báo cáo thực hành hàn cắt kim loại trong đóng tàu địa điểm công ty đóng tàu bạch đằng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA: ĐÓNG TÀU BỘ MÔN: KẾT CẤU TÀU VÀ CÔNG TRÌNH NỔI - - BÁO CÁO THỰC HÀNH HÀN CẮT KIM LOẠI TRONG ĐÓNG TÀU ĐỊA ĐIỂM : CÔNG TY ĐÓNG TÀU BẠCH ĐẰNG Giáo viên hướng dẫn: Th.s Đỗ Quang Quận Sinh viên thực : Vũ Khánh An Bùi Anh Dũng Cao Ngọc Đức Bùi Đức Khang Nguyễn Văn Lâm Hồ Sỹ Tuấn H¶i Phßng, n¨m 2013 NỘI DUNG BÁO CÁO Các công nghệ hàn Các công nghệ cắt Các tiêu chuẩn hàn Tính toán giá thành hàn PHẦN I : CÁC CÔNG NGHỆ HÀN 1.Các phương pháp hàn chủ yếu nhà máy    1.1 • Hàn hồ quang tay Hàn tự động : Hàn hồ quang lớp thuốc bảo vệ Hàn bán tự động : Hàn MAG Hàn hồ quang tay Nguyên lý Là trình hàn điện nóng chảy nhiệt lượng sinh hồ quang điện điện cực có vỏ bọc vật hàn Trong trình hàn chuyển động gây hồ quang, dịch chuyển que, dịch chuyển hồ quang theo dọc mối hàn thực tay • Ưu điểm -Quá trình hàn đơn giản linh hoạt -Thiết bị đơn giản,và sách tay, cho phép sử dụng rộng rãi từ kết cấu đơn giản đến kết cấu phức tạp -Hàn tư -Vật liệu hàn gồm kim loại đen kim loại màu bao gồm thép C, thép hợp kim C,thép không gỉ,hợp kim Ni,… • b)Nhược điềm -Năng suất thấp -Phải làm xỉ sau mối lớp hàn -Lượng khói hàn lớn, ảnh hương đến người công nhân -Chiều dài điện cực có hạn nên qua trình hàn phải dừng lại để thay que hàn 1.1.1Vật liệu hàn a,Que hàn Nhà máy sử dụng que hàn hãng NAM TRIỆU sản suất theo tiêu chuẩn ISO9001-2000, duyệt nhiều tổ chức đăng kiểm như:VR,DNV,BV,ABS,GL… que hàn sử dụng nhiều nhà máy có đường kính 3,2mm 4mm mác que hàn sử dụng nhiều nhà máy: NA7016,NA6013,NA7018 Thành phần hóa học que hàn NA 7016 Thành phần : C :0,04- 0,08% Mn : 0,9-1,25% Si: 0,25-0,55% S: 0,025% P : 0,025% 1.1.2 Thiết bị hàn • Xuất xứ : Taiwan Điện áp nguồn (V) : 380 10% /3pha Tần số (Hz): 60 Công suất max (KVA) : 32 Dòng hàn max (A) :500 Phạm vi dòng hàn (A) : 80~500 Dải điện áp hàn (V) : 16~47 Điện áp ko tải (V) : 75 Chu kì làm việc (%): 100 Cấp bảo vệ: Thyristor Trọng lượng (kg) : 200 Kích thước LxBxH (mm) : 724 x 488 x 800 1.1.3 Phạm vi ứng dụng Hàn hồ quang tay dùng nhà máy, chủ yếu dùng để hàn điểm đường hàn ngắn, hàn số vị trí không đưa ống dẫn khí đến 1.2 Hàn hồ quang nóng chảy lớp thuốc bảo vệ • Nguyên lý Hàn hồ quang lớp thuốc bảo vệ trình hàn nóng chảy mà hồ quang cháy dây hàn (điện cực hàn ) vật hàn lớp thuốc bảo vệ 1.2.1 Vật liệu thiết bị hàn 1.2.1.1 Vật liệu hàn a, Dây hàn Dây hàn nhà máy sử dụng chủ yếu hãng Kiswel hãng Huyndai - Các loại dây hàn thường sử dụng hãng Kiswel: K-71T: 3,2 mm cuộn 25kg; 4,0 mm cuộn 25 kg b, Thuốc hàn Vai trò : bảo vệ vũng hàn, ổn định hồ quang, khử oxi, bổ xung kim loại vào mối hàn , đảm bảo lien kết hàn có hình dạng tốt , dễ xỉ boong bảo vệ thợ hàn khỏi hồ quang Thuốc hàn sử dụng chủ yếu là: EF200 bình 20kg hãng Kiswel Ngoài nhà máy sử dụng thuốc hàn hãng Huyndai chi phí cao nên không sử dụng Thành phần : SiO2-TiO2: 25-40%, CaO –MgO : 20-30%, Al2O3-MnO: 20-30% CaF2 : 5-15%, Bazo 1% c, Thiết bị hàn Model: ESABLHF400/600A - Suất xứ:Thụy Điển - Điện áp nguồn:380V/3pha - Tần số: 50/60 (Hz) - Công suất): 89 (KVA) - P/v dòng hàn:150-1000 (A) - Chu kì làm việc: 100% - Trọng lượng: 335 (kg) - Kích thước(mm): 1140x920x590 • Nhược điểm Đòi hỏi kim loại vật liệu hàn phải so với hàn hồ quang tay, chuẩn bị trước hàn công phu Không thể quan sát trực tiếp vũng hàn Chỉ hàn tư hàn sấp với đườnghàn đơn giản ( thẳng tròn xoay) Thiết bị có giá thành cao • Hàn lót sứ Đối với đường hàn yêu cầu hàn hai mặt không gian hẹp khó khăn cho thao tác, khói bụi không gian hẹp làm ảnh hưởng đến sức khỏe tầm quan sát người thợ Nếu ứng dụng công nghệ sứ lót giải tất khó khăn Như cần hàn phía Ở vị trí khó hàn lót sứ, chất lượng mối hàn cao bề mặt lót sứ có hình dáng giống thỏi đúc với kích thước xác khuôn sứ 10 1.3 Cắt bán tự động -Máy cắt xách tay rùa: Để tự động hoá trình cắt, giảm nhẹ lao động nâng cao công suất cắt Máy chuyển động ray cố định nhờ động có tốc độ điều chỉnh Bánh dẫn hướng đảm bảo máy bám theo đường ray, bánh dẫn động có nhiệm vụ truyền chuyển động từ động cơ.Phương pháp sử dụng nhà máy để cắt tôn có chiều dài đường cắt tương đối lớn đường cắt thẳng, đồng thời máy sử dụng để vát mép tôn hàn 18 19 -Các thông số máy cắt bán tự động ( máy cắt rùa ) + Hãng sản xuất : + Loại : + Nguồn điện : + Tốc độ cắt tối đa : mm/phút + Độ dày cắt tối đa : mm +Trọng lượng : kg + Đơn giá : 1.4 Máy cắt tự động 1.4.1 Máy cắt CNC 20 21 + Model + Hệ + Nguồn gốc xuất xứ : + Năm sản xuất : 22 + Chiều dày cắt tối đa: + Tốc độ cắt : mm/phút 1.4.2 Máy cắt plasma + Model + Hệ + Nguồn gốc xuất xứ : + Năm sản xuất : + Chiều dày cắt tối đa: + Tốc độ cắt : mm/phút 1.5 Máy cắt - Máy cắt thuỷ lực WHS6116, cắt thép có chiều dày lên tới 12mm-đối với thép không rỉ, 16 mm-đối với thép thường, chiều rộng cắt lớn 6m 23 24 PHẦN 3: TIÊU CHUẨN HÀN, CẮT Tiêu chuẩn chất lượng hàn cắt công ty CNTT Bạch đằng tuân theo tiêu chuẩn Hiêp hội Tổ chức Phân cấp Quốc tế gọi tắt IACS (International Association of Classification Societies) Tiêu chuẩn thực cần thiết nhà máy, xưởng đóng sửa chữa tàu Việt nam đặc biệt chưa có tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành lĩnh vực A) Phạm vi 1.1 Tiêu chuẩn đưa hướng dẫn tiêu chuẩn chất lượng đóng kết cấu thân tàu tiêu chuẩn sửa chữa chúng chúng không đạt tiêu chuẩn Tiêu chuẩn nói chung áp dụng cho: - loại tàu truyền thống, - phần thân tàu đối tượng qui phạm Đăng kiểm, - kết cấu thân tàu đóng thép kết cấu thân tàu có độ bền thường cao Việc áp dụng tiêu chuẩn tất trường hợp phải đồng ý Đăng kiểm 1.2 Tiêu chuẩn đề cập đến phương pháp đóng thông dụng đưa hướng dẫn tiêu chuẩn chất lượng cho hầu hết vấn đề quan trọng đóng mới.Trừ đưa cách cụ thể số mục tiêu chuẩn này, nguyên tắc mức độ công nghệ nêu tiêu chuẩn chấp nhận cho cấu cấu phụ thiết kế truyền thống Tuy nhiên khu vực thân tàu chịu ứng suất cao nguy hiểm đòi hỏi phải áp dụng tiêu chuẩn khắt khe phải đồng ý Đăng kiểm trường hợp Xem thêm tài liệu tham khảo số 1,2 việc đánh giá kết cấu thân tàu thành phần kết cấu 25 1.3 Các chi tiết khác liên quan đến kết cấu qui trình sản xuất không đề cập đến tiêu chuẩn phải Đăng kiểm duyệt dựa theo tiêu chuẩn qui trình công nhận 1.4 Tiêu chuẩn đưa hướng dẫn chưa có tiêu chuẩn quốc gia hoăc tiêu chuẩn ngành Đăng kiểm chấp nhận B)Tiêu chuẩn hàn: 1) Chứng thợ hàn 1.1 Thợ hàn phải đủ tiêu chuẩn theo qui định Đăng kiểm tiêu chuẩn quốc tế hay quốc gia Ví dụ EN 287, ISO 9606, ASME phần IX, ANSI/AWS D1.1 Việc công nhận sử dụng tiêu chuẩn khác phải trình lên Đăng kiểm để đánh giá Các nhà thầu phụ phải lưu giữ chứng thợ hàn cung cấp hạn chứng yêu cầu 1.2 Thợ vận hành máy hàn khí tự động không cần thiết phải qua kì thi để công nhận với điều kiện sản phẩm người thợ làm thoả mãn yêu cầu chất lượng Tuy nhiên, thợ vận hành phải đào tạo theo chương trình đủ để vận hành thiết bị Kết đào tạo kết thử sản phẩm phải lưu hồ sơ thợ vận hành, phải trình cho Đăng kiểm kiểm tra 2) Chứng qui trình hàn Qui trình hàn phải chứng nhận theo qui trình Đăng kiểm tiêu chuẩn quốc tế, quốc gia công nhận EN 288, ISO 9956, ASME chương IX, ANSI/AWS D1.1 Việc công nhận dụng tiêu chuẩn khác phải đệ trình lên Đăng kiểm để đánh giá Qui trình hàn phải kèm theo ghi điều kiện qui trình hàn Các thông tin phải bao gồm trình tự hàn, loại que hàn, hình dạng đường hàn, chuẩn bị mép hàn, kỹ thuật tư hàn 3) Chứng kỹ thuật viên kiểm tra không phá huỷ Người thực kiểm tra không phá huỷ (NDT) với mục đích đánh giá chất lượng mối hàn đóng đề cập đến tiêu chuẩn phải chứng nhận theo qui phạm Đăng kiểm chương trình chứng nhận quốc tế quốc gia công nhận Bản ghi kết chứng kỹ thuật viên phải cất giữ trình cho Đăng kiểm kiểm tra 4)Vật liệu 4.1 Vật liệu thành phần kết cấu thân tàu 26 Tất vật liệu, kể que hàn, sử dụng cho thành phần kết cấu thân tàu phải Đăng kiểm công nhận dựa vẽ thiết kế kết cấu phải thoả mãn Yêu cầu thống (UR) tương ứng Hiệp hội đăng kiểm quốc tế (IACS) Các khuyên nghị bổ sung trình bày chương Tất vật liệu phải sản xuất sở Đăng kiểm duyệt để sản xuất loại cấp sản phẩm 4.2 Dung sai chiều dày cho phép Đối với thép phẳng dùng làm kết cấu thân tàu có chiều dày từ 5mm trở lên kể thép có độ bền thông thường thép có độ bền cao, dung sai chiều dày lớn cho phép –0,3 mm Chiều dày đo vị trí cách mép 10mm Các vết lõm bề mặt cục vị trí mài để loại bỏ khuyết tật bỏ qua với điều kiện vị trí mài theo với yêu cầu “Trạng thái bề mặt” 4.3 Trạng thái bề mặt 4.3.1 Các định nghĩa Khiếm khuyết nhỏ: rỗ, vết lằn cán, cong vênh, vết lăn, xước đường rãnh Khuyết tật: Nứt, tróc vỏ, dính cát, cạnh sắc khiếm khuyết không vượt giới hạn có diện tích rộng 5% diện tích bề mặt Độ sâu khiếm khuyết khuyết tật: chiều sâu đo từ bề mặt sản phẩm 4.3.2 Tình trạng không cần sửa chữa Các khiếm khuyết nhỏ theo giới hạn cho phép không cần sửa chữa 4.3.3 Sửa chữa khuyết tật Các khuyết tật phải sửa chữa phương pháp mài hàn số lượng cỡ Sửa chữa phương pháp mài thực toàn bề mặt tới độ sâu với dung sai chiều dày cho phép đưa mục 4.2 Tổng số sửa chữa phương pháp hàn mài làm giảm chiều dày danh nghiã 0.3 mm phải không lơn 2% diện tích bề mặt 4.3.4 Sửa chữa phương pháp mài Đối với diện tích mài có chiều dày nhỏ chiều dày cho phép mục 4.2, chiều dày danh nghĩa không phép giảm 7% hay 3mm, lấy giá trị nhỏ Mỗi diện tích mài không lớn 0,25 m2 27 Nhứng khuyết tật phải loại bỏ phương pháp mài Việc loại bỏ hoàn toàn khuyết tật phải kiểm tra phương pháp từ tính kiểm tra nhuộm màu Diện tích mài phải chuyển tiếp trơn tru sang khu vực xung quanh 4.3.5 Sửa chữa phương pháp hàn Các khuyết tật cục bộ, sửa chữa phương pháp mài, phương pháp đục mài, sau hàn theo qui trình hàn Đăng kiểm duyệt Diện tích hàn không rộng 0.125m2 Việc chuẩn bị bề mặt để hàn không làm giảm chiều dày danh nghĩa sản phẩm 80% Việc hàn phải hoàn thành lớp kim loại hàn phải cao bề mặt sản phẩm, sau mài nhẵn với bề mặt sản phẩm Chất lượng việc sửa chữa phải kiểm tra phương pháp siêu âm, từ tính nhuộm màu Chuẩn bị mép hàn 5.1 Chuẩn bị mép hàn đấu đầu (hàn tay) – xem bảng 5.2 Chuẩn bị mép hàn góc (hàn tay) – xem bảng 5.3 Hình dáng mối hàn đấu đầu mối hàn góc– xem bảng 5.4 Hàn chồng mép, hàn đinh, hàn lỗ– xem bảng 5.5 Khoảng cách đương hàn– xem bảng Hàn tự động– xem bảng B - Cắt 1) Cắt GAS Độ lệch u mép cắt (xem hình (a)), tính từ góc vuông tính từ mặt vát yêu cầu, độ nhám mép cắt R phải đạt yêu cầu đây: Cắt máy cắt GAS Chiều dày cắt a≤20mm Cắt tay: Cắt tay: Mép tự Tiêu chuẩn u=0.6mm R=100μm Giới hạn Cơ cấu khoẻ Tiêu chuẩnGiới hạn u=1.2mm u=1.5mm u=1.5mm R=150μm R=150μm R=300μm R=100μm Mép hàn R=150μm Cơ cấu khác R=300μm R=500μm 28 Tiêu chuẩn Giới hạn R=400μm R=800μm* R=800μm* R=1500μm* Những vết lồi, lõm không sắc riêng lẻ lửa đèn cắt không ổn định không sâu 3mm chấp nhận Những vết lồi, lõm sâu phải loại bỏ cách mài * Trừ qui trình hàn yêu cầu dung sai nhỏ (a) độ lệch u theo góc vuông tính theo mặt vát yêu cầu 2) Cắt hồ quang Độ lệch u mép cắt (xem hình (a)), tính từ góc vuông tính từ mặt vát yêu cầu, độ nhám mép cắt R phải đạt yêu cầu đây: Cắt hồ quang Chiều dày cắt a≤20mm Tiêu chuẩn u=1.0mm R=100μm Giới hạn u=1.5mm R=150μm R=100μm R=150μm Dung sai cho cắt tay phải Đăng kiểm đồng ý 3) Cắt tia Lade Phạm vi tiêu chuẩn dung sai cho phép độ lệch tính theo góc vuông cạnh vát mép cắt độ nhám mép cắt phải Đăng kiểm đồng ý 29 PHẦN : TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH HÀN 4.1 Định mức chi phí hàn - Khái niệm: Định mức chi phí hàn cho phân đoạn tàu vỏ thép tổng chi phí dự tính để hoàn thành tất mối hàn ( gồm chi phí vật liệu hàn cần thiết, chi phí nhân công, chi phí điện chi phí chung có lien quan ) phân đoạn cần tính Phương pháp xây dựng định mức : thông thường nhà máy đóng tàu xây dựng định mức chi phí hàn cách kết hợp ba phương pháp xác định định mức nêu ( phương pháp kỹ thuật, phương pháp xây dựng dựa kinh nghiệm, phương pháp điều chỉnh) Các nhân tố ảnh hưởng đến định mức chi phí hàn Trình độ tay nghề tinh thần làm việc công nhân Cơ sở vật chất, trang thiết bị nhà máy Trình độ chuyên môn khả quản lí người quản lí Tiến độ đề 4.2.Cơ sở lý thuyết tính toán định mức chi phí hàn đóng tàu 4.2.1 Chi phí vật liệu hàn Từ lượng kim loại đắp cần thiết, tính lượng vật liệu hàn sử dụng để tạo mối hàn cụ thể chi phí tương ứng Chi phí cho vật liệu hàn bao gồm chi phí điện cực ( que hàn dây hàn ) , khí bảo vệ thuốc hàn Tính khối lượng kim loại đắp vào kích thước hình học mối hàn 4.2.2 Chi phí điện cực Định mức tiêu hao HE (kg) que hàn ( dây hàn ) cho mối hàn xác định theo chiều dài mối hàn lh (m) định mức tiêu hao đơn vị GE ( m mối hàn) xác định công thức: HE=GE.lh(kg) 4.2.3 Chi phí thuốc hàn Chi phí thuốc hàn hàn lớp thuốc liên quan đến khối lượng kim loại đắp tính toán theo công thức : Cth = Gth x Hth Trong đó: Cth chi phí thuốc hàn cho mối hàn[đồng]; Gth giá thuốc hàn [đồng/kg]; Hth định mức tiêu hao thuốc hàn cho mối hàn [kg] 4.2.4 Chi phí khí bảo vệ: Chi phí cho khí bảo vệ lien quan đến thời gian cần thiết để tạo mối hàn Khí bảo vệ thường sử dụng với lưu lượng định Định mức tiêu hao khí bảo vệ cho sản phẩm hàn Hg (lít) xác định theo phương trình sau Hg = Qg.lh + Qph Ở đây: Qg – định mức tiêu hao nhiên liệu m mối hàn [lít/m]; lh – chiều dài mối hàn (m); Qph –tiêu hao phụ khí nguyên công chuẩn bị, kết thúc 4.2.5 Chi phí sứ lót Một miếng sứ lót ( gồm nhiều miếng nhỏ dính lại với ) dài 1m Số miếng sứ cần dùng để lót mối hàn tự động n = Ltđ/1 = Ltđ (miếng) Trong đó, n làm tròn đến phần nguyên Chi phí sứ lót: Csl = n x Gsl Với: Gsl:đơn giá sứ (đồng/miếng) 4.2.6 Chi phí lao động Chi phí lao động yếu tố lớn tạo phí mối hàn ( giảm chuyển từ hàn tay sang hàn bán tự động hàn tự động) Một tính khối lượng kim loại đắp xác định chi phí vật liệu hàn cần thiết ( phần nêu) Lượng kim loại đắp, hay lượng vật liệu hàn cần thiết sở để tính thời gian cần thiết cho việc tạo thành mối hàn ( hay vật hàn) 4.2.7 Chi phí chung Chi phí chung bao gồm nhiều yếu tố, nhà máy lẫn văn phòng : lương cho cán lãnh đạo nhà máy, cán giám sát sản xuất, cán kiểm tra, nhân viên bảo dưỡng, bảo vệ…những người mà thời gian công tác gán trực tiếp vào công việc hàn hay vật hàn cụ thể 4.2.8 Chi phí điện Chi phí điện thường coi phần cảu chi phí chung Tuy nhiên, cần so sánh phương án chế tạo khác phương án công nghệ hàn khác nhau, nên đưa chi phí điện vào tính toán ... DUNG BÁO CÁO Các công nghệ hàn Các công nghệ cắt Các tiêu chuẩn hàn Tính toán giá thành hàn PHẦN I : CÁC CÔNG NGHỆ HÀN 1.Các phương pháp hàn chủ yếu nhà máy    1.1 • Hàn hồ quang tay Hàn tự... bán tự động : máy cắt rùa Cắt tự động : máy cắt CNC, máy cắt plasma Máy cắt 1.2 Cắt tay -Máy cắt tay: Hiện nhà máy không dùng mỏ cắt việc cắt tôn thi công đóng chất lượng mép cắt không tốt, biến... bị trước hàn công phu Không thể quan sát trực tiếp vũng hàn Chỉ hàn tư hàn sấp với đườnghàn đơn giản ( thẳng tròn xoay) Thiết bị có giá thành cao • Hàn lót sứ Đối với đường hàn yêu cầu hàn hai