Изготовление узлов, секций и блоков секций корпуса

Разбивка корпуса на узлы и секции. Их классификация

Металлический корпус современного судна формируется на построечном месте из крупных частей, называемых секциями или блоками секций, которые предварительно изготовляются в специальных сборочно-сварочных цехах.

Применение крупных сборочных элементов позволяет резко сократить стапельный период постройки судна за счет переноса значительного объема работ со стапелей в другие цехи.

В настоящее время принято подразделять корпус судна на следующие части (сборочные элементы):
деталь — неделимая часть корпусной конструкции, получаемая в результате обработки листового или профильного проката;
узел — технологически законченная часть корпусной конструкции, состоящая из двух или более деталей;
секция — технологически законченная часть корпуса судна или одной из его основных конструкций (днища, борта, палубы и т. п.), собираемая из ряда узлов и отдельных деталей;
блок секций — значительная часть корпуса судна, отсеченная одной или двумя плоскостями, параллельными плоскости мидель-шпангоута, а у крупных судов часто и плоскостями, параллельными диаметральной плоскости или основной плоскости. Собираются из нескольких секций, отдельных узлов и деталей.

Большое разнообразие предварительно изготовляемых узлов корпусных конструкций принято объединять по конструктивно-технологическим признакам в следующие основные группы:
I.      Тавровые и Г-образные балки длиной более 2,5 м. Эти узлы широко применяются в составе корпусных конструкций и, в свою очередь, могут быть разделены на две подгруппы (рис. 12.1, а): прямолинейные и криволинейные.


Рис. 12.1. Узлы корпусных конструкций: а — тавро вые балки; б — днищевые стрингеры; в — флоры.

II.     Короткие тавры, бракеты и кницы с поясками. Узлы этой группы, особенно на судах некоторых проектов, встречаются в большом количестве и весьма разнообразны по размерам и форме.

III.   Широкие полосы с продольными (поперечными) ребрами жесткости или поясками. К этой группе относятся узлы днищевого набора — стрингеры (рис. 12,6), вертикальный киль, флоры (рис. 12, в), а также рамного набора. Могут быть как прямолинейными, так и криволинейными.

IV.    Полотнища. Весьма распространенный тип узлов. Могут быть разделены на две подгруппы: плоские и гофрированные.

V.     Объемные узлы небольшой протяженности. К ним относятся фундаменты, патрубки, коробки и пр. Узлы этой группы широко представлены на судах разных проектов и отличаются большим разнообразием в размерах и конструкции.

VI.    Прочие узлы. К ним могут быть отнесены сравнительно редко встречающиеся или немногочисленные узлы корпусных конструкций, например пиллерсы с кницами, рамки из полос и профилей, кронштейны различного вида, сварные изделия судовых устройств, узлы мачт и др.

Рис. 12.2. Плоскостные секции: а — плоская секция с набором одного направления; б — то же с набором двух направлений; 3 в — гофрированная секция с набором (переборка); г — бортовая секция с криволинейными обводами.

Секции корпуса различают двух видов:
плоскостные — это части днища, борта, палубы, переборки й т. п., состоящие из плоского (или с небольшой кривизной) полотнища и набора (рис. 12.2);
объемные — это части корпуса или отдельных конструкций преимущественно криволинейных обводов, образующие замкнутые (полностью или частично) отсеки. К ним относятся днищевые секции со вторым дном или платформой; секции борта, включающие бортовые отсеки; секции оконечностей, секции ярусов надстроек и т. п. (рис. 12.3).



Рис. 12.3. Объемные секции: а — днищевая секция; б — секция кормовой оконечности; б — секция яруса надстройки (показана палубой вниз);  г — фундамент под ГТЗА (в положении сборки).

Плоскостные и объемные секции в настоящее время разделяют на следующие конструктивно-технологические группы:
I.      Плоскостные секции без погиби (или плоские). Эта наиболее многочисленная группа секций состоит из двух подгрупп: секций с набором одного направления (см. рис. 12.2, а) и секций с набором двух направлений (рис. 12.2,6). К данному типу секций относятся продольные и поперечные переборки, выгородки, палубы без погиби, платформы, плоские днищевые и бортовые секции, а также секции закрытий грузовых люков.

II.     Плоскостные гофрированные секции. Отличаются от секций предыдущей группы тем, что имеют гофрированное полотнище. Эта группа может быть разбита на две подгруппы: секции без набора и с набором поперек гофров (рис. 12.2, в).

К таким секциям относятся гофрированные переборки и выгородки, которые сейчас широко применяются в судостроении (особенно в надстройках), а также главные продольные и поперечные переборки танкеров и некоторых судов для перевозки насыпных грузов.

III.   Плоскостные секции с цилиндрической погибью. В эту группу входят секции палуб, имеющие поперечную погибь, которая обычно остается неизменной по длине судна.

IV.    Плоскостные секции с переменной кривизной. К данной группе относятся бортовые секции с изменяющейся по длине кривизной (рис. 12.2, г).

V.     Объемные секции с прямолинейными обводами. Это днищевые секции с настилом второго дна и плоской обшивкой днища, объемные секции коффердамов и некоторые другие конструкции.

VI.    Объемные секции с криволинейными обводами. Данную группу секций обычно делят на две подгруппы: секции, имеющие отношение ширины к высоте b/h> 3 — это днищевые секции (см. рис. 12.3, а), и секции с отношением b/h<3, которые принято называть объемными секциями оконечностей (рис. 12.3,6).

VII.   Объемные секции ярусов надстроек. Эта группа объединяет разнообразные объемные секции надстроек и рубок (рис. 12.3,б). К ним могут быть отнесены также кожухи дымовых труб и некоторые другие конструкции.

VIII.  Объемные конструкции типа крупных фундаментов. К ним относятся фундаменты под главные дизели, турбозубчатые агрегаты (рис. 12.3,г), главные паровые котлы и др.

К секциям корпуса часто относят также конструкции мачт, рулей, крупных обтекателей и др.

Корпуса малых и средних судов часто собирают на стапеле не из плоскостных и объемных секций, а из блоков секций или блоков, которые предварительно изготовляют в специальных цехах или на участках.

Блок секций формируется из нескольких плоскостных и объемных секций, а также отдельных узлов и деталей (рис. 12.4).


Рис. 12.4. Блоки секций: а — корпуса; б — надстройки.

Блоком (или блоком судна) называется блок секций, насыщенный установленными в нем механизмами, устройствами, трубопроводами, изделиями оборудования, электрокабелями и т. п.

Разбивка корпуса судна на секции или блоки производится конструкторским бюро при разработке технического проекта. Размеры, масса и количество секций (или блоков), на которые делится корпус, определяются в зависимости от следующих факторов:
— заданного годового выпуска судов;
—     производственных условий завода-строителя (грузоподъемность кранов и транспортных средств, высота и площадь пролетов сборочно-сварочного цеха, размеры ворот цеха, проездов и пр.);
—     принятой технологии и организации постройки судна;
—     конструктивных особенностей проектируемого судна (главные размерения и обводы корпуса, расположение переборок, палуб и пр.);
—     возможности механизированного изготовления узлов и секций корпуса;
—     возможности транспортировки секций на другие заводы (когда секции изготовляются на одном заводе, а сборка и сварка корпуса в целом производятся на другом).

Принятый в проекте вариант разбивки изображают на специальном чертеже — схеме разбивки корпуса на секции (или блоки), которая согласовывается с заводом-строителем (рис. 12.5).


Рис. 12.5. Схема разбивки корпуса на секции.

1—46 — номера секций.

Массу секций средних и крупных судов в настоящее время доводят до 80—150 т, а размеры по длине до 15—20 м и ширине (высоте) —до 10—20 м.

Масса блоков секций достигает 400—1000 т.

Предварительная сборка и сварка узлов и секций корпуса позволяет:
—     сократить продолжительность постройки судов и прежде всего стапельный период за счет расширения фронта работ, так как параллельно со сборкой части корпуса на стапеле в сборочно-сварочном цехе ведется изготовление секций для других частей корпуса, производится установка насыщения на секциях, испытания на непроницаемость, грунтовка и другие работы;
—     снизить трудоемкость изготовления корпусных конструкций и повысить производительность труда благодаря тому, что узлы и секции собираются и свариваются в положении, более удобном, чем на стапеле, позволяющем широко применять специальное сборочно-сварочное оборудование и оснастку для механизации изготовления основных типов узлов и секций корпуса;
—     повысить качество корпусных конструкций и улучшить условия труда. Сборка и сварка узлов и секций производятся на специальных стендах, постелях и другой оснастке в условиях закрытых цехов, защищенных от атмосферных осадков и резких колебаний температуры, обеспеченных необходимым освещением и вентиляцией.