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

-Thiết bị đơn giản,và có thể sách tay, cho phép sử dụng rộng rãi từ các kết cấu đơn giản đến các kết cấu phức tạp -Hàn được ở mọi tư thế -Vật liệu có thể hàn được gồm kim loại đen và ki

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 hiện : Vũ Khánh An

 Ưu điểm

-Quá trình hàn đơn giản và linh hoạt nhất

-Thiết bị đơn giản,và có thể sách tay, cho phép sử dụng rộng

rãi từ các kết cấu đơn giản đến các kết cấu phức tạp

-Hàn được ở mọi tư thế

-Vật liệu có thể hàn được gồm kim loại đen và 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 sạch xỉ sau mối lớp hàn

-Lượng khói hàn lớn, ảnh hương đến người công nhân

-Chiều dài điện cực có hạn nên trong qua trình hàn phải dừng

lại để thay que hàn

1.1.1 Vật liệu hàn

a,Que hàn

Nhà máy sử dụng que hàn của hãng NAM TRIỆU sản suất theo tiêu chuẩn

ISO9001-2000, và được duyệt bởi nhiều tổ chức đăng kiểm

như:VR,DNV,BV,ABS,GL…

que hàn được sử dụng nhiều ở nhà máy có đường kính 3,2mm và 4mm

mác que hàn được sử dụng nhiều ở nhà máy: NA7016,NA6013,NA7018

Thành phần hóa học của que hàn NA 7016

3

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

Thành phần : SiO2-TiO2: 25-40%, CaO –MgO : 20-30%, Al2O3-MnO: 20-30% CaF2 : 5-15%, Bazo 1%

c, Thiết bị hàn

sức khỏe và tầm quan sát của người thợ Nếu ứng dụng công nghệ sứ lót  sẽ giải quyết được tất cả những khó khăn trên Như vậy chỉ cần hàn một phía Ở

vị trí khó hàn sẽ được lót sứ, chất lượng mối hàn rất cao bề mặt được lót sứ có hình dáng giống như thỏi đúc với kích thước chính xác của khuôn sứ

Bề mặt  đẹp và không tốn công vệ sinh Sứ lót được ứng dụng nhiều trong công nghiệp đóng tàu, sản xuất bồn bể, ống lớn…Sử dụng cùng với dây hàn cólõi thuốc

         Vượt qua rất nhiều tiêu chuẩn khắc nghiệp của châu âu và các tiêu chuẩn của ngành đóng tàu nói riêng Hiện nay Shanghai Taichang là công ty đang dẫnđầu về chất lượng sản phẩm và doanh số sứ lót đường hàn

Sản xuất trên dây chuyền công nghệ của Nhật Bản nên chất lượng được khách hàng đánh giá rất cao, giá thành hợp lý

Sử dụng Sứ lót hàn là một trong những giải pháp công nghệ quan trọng trong công nghệ hàn hiện nay, nó giúp nâng cao chất lượng mối hàn, tăng năng suất lao động, rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vật liệu hàn, v.v

-Sứ gồm nhiều mảnh sứ nhỏ ghép lại với nhau, dài khoảng một mét

 Ứng dụng cho mối hàn giáp mối

11

1.3 Hàn hồ quang dưới lớp khí bảo vệ

Hàn bán tự động được sử dụng phổ biến ở nhà máy là hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trương khí bảo vệ là CO2 ( hay còn gọi là hàn MAG )

1.3.1.Vật liệu và thiết bị hàn

a, Dây hàn

Dây hàn cho máy hàn YM-500KRII

Số hiệu: K-71T

PHẦN II : CÁC CÔNG NGHỆ CẮT

1.1Các phương pháp cắt chủ yếu tại nhà máy

 Cắt tay : máy cắt hơi bằng tay gas –oxi

 Cắt bán tự động : máy cắt con rùa

 Cắt tự động : máy cắt CNC, máy cắt plasma

 Máy cắt cơ

1.2 Cắt tay

-Máy cắt hơi bằng tay: Hiện tại nhà máy không dùng mỏ cắt hơi trong việc cắt tôntrong thi công đóng mới do chất lượng mép cắt không tốt, biến dạng dư nhiều đặc biệtkhi cắt những tấm tôn mỏng Tuy nhiên nó được sử dụng để cắt các mã răng lược để

cố định khi hàn, các chi tiết cơ cấu thừa, khắc phục vùng tôn lồi lõm khi hàn, dùngkhi gò nóng, cắt các tấm tôn trong sửa chữa

1.3 Cắt bán tự động

17

-Máy cắt xách tay con rùa: Để tự động hoá quá trình cắt, là giảm nhẹ lao động và nâng cao công suất cắt Máy chuyển động trên thanh ray cố định nhờ động cơ có tốc

độ điều chỉnh được Bánh dẫn hướng đảm bảo máy luôn bám theo đường ray, còn bánh dẫn động có nhiệm vụ truyền chuyển động từ động cơ.Phương pháp này được sửdụng trong nhà máy để cắt các tấm tôn có chiều dài đường cắt tương đối lớn và đườngcắt thẳng, đồng thời máy còn được sử dụng để vát mép tấm tôn khi hàn

-Các thông số về máy cắt bán tự động ( máy cắt con rùa )

PHẦN 3: TIÊU CHUẨN HÀN, CẮT

Tiêu chuẩn chất lượng hàn và cắt ở công ty CNTT Bạch đằng tuân theo tiêu chuẩn của Hiêphội các Tổ chức Phân cấp Quốc tế gọi tắt là IACS (International Association ofClassification Societies)

Tiêu chuẩn này thực sự cần thiết đối với các nhà máy, các xưởng đóng mới và sửa chữatàu tại Việt nam đặc biệt là khi chúng ta chưa có tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩnngành về lĩnh vực này

A) Phạm vi

1.1 Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn về các tiêu chuẩn chất lượng đối với đóng mới kết

cấu thân tàu và các tiêu chuẩn về sửa chữa chúng khi chúng không đạt tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn này nói chung áp dụng cho:

- các loại tàu truyền thống,

- các phần thân tàu là đối tượng của qui phạm của Đăng kiểm,

- các kết cấu thân tàu được đóng bằng thép kết cấu thân tàu có độ bền thường vàcao Việc áp dụng tiêu chuẩn này trong tất cả mọi trường hợp phải được sự đồng ý củaĐăng kiểm

1.2 Tiêu chuẩn này đề cập đến các phương pháp đóng mới thông dụng và đưa ra hướng dẫn

tiêu chuẩn chất lượng cho hầu hết các vấn đề quan trọng trong đóng mới.Trừ khi đượcđưa ra một cách cụ thể ở một số mục trong tiêu chuẩn này, về nguyên tắc mức độ côngnghệ nêu ra trong tiêu chuẩn này được chấp nhận cho các cơ cấu chính và cơ cấu phụcủa các thiết kế truyền thống Tuy nhiên đối với các khu vực thân tàu chịu ứng suất cao

và nguy hiểm đòi hỏi phải áp dụng tiêu chuẩn khắt khe hơn và phải được sự đồng ý củaĐăng kiểm trong mỗi trường hợp Xem thêm tài liệu tham khảo số 1,2 và 3 về việc đánhgiá kết cấu thân tàu và các thành phần kết cấu

1.3 Các chi tiết khác liên quan đến kết cấu hoặc qui trình sản xuất không được đề cập đến

trong tiêu chuẩn này phải được Đăng kiểm duyệt dựa theo các tiêu chuẩn và các qui trình

đã được công nhận

1.4 Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn khi chưa có các tiêu chuẩn quốc gia hoăc tiêu

chuẩn ngành được Đăng kiểm chấp nhận

B)Tiêu chuẩn hàn:

1) Chứng chỉ thợ hàn

1.1 Thợ hàn phải đủ tiêu chuẩn theo như qui định của Đăng kiểm hoặc một tiêu chuẩn quốc

tế hay quốc gia nào đó Ví dụ như EN 287, ISO 9606, ASME phần IX, ANSI/AWS D1.1

Việc công nhận sử dụng các tiêu chuẩn khác phải được trình lên Đăng kiểm để đánh giá.Các nhà thầu phụ phải lưu giữ các chứng chỉ thợ hàn và cung cấp hạn của các chứng chỉnếu được yêu cầu.

1.2 Thợ vận hành máy hàn cơ khí hoặc tự động không cần thiết phải qua các kì thi để

công nhận với điều kiện sản phẩm do người thợ đó làm ra thoả mãn các yêu cầu chấtlượng Tuy nhiên, thợ vận hành phải được đào tạo theo chương trình đủ để vận hànhthiết bị Kết quả đào tạo và kết quả thử sản phẩm phải được lưu trong hồ sơ thợ vậnhành, và phải trình cho Đăng kiểm khi được kiểm tra

2) Chứng chỉ qui trình hàn

Qui trình hàn phải được chứng nhận theo qui trình của Đăng kiểm hoặc tiêu chuẩnquốc tế, quốc gia được công nhận như EN 288, ISO 9956, ASME chương IX,ANSI/AWS D1.1 Việc công nhận dụng các tiêu chuẩn khác phải được đệ trình lênĐăng kiểm để đánh giá Qui trình hàn phải kèm theo bản ghi điều kiện qui trình hàn.Các thông tin phải bao gồm trình tự hàn, loại que hàn, hình dạng đường hàn, chuẩn bịmép hàn, kỹ thuật và tư thế hàn

3) Chứng chỉ kỹ thuật viên kiểm tra không phá huỷ

Người thực hiện kiểm tra không phá huỷ (NDT) với mục đích đánh giá chấtlượng mối hàn trong đóng mới được đề cập đến trong tiêu chuẩn này phải được chứngnhận theo qui phạm của Đăng kiểm hoặc chương trình chứng nhận quốc tế hoặc quốcgia được công nhận Bản ghi kết quả và chứng chỉ của kỹ thuật viên phải được cất giữ vàtrình cho Đăng kiểm khi được kiểm tra

4)Vật liệu

4.1 Vật liệu của các thành phần kết cấu thân tàu.

Tất cả vật liệu, kể cả que hàn, sử dụng cho các thành phần kết cấu thân tàu phảiđược Đăng kiểm công nhận dựa trên các bản vẽ thiết kế kết cấu và phải thoả mãn các Yêucầu thống nhất (UR) tương ứng của Hiệp hội đăng kiểm quốc tế (IACS) Các khuyên nghị

bổ sung sẽ được trình bày trong các chương tiếp theo

Tất cả vật liệu phải được sản xuất tại cơ sở được Đăng kiểm duyệt để sản xuất loại và cấpsản phẩm đó

4.2 Dung sai chiều dày cho phép

Đối với thép tấm phẳng dùng làm kết cấu thân tàu có chiều dày từ 5mm trở lên kể

cả thép có độ bền thông thường và thép có độ bền cao, dung sai chiều dày lớn nhất chophép là –0,3 mm Chiều dày có thể được đo tại các vị trí bất kỳ cách mép ít nhất 10mm

25

Các vết lõm bề mặt cục bộ là các vị trí được mài để loại bỏ các khuyết tật có thể được bỏqua với điều kiện các vị trí đó được mài theo đúng với các yêu cầu của “Trạng thái bềmặt”

4.3 Trạng thái bề mặt

4.3.1 Các định nghĩa

Khiếm khuyết nhỏ: rỗ, vết lằn do cán, cong vênh, vết lăn, xước và đường rãnh Khuyết tật: Nứt, tróc vỏ, dính cát, cạnh sắc và các khiếm khuyết không vượt quá giới hạnnhưng có diện tích rộng hơn 5% diện tích bề mặt

Độ sâu của các khiếm khuyết và khuyết tật: là chiều sâu đo từ bề mặt của sản phẩm

4.3.2 Tình trạng không cần sửa chữa

Các khiếm khuyết nhỏ theo giới hạn có thể cho phép không cần sửa chữa

4.3.3 Sửa chữa các khuyết tật

Các khuyết tật phải được sửa chữa bằng phương pháp mài hoặc hàn bất kể số lượng và

cỡ Sửa chữa bằng phương pháp mài có thể thực hiện trên toàn bộ bề mặt và tới độ sâubằng với dung sai chiều dày cho phép đưa ra trong mục 4.2 Tổng số sửa chữa bằngphương pháp hàn và mài làm giảm chiều dày danh nghiã hơn 0.3 mm phải không lơn hơn2% diện tích bề mặt

4.3.4 Sửa chữa bằng phương pháp mài

Đối với diện tích mài có chiều dày nhỏ hơn chiều dày cho phép trong mục 4.2, chiều dày danh nghĩa không được phép giảm đi 7% hay 3mm, lấy giá trị nhỏ hơn Mỗi diện tích mài không lớn hơn 0,25 m2

Nhứng khuyết tật phải được loại bỏ bằng phương pháp mài Việc loại bỏ hoàn toàn khuyếttật phải được kiểm tra bằng phương pháp từ tính hoặc kiểm tra nhuộm màu Diện tích mài phải được chuyển tiếp trơn tru sang các khu vực xung quanh

4.3.5 Sửa chữa bằng phương pháp hàn

Các khuyết tật cục bộ, không thể sửa chữa bằng phương pháp mài, có thể bằng phươngpháp đục hoặc mài, sau đó hàn theo qui trình hàn được Đăng kiểm duyệt Diện tích hànkhông rộng hơn 0.125m2 Việc chuẩn bị bề mặt để hàn không được làm giảm chiều dàydanh nghĩa của sản phẩm dưới 80% Việc hàn phải được hoàn thành chỉ bằng một lớp kimloại hàn và phải cao hơn bề mặt sản phẩm, sau đó mài nhẵn bằng với bề mặt sản phẩm.Chất lượng của việc sửa chữa phải được kiểm tra bằng phương pháp siêu âm, từ tính hoặcnhuộm màu

5 Chuẩn bị mép hàn

5.1 Chuẩn bị mép hàn đấu đầu (hàn tay) – xem bảng 1 và 2

5.2 Chuẩn bị mép hàn góc (hàn tay) – xem bảng 3 và 4

5.3 Hình dáng của mối hàn đấu đầu và mối hàn góc– xem bảng 5

Độ lệch u của mép cắt (xem hình (a)), tính từ góc vuông hoặc tính từ mặt vát yêu cầu, và

độ nhám của mép cắt R phải đạt các yêu cầu dưới đây:

Cắt bằng máy cắt GAS Cắt hơi tay: Mép tự do

Chiều dày cắt Tiêu chuẩn Giới hạn Cơ cấu khoẻ Tiêu chuẩnGiới hạn

(a) độ lệch u theo góc vuông hoặc tính theo mặt vát yêu cầu 2) Cắt hồ quang

Độ lệch u của mép cắt (xem hình (a)), tính từ góc vuông hoặc tính từ mặt vát yêu cầu, và

độ nhám của mép cắt R phải đạt các yêu cầu dưới đây:

Cắt hồ quang

Chiều dày cắt Tiêu chuẩn Giới hạn

PHẦN 4 : TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH HÀN

4.1 Định mức chi phí hàn

- Khái niệm: Định mức chi phí hàn cho một phân đoạn tàu vỏ thép là tổng chi phí dự

tính để hoàn thành tất cả các mối hàn ( gồm chi phí vật liệu hàn cần thiết, chi phí nhâncông, chi phí điện năng và chi phí chung có lien quan ) trên phân đoạn cần tính

Phương pháp xây dựng định mức : thông thường các nhà máy đóng tàu xây dựng

định mức chi phí hàn bằng cách kết hợp cả ba phương pháp xác định định mức đã nêu

ở trên ( phương pháp kỹ thuật, phương pháp xây dựng dựa trên kinh nghiệm, phương pháp điều chỉnh)

Các nhân tố ảnh hưởng đến định mức chi phí hàn

Trình độ tay nghề và tinh thần làm việc của công nhân

Cơ sở vật chất, trang thiết bị của nhà máy

Trình độ chuyên môn và khả năng quản lí của người quản lí

Tiến độ đề ra

4.2.Cơ sở lý thuyết tính toán định mức chi phí hàn trong đóng tàu

4.2.1 Chi phí vật liệu hàn

Từ lượng kim loại đắp cần thiết, có thể tính được lượng vật liệu hàn sẽ sử

dụng để tạo ra mối hàn cụ thể và chi phí tương ứng Chi phí cho vật liệu hàn cóthể bao gồm chi phí điện cực ( que hàn hoặc dây hàn ) , khí bảo vệ hoặc thuốc hàn Tính khối lượng kim loại đắp căn cứ vào các kích thước hình học của mối hàn

4.2.2 Chi phí điện cực

Định mức tiêu hao HE (kg) của que hàn ( dây hàn ) cho một mối hàn được

xác định theo chiều dài mối hàn lh (m) và định mức tiêu hao đơn vị GE ( trên 1

m mối hàn) được xác định bằng công thức:

HE=GE.lh(kg)

4.2.3 Chi phí thuốc hàn

Chi phí thuốc hàn trong hàn dưới lớp thuốc liên quan đến khối lượng kim loại đắp và

có thể tính toán theo công thức :

Ở đây: Qg – định mức tiêu hao nhiên liệu trên 1 m mối hàn [lít/m];

lh – chiều dài mối hàn (m);

Qph –tiêu hao phụ của khí trong các nguyên công chuẩn bị, kết thúc

( phần trên đã nêu) Lượng kim loại đắp, hay lượng vật liệu hàn cần thiết còn là

cơ 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, cả trong nhà máy lẫn văn phòng : lương cho cán bộ lãnh đạo nhà máy, cán bộ giám sát sản xuất, cán bộ kiểm tra, nhân viên bảo dưỡng, bảo vệ…những người mà thời gian công tác không thể gán trực tiếp vào công việc hàn hay vật hàn cụ thể

4.2.8 Chi phí điện năng

Chi phí điện năng thường được coi là một phần cảu chi phí chung Tuy nhiên, khi cần so sánh các phương án chế tạo khác nhau hoặc các phương án công nghệ hàn khác nhau, nên đưa chi phí điện năng vào tính toán