Thiết kế quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép

Mục tiêu nghiên cứu: Hiểu và lập được quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép.

Họ và tên sinh viên: Lê Tiến Quyên.

Lớp: 45 Tàu thuyền

Ngành: Đóng tàu

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN.

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Kết luận: ………

………

………

………

Nha Trang, ngày … tháng… năm 2007 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Lê Tiến Quyên.

Lớp: 45 Tàu thuyền

Ngành : Đóng tàu

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN.

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm phản biện: ………

Nha Trang, ngày ….tháng… năm 2007 CÁN BỘ PHẢN BIỆN ………

Nha Trang, ngày… tháng… Năm 2007

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

ĐIỂM CHUNG

Bằng số Bằng chữ

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP.

Họ và tên sinh viên: Lê Tiến Quyên

Lớp45 tàu thuyền

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép.Ngành: Đóng tàu

Cán bộ hướng dẫn: Thạc sĩ Huỳnh Văn Vũ.

1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

1 1 Đối tượng nghiên cứu: Tàu vỏ thép

1 2 Phạm quy nghiên cứu: Quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũitàu vỏ thép

1.3 Mục tiêu nghiên cứu: Hiểu và lập được quy trình công nghệ sửa chữa thay thế

kết cấu mũi tàu vỏ thép

2 Nội dung nghiên cứu.

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ.

1.1 Tổng quan về ngành công nghiệp đóng sửa tàu vỏ thép tại Việt Nam 1.2 Giới thiệu năng lực sửa chữa tàu tại công ty HYUNDAI VINASHIN

1.3 Giới hạn nội dung nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

1.3.2 Vấn đề cần nghiên cứu

1.3.3 Dự kiến kết quả đạt được

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA.

2.1 Các dạng hư hỏng thường gặp của tàu vỏ thép

2.2 Yêu cầu kinh tế - kỹ thuật đối với công tác sửa chữa tàu vỏ thép

2.2.1.Yêu cầu kinh tế

2.2.2.Yêu cầu kỹ thuật

2.3 Các cơ sở để lựa chọn phương án sửa chữa

2.3.1 các dạng phương án sửa chữa

2.3.2 Lựa chọn phương án

THẾ KẾT CẤU MŨI TÀU VỎ THÉP.

3.1 Giới thiệu chung về tàu sửa chữa

3.2.Quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép

3.2.1.Quy trình xác định vùng hư hỏng cần thay thế

3.2.2 Quy trình cắt bỏ vùng hư hỏng

3.2.3 Quy trình chế tạo chi tiết kết cấu cần thay thế

3.2.4 Quy trình lắp chi tiết kết cấu cần thay thế

3.2.5 Kiểm tra và nghiệm thu

CHƯƠNG 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ.

4.1 Kết quả

4.2 Ý kiến đề xuất

3 Kế hoạch và thời gian thực hiện.

Từ ngày 30/07/2007 đến ngày25/08/2007 : Hoàn thành nội dung chi tiết , tìm

tài liệu và nghiên cứu đề tài

Từ ngày27/08/2007 đến ngày 22/09/2007: Đi thực tế tại công ty HVS

Từ ngày 23/09/2007 đến ngày 10/11/2007 : Hoàn thành và nộp báo cáo

Nha Trang, ngày 10 – 08- 2007 Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện

Huỳnh Văn Vũ Lê Tiến Quyên

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 2

1.1 Tổng quan về ngành công nghiệp đóng sửa tàu vỏ thép tại Việt Nam 2

1.2 Giới thiệu năng lực sửa chữa tàu tại công ty HYUNDAI VINASHIN 4

1.3 Giới hạn nội dung nghiên cứu 7

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 7

1.3.2.Vấn đề cần nghiên cứu 7

1.3.3 Dự kiến kết quả đạt được 7

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA 8

2.1 Các dạng hư hỏng thường gặp của tàu vỏ thép 8

2.2 Yêu cầu kinh tế - kỹ thuật đối với công tác sửa chữa tàu vỏ thép 13

2.2.1.Yêu cầu kinh tế 13

2.2.2.Yêu cầu kỹ thuật 15

2.3 Các cơ sở để lựa chọn phương án sửa chữa 17

2.3.1 các dạng phương án sửa chữa 17

2.3.2 Lựa chọn phương án 17

2.4 Giới thiệu chung về quy trình công nghệ sửa chữa tàu vỏ thép 17

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA THAY THẾ KẾT CẤU MŨI TÀU VỎ THÉP 23

3.1 Giới thiệu chung về tàu sửa chữa 23

3.2.Quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép 25

3.2.1.Quy trình xác định vùng hư hỏng cần thay thế 25

3.2.2 Quy trình cắt bỏ vùng hư hỏng 36

3.2.3 Quy trình chế tạo chi tiết kết cấu cần thay thế 38

3.2.4 Quy trình lắp chi tiết kết cấu cần thay thế 55

3.2.5 Kiểm tra và nghiệm thu 57

CHƯƠNG 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ 62

4.1 Kết quả 62

4.2 Ý kiến đề xuất 62

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp đóng và sửa chữa tàu thuỷ là một ngành rất quan trọng đối vớicác quốc gia, nhất là đối với một quốc gia có đường bờ biển dài như nước ta Nó cótác động lớn đến sự phát triển kinh tế - xã hội , đặc biệt là kinh tế biển, đồng thờiphục vụ đắc lực cho sự nghiệp an ninh quốc phòng của tổ quốc

Trong các bộ phận kết cấu thân tàu thì khung giàn mũi thường xuyên phải làmviệc trong những điều kiện rất phức tạp và chịu sự va đập của sóng, gió, dòng chảy,

do đó nó là bộ phận cực kỳ quan trọng và thường xuyên bị hư hỏng nhất, ảnhhưởng rất lớn đến các tính năng hàng hải của con tàu

Được sự phân công của bộ môn, trong thời gian từ ngày 30/07 đến 10/11/2007,

em đã thực hiện đề tài tốt nghiệp nghiên cứu thiết kế quy trình công nghệ sửa chữathay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép, cụ thể ở đây là tàu hàng trọng tải 43500 tấn Nộidung gồm 4 chương sau:

- Chương 1: Đặt vấn đề: Giới thiệu sơ lược tổng quan về ngành công nghiệp đóngsửa tàu thủy Việt Nam, năng lực sửa chữa của công ty Huyndai Vinasin và nội dungcần nghiên cứu

- Chương 2: Cơ sở lựa chọn phương án sửa chữa

- Chương3: Thiết kế quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép

- Chương 4: Thảo luận kết quả

Mặc dù đã hết sức cố gắng và tham khảo rất nhiều tài liệu liên quan, đặc biệt là

sự hướng dẫn tận tình của thầy thạc sĩ Huỳnh Văn Vũ, nhưng do trình độ kiến thứccòn rất hạn chế lại chưa có kinh nghiệm thực tế nên phần đề tài này chắc chắn cònrất nhiều sai sót Kính mong được sự góp ý và bổ sung của các thầy trong bộ môn

để em có thể nắm vững kiến thức và hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao

Em xin chân thành cảm ơn bộ môn đóng tàu khoa kỹ thuật tàu thủy trường đạihọc Nha Trang, đặc biệt là thầy Huỳnh Văn Vũ đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ vàhướng dẫn tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp này

Nha Trang, ngày 26-10-2007.Sinh viên thực hiện

Lê Tiến Quyên

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ.

1.1.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐÓNG SỬA TÀU VỎ THÉP TẠI VIỆT NAM.

1.1.1.Giới thiệu chung.

Với đường bờ biển dài 3200 km và giá nhân công thấp, Việt Nam có một tiềmnăng lớn để phát triển ngành công nghiệp đóng sửa tàu thủy Việt Nam đã xây dựngtrên 60 nhà máy sửa chữa và đóng mới tàu thuỷ trực thuộc bộ quốc phòng, bộ thủysản và bộ giao thông vận tải Trong đó, bộ giao thông vận tải sở hữu số lượng lớnnhất, chiếm hơn 70% công suất tàu thuyền của toàn ngành Phần lớn sản phẩm trongnước là tàu hàng và tàu đánh bắt hải sản xa bờ Số lượng các tàu chở dầu loại nhỏ,tàu nạo vét và tàu chở khách cũng tăng lên Và nhiều loại tàu thuyền nhỏ trong nước

đã được xuất khẩu sang các nước láng giềng như Lào, Campuchia và Trung Quốc Cùng với sự hợp tác của các nhà đầu tư nước ngoài, ngành công nghiệp đóngsửa tàu vỏ thép tại Việt Nam đang phát triển mạnh Các nhà máy đóng tàu trongnước có khả năng đóng được tàu có trọng tải trên 50 nghìn tấn Đặc biệt là công tytàu biển Huyndai Vinashin- một liên doanh giữa nhà máy đóng tàu Huyndai-mipoHàn Quốc và công ty công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam Vinashin có khả năng sửachữa tàu thuyền có trọng tải 100 nghìn tấn, liên doanh hiện là nhà máy sửa chữa tàubiển lớn nhất Đông Nam Á

Tuy nhiên do cơ sở hạ tầng còn nghèo nàn và công nghệ thô sơ, ngành đóng sửatàu Việt Nam vẫn còn trong giai đoạn phát triển ban đầu Hiện nay, công cuộc cảicách kinh tế cùng với sự hội nhập khu vực và thế giới của Việt Nam đã đặt ra mộtthách thức to lớn đối với các nhà máy đóng sửa tàu trong nước, đòi hỏi toàn ngànhphải nâng cao cơ sở hạ tầng, năng lực, cải tiến công nghệ và khả năng cạnh tranh

1.1.2.Triển vọng về ngành công nghiệp đóng sửa tàu tại Việt Nam.

Năm 2005 đánh dấu sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp đóng sửa tàuViệt Nam trên tất cả các lĩnh vực: đóng mới, sữa chữa, vận tải, xây dựng, thươngmại và dịch vụ Hoạt động sản xuất kinh doanh của tổng công ty công nghiệp tàuthủy Việt Nam đạt mức tăng trưởng cao, giá trị tổng sản lượng đạt trên 11.000 tỉđồng Vinashin đang tiến hành đóng mới tàu 53.000 tấn, tàu 34000 tấn xuất khẩu

cho Nhật Bản, hoàn thành và bàn giao tàu hàng 15000 tấn, 3 tàu 12500 tấnchoVinalines, bàn giao 1 tàu 1.061TEU cho công ty vận tải biển đông… các cơ sởđóng tàu phía nam như công ty công nghiệp tàu thủy Sài Gòn đã đóng mới được tàuhàng 6500tấn Công ty đóng tàu và công nghiệp hàng hải Sài Gòn đã đóng mới xàlan 15000tấn… các đơn vị xây dựng trong Vinashin đã tự thiết kế và thi công thànhcông các công trình phục vụ đóng tàu như đà tàu 70000tấn, cầu tàu cho tàu50000tấn… hàng loạt thiết bị chuyên dùng như cần cẩu có sức nâng trên 150 tấn.Dây chuyền làm sạch được đầu tư đồng bộ Đây là bước phát triển đột phá nhằmchủ động trong công tác xây dựng hạ tầng của Vinashin.

Hiện nay, ngành công nghiệp đóng tàu đang có xu hướng chuyển dịch từ cácnước châu Âu sang châu Á, đây là cơ hội rất lớn cho ngành công nghiệp tàu thủy vàhàng hải nước ta phát triển Các chuyên gia, các chủ tàu nước ngoài đánh giá rất caonhững thành tựu mà công nghiệp tàu thủy đã đạt được trong những năm gần đây vàtiềm năng phát triển của ngành trong tương lai Trong năm năm gần đây chính phủ

đã đẩy mạnh đầu tư vào một gói thầu nhằm xây dựng và nâng cao hoạt động toànngành thông qua chương trình phát triển công nghiệp tàu thủy 2002-2010, chínhphủ cũng đã quyết định đưa đóng tàu trở thành 1 ngành xuất khẩu mũi nhọn Kếtquả tính tới năm 2003, ngành đóng tàu đạt doanh thu tiêu thụ trong nước là 251triệu USD và 71 triệu USD từ xuất khẩu và dự kiến tăng tổng doanh thu lên 5,11 tỉUSD vào năm 2010 Đóng tàu chuyên chở 14000 tấn, tàu hàng 6500 tấn và tàu chởdầu 100000 tấn

Dự báo số tàu thuyền tăng thêm trong giai đọan 2006-2010 và 2020

Chương trình phát triển ngành đóng tàu Việt Nam gồm 3 giai đoạn:

+Giai đoạn 2002-2005: nâng cấp và đổi mới công nghệ tại các nhà máy đóngtàu hiện tại: Hạ Long, Nam Triệu, Bến Kiền, Bạch Đằng, Phà Rừng, Sài Gòn để

nâng cao năng lực đóng mới và sửa chữa Các nhà máy đóng tàu trong tương lai sẽ

có khả năng đóng mới những loại tàu thuyền lớn Hình thành khu công nghiệp hỗtrợ trong liên doanh với các đối tác nước ngoài nhằm sản xuất thép tấm và lắp rápđộng cơ diêzen 6000 mã lực và các thiết bị hàng hải trên tàu

+Giai doạn 2006-2010: tiếp tục nâng cấp nhà máy đóng tàu Nam Triệu để tăngcường năng lực đóng mới và sửa chữa tàu congtenơ lên 50000 tấn Hình thành cácnhóm nhà máy đóng tàu ở Dung Quất ,Đồng Nai, Cà Mau, trong đó các xưởng đóngtàu ở Dung Quất sẽ sửa chữa và đóng mới tàu trọng tải tới 100000 tấn, Đồng Naiđóng mới tàu thuyền và tàu chở dầu 30000tấn

+Giai đoạn 2010-2020: dần dần di dời các nhà máy đóng tàu nằm trong thành phốHải Phòng, Sài Gòn, Đà Nẵng ra các khu công nghiệp ngoại ô thành phố

Ngoài kế hoạch xây dựng và cải tạo các khu công nghiệp đóng tàu trên toànquốc, ngành đóng tàu cũng đang xây dựng một chiến lược nhằm cải thiện chấtlượng đào tạo và các dịch vụ liên quan Chiến lược này ưu tiên:

-Xây dựng một trung tâm mô hình tàu thủy quốc gia để phục vụ mục đíchnghiên cứu

-Hiện đại hóa công tác thiết kế và hệ thống kiểm soát quản lý của ngành đóngtàu Việt Nam

-Cộng tác với các trường đại học trong và ngoài nước để hình thành một trungtâm đào tạo đội ngũ cán bộ và nhà nghiên cứu hàng hải để phục vụ công cuộc hiệnđại hóa ngành đóng tàu

1.2 GIỚI THIỆU NĂNG LỰC SỬA CHỮA TÀU TẠI CÔNG TY HYUNDAI VINASHIN.

1.2.1 Giới thiệu chung.

Công ty TNHH nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin - một liên doanh giữa tậpđoàn Hyundai Hàn Quốc và tổng công ty công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam thành lậpngày 30/09/1996 Hiện nay nhà máy hoạt đông trên các lĩnh vực sửa chữa hoán cảitàu biển và gia công kết cấu thép xa bờ HVS đang chuẩn bị cho kế hoạch đóng mớitàu biển trong thời gian tới Từ khi bắt đầu sản xuất kinh doanh năm 1999 đến nay,nhà máy đã sửa chữa hơn 500 chiếc tàu, hoán cải thành công nhiều con tàu và kết

cấu thép xa bờ HVS đang vươn lên trở thành nhà máy hàng đầu thế giới HVS với

4700 công nhân viên bao gồm 700 công nhân viên thầu phụ và70 chuyên gia kỹ sưHàn Quốc với trình độ kỹ thuật và kỹ năng quản lý cao vững bước tiến vào thế kỉmới với một tương lai tươi sáng Trên diện tích 130 ha mặt đất và 170ha mặt biển,với cơ sở hạ tầng hiện đại và trang thiết bị tiên tiến gồm 2 ụ khô: một ụ 400 nghìntấn, một ụ 80 nghìn tấn và cầu cảng dài 1400m với 7 cẩu bờ và 2 cẩu bánh xíchphục vụ Ngoài ra nhà máy còn có các cơ sở trang thiết bị khác như phân xưởng vỏ,sơn, máy, điện, xưởng sản xuất oxy, axe tylen, khí nén, trạm điện Nằm ở vị tríthuận lợi trên tuyến đường hàng hải giữa viễn đông và Đông Nam Á, HVS có điềukiện địa lý và thời tiết thuận Đặc biệt với đội ngũ lao động có tay nghề cao, nguồnvật tư thép tấm và đường ống dồi dào cùng mạng lưới thương mại mua bán vật tưlớn mạnh, HVS có thể phục vụ khách hàng với giá cạnh tranh

1.2.2 Sửa chữa tàu.

Với đội ngũ công nhân viên lành nghề được các tổ chức đăng kiểm quốc tế cấpchứng chỉ, HVS có thể sửa chữa nhiều loại tàu HVS có thể tiến hành nhiều loạicông việc thay thép với giá cả hợp lý và trong thời gian ngắn HVS đã sửa chữaphục hồi thành công các con tàu hỏng nặng về vỏ tàu do mắc cạn, va đập, cháy nổ.HVS có 1200 công nhân phòng vỏ tàu có tay nghề cao, được trang bị máy hàn CO2,máy hàn tự động, máy hàn hồ quang, máy cắt plasma, máy cắt CNC, có thể tiếnhành thay thế 2000 tấn thép 1 tháng HVS cố gắng đạt chất lượng cao trong việc sơn

vỏ ngoài, trong khoang chở hàng, két nước dằn, thùng chở hoá chất và các vị tríkhác Để đạt được chất lượng cao và giá cả cạnh tranh, HVS có 1200 công nhân sơnvới tay nghề cao và được trang bị các thiết bị hiệu quả và hiện đại như máy giảm độ

ẩm, máy hút chân không, máy lạnh…HVS có 2 trạm khí nén với công suất 40 nghìnCFM có thể phục vụ cho 200 vòi bắn cát cùng một lúc Đặc biệt lựa chọn HVS choviệc sửa chữa vệ sinh két cho tàu chở dầu khu vực viễn đông là một giải pháp cóhiệu quả và kinh tế nhất nhờ vị trí lí tưởng và giá cả cạnh tranh Với 800 công nhânmáy lành nghề, HVS thành thạo trong mọi lĩnh vực sửa chữa máy như đại tu, giacông cân chỉnh máy chính và bộ nạp khí, thay ống nồi hơi, sửa chữa bộ điều tốc, rúttrục chân vịt, sửa chữa chân vịt kể cả chân vịt bước HVS có thể sửa chữa cùng một

lúc 40 chi tiết mô tơ điện tại phân xưởng điện Với các trang thiết bị như phòng vệsinh thiết bị điện, phòng sấy khô, phòng thử nghiệm, 200 công nhân chuyên nghiệpHVS có thể tiến hành sửa chữa và kiểm tra thử nghiệm nhiều loại thiết bị điện tử kể

cả hệ thống điện tự động Nhằm hỗ trợ có hiệu quả cho các công việc chính 700công nhân hỗ trợ sản xuất luôn tiến hành mọi công việc hỗ trợ như vận chuyển, cẩu,bắt dàn giáo, vận hành ụ tàu, cung cấp khí nén, khí oxy, và axêtylen, xử lý rác thải

và bảo dưỡng máy móc HVS còn được biết đến khả năng sửa chữa đa dạng ngoàinhững tàu thông thường HVS còn có khả năng sửa chữa tàu chở khí thiên nhiên hoálỏng, tàu chở dầu khí hoá lỏng HVS tiến hành sửa chữa các hạng mục phức tạp vànhiều công trình ngoài khơi như các loại giàn sản xuất dầu nổi, kho chứa dầu nổi,kho chứa và sản xuất dầu nổi, giàn khoan…Đó là một trong những thế mạnh củaHVS

1.2.3 Hoán cải và thực hiện các dự án xa bờ.

Nằm ở vị trí thuận lợi và lý tưởng ở Đông Nam Á, HVS đang vươn lên trởthành một nhà máy hàng đầu chuyên hoán cải tàu biển và thực hiện các dự án xa bờ.Tháng 7/2003 tàu chở hàng HORIO 6 đã được hoán cải thành tàu hút cát tự bóc dỡlớn nhất thế giới Công việc hoán cải chính là lắp đặt 2 bơm hút có công suất 11500mét khối 1 giờ, có thể hoạt động ở độ sâu 65m , thiết bị hút và xử lý cát, hệ thống xảcát, hệ thống đẩy cát ngầm và thay mới 3300 tấn thép Cũng vào tháng 7/2003 HVS

đã hợp tác chế tạo và xử lý thành công công nghệ xử lý trung tâm Buragalia, tổngkhối lượng giàn công nghệ này là 9200 tấn gồm các trang thiết bị sản xuất đượcthiết kế với công suất 60 nghìn thùng dầu và 320 triệu fit khí mỗi ngày Chế tạothành công giàn khoan này là dấu mốc lịch sử đưa HVS trở lên nổi tiếng trong lĩnhvực chế tạo các kết cấu thép xa bờ HVS còn hoán cải nối dài 5 tàu chở ô tô củacông ty Wallenius Wilhelmsem - một công ty hàng đầu thế giới trong việc vậnchuyển xe cộ và hàng hoá Phần thân giữa của tàu được nối dài thêm 28,8m vớitrọng lượng 2300 tấn Sau khi nối dài tàu có thể chở thêm 1200 chiếc xe hơi

1.3 GIỚI HẠN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu.

Phần mũi tàu có vai trò rất quan trọng quyết định các tính năng hàng hải củacon tàu như tốc độ, sức cản, tính quay trở… kết cấu phần mũi tàu thường xuyênphải làm việc trong những điều kiện rất phức tạp, thường xuyên chịu tác dụng củacác tải trọng va đập, cho nên độ bền kết cấu phần mũi tàu có ảnh hưởng rất lớn đếncác tính năng kĩ thuật và tính an toàn của con tàu.

Do phải làm việc trong những điều kiện phức tạp như vậy nên kết cấu phần mũicũng thường xuyên xảy ra những hư hỏng mà không thể tránh khỏi Vì thế cần cómột quy trình sửa chữa hợp lý để có thể phục hồi hư hỏng của con tàu mà vẫn đảmbảo tính năng hàng hải, độ bền của nó

1.3.2 Vấn đề cần nghiên cứu.

Như đã nêu ở trên, việc sửa chữa kết cấu phần mũi rất khó khăn và phức tạp do

đó cần đi sâu nghiên cứu thiết kế quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũitàu vỏ thép sao cho đảm bảo được các yêu cầu kĩ thuật và kinh tế Cụ thể ở đây là đinghiên cứu thiết kế quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu chở hàng43500tấn tại nhà máy sửa chữa tàu biển Huyndai Vinasin

1.3.3.Dự kiến kết quả đạt được

Sau 3 tháng nghiên cứu đề tài này, kết hợp lý thuyết với thực tiễn, có tham khảocác tài liệu kĩ thuật có liên quan, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướngdẫn thạc sĩ Huỳnh Văn Vũ và các kỹ sư tại công ty Hyundai Vinashin, em sẽ lậpđược quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép tối ưu nhất

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

SỬA CHỮA.

2.1 CÁC DẠNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA TÀU VỎ THÉP.

Thân tàu bị hư hỏng do rất nhiều nguyên nhân và biểu hiện dưới nhiều dạngkhác nhau Các dạng hư hỏng phổ biến nhất thường là: Rạn nứt, tai nạn trên biển, ănmòn, sinh vật biển

2.1.1 Rạn nứt.

Các loại rạn nứt thường phân ra ba nhóm chính:

- Rạn nứt toàn phần, tức là trường hợp khi thân tàu bị vết nứt chạy suốt mộtmặt cắt;

- Rạn nứt từng phần, khi tất cả các chi tiết kết cấu trong một khu vực nhất định

bị nứt, nhưng vết nứt không lan tiếp;

- Rạn nứt cục bộ, khi vết nứt xảy ra tại một vị trí trên một chi tiết kết cấu

Hình 2.1: Rạn nứt cục bộ đường sườn chính của tàu.

Các loại rạn nứt trên thường xảy ra bởi các nguyên nhân chính sau:

+ Kết cấu chi tiết không đúng quy cách gây ứng suất tập trung vượt quá giớihạn bền của vật liệu;

+ Nguyên nhân vật liệu không đúng chất lượng yêu cầu;

+ Chất lượng gia công, lắp ráp các chi tiết không tốt, ví dụ: hàn không đúng quitrình gây ứng suất bên trong lớn, không đồng đều, hoặc các mối hàn ngậm xỉ, rỗ trỡthành nơi xuất phát những vết nứt, hoặc lắp ghép gượng ép những chi tiết khôngđúng kích thước…;

+ Điều kiện làm việc biến động của thân tàu làm giảm sức bền mỏi của thântàu;

+ Hao mòn kết cấu thân tàu trong quá trình sử dụng do hiện tượng han gỉ, xóimòn… cũng làm tăng khả năng rạn nứt thân tàu;

+ Đối với các tàu hoạt động ở xứ lạnh sự thay đổi nhiệt độ giữa ngày và đêmnhất là sự khác biệt nhiệt độ giữa không khí và nước cũng có thể là nguyên nhân rạnnứt tàu;

+ Việc bóc xếp hàng hoá không đúng qui cách làm tăng ứng suất bên trong thântàu dẫn đến hiện tượng rạn nứt

Vùng tập trung của các hiện tượng rạn nứt nói trên của các loại tàu hầu như gầntương tự, chỉ khác nhau về mật độ tập trung Theo con số thống kê của Del NoskeVeritas hiện tượng rạn nứt đối với các tàu dầu thường tập trung ở bụng tàu, sau đếnphần mũi và lái Trên boong tàu chở dầu hiện tượng rạn nứt xảy ra với mật độ ít hơn

so với thân tàu Đối với tàu chở hàng thì hiện tượng rạn nứt ở phần thân tàu cũngtập trung ở phần bụng, mũi và lái nhưng mật độ ít hơn so với tàu dầu, còn trênboong tàu mật độ rạn nứt ở tàu hàng khô lại nhiều hơn so với tàu dầu

Điều đó cho thấy rằng ứng suất lớn thường xảy ra ở phần giữa thân tàu, một phần

do mômen uốn chung, phần khác do ứng suất cục bộ trong kết cấu Ở phần mũi hưhỏng do sóng va đập còn phần lái do chấn động chân vịt

2.1.2 Tai nạn trên biển.

Trong thời gian vận hành các loại tàu thuyền thường gặp các dạng tai nạn trênbiển sau đây:

- Đâm va giữa các tàu hoặc tàu đâm va vào bờ cảng gây hư hỏng thân tàu

- Va đập của sóng làm hư hại phần mũi, sóng lớn đập lên boong có thể làm hưhại thiết bị trên boong, các kết cấu thượng tầng…Nhiều trường hợp tàu không đủbền sóng lớn đã làm gãy và gây đắm tàu.

- Mắc cạn: hiện tượng này thường xảy ra nhất đối với những tàu hoạt động ởvùng nước cạn, mắc cạn gây hư hại chủ yếu ở vùng đáy tàu

- Vấp đá ngầm : hư hại chủ yếu ở đáy tàu

- Vấp phải băng, chướng ngại nổi làm hư hại mũi và chân vịt

Nguyên nhân chủ yếu của những vụ tai nạn đó là :

+ Điều kiện thời tiết xấu (sương mù, bão tố…) làm mất khả năng nhận biếtchướng ngại của người lái tàu, làm mất khả năng điều khiển tàu, sóng gió lớn cũnggây hư hại tàu

+ Tàu mất tính ăn lái, mất khả năng điều khiển Nguyên nhân chính cũng có thể

do máy móc điều khiển bị hư hại, động cơ chính bị hỏng, thiết bị điều khiển tàu khilâm nại không chạy, người điều khiển tàu kém, không thông hiểu giữa thuyền viên

và nhân viên cảng hoặc nhân viên tàu kéo khi ra vào cảng…

+ Không thông hiểu luồng lạch và vùng hoạt động của tàu

2.1.3 Cháy và nổ.

Các vụ cháy nổ thường xảy ra nhất khi tàu đang bốc xếp hàng hoá ở cảng, tiếp

đó là khi sửa chữa trong xưởng

Phạm vi thiệt hại do cháy gây ra phụ thuộc vào:

Nguyên nhân chủ yếu của các vụ cháy nổ là:

+ Hàng hóa có khả năng tự bốc cháy hoặc dễ bắt lửa ví dụ: bột cá, bông, hàngngủ cốc, nguyên liệu cháy (xăng, dầu, hơi đốt);

+ Thiếu thận trọng trong khi bốc xếp hàng hoá và nhất là thau rửa khoang chứahàng trên tàu dầu;

+ Vệ sinh buồng máy không tốt, dầu mỡ lan trên buồng máy tạo khả năng dễbắt lửa

2.1.4 Ăn mòn.

Hiện tượng hư hỏng kim loại do ăn mòn gây ra là hiện tượng phổ biến nhấttrong tất cả các kết cấu kim loại đặc biệt là tàu thuỷ Nó hạn chế tuổi thọ của thântàu, giảm hiệu quả kinh tế khi sử dụng và đôi khi còn là nguyên nhân của những vụtai nạn lớn của tàu trên biển

Dựa vào cơ cấu của quá trình ăn mòn, người ta phân ra làm hai loại ăn mònchính:

+ Ă mòn hoá học, trong đó hiện tượng ăn mòn xảy ra do những phản ứng hoáhọc oxit kim loại;

+ Ă mòn điện hoá, trong đó ăn mòn xảy ra dưới tác dụng của môi trường chấtđiện phân (dung dịch muối, kiềm hoặc axit)

Về mặt đặc tính hủy hoại của hiện tượng ăn mòn, ta có thể phân biệt :

Hình 2.2: Các dạng ăn mòn.

a) Ăn mòn đều; b) Ăn mòn không đều;

c) Ăn mòn một thành phần hợp kim; d) Ăn mòn loang;

e) Ăn mòn lỗ chỗ; f) Ăn mòn điểm; g) Ăn mòn giữa các tinh thể;

h) Ăn mòn xuyên tinh thể; i) Ăn mòn dưới bề mặt

- Ăn mòn toàn phần, tức là toàn bộ bề mặt bị han gỉ;

- Ăn mòn cục bộ, han gỉ chỉ tập trung ở một vị trí nhất định trên chi tiết kết cấu.Loại ăn mòn cục bộ còn được phân ra các loại sau:

+ Ăn mòn lỗ chỗ, loại ăn mòn này không rộng nhưng sâu lỗ chỗ ở một vàiđiểm;

+ Ăn mòn điểm, loại này xảy ra trên một bề mặt rất nhỏ (phạm vi bán kính từ0,2 đến 1,0mm) nhưng vết gỉ ăn sâu có khi đục thủng cả kết cấu;

+ Ăn mòn giữa các tinh thể gây huỷ hoại tế vi tăng độ giòn của kim loại;

+ Ăn mòn xuyên tinh thể, hiện tượng này thường kết hợp với sự rạn nứt tế vicủa kim loại;

+ Ăn mòn một thành phần hợp kim;

+ Ăn mòn dưới bề mặt, loại ăn mòn này xuất phát từ bề mặt nhưng phát triểnchính ở dưới bề mặt Loại này thường xảy ra đối với kim loại có thành phần hoá họcphân bố không đồng đều hoặc khi cán bị tách lớp

Sự ăn mòn của kim loại trong nước biển phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khácnhau như nồng độ, chiều sâu ngâm, chất lượng thép và các vi sinh vật thực vật bámtrên thân tàu…

Trong kết cấu tàu thủy ăn mòn đồng đều trên bề mặt không đáng lo ngại bằnghiện tượng ăn mòn lỗ chỗ vì loại này có thể ăn sâu tới 5mm làm giảm nghiêm trọngsức bền vỏ tàu

2.1.5 Sinh vật biển.

Một trong những nguyên chính làm tàu giảm tốc độ là trên bề mặt thân tàungâm dưới nước bám một số sinh vật biển bao gồm các loại hầu, hà, rong, rêu, sinhsống trong nước mặn Ngoài việc làm tăng sức cản thân tàu, hầu, rong, rêu biển cònlàm tăng độ ăn mòn thông qua:

+ Việc tăng khả năng thẩm thấu oxy tới những phần không bị hầu, hà bám, do

đó gây tập trung han gỉ tại nơi đó;

+ Thay đổi thành phần hoá học của nước biển bao quanh vỏ tàu bởi khí thải củađộng thực vật hoặc xác sinh vật chết;

+ Huỷ hoại lớp bảo vệ thân tàu

Số lượng và độ lớn của các lớp hầu, hà, rong, rêu bám trên thân tàu tùy thuộctrước tiên vào lớp sơn chống hầu, hà và phụ thuộc vào điều kiện của từng luồnglạch.

2.2.YÊU CẦU KINH TẾ-KỸ THUẬT ĐỐI VỚI CÔNG TÁC SỬA CHỮA TÀU VỎ THÉP.

2.2.1.Yêu cầu kinh tế.

1 Thời gian thi công ngắn nhất nhưng vẫn đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật quy định.

Để đảm bảo yêu cầu này đòi hỏi công tác chuẩn bị công nghệ phải rất chu đáo.Việc bố trí mặt bằng nhà máy phải rất hợp lý, công tác quản lý lao động phải cóhiệu quả Công tác chuẩn bị công nghệ cho quá trình sản xuất là việc xác định đúngđắn các mối liên hệ tương quan và việc sử dụng giờ công, nguyên vật liệu chính vàphụ, các máy móc, trang thiết bị công nghệ và năng lượng ở mọi dạng nhằm mụcđích tạo được sản phẩm có giá thành rẽ, chất lượng cao Việc bố trí mặt bằng nhàmáy có ảnh hưởng lớn đến thời gian thi công toàn bộ con tàu nói chung và phần mũinói riêng Các yếu tố cần phải chú ý khi bố trí mặt bằng nhà máy là: Khu nước,đường bờ, địa chất, nguồn cung cấp nguyên vật liệu, giao thông thuận tiện, nguồnnhân lực Ngoài ra thì mối liên hệ giữa các bộ phận trong nhà máy phải hợp lý vàchính xác Để giải quyết yêu cầu này cần phải lưu ý đến các điểm sau:

- Chia toàn bộ địa phận xưởng sửa chữa tàu ra thành các vùng khác nhau

- Vị trí các phân xưởng, nhà cửa hoặc thiết bị phải đáp ứng các yêu cầu của quátrình công nghệ

- Các phân xưởng phụ, kho tàng thiết bị cung cấp năng lượng phải được bố trígần những phân xưởng sản xuất mà chúng phục vụ

- Khoảng cách giữa các nhà xưởng phải đảm bảo các yêu cầu phòng cháy chữacháy, vệ sinh

- Đường di chuyển nguyên vật liệu phải ngắn nhất và thẳng nhất

- Giao thông phải thuận tiện và không được cắt ngang đường di chuyển nguyên

2 Chi phí sản suất.

Quy trình công nghệ đặt ra phải có tính khả thi, phù hợp với năng lực và trangthiết bị hiện có của nhà máy, chi phí sản xuất bao gồm: Chi phí để mua nguyên vậtliệu, năng lựợng, giá nhân công, các chi phí vận chuyển, chi phí điều tra thịtrường…

Trong nhà máy sửa chữa tàu thủy thì công trình thủy công chiếm tỉ trọng lớnnhất, do đó cần phải đặc biệt lưu ý đến các công trình thủy công Tùy thuộc vào loạicông trình thủy công mà phương pháp tổ chức công nghệ sẽ thay đổi theo, kéo theo

sự thay đổi khối lượng công việc và chu trình sửa chữa, ảnh hưởng trực tiếp đến chiphí chung và riêng của các phân xưởng cho một con tàu Các chi phí này bao gồm:-Lượng vật tư và bán thành phẩm

- Lượng nhân công trực tiếp sản xuất

- Chi phí chung toàn nhà máy

- Chi phí cho các phân xưởng

3 Năng suất lao động cao.

Để có năng suất lao động cao thì quá trình chuẩn bị công nghệ phải hết sức chuđáo Ở đây, ta áp dụng loại hình sản xuất hàng loạt Ngoài các yêu cầu cơ sở vậtchất và kĩ thuật hiện đại đòi hỏi người lao động và người quản lý sản suất phải cótrình độ và ý thức tổ chức kỉ luật cao :

- Kỹ năng tổ chức: là khả năng làm việc của con người và phương tiện, nắm bắtđược thông tin nhanh chóng và chính xác để đưa ra quyết định điều phối, sử dụng,liên kết, cô lập con người trong hệ thống tổ chức, họ phải có tri thức tâm lý và xã

hội nhất định, biết sáng tạo và không bao giờ chịu bó tay trước mọi trở ngại, biết tậphợp và sử dụng nhân tài, đồng thời họ cũng phải có một nền tảng đạo đức nhất định;

- Kỹ năng nghiệp vụ: Hiểu biết về nghiệp vụ chuyên môn của hệ thống;

- Kỹ năng tư duy: Đây là kỹ năng cơ bản của người quản lý lao động, phải biếtphối hợp tất cả nguồn năng lực trong nhà máy để đảm bảo năng suất lao động cao

4 Giá thành sản phẩm là thấp nhất.

Vấn đề giá thành sản phẩm có liên hệ chặt chẽ với các yêu cầu trên, để có giáthành sản phẩm hạ, tất nhiên là vốn đầu tư phải thấp và năng suất lao động cao,giảm chi phí vật tư, bảo đảm cho việc tiết kiệm lao động sống vì nó giảm bớt nhucầu về sức lao động cần cho việc bốc dỡ, vận chuyển, bảo quản vật tư đang sử dụng,giảm thời gian gia công chúng, do đó giảm giá thành Việc tiết kiệm vật tư đượcthực hiện bằng cách:

- Áp dụng kĩ thuật mới và quy trình công nghệ tiên tiến

- Cải tiến kết cấu sản phẩm, giảm trọng lượng

- Nâng cao chất lượng sản phẩm

- Sử dụng vật tư nhiều lần, giảm tổn thất phế liệu, tận dụng phế liệu

3 Tính khả thi.

Quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu thủy phải có tính khả thi

và phù hợp với điều kiện, trình độ, năng lực hiện có của nhà máy và người lao động.Đảm bảo thi công nhanh chóng và chính xác trong mọi điều kiện

4 Tính an toàn.

Đảm bảo các quy tắc an toàn lao động và bảo vệ môi trường Nhất là các quytắc an toàn khi sử dụng điện, phòng cháy chữa cháy, đảm bảo sức khỏe cho ngườilao động

5 Khả năng tập trung cường độ và cải tạo các công trình phục vụ cho quá trình lắp đặt mũi tàu thủy.

Khả năng cải tạo phải được xem xét trước khi thiết kế Các triền đà hay ụ nơilắp ráp phải là một tổ hợp hoàn chỉnh, phải có tính cơ động và phù hợp với các bộphận khác và các phương tiện trong nhà máy Triền dùng để lắp đặt có thể tăngcường sự làm việc của nó trên cơ sở sử dụng đầy đủ hơn khả năng chịu tải của các

bộ phận công trình khi thao tác với các tàu nặng có tải trọng phân bố tương đối đều

6 Độ tin cậy, tuổi thọ và tính bền vững.

Các bộ phận phải được liên kết chặt chẽ với nhau, nếu một bộ phận bị loại thìtoàn bộ bộ máy sẽ không có khả năng làm việc bình thường Độ tin cậy được đảmbảo bởi chất lượng gia công từng chi tiết, sự lắp ráp các chi tiết kết cấu Những bộphận quan trọng nhất là những bộ phận trực tiếp tham gia làm việc sau đó là tổ hợpcủa chúng Các máy nâng và triền có các thiết bị nâng chuyển phức tạp đòi hỏi phảithường xuyên bảo dưỡng và sửa chữa Chất lượng thép được dùng phải đảm bảo đủtiêu chuẩn theo qui định

7 Thi công nhanh và cơ giới hóa cao.

Việc cơ giới hóa phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố

- Cơ sở vật chất và các trang thiết bị kĩ thuật của nhà máy phải hiện đại

- Việc bố trí mặt bằng trong nhà máy sửa chữa tàu

- Trình độ tay nghề của người lao động

- Mối liên hệ giữa các bộ phận sản xuất trong nhà máy

2.3 CÁC CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA.

2.3.1 Các dạng phương án sửa chữa.

Dựa vào mức độ hư hỏng của con tàu và khả năng sửa chữa của nhà máy màngười ta có các dạng phương án sửa chữa sau:

+ Sửa chữa rời rạc: tức là các chi tiết kết cấu bị hư hại ở những vị trí khác nhaucủa con tàu thì chúng ta tiến hành sửa chữa thay thế những phần bị hư hỏng củatừng chi tiết một cách trực tiếp

+ Sửa chữa khối: tức là các chi tiết kết cấu bị hư hỏng tập trung tại một vùngliên tục của con tàu thì chúng ta tiến hành sửa chữa thay thế cụm chi tiết kết cấu đócùng một lúc bằng cách ghép chúng lại với nhau thành phân đoạn hay tổng đoạn(còn gọi là khối) Phương án này đòi hỏi nhà máy phải có các trang thiết bị nâng hạvận chuyển có thể di chuyển được khối này từ vị trí này đến vị trí khác

+ Sửa chữa kết hợp: tức là kết hợp hai phương án sửa chữa trên Phần hư hỏngcon tàu được sẽ được sửa chữa thay thế đối với các kết cấu gần nhau đều bị hỏngbằng cách đóng phân đoạn, tổng đoạn thay thế cho phần hư hỏng đó, đồng thời sửachữa thay thế rời rạc cho các kết cấu khác bị hư hỏng không liên tục hoặc khó đóngphân đoạn, tổng đoạn thay thế

2.3.2.Lựa chọn phương án.

Căn cứ vào dạng hư hỏng của con tàu, yêu cầu của chủ tàu mà ta lựa chọn mộttrong số các phương án sửa chữa trên Phương án lựa chọn phải đảm bảo các yêucầu kinh tế-kỹ thuật, thoả mãn nhu cầu của khách hàng

2.4 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA TÀU

VỎ THÉP.

2.4.1 Tổ chức công nghệ sửa chữa.

Trên cơ sở những dạng hư hỏng của tàu vỏ thép mà chúng ta có những côngviệc sửa chữa khác nhau Các loại sửa chữa tuân theo qui phạm phân cấp gọi là sửachữa định kỳ, mục đích của công việc sửa chữa định kỳ là đảm bảo cấp của con tàutheo đúng cấp đã được đóng.Trong công việc sửa chữa định kỳ này người ta phânra:

- Sửa chữa nhỏ: Sau mỗi chuyến đi biển về:

- Sửa chữa trung bình: hàng năm ;

- Sửa chữa lớn : bốn năm một lận

Ngoài các công việc sửa chữa định kỳ trong các nhà máy sửa chữa tàu thườnggặp một số công việc sửa chữa khác nhau:

- Sửa chữa tai nạn đối với những con tàu gặp nạn trên biển kéo về;

- Hoán cải nhằm cải tiến một số bộ phận hoặc thay đổi công dụng con tàu;

- Sửa chữa khôi phục chỉ tiến hành đối với những con tàu bị cháy hoặc chìm;

- Sửa chữa bảo hành đối với những con tàu trong diện bảo hành

Trước khi đưa một con tàu vào sửa chữa , công tác chuẩn bị phải làm hết sứccẩn thận và chu đáo cả về phía chủ tàu và xưởng sửa chữa

Về phía chủ tàu phải có một người hoặc một hội đồng phụ trách theo dõi vàchịu hoàn toàn trách nhiệm về việc sửa chữa tàu Lên bảng hạng mục sửa chữa càngsớm, càng chi tiết càng tốt

Về phía nhà máy khi nhận bất cứ một con tàu nào vào sửa chữa cũng phải cânđối tất cả mọi công việc trong nhà máy với khả năng về người, máy móc, nguyênvật liệu của nhà máy Nhà máy phải cố gắng tối đa để kiểm tra tàu và lên hạng mụccần sửa chữa để xác định tiến độ, giá trị, khối lượng cho hợp đồng sửa chữa

Trong quá trình sửa chữa công tác kiểm tra phải được tiến hành thường xuyên,nhất là đối với các bộ phận chi tiết đã được sửa chữa xong Việc kiểm tra đó, vềphía chủ tàu, do nhân viên trong hội đồng giám định sửa chữa hoặc có thể do cơquan đăng kiểm được uỷ quyền thực hiện; về phía xưởng, được tiến hành bởi bộphận kiểm tra chất lượng của nhà máy Đối với những bộ phận, chi tiết, thiết bị cầnthiết phân cấp theo qui phạm nhất thiết khi nghiệm thu phải có mặt cơ quan đăngkiểm

Công tác nghiệm thu toàn bộ sau khi sửa chữa xong được tiến hành theo mộtchương trình đã thống nhất giữa chủ tàu, nhà máy sửa chữa và cơ quan đăng kiểm.Mọi khuyết tật phát hiện trong quá trình nghiệm thu phải sửa chữa ngay Mỗilần nghiệm thu phải lập đầy đủ biên bản với chữ ký của các bên hữu quan

2.4.2.Chuẩn bị vị trí công tác.

Trước khi đưa tàu vào vị trí sửa chữa, tùy thuộc vào mức độ và phạm vi sửachữa mà dọn dẹp các trang thiết bị máy móc hoặc cho thuyền viên đi phép Tàu đưavào sửa chữa chỉ giữ lại rất ít nhiên liệu, dầu mỡ nếu có thể chỉ nên giữ tại một hầmchứa, các hầm khác phải đánh sạch, giải phóng hơi cháy và độc hại

Trong trường hợp sửa chữa phần ngâm nước của thân tàu hoặc thay thế một sốchi tiết kết cấu lớn, nhất thiết phải đưa tàu lên ụ Sau khi đã đưa tàu vào vị trí sửachữa, để phục vụ cho việc xem xét kỹ lưỡng các khuyết tật cũng như việc sửa chữasau này, hệ thống giàn giáo và lối đi lại, vận chuyển phải đảm bảo đầy đủ an toàn vàtiếp cận tới vị trí sửa chữa

Trước khi tiến hành thay thế hoặc sửa chữa một chi tiết kết cấu thân tàu cần dichuyển tất cả các thiết bị có thể hư hại hoặc gây hỏa hoạn tại vị trí xung quanh.Nếukhông di chuyển được thì nhất thiết phải có biện pháp bảo hiểm chắc chắn

Nơi làm việc và tất cả lối đi lại phải đầy đủ ánh sáng phù hợp với công việc tiếnhành Có thể sử dụng hệ thống chiếu sáng ở ngay trên tàu hoặc kéo cáp từ bến lên.Các vị trí xa, trong các hầm phải bố trí các đèn có thể di động được và phải đảm bảoyêu cầu an toàn lao động

Các vị trí làm việc phải được cung cấp đầy đủ dưỡng khí Ở những nơi khôngthể đưa đường ống thông hơi tới thì phải sử dụng bình dưỡng khí đặc biệt là đối vớicông tác hàn, cắt hoặc đốt nóng các kết cấu

Tại vị trí hàn phải có tấm che chắn để tránh tai nạn cho các công nhân khác làmviệc gần đó Khi hàn, cắt hơi hoặc đốt nóng phải lưu ý trước tiên tới các vật liệu cóthể gây hỏa hoạn Nếu thấy ở những nơi có hơi cháy, vật liệu cháy lập tức dọn dẹphoặc bảo hiểm che chắn

2.4.3.Đưa tàu vào ụ, lên triền.

Trước khi đưa tàu vào ụ, thuyền trưởng có trách nhiệm thông báo cho xưởng tất cảcác số liệu về kích thước chủ yếu của thân tàu: chiều dài L, chiều rộng B, mớn nước

T, chiều cao toàn bộ, lượng chiếm nước; về một số đặc điểm của đáy tàu; về vị trícủa các kết cấu nhô khỏi thân tàu Đồng thời phải cung cấp cho xưởng bản vẽ cắtdọc, cắt ngang chính giữa thân tàu Ngoài ra phải cung cấp cả những số liệu phân

tích kiểm nghiệm thành phần khí tại các hầm không thông khí và cho phép tiếnhành các công tác hàn, cắt hơi phù hợp với qui định an toàn lao động của nhà máy Nhà máy sửa chữa tàu trước khi cho tàu vào ụ có trách nhiệm chuẩn bị đầy đủcác căn kê có thể tiến hành công tác sửa chữa một cách thuận tiện, an toàn.

2.4.4 Phân loại các chi tiết để sửa chữa.

Dựa vào mức độ hư hại của chi tiết người ta phân ra loại chi tiết cần phải thaythế và loại chi tiết có thể sửa chữa được

Để xác định khuyết tật của kết cấu ta có thể sử dụng các phương pháp sau :

- Đối với khuyết tật suốt: dùng phương pháp thẩm thấu, thử khí, thử kín nước

- Đối với khuyết tật bề mặt : dùng phương pháp thẩm thấu, mắt thường

- Đối với khuyết tật bên trong: dùng phương pháp siêu âm, điện từ, phóng xạ

2.4.5 Xử lý các vết nứt.

Người ta chia các vết nứt làm hai nhóm chính:

- Nhóm A: khi vết nứt chạy ra tận mép tự do:

- Nhóm B: vết nứt nằm bên trong, không chạy ra mép tự do

Việc xử lý vết nứt được bắt đầu trước hết từ chỗ xác định chính xác nguyênnhân gây ra rạn nứt nếu không sau khi sửa chữa lại xuất hiện

Trong nhiều trường hợp nguyên nhân gây nứt chính là do chi tiết kết cấu khôngđúng gây ứng suất tập trung cho nên nhiều khi chỉ cần thay đổi kết cấu chút ít có thểloại trừ hoàn toàn hiện tượng rạn nứt

Tuỳ thuộc vào chiều dài và nhóm rạn nứt mà có công nghệ hàn xử lý vết nứtcho phù hợp

2.4.6.Thay thế sửa chữa kết cấu bị hư hại.

1.Thay thế tôn vỏ.

Công tác thay thế tôn vỏ chỉ tiến hành sau khi xác định rõ phạm vi hư hại, cáckết cấu cần thay thế và sau khi tiến hành các biện pháp phòng ngừa hoả hoạn vàtránh tổn hại cho các trang thiết bị ở vùng xung quanh nơi công tác

Việc thay thế tôn vỏ bắt đầu từ việc tháo rỡ các tấm hư hại khỏi thân tàu Côngviệc tháo rỡ được tiến hành theo trình tự sau :

- Đánh sạch sơn, han gỉ theo mối hàn cũ trên một dải rộng khoảng 250mm(phân bố hai phía của mối hàn);

- Dũi các mối hàn giữa kết cấu khung xương với tấm cần thay, đồng thời dũi

cả các mối hàn dọc ngang trên các tấm kế cận một khoảng cách mép tấm phải thay

Sau khi tháo dỡ xong tấm hỏng ta tiến hành :

- Sửa lại mép cắt trên các tấm còn lại để hàn ;

- Lập dưỡng mẫu ;

- Lắp đặt tấm mới lên thân tàu: Công tác lắp đặt tấm mới ta tiến hành theo trình

tự sau:

+ Hàn các tấm dẫn hướng phục vụ cho việc lắp đặt tấm mới

+ Chuyển tấm mới thay tới vị trí lắp đặt bằng cẩu và thiết bị kẹp;

+ Rà hai mép đã được gia công hoàn chỉnh trên tấm mới với các mép tương ứngtrên thân tàu;

2 Thay thế đường sườn bị hư hỏng.

Trong trường hợp cả đường sườn bị hư hỏng, nếu vị trí bị hư hại kéo trên mộtchiều dài lớn thì nên thay cả đường sườn, còn nếu hư hỏng ít thì có thể thay từngđoạn

3 Thay thế kết cấu hư hỏng bằng phương pháp phân đoạn.

Khi cả vỏ và đường sườn bị hư hại người ta dùng phương pháp thay phân đoạn.Phương pháp này bảo đảm nâng cao chất lượng và giảm thời gian sửa chữa vì phânđoạn mới được gia công một cách thuận tiện trong phân xưởng vỏ Phải lưu ý tínhtoán trọng lượng của phân đoạn để phù hợp với thiết bị nâng hạ tại nhà máy

Trong phương pháp thay thế phân đoạn; cả phân đoạn mới được gia công hoànchỉnh trong phân xưởng vỏ, sau đó được lắp đặt và hàn trên tàu

4 Thay thế khung xương đáy và ky.

Công việc sửa chữa thay thế bắt đầu từ việc xác định phạm vi hư hỏng, sau đóxác định đường cắt Đường cắt phải nằm khỏi phạm vi hư hỏng ít nhất là 20 đến40mm Khi cắt các kết cấu phải lưu ý không phạm vào những chi tiết kết cấu khôngphải thay

Sau khi cắt bỏ kết cấu hỏng, ta tiến hành làm dưỡng mẫu Vật liệu làm dưỡngthường là gỗ

Trình tự lắp ráp các chi tiết kết cấu đáy như sau :

- Lắp đặt ky mới;

- Lắp đặt tôn vỏ đáy ngoài ;

- Lắp đặt khung xương đáy;

- Lắp đặt tôn đáy trong

Sau khi lắp đặt toàn bộ các chi tiết và kiểm tra độ chính xác của công tác lắpráp ta mới tiến hành hàn

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA THAY THẾ KẾT CẤU MŨI

TÀU VỎ THÉP.

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU SỬA CHỮA.

Ta sẽ tiến hành nghiên cứu thiết lập quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kếtcấu mũi cho tàu chở hàng trọng tải 43500 DWT với các thông số cơ bản sau:

- Chiều dài toàn bộ 185,9m

- Chiều dài hai trụ 177m

- Chiều rộng 30,4m

- Chiều cao đến boong chính 16,2m

- Trọng tải tối đa 43500 T

Hình3.1 : Hình tàu sửa chữa.

Toàn bộ phần thân tàu, kể cả máy móc và trang thiết bị được lắp đặt thỏa mãncấp hoạt động không hạn chế theo quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép của

Na uy, dưới sự giám sát của đăng kiểm DNV

Trong quá trình hoạt động , tàu đã va phải đá ngầm làm cho kết cấu đáy tàu bị

hư hỏng Ở đây chỉ quan tâm đến khu vực hư hỏng ở mũi tàu Phần mũi tàu bắt đầu

từ sườn 210 đến mũi, khoảng cách sườn là 3600mm và trong đó gồm nhiều sườnphụ

Để có thể sửa chữa phần hư hỏng của con tàu, cần có một quy trình công nghệsửa chữa hợp lý vừa đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của con tàu như ban đầu đồngthời phải thoả mãn nhu cầu chủ tàu

Việc sửa chữa kết cấu mũi tàu bị hư hỏng bao gồm các công việc chính sauđây :

- Xác định vùng hư hỏng ;

- Chế tạo chi tiết cần thay thế theo phương pháp phân đoạn;

- Cắt bỏ vùng hư hỏng ;

- Lắp ráp chi tiết kết cấu cần thay thế ;

- Kiểm tra và nghiệm thu

Yêu cầu chung về phương án công nghệ.

1.Kết cấu gia công có độ cong phải đúng tuyến hình, khi lắp ráp phải ăn khớp vớitôn vỏ của vùng không hư hỏng

2.Trước khi gia công các chi tiết kết cấu, cần lưu ý các điểm sau:

- Phải được KCS kiểm tra chất lượng tôn

+ Hàm lượng khí CO2 sử dụng khí hàn đạt 15% đến 25% CO2

+ Lưu lượng khí bảo vệ vào khoảng 25 lít /phút

+ Sử dụng tấm chắn để tránh gió

3.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA THAY THẾ KẾT CẤU MŨI TÀU VỎ THÉP.

3.2.1.Quy trình xác định vùng hư hỏng.

1.Công tác chuẩn bị.

Do tàu sửa chữa bị hư hỏng ở phần ngâm nước của thân tàu nên nhất thiết phảiđưa tàu vào ụ khô để xác định chính xác vùng hư hỏng của con tàu và thuận tiệncho việc sửa chữa Chuẩn bị tốt căn kê tàu trong ụ trước khi đưa tàu vào ụ để đảmbảo tính an toàn cho tàu

Hình 3.2: Kê tàu trong ụ khô.

- Xả tất cả các van của két nước dằn;

- Mở tất cả các nắp hầm hàng, cửa lỗ người chui;

- Máy thông khí cung cấp không khí cho vùng kín của tàu;

- Đèn điện cung cấp ánh sáng;

- Chuẩn bị giàn giáo ;

- Chuẩn bị đèn pin cá nhân , thước đo, sơn làm dấu… phục vụ cho công táckhảo sát xác định vùng hư hỏng của tàu;

- Bản vẽ của tàu.(chủ tàu cung cấp cho nhà máy sửa chữa

2 Công tác khảo sát xác định vùng hư hỏng.

Đối tượng tham gia công tác khảo sát gồm có chủ tàu, cơ quan đăng kiểm DNV

và bên nhà máy sửa chữa (HVS)

Vì tàu va phải đá ngầm nên kết cấu tàu không những bị biến dạng, phá vỡ màcòn gây ra những khuyết tật bên trong (rạn nứt) kết cấu không bị biến dạng Do đó,việc khảo sát xác định vùng hư hỏng được tiến hành như sau:

+ Đối với những loại hư hỏng bên ngoài ta khảo sát bằng mắt thường;

+ Đối với những vị trí có khả năng xảy ra khuyết tật bên trong do va đập thì taxác định bằng phương pháp từ tính, siêu âm, …

a Xác định vùng hư hỏng của tôn bao.

Tôn bao phần đáy mũi tàu bị đá ngầm phá vở, biến dạng nên không thể xácđịnh chính xác kích thước vùng hư hỏng một cách trực tiếp Công tác xác định vùng

hư hỏng được tiến hành theo các bước sau:

+ Bước 1: Dùng thước, búa để đo và xác định chính xác vị trí các sườn thuộcphần mũi, bắt đầu từ sườn 210 Và xác định vị trí của các gia cường dọc mạn mũitàu gần mép tôn bị hư hỏng;

+ Bước 2: Dùng sơn làm dấu đường giới hạn hư hỏng của tôn bao Chú ýnhững đường giới hạn phải là các đường thẳng và không được trùng lên vị trí cáckết cấu khung xương mà phải cách ra một khoảng từ 100 đến 200mm;

+ Bước 3: Bộ phận MAKING của nhà máy sửa chữa sẽ đo chính xác vùng hưhỏng và dựa trên bản vẽ khai triển tôn vỏ của tàu lập nên bản vẽ sửa chữa tôn.Vùng hư hỏng của tôn vỏ được xác định chính xác như sau: chiều dài từ sườn

210 lùi về phí lái 150mm kéo dài cho tới mũi, chiều rộng từ đường cơ bản cho đếnvượt qua gia cường dọc đáy 150mm Đường giới hạn vùng hư hỏng của tôn trùngvới đường chia tôn cũ của tàu trên bản vẽ trải tôn.Vùng hư hỏng của tôn mạn trái vàmạn phải là như nhau

Hình 3.3: Vùng hư hỏng tôn bao.

b Xác định vùng hư hỏng kết cấu bên trong.

Công tác xác định vùng hư hỏng của các kết cấu bên trong được tiến hành theotrình tự sau:

+ Bước 1: Dùng sơn làm dấu vùng hư hỏng của từng chi tiết kết cấu bên trong;+ Bước 2: Bộ phận MAKING của nhà máy sẽ đo và lấy chính xác kích thướcvùng hư hỏng;

+ Bước 3: Lập bảng vẽ sửa chữa vùng hư hỏng

Dưới đây là bản vẽ của từng chi tiết kết cấu bị hư hỏng Phạm vi và kíchthước của vùng hư hỏng được thể hiện trên bản vẽ

Hình 3.4: Vùng hư hỏng sóng chính.

Hình 3.5: Vùng hư hỏng sóng dọc đáy 3.

Hình 3.6: Vùng hư hỏng sóng dọc đáy 7.

Hình 3.7: Vùng hư hỏng sườn 210.

Hình 3.8: Vùng hư hỏng sườn 210+1500.

Hình 3.9: Vùng hư hỏng sườn 211.

Hình 3.10: Vùng hư hỏng sườn 212.

Hình 3.11: Vùng hư hỏng sườn 212+ 2160.