiểm Việt Nam 12 5 GS.TS. Lê Viết Lợng Trờng Đại Học Hàng Hải 10 6 KS. Phạm Tờng Tam Viện Khoa học công nghệ tàu thuỷ 10 7 KS. Nguyễn Đức Vinh Tổng Cty.CNTT Dung Quất 10 8 KS. Bùi Văn Kim Tổng Cty.CNTT Bạch Đằng 10 9 ThS. Nguyễn Anh Việt Trờng Đại Học Hàng Hải 10 10 ThS. Trần Quốc Chiến Trờng Đại Học Hàng Hải 10 11 ThS. Đặng Khánh Ngọc Trờng Đại Học Hàng Hải 10 12 KS. Trơng Tiến Phát Trờng Đại Học Hàng Hải 10 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000T Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ 4 Tóm tắt đề tài Trong quá trình đóng mới các tàu lớn và rất lớn, nảy sinh nhiều vấn đề kỹ thuật mới mà chúng ta đang còn cha hiểu thấu đáo và gặp rất nhiều sai sót trong quá trình thực hiện, đặc biệt là các vấn đề về định tâm và công nghệ lắp ráp hệ trục tàu thuỷ cỡ lớn. Trong bối cảnh nh vậy, việc đóng mới tàu chở dầu thô 100.000T đợc coi là phức tạp nhất của ngành đóng tàu Việt Nam cho đến thời điểm hiện nay (10/2008) càng đòi hỏi phải có một đề tài nghiên cứu chuyên sâu về vấn đề này. Trên cơ sở các nghiên cứu khoa học và thực tế công nghệ ở các nhà máy đóng tàu hàng đầu của Nhật Bản, Hàn Quốc cũng nh các nhà máy đóng tàu hàng đầu của Việt Nam hiện nay. Đề tài đã phân tích cơ sở khoa học của các vấn đề, nêu lên các thực tế công nghệ, lí giải đầy đủ đợc những vấn đề hiện nay chúng ta cha nắm rõ trong lĩnh vực này bao gồm: Tính toán và định tâm hệ trục Lắp đặt máy chính xuống tàu từ các bộ phận Sử dụng epoxy resin làm căn cho máy chính Giải quyết mối ghép của tổ hợp sống đuôi- ống bao- bạc ống bao Mối ghép không then giữa chân vịt và trục chân vịt Qui trình công nghệ lắp ráp toàn bộ hệ trục. Đề tài cũng đã giải thích rõ các vấn đề của hệ trục tàu 100.000T, phân tích các đặc điểm kỹ thuật và công nghệ, thiết lập toàn bộ các qui trình công nghệ cho việc lắp ráp và định tâm hệ trục- máy chính tàu này. Đề tài cũng đã đa ra các qui trình mang tính chuẩn mực không những có thể áp dụng cho tàu 100.000T mà còn có thể mở rộng áp dụng cho các tàu lớn và rất lớn sau này. Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000T Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ 5 Mục lục Trang Danh sách cá nhân tham gia thực hiện 3 Tóm tắt đề tài 4 Mục lục 5 Các từ viết tắt và thuật ngữ sử dụng trong quy trình 8 Phần Mở đầu 13 Phần Nội Dung chính 19 Chơng I: Nghiên cứu tổng quan 19 1.1. Các vấn đề của hệ trục tàu cỡ lớn 19 1.2 Các vấn đề của hệ trục tàu 100.000T 23 1.3. Khảo sát công nghệ lắp ráp hệ trục tại các xởng đóng tàu nớc ngoài 31 1.4. Tình hình công nghệ lắp ráp hệ trục tại các nhà máy đóng tàu trong nớc 35 Chơng II: Nghiên cứu qui trình công nghệ căng tâm đờng trục 38 2.1 Nghiên cứu các phơng pháp căng tâm đang áp dụng tại các nhà máy đóng tàu trên thế giới 38 2.2 Nghiên cứu các phơng pháp căng tâm đang áp dụng tại các nhà máy đóng tàu ở Việt Nam 43 2.3 Lựa chọn phơng pháp căng tâm cho tàu 100.000T 45 2.4 Qui trình căng tâm cho tàu 100.000T 46 2.5 Qui trình kiểm tra 49 Chơng III: Nghiên cứu qui trình công nghệ doa ống bao trục chân vịt 50 3.1 Tổng quan về doa ống bao trục chân vịt 50 3.2 Công nghệ doa ngang 52 3.3 Nghiên cứu phơng pháp doa đứng ống bao trục chân vịt 54 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000T Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ 6 3.4 Nghiên cứu công nghệ doa nghiêng 57 3.5 Lựa chọn phơng pháp doa cho tàu 100.000T 58 3.6 Quy trình doa ống bao trục chân vịt tàu 100.000T 60 Chơng IV: Nghiên cứu qui trình công nghệ lắp đặt máy chính 61 4.1 Tổng quan 61 4.2 Qui trình lắp đặt máy chính bằng cách lắp đặt tổng thành cả máy chính 67 4.3 Lắp đặt M/E xuống tàu từ một khối 73 4.4 Qui trình lắp đặt máy chính bằng cách lắp đặt từng bộ phận của máy chính 87 4.5 Nghiên cứu phơng pháp cố định máy chính bằng căn kim loại (chockline) 91 4.6 Nghiên cứu phơng pháp cố định M/E bằng epoxy resin (chockfast) 99 4.7 Qui trình đổ căn epoxy resin cho máy chính tàu 100.000T 100 Chơng V: Nghiên cứu qui trình lắp ráp bạc/ống bao trục chân vịt 112 5.1 Nghiên cứu các phơng án lắp đặt và cố định bạc - ống bao vào đuôi tàu 112 5.2 Lựa chọn phơng pháp lắp ráp tổ hợp bạc- ống bao cho tàu 100.000T 116 5.3 Qui trình lắp ráp bạc vào ống bao cho tàu 100.000T 119 5.4 Qui trình kiểm tra 137 Chơng VI: Nghiên cứu qui trình lắp ép chân vịt vào trục chân vịt 139 6.1 Nghiên cứu các vấn đề về mối ghép giữa chân vịt và trục chân vịt 139 6.2 Phân tích lựa chọn mối ghép cho hệ trục tàu 100.000T 147 6.3 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hởng tới mối ghép không then- Nghiên cứu các yêu cầu của Đăng kiểm đối với mối ghép không then 151 6.4 Lập qui trình công nghệ lắp ép chân vịt cho tàu 100.000T 158 6.5 Qui trình kiểm tra 165 Chơng VII: Nghiên cứu qui trình định tâm hệ trục chân vịt 166 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000T Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ 7 7.1 Nghiên cứu các phơng pháp định tâm hệ trục 166 7.2 Lựa chọn phơng pháp định tâm cho tàu 100.000T 172 7.3 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hởng tới đờng tâm trục và công việc định tâm 175 7.4 Nghiên cứu các yêu cầu của Đăng kiểm đối với phơng pháp định tâm hệ trục theo tải trọng 177 7.5 Lập qui trình định tâm hệ trục tàu 100.000T 180 7.6 Qui trình kiểm tra 202 Chơng VIII: Lập qui trình lắp ráp tổng quát cho toàn bộ hệ trục- máy chính 204 8.1 Phân tích các phơng pháp lắp ráp và định tâm toàn bộ hệ trục- máy chính 204 8.2 Lựa chọn phơng án lắp ráp phù hợp cho tàu 100.000T 208 8.3 Thống kê các bớc công việc 210 8.4. Lập sơ đồ dòng chảy 214 8.5 Phân tích các bớc công việc 225 8.6 Phân tích các tình huống của quá trình 229 8.7 Các qui trình công nghệ tóm tắt cho tàu 100.000T 240 Kết luận và kiến nghị 241 I Kết luận 241 II - Kiến nghị 244 Lời cảm ơn 245 Tài liệu tham khảo 246 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000T Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ 8 Các từ viết tắt và thuật ngữ sử dụng trong quy trình 1. Các chữ viết tắt ABS Tổ chức Đăng kiểm Hoa Kỳ Class Hiệp hội phân cấp M/E Máy chính (động cơ diezen) Rules Qui phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép S/T ống bao TDC Điểm chết trên của piston trong xi lanh 2. Đờng tâm lý thuyết và đờng tâm thực tế của hệ trục - Đờng tâm lý thuyết hệ trục là đờng tâm của hệ trục đợc xác định trong bản vẽ thiết kế. - Đờng tâm thực tế hệ trục là đờng tâm của hệ trục sau khi đã lắp ráp xong các chi tiết và thiết bị của hệ trục đợc xác định thông qua các thông số đánh giá khác (chuẩn lắp ráp). 3. Căng tâm hệ trục - Công việc xác định đờng tâm lý thuyết trên thân tàu, kết cấu vỏ tàu vùng đuôi tàu và các vách mà hệ trục đi qua. 4. Định tâm hệ trục - Quá trình thiết lập vị trí thực tế của hệ trục và động cơ theo bảng tính tải trọng tác dụng trên các gối đỡ hệ trục chân vịt và trục động cơ chính tham chiếu theo đờng tâm thiết kế. 5. Đờng tâm thẳng - Đờng tâm các ổ đỡ hệ trục và động cơ trùng với đờng tâm lý thuyết đợc xác định khi căng tâm hệ trục. 6. Bearing offset - Khoảng nâng, hạ ổ đỡ hệ trục chân vịt và động cơ trong mặt phẳng vuông góc với đờng tâm hệ trục trong quá trình định tâm so với đờng tâm lý thuyết. Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000T Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ 9 7. Ma trận hệ số ảnh hởng lên phản lực trên các gối đỡ trục - Bảng kết quả tính sự thay đổi tải trọng của các gối đỡ trên hệ trục khi tiến hành điều chỉnh chiều cao các gối đỡ lệch khỏi đờng tâm lý thuyết một đơn vị. 8. Tải trọng tác dụng trên các ổ đỡ hệ trục - Sự phân bố lực tác dụng lên bề mặt các ổ đỡ (phản lực trên các gối) do trọng lợng bản thân trục, chân vịt và các chi tiết hệ trục. Trong quá trình lắp ráp hệ trục, sự phân bố này đợc xác định trong 2 trờng hợp : + Tải trọng lý thuyết : Đợc xác định thông qua tính toán do nhà chế tạo cung cấp. + Tải trọng thực tế : Đợc xác định thông qua đo đạc thực tế trong quá trình định tâm hệ trục. 9. Bảng tính định tâm hệ trục - Bảng tính xác định tải trọng tác dụng lên các gối đỡ hệ trục chân vịt và động cơ chính tàu thủy theo quy định của Đăng kiểm. Bảng tính bao gồm các kết quả nh: + Tải trọng tác dụng lên gối đỡ hệ trục, gối đỡ động cơ chính ở các chế độ tải khác nhau. + Bảng tính ma trận chuyển vị và sự thay đổi tải trọng trên mỗi ổ đỡ. + Bảng tính kết quả lệch tâm, gãy khúc hệ trục khi tàu ở các chế độ tải khác nhau. + Bảng tính độ tiếp xúc bạc và trục chân vịt. 10. Độ co bóp trục khuỷu của động cơ - Độ co bóp trục khuỷu của động cơ là đại lợng đánh giá sự biến dạng đàn hồi của trục khuỷu do các yếu tố không chính xác trong quá trình lắp ráp hệ trục và động cơ. Độ co bóp trục khuỷu là thay đổi khoảng cách giữa hai má khuỷu trên một cổ biên của động cơ đợc đo ở hai vị trí đối xứng nhau của trục khuỷu trong một mặt phẳng đi qua tâm trục (l) và đợc xác định bằng công thức: l = l 1 - l 2 , mm. Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục tàu chở dầu thô 100.000T Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ 10 Trong đó: l 1 và l 2 là khoảng cách giữa hai má khuỷu đo đợc khi chúng ở hai vị trí đối xứng trong một mặt phẳng dọc tâm trục. - Thông thờng độ co bóp trục khuỷu đợc xác định trong hai mặt phẳng đi qua tâm trục (trên dới và trái phải). 11. Độ lệch tâm và độ gãy của các đoạn trục đo tại bích nối - Độ lệch tâm của hai đoạn trục (SAG) đo tại mặt bích nối là độ lệch hai đờng tâm của hai đoạn trục kế tiếp nhau trong mặt phẳng vuông góc với đờng tâm trục đo tại vị trí liên kết. - Độ gãy khúc của đờng tâm của hai đoạn trục (GAP) là góc lệch giữa hai đờng tâm của hai đoạn trục nối tiếp nhau đo tại vị trí liên kết. 12. Đo wear- down - Đo wear-down là bớc kiểm tra đo khe hở giữa trục chân vịt và gối sau. 13. Đặt độ võng trớc cho đế máy - Quá trình mà biến dạng võng theo chiều đứng đợc thực hiện trên đế máy của M/E trong quá trình lắp đặt M/E xuống tàu. 14. Khe hở bạc - Khe hở hớng kính giữa trục và bạc 15. Offset theo phơng ngang - Giá trị theo phơng ngang của bearing offset, thờng không mong muốn 16. Hệ số ảnh hởng - Giá trị xác định thay đổi tơng đối trong phản lực bạc khi bearing offset của một bạc cụ thể thay đổi 1 đơn vị. 17. Qui trình kích nâng ổ đỡ Qui trình sử dụng kích thuỷ lực để đo phản lực bạc 18. Gradient đờng nâng/hạ - Góc của đờng đồ thị kích nâng đo bằng mm/kN [...]... ghép hệ trục là theo quan điểm lắp đuổi Thứ t lắp ráp là: Trục chân vịtTrục trung gian 1- Trục trung gian 2- Máy chính 27 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Báo cáo t ng k t đề t i khoa học và công nghệ K t cấu mối ghép trục chân v t- chân v t t u 100. 00 0T 1.1.3 Các yêu cầu của qui phạm liên quan T u dầu 100. 00 0T là t u mang lỡng cấp VR/ABS nên trong toàn bộ quá trình thi t. .. hàng lo t các t u cho các chủ t u nớc ngoài: Lo t t u Nô ma (chủ t u Nh t) ; Lo t t u dầu/ hoá ch t 6.50 0T (chủ t u Hàn Quốc); Lo t t u 34.00 0T và 53 .000 T (chủ t u Anh); Lo t t u 56 .000 T (chủ t u Nh t) T chỗ chỉ đóng các t u hàng thông thờng có t nh ch t kĩ thu t đơn giản, hiện nay chúng ta đang đóng các t u đòi hỏi các yêu cầu kỹ thu t phức t p hơn r t nhiều: T u dầu, t u dầu/ hoá ch t, t u đa chức... đề công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T nói riêng và các t u cỡ lớn nói chung 2 Đa ra cách hiểu và cách làm thống nh t trong việc thực hiện các qui trình công nghệ t i các nhà máy đóng t u ở Vi t Nam 3 Đa ra các qui trình chuẩn trong lắp ráp hệ trục- máy chính 4 Nội địa hoá việc giải quy t các vấn đề khoa học- công nghệ 15 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Báo... qui trình công nghệ doa ống bao trục chân v t IV Nghiên cứu qui trình công nghệ lắp đ t máy chính V Nghiên cứu qui trình công nghệ lắp ráp bạc/ống bao trục chân v t VI Nghiên cứu qui trình công nghệ lắp ép chân v t vào trục chân v t VII Nghiên cứu qui trình định t m hệ trục chân v t VIII Nghiên cứu qui trình lắp ráp t ng qu t cho toàn bộ máy chính và hệ trục chân v t IX Đào t o và chuyển giao công nghệ. .. đóng t u của Vi t Nam lên m t tầm cao mới Đề t i Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T nằm trong nhóm 10 đề t i và 9 dự án thuộc Dự án KH&CN: Ph t triển KH&CN phục vụ đóng t u chở dầu thô 100. 00 0T Đề t i nhằm giải quy t các vấn đề kỹ thu t công nghệ liên quan đến việc lắp ráp và định t m toàn bộ hệ trục- máy chính Thực t đòi hỏi phải có m t công trình nghiên cứu giải quy t các... cầu truyền lực và đảm bảo độ bền của cặp lắp ghép 30 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Báo cáo t ng k t đề t i khoa học và công nghệ 1.2 khảo s t tình hình công nghệ lắp ráp hệ trục t i các xởng đóng t u nớc ngoài và đánh giá t nh hình công nghệ trong nớc 1.2.1 T nh hình công nghệ lắp ráp hệ trục t i các xởng đóng t u nớc ngoài Hiện nay trên các xởng đóng t u lớn của thế... trong quá trình định t m Chúng ta phải dùng hệ thống nớc dằn để đảm bảo điều kiện này 25 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Báo cáo t ng k t đề t i khoa học và công nghệ 3 Phơng pháp định t m hệ trục T u dầu 100. 00 0T đợc t nh toán định t m hệ trục theo phơng pháp t i trọng Nhng có m t đặc điểm khác bi t so với các t u hàng khác là việc k t nối các đoạn trục chân vịttrục trung... chứa dầu nổi, t u chở ô t , t u chở khí hoá lỏng LPG T chỗ chỉ đóng các t u trên cơ sở các thi t kế trong nớc, hiện nay chúng ta đang đóng các t u theo các thi t kế của nớc ngoài Đặc điểm của các thi t kế này là đã cập nh t các 13 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Báo cáo t ng k t đề t i khoa học và công nghệ thành t u khoa học kỹ thu t tiên tiến nh t của ngành đóng t u thế... công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Chơng I - Nghiên cứu t ng quan điều kiện công nghệ trong và ngoài nớc Hải Phòng 2008 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Báo cáo t ng k t đề t i khoa học và công nghệ Phần I - Mở đầu 1 Sự cần thi t của đề t i nghiên cứu Trong khoảng thời gian cha đến 10 năm (1999-2008), ngành đóng t u Vi t Nam đã có sự ph t triển to lớn cả về... đuôi thông qua epoxy resin (Hệ 11.50 0T, 13.50 0T, 15.00 0T, 34.00 0T, 53.00 0T) 21 Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Báo cáo t ng k t đề t i khoa học và công nghệ - Sống đuôi liền khối với ống bao, sau khi căng t m và doa ống bao, tiến hành lắp ch t bạc vào ống bao (các lo t t u 46.00 0T Product Tanker, 32.00 0T Chemical Tanker t i Shin Kurushima Dockyard - Nh t Bản; 6.50 0T tại . công nghệ Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Báo cáo t ng k t đề t i khoa học và công nghệ 16 Thông tin chung về đề t i T n đề t i: Nghiên cứu công nghệ. nh t các Nghiên cứu công nghệ lắp ráp hệ trục t u chở dầu thô 100. 00 0T Báo cáo t ng k t đề t i khoa học và công nghệ 14 thành t u khoa học kỹ thu t tiên tiến nh t của ngành đóng t u thế. (chủ t u Nh t) ; Lo t t u dầu/ hoá ch t 6.50 0T (chủ t u Hàn Quốc); Lo t t u 34.00 0T và 53 .000 T (chủ t u Anh); Lo t t u 56 .000 T (chủ t u Nh t) T chỗ chỉ đóng các t u hàng thông thờng có t nh