Lắp ráp vỏ tàu thủy

Đây là tài liệu rất hay trong ngành đóng tàu và đặc biệt đối với các kỹ sư công nghệ đóng mới tài liệu đầy đủ, rõ ràng, chính xác giúp các bạn có thể tiếp thu nhanh chóng và hiệu quả chúc các bạn thành công...

THỰC HÀNH NGHỀ VỎ TÀU Thực hành nghề vỏ tàu Mô tả: Năng lực nghề này nhằm giới thiệu cho học viên những tập quán và kỹ thuật căn bản của nghề lắp ráp vỏ tàu (80 giờ). Mục tiêu học tập: Học viên được giới thiệu những tập quán và kỹ thuật căn bản của nghề lắp ráp vỏ tàu. Mục lục: 1. Căn mép mối ghép và hàn đính các thành phần kết cấu vỏ tàu thép 1.1. Tầm quan trọng của căn mép mối ghép và hàn đính 1.2. Căn mép mối ghép giáp mối tôn bao vỏ tàu 1.3. Sử dụng kích thủy lực 1.4. Biến dạng do hàn – các biện pháp ngăn ngừa và khắc phục 1.5. Uốn tôn và uốn thép hình 1.6. Cân chỉnh mối ghép giữa vách ngăn với các boong tàu 1.7. Lắp ráp các dải tôn mép mạn vào các sàn boong 1.8. Căn mép các vỏ bao và dầm dọc boong 1.9. Lắp ráp tôn đáy - Căn mép và hàn đính 1.10. Một số mẹo vặt trong căn chỉnh và hàn đính 1.11. Độ hở mối ghép giáp mối và các quy định mối hàn đính 2. Chế tạo dưỡng lắp ráp các ống lót, thép góc, mã liên kết, vòng đai và các tấm đệm 2.1. Sử dụng các ống lót 2.2. Các biện pháp phòng ngừa khi lắp các ống lót 2.3. Mã liên kết và các tấm bẻ mép cỡ nhỏ 2.4. Các tấm phẳng bẻ mép 2.5. Chế tạo dưỡng tấm bẻ mép 2.6. Lắp ráp mã liên kết hàn 2.7. Lắp ráp vòng đai và các tấm đệm 3. Tuyến hình tàu 3.1. Thuậ t ngữ và định nghĩa liên quan 4. Cân chỉnh nghiêng ngang, nghiêng dọc và độ vuông góc 4.1. Cân chỉnh nghiêng ngang, nghiêng dọc và độ vuông góc 5. Chế tạo dưỡng và lắp ráp các nẹp gia cường cho sườn khỏe và các tấm 5.1. Các dạng sườn khỏe và các nẹp gia cường điển hình 5.2. Các phương pháp chế tạo dưỡng phẳng 5.3. Các loại dưỡng tôn bao 5.4. Phương pháp uốn tấm 5.5. Phương pháp chế tạo một dưỡng tôn bao 5.6. Uốn tấm bằng phương pháp nhiệt 5.7. Chiều dày và khối lượng tấm 6. Các bộ phận bằng thép đúc, Bệ máy/ Chân đế, lưới lót sàn và tấm sàn 6.1. Các bộ phận kết cấu tàu bằng thép đúc 6.2. Bệ 6.3. Vạch dấu bệ để cắt khí ThucHanh VoTau.doc 3 6.4. Lắp đặt bệ và cân chỉnh 6.5. Lắp lưới lót sàn cho buồng máy 6.6. Lắp tấm sàn cho buồng máy 7. Kỹ thuật lắp ráp các bộ phận khác của thân tàu 7.1. Lắp ráp hệ thống thông gió tự nhiên 7.2. Lắp ráp thiết bị tời neo 7.3. Thiết bị chằng buộc (Cột bích,…) 7.4. Lắp đặt cẩu nâng hạ xuồng cứu sinh 7.5. Lắp đặt cầu thang boong 7.6. Lắp cửa thép 7.7. Lắp thiết bị chữa cháy 7.8. C ửa thoát nước mặt boong và lỗ thoát nước (cửa xả mạn) 7.9. Lắp đặt miệng khoang và lỗ người chui 7.10. Các hộp bảo quản thiết bị và các giá định vị khác 8. Khai triển và lắp ống nhánh 8.1. Khai triển ống hình trụ (uốn) 8.2. Khai triển hình nón 8.3. Khai triển mối ghép ống vuông góc 8.4. Áp dụng khai triển đường song song ThucHanh VoTau.doc 4 1. Căn mép mối ghép và hàn đính các thành phần kết cấu vỏ tàu thép Tổng quan về quá trình công nghệ đóng tàu vỏ thép Quy trình chung để chế tạo thân tàu vỏ thép bao gồm các công đoạn từ việc chuẩn bị nguyên vật liệu dạng thép hình, thép tấm sau đó gia công chúng thành các hình dạng thích hợp cho lắp ráp, hình 1.1. Hình 1.1 Giản đồ quá trình công nghệ đóng tàu Chú thích: Shape storage : Chất kho thép hình Plate storage : Chất kho thép thép tấm Sort out the right shapes : Chọn đúng thép hình Sort out the right plates : Chọn đúng thép tấm Cut and bend the shapes : Cắt và uốn thép hình Cut and bend the plates : Cắt và uốn thép tấm Assemble plates and shapes into blocks: Lắp ráp thép tấm và thép hình đã gia công thành phân đoạn (phân đoạn phẳng hoặc phân đoạn khối) Erect the blocks : Đấu lắp các phân đoạn với nhau (Đấu đà hay Đấu lắp tổng thành) Launching the ships : Hạ thủy tàu Lưu ý - Trong quy trình đóng tàu này số thứ tự chính là thứ tự các bước chế tạo thân tàu: 1. Chuẩn bị nguyên vật liệu 2. Chế tạo chi tiết 3. Chế tạo cụm chi tiết nhỏ 4. Chế tạo cụm chi tiết lớn 5. Chế tạo phân đoạn ThucHanh VoTau.doc 5 6. Chế tạo tổng đoạn 7. Đấu đà – Kết hợp lắp máy chính, trang thiết bị 8. Hạ thủy Hình 1.2 Thứ tự chế tạo thân tàu vỏ thép - Sau mỗi giai đoạn (hoặc mỗi bước công việc) đều có công tác kiểm tra chất lượng của sản phẩm chế tạo và khắc phục các khuyết tật (lỗi, sai sót) nếu có. 1.1 Tầm quan trọng của căn mép mối ghép và hàn đính 1. Định nghĩa: - Căn mép là sự căn thẳng hàng các bộ phận kết cấu của tàu để loại bỏ các chỗ oằn, chỗ lồi hoặc chỗ lượn sóng; nhằm loại bỏ biến dạng của các bộ phận hoặc cụm chi tiết tại mép liên kết của chúng. - Hàn đính là tạo ra các mối hàn ngắn nhằm giữ hai kim loại cơ bản cùng với nhau trước khi hàn nố i xong. Khi hàn nối có 2 cách để giữ kim loại cơ bản với nhau: (1) dùng đồ gá hàn: Phương pháp này không áp dụng trong đóng tàu vì khó lắp hoặc không thể lắp hoặc rất đắt tiền; (2) dùng các mối hàn đính kết hợp với gông, tấm đáy cứng. Do hầu hết các mối hàn trong xưởng đóng tàu rất dài, sản xuất mang tính phức tạp, đơn chiếc, việc hàn đính là tất yếu để hàn nối. 2. Tầm quan tr ọng của căn mép: Nếu mép chi tiết bị biến dạng (lệch mí), ta không thể hàn được nó với mép khác (lẽ ra chúng phải khớp nhau. Điều này rõ ràng từ định nghĩa). 3. Tầm quan trọng của hàn đính: - Giữ các bộ phận cần hàn đúng chỗ cần thiết của chúng - Bảo đảm chúng được căn chỉnh mép hàn đúng vị trí a) Chế tạo chi tiết b) Chế tạo cụm chi tiết c) Chế tạo phân đoạn phẳng d) Chế tạo phân đoạn khối e) Đấu đà Chế tạo chi tiết Chế tạo cụm chi tiết Chế tạo phân đoạn phẳng Chế tạo phân đoạn khối Đấu đà ThucHanh VoTau.doc 6 - Bổ trợ cho chức năng của đồ gá (ví dụ các gông đáy, tấm đáy cứng) hoặc cho phép loại bỏ đồ gá trong mội số trường hợp (ví dụ hàn 2 tấm mỏng có chiều dài mối hàn không lớn) - Khống chế chuyển động và biến dạng khi hàn - Đặt và duy trì khe đáy (khoảng cách giữa hai mép hàn) - Bảo đảm tạm thời độ bền cần thiết của cụm chi tiế t cần hàn trước sức nặng của chúng khi được thao tác (như nâng, di chuyển, lật, v.v.). 1.2 Căn mép mối ghép giáp mối tôn bao vỏ tàu 1. Các dạng mối hàn giáp mối tôn bao vỏ tàu Trên Hình 1.2 là vị trí các mối ghép giáp mối tôn bao vỏ tàu. Chúng bao gồm hai loại là các mối hàn ngang và các mối hàn dọc (là các mối hàn giáp mối). Sống phụ Tấm đáy A Sống chính Cột chống Mối hàn dọc Mối hàn ngang Tôn bao Tôn V á c h n g a n g Tấm đáy trong Sườn mạn Sống phụ Tấm đáy A Sống chính Cột chống Mối hàn dọc Mối hàn ngang Tôn bao Tôn V á c h n g a n g Tấm đáy trong Sườn mạn Hình 1.3 Vị trí các mối ghép giáp mối tôn bao vỏ tàu Các mối ghép giáp mối tôn bao vỏ tàu được thực hiện bằng một trong những cách sau: - Mối ghép giáp mối trong cụm chi tiết tấm: dạng mối ghép này được thực hiện trong các xưởng chế tạo kết cấu vỏ. Tùy theo mức độ tự động hóa trong xưởng, các đồ gá căn mép và đồ gá hàn đính khác nhau được sử dụng. Hình 1.4 Mối ghép giáp mối trong khi chế tạo cụm chi tiết tấm Căn mép Hàn đính - hàn Mối ghép hoàn thiện ThucHanh VoTau.doc 7 - Mối ghép giáp mối khi nối các phân đoạn với nhau (đấu đà -> thành tàu): dạng mối ghép này được thực hiện ngoài công trường, vị trí lắp ráp tổng thành và thường khó thực hiện hơn mối ghép trong cụm chi tiết tấm. Vì mối ghép cần độ chính xác cao của các phân đoạn lắp ráp với nhau. Mối ghép giáp mối thường là các mối hàn có chiều dài lớn. Kích thước và khối lượng các tôn bao cũng lớn, đòi hỏ i phải tạo lực đủ lớn để ép các mép bằng nhau và giữ chúng đúng vị trí lắp ráp trong suốt quá trình chế tạo. Những lực như vậy được thực hiện trên các sàn gá (theo nghĩa chung) cho hàn dạng tấm phẳng, gồm: - Sàn gá cơ học - Sàn gá kẹp từ tính - Sàn gá kẹp thủy lực hoặc khí nén Trên các sàn gá đó, các dụng cụ, đồ gá được sử dụng để căn mép và hàn đính (hoặ c hàn nối). 2. Một số loại dụng cụ/đồ gá sử dụng trong căn mép và hàn đính và kỹ thuật sử dụng chúng: a) Các đồ gá dạng chêm: Hình 1.6 Chêm và vấu cắt bậc - Chêm (wedge, hình 1.6, bên trái) dùng trong đóng tàu thép thường là một miếng kim loại được vát mỏng dần từ một tấm dày hoặc đúc để có thể đẩy hoặc ép vào một khe hở (Các loại chêm đóng tàu thường được làm từ tấm thép dày 25 mm và có chiều dài tiêu biểu 30 đến 42 cm). Hình 1.5 Mối ghép giáp mối khi đấu đà ThucHanh VoTau.doc 8 - Vấu cắt bậc (cữ chặn, step-cut dog, tại các nhà máy đóng tàu hay gọi là Số 7, hình 1.6 giữa và bên phải ): là miếng kim loại dùng để giữ hoặc chặn lực do chêm hoặc các dụng cụ khác tạo ra. Nó được gắn vào tấm thép bằng hàn đính. Trong nhà máy đóng tàu thường dùng vấu để căn mép tấm giáp mối, lắp ráp và căn chỉnh vách ngăn, căn chỉnh kết cấu đúng dấu lắp ráp,… Hình 1.7 Gông kẹp và chốt kẹp - Gông kẹp (hình 1.7 bên trái, U-dog, yoke, hairpin): là miếng kim loại hình chữ U (còn gọi là mã răng lược) hoặc chữ L (còn gọi là tấm gá), dùng chung với chêm để kẹp và giữ hai chi tiết (tấm) với nhau. Trong nhà máy đóng tàu, chúng có công dụng như các gân tăng cứng cho vật liệu tấm kim loại. - Kẹp chêm (hình 1.7 bên phải, chốt kẹp, clip & wedge, yoke & pin): là tấm cữ kim loại phẳng có lỗ hình chữ nhật (hình bên trái) dùng chung với chêm, hoặc chốt để căn chỉnh các mép tấm với nhau. Công dụng trong nhà máy đóng tàu: dùng cho gá lắp boong và tôn bao. Một số ứng dụng cụ thể của vấu, chêm và kẹp chêm: - Hình 1.8 minh họa cách thức sử dụng vấu và chêm (phải) trong hàn đính tại sàn gá hàn (trái). Hình 1.8 Sàn gá hàn (trái) và sử dụng vấu và chêm trong hàn đính Vấu và chêm (hình 1.8 phải) là một trong những dụng cụ được dùng để căn mép tấm phổ biến nhất hiện nay trong các nhà máy đóng tàu vì tính đơn giản và cơ động của nó. Phương pháp căn mép này được tiến hành như sau: - Hàn vấu vào mép tấm thấp hơn - Đóng chêm vào phía tấm cao hơn ThucHanh VoTau.doc 9 - Hàn đính khi 2 mép bằng nhau (khi đóng chêm vào vấu sẽ kéo tấm thấp lên và chêm sẽ đè tấm cao xuống) - Đập gãy vấu di chuyển đến vị trí khác. Hình 1.9 Kẹp chêm sử dụng trong hàn đính - Trên hình 1.9 mô tả nguyên lý sử dụng kẹp chêm trong hàn đính. Tấm cữ (1) có chiều dày bằng khe đáy của mối hàn. Các chêm hoặc chốt (2, 3) được đẩy vào khe hình chữ nhật của tấm cữ rồi dùng búa gõ nhẹ vào đáy chêm để tạo lực ma sát cố định vị trí tương đối của mép hai tấm cần hàn đính. Sau khi hàn đính, kẹo chêm được tháo ra. Tuy nhiên, để tránh biến dạng do tự trọng của liên kết (thường có chiều dài lớn) và do hàn, bao giờ cũng phải dùng các đồ gá kẹp tạo đủ lực cản cần thiết, ví dụ các đáy cứng. Đáy cứng: Đáy cứng (strongback): là đồ gá dùng để chặn lực tác động và/hoặc giữ cho thẳng hàng trong quá trình căn mép, hàn đính và hàn nối. Chúng có thể được hàn hoặc gắn cơ học và được dùng với nhiều dụng cụ khác để tạo lực lên các chi tiết. Công dụng trong đóng tàu: căn thẳng hàng, chặn, giữ và căn mép các tấm và các bộ phận kết cấu. - Hình 1.10 cho thấy bố trí tiêu biểu của một đáy cứ ng trên liên kết hàn giáp mối của tôn bao (hình đứt nét). Khung (1) của đáy cứng là một thép hình chữ U đơn giản có khoét 2 lỗ vuông và gắn hai vấu tựa (3), có đủ độ cứng vững cần thiết. Để đưa đáy cứng vào hoạt động, cần hàn đính trực tiếp lên 2 tấm tôn bao 2 gông kẹp hình chữ U (2) để chêm (4) có thể nâng chúng. Hình 1.10 Bố trí của đáy cứng trên mối ghép giáp mối tôn bao - Trên hình 1.11 là cấu tạo các bộ phận của bộ đồ gá đáy cứng đơn giản tương tự. ThucHanh VoTau.doc 10 Hình 1.11 Cấu tạo của đáy cứng b) Tấm cữ, b) chốt, c) chêm trái; d) khung (phải) - Trên Hình 1.12 là thí dụ sơ đồ bố trí tiêu biểu kẹp chêm, kết hợp với đáy cứng trong mối ghép hàn giáp mối (căn mép và hàn). Hình 1.12 Thí dụ sơ đồ bố trí kẹp chêm và đáy cứng Nhược điểm của gá lắp dùng chêm trong căn mép và hàn đính: - Một số chi tiết đồ gá cần hàn đính tạm thời vào vật hàn và sau đó phải loại bỏ đi. - Chủ yếu dùng các miếng chêm dễ bị thất lạc - Hiệu suất kẹp không cao Để khắc phục nhược điểm này, có thể sử dụng các đáy cứng dùng ren. Các tấm cằn căn mép và hàn đính được gắn các gu dông (bằng cách hàn cấy chốt, stud welded), sau đó lắp ghép ren trên đáy cứng, hình 1.13. Chú ý, nếu đáy cứng chỉ dùng để căn [...]... lắp ráp và căn mép 2 Sử dụng kích thủy lực ThucHanh VoTau.doc 13 Trong xưởng đóng tàu Kích thủy lực được sử dụng rộng rãi để kê, đặt, căn chỉnh vị trí tương đối của các bộ phận khác nhau của kết cấu vỏ tàu, phục vụ cho cơng tác gá lắp, cân chỉnh, hàn đính và hàn nối, v.v Sử dụng đúng cách và an tồn kích thủy lực góp phần làm tăng năng suất, chất lượng cơng việc lắp ráp và hàn, giảm thiểu những tổn thất... bị các đội thủy lực cỡ lớn phục vụ cho cơng tác cân chỉnh, lắp ráp các phân tổng đoạn cỡ lớn và hạ thủy tàu (hình 1.46) Pittong dịch chuyển theo phương thẳng đứng Pittong dịch chuyển theo phương dọc Pittong dịch chuyển theo phương ngang Hình 1.46 đội thủy lực có khả năng dịch chuyển 3 phương Hình 1.47 sử dụng đội thủy lực lắp ráp, cân chỉnh tàu ThucHanh VoTau.doc 22 1.4 Biến dạng do hàn 1 Một số khái... chất sắt từ lại với nhau Cơng dụng trong đóng tàu: căn thẳng hàng và giữ các tấm phẳng với nhau để ghép nối (hàn đính) 1.3 Sử dụng kích thủy lực 1 Thiết bị thủy lực Hình 1.19 Kích và xi lanh thủy lực Kích thủy lực (hình 1.19 trái và giữa): là thiết bị nâng thủy lực có một pit tơng tác động đơn hoặc tác động kép, được dùng để nâng tải Cơng dụng trong đóng tàu: để căn mép, cân chỉnh kết cấu, nâng và giữ... thân tàu có hình dạng rất phức tạp, có thể là dạng tấm phẳng, tấm cong một chiều, tấm cong 2 chiều, tấm cong 2 chiều về một phía, cong hai chiều về hai phía, thép hình thẳng, thép hình cong … Trong khi đó thép đóng tàu là thép tấm phẳng và thép hình thẳng Do đó đa số chi tiết kết cấu thân tàu đều phải xử lý uốn trước khi lắp ghép thành cụm chi tiết, phân đoạn, tổng đoạn hoặc lắp ráp trực tiếp lên tàu. .. ngắn Xi lanh thủy lực xách tay (hình 1.19 phải, portable hydraulic ram): là thiết bị thủy lực có một bình chứa dầu và một pit tơng tác động đơn hoặc tác động kép, dùng để nâng, đẩy và giữ các chi tiết với nhau Cơng dụng trong đóng tàu: để căn mép, nâng, căn thẳng hàng và giữ các bộ phận kết cấu và thiết bị cùng nhau Dùng khi cần các hành trình ngắn và dùng chung với các thiết bị khác để lắp ráp và căn... dụng thép phế liệu của nhà máy Hiện nay các nhà máy đóng tàu thường sử dụng mã răng lược để căn mép tấm và giữ mép tấm khơng bị biến trong q trình hàn Hình 1.16 mã răng lược tăng cứng cho mối ghép giáp mối khi hàn Hình 1.17 Căn mép tấm bằng cùm chữ U và vấu ThucHanh VoTau.doc 12 b) Các đồ gá dạng từ tính: Hình 1.18 Nam châm lắp ráp Nam châm lắp ráp (hình 1.18, fitting magnet): là một nam châm điện dùng... thực hiện trên các máy ép thủy lực, máy ép trục khuỷu, máy uốn tấm nhiều trục, máy uốn profin chun dùng và các máy uốn tự động vạn năng 1.5.1 Các phương pháp uốn tấm tơn bao vỏ tàu 1 Uốn tấm trên máy cán nhiều trục Hiện nay ở Việt Nam và cũng như trên thế giới, các nhà máy đóng tàu hiện đại đều được trang bị các loại máy móc hiện đại phục vụ cho q trình gia cơng kết cấu thân tàu Đối với máy cán nhiều... thiết bị thủy lực bằng cách xách các ống mềm lên (hình 1.44) An tồn trên hết: Hình 1.45 Nên nhớ – giữ an tồn khi dùng thiết bị thủy lực • Nâng nhẹ nhàng và thường xun kiểm tra ThucHanh VoTau.doc 21 • Tránh đứng phía trước đường tác động của lực • Hãy lường trước những vấn đề có thể xảy ra và tiến hành các biện pháp phòng ngừa chúng Hiện nay các nhà máy đóng tàu hiện đại có trang bị các đội thủy lực... thống nâng đồng bộ ở trong hệ thống kích thủy lực (tải B) SAI ĐÚNG TẢI A TẢI B ĐỒNG HỒ ĐO XI LANH BƠM CỤM ỐNG DẪN NÂNG ĐỒNG BỘ HOẶC CÁC VAN ĐIỀU KHIỂN ĐỂ NÂNG ĐỀU TẢI TRỌNG Hình 1.22 Điều khiển tốc độ nâng của hệ thống thủy lực nhiều xi lanh Chú ý: khi nâng hoặc tạo lực ép, bao giờ cũng phải dùng đồng hồ đo áp suất Lực: Lực (F) do xi lanh thủy lực tạo ra bằng áp suất thủy lực (P) nhân với diện tích hiệu... DỤNG Hình 1.23 Lực nâng, hành trình và diện tích hiệu dụng của xi lanh thủy lực - Thí dụ 1: Xi lanh thủy lực RC-1-6 có diện tích hiệu dụng = 2,24 in vng ( 1 in = 2,54 cm; 1 in vng = 6,4516 cm2) và hoạt động ở áp suất 8000 psi (1psi = 6,895 kPa) Lực do xi lanh này tạo ra bằng bao nhiêu kPa (1 kPa = 1000 N/mm2)? - Thí dụ 2: Để xi lanh thủy lực RC-106 có sức nâng 14.000 pound (1 pound = 4,448N), nó cần áp . THỰC HÀNH NGHỀ VỎ TÀU Thực hành nghề vỏ tàu Mô tả: Năng lực nghề này nhằm giới thiệu cho học viên những tập quán và kỹ thuật căn bản của nghề lắp ráp vỏ tàu (80 giờ). Mục. máy 7. Kỹ thuật lắp ráp các bộ phận khác của thân tàu 7.1. Lắp ráp hệ thống thông gió tự nhiên 7.2. Lắp ráp thiết bị tời neo 7.3. Thiết bị chằng buộc (Cột bích,…) 7.4. Lắp đặt cẩu nâng hạ. thiệu những tập quán và kỹ thuật căn bản của nghề lắp ráp vỏ tàu. Mục lục: 1. Căn mép mối ghép và hàn đính các thành phần kết cấu vỏ tàu thép 1.1. Tầm quan trọng của căn mép mối ghép