Phân tích quy trình công nghệ hàn tàu dầu 104000 tấn, chương 2 pdf

Chương 2: GIỚI HẠN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.3.1 . Lựa chọn tổng đoạn giữa tàu. Tàu dầu Aframax 104.000 DWT là tàu dầu lớn nhất mà Việt Nam thi công kể từ trước đến nay theo thiết kế của Ba Lan với chiều dài lớn nhất 245 (m), chiều rộng 43 (m), chiều cao toàn bộ 47,6 (m). Tàu được chia thành hơn 200 Block với nhiều kết cấu phức tạp. Với thời gian hơn ba tháng để thực tập và thực hiện đề tài thì khó có thể tìm hiểu và phân tích quy trình hàn của cả thân tàu. Hơn nữa, trong giai đoạn hiện nay, Công Ty Côn g Nghiệp Tàu Thu ỷ Dung Quất đang thi công chế tạo các Block thuộc tổng đoạn giữa tàu của tàu dầu 104000 Tấn. Với tình hình sản xuất thực tế của nhà máy và thời gian thực hiện đề tài có hạn, tôi xin phép được chọn tổng đoạn giữa tàu để phân tích quy trình hàn. 1.3.2. Giới hạn nội dung nghiên cứu. Tổng đoạn giữa tàu được chia ra thành các phân đoạn đáy, phân đoạn hông, phân đoạn mạn, phân đoạn boong, các vách ngang, vách dọc giữa tàu, với những Block thuộc cùng phân đoạn có quy trình hàn giống nhau. Công Ty Công Nghiệp Tàu Thủy Dung Quất là công ty mới được thành lập, hiện nay, vừa sản xuất, vừa xây dựng. Do đó, các quy trình hàn để áp dụng cho toàn thân tàu chưa được xây dựng đầy đủ. Với tình hình sản xuất của nhà máy, tôi xin phép ch ỉ phân tích các quy trình hàn của nhà máy đã được Đăng Kiểm chứng nhận và chọn các Block sau để phân tích quy trình hàn: - Block 11-0413S thu ộc phân đoạn đáy. - Block 11-0451 thuộc phân đoạn hông. - Block 13-0413 thuộc phân đoạn mạn. - Block 14-0413 thuộc phân đoạn boong. Nội dung nghiên cứu: 1. Đặt vấn đề. 2. Cơ sở lý thuyết. 3. Phân tích quy trình hàn của tổng đoạn giữa tàu. 4. Th ảo luận kết quả. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐƯỢC ỨNG DỤNG H ÀN TÀU D ẦU 104000Tấn. 2.1.1. Hàn hồ quang tay. a) Nguyên lý. Hàn hồ quang tay (hình 2-1) là quá trình hàn điện nóng chảy sử dụng điện cực dưới dạng que hàn (thường là có vỏ bọc) và không s ử dụng khí bảo vệ, trong đó tất cả các thao tác (gây hồ quang, dịch chuyển que hàn, thay que hàn, v.v.) đều do người thợ hàn thực hiện bằng tay. Hỡnh 2-1: Nguyờn lý hn h quang tay. b) ng dng. Phng phỏp hn h quang tay l phng phỏp n gin hn cỏc t th khụng gian khỏc nhau. Tuy nhiờn, vỡ õy l phng phỏp hn ph bin nht h n cỏc kt cu cú chiu dy nh v trung bỡnh nờn nú c dựng hn cỏc chi tit cú chiu dy nh trờn tu du 104000 Tn vi chiu dy ph bin l 12, 12.5, 14 (mm). C th: hn np gia cng ni thộp m vi ngang ỏy, hn cỏc np gia cng cho cỏc l cụng ngh, hn cỏc n p gia cng cho cỏc mó liờn kt, cỏc np gia cng ti dc ỏy khe. H n cỏc np liờn kt cỏc x dc (thộp m HP) trong phõn on mn. H n cỏc np gia cng cho cỏc l cụng ngh ti x d c, x ngang mnv.v. Sỉ Nguồn hàn Mạch sơ cấp Hồ quang Kim loại mối hàn Bể hàn Kim loại cơ bản Dây cáp mát Dây cáp hàn Mạch thứ cấp Kìm hàn Que hàn vỏ bọc c) Cơ sở lựa chọn chế độ hàn. Trong phương pháp hàn Hồ Quang Tay, các thông số cơ bản của chế độ hàn là: đường kính que hàn, cường độ d òng điện hàn, điện áp h àn, tốc độ hàn và số lớp hàn.  Đường kính que hàn. Đường kính que hàn quyết định đến nhiều thông số khác. Đường kính que hàn được chọn theo loại mối h àn và chiều dày tấm cần hàn. Trong thực tế, chiều dày của tấm hoặc cạnh mối hàn góc có thể rất lớn, khi đó, các mối hàn sẽ thực hiện bằng nhiều lớp, với các lớp đầu, đường kính que hàn thường là 2,5 hoặc 3 mm.  Cường độ dòng điện hàn. Cường độ dòng điện hàn ảnh hưởng đến hình dạng, kích thước v à chất lượng mối hàn, cũng như năng suất hàn. Tăng quá mức dòng điện hàn sẽ làm que hàn bị nung nóng quá mức và giảm chất lượng vỏ bọc mối hàn. Có thể chọn cường độ dòng điện hàn I cho hàn s ấp theo một số công thức sau: I = (3÷50)d. I = (20÷25)d 2/3. I = (20÷6d)d. Trong đó d tính bằng mm và I tính bằng A. Với trường hợp hàn khác hàn sấp, nên giảm bớt cường độ dòng điện hàn để khống chế lượng kim loại nóng chảy (lượng nhiệt tạo mối hàn): Khi s < 1.5d hoặc khi hàn đứng, I giảm 10 ÷ 15%. Khi s < 3d hoặc khi hàn liên kết chữ T, I tăng 10 ÷15%. Khi hàn ngang và hàn trần, I giảm 15÷20%.  Điện áp hàn. Điện áp hàn phụ thuộc vào chiều dài cột hồ quang và vật liệu hàn. Nó thay đổi trong phạm vi hẹp. Nói chung, khi h àn hồ quang tay, trong điều kiện b ình thường điện áp gây hồ quang từ 40÷60V cho dòng điện một chiều và 50÷70V cho dòng điện xoay chiều. Điện áp l àm việc khi hàn là: U = a + b.l hq [V]. Trong đó: - a: là hệ số đặc trưng cho sự giảm điện áp trên que hàn và ph ụ thuộc vào vật liệu que hàn: a = 18÷12V đối với que hàn thép, và a = 35÷38V đối với điện cực cacbon vô định hình. - b: là h ệ số đặc trưng cho sự giảm điện áp trên 1 mm chiều dài hồ quang, trong không khí, b = 2 ÷ 2.5 V/mm. l hq = (d+2)/2 [mm] với d(mm) là đường kính que hàn. Do đó dải điện áp khi hàn hồ quang tay U = 16÷ 28 V.  Số lớp hàn. Để xác định số lớp cần hàn, ta phải biết diện tích tiết diện ngang của toàn bộ kim loại đắp. Trường hợp hàn giáp mối, diện tích tiết diện ngang của lớp hàn thứ nhất F 1 là: F 1 = (6 ÷ 8)d (mm 2 ) Trong đó: đường kính que hàn d: [mm]. V ới lớp thứ n, để tính gần đúng, ta coi diện tích tiết diện ngang của các lớp Fn là như nhau: Fn = (8 ÷12)d. (mm 2 ) S ố lớp hàn sẽ là: n = ( F d -F 1 )/Fn+1 , Trong đó: - F d là tổng diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp của mối hàn nhiều lớp. Hình 2-2 : Diện tích tiết diện ngang kim loại đắp mối hàn nhiều lớp. F II F I F I F III a p h s c b Khi hàn vát mép chữ V với góc rãnh hàn α, khe đáy a. F d = a.s + 0,75b.c (mm 2 ).  Tốc độ hàn. Trên thực tế, tốc độ hàn phụ thuộc vào diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp và nằm trong một khoảng xác định, được tính theo công thức sau: v = d q IU  (cm/s) Trong đó: - q d : năng lượng đường (J/cm). Với hàn thép: q d = 60417.F d F d : diện tích tiết diện ngang một lớp đắp, F d = [6 ÷8].d (cm 2 ). - d: đường kính que hàn (cm). - η: Hiệu suất của hàn hồ quang. +) Hàn hồ quang tay: η = 0.6 ÷ 0.85 +) Hàn dưới lớp thuốc: η = 0.8 ÷ 0.95 +) Hàn điện xỉ: η = 0.7 ÷ 0.85 . và phân tích quy trình hàn của cả thân tàu. Hơn nữa, trong giai đoạn hiện nay, Công Ty Côn g Nghiệp Tàu Thu ỷ Dung Quất đang thi công chế tạo các Block thuộc tổng đoạn giữa tàu của tàu dầu 104000. chọn tổng đoạn giữa tàu để phân tích quy trình hàn. 1.3 .2. Giới hạn nội dung nghiên cứu. Tổng đoạn giữa tàu được chia ra thành các phân đoạn đáy, phân đoạn hông, phân đoạn mạn, phân đoạn boong,. đề. 2. Cơ sở lý thuyết. 3. Phân tích quy trình hàn của tổng đoạn giữa tàu. 4. Th ảo luận kết quả. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. 1. CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐƯỢC ỨNG DỤNG H ÀN TÀU D ẦU 104000Tấn. 2. 1.1. Hàn hồ