Современный уровень развития отечественного судостроения характеризуется применением и постоянным совершенствованием прогрессивных методов технологии и организации строительства судов.
Ранее корпус судна собирали на стапеле из отдельных листов. Такой малопроизводительный способ вытеснен в настоящее время секционной и блочной сборкой, позволившей большую часть сборочно-сварочных работ перенести со стапеля в цех. Это позволило ускорить корпусные работы и повысить культуру производства.
Основными методами формирования корпуса и постройки судов в настоящее время являются блочный, островной и пирамидальный. Блоки, острова и пирамиды формируют на стапельном месте из плоскостных и объемных секций, изготовляемых в цехе. При соблюдении основных принципов классической технологии секции в максимально возможном объеме насыщают в цехах судостроительного завода фундаментами и другими приварными изделиями (кабельными коробками и сальниками — для электрооборудования; стаканами, приварышами, патрубками и пр.— для трубопроводов и систем; креплениями оборудования — для всех специализаций и т. д.). Степень насыщенности объемных секций всегда значительно выше, чем плоскостных секций, так как первые представляют собой законченные формирования отдельных помещений и отсеков. В днищевых объемных секциях в обязательном порядке монтируют трубопроводы. Массы и габариты секций (плоскостных и объемных) ограничиваются лишь возможностями судостроительного завода по их сборке в цехе, транспортировке к стапелю и установке на стапельное место.
Технологический метод постройки судна выбирает автор проекта в стадии технического проектирования.
Он определяется целым рядом факторов, основные из которых следующие:
— размеры и тип строящегося судна;
— план годового выпуска судов данного типа;
— количество и типы одновременно строящихся судов на данном заводе;
— количество и размеры построечных мест (на суше и на плаву);
— допускаемая (максимальная) грузоподъемность стапеля;
— расположение и грузоподъемность кранов;
— величина площади для предварительной сборки и ее оборудование грузоподъемными средствами;
— наличие промежуточных площадок для хранения заделов секций и блоков;
— возможности внутризаводского транспорта для доставки секций к стапельному месту;
— перспективный план реконструкции завода.
Рис. 1.1. Блочный метод постройки судов. 1—6 — блоки.
Рис. 1.2. Островной метод постройки судов. 1, 2 — острова.
Анализ указанных факторов позволяет всесторонне оценить возможности судостроительного завода и обоснованно произвести выбор метода постройки судна.
Блочный метод постройки судов характерен делением корпуса судна на блоки, которые строят одновременно, но независимо один от другого, как правило, на специальных тележках на горизонтальном стапеле. Число блоков (5—6 и более) определяется в основном конструктивными соображениями.
По мере формирования блоков в них заканчивается вскрытие вырезов и установка всего приварного насыщения, необходимого для монтажа механизмов, оборудования, устройств, электрооборудования, трубопроводов и систем.
По электротехнической части в блоках устанавливают электрооборудование, прокладывают местные и внутриблочные кабели, монтируют установленное электрооборудование. Прокладку магистральных кабелей и их монтаж осуществляют после стыкования блоков.
Блочный метод применяют в основном при серийной постройке судов небольшого и среднего водоизмещения.
Островной метод постройки судов состоит в том, формирование корпуса производят одновременно в двух-трех (называемых островами) по длине наклонного или стапеля. В последнем случае каждый остров 30 т на специальных тележках. Деление судна на острова осуществляется автором проекта при разработке принципиальной технологий постройки в стадии технического проектирования. И» Одновременностью строительства островов (как и блоков) дожигается создание широкого фронта работ по формированию корпуса окончанию начатого в секциях насыщения приварными изделиями, установке и монтажу в максимально возможном объеме оборудования, механизмов, электрооборудования, устройств, систем, трубопроводов и выполнению изоляционных и отделочных работ.
По завершении формирования островов и их стыковки заканчивают работы в забойных участках — в местах соединения островов.
Островной метод применяется при серийной и единичной постройке судов среднего н большого водоизмещения. Причем при единичной постройке судов на горизонтальном стапеле определяющим фактором является наличие соответствующей оснастки у судостроительного завода, так как создавать ее для строительства одного-двух судов экономически нецелесообразно.
Пирамидальный метод постройки судов применяется в основном при единичной постройке судов среднего и большого водоизмещения. Сущность его состоит в том, что корпус судна разбивается на пирамиды, представляющие собой формирования из плоскостных и объемных секций. Строительство судна начинают с его середины закладкой днищевых объемных секций. Затем устанавливают секции, расположенные от закладных в нос и корму, по бортам и над ними. Таким образом, обеспечивается сравнительно быстрое формирование поперечного сечения корпуса и максимальная конструктивная законченность помещений п отсеков при относительно медленном продвижении готовности судна по его длине.
При постройке судна любым методом различают четыре этапа: подготовительный, стапельный, достроечный и сдаточный.
На подготовительном этапе производят: разметку корпуса на плазе, обработку металла, изготовление секций, фундаментов^ изделий для установки электрооборудования и прокладки кабелей, установку внутрисекционного насыщения (фундаменты ь крепления — для оборудования; стаканы, приварыши и пат-рубки для трубопроводов и систем; уплотнительные устройства 11 крепления — для кабельных трасс и т. п.). В крупных объемных секциях устанавливают и монтируют трубопроводы, механизмы устройства.
Рис. 1. Пирамидальный метод постройки судов.
1 — закладные секции; 2—4 — последующие секции.
Выполняемые на данном этапе работы способствуют ускорению сборки (формирования) корпуса на стапеле.
Начало стапельного этапа определяется моментом закладки судна на стапеле, а его окончание — моментом спуска судна на воду. В этот период, как правило, полностью формируют корпус и насыщают его трубопроводами, механизмами, системами, устройствами, оборудованием. Устанавливают электрооборудование, прокладывают кабели, выполняют монтаж электрооборудования, приступают к отделке помещений.
Перед спуском корпус судна испытывают на водонепроницаемость, а его подводную часть окрашивают.
Достроечный этап характеризуется завершением корпусных работ и окончанием монтажа механизмов и оборудования всех специализаций. Заканчивают монтаж электрооборудования, начинают опробование механизмов, устройств и систем в действии, предъявляют ОТК выполненные работы.
Сдаточный,этап включает все виды испытаний судна: швартовные, ходовые (заводские и государственные), ревизию механизмов и контрольный выход.
Швартовные испытания проводятся с целью проверки качества монтажных работ и параметров механизмов в условиях работы на судне для установления готовности его к выходу в море. Они состоят в опробовании в действии установленных и смонтированных на судне механизмов, устройств и систем при параметрах, оговоренных программами испытаний и техническими условиями. Испытания проводят, как правило, при стоянке судна у стенки судостроительного завода.
Цель ходовых испытаний — проверка ходовых и мореходных качеств судна и надежности работы механизмов, систем и устройств во взаимодействии в условиях ходовой вибрации и качки.
Ревизия заключается в разборке и осмотре механизмов, устройств и систем, работа которых во время испытаний вызывала замечания. Выявленные дефекты устраняют.
Контрольный выход производят для проверки надежности работы механизмов и систем, которые подвергались ревизии.
Сдаточный этап завершается подписанием акта о приемке судна заказчиком.
Общая продолжительность постройки судов разных типов, строящихся на одном и том же заводе, составляет от нескольких месяцев (для малых судов) до нескольких лет (для крупных судов). Если принять общую трудоемкость постройки судна за 100%, то для судов разных типов удельные объемы отдельных этапов будут составлять примерно следующие значения: подготовительный этап — до 5%, стапельный — 50—80%“, достроечный — 10—35%, сдаточный —5—15%,.
При выполнении электромонтажных работ различают шесть основных этапов:
— электромонтажные работы в цехе (на берегу);
— доизоляционные подготовительные работы на судне;
— послеизолядионные подготовительные работы на судне;
— внешний монтаж электрооборудования;
— внутренний монтаж электрооборудования;
— сдаточные испытания.
Каждый из перечисленных этапов характеризуется определенным объемом работ, их содержанием и продолжительностью выполнения.
Этап электромонтажных работ в цехе включает: изготовление электромонтажных изделий и электрораспределительных устройств, подготовку электрооборудования к монтажу на судне, заготовку кабелей, сборку и монтаж узлов, комплектацию изделий, кабелей, узлов и материалов.
На этапе доизоляционных подготовительных работ на судне выполняют: разметку мест установки электрооборудования, расположения кабельных трасс и их проходов сквозь корпусные конструкции, установку слесарного насыщения для крепления электрооборудования и прокладки кабелей, вырезы в корпусных конструкциях для прохода кабелей, замер длины кабелей.
Послеизоляционные подготовительные работы на судне следующие: установка изделий для крепления электрооборудования и прокладки кабелей, установка электрооборудования, подготовка к внешнему монтажу электрооборудования. Перечисленные работы выполняют после изоляции судовых помещений, поэтому применять сварку на этом этапе запрещается.
Этап внешнего монтажа электрооборудования — наиболее трудоемкий из всех этапов электромонтажных работ. Его начало определяется моментом подписания акта между заводом-строителем и электромонтажным цехом о готовности судна (или технологического района) к монтажу электрооборудования, а окончание — началом швартовных испытаний.
На этапе внутреннего монтажа электрооборудования выполняют следующие работы: разделку жил кабелей, их оконцевание, маркировку, укладку и включение на контакты электрооборудования; проверку комплектности и штатной маркировки электро-оборудования, опробование его в действии и сдачу внутреннего монтажа ОТК. Этап начинается на 3—10 дней позже внешнего монтажа, а заканчивается перед сдаточными испытаниями.
Сдаточные испытания завершают работы по монтажу электрооборудования.
В течение данного этапа, на всех стадиях испытания судна, производят проверку электрооборудования в действии:
— на швартовных испытаниях проверяют качество внешнего и внутреннего монтажа, правильность работы электрических схем, соответствие полученных характеристик паспортным данным и техническим условиям;
— на ходовых испытаниях проверяют надежность всего электрооборудования при работе по прямому назначению — обеспечению эксплуатационных нужд судна;
— во время ревизии — вскрывают, осматривают и в случае необходимости ремонтируют дефектное электрооборудование;
— при контрольном выходе проверяют в работе по прямому назначению электрооборудование, подвергавшееся ревизии.
Абсолютные значения объемов отдельных этапов (выраженные в единицах трудоемкости, например в человеко-часах) прямо пропорциональны насыщенности судна электрооборудованием и кабелями, а также зависят от типа судна, его водоизмещения и порядкового номера в серии (т. е. степени освоения монтажа судов одного типа). Наиболее наглядно объемы отдельных этапов характеризуются удельными значениями, т. е. отношением трудоемкости работ данного этапа к общей трудоемкости всех электромонтажных работ, выполняемых в цехе и на судне.