Lập quy trình công nghệ

Trang 1

MỞ ĐẦU

Đề tài: Lập Quy trình công nghệ đóng mới tổng đoạn 10 của tàu chở container

VG3300 Tính nghiệm kết cấu tổng đoạn 10 theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép QCVN 21:2010/BGTVT

Mục đích của đề tài :

- Việc lập Quy trình công nghệ đóng mới thường được xây dựng trên điều kiện năng lực của một nhà máy cụ thể Tuy nhiên hiện nay trên địa bàn gần chỉ có các nhà máy của Quân đội với những yêu cầu về bí mật thông tin Vì vậy đề tài lập Quy trình công nghệ đóng mới tàu chở container VG3300 được xây dựng trên cơ sở một nhà máy khác (nhà máy đóng tàu Phà Rừng) có đủ năng lực để đóng các tàu với trọng tải không dưới 5000DWT Để việc xây dựng Quy trình công nghệ sát với thực tế đóng tàu, qua đề tài tôi đã tìm hiểu về hệ thống các nhà máy đóng tàu ở Việt Nam, thống kê và tìm hiểu việc sử dụng các trang thiết bị đóng tàu ở các nhà máy Ngoài ra bản thân tôi cũng đã trực tiếp tìm hiểu thực tế đóng tàu của các nhà máy đóng tàu của Quân đội trên địa bàn và các nhà máy đóng tàu khác

- Các mục đích chính của đề tài như sau:

+ Nắm bắt được thực tế đóng tàu ở các nhà máy

+ Hiểu và hệ thống được các trang thiết bị sử dụng trong đóng tàu

+ Xây dựng được phương án thi công đóng mới tổng thể

+ Nắm bắt được các yêu cầu và tiêu chuẩn trong chế tạo và lắp ráp

+ Lập Quy trình gia công các chi tiết và cụm chi tiết

+ Lập Quy trình lắp ráp và hàn các phân đoạn, tổng đoạn

+ Tính nghiệm kết cấu theo Quy phạm Việt Nam

Phương pháp và phạm vi nghiên cứu của đề tài là:

- Tìm hiểu các yêu cầu và các tiêu chuẩn trong đóng mới

Trang 2

Lập Quy trình công nghệ đóng mới tổng đoạn 10 của tàu chở container VG3300 Tính nghiệm kết cấu tổng đoạn 10 theo Quy phạm phân cấp và đóng

Nội dung đề tài:

- Chương 1 Giới thiệu về cơ cấu tổ chức và năng lực của nhà máy đóng tàu

Phà Rừng

- Chương 2 Giới thiệu về tàu VG3300 và tổng đoạn 10 Xây dựng phương

án thi công trên cơ sở năng lực nhà máy

- Chương 3 Tính toán khối lượng các phân đoạn, tổng đoạn Lập quy trình gia công các chi tiết và cụm chi tiết điển hình

- Chương 4 Quy trình lắp ráp và hàn phân đoạn đáy đôi 110

- Chương 5 Quy trình lắp ráp và hàn phân đoạn mạn phải 210S và mạn trái 210P

- Chương 6 Tính kiểm nghiệm kết cấu tổng đoạn 10 theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép QCVN 21:2010/BGTVT

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết và lắp ráp

tổng đoạn có thể dùng để tham khảo, ngoài ra có thể dùng để triển khai đóng mới trực tiếp tại các nhà máy có điều kiện tương đương

Trang 3

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CƠ CẤU TỔ CHỨC VÀ NĂNG LỰC CỦA NHÀ MÁY ĐÓNG TÀU PHÀ RỪNG

1.1 Giới thiệu chung về Tổng công ty đóng tàu Phà Rừng

- Tổng Công ty đóng tàu Phà Rừng là một đơn vị thành viên thuộc Tập đoàn Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam (Vinashin) Tổng Công ty đóng tàu Phà Rừng được hoạt động theo mô hình công ty mẹ - công ty con với định hướng mở rộng phát triển đa ngành nghề

- Tên gọi và địa chỉ công ty

+ Tên tiếng Việt: TỔNG CÔNG TY ĐÓNG TÀU PHÀ RỪNG

+ Tên giao dịch quốc tế: PHARUNG SHIPYARD COMPANY LIMITED

+ Tên viết tắt tiếng Anh: PRSY

+ Trụ sở chính: THỊ TRẤN MINH ĐỨC, HUYỆN THUỶ NGUYÊN, THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG

- Từ năm 2003 Tổng công ty đã thực hiện đóng mới nhiều sản phẩm như:

Trang 4

tàu biển vỏ thép QCVN 21:2010/BGTVT

+ Ụ nổi 4200T Đây là sản phẩm đầu tiên do Tổng công ty tự đóng phục

vụ sửa chữa các loại tàu biển có trọng tải đến 8000 DWT hiện đang khai thác

có hiệu quả Sản phẩm đã đạt huy chương vàng tại triển lãm quốc tế Công nghiệp đóng tàu Hàng hải và Vận tải Việt Nam 2004

+ Năm 2004 công ty đã đóng mới tàu 6300 DWT và tàu 6500 DWT + Năm 2005 Công ty triển khai đóng mới tàu 12500 DWT, tàu chở quặng 20000DWT và các tàu có trọng tải 34000 DWT xuất khẩu cho Anh quốc

- Hiện nay, tổng công ty thực hiện dự án đầu tư mở rộng giai đoạn hai để đóng mới tàu biển có trọng tải đến 100000 DWT

- Công ty có hơn 2000 cán bộ - công nhân viên, trong đó có hơn 300 cán bộ - công nhân viên được đào tạo về đóng mới tàu biển và quản lý tại Phần Lan và Nhật Bản …

- Nhà máy có hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001 được DNV cấp chứng nhận năm 2000

1.2 Các ngành nghề kinh doanh

- Sửa chữa tàu biển

- Dịch vụ hàng hải

- Tổ chức kinh doanh vận tải đường bộ

- Gia công lắp đặt cấu kiện thép

- Vận tải biển và các ngành, nghề khác theo quy định của pháp luật

1.3 Điều kiện thi công của Tổng công ty

Trang 5

1.3.1 Mặt bằng của Tổng công ty

Tổng công ty Đóng Tàu Phà Rừng có một diện tích sản xuất lớn, có thể đáp ứng đóng mới và sửa chữa được những con tàu có trọng tải 3300T, hệ thống triền đà được sửa sang nâng cấp phù hợp với điều kiện thực tế, cụ thể: Tổng công ty được bố trí trên một diện tích rộng lớn và thuận tiện cho việc giao thông cũng như ra vào Công ty để sửa chữa, chiều sâu luồng lạch cũng tương đối lớn góp phần cho việc sửa chữa các tàu lớn, xung quanh triền đà, âu, ụ, nổi

Hình 1-2: Sơ đồ bố trí mặt bằng công ty PHÀ RỪNG

Bảng 1 – 1: Mặt bằng của Tổng công ty

1 Diện tích mặt đất sử dụng của Công ty m2 1.076.507

2 Diện tích mặt nước (thủy diện cẩu cảng) m2 55.525

3 Diện tích mặt nước hạ thủy quay trở tàu m2 63.516

5 Tổng diện tích nhà xưởng có mái che m2 34.699

Các công trình cơ bản

1 Diện tích bãi xếp vật tư số 1 (bãi kho ống) m2 1.610

Trang 6

2 Diện tích bãi xếp vật tư số 2 (kho tôn tấm) m2 20.000

3 Diện tích bãi lắp ráp số 1 (Bãi hàn B1) m2 900

4 Diện tích bãi lắp ráp số 2 (Bãi hàn B2) m2 1.950

9 Diện tích các nhà kho số 1 (kho trung tâm) m2 1.362

10 Diện tích các nhà kho số 2 (kho đựng mẫu,hạt mài, sơn) m2 1.332

11 Diện tích các nhà kho số 3 (kho máy tàu) m2 2.970

Diện tích các nhà xưởng

14 Phân xưởng Vỏ 2 (sơ chế tôn) m2 6.156

Trang 7

24 Phân xưởng sơ chế tôn (sông giá) m2 771

25 Phân xưởng Vỏ 5 (sông giá) m2 39.312

26 Bến nhập vật tư, tôn thép (song giá) m2 1.850

27 Nhà làm sạch và phun sơn tổng đoạn số 3 (sông giá) m2 2.325

28 Bãi vật tư tôn thép: (sông giá) m2 29.250

1.3.2 Công nghệ

- Tổng công ty đóng tàu Phà Rừng là một Công ty lớn ở Miền Bắc, Tổng công ty có thể đóng những con tàu có trọng tải lớn Trong thời gian gần đây Tổng công ty đã từng bước hiện đại hoá công nghệ rất nhiều để phù hợp với yêu cầu hiện tại

- Công ty có khu vực lắp ráp rộng lớn với nhiều bệ lắp ráp khác nhau, ở cả ngoài trời và trong nhà: + L = 35 m, B = 15 m

+ L = 30 m, B = 15 m

+ L = 20 m, B = 15 m

- Đặc biệt là ngoài những điều kiện công nghệ đó Công ty đã trang bị thêm hai điều kiện công nghệ mà nó ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng đóng mới đó

là sức nâng cần cẩu và thiết bị hàn

- Công ty có các thiết bị nâng và hàn sau: cần cẩu Kone 2x15T/28m;

10T/43m; cẩu giàn 200T; cẩu giàn 16T; cẩu Samsung 25T; cẩu bánh lốp Tanado 23T; cẩu bánh xích Hitachi 100T; cẩu bánh lốp 110T; hai tàu kéo Phà Rừng 750Cv; máy hàn một chiều và máy hàn xoay chiều; máy hàn tự động, máy hàn tay,

- Với trang bị hàn như trên nhà máy đã đáp ứng được nhu cầu rất nghiêm ngặt về hàn của các nước tiên tiến trên thế giới, cải thiện được đáng kể các mối hàn so với trước đây

- Ngoài ra Công ty cũng có nhiều trang thiết bị khác như :

+ Máy ép thuỷ lực có sức ép 500T dùng để gia công những chi tiết không thuộc tiêu chuẩn như mã bẻ miệng hầm hàng hoặc uốn các tấm có chiều dày lớn

+ Một máy lốc tôn 5 trục có công suất P = 50 KW dùng để uốn và lốc các tấm tôn có chiều dày trên 50 (mm)

+ Một máy lốc 3 trục, công suất P = 30 KW dùng để uốn lốc các tấm tôn có chiều dày nhỏ hơn 8 (mm)

Trang 8

+ Một máy dập để gia công thép góc

+ Bốn máy cắt tôn có thể cắt tôn có chiều dày từ 1 – 15 mm, máy cắt

Bảng 1–2: Trang thiết bị Tổng công ty đóng tàu Phà Rừng

10 Máy hàn và các thiết bị cắt hơi Chiếc

Máy cắt hơi bán tự động cắt thẳng Chiếc 06

Máy cắt hơi bán tự động cắt cong Chiếc 02

Trang 9

Tủ sấy que hàn cố định 500kg Chiếc 04

Xe hàn cho máy hàn bán tự động Chiếc 02

Máy vát mép tôn tự động bằng cơ khí Chiếc 01

Cụm máy hàn 6 kìm 2400 - 3000A Chiếc 02

Máy hàn di động 3 pha để thổi đường hàn bằng

11 Nhóm máy hàn tự động và bán tự động Chiếc

Máy hàn tự động dưới lớp thuốc 800 - 1.000A Chiếc 02

14 Tổ hợp hàn đính và nắn thủy lực Chiếc 01

19 Máy lốc tôn 3 trục , máy lốc tôn 5 trục Chiếc 02

20 Thiết bị cắt vát mép ống bằng gas Chiếc 02

21 Nhóm thiết bị dụng cụ cầm tay đo lường Chiếc

Trang 10

Máy mài cầm tay, chạy điện 220V Chiếc 20

Thiết bị kiểm tra khuyết tật bằng X quang Chiếc 01

Thiết bị đo chiều dày màng sơn Chiếc 01

Thiết bị kiểm tra chân không đường hàn Chiếc 01

Máy thủy bình, độ phóng đại thấu kính 30 lần Chiếc 01

Máy ren ống dùng điện cho ống D114 Chiếc 01

Kích thuỷ lực Simplex RC603 - 60T Chiếc 20

Kích thuỷ lực chuyên dụng SJ - 30H - 03T Chiếc 03

Hệ thống buồng kín để làm sạch và sơn hoàn thiện

Dây chuyền làm sạch và phun sơn tổng đoạn

Toàn

Trang 11

30 Mâm từ tính Chiếc 04

33 Máy khoan vạn năng, lỗ khoan D1-40mm Chiếc 01

1.3.3 Cán bộ kỹ thuật và công nhân

- Tổng công ty đóng tàu Phà Rừng có một đội ngũ cán bộ và công nhân rất đông đảo với 300 kỹ sư và hơn 2000 công nhân lành nghề và giàu kinh nghiệm

- Tổng công ty rất chú trọng tới công tác đào tạo tay nghề công nhân, trau dồi kiến thức kinh nghiệm cho cán bộ kỹ thuật Tổng công ty đã mở các lớp đào tạo công nhân và kỹ sư, cử các cán bộ kỹ thuật đi nước ngoài Được sự quan tâm của Tổng công ty, hiện nay trình độ tay nghề công nhân rất cao, có nhiều năm kinh nghiệm, trong một tổ hàn gồm 7 thợ thì có tới 2 người thợ đạt bậc 7,

tổ lắp ráp có 10 người có 2 người là thợ bậc 7, Đây là điều rất cần thiết, bởi

vì ngoài điều kiện công nghệ tốt ra thì người điều khiển phải có trình độ để đáp ứng yêu cầu khách quan và chủ quan trong đóng mới

Với điều kiện trên công ty có thể đáp ứng được việc đóng mới các tàu có trọng tải lớn với chất lượng tốt

Bảng 1–3: Danh sách công nhân viên Tổng công ty đóng tàu Phà Rừng

STT TRÌNH ĐỘ CHUYÊN MÔN TỔNG SỐ (NGƯỜI)

4 Điện khí hóa DD, điện tử viễn thông 13

Trang 12

Trang 13

2.2 Cán bộ kinh tế 17

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU TÀU VG3300 VÀ TỔNG ĐOẠN 10 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TRÊN CƠ SỞ NĂNG LỰC NHÀ MÁY

2.1 Giới thiệu đặc điểm tàu container VG3300

a) Kiểu tàu và các đặc tính chung

- Loại tàu : Tàu vỏ thép kết cấu hàn, tự hành

- Cấp tàu: Cấp hạn chế I

- Tàu được tính toán thỏa mãn Quy phạm BV (Pháp)

- Loại hàng chuyên chở: Chở hàng khô- hàng Container Các Container có kích thước tiêu chuẩn ISO 20 và 40 ft được xếp cả ở trong hầm hàng và trên boong

- Tàu lắp 01 máy chính, 01 chân vịt biến nước Tàu có đáy đôi, mạn kép Tàu được chia thành 3 phần chính là khoang mũi, khoang đuôi (buồng máy), khoang hàng kéo dài

- Khu vực thượng tầng được đặt ngay phía sau tàu trên buồng máy Tàu có mũi quả lê

b) Các thông số cơ bản của tàu

- Chiều dài lớn nhất của tàu : LOA = 89.98 m

- Chiều dài thiết kế : L PP = 84.78 m

- Chiều rộng lớn nhất của tàu : B = 13.75 m

- Chiều cao mạn : H = 6.25 m

- Chiều chìm tàu : T = 4.92 m

- Tải trọng (tại mớn nước thiết kế) : D = 3300 DWT

- Dung tích : 2520 GT

- Số lương contener chuyên chở : 198 TEU

+ Trên boong : 96 TEU

Trang 14

- Phần đuôi gồm buồng máy và các khoang đuôi :

+ Khoang lái có chiều dài 4,8 m nằm từ sườn 0 đến sườn 8 , được dùng để

bố trí két nước ngọt , buồng máy lái , buồng bơm sự cố và hầm trục

+ Khoang máy có chiều dài 9m đặt tại đuôi , nằm từ sườn 8 đến sườn 23

và được dùng để bố trí két dầu đốt , két nước ngọt , két nước thải , két dầu cặn ,

Trang 15

f) Phân khoang thân tàu theo chiều cao ( tính từ mặt phẳng cơ bản ).

- Tàu có kết cấu đáy đôi với h = 1000 mm chạy liên tục suốt chiều dài tàu ,

có nhiệm vụ chứa nhiên liệu và nước dằn , ngoài ra còn bảo vệ tàu trong trường hợp tàu va chạm

- Chiều cao boong chính : 6300 mm

- Boong thượng tầng thư nhất có chiều cao so với đương cơ bản là 9900

mm , bên trong được bố trí và phân chia thành các buồng gồm : 1 buồng làm việc , 1 buồng giải trí , 1 buồng ăn cho các thuyền viên và sĩ quan , 1 bếp , 1 buồng điều hòa và 2 cầu thang để lên xuống buồng máy và boong thượng tầng phía thứ 2

- Boong thượng tầng thứ hai có chiều cao so với đương cơ bản là 14045

mm , bên trong được bố trí và phân chia thành các buồng gồm : 3 buồng sĩ quan, 1 buồng máy trưởng , và 1 buồng giải trí , 1 cầu thang lên xuống boong thượng tầng thứ 3 Bên ngoài boong là các thiết bị cứu sinh : phao cứu sinh , xuồng cứu sinh … , lỗ khoét cho ống khói chui qua

- Boong thượng tầng thứ ba có chiều cao so với đương cơ bản là 16580

mm , bên trong được bố trí và phân chia thành các buồng gồm : 3 buồng sĩ quan , 1 buồng máy trưởng , và 1 buồng giải trí , 1 cầu thang lên xuống boong thượng tầng thứ 4

- Nóc lầu lái : 19169 mm

- Boong dâng mũi : 6250 mm

- Boong thượng tầng mũi : 8750 mm

g) Phân khoang thân tàu theo chiều rộng

- Chiều rộng mạn kép : 1475 mm

- Chiều rộng khoang hàng : 13750mm

h) Khoảng sườn

- Từ sườn - 5 đến sườn 8 có khoảng sườn : s = 600 mm

- Từ sườn 8 đến sườn 122 có khoảng sườn : s = 625 mm

- Từ sườn 122 đến hết có khoảng sườn s = 600 mm

2.2 Giới thiệu về tổng đoạn 10 của tàu VG3300

- Tổng đoạn 10 là đoạn nối phần thân ống với phần mũi của tàu container, gồm có 3 phân đoạn : đáy đôi 110 có kết cấu theo hệ thống ngang , mạn trái 210P và mạn phải 210S có mạn ngoài kết cấu theo hệ thống ngang và mạn trong có kết cấu theo hệ thống dọc

- Các thông số chính của tổng đoạn

+ Chiều rộng lớn nhất : 10,41 m

+ Chiều cao lớn nhất : 8,568 m

Trang 16

Trang 17

Hình 2-4: Kết cấu đáy đôi + Đáy đôi có chiều cao 1000 mm , kết cấu theo hệ thống ngang ( khoảng sườn

625 mm ) Có sống chính ở giữa và 2 sống phụ mỗi bên, khoảng cách giữa các sống là 1312 mm

Hình 2-5: Kết cấu sống chính

Trang 18

Hình 2-6: Kết cấu sống phụ + Đà ngang và các sống là các kết cấu dạng tấm đặc và có chiều cao bằng chiều cao đáy đôi , được khoét lỗ giảm trọng lượng và lỗ người chui Các kết cấu dạng tấm này được gia cường bằng các thanh lập là theo phương thẳng đứng

Hình 2-7: Kết cấu đà ngang + Điểm đặc biệt ở đây là đà ngang và các sống dọc được xẻ kiểu răng lược để chúng đan vào nhau chứ không gián đoạn tại chỗ giao nhau

+ Ngoài ra , từ sườn 114 về đuôi : đáy trên và đáy dưới có thêm các nẹp dọc bằng thép mỏ HP180x9, HP160x9 Dọc theo 2 bên đáy đôi có các mã gia cường cho chân vách của mạn trong ( phân đoạn 210 )

Hình 2-8: Nẹp dọc đáy + Tôn đáy trên có t = 14 mm; tôn đáy dưới có t = 12 mm; đà ngang có t = 9,5 mm; sống chính có t = 11 mm, sống phụ có t = 9 mm

- Kết cấu dàn mạn :

Trang 19

Hình 2-9: Kết cấu mạn kép

- Dàn mạn là mạn kép với các sườn khỏe dạng tấm đặt cách nhau 2 khoảng sườn và các sàn cũng dạng tấm

Trang 20

Hình 2-10: Kết cấu sườn khỏe

Hình 2-11: Kết cấu sườn thường

Trang 21

Hình 2-12: Kết cấu sàn W3000

+ Mạn ngoài có kết cấu ngang với các sườn thường HP200x9 và các sườn phụ nằm giữa các khoảng sườn 625/2

+ Mạn trong là liên kết dọc với các nẹp dọc có quy cách HP140x8

- Các sườn khỏe và sàn được khoét lỗ giảm trọng lượng và lỗ người chui Các kết cấu này được gia cường bằng các nẹp

- Tôn mạn ngoài có t = 12 mm ; tôn mạn trong có t = 12mm, 10.5mm, 8.5

mm ; sườn khỏe có t = 10, 11 mm ; tôn sàn có t = 9 mm

- Boong chính có kết cấu dọc với các nẹp dọc có quy cách HP140x7, HP180x10, tôn boong có t = 10mm

Hình 2-13: Kết cấu boong chính 6250

- Boong miệng hầm hàng có kết cấu ngang với các nẹp có quy cách HP100x8 ; tôn có t = 8 mm, 12 mm

Trang 22

Hình 2-14: Kết cấu miệng hầm hàng

- Tại các sườn thường có quy cách HP200x9 nên không có kết cấu tấm lỗ khoét như sườn khoẻ Trong khi đó sườn khỏe có tấm dày đến 11 mm , được khoét lỗ giảm trọng lượng , lỗ người chui được gia cường bằng các thanh lập là

có quy cách FB120x10 mm

Hình 2-15: Lỗ khoét , thép tấm gia cường tại sườn khỏe

- Tất cả các sườn khỏe đều gián đoạn tại boong chính W6250 , sàn

W4850 , sàn W3000 và kết thúc tại tôn đáy trên

- Chân sườn khỏe có khoét lỗ công nghệ tăng khả năng chống biến dạng và tạo điều kiện thi công dễ hơn trong lục hàn với tôn

2.3 Lựa chọn phương án thi công cho tàu VG3300

2.3.1 Các phương pháp đóng tàu

a) Phương pháp lắp ráp thân tàu từ các chi tiết liên khớp.

- Theo phương pháp này các chi tiết thân tàu sau khi được gia công được chuyển ra triền để lắp ráp, thân tàu hay tổng đoạn đươc lắp ráp từ các chi tiết theo phương pháp lắp úp hay lắp ngửa Đối với phương pháp này thời gian tàu nằm trên triền lâu vì vậy áp dụng cho tàu cõ nhỏ hoặc các tổng đoạn cỡ trung bình

- Lắp úp :

Trang 23

+ Ưu điểm : Khung giàn lắp ráp đơn giản , các đường hàn với tôn bao của cơ cáu phần lớn là hàn bằng nên dễ hàn.

+ Nhược điểm : Phải tiến hành cẩu lật nên đòi hỏi nhà máy phải có cần cẩu có sức nâng lớn

b) Lắp ráp thân tàu từ các tổng đoạn

Hình 2-16: Lắp ráp thân tàu từ các tổng đoạn

- Phương pháp này sử dụng rộng rãi để thi công hàng loạt các con tàu nói chung không quá lớn Theo phương pháp này các phân đoạn được lắp ráp từ các phân xưởng lắp ráp và hàn Cũng tại đây các phân đoạn được lắp ghép với nhau thành các tổng đoạn riêng biệt hoàn chỉnh , và tổng đoạn này được chuyển ra mặt triền để lắp ráp toàn bộ tàu Phương pháp này giảm được thời gian thi công và ít bị biến dạng hàn , giảm thời gian tàu nằm trên triền

- Con tàu bắt đầu được hình thành từ việc đặt tổng đoạn gốc Sau khi khi kiểm tra xong độ nghiêng , độ chúi , chiều cao tổng đoạn, người ta định vị tổng đoạn gốc trên triền và bắt đầu khai triển các tổng đoạn về 2 phía Tổng đoạn gốc thường là tổng đoạn có kết cấu phức tạp, có nhiều hệ thống phức tạp nhất là khoang máy (nếu ở giữa tàu) hoặc tổng đoạn gần buồng máy (nếu khoang máy đặt ở đuôi tàu)

+ Ưu điểm : Cho phép tập trung lao động, do đó đẩy nhanh được tiến độ

thi công ,giảm thời gian làm việc và giảm biến dạng hàn

+ Nhược điểm : Đòi hỏi mặt bằng thi công rất lớn, cần cẩu có sức nâng

lớn Phải có mặt bằng phục vụ cho việc đấu lắp thân tàu

c) Lắp ráp thân tàu từ các phân đoạn

- Được dùng để đóng mới các tàu có kích thước lớn, ở các nhà máy có điều kiện công nghệ tốt và trình độ kỹ thuật cao trong phương án này có các phương án láp ráp sau :

- Phương pháp hình tháp :

Trang 24

Hình 2-17: Lắp ráp thân tàu từ các phân đoạn theo phương pháp hình tháp + Thường được sử dụng trong việc đóng các con tàu lớn Theo phương pháp này con tàu được lắp ráp từ các phân đoạn phẳng, phân đoạn khối thành hình tháp.Sau đó đưa dần các phân tổng đoạn tiếp theo vào để lắp ráp thành các hình tháp lớn hơn Tàu được hình thành và phát triển theo chiều dài, chiều rộng

và chiều cao

+ Ưu điểm : Giảm được biến dạng chung thân tàu

+ Nhược điểm : thời gian lắp ráp kéo dài vì không sử dụng hết đồng thời phạm vi của mặt triền lắp ráp

- Phương pháp hình đảo :

Hình 2-18: Lắp ráp thân tàu từ các phân đoạn theo phương pháp hình đảo + Để khắc phục các nhược điểm của phương pháp hình tháp, tàu được chia theo chiều dài thành nhiều đảo, mỗi đảo thực hiện lắp ráp theo phương án hình tháp

+ Ưu điểm : biến dạng chung là nhỏ, phạm vi sử dụng mặt triền là lớn, thời gian lắp ráp ngắn

+ Nhược điểm : Sau khi lắp ráp xong các đảo thường phải lắp ráp các phân đoạn đệm, công việc này thường rất khó khăn do đó đòi hỏi đội ngũ cán

bộ ki thuật và công nhân phải có trình độ, tay nghề cao

- Phương pháp xây tầng :

Trang 25

Hình 2-19: Lắp ráp thân tàu từ các phân đoạn theo phương pháp hình đảo + Đầu tiên lắp ráp tất cả các phân đoạn đáy với nhau, trên cơ sở của các phân đoạn đáy đã được định vị với nhau người ta tiến hành lắp ráp các phân đoạn mạn theo chiều dài Nếu chiều cao mạn lớn người ta chia phân đoạn mạn thành hai tầng Sau khi lắp ráp hết tầng1, lắp tiếp đến tầng 2 Sau khi lắp hết phân đoạn mạn người ta lắp tiếp đến phân đoạn boong, qui trình lắp ráp được thực hiện theo chiều dài tàu Tiếp tục làm với thượng tầng và boong dâng + Ưu điểm: Phương pháp này khắc phục nhược điểm của cả hai phương pháp trên.

+ Nhược điểm: Phương pháp này khó khống chế được các biến dạng hàn nên thường ít sử dụng

2.3.2 Phân tích lựa chọn phương án thi công cho tàu VG3300

a) Lựa chọn thiết bị đấu đà

- Từ các thông số cơ bản trên và các thông số của các thiết bị hạ thủy tại công ty được trình bày ở phần 1.3.2, ta lựa chọn phương án đấu đà tàu 3300T trên âu tàu 6500T có thông số như sau:

+ Chiều dài âu: L = 156 m

+ Chiều rộng âu: B = 25 m

+ Chiều cao âu: H = 10 m

b) Phân chia phân tổng đoạn

- Cơ sở lựa chọn và phân chia phân tổng đoạn phải dựa vào một số điều kiện sau: Dựa vào điều kiện thi công của Công ty phải căn cứ vào một số vấn

đề sau: Cán bộ kỹ thuật của Công ty; trình độ công nhân; số lượng công nhân + Đội ngũ cán bộ đông đảo, lâu năm, có kinh nghiệm Trình độ công nhân được nâng lên rõ rệt do Công ty đã và đang trang bị thiết bị công nghệ đóng mới Mỗi tổ công nhân đã có từ 2 thợ bậc 7, số lượng công nhân đông đảo do Công ty đã nhìn nhận ra chiến lược phát triển của ngành đóng tàu nước ta, do đó Công ty đã phải chủ trương mở lớp đào tạo công nhân

Trang 26

+ Về trang thiết bị, Tổng Công ty đã trang bị khá đầy đủ như đã nêu trong phần giới thiệu tổng quan về Tổng Công ty Đóng tàu Phà Rừng

- Dựa vào đặc điểm kết cấu thân tàu:

+ Tàu hàng đa năng 3300T có phần khoang hàng có kết cấu theo hệ dọc, buồng máy, vùng mũi, vùng đuôi là hệ thống ngang, yêu cầu phân chia phân tổng đoạn là khối lượng phải đạt giá trị lớn nhất có thể

+ Do lắp ghép theo phương pháp phân tổng đoạn nên phải đảm bảo chiều dài tổng đoạn phải bằng chiều dài khổ tôn

- Nguyên tắc:

+ Do đảm bảo độ bền công nghệ, ta không được phép bố trí các đường nối phân đoạn, tổng doạn vào vị trí có độ cong phức tạp của tôn bao và những vùng tập trung ứng suất (vùng thanh quây miệng hầm hàng chỗ giao nhau của thanh quây dọc và thanh quây ngang)

+ Các đường phân chia tổng đoạn không được bố trí gần khung xương cách tối thiểu 150mm.Bố trí các đường nối tổng đoạn, phân tổng đoạn ở gần các cơ cấu khỏe

*Tóm lại: Để đạt được những mục đích như trên ta cần phải thực hiện các điều kiện sau:

- Trọng lượng các phân tổng đoạn phải tương tự và gần bằng nhau, và phải lớn nhất có thể được phụ thuộc vào sức nâng của cần cẩu

- Thời gian để hàn và lắp ghép chi tiết là như nhau

- Thời gian để hàn và lắp ghép các phân tổng đoạn là như nhau

- Phân chia phân tổng đoạn và trình tự đấu đà, các thông số kỹ thuật kỹ cơ bản và khối lượng của các tổng đoạn xem bản vẽ phân chia tổng đoạn “ PCPTĐ”

- Trên cơ sở điều kiện nhà máy (thiết bị nâng hạ, bệ lắp ráp) trình bày ở phần 1

và đặc điểm kết cấu của tàu 3300T, ta phân chia tàu thành 49 phân đoạn như sau

Trang 27

Block 01 Block 02 Block 03 Block 04 Block 05 Block 06 Block 07 Block 08 Block 09 Block 10 Block 11 Block 12

Hình 2-20: Phân chia phân tổng đoạn tàu VG3300

c) Lựa chọn tổng đoạn chuẩn

- Tổng đoạn chuẩn thường được chọn ở vùng giữa tàu hoặc vùng buồng máy Lựa chọn sao cho việc gia công lắp ráp phân tổng đoạn trên đà về hai phía là như nhau Dựa vào việc phân chia phân tổng đoạn và điều kiện nhà máy Ta chọn phân đoạn đáy 105P làm phân đoạn chuẩn

d) Lựa chọn phương án lắp ráp

- Từ những phân tích trên và dựa vào điều kiện năng lực của nhà máy: mặt bằng lắp ráp, triền đà, sức nâng cần cẩu, tay nghề công nhân Ta lựa chọn phương án đóng tàu 3300T theo phương pháp lắp ráp thân tàu từ các phân đoạn theo phương pháp hình tháp

- Ưu điểm phương pháp phân chia phân tổng đoạn :

Trang 28

- Phương án thi công các phân tổng đoạn : Trên cơ sở năng lực trang thiết bị,

ta phân công việc lắp ráp các phân tổng đoạn của tàu 3300T được thực hiện tại phân xưởng vỏ 3

Trang 29

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC PHÂN ĐOẠN, TỔNG ĐOẠN LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT VÀ CỤM CHI TIẾT

3.1 Mô tả kết cấu các phân đoạn của tổng đoạn 10

3.1.1 Kết cấu phân đoạn đáy đôi 110

a) Kích thước của phân đoạn:

- Phân đoạn đáy nằm từ sườn 110-150 đến sườn 122-9 , khoảng sườn 625 mm + Chiều dài phân đoạn : L = 7,56 m

+ Chiều rộng phân đoạn : Bmax = 10,41 m

+ Chiều cao phân đoạn : H = 1 m

- Đáy đôi có chiều cao 1000 mm , kết cấu theo hệ thống ngang (khoảng sườn

625 mm ).Có sống chính ở giữa và 2 sống phụ mỗi bên, khoảng cách giữa các sống là 1312 mm

- Đà ngang và các sống là các kết cấu dạng tấm đặc và có chiều cao bằng chiều cao đáy đôi , được khoét lỗ giảm trọng lượng và lỗ người chui Các kết cấu dạng tấm này được gia cường bằng các thanh lập là theo phương thẳng đứng

+ Các lỗ khoét có đường kính 450 mm để giảm trọng lượng , lỗ người chui 500x450mm để thuận tiện cho thợ hàn di chuyển thao tác trong lúc hàn kết cấu đáy đôi , ngoài ra còn có lỗ thông hàn và lỗ thông nước

+ Đà ngang được khoét lỗ cho dầm dọc đáy trên và dầm dọc đáy dưới chui qua

+ Điểm đặc biệt ở đây là đà ngang và các sống dọc được xẻ kiểu răng lược để chúng đan vào nhau chứ không gián đoạn tại chỗ giao nhau

- Dầm dọc đáy trên và dầm dọc đáy dưới được làm bằng thép mỏ có quy cách lần lượt là HP180x9 , HP160x9 và đều được khoét lỗ thông khí Chúng được gia cường bới các thép tấm có quy cách FB100x10 và FB280x920x9 Dọc theo 2 bên đáy đôi có các mã gia cường cho chân vách của mạn trong ( phân đoạn 210 )

- Tôn đáy trên có t = 14 mm; tôn đáy dưới có t = 12 mm; đà ngang có t = 9,5 mm; sống chính có t = 11 mm, sống phụ có t = 9 mm

b) Vị trí phân đoạn trên toàn bộ tàu và so với phân đoạn gốc:

- Phân đoạn đáy 110 nằm gần phía mũi tàu, từ sườn 110-150 đến sườn 122-9 ở

bên phải so với phân đoạn gốc Do vậy, trong quá trình chế tạo và lắp ráp tôn

bao và các cơ cấu đáy, ta phải để lượng dư ở phía lái để lắp ráp với phân đoạn đáy 111

c) Hình thức kết cấu của phân đoạn, sơ đồ rải tôn:

- Đáy kết cấu hệ thống ngang, gồm 1 sống chính, 6 các sống phụ, 4 dầm dọc đáy trên, 4 dầm dọc đáy dưới , 11 đà ngang và các chi tiết gia cường khác

Trang 30

Lập Quy trỡnh cụng nghệ đúng mới tổng đoạn 10 của tàu chở container VG3300 Tớnh nghiệm kết cấu tổng đoạn 10 theo Quy phạm phõn cấp và đúng

tàu biển vỏ thộp QCVN 21:2010/BGTVT

Hình 3-1: Sơ đồ rải tôn

- Kết cấu phõn đoạn 110 :

Trang 31

3.1.2 Kết cấu phân đoạn mạn kép 210

a) Kích thước của phân đoạn:

- Phân đoạn mạn nằm từ sườn 110-150 đến sườn 122-9 , khoảng sườn 625 mm

+ Chiều dài phân đoạn : L = 7,447 m

+ Chiều rộng phân đoạn : Bmax = 1,475 m

+ Chiều cao phân đoạn : H = 8,5m

- Kết cấu mạn kép , hệ thống dọc với các sườn khỏe dạng tấm đặt cách nhau

2 khoảng sườn và các sàn cũng dạng tấm

+ Mạn ngoài có kết cấu ngang với sườn thường HP200x9 và các sườn phụ nằm giữa các khoảng sườn 625/2

+ Mạn trong là liên kết dọc với các nẹp dọc có quy cách HP140x8

- Các sườn thường và sườn khỏe làm khung cho tôn vỏ và tôn mạn trong

+ Tất cả các sườn khỏe đều gián đoạn tại boong chính W6250 , sàn W4850 , sàn W3000 và kết thúc tại tôn đay trên

+ Chân sườn khỏe có khoét lỗ công nghệ tăng khả năng chống biến dạng và tạo điều kiện thi công dễ hơn trong lục hàn với tôn

- Các sườn khỏe và sàn được khoét lỗ giảm trọng lượng và lỗ người chui Các kết cấu này được gia cường bằng các nẹp

- Boong chính có kết cấu dọc với các nẹp dọc có quy cách HP140x7, HP180x10, tôn boong có t = 10mm

- Boong miệng hầm hàng có kết cấu ngang với các nẹp có quy cách HP100x8 ; tôn có t = 8 mm, 12 mm

- Tôn mạn ngoài có t = 12 mm ; tôn mạn trong có t = 12mm, 10.5mm, 8.5

mm ; sườn khỏe có t = 10, 11 mm ; tôn sàn có t = 9 mm

b) Vị trí phân đoạn trên toàn bộ tàu và so với phân đoạn gốc:

Phân đoạn đáy 210 nằm gần phía mũi tàu, từ sườn 110-150 đến sườn 122-9 ở

bên phải so với phân đoạn gốc Do vậy, trong quá trình chế tạo và lắp ráp tôn

bao và các cơ cấu đáy, ta phải để lượng dư ở phía lái để lắp ráp với phân đoạn mạn 209 và 211

c) Hình thức kết cấu của phân đoạn, sơ đồ rải tôn:

- Đáy kết cấu hệ thống ngang, gồm : sàn W4850 , sàn W300 , boong chính W6250

, Miệng hầm hàng W8910 , sườn khỏe , sườn thường

Trang 32

Lập Quy trỡnh cụng nghệ đúng mới tổng đoạn 10 của tàu chở container VG3300 Tớnh nghiệm kết cấu tổng đoạn 10 theo Quy phạm phõn cấp và đúng

tàu biển vỏ thộp QCVN 21:2010/BGTVT

Hình 3-27: Sơ đồ rải tôn

- Kết cấu phõn đoạn mạn kộp 210 :

Trang 33

3.2 Thống kê và phân nhóm các chi tiết , cụm chi tiết Lập quy trình gia công các chi tiết và cụm chi tiết điển hình

3.2.1 Thống kê và phân nhóm các chi tiết và cụm chi tiết

- Chi tiết là một bộ phận kết cấu không thể phân chia, thường được chế tạo bằng cách gia công các tấm hoặc thép hình bằng dập, cắt, uốn…

- Các chi tiết tàu container có nhiều hình dạng phức tạp, kích thước khác nhau Do đó để gia công một chi tiết, nguyên liệu phải qua nhiều nguyên công khác nhau của dây truyền công nghệ Để tổ chức tốt quá trình công nghệ một cách hợp lý, các chi tiết kết cấu được phân ra theo các nhóm công nghệ

- Các chi tiết được chia theo nhóm công nghệ như sau :

Nhóm Các chi tiết kết cấu trong nhóm

I Các tấm phẳng : tôn đáy trên, tôn vách hầm hàng , tôn boong chính , tôn miệng hầm hàng

II Các tấm cong một chiều có thể vạch dấu và gia công hoàn toàn trước khi uốn : tôn đáy ngoài III Các tấm cong hai chiều, phải vạch dấu sơ bộ trước khi uốn, sau khi

uốn mới vạch dấu quyết định và gia công: tôn mạn ngoài

IV Các mã gia cường , thép tấm gia cường : sống chính, sống phụ,

FB120x10 , FB100x10 , FB280x920x9

V

Các chi tiết thép hình thẳng như : nẹp dọc đáy trên HP180x9 ; nẹp dọc đáy dưới HP160x9; nẹp dọc boong HP180x10; nẹp dọc vách 140x8; nẹp dọc boong HP140x7, HP180x10

VI Các chi tiết thép hình cong như sườn thường HP200x9.

VII Các chi tiết gia cường dạng tấm phẳng như đà ngang, sườn khỏe, sàn

W3000, sàn W4850

3.2.2 Chế tạo dưỡng mẫu :

- Tôn đáy ngoài tờ mo hông và tôn mạn ngoài cần dưỡng.

- Sườn thường và sườn phụ HP200x9 cần vẽ các đường cong trên thanh HP rồi uốn Kiểm tra thêm bằng sàn phóng dạng ( đường sườn được vẽ trên sàn phẵng

tỷ lệ 1:1 ) => không cần dưỡng

- Các chi tiết còn lại cũng không cần dưỡng

3.2.3 Gia công chế tạo các chi tiết nhóm I: gồm tôn đáy trên, tôn vách hầm

hàng, tôn boong chính, tôn miệng hầm hàng

Trang 34

Hình 3-43: Tôn đáy trên Hình 3-44: Tôn mạn trong

Hình 3-45: Tôn boong chính 6250 Hình 3-46: Tôn miệng hầm hàng

- Quy trình gia công gồm các bước sau:

Bước 1 Cán phẳng.

+ Cán phẳng tờ tôn cần gia công bằng máy cán nhiều trục

Hình 3-47: Mô hình máy cán nhiều trục

Trang 35

Bước 3 Cắt tôn

+Dùng máy cắt CNC để tiến hành cắt tờ tôn theo đúng biên dạng

+Làm sạch mép tờ tôn

Bước 4.Kiểm tra nghiệm thu.

+ Sai lệch kích thước chiều dài, chiều rộng : ± 1.5mm

+ Sai lệch các kích thước lỗ công nghệ: ± 2mm

+ Độ không phẳng: ± 3mm / 1m

+ Ghi tên chi tiết, các kí hiệu

3.2.4 Gia công chế tạo các chi tiết nhóm II :

- Các chi tiết nhóm II chỉ có tôn đáy ngoài ( phần đáy không bằng )

Hình 3-48: Tôn đáy ngoài + Các tấm cong phải uốn trước , uốn bằng máy nhiều trục , máy dập Trong quá trình uốn ta phải liên tục dùng dưỡng mẫu để kiểm tra độ cong tấm tại vị trí các sườn Sau khi uốn xong tấm ta dùng dưỡng khung để kiểm tra toàn bộ lại độ cong của tấm

- Quy trình gia công gồm các bước sau:

1 Trục dẫn động; 2 Trục cán chính

3 Tấm tôn; 4 Con bằng chuyền động

Trang 36

Bước 4:Lấy dấu

+ Dựa vào bản vẽ, thảo đồ để lấy dấu

Bước 5:Lốc cong.

+ Sử dụng máy lốc 3 trục để tiến hành uốn cong tờ tôn theo đúng biên dạng

Hình 3-50: Máy lốc 3 trục

Bước 6:Kiểm tra nghiệm thu.

+ Kiểm tra nghiệm thu dựa vào dưỡng mẫu

+ Sai lệch so với dưỡng ± 2mm

+ Ghi tên, các kí hiệu…

3.2.5 Gia công chế tạo các chi tiết nhóm III :chỉ có tôn mạn ngoài

Trang 37

- Trước tiên ta đi gia công tờ tôn duỗi phẳng sau đó tiến hành lốc cong tờ tôn.

- Trình tự như sau:

Hình 3-52:Mô hình máy cán nhiều trục

Bước 4:Lấy dấu

+ Dựa vào bản vẽ, thảo đồ để lấy dấu

Bước 5:Lốc cong.

+ Sử dụng máy lốc 3 trục để tiến hành uốn cong tờ tôn theo 1 chiều Sau

đó sử dụng máy ép thủy lực hoặc gò nóng để uốn tờ tôn đạt dộ cong như mong muốn

Bước 6:Kiểm tra nghiệm thu.

+ Kiểm tra nghiệm thu dựa vào dưỡng mẫu

+ Sai lệch so với dưỡng ±2mm

+ Sai số theo chiều dài và rộng cho phép là : ±2.5mm

- Ghi tên, các ki hiệu…

3.2.6 Gia công chế tạo các chi tiết nhómIV :gồm sống chính, sống phụ, các

thép tấm gia cường

a) Sống chính, sống phụ :

Trang 38

Bước 4 Kiểm tra nghiệm thu.

+ Sai lệch kích thước chiều dài, chiều rộng : ± 1.5mm

+ Sai lệch các kích thước lỗ công nghệ: ± 2mm

Trang 39

b) Thép tấm gia cường :

- Từ tấm tôn phẳng ta tiến hành gia công như mục 3.2.3 Sau đó tấm tôn được đưa lên máy cắt để cắt hàng loạt các tấm mã , thép tấm gia cường có quy cách : FB100x10 , FB120x10 , FB280x920x9

Hình 3-56: Các mã, thép tấm

- Gia công các mã loại tấm

- Các loại mã tấm sau khi cắt được làm sạch,mài mép,ghi tên,kí hiệu

- Yêu cầu

+Sai lệch chiều rộng mã: ± 5 mm

+Độ không phẳng không quá: ± 3 mm / toàn bộ chiều rộng

3.2.7 Gia công chế tạo các chi tiết nhóm V

- Dầm dọc đáy có 4 dầm dọc đáy trên và 4 dầm dọc đáy dưới có quy cách lần lượt là HP180x9 , HP160x9 có cùng chiều dài 2,6 m

- Dầm dọc vách hầm hàng có quy cách HP140x8 gồm 5 thanh , có chiều dài 7,6 m

- Dầm dọc vách dọc B5400 có quy cách HP180x10 có chiều dài 7,647 m

- Gia cường boong có quy cách HP140x7 gồm có 6 thanh

- Gia công các chi tiết thép hình thẳng có quy cách :

+ Nắn thẳng thép hình

+ Lấy dấu điểm đầu điểm cuối, điểm vát đầu sườn, lỗ khoét (nếu có)

+ Cắt bằng máy cắt hơi theo kích thước trong bản vẽ

+ Làm sạch, mài mép cắt, ghi tên, các kí hiệu

Trang 40

3.2.8 Gia côngchế tạo các chi tiết nhóm VI

- Gia công các thép hình cong sườn thường phần mạn : 16 thanh có quy cách HP200x9

+ Thanh thép thẳng được làm sạch và sơn lót

+ Lấy dấu các đường kiểm tra và các đường cong uốn ngược

+ Uốn thép hình trên máy uốn thép hình sao cho các đường cong ngược thành đường thẳng Kiểm tra thêm bằng sàn phóng dạng

Hình 3-57: Máy uốn thép hình + Lấy dấu điểm đầu điểm cuối, điểm vát đầu sườn, lỗ khoét (nếu có)

+ Cắt bằng máy cắt hơi theo kích thước trong bản vẽ

+ Làm sạch, mài mép cắt, ghi tên, các kí hiệu

+ Yêu cầu :

Độ uốn ngang mép tự do bản thành: không quá ± 3mm/1m và không quá

± 8mm/ toàn bộ chiều dài

Độ lượn sóng của mép tự do bản thành ±2mm

3.2.9 Gia côngchế tạo các chi tiết nhóm VII :gồm đà ngang đáy, sàn W3000,

sànW4850, sườn khỏe

Định dạng
Số trang	120
Dung lượng	5,13 MB

Lập quy trình công nghệ

Kết cấu phõn đoạn đỏy đụi

Kết cấu phõn đoạn mạn kộp