Производство корпусных конструкций

      16.1. Корпуса судов

16.1.1.Узлы корпуса

 

Корпуса судов выпускают исключительно в цельносварном исполнении. Корпус (рис.124) имеет наружную обшивку 7, верхнюю 5 и ниж­нюю 10 палубы, продольные 9 и поперечные 7 перегород­ки, выполненные из листовых элементов и соединенные герметичными швами. Общая и местная жесткость обес­печивается приваркой различных прокатных и сварных ба­лочных элементов: флор 8, шпангоутов 3, бортовых стрин­геров 2, бимсов 4, вертикального киля 6.

 

Рис.124 Конструкция корпуса корабля

 

 

Большое число пересекающихся элементов, в осо­бенности в сочетании с требованием прочности и герметич­ности их сочленений, вызывает необходимость определен­ного конструктивного оформления соединений и узлов. Так, например, соединение продольных и по­перечных балок (при отсутствии требования непроницае­мости) рекомендуется выполнять с помощью нахлесточных заделок. Использование такого конструк­тивного оформления соединения обеспечивает необходи­мый уровень работоспособности конструкции при дей­ствии переменных эксплуатационных нагрузок, способствуя одновременно значительному снижению трудоем­кости сборочно-сварочных работ.

Воснове существующих методов постройки судов ле­жит предварительное изготовление частей корпуса судна в виде сборочных элементов, секций и блоков. Разбивку корпус» на элементы, секции и блоки производят в за­висимости от конструкции с учетом выполнения возмож­но большего объема сборочно-сварочных работ в условиях цеха при их максимальной механизации, а также с учетом грузоподъемности кранов и транспортных средств и осо­бенностей приемов сборки на стапеле.

Увеличение размеров судов, упрощение формы обво­дов и унификация однотипных конструкций способствова­ли широкому использованию модульного метода построй­ки судов. Сущность модульного метода — комплектование разнообразных сложных нестандартных изделий из пер­вичных общих элементов (модулей) небольшого, эконо­мически обоснованного числа типов и типоразмеров. Та­кой подход особенно характерен для крупнотоннажных танкеров. Он позволяет разбить корпус на плоские сек­ции, суммарная масса которых достигает 80-85 % общей массы корпуса. При этом появляется возможность каждый модуль изготовлять на соответствующей позиции той или иной поточной линии, а судно не строить, а собирать на предпусковой позиции.

Высокая степень унификации достигнута, например, в судах типа «Борис Бутома» дедвейтом 100 000 т, средняя часть которых собирается из конструктивных модуль-бло­ков (КМБ) и модуль-секций (KMC), как показано на рис.125 и рис.126

 

Рис.125. Схема разбивки корпуса судна типа “Борис Бутома” на модуль-блоки

 

 

Рис.126. Схема разбивки модуль-блока судна типа ‘Борис-Бутома’ на конструктивные модуль-секции

 

В связи с тем, что мас­са такого модуль-блока превышает грузоподъемность существующего кранового оборудования, он, в свою оче­редь, разбит на несколько типовых конструкций, изготов­ляемых в сборочно-сварочном цехе или на преддоковой площадке. Положительный опыт создания судов этого ти­па нашел дальнейшее развитие при создании танкеров типа «Победа» дедвейтом 65 000 т, средняя часть которых так­же разбита на блоки, представляющие собой отсек судна полного поперечного сечения (рис. 127).

 

 

Рис.127. Схема разбивки корпуса танкера типа ‘Победа’ на секции в районе грузовых танков

 

 

16.1.2. Модульные конструкции судов Все танкеры пред­ставляют собой гладкопалубные суда без погиби и седловатости палубы с двойным дном и двумя плоскими про­дольными переборками. Все нефтерудовоэы по ар­хитектурно-конструктивному типу аналогичны танкерам. Конструкции бортовых танков и днищевых секций тан­керов и нефтерудовозов отличаются только толщинами листов и номерами профилей набора.

16.1.3. Базовые элементы и схемы сборки

 

Пример разбивки средней части 1 корпуса судна на блоки 2 и секции 3, 4, 5, 6 с характерными размерами L, ∆ L, В, В_с, Н, Н_с представлен на рис. 128. Здесь же показаны мон­тажный стык между блоками и места соединения секций (цифрами в кружках). При изготовлении предусматри­вается процесс объединения плоских секций в укрупненные секции с последующей их сборкой в пространственный блок.

 

 

Рис.128. Разбивка средней части корпуса судна на блоки и секции

 

Большинство сборочных элементов состоит из простых листовых деталей или из прокатных и составных балок, имеющих обычно сечение тавра. При этом используют

листовой прокат из низколегированных сталей с пределом текучести 300-350 Мпа с размерами листов 3200 X 1 2000мм, гофрированные листы для выгородок и сим­метричный полособульбовый профиль, предварительно раз­резаемый на две части с помощью газорезательных машин.

При изготовлении плоских секций обычно используют способ раздельной сборки и сварки продольного и попереч­ного набора (рис. 129), позволяющий увеличить объем свар­ки, выполняемый автоматами.

 

 

Рис.129. Схема раздельной сборки судового набора

 

. На листовой элемент 1 ус­танавливают и приваривают автоматами балки 2 набора главного направления. Полученные секции 3 собирают в панель 4. Затем на эту панель устанавливают предвари­тельно собранные и сваренные из стенки 5 и полки 6 эле­менты другого направления и приваривают к полотнищу полуавтоматами, а соединение наборов разных направле­ний между собой выполняют полуавтоматами в послед­нюю очередь. При этом вертикальные швы пересекающих­ся элементов наборов в поточных линиях сваривают спе­циальными четырехголовочными установками в СО2 или с использованием гравитационной сварки удлиненными электродами.