§ 59. Постройка судов

§ 59. Постройка судов

Судостроительные предприятия специализируются по следующим признакам: организации постройки судов (судостроительные заводы, судостроительные верфи и сдаточные базы);

основному материалу корпуса судна (предприятия стального судостроения, предприятия, строящие суда из легких сплавов, пластмассовые, деревянные, железобетонные и т. п.);

типу судов (предприятия, строящие танкеры, промысловые суда, сухогрузы, ледоколы и т. д.);

району плавания судов (предприятия, строящие морские, озерные, речные и т. п.).

Судостроительные заводы – крупные самостоятельные предприятия, имеющие цехи, изготовляющие все элементы современного судна: корпусные конструкции, главные и вспомогательные энергетические установки, устройства, оборудование и т. п.

Как уже говорилось выше, из-за исключительной сложности постройки современных судов на одном предприятии судостроительные заводы организационно и экономически нецелесообразны.

Судостроительные верфи – предприятия, полностью изготовляющие все корпусные элементы, строящие суда на стапельном месте и производящие монтаж поставляемых контрагентами машин, механизмов и всего необходимого судну оборудования, спуск судна на воду, достройку, испытание и сдачу судна заказчику.

Сдаточные базы – предприятия, расположенные в районе сдачи судна, доставленного из отдаленных районов его постройки. На сдаточных базах судно окончательно достраивают, оснащают специфическим оборудованием, например АЭУ, вооружением и т. п., проводят испытание в условиях, близких к эксплуатационным, и сдают судно.

Основными цехами всякого судостроительного предприятия являются:

корпусообрабатывающий, в состав которого входит плаз и участки разметки деталей корпуса из листового и профильного материала, газовой резки металла (ручной, полуавтоматической и автоматической), станочный парк по обработке деталей (гнутье на прессах, строжка кромок и т. п.) и горячей обработки их на плите;

сборочно-сварочный, выполняющий сборку отдельных готовых деталей корпусных конструкций в узлы, секции и блоки, их сварку и частичный монтаж насыщения судна;

стапельный, производящий сборку и сварку корпуса из секций и блоков, его насыщение и монтаж устройств, механизмов и оборудования. Кроме того, цех проверяет качество корпусных работ (проводит соответствующие испытания), производит подготовку судна к спуску и спуск его на воду;

корпусомонтажный (слесарно-достроечный, такелажный и малярный), выполняющий монтажные работы, достройку и отделочные работы на судне;

заготовительные-модельный, литейный, кузнечный, электродный и т. п., предназначенные для обеспечения строящегося судна необходимыми литыми деталями, поковками, электродами и т. д. (кронштейны, штевни, валы, клюзы, электроды и т. д.).

К механической группе цехов относятся:

механический со станочным парком по доводке и механической обработке новых деталей;

котельный, который изготовляет паровые котлы, емкости, работающие под давлением, и прочие относительно мелкие, но сложные корпусные работы;

арматурный, где обрабатывают детали арматуры и автоматических устройств и производят сварку, испытание, монтаж и наладку их на судне.

Механомонтажная группа цехов включает трубомедницкий цех, который изготовляет конструкционные элементы судовых трубопроводов и монтирует судовые системы на судах;

слесарно-монтажный цех, выполняющий монтаж на судне механизмов, судовых устройств и другие монтажные работы.

В состав деревообделочных цехов входят: лесопилки, склады хранения круглого леса и пиломатериалов, сушилы, плотницкий цех, выполняющий работы по достройке судна (обрешетник изоляции, настил опалубника и т. п.), а также обслуживающий другие цехи строительными лесами, ограждением, приспособлениями из дерева и т. п.; наконец, столярный цех, изготовляющий детали насыщения судна из дерева (мебель, отделка помещения и т. п.).

Вспомогательная группа цехов: инструментальный, ремонтномеханический, электроремонтный и ремонтно-строительный – обеспечивает все производственные цехи предприятия инструментами, приспособлениями, а также ремонтирует оборудование производственных цехов и здания.

Контрагентские цехи и участки являются цехами других предприятий, выполняющих на судах самостоятельные работы.

Энергетическое хозяйство судостроительного предприятия состоит из теплоэлектроцентрали (снабжающей завод силовой энергией, а также энергией для его освещения и отопления), трансформаторной подстанции, паросилового цеха (с испытательным стендом), компрессорной сжатого воздуха, водопроводной, кислородной, ацетиленовой станции и т. д.

Транспортный цех завода представляет собой водный, железнодорожный, автомобильный, автокарный и прочий транспорт и средства его эксплуатации, содержания и ремонта.

Складское хозяйство включает общезаводские склады, хранящие различные материалы, идущие на постройку судна (металлы, лесные материалы, топливо, текстильные и кожевенные товары, строительные материалы, готовое оборудование, машины и механизмы, электроматериалы, аппаратуру, приборы и многое другое). Это хозяйство представляет собой сложную организацию, обеспечивающую строящееся судно всем необходимым.

Методы постройки судов определяются технологией, принятой на каждом судостроительном предприятии.

Секционный метод заключается в том, что весь корпус судна разбивается на отдельные секции: палубы, борта, днище, переборки, платформы, надстройки и т. д.

Детали корпусных конструкций, заготовленные в корпусообрабатывающем цехе, подаются на участок сборки и сварки, где из них собирают отдельные секции. При сборке и сварке секций их насыщают оборудованием и деталями крепления. Затраты труда при постройке судна таким способом резко уменьшаются. Готовые корпусные секции поступают на стапельные построечные места, где из них формируют корпус судна, выполняют монтажные и сварочные работы.

После изготовления таким методом целого отсека или замкнутого помещения и испытания их на непроницаемость на стапельном месте продолжают монтаж насыщения корпуса (машин, механизмов, устройств, систем).

При блочном методе, который представляет собой развитие секционного метода, судно разбивается на крупные объемные части – блоки, изготовляемые в сборочно-сварочном цехе из отдельных секций, и подают на стапельное место в готовом виде – как бы часть судна, со всех сторон ограниченную конструкциями, образующими замкнутые отсеки или помещения. В готовом блоке выполняют и весь монтаж насыщения. Готовность отдельных блоков, подаваемых на стапель, доходит до 90%.

Такой метод постройки судна сокращает время, необходимое для формирования корпуса на стапельном месте, увеличивает пропускную способность стапелей. Кроме того, изготовление корпусных конструкций, образующих блоки судна в цеховых условиях,- в закрытом помещении, при максимальной механизации работ, улучшают качество работ, облегчают труд рабочих и резко увеличивают производительность труда.

Размеры блоков секций зависят от производственных условий на предприятии и от того, какой транспорт обеспечивает подачу блоков секции на стапельное место. На крупных, хорошо оснащенных заводах вес подаваемых на стапель блоков доходит до 600-700 т (при работе двух кранов грузоподъемностью до 350 т, обеспечивающих подачу блока спаренным способом, или же при сборке судна на горизонтальном построечном месте).

Рис. 81. Схема формирования корпуса на стапельном месте различными способами; а – пирамидальным; б – островным; в – блочным (римскими цифрами показаны номера блоков).

При блочном методе на стапеле выполняют только работы по монтажу забойных участков, различных конструкций, электромонтажные и прочие подгоночные работы.

Выставленные на стапельном месте элементы корпуса для уменьшения общих сварочных деформаций в большинстве случаев формируют тремя способами: пирамидальным, островным и блочным (рис. 81). Эти способы позволяют вести сборку и сварку корпуса широким фронтом, значительно сокращая время постройки судна.

При пирамидально м способе корпус собирают из секций и формирование корпуса начинают либо со средней части судна, либо с кормы. Выставленные первоначальные секции образуют подобие ступенчатой пирамиды, откуда этот способ и получил название.

Островной способ формирования корпуса заключается в одновременной закладке по длине судна нескольких секций, которые в дальнейшем смыкаются забойнымии секциями. Этот способ сокращает срок постройки судна благодаря расширению фронта работ.

Блочный способ применяется при формировании корпуса на стапеле из предварительно собранных и сваренных блоков секций или блоков. Использование этого способа рационально при серийной постройке судов среднего и малого водоизмещения. При блочном способе формирование корпуса начинают с установки базового блока, после чего производят стыкование с ним соседних блоков, одновременно по обеим стенкам.

Известны два метода организации постройки судна: поточнопозиционный и поточно-бригадный.

При поточно-позиционном методе постройка, сборка и монтаж блоков судна производятся на отдельных позициях на специальных тележках, которые передвигаются на новые позиции. При таком методе специализированные бригады рабочих закрепляются за определенными позициями работ, бригады имеют постоянные рабочие места и выполняют однородную работу.

Поточно-позиционный метод широко применяется при серийной постройке малых и средних судов.

Поточно-бригадный метод заключается в том, что специализированные бригады рабочих после выполнения определенного объема работ переходят с одного судна на другое. При этом методе у бригады нет постоянных рабочих мест, что приводит к непроизводительным потерям времени. Этот метод применяется при серийной постройке больших морских судов, когда их передвижение с позиции на позицию нерентабельно.

Спус к судн а на воду производится после выполнения всех работ, связанных с обеспечением прочности и герметизации его корпуса.

Спусковые устройства могут быть следующих пяти типов:

1) наклонные стапели, с которых судно спускается по наклонной плоскости под действием собственного веса. Судно должно быть поставлено на спусковые полозья, скользящие по наклонной поверхности спусковых дорожек. Спусковые наклонные стапели могут быть предназначены для продольного спуска, при котором судно сходит в воду кормой вперед, или для поперечного спуска,- при котором спускаемое судно входит в воду бортом;

2) строительные доки, представляющие собой котлован, отделенный от акватории воротами или плавучим затвором, носящим название батопорт. Батопорт притапливается на пороге в голове дока и прекращает поступление воды в док, когда он осушается. В строительном доке судно либо строят, либо его вводят туда на тележках, специально для спуска. Для спуска судна на воду док заполняют водой, и судно всплывает. При достижении одинакового уровня в доке и на акватории ворота открывают. Если док закрыт батопортом, то из него откачивают воду и он, приобретая плавучесть, всплывает, открывая вход в док, и тогда СУДНО выводится из дока;

3) док-камера, которая строится на уровне территории завода рядом с котлованом, расположенным ниже уровня воды и используемым для спуска судна. После подачи в док-камеру судна на тележках закрывают ворота со стороны завода и вторые ворота, расположенные в части котлована, граничащей с акваторией.

В док-камеру накачивается вода, судно всплывает с тележек и отводится в сторону над котлованом. После этого воду из доккамеры спускают, и судно опускается в котлован, в котором уровень воды равен уровню воды в акватории. Открываются наружные ворота, и судно выводится на открытую воду;

4) на спусковом устройстве для вертикального спуска судно завозят на тележках и вертикально опускают при помощи винтовых или гидравлических устройств в воду;

5) слип – механизированное устройство, предназначенное для спуска и подъема судов на тележках по наклонным рельсовым путям, бортом к воде. Скорость движения судна при спуске или подъеме регулируется тяговыми лебедками с такелажным оснащением. Имеются и другие разнообразные типы стапельных мест.

Достроечные работы на плаву выполняют после спуска судна на воду. На достройку оставляют минимальное количество работ: наладку механизмов и приборов, испытание их в условиях, близких к эксплуатационным, зашивку изоляции, отделку помещений, малярные работы, установку оборудования и другие завершающие работы. Спущенное на воду судно отводится к достроечной набережной, на которой предусмотрены энергетические сети (подвод электрического тока, сжатого воздуха, газов, воды и т. п.), крановое хозяйство и устройства для швартовки судна и доставки на него всех видов снабжения.

Все судовые машины, механизмы и устройства после окончания их монтажа налаживают и испытывают в работе по возможности в условиях, близких к эксплуатационным, у достроечной стенки завода. При испытании главных силовых установок и движительного комплекса судно крепят швартовными тросами к причальной стенке (поэтому все испытания, проводящиеся у достроечной стенки, принято называть швартовными испытаниями) .

После устранения всех недостатков, обнаруженных при швартовных испытаниях судна, составляется программа ходовых испытаний, и судно выходит на ходовые, сдаточные испытания, проводимые государственной комиссией. На ходовых испытаниях официально определяются фактические качества судна: скорость хода, управляемость и другие мореходные и технико-экономические характеристики. На основании государственных испытаний составляется акт приемки судна, и после устранения мелких недоделок оно считается вступившим в эксплуатацию.