Chuyên ngành kỹ thuật tàu thủy
TỔNG QUAN
Khảo sát hồ sơ kĩ thuật của tàu
Tàu hàng rời 34.000 tấn được thiết kế đặc biệt để vận chuyển hàng hóa đóng gói, bao gồm ngũ cốc, than, quặng, cuộn thép và xi-măng, tối ưu hóa không gian trong hầm hàng của nó.
- Bản vẻ đầy đủ về kết cấu bố trí và phân đoạn
- Tàu được kết cấu từ mạn kép và đáy đôi, chiều dài toàn bộ tàu 180m, rộng 30m, chiều cao mạn 14.7m và dung tích khoang hàng là 45.500 m 3
Khảo sát điều kiện thi công tại phận xưởng
1.2.1 Giới thiệu công ty đóng tàu Phà Rừng
Công ty đóng tàu Phà Rừng, thành viên của Tổng công ty Công nghiệp tàu thủy (SBIC), được hình thành từ việc kế thừa và phát triển Nhà máy sửa chữa tàu biển Phà Rừng.
Nhà máy sửa chữa tàu biển Phà Rừng, được khởi công xây dựng vào năm 1979 và chính thức hoạt động từ ngày 25/3/1984, đã trở thành ngày truyền thống của đơn vị này Đây là kết quả của sự hợp tác giữa Chính phủ Việt Nam và Phần Lan, với nguồn vốn chủ yếu từ viện trợ không hoàn lại của Phần Lan cùng một phần góp vốn từ phía Việt Nam.
Trong những năm đầu hoạt động, Nhà máy đã nhận được sự hỗ trợ lớn từ Chính phủ Phần Lan, không chỉ trong việc xây dựng cơ sở vật chất mà còn trong đào tạo đội ngũ quản lý và công nhân kỹ thuật, cũng như chuyển giao công nghệ Nhờ đó, hàng ngàn sản phẩm sửa chữa đã được xuất xưởng, và Phà Rừng đã trở thành địa chỉ tin cậy cho các chủ tàu trong và ngoài nước, bao gồm Nga, Ucraina, Đức, Hàn Quốc, Cu Ba và Hy Lạp.
Kể từ năm 2002, sau nhiều năm chuyên sửa chữa tàu, Công ty đã đầu tư nâng cấp và mở rộng lĩnh vực đóng mới tàu biển, nhờ vào sự quan tâm của Chính phủ và Tổng công ty cùng sự ủng hộ từ khách hàng Với nền tảng kiến thức chuyên môn vững chắc, Phà Rừng đã xây dựng thương hiệu mạnh mẽ trên thị trường đóng mới, cung cấp sản phẩm chất lượng cao, đảm bảo tiến độ và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật mới nhất Từ năm 2000, Công ty đã áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO.
Phà Rừng, được chứng nhận bởi đăng kiểm DNV - Na Uy, hiện nay không chỉ nổi tiếng với uy tín trong lĩnh vực sửa chữa tàu biển mà còn trong việc đóng mới tàu.
Phà Rừng đã khởi đầu sản xuất với Ụ nổi 4.200 tấn phục vụ sửa chữa tàu tại chỗ và tiếp theo là thành công trong việc đóng mới tàu chở hàng 6.300 DWT cho Vinashinline Sau đó, công ty tiếp tục mở rộng sản xuất hàng loạt các tàu hiện đại cho các chủ tàu trong và ngoài nước, bao gồm các seri tàu chở hàng rời 6.500 DWT, 12.500 DWT, 20.000 DWT cho Vinaline và Vinashinline, cũng như các tàu chở dầu/hóa chất 6.500 DWT cho chủ tàu Hàn Quốc, 13.000 DWT cho chủ tàu Hy Lạp, và 34.000 DWT cho chủ tàu Anh, Ý Ngoài ra, Phà Rừng cũng sản xuất tàu đánh cá, tàu lai dắt, tàu kéo đẩy và tàu tuần tra hải quân.
Các sản phẩm sau khi bàn giao đều được các chủ tàu đánh giá cao về chất lượng Phà Rừng đã thành công với hai seri tàu chở dầu/hóa chất 6.500DWT và 13.000DWT, khẳng định uy tín và kinh nghiệm trong lĩnh vực đóng mới tàu Địa chỉ liên hệ: Thị trấn Minh Đức, Huyện Thủy Nguyên, TP Hải Phòng Điện thoại: (+84-225) 3875066.
Hình 1 1 Khánh thành công ty Phà Rừng
1.2.2 Điều kiện mặt bằng, bố trí phân xưởng của nhà máy
- Nhà máy đóng tàu Phà Rừng Shipyard là nhà máy chuyên đóng tàu biển và phương tiện thủy có trọng tải lên đến 40 000 DWT
- Sửa chữa và hoán cải những tàu biển và phương tiện thủy có trọng tải đến 15 000 DWT
- Tổng diện tích nhà máy lên đến 112 ha = 10.000 m2
Hình 1 2 Công ty đóng tàu Phà Rừng
Hình 1 3 Sơ đồ bố trí phân xưởng nhà máy đóng tàu Phà Rừng
Bảng 1.1 Chú thích sơ đồ
TT Tên nhà xưởng ĐV Diện tích
4 Phân xưởng Vỏ no.4 (365𝑚 × 36𝑚) × 3tổ hợp m 2 39000
7 Nhà xưởng bảo quản thiết bị tại chỗ m 2 6480
8 Phân xưởng phun bi và Sơn no.1 and no.2 m 2 2247
9 Phân xưởng phun bi và Sơn no.3 m 2 7500
Hình 1.4 Sơ đồ Cầu, đà và ụ
Bảng 1 2 Chú thích sơ đồ 1.4
Có khả năng đóng tàu đến 17.000DWT và đóng mới được 02 chiếc/năm Sửa tàu trọng tải tới
Tiếp nhận tàu tới 10.000 dwt
Sửa chữa 30 lượt tàu/năm
Tiếp nhận tàu tới 25.000 dwt x 2 chiếc cập cầu sửa chữa
4 Cầu tàu số 2 120.8x14x4.5 Crane : 20Tx22m x 01 cái
Tiếp nhận tàu tới 12.500 dwt cập cầu sửa chữa
5 Cầu tàu số 3 230x20x5.5 Crane: 50T/14m x 01 cái
Tiếp nhận tàu tới 34.000 dwt cập cầu sửa chữa
6 Cầu tàu số 4 260x20x5.5 Crane: 50T/14m x 01 cái
Tiếp nhận tàu 30.000 tấn cập cầu sửa chữa)
7 Cầu tàu số 5 110x40x3.6 Crane: 50T/14m x 01 cái
Cẩu trục 200T/65mx 01 cái Đóng mới tàu tới 40.000 dwt
Khả năng đóng tới 02 chiếc/năm
1.2.3 Năng lực thiết bị sản xuất
- Các xe cẩu, xe nâng để phục vụ quá trình vận chuyển các chi tiết trong xưởng và tới phân xưởng vỏ để lắp ráp:
+ Xe cần cẩu KATO20 có trọng tải 20 tấn, số lượng 1 xe
+ Xe nâng Mitsubishi FD 115 có trọng tải 11 tấn, số lượng 1 xe
+ Xe nâng CPCD100 có trọng tải 10 tấn, số lượng 2 xe
- Xưởng tấm, gia công chi tiết:
+ Máy hàn MIG, TIG, máy hàn tự động,
+ Máy định lượng thủy lực 500T, 1000T
+ Máy cán thép tấm ( rộng 6m xt30 mm) + Máy uốn thép hình: 2 máy
+ Máy cắt CP90200 CNC: 2 máy
+ Máy hàn BX6-500, BX6-250: 10 máy
+ Máy hàn tự động: 2 máy
+ Phun cát (SA2.5) và thép tấm sơn lót tại xưởng
+ Cần trục 30, 40, 100 Tấn + Khối vận chuyển 100T, 190 T
+ Bên cạnh đó còn các dụng cụ thủ công khác
- Xưởng cơ khí, đường ống
+ 4 xưởng rộng 50.000 m 2 , được trang bị động cơ hạng nặng và sửa chữa trục đuôi, trục bánh lái cũng như sửa chữa đường ống và điện
+ Máy tiện dài 10mx1250/1000/630 mm max 12T
+ Máy tiện đứng đường kính tối đa 1.6m
+ Máy khoan xuyện tâm 75 mm
+ Máy doa cho ống bao trục, ống lái
- Tổng số lao động: 950 người
+ Ban quản lí có kinh nghiệm được đào tạo tại Phần Lan, Ba Lan, Nhật Bản + Kĩ sư, chuyên gia công nghệ được đào tạo trong và ngoài nước
+ Công nhân có tay nghề Công nhân hàn có các chứng chỉ 3G, 4G và 6G…
Kết luận, qua phân tích và tìm hiểu về cơ sở vật chất cùng đội ngũ cán bộ nguồn nhân lực, nhà máy đóng tàu Phà Rừng hoàn toàn đủ năng lực và điều kiện để thực hiện việc đóng mới tàu 3400DWT, đặc biệt là chế tạo và lắp ráp phân đoạn boong 112C của tàu này.
Phân tích kết cấu phân đoạn 112C
- Phân đoạn nằm ở vùng giữa khoang đuôi, máy lái và két nước dằn
- Chiều dài phân đoạn là 7200 mm, từ sườn 3+150 đến sườn 12+150
- Chiều rộng phân đoạn là 10400 mm
- Chiều cao phân đoạn: tại sườn 3+150 cao 7275 mm đến sườn 12+50 cao
Hình 1.5 Vị trí phân đoạn so với đường cơ bản
Hình 1.6 Vị trí phân đoạn 112C
Hình 1.7 Mặt cắt dọc kết cấu phân đoạn 112C theo chiều rộng
Hình 1 8 Hệ thống kết cấu cơ bản phân đoạn 112C hình chiếu dứng ở giữa tàu
Hình 1 9 Hệ thống kết cấu cơ bản phân đoạn 112C hình chiếu bằng
- Kết cấu của phân đoạn:
Phân đoạn được thiết kế với cấu trúc mặt boong, có các khoảng sườn 800mm và được gia cường bằng các nẹp, giúp tăng cường khả năng chịu uốn dọc và xoắn hiệu quả.
▪ Kết cấu mặt boong có miệng thông với khoang máy để đi ống khói ra ngoài
▪ Kết cấu phân đoạn gồm 6 sườn trong đó có các kết cầu là kết cấu gia cường mặt boong, phần hai bên liên kết với vách của két nước
1.3.2 Quy cách kết cấu của phân đoạn:
1.3.2.1 Phân tích kết cấu tôn mặt boong
Hình 1.10 Tôn mặt boong phân đọa 112C
Tôn mặt boong được thiết kế với các lỗ khoét nhằm mục đích lấy hơi cho buồng máy và lắp đặt hệ thống ống khói cho máy chính và máy phụ.
1.3.2.2 Phân tích kết cấu mặt cắt tại các sườn
+ Kết cấu mặt cắt ngang tại sườn số 4, 5, 7:
Hình 1 11: Kết cấu mặt cắt ngang tại sườn 4, 5, 7
Bảng 1.3: Phân tách chi tiết kết cấu tại mặt cắt ngang sườn số 4, 5, 7
Stt Tên gọi S.L Kí hiệu Hình dáng Chú thích
2 350x350x8 Gia cường cho kết cấu thép mỏ và vách dọc, lỗ khoét công nghệ R = 50
2 Thép mỏ 1 HP 220x10 Dài 10700 mm, gia cường cho tôn boong, lỗ khoét công nghệ 2 đầu thép RPmm
+ Kết cấu mặt cắt ngang tại sườn số 6:
Hình 1 12: Kết cấu mặt cắt ngang của sườn số 6
Bảng 1 4: Phân tích chi tiết kết cấu tại mặt cắt ngang sườn số 6
Stt Tên gọi S.L Kí hiệu Hình dáng Chú thích
Gia cường cho kết cấu thép mỏ và vách dọc, lỗ khoét công nghệ
2 Thép kết cấu ngang chữ T
2 500x8/150x12 Vị trí nằm 2 bên từ 3200 off CL
Có chiều dài mỗi thanh là 2150 mm lỗ khoét Ru
3 Thép kết cấu ngang chữ T
1 500x8/150x12 Nằm ở giữa phân đoạn với chiều dài là 6400mm
Lỗ khoét công nghệ Rumm
+ Kết cấu mặt cắt ngang tại sườn số 10
Hình 1 13: Kết cấu mặt cắt ngang tại sườn số 10
Bảng 1 5: Phân tích chi tiết kết cấu tại mặt cắt ngang sườn số 10
Stt Tên gọi S.L Kí hiệu Hình dáng Chú thích
Gia cường cho kết cấu thép mỏ và vách dọc, lỗ khoét công nghệ R = 75
3 Thép kết cấu ngang chữ T
Có chiều dài mỗi thanh là 5350 mm,
Lỗ khoét công nghệ R= 75 mm
+ Kết cấu mặt cắt ngang tại sườn số 8, 9, 11, 12:
Hình 1 14: Kết cấu mặt cắt ngang tại sườn số 8, 9, 11, 12
Bảng 1 6: Phân tích chi tiết kết cấu mặt cắt ngang tại sườn tố 8, 9, 11, 12
Stt Tên gọi S.L Kí hiệu Hình dáng Chú thích
2 400x400x8 Gia cường cho kết cấu thép mỏ và vách dọc Lỗ khoét công nghệ R = 75
2 250x280x8 Gia cường kết cấu ngang thép mỏ và sống chữ T, lỗ khoét công nghệ RP
3 Thép mỏ 2 HP 220x10 Gia cường cho kết cấu mặt boong (trừ lỗ) chiều dài của mỗi chi tiết 2150, lỗ khoét RPmm
+ Kết cấu mặt cắt dọc tâm tàu:
Hình 1.15: Kết cấu mặt cắt dọc tâm tàu của phân đoạn Bảng 1 7: Phân tích kết cấu mặt cắt dọng tâm tàu
Stt Tên gọi S.L Kí hiệu Hình dáng Chú thích
Gia cường cho kết cấu thép mỏ, lỗ khoét công nghệ R = 75
3 Thép kết cấu dọc chữ
1 500x8/250x12 Có khoét 2 lỗ tại 2 sườn
4 và 5 để luồn thép mỏ, lỗ khoét công nghệ RP
4 Thép kết cấu dọc chữ
1 500x8/250x12 Nằm ở mặt cắt dọc tâm với chiều dài là 4950 mm Có 1 lỗ luồn thép mỏ ở sườn số 7
+ Kết cấu mặt cắt 3200 OFF C.L
Hình 1.16: Kết cấu mặt cắt dọc tàu 3200 OFF C.L
Bảng 1 8: Phân tích chi tiết kết cấu mặt cắt dọc tàu tại 3200 OFF C.L
Stt Tên gọi S.l Kí hiệu Hình dáng Chú thích
Gia cường cho kết cấu thép mỏ, lỗ khoét công nghệ Rumm
2 Thép kết cấu dọc chữ T
1 500x8/250x12 Có khoét 2 lỗ tại 2 sườn 4 và
5 để luồn thép mỏ Có 6 lỗ khoét công nghệ RP Chiều dài
3 Thép kết cấu dọc chữ T
1750 mm, lỗ khoét công nghệ ở các góc RPmm
CHUẨN BỊ CHO THI CÔNG PHÂN ĐOẠN
Tính toán khối lượng vật tư, thiết bị, nhân lực phục vụ thi công
2.1.1 Tính khối lượng vật tư
Công tác dự toán khối lượng phân đoạn đóng vai trò quan trọng trong thiết kế công nghệ, không chỉ là yếu tố đầu vào của quá trình thiết kế mà còn là cơ sở để các công ty cung ứng vật tư và tính toán giá thành của con tàu.
Phân đoạn được cấu tạo từ các chi tiết dạng tấm và được gia cường bằng thanh thép hình, với khối lượng của phân đoạn tương đương tổng khối lượng của các chi tiết cấu thành.
- Khối lượng phân đoạn được tính bằng tổng của khối lượng tôn tấm và khối lượng của thép hình
- Khối lượng tôn được tính bằng công thức:
▪ t i : Chiều dày của tấm tôn (m)
▪ S i : Diện tích của tôn boong (m 2 )
▪ n i : Số chi tiết giống nhau trên cùng phân đoạn
▪ 7850 : Khối lượng riêng của tôn (Kg/m 3 )
- Khối lượng thép hình được tính theo công thức:
▪ M2 : Khối lượng thép hình (kg)
▪ ki : Khối lượng trên một đơn vị chiều dài (kg/m)
▪ Li: Chiều dài của chi tiết thứ i (m)
▪ Li được đo trực tiếp trên bản vẽ kết cấu phân đoạn
2.1.1.1 Tính khối lượng vật liệu theo cơ cấu ngang
Bảng 2.1: Khối lương vật tư theo hệ thống kết cấu ngang
Sườn Tên gọi Quy cách kết cấu Diện tích Chiều dày KL trên 1 đơn vị chiều dài Thể tích Chiều dài
Số lượng Khối lượng m 2 m KG/m m 3 (m) KG
2.1.1.2 Tính toán khối lượng vật tư theo hệ thống kết cấu dọc:
Bảng 2.2: Khối lượng thép của kết cấu dọc
Vị trí Tên gọi Quy cách kết cấu Diện tích Chiều dày Thể tích Chiều dài Số lượng Khối lượng m^2 m m^3 (m) KG
Bảng 2 3: Tính toán khối lượng thép theo chiều dày
Thép gia cường mã FB 50x8 0.67 2 4.2
Thép gia cường mã FB 50x8 0.67 2 4.2
Xà dọc Tấm ốp gia cường 160x90 - 9 15.37
12 mm vị trí Tên gọi
Bảng 2 4: Tính toán theo kích thước thép mỏ
Hình 2.1: Hình dáng và kích thước tôn boong
- Diện tích tôn mặt boong S = 43468245.39 mm 2 = 43.46 m 2
- Chiều dày tôn mặt boong t = 10 mm
- Vậy khối lượng của tôn mặt boong là: M = 3412.25 Kg
- Khối lượng của phân đoạn chính bằng tổng các khối lượng của chi tiết kết cấu và tôn bao: 2243.23+1250.07 +3412.25 = 6905.55 (Kg)
2.1.2 Thiết bị phục vụ thi công
Nhà máy được trang bị cầu trục với sức nâng 30, 40 và 100T tại các phân xưởng vỏ và vật tư, giúp việc di chuyển vật liệu, đấu nối và lắp ráp các chi tiết trở nên dễ dàng Điều này cho phép tạo thành phân đoạn 112C một cách hiệu quả.
Nhà máy được trang bị hệ thống máy móc hiện đại, bao gồm máy tiện, máy mài, máy cắt tự động, máy cắt CNC, máy ép tôn và máy uốn thủy lực, đảm bảo quy trình gia công chi tiết và cụm chi tiết phân đoạn một cách chính xác và hiệu quả.
Nhà máy trang bị đầy đủ các loại máy hàn và máy cắt như máy hàn CO2, máy hàn que một chiều, máy hàn que xoay chiều và máy hàn TIG, đảm bảo cho việc thi công phân đoạn hiệu quả Để vận chuyển chi tiết và phân tổng đoạn, nhà máy sử dụng các phương tiện vận tải như khối vận chuyển 190T và 100T, cùng với xe đầu kéo và xe nâng có trọng tải 10T và 11T.
- Về an toàn lao động:
Tất cả cán bộ kỹ thuật và công nhân làm việc trực tiếp tại nơi sản xuất cần phải được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, bao gồm quần áo lao động, nón bảo hộ, giày cao su và kính bảo vệ.
Cán bộ an toàn lao động cần liên tục giám sát quá trình thi công và kịp thời xử lý các vi phạm về nội quy an toàn lao động để đảm bảo an toàn cho người lao động.
+ Trang bị ánh sáng, quạt gió khi làm việc trong các hầm kín, hầm tối
- Về phòng cháy chữa cháy:
+ Kiểm tra toàn bộ các thiết bị phòng cháy chữa cháy như: bình tạo bọt, bình CO2 có còn trong thời hạn sử dụng hay không
+ Kiểm tra các trạm phòng cháy chữa cháy theo định kỳ
+ Không gian làm việc (khi hàn) ở những nơi dễ gây ra cháy nổ
+ Tại những nơi dễ gây ra cháy nổ phải để biển cấm và các bảng hướng dẫn xử lý khi có sự cố xảy ra
- Về vệ sinh môi trường:
+ Trong các xưởng gia công chế tạo phải làm vệ sinh sạch sẽ hằng ngày để đảm bảo vấn đề vệ sinh, thoáng mát nơi sản xuất
+ Các phế liệu, que hàn phải được thu gom về một vị trí nhất định để thuận tiện cho việc xử lý
2.1.3 Nhân lực phục vụ thi công:
Để xác định số nhân lực cần thiết cho việc đóng mới một phân đoạn, người ta thường dựa vào khối lượng phân đoạn Cụ thể, số giờ công dự tính để thi công và hoàn thành phân đoạn sẽ được chuyển đổi thành số nhân công trung bình trên ngày, dựa trên khoảng thời gian trong tiến độ đã được dự tính.
+ A: Số công nhân trung bình trên ngày (người)
+ B: Tổng số giờ công dự tính cho việc đóng mới phân đoạn (giờ) B
= Σ định mức giờ công / bước công nghệ
+ C: Số ngày dự tính trong tiến độ.
Phân tích lựa chọn phương án thi công
Đối với phân đoạn 112C, chúng ta lựa chọn phương án lắp ngửa, lấy mặt phẳng boong làm chuẩn Để thực hiện phương án này, cần gia công chế tạo bệ có độ rộng tương ứng với độ rộng của tôn boong tại phân đoạn.
- Ưu nhược điểm của phương pháp lắp:
+ Ưu điểm: Tạo được hình dáng vỏ bao rất chính xác, biến dạng nhỏ Phù hợp với việc lắp ráp tàu nhỏ và tàu có tốc độ cao
Tận dụng được bệ phẳng có sẵn trong nhà máy
+ Nhược điểm: Kết cấu khung giàn phức tạp, các đường hàn nối tôn bao cơ cấu phần lớn là hàn đứng hay hàn trần nên chất lượng không cao
- Trình tự lắp ráp tiến hành như sau:
+ Gia công các chi tiết kết cấu
+ Lắp ráp tôn boong lên bệ, hàn dính và hàn chính thức tôn boong
+ Lắp ráp và hàn chính thức các cơ cấu lên tôn boong
+ Hàn tai cẩu để tiến hành cẩu lật
+ Lấy dấu phân đoạn, cắt lượng dư
Khai triển tôn, và cơ cấu của cụm chi tiết
Chi tiết hình tôn phẳng không yêu cầu sử dụng các phương pháp khai triển phức tạp như tôn bao Chỉ cần làm sạch và nắn phẳng là đủ.
- Khai triển tôn phẳng rồi đưa ra bản vẽ cắt CNC sau đó tiến hành gia công.
Chế tạo dưỡng mẫu
Đối với phân đoạn 112C có các chi tiết phẳng, việc cắt CNC yêu cầu sử dụng các dưỡng để kiểm tra trong quá trình thi công.
- Dưỡng dùng đo chiều dài các tấm phẳng như tôn mặt boong, tôn phẳng hàn chữ
- Tiết diện của lát gỗ thường là 10x20, 20x20, 20x30, 30x30 Chiều dài có thể lên tới 6, 8, 10, 12 m
Hình 2 2: Dưỡng đo chiều dài
- Phương pháp dưỡng đo chiều dài:
+ Dựng đường thẳng n-n dọc theo hình khai triển tấm tôn boong Kẻ đường thẳng m-m vuông góc với đường n-n ta được hệ tọa độ vuông góc làm mốc
+ Dùng lát gỗ áp theo đường n-n đánh dấu trên lát gỗ giao điểm giữa n-n và các đà ngang boong Lấy giao điểm của n-n và m-m làm gốc
Tịnh tiến lát gỗ với n-n bằng cách xác định các giao điểm giữa mép trên và mép dưới của tấm tôn tại các đà ngang Để tiết kiệm nguyên liệu, có thể tận dụng các mặt của lát gỗ trong quá trình thi công.
- Chế tạo dưỡng cho tôn boong đo chiều dài và chiều rộng sau khi cắt
- Lấy dấu hình dáng thật của các đường cong trên vật liệu: Lỗ khoét
- Dùng để đo kích thước của các lỗ sau khi gia công
- Dưỡng được chế tạo từ gỗ, rộng 100-120 mm.
Phân loại chi tiết, cụm chi tiết
- Tùy thuộc vào đặc điểm kết cấu, đặc tính công nghệ mà ta có thể chia các chi tiết, cụm chi tiết thành các nhóm khác nhau
- Dựa vào điều kiện của nhà máy và kết cấu của phân đoạn 112C ta có thể phân nhóm chi tiết và cụm chi tiết như sau:
+ Nhóm 1: Các chi tiết phẳng
+ Nhóm 2: Các chi tiết thép hình như thép mỏ
+ Nhóm 3: Các chi tiết thanh dẹt gia cường
Bảng 2 5: Nhóm chi tiết phẳng
TT Quy cách Tên chi tiết S.l Hình Ghi chú
Bảng 2 6: Nhóm chi tiết thép hình
TT Quy cách Tên chi tiết S.l Hình Ghi chú
Bảng 2 7: Nhóm chi tiết thanh dẹt gia cường
TT Quy cách Tên chi tiết S.l Hình Ghi chú
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THI CÔNG PHÂN, TỔNG ĐOẠN
Chế tạo lắp ráp khung dàn, bệ lắp ráp
- Chế tạo khung lắp ráp phân đoạn 112C:
+ Phân đoạn tôn boong phẳng nên ta tiến hành lắp ngữa trên bệ bằng cố định
+ Khung dàn bệ khuôn có kết cấu hình chữ I Bệ khung giàn gồm kết cấu các khung dọc, khung ngang và các thanh chống:
+ Khung dọc có kết cấu chữ I, đặt cách nhau một khoảng 800 (mm), được đặt trùng với vị trí sống ngang và xà ngang
Việc sắp xếp các cơ cấu ngang và dọc của bệ phù hợp với vị trí các cơ cấu khỏe và gia cường trong tổng đoạn sẽ giúp quá trình lắp ráp trở nên dễ dàng hơn, đồng thời hạn chế tình trạng biến dạng bề mặt tôn bao khi thực hiện lắp ráp.
- Xác định sơ bộ vị trí đặt đường tâm khung giàn:
+ Dựng hai giá chuẩn cao lên 200mm so với dầm ngang tại hai đầu khung giàn
Căng dây thép có đường kính 1mm bằng cách sử dụng tăng đơ ở hai đầu cột của giá chuẩn, đảm bảo độ căng đạt yêu cầu khi dây phát ra âm thanh kêu đanh gọn khi gõ nhẹ Để kiểm tra, buộc các quả rọi nặng 0,1kg lên dây căng với khoảng cách 700mm giữa các quả, đồng thời đảm bảo mũi quả rọi cách dầm ngang không vượt quá 0,5mm.
Để lấy dấu chính xác, cần giữ cho quả rọi đứng yên và sử dụng sơn để đánh dấu mũi quả rọi lên các dầm ngang Sau đó, dùng dây phấn để kiểm tra các điểm đã đánh dấu, nếu phát hiện sai lệch lớn hơn hoặc bằng 0,5mm, cần phải tiến hành chỉnh sửa lại.
Sử dụng mũi đột để đánh dấu đường tâm của khung giàn ở hai đầu, với chiều sâu không vượt quá 1mm và khoảng cách giữa hai mũi đột là 30mm Tiến hành hàn chắc chắn các mã đỡ của khung giàn, sử dụng thanh thép d10x150, vào các dầm ngang theo khoảng cách đã đánh dấu.
+ Tại mỗi vị trí dầm ngang của khung giàn, tiến hành hàn các thanh ngang phẳng vào các mã đỡ và cao trên dầm ngang là 200mm
+ Dùng ống thuỷ bình vạch dấu mặt phẳng chuẩn lên thanh ngang, cách mép trên của thanh ngang là 50mm
+ Gia cường cho các thanh ngang của khung giàn là các thanh chống (là các loại thép tận dụng)
+ Các cơ cấu ngang và dọc trên bệ trùng với cơ cấu suờn thực của phân đoạn
+ Trên mặt bệ khoét lỗ để cố định chi tiết, chiều cao bệ so với mặt đất 800mm
+ Kích thuớc bệ đủ lắp ráp phân đoạn: L > 13m, B > 7.75m
+ Kết cấu của khung giàn phải vững chắc, các thanh chống phải được hàn chắc chắn với dầm ngang của khung giàn
+ Độ sai lệch của kết cấu chế tạo khung giàn là : 1mm
+ Độ thăng bằng của mặt phẳng chuẩn là : 3mm
+ Độ thăng bằng của mặt phẳng sườn là : 3mm
Hình 3.1: Kết cấu bệ bằng lắp ráp phân đoạn 112C
Dầm ngang đế bệ Cét chèng
Hình 3.2: Sơ đồ mặt cắt ngang bệ gia công.
Gia công chi tiết, cụm chi tiết
- Đối với thép tấm, cần chuẩn bị 3 loại có độ dày lần lượt là 8,10, 12 (mm)
- Đối với thép hình: cần chuẩn bị các loại có quy cách HP200x10, HP 300x11
Để chuẩn bị cho việc lấy dấu, bạn cần sắm các dụng cụ cần thiết như sơn nhanh khô để vạch dấu, mũi đột để đánh dấu, thước và dưỡng Ngoài ra, các công cụ đo lường như thước thẳng, thước cuộn, êke và dây dọi cũng rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác trong quá trình thực hiện.
- Chuẩn bị các máy móc, thiết bị cần thiết như máy hàn, mắt cắt, máy mài, máy lốc tôn, máy uốn thép hình …
- Phương pháp lấy dấu: Căng dây, bật phấn và đột
Hình 3.3: Phương pháp căng dây
- Các dụng cụ lấy dấu:
Trong hình 3.4, các dụng cụ lấy dấu được giới thiệu bao gồm: a) mũi đột thường, b) mũi đột định tấm, c) mũi đột kiểm tra, d) càng vạch, e) đường vạch đường kiểm tra, f) miếng kẹp, g) móc kẹp vận chuyển, h) móc kẹp, i) con vạch đường song song có thể điều chỉnh được và j) con vạch đường song song có các điểm cố định.
- Quá trình xử lý vật liệu có thể chia làm hai bước: Nắn thẳng và làm sạch bề mặt vật liệu
Nắn thẳng giúp loại bỏ các lồi lõm trên bề mặt tấm, giảm ứng suất dư và loại bỏ một phần oxit sắt bám trên bề mặt tấm sau thời gian tiếp xúc với môi trường ngoài trời.
- Ta sử dụng máy cán nhiều trục, máy ép thủy lực để thực hiện
Hình 3.5: Cán thép tấm trên máy cán nhiều trục
Hình 3.6: Máy cán thép hình
- Làm sạch bề mặt vật liệu nhằm loại trừ lớp oxit sắt, dầu mỡ và các tạp chất bẩn khác bám trên bề mặt vật liệu
Các tấm tôn được làm sạch bằng phương pháp phun cát, sử dụng loại cát khô, sạch và cứng như cát thạch anh hoặc cát vàng với đường kính hạt khoảng 1.2 mm và độ tinh khiết từ 95% trở lên Quá trình phun được thực hiện qua một miếng phun có đường kính từ 8-9 mm dưới áp suất từ 4-5 at, giúp làm sạch bề mặt chi tiết nhờ lực đập của cát.
Các tấm thép sau khi được xử lý sẽ được phun một lớp sơn chống gỉ nhằm ngăn chặn hiện tượng oxi hóa, đảm bảo độ bền và chất lượng của thép trước khi đưa vào sử dụng.
3.2.3 Gia công các chi tiết tấm tôn phẳng
+ Các tấm tôn được lấy từ kho đem đi nắn phẳng, đánh sạch và dem đi sơn lót chống gỉ
+ Các khổ tôn với kích thước 8000x2000 mm
+ Từ bản vẽ phân tích kết cấu rồi xuất ra file cắt CNC rồi tiến hành cắt CNC, các lỗ khoét cũng được cắt vào ngay lúc này
+ Nhân lực: 2 công nhân gia công bậc 2/7
Hình 3 8: Các tấm tôn sau khi được gia công
+ Tiến hành vát mép, làm sạch khu vực hàn nối các tấm tôn
Hình 3 9: Vát mép tấm tôn dày 10 mm
+ Ghi rõ vị trí lắp ráp, khối lượng, kí hiệu cần thiết lên từng tấm tôn
+ Khoảng cách tâm lỗ đến mép chi tiết: ±1mm
+ Chu vi lỗ đột so với dưỡng: ±1mm
+ Chu vi lỗ khoét cắt hơi so với dưỡng: ±2mm
+ Độ cong của bản thành: ±2mm
3.2.4 Gia công các chi tiết mã gia cường và nẹp gia cường
+ Các nẹp gia cường và mã được cắt với số lượng và kích thước như hình vẽ phiếu cắt
+ Đối với mã có thanh nẹp gia cường thì vát thêm mặt còn lại của mã để hàn thanh nẹp gia cường vào
+ Dùng máy mài nhẵn các vát mép
+ Lấy dấu các chi tiết thanh chống và nẹp gia cường
Để tiết kiệm vật liệu và tối ưu hóa quy trình cắt, cần sắp xếp và phân loại các chi tiết dựa vào độ dày Việc này giúp tiến hành cắt trên một khổ tôn một cách hợp lý nhất.
+ Chọn tấm tôn có chiều dày 8 mm đối với nẹp gia cường và mã Nắn phẳng, làm sạch
+ Vạch dấu hình dạng, các đường cắt tiết kiệm vật liệu nhất
+ Nhập dữ liệu, thông số vào máy cắt tự động CNC để tiến hành cắt
+ Lắp các chi tiết kết cấu với nhau bằng các thiết bị cố định
+ Hàn liên kết chúng lại với nhau, hàn cố định trước khi hàn chính thức + Hàn đính theo thứ tự sau:
Hình 3.10: Sơ đồ hàn dính mã với nẹp
+ Tiếp theo là hàn cố định chính thức:
Hình 3.11: Sơ đồ hàn chính thức mã với nẹp
+ Kiểm tra lại bằng dưỡng
+ Sơn phủ chống gỉ, ghi rõ vị trí lắp, khối lượng, các kí hiệu cần thiết lên chi tiết
+ Sai số kích thước các đường bao thẳng không vượt quá: 0,5mm
+ Sai số kích thước theo chiều rộng: 0,5mm
+ Sai số kích thước theo chiều dài dến 3m: 0,5mm
+ Sai số kích thước theo chiều dài trên 3m: 1,0mm
+ Ðối với kích thước theo duờng chéo: 2,0mm
+ Ðộ phẳng theo tiêu chuẩn kỹ thuật
+ Kiểm tra lại bằng dưỡng, sơn phủ chống gỉ, ghi rõ vị trí lắp, các kí hiệu cần thiết trên chi tiết
Hình 3 12: Các chi tiết gia cường sau gia công
Hình 3 13: Mã sau khi được lắp thanh nẹp gia cường
3.2.5 Gia công chi tiết thép chữ T
- Xác định kích thước, hình dáng của các thép ghép: bản thành, bản cánh của thép chữ T
Sắp xếp và phân loại các chi tiết theo độ dày giúp tối ưu hóa việc cắt trên một khổ tôn, từ đó tiết kiệm vật liệu và nâng cao hiệu quả sử dụng.
+ Để giảm biến dạng cần giữ các chi tiết trên gá lắp
+ Với các chi tiết trên 2,5 m cần phải tạo phản biến dạng
+ Nếu bị biến dạng quá mức thì cần phải nắn sửa
+ Sai lệch khỏi vị trí đường lý thuyết không được quá ±2 mm, và độ lồi lõm của thân và gá không được vượt quá 2 mm trên 1 m chiều dài
+ Chọn tấm tôn có chiều dày cần dùng, nắn phẳng, làm sạch
+ Vạch dấu hình dạng, kích thước các chi tiết cần cắt trên cùng tấm tôn đó
Bố trí sao cho các đường cắt là liên tục, và tiết kiệm vật liệu nhất
+ Nhập dữ liệu, thông số, chiều dài, kích thước cần cắt vào máy cắt tự động CNC để tiến hành cắt
+ Lắp các chi tiết kết cấu với nhau và ép giữa các chi tiết đó
Hình 3.14 Thiết bị lắp ráp dầm chữ T
+ Hàn đính các chi tiết với nhau.Vệ sinh mối hàn để chuẩn bị hàn chính thức
Hình 3 15 Trình tự hàn đính dầm chữ T
+ Hàn liên kết bản thành và bản cánh lại với nhau Vệ sinh mối hàn để sơn chống gỉ
Hình 3 16: Trình tự hàn chính thức dầm chữ T
+ Mối hàn cần đảm bảo chất lượng, không bị các khuyết tật gây ảnh hưởng đến độ bền của mối hàn
+ Độ cong vênh cho phép của cơ cấu: ± 2mm/1m chiều dài
+ Lấy dấu các đường uốn đối với các chi tiết cần uốn, sau đó đem di uốn để được độ cong theo yêu cầu
+ Kiểm tra lại bằng dưỡng
+ Đánh dấu vị trí cơ cấu trên chi tiết.
Hình 3 17: Thép hình chữ T sau khi gia công
3.2.6 Gia công các chi tiết thép hình
+ Tiến hành nắn phẳng, đánh sạch thép hình
+ Cắt lấy theo chiều dài yêu cầu
Sau khi nắn thẳng các chi tiết thép hình, cần sơn lót chống gỉ để bảo vệ bề mặt Đồng thời, ghi rõ vị trí lắp đặt, khối lượng và các ký hiệu cần thiết lên từng chi tiết để đảm bảo quá trình thi công diễn ra thuận lợi.
Hình 3.18: Máy cán thép hình
Bảng 3.1: Các chi tiết thép hình
Quy cách Chiều dài(mm) Số lượng
Hình 3.29: Tiết diện thép mỏ
Bảng 3.2: Thông số kích thước thép hình
DESIGNATION b (mm) s (mm) c (mm) d (mm) r (mm)
+ Sai số chiều dài chi tiết đến 3m: 1,0mm
+ Sai số chiều dài chi tiết trên 3m: 2,0mm
+ Chiều rộng, chiều cao các chi tiết sườn, dầm dọc: 1,0mm
3.2.7 Kiểm tra và nghiệm thu sau khi gia công
Dựa trên tiêu chuẩn kỹ thuật của quy phạm và nhà máy, nếu sản phẩm không đạt yêu cầu hoặc không đúng tiêu chuẩn, cần ghi ký hiệu vào vị trí đó và tiến hành làm lại.
- Nghiệm thu những công việc nào hoàn thành và đạt kết quả, gi biên bản công nhận.
