Состав и назначение корпусно-достроечных работ

1.Введение

При подготовке инженеров-кораблестроителей  в специальных курсах наряду с  вопросами проектирования и конструкции  судов необходимо рассматривать  и проблемы строительства судов. Это и составляет задачу курса  технологии судостроения.

Слово технология происходит от греческих слов τέχνη – мастерство, ремесло, искусство и λογος –  учение. Под технологией вообще подразумевается  совокупность знаний о способах и  средствах выполнения производственных процессов. В настоящее время  этим словом называют науку, занимающуюся проблемами создания (в производстве) продукта определённого качества при наименьшей затрате общественно необходимого труда и наиболее рациональном использовании средств труда и ресурсов природы.

Предметом технологии судостроения является учение о способах и средствах постройки судов  в установленном количестве при  наименьших стоимости и сроках.

При проектировании судна определяют его размеры, форму  и материал корпуса, вид и состав механического и прочего оборудования, а также другие элементы, обусловливающие  заданные проектные характеристики (например скорость хода, живучесть, обитаемость и др.)

Решая задачу предстоящей  постройки спроектированного транспортного  судна или военного корабля, предусматривают  применение определённых технологических  процессов обработки, сборки и сварки корпуса, монтажа оборудования, использование различных приспособлений и производственного оборудования с учётом конкретных условий завода-строителя. При этом стремятся, чтобы постройка судна производилась в минимальные сроки и при наименьших затратах. Следовательно, технологические решения основываются на комплексе технических, организационных и экономических вопросов, причём, как всегда в технике, приходится выбирать по возможности оптимальные компромиссные решения.

Учебный курс технологии судостроения является комплексным, основанным на использовании положений из многих основных дисциплин, начиная от физики, химии, металловедения, сопротивления  материалов и кончая экономикой и  статистикой.

В состав курса технологии судостроения входят следующие дисциплины:

судостроительные  материалы;

технология постройки  транспортных и специальных металлических  судов;

технология постройки  неметаллических судов (пластмассовых, железобетонных, деревянных);

основы механизации  и автоматизации судостроительного  производства;

основы проектирования цехов и верфей.

Технология судостроения как наука начала формироваться  лишь в последние 30-40 лет. Поэтому  в ней ещё много разделов, содержащих описание процессов, а не рассмотрение их физической сущности и математическую интерпретацию.

Однако непрерывно идёт углубленное изучение всех закономерностей  производственных процессов судостроения. Выявляются условия, с помощью которых  можно повысить качество и сократить  сроки и стоимость постройки.

Иными словами, непрерывно происходит процесс повышения научного уровня технологии судостроения. Этот процесс основывается на применении и синтезировании, например, вероятностных методов из математики; решений из теории пластичности, газодинамики и теории взрыва; результатов физико-химических исследований по коррозии и защите от неё; использовании аналитической геометрии и программирования в плазовых построениях; основ электроники и электровакуумной техники в способах контроля и других достижений из разных областей науки.

Применение этих научных методов имеет целью  создание инженерных обоснований технологических  решений с количественной оценкой  их эффективности. Освоив такие методы, кораблестроители смогут творчески  решать многообразные технологические  задачи.

Изучая технологию судостроения, целесообразно кратко познакомиться с историей его  развития.

Деревянное судостроение началось с изготовления примитивных  долбленных челнов, позже стали строить  более крупные мореходные суда и, наконец, пришли к созданию многопушечных  парусных военных кораблей.

Основным материалом для этих судов являлись наиболее прочные породы дерева. Сначала для  постройки судов использовали хвойные  породы дерева, обладавшие прочностью и гибкостью, позднее в связи  с увеличением размеров судов  стали применять дуб.

Деревянные суда строили на площадках, расположенных  по берегам рек и водоёмов и  оборудованных устройствами для  поддержания строящегося корпуса  и его спуска на воду. Вокруг размещались  склады корабельного леса, вспомогательные  мастерские, кузницы и склады судового оборудования и снабжения. Так возникли первые судостроительные верфи.

В настоящее время  называют предприятие или часть  его, занимающееся постройкой корпуса, монтажом оборудования судна и его  сдачей. Судостроительные заводы, кроме  верфи, включают ещё машиностроительную часть.

В России, морские  и речные коммуникации которые начали создаваться с момента образования  Московского государства (ΧV век), некоторые  верфи были известны уже в XVI веке, например верфь в Соломбале под Архангельском (основана в 1590г.), верфи под Москвой на Оке, в Казани, строившие суда для плавания по Каспийскому морю, и другие.

Значительное развитие судостроение в России получило в  период царствования Петра I (1682-1725). Расширялись старые и создавались новые верфи в Архангельске, где впервые были построены русские морские торговые суда, а также в Воронеже, Тихвине, Лодейном Поле и др.

Центром судостроения Пётр выбрал Петербург. В 1704 г. там была заложена Адмиралтейская верфь, а затем  и ряд других («Галерный двор», Ижорский завод, Охтинская верфь  и др.). Позднее для постройки  судов, требовавшихся для войны  с Турцией, были организованы судостроительные верфи в Херсоне (1778 г.) и Николаеве (1789 г.).

Речные суда продолжали строить на верфях, расположенных  на Волге, Днепре, Северной Двине, Сяси, Волхове и других крупных реках.

XIX век ознаменовался большими достижениями в области техники, стремительным развитием промышленности. Для крупной промышленности XIX века деревянное и парусное судно оказалось тормозом.

Противоречие между  старым морским транспортом и  новой промышленностью можно  было разрешить только качественным преобразованием судна, т.е. переходом  от парусов к паровому двигателю  и от деревянного корпуса судна - к металлическому. Первая железная баржа была построена Уилкинсоном в 1789г.

Применение паровых  двигателей на судах взамен парусов  и весел относится к началу XIX века, т.е. совпадает с первыми опытами использования металла для постройки корпуса вместо дерева.

В 1807 г. Фултон отправился по реке Гудзон (вблизи Нью-Йорка) на построенном  им первом пароходе «Клермонт», на котором  в качестве двигателя была установлена  паровая поршневая машина в 20 л.с.

В 1815 г. первый русский  пароход (называвшийся тогда «пироскафом») начал совершать рейсы из Петербурга в Кронштадт. Через 20 лет, в 1835 г. в России существовало уже 52 паровых судна. Пароходы первого периода имели в качестве движителей гребные колёса.

С 50-х гг. XIX века стали использовать гребные винты, которые в настоящее время заменили гребные колёса даже на речных судах.

Первым пароходом  русского флота с гребными винтами  был 48-пушечный фрегат «Архимед», построенный  в 1848 г. на Охтинской верфи в Петербурге.

В 1851 г. в Англии инженер  Брунель приступил к постройке  огромного океанского железного  парохода «Great Eastern» («Грейт Истерн»), имевшего небывалые для того времени размеры: длину 200 м и водоизмещение 27000 т. На пароходе были установлены винт, колёса и шесть мачт с парусами. При громадном корпусе он имел очень слабые машины.

По величине «Грейт Истерн» опередил свою эпоху на полвека; только в 1907 г. он был превзойдён по размерам океанским пассажирским пароходом «Лузитания» (который во время 1914 – 1917 гг. был потоплен германской подводной лодкой).

Однако рейсы парохода «Грейт Истерн» из-за недостаточного количества пассажиров и грузов не приносили дохода и были прекращены.

Развитие строительства  паровых судов привело к созданию новых верфей широкого профиля с  машиностроительной частью, а также  к реконструкции ряда существовавших верфей. Так, в России в 1803 г. была реконструирована и расширена Ижорская верфь, в 1850 г. был создан Балтийский завод в  Петербурге, открыт ряд новых заводов, например Семянникова ( ныне завод им. В. И. Ленина), реконструировано Новое Адмиралтейство под постройку металлических судов и т.д.

Вторая половина XIX века характеризуется успешным развитием отечественного военного кораблестроения, расширением состава флота на всех морях, значительным увеличением размеров и улучшением технических качеств кораблей. В 1866 г. на Балтийском заводе была построена первая отечественная подводная лодка с поршневой машиной, работавшая на сжатом воздухе, а в 1908 г. – первая в мире дизельная подводная лодка «Минога». В период 1907 – 1914 гг. были спроектированы и построены под руководством И. Г. Бубнова и А. Н. Крылова в Петрограде крупнейшие линейные корабли царского флота типа «Севастополь» водоизмещением 23000 т с паровыми турбинами мощностью 42000 л.с.

Морское транспортное судостроение в царской России развивалось  весьма слабо. До революции строились  в небольшом количестве грузовые пароходы и буксиры.

Первая мировая  война, революция и гражданская  война прервали судостроение в России. Оно возникло снова в 1925 г., когда  на XIV съезду ВКП(б) было принято решение об индустриализации страны.

На Балтийском заводе в Ленинграде в январе 1925 г. была начата постройка первой серии советских  пароходов типа «Товарищ Красин» (средний  лесовоз). За ним последовала серийная постройка нефтевозов, пассажирских экспрессов Крымско-Кавказской линии, рыболовных траулеров, гидрографических и транспортных судов для Арктики  и многих других судов.

Все суда дореволюционной  постройки, а также советские  – до 1933 г. строили со стальными  корпусами клёпаной конструкции. Применение сварки, начатое в судостроении с 1926 – 1928 гг., сначала было ограниченным: её использовали лишь при выполнении второстепенных узлов и конструкций (трапов, кожухов, вкладных цистерн и др.).

Первым отечественным  судном с электросварным, а не клёпаным корпусом был морской катер длиной 16 м, построенный под руководством В. П. Вологдина в 1931г. на Дальневосточном заводе во Владивостоке.

В 1932 – 1933 гг. в ряде пунктов СССР (Ростов-на-Дону, Красноярск, Средняя Азия, Ленинград, Киев, Николаев и др.) была начата постройка электросварных речных барж и буксиров. Это положило начало повсеместному переходу с  клёпаного корпусостроения на сварное.

В морском судостроении клёпаные корпуса не строились со времени окончания Великой Отечественной  войны. В речном судостроении их постройка  была прекращена ещё в 1939 г.

Таким образом, сварка, впервые примененная в судостроении в середине 30-х годов, за 20 лет  стала основным методом соединения частей корпуса. Широкое применение сварки позволило значительно уменьшить вес корпусов судов, повысить их прочность и надёжность и означало переход на новую техническую ступень в судостроении, подобный переход с деревянного судостроения на металлическое.

Отечественное судостроение прошло большой путь развития и сейчас представляет собой мощную отрасль  современной индустрии. В нашей  стране строят крупнотоннажные нефтеналивные  суда, мощные ледоколы, крупнейшие в  мире рыбопромысловые базы, атомные  подводные лодки, суда на подводных  крыльях и многие другие суда.

Широко известны, например, крупнотоннажные танкеры  типа «София» дедвейтом 49000 т, скоростные сухогрузные суда дедвейтом 16200т  типа «Ленинский комсомол», а также  крупнейшие китобойные базы «Советская Украина» и «Советская Россия» водоизмещением 44000 т.

Предприятия морского судостроения, в зависимости от размеров и спускового веса строящихся судов, принято разделять на пять классов. На предприятиях I класса строят крупные суда, спусковой вес которых превышает 7000 т; на предприятиях II класса – суда со спусковым весом от 3500 до 7000 т. Предприятия III класса предназначены для постройки судов со спусковым весом от 1000 до 3500 т, IV класса – для постройки мелких судов, спусковой вес которых не превышает 250 т.

На каждом судостроительном предприятии имеется достроечный  цех. Достроечные работы, выполняемые  судовыми сборщиками-достройщиками, весьма разнообразны как по содержанию, так  и по сложности исполнения. К ним  относятся работы по монтажу оборудования и отделке судовых помещений, монтажу дельных вещей и устройств, изготовлению и монтажу элементов  систем вентиляции и др.

Трудоёмкость корпусно-достроечных  работ в общем цикле постройки  судна составляет от 15 до 22 % и зависит  от типа судна, характера устанавливаемого оборудования и вида отделки помещений. Поэтому корусно-достроечный цех  на судостроительном предприятии является одним из основных производственных цехов, для которого характерна очень  большая номенклатура работ при  весьма значительных затратах на продукцию, изготавливаемую в цехе и устанавливаемую  на судах. Другая характерная черта  – большой объём кооперации производства корпусно-достроечного цеха с другими  цехами и внешними поставщиками.