Тысячу лет назад в современных Сиракузах в ванне сидел изобретатель пытавшийся узнать, сделана ли королевская корона из чистого золота. В конце концов, он нашел ответ, выскочил из ванны, и голышом побежал по улице, оглашая окрестности знаменитым теперь возгласом «Эврика». Так из истории Архимед открыл основополагающий закон физики - на тело частично или полностью погруженное в воду действует сила, равная массе воды вытесненной этим телом. Вес тела выступает в роли давления, направленного вниз и может противодействовать давлению воды направленному вверх; если две эти силы равны тело плывет. Благодаря закону Архимеда человек получил возможность строить корабли любого размера из любого материала, а закон остается основной формулой при расчетах этих показателей.

Современная технология судостроения разделяется на несколько этапов.

КОНСТРУКТОРСКАЯ ПОДГОТОВКА

В период конструкторской подготовки производства разрабатывают проект судна. Разработку проекта корабля, как правило, проводят в четыре этапа:

1. Техническое предложение

Техническое предложение содержит: схемы общего расположения судна, мидель-шпангоута, расположения механизмов в машинном отделении, расположения специальных устройств и эксплуатационно-экономический расчет.

2. Эскизный проект

Эскизный проект содержит чертежи общего расположения судна, теоретический чертеж, конструктивный мидель-шпангоут, расчеты весовой нагрузки.

3. Технический проект

Технический проект содержит: договорную документацию (чертежи общего расположения судна, спецификации по общесудовой, корпусной и механической части, системам и электрооборудованию), проектную документацию (чертежи по общесудовой и корпусной части), чертежи по механической части (установка главных двигателей и валопровода и схемы трубопроводов), чертежи общесудовых систем, чертежи электрооборудования, расчеты прочности по теории корабля, весовой нагрузки.

4. Рабочий проект

Рабочий проект содержит: рабочие чертежи и всю технологическую документацию, объем которой устанавливает предприятие-судостроитель в зависимости от степени подготовленности производства, от типа и размерений судна, размера серии и прочих данных. В состав рабочего проекта входят разрабатываемые вновь, а также типовые, обезличенные и нормализованные чертежи.

При конструкторской подготовке производства осуществляется унификация оборудования и материалов, решаются вопросы о технологичности конструкций и ремонтопригодности судна, обосновывается метод его постройки и производится разбивка корпуса на секции. Существует несколько способов сборки корпуса судна на стапеле: подетальный, секционный и блочный.

При подетальном способе предусматривается сборка корпуса на стапеле из отдельных деталей. Производственный цикл стапельной сборки корпуса судна в этом случае очень длительный. Сокращают его применением секционного и особенно блочного способов, обеспечивающих: расчленение процесса сборки на предварительную и стапельную; перенос значительной части корпусосборочных работ в цех; применение автоматической и полуавтоматической сварки; установку оборудования в секции и блоки.

При секционном способе формируют корпус на стапеле преимущественно из предварительно собранных плоскостных, полуобъемных или объемных секций. Плоскостные секции состоят из полотнища плоского или с прогибью не больше меньшего размера секции в плане с приваренным к нему с одной стороны набором одного или двух направлений. Полуобъемными называют такие секции, у которых стрелка прогиба полотнища меньше размера секции в плане. Объемными считают такие секции, высота балок набора которых превышает меньший размер секции в плане.

При блочном способе корпус судна на стапеле собирают из блоков судна или блоков секций. Блок представляет собой часть корпуса судна, по возможности ограниченную конструкциями, образующими замкнутые отсеки, с установленными механизмами, трубопроводами, изоляцией. Его собирают из плоскостных секций днища, бортов, палубы и переборок, полуобъемных и объемных секций. При разбивке корпуса на секции учитывают производственные, конструктивные и технологические факторы.

РАЗБИВКА КОРПУСА СУДНА НА ПЛАЗЕ

Конструкторские бюро обычно выполняют чертежи корпусов судов в масштабе 1:25, 1:50 или 1:100. При изготовлении деталей и конструкций корпуса по таким чертежам неизбежны масштабные ошибки. Кроме того, эти чертежи не всегда содержат все данные, необходимые для определения точной формы и размеров деталей и конструкций, так как, например, теоретические чертежи выполняют лишь по части сечения шпангоутов, ватерлиний и батоксов. Поэтому на плазе предприятия вычерчивают теоретический чертеж корпуса судна в натуральную величину в трех проекциях. Используя такой чертеж, снимают плазовые данные, заносят их в таблицы, вычерчивают эскизы или изготовляют необходимую оснастку для выполнения корпуснозаготовительных, корпусносборочных и других работ. Плазовые работы - ответственная операция. Недостаточная точность их выполнения может привести к браку.

Плаз представляет собой помещение со специально подготовленным ровным полом, обычно набранным из деревянных квадратных брусков или уложенных на ребро досок, которые чисто строгают, выверяют по шергеню во всех направлениях, грунтуют, шпаклюют и окрашивают масляной краской серого цвета. Плаз должен иметь хорошее естественное и искусственное освещение, и в нем должны поддерживаться постоянные температура и влажность. При разбивке корпуса судна на плазе используют теоретический чертеж корпуса, таблицу плановых ординат, чертеж растяжки наружной обшивки, схему разбивки корпуса на секции и рабочие чертежи секций.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Все корпусные детали разбиты на группы по принципу однородности операций. За основу классификации принимают обычно следующие признаки:

толщину исходного материала;

конфигурацию контура деталей;

наличие и вид погиби;

наличие вырезов и отверстий;

наличие разделки кромок под сварку;

Существуют различные классификаторы корпусных деталей, согласно которых все корпусные детали разбиты на типовые классы и группы. В зависимости от конкретных условий некоторые группы могут быть объединены. На основе принятой разбивки определяют маршрутную технологию обработки деталей и выбирают необходимое оборудование. Весь листовой и профильный металл, применяемый при постройке судов, должен иметь ровную поверхность, так как неровности затрудняют выполнение разметки и резки деталей, а также сборки и сварки корпусных конструкций. Стрелки прогиба листов толщиной 1,5-5 мм не должны превышать 3 мм на метр длины, а у листов толщиной 6-18 мм допускаются до 2,5 мм на метр длины. Профили не должны иметь отклонений от прямолинейности более 2 мм на один метр и более 8 мм на всю длину полосы.

Однако, поступающий на заводы листовой и профильный металл, из-за наличия внутренних напряжений, вызванных неравномерностью охлаждения при прокатке, а также вследствие механических воздействий при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах, как правило, бывает неровным, листы имеют волнистость по длине, местные выпуклости и серповидную кривизну, а профили - винтообразную кривизну и волнистость. Листы и профили, волнистость которых превышает допустимую, правят. У деформированных листов и профилей одна часть волокон вытянута, а другая укорочена, и правка их сводится к выравниванию волокон по длине за счет сжатия вытянутых или растяжения укороченных. Так как растянуть волокна проще, чем сжать, правка листов и профилей основана на принципе растяжения волокон.

Правку выполняют вручную на плите ударами кувалд главным образом профильного металла или механизированными методами, самым распространенным из которых является правка на многовалковых листоправильных вальцах.

Сильно деформированные листы из тонколистовой стали правят на более толстом подкладном листе. Иногда ИСПОЛЬЗУЮТ одновременно подкладной лист и полосовые прокладки. Технология правки листов в листоправильных вальцах регулярно совершенствуется.

ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ КОРПУСНОГО МЕТАЛЛА

Для сохранности корпусов судов в надлежащем техническом состоянии в течение установленного срока службы все поверхности корпусных конструкций должны быть защищены от коррозии. Это достигается их грунтовкой и окраской. Однако поступающий на заводы листовой и профильный металл покрыт прокатной окалиной и образующейся при транспортировке и хранении ржавчиной. Поэтому весь корпусный металл должен быть очищен.

Наиболее производительна очистка корпусного металла химическим и дробеметным способами.

При химическом способе очистки с поверхности металла при травлении в соответствующих растворах удаляются окислы.

Оборудование участка химической очистки металла состоит из последовательно расположенных ванн, заполненных соответствующими растворами, кассет для загрузки металла в ванны и устройства для сушки очищенных листов. Большого распространения химический способ очистки не получил из-за трудности нейтрализации сточных вод. Дробеметный способ очистки заключается в очистке поверхности выбрасываемой металлической дробью под действием высокой центробежной силы. Ударяясь, она удаляет с поверхности металла имеющиеся на ней загрязнения, ржавчину и окалину. После дробеметной обработки поверхность металла приобретает чистый равномерно-шероховатый вид.

ТЕХНОЛОГИЯ РЕЗКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

гильотинные ножницы

После нанесения разметки корпусных деталей с помощью шаблонов и фотопроекционным способом осуществляется резка деталей. Существует два способа резки корпусных деталей: механический и тепловой. Механическую резку выполняют на ножницах - гильотинных, дисковых, вибрационных и пресс-ножницах.

резка металла лазерной установкой

Тепловая резка основана на сгорании металла, нагретого до температуры воспламенения в струе чистого кислорода и удалении этой струей образующихся окислов. Для нагрева металла используют пламя горючих газов.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СБОРКА И СВАРКА КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Сборочно-сварочные процессы состоят из нескольких основных операций: разметки мест установки деталей; первичного наведения деталей и проверки их положения; причерчивания для удаления припусков; совмещения кромок и закрепления деталей на прихватки или механическим способом; сварки швов и контроля их качества, а также некоторых дополнительных операций: тепловой резки или пневматической рубки при подгонке для удаления припусков; проверки положения и контроля установки деталей и узлов; правки конструкций после сварки.

Целью сборки корпусных конструкций является закрепление собираемых частей конструкции. Сварку соединений в конструкции выполняют в основном механизированными способами (автоматическая сварка под слоем флюса, полуавтоматическая сварка в среде С02 и порошковой проволокой, электрошлаковая, односторонняя сварка с формированием обратного шва). На всех этапах сборки и сварки выполняют проверку положения (контроль) деталей и узлов.

УЗЛОВАЯ СБОРКА И СВАРКА

Наиболее простыми элементами предварительной сборки корпуса являются узлы - технологически законченные части конструкции, из которых в последующем собирают и сваривают секции или корпус судна. Узлы состоят из двух и более деталей, составляющих балочные, фундаментные, рамные и бракетные конструкции, а также листовые полотнища. Изготовление их сравнительно легко поддается механизации и автоматизации, в особенности для корпусов плоскодонных судов с большой цилиндрической частью. Для изготовления узлов, в зависимости от степени механизации, существуют следующие способы: свободная сборка и сварка; кондукторная сборка и сварка; станочная сборка и сварка; сборка на поточных линиях.

Свободную сборку узлов можно выполнять на универсальных сборочных плитах или просто на ровных площадках цеха. Целесообразность такой сборки может быть оправдана только экономическими соображениями - при очень малой серии строительства судов. В большинстве же случаев свободную сборку следует заменять на кондукторную или станочную, при которых экономия труда составляет более 40 процентов. При свободной сборке все операции выполняют вручную. При свободной сборке для качества изготовления применимы временные переносные приспособления (упоры, фиксаторы, струбцины).

Кондукторную сборку узлов , как правило, выполняют без разметки и прихватки элементов; при этом устраняется необходимость удерживать детали при наведении и проверке положения. Кондуктор - это приспособление или устройство, позволяющее закреплять детали узла относительно друг друга в нужном положении, стягивать и удерживать их от свободного перемещения во время сварки; строго контролировать геометрические параметры узла. При сборке в кондукторе уменьшаются сварочные деформации на 30 процентов по сравнению со свободной сборкой и сваркой узлов. При больших сериях строительства судов используют специализированные кондукторы, при малых - универсальные и быстро переналаживаемые.

Станочная сборка и сварка узлов является наиболее прогрессивной. Однако для ее осуществления требуются определенные условия и, прежде всего, достаточно большая серийность изделий. Станочное изготовление узлов отличается высокой производительностью, достигаемой за счет механизации операций, а также за счет совмещения сборки и сварки в единый процесс. Удельное значение механизируемых операций достигает 80 процентов, что позволяет повысить по сравнению с кондукторной сборкой производительность более чем в 2 раза.

СБОРКА И СВАРКА СЕКЦИЙ

Сборка и сварка секций корпуса и надстроек - основные процессы постройки судна. Трудоемкость изготовления секций составляет более половины от общей трудоемкости сборки и сварки корпуса.

Расчленение корпуса на секции и установка их в удобное для сборки положение определили потребность в такой технологической оснастке, которая бы создавала базовую опору и фиксировала сложные обводы судового корпуса, обеспечивала взаимозаменяемость всех изготовляемых на ней секций. Основными видами оснастки для изготовления секций являются стенды и кондукторы, снабженные различными приспособлениями и переносными средствами механизации.

Изготовление блоков секций. Для сокращения стапельных работ, увеличения объема насыщения деталями, узлами и агрегатами механического оборудования судна отдельные плоскостные или полуобъемные секции и узлы собирают (формируют) в блоки секции. К этому типу также относятся и блоки надстроек, формируемые из плоскостных секций и палуб. Сборку и сварку блоков секции выполняют на опорных устройствах типа кильблоков или «клеток» на стапельных тележках и в стапель-кондукторах. Сварочных швов при изготовлении блоков сравнительно мало, поэтому сварочные деформации незначительны.

СПОСОБЫ СБОРКИ КОРПУСА СУДНА

При постройке судна существует несколько способов сборки корпуса судна.

секционная сборка корпуса судна

Технология судостроения на стапеле из плоскостных и объемных секций включает комплекс установочно-проверочных работ. Установочные работы состоят из операций по раскреплению и перемещению секций, проверочные - по проверке положения конструкции. Значительная трудоемкость этих работ объясняется наличием технологических припусков, которые на стапеле необходимо размечать и обрезать. Наличие припусков по монтажным кромкам заставляет при сборке корпуса на стапеле дважды устанавливать и проверять положение каждой секции (для стыкования после обрезки припуска).

блочная сборка корпуса судна

При блочном способе формирование корпуса в судостроении начинают с установки закладного блока, в состав которого входит машинное отделение судна, где необходимо произвести большой объем механомонтажных работ. В нос и корму от закладного блока последовательно пристыковывают остальные блоки. Формирование корпуса из плоскостных секций по отсекам является разновидностью блочного метода постройки. В качестве закладного также принимают наиболее насыщенный механизмами и системами отсек судна. Последующие блоки-отсеки формируют в нос и корму, присоединяя секции к закладному.

кольцевой кантователь

Наиболее рационален поточно-позиционный способ блочной постройки судов, который позволяет организовать ритмичное производство.

При строительстве судов в современной технологии судостроения применяют также смешанные секционно-блочный, секционно-подетальный и новые способы. Например, корпусы буксиров длиной до 53 м изготовляют из двух половин, разделенных по диаметральной плоскости. При сборке блоков состоящих из двух-трех секций сборка производится «бортом вверх». На стапеле обе половины с помощью кранов устанавливают в требуемое положение и сваривают по линии монтажного стыка. Суда небольшого водоизмещения собирают из максимально укрупненных элементов корпуса или моноблочным методом с помощью кольцевого кантователя.

· елесарно-сборочный цех, изготовляющий и монтирующий вентиляцию, дельные вещи, устройства и слесарно-корпусные изделия;

· деревообрабатывающий цех с лесопилкой, сушилом и складом пиломатериалов, изготовляющий и устанавливающий на судне деревянные настилы палуб, деревянные детали, мебель и деревянные изделия.

· малярно-изоляционный цех, выполняющий работы по изготовлению и установке на судне изоляции различного назначения и окрасочные работы;

· такелажно-парусный цех, изготовляющий такелаж, тенты, чехлы;

· цех покрытий, производящий гальваническое покрытие различных изделий и труб (цинкование, хромирование, никелирование);

· достроечно-сдаточный цех, выполняющий работы по до стройке судов на плаву, испытания и сдачу судов.

Группа механических цехов судостроительного завода включает: литейный цех с модельной мастерской, делающий отливки из чугуна,стали,цветных металлов; механический, котельный, арматурный, кузнечный. В этих цехах изготовляют штевни, клюзы, кнехты, киповые планки, кронштейны, некоторые механизмы, котлы, арматуру, а также детали, требующие механической обработки.

Группа вспомогательных цехов состоит из инструментального, ремонтно-механиче-ского, электроремонтного, ремонтно-строительного цехов, обеспечивающих предприятие инструментом, а также производящих ремонт оборудования и сооружении судостроительного предприятия.

Рис. 1. Схемы расположения производственных цехов и участков: а – схема прямого потока; б – схема боковой подачи.

1 – склад стали; 2 – корпусообрабатывающий цех; 3 – комплектационный склад; 4 – участок узловой сборки сборочно-сва-рочного цеха; 5 – участки секционной или блочной сборки сборочно-сварочного цеха; 6 – стапельные места

Кроме того, на каждом судостроительном предприятии имеются:

· складское хозяйство – склады металла, леса, топлива, смазочных материалов и строительных материалов; цеховые склады материалов (проката, труб, изделий и др.); склады готовой продукции; главный магазин для хранения изделий, поступающих от других предприятий и приобретенных в государственной торговой сети;

· транспортное хозяйство, включающее транспортный цех с гаражом автомашин, тягачей, электрокаров, рельсового транспорта и капитанскую часть – буксиры, катера, баржи, плавучие краны и другие плавсредства;

· энергетическое хозяйство – ТЭЦ или котельная с сетями пара и горячей воды; трансформаторные подстанции с линиями электропередач; компрессорная с пневмосетями; кислородная и ацетиленовая станции с газопроводами.

Каждое судостроительное предприятие имеет: административное здание (заводоуправление), поликлинику или центральный медпункт; столовые, помещения общественных организаций, пожарное депо и т. п. Все производственные участки, отделы заводоуправления, службы, санитарные, противопожарные и другие объекты связаны между собой телефонной связью.

План расположения цехов, складов, сооружений, служебно-бытовых зданий, транспортных магистралей, акватории с набережной называется генеральным планом предприятия.

Рис. 2. Генеральный план судостроительной верфи .

1 – склад стали; 2 – корпусообрабатывающий цех; 3 – комплектационный склад; 4 – сборочно-сварочный цех; 5 – проходная; 6 – заводоуправление; 7 – вспомогательные цехи; S – деревообделочный цех; 9 – такелажно-парусный цех; 10 – малярный цех; 11 – слесарно-сборочный цех; 12 – главный магазин; 13 – достроечная набережная; 14 – механомонтажный цех; 15 – склад труб; 16 – док-камеры; 17 – рабочие причалы; 18 – стапельные места; 19 – комплектационные площадки стапелей; 20 – ацетиленовая и кислородная станции; 21 – котельная; 22 – электрическая подстанция.

Наиболее удачным является генеральный план, расположение цехов в котором позволяет перемещать материалы, детали, корпусные конструкции, комплектующие изделия и изделия машиностроения при применяемом технологическом процессе по самым коротким маршрутам без встречных потоков и возвратов.

По способу транспортировки различают две схемы расположения цехов и участков: прямого потока (рис. 1,а) и боковой подачи (рис. 1,6).

Генеральный план (рис. 2) определяется профилем, типом судостроительного предприятия и технологической схемой постройки судов. В значительной степени планировка предприятия зависит,от географических условий, расположения акватории, а также от способа доставки металла, материалов и комплектующих изделий (железнодорожным путем, морем, рекой).

Методы постройки судов

Одной из основных задач организации производственного процесса постройки судов является рациональное разделение корпуса на составные части. К таким составным частям корпуса относятся: детали, узлы, секции, блок-секции, блоки судна.

АО «Онежский судостроительно-судоремонтный завод» имеет собственные инженерные службы, конструкторско-технологический отдел и все необходимые для судостроения основные и вспомогательные производства.

В корпусном производстве используются современные технологии сварки и сборки:
- автоматическая сварка полотнищ под флюсом,
- беспостельная сборка секций и блоков корпуса,
- полуавтоматическая сварка секций и блоков в среде СО 2 ,
- сварка порошковой проволокой.

Предварительная подготовка листового проката

Предварительная подготовка листового проката (дробеструйная обработка и грунтовка) осуществляется на линии очистки и грунтовки собственного производства, состоящей из установки дробеметной очистки, автоматической окрасочной камеры и сушильной камеры, соединенных в единый комплекс. Раскрой листа производится на двух современных машинах воздушно-плазменной резки. Оптимизация раскроя производится силами конструкторско-технологического отдела завода.

Слипы
Судоподъемное сооружение слип Г300, позволяющий поднимать суда доковым весом до 2300 тонн, длиной до 140 м и шириной до 16,5 м обеспечивает одновременное размещение четырех крупнотоннажных судов. Слип укомплектован тремя кранами КСК 32 и КСК 30, на бетонном достроечном причале длиной 200 м установлены портальные краны грузоподъемностью 27 и 10 тонн.

Судоподъемное сооружение слип П600 (продольный), позволяющий поднимать суда доковым весом до 300 тонн, длиной до 50 м и шириной до 10 м.

В малярном производстве применяются высококачественные материалы и современное оборудование.Используются высококачественные грунты, краски и технологии окраски фирмы Jotun, используются современные компрессоры Atlas-Copco, установки безвоздушной окраски производства фирм Vagner, Graco, Геркулес. Для проведения окрасочных работ при неблагоприятных погодных условиях, на слипе имеется накатное укрытие, предназначенное для защиты корпуса судна.

В слесарно-механическом производстве освоено производство люковых закрытий понтонного типа, судового крана для перемещения крышек люкового закрытия КРАБ-16000 грузоподъёмностью 16 тонн; спуско-подъёмного устройства КРАБ-5000 для спасательной шлюпки FFB 57С2 на 15 человек грузоподъёмностью 5 тонн; спуско-подъёмного устройства ШЕАВ-550Д для стеклопластиковой дежурной шлюпки типа RB400/G1 грузоподъёмностью 1,7 тонн.В слесарно-механическом производстве освоена сварка конструкций из алюминиевых сплавов.

В конструкторско-технологическом отделе завода внедрена система автоматизированного проектирования, в которой работают квалифицированные специалисты по направлениям судостроительной отрасли: инженеры-кораблестроители, инженеры-электромеханики, инженеры-механики.Опытные специалисты осуществляют конструкторско-технологическое сопровождение строительства судов: ревизуют проектную документацию на соответствие правилам классификационных обществ, правилам охраны труда и санитарным нормам, проектируют технологическую остнастку, разрабатывают рабочую конструкторскую и плазово-технологическую документацию(карты раскроя, управляющие программы для резки деталей, шаблоны для гибки и тд). С момента открытия завода коллектив конструкторско-технологического отдела пополнился молодыми инженерами, которые поверили в стабильное будущее предприятия в составе ФГУП "Росморпорт".

Судосборочная верфь - предприятие, выполняющее только монтажные работы по сборке и сварке корпуса судна из готовых секций, поступающих сюда. Это же предприятие устанавливает механизмы, трубопроводы, приборы и оборудование, которые также сюда поставляются. После завершения монтажных работ на стапеле судно спускают на воду, где его и достраивают.

Следует отметить, что такие верфи выгодны только в том случае, если на них осуществляют строительство большой серии судов (до нескольких сот). Из-за ограниченности производимых работ судосборочные верфи называют узкоспециализированными предприятиями.

Судостроительная верфь - предприятие, изготовляющее все корпусные элементы полностью. Строят судно на стапельном месте и производят монтаж поставляемых машин, механизмов и всего необходимого оборудования. Здесь же спускают судно на воду, заканчивают его достройку, проводят испытания. Специализация судостроительной верфи шире, чем у судосборочной. По одному проекту тут делают несколько десятков судов.

Судостроительный завод выполняет весь объем работ по изготовлению корпуса, а также выпускает некоторые виды механизмов. На таких заводах строят и целые серии судов (по 10-20), и опытные (по 1-2).

Основными цехами судостроительного завода являются: корпусообрабатывающий , в состав которого входят плаз и участки разметки деталей корпуса из листового и профильного материала, газовой резки металла, станочный парк по обработке деталей (гнутье и штамповка на прессах, сверление и т. п.) и горячей обработки их на плитах; сборочно-сварочный , в котором выполняется сборка отдельных готовых деталей корпусных конструкций в узлы, секции и блоки, их сварка и частичный монтаж оснащения судна; стапельный , производящий сборку и сварку корпуса из секций и блоков, а также его оснащение и монтаж устройств, механизмов и оборудования; корпусомонтажный (слесарно-достроечный, такелажный и малярный), выполняющий монтажные работы, достройку и отделочные работы на судне; заготовительные - модельный, литейный, кузнечный, электродный, предназначенные для обеспечения строящегося судна необходимыми литыми деталями, поковками, электродами и т. д.

К механической группе относятся механический со станочным парком по доводке и механической обработке новых деталей; котельный, где изготавливают паровые котлы, емкости, работающие под давлением, и выполняют относительно мелкие, но сложные корпусные работы; арматурный, где обрабатывают детали арматуры и автоматических устройств. Здесь же производят сварку, испытания, монтаж и наладку их на судне.

Механомонтажная группа включает трубомедницкий цех, который изготавливает конструкционные элементы судовых трубопроводов и монтирует судовые системы на судах.

В составе деревообрабатывающих цехов - лесопилки, склады хранения круглого леса и пиломатериалов, сушилки, плотницкий и столярный цехи.

Вспомогательная группа включает инструментальный, ремонтно-механический, электроремонтный и ремонтно-строительный цехи. Они обеспечивают инструментами все предприятие, а также ремонтируют оборудование производственных цехов и здания.

§ 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.