Luận Văn Lập và mô phỏng quy trình công nghệ lắp đặt hệ thống ballast trên tàu hàng 56000 dwt

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: LẬP VÀ MÔ PHỎNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG BALLAST TRÊN TÀU HÀNG 56000 DWT


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ . 1
1.1 CÁC QUÁ TRÌNH TRONG ĐÓNG MỚI TÀU THỦY HIỆN NAY: 1
1.2 VAI TRÒ THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ: 3
1.3 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CHUNG CỦA TÀU: . 4
1.4 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: 6
1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG CỦA ĐỀ
TÀI. 8
1.5.1 Phương pháp nghiên cứu đề tài. . 8
1.5.2 Giới hạn nội dung đề tài . 8
1.6 THIỆU VỀ CÔNG TY HVS: . 8
1.6.1 Tổng quan nhà máy HVS: 8
1.6.2 Sơ đồ tổ chức của nhà máy đóng tàu HVS: 11
CHƯƠNG II: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG
BALLAST . 13
2.1 GIỚI THIỆU VỀ TÀU HÀNG 56000 DWT 13
2.1.1 Các thông số chính của tàu 14
2.1.2 Sự phân chia block ở tàu hàng 56000 DWT. 14
2.1.3 Hệ thống máy phục vụ trên tàu 17
2.2 HỆ THỐNG TÀU TRÊN TÀU HÀNG 56000DWT 17
2.2.1 Hệ thống hút khô ( hệ thống bilge) : 18
2.2.2 Hệ thống cứu hỏa và rửa trên boong . 20
2.3 HỆ THỐNG BALLAST CỦA TÀU HÀNG 56000 DWT 20
2.3.1 Các tank để chứa nước dằn 20
2.3.2 Hệ thống ống: 21
2.3.3 Bơm: . 23
2.3.4 Các thiết bị khác 23
2.4 PHƯƠNG ÁN THI CÔNG HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG: 25
2.5 YÊU CẦU KỸ THUẬT: 26
2.5.1 Tiêu chuẩn ống, bích: 26
viii
2.5.2 Yêu cầu kĩ thuật trong chế tạo . 28
2.5.3 Yêu cầu kĩ thuật trong lắp đặt : 30
2.6 CÁC YÊU CẦU KHÁC . 34
2.6.1 Tính khả thi: 34
2.6.2 Tính an toàn: . 34
2.6.3 Thi công nhanh và cơ giới hóa cao: . 34
2.7 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP ĐẶT 35
2.7.1 Tổng quan về quy trình lắp đặt hệ thống ballast tàu 56000DWT. . 35
2.7.2 Chuẩn bị cho quy trình lắp đặt hệ thống đường ống. 36
2.7.3 Quy trình lắp đặt hệ thống ballast tàu hàng rời 56000DWT. 37
CHƯƠNG III: MÔ PHỎNGQUY TRÌNH LẮP ĐẶT HỆ THỐNG. . 56
3.1 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM UNIGRAPHICS(NX): 56
3.2 KHỞI ĐỘNG NX: . 59
3.2.1 Khởi động NX: 59
3.2.2 Giao diện NX: . 61
3.2.3 Thanh công cụ, nút lệnh và menu. . 61
3.2.4 Cây phả hệ: 62
3.2.5 Xuất nhập dữ liệu: . 63
3.3 CƠ SỞ MÔ HÌNH HÓA TRONG NX: 64
3.3.1 Giới thiệu về thanh công cụ vẽ phác thảo: 64
3.3.2 Giới thiệu về thanh công cụ tạo mô hình: . 65
3.3.3 Giới thiệu về thanh công cụ lắp ráp: 66
3.4 VẼ CÁC CHI TIẾT PHỤC VỤ CHO MÔ PHỎNG. 68
3.5 MÔ PHỎNG QUY TRÌNH LẮP ĐẶT HỆ THỐNG. . 75
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬNVÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 89
4.1 KẾT LUẬN VÀ THẢO LUẬNKẾT QUẢ 89
4.2 ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ. . 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1
CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 CÁC QUÁ TRÌNH TRONG ĐÓNG MỚI TÀU THỦY HIỆN NAY:
Giai đoạn 1: Thiết kế công nghệ.
Từ bản vẽ thiết kế cơ bản đã được đăng kiểm duyệt, nhà máy tiến hành thiết
kế kỹ thuật và thiết kế thi công. Trong quá trình này các bản vẽ cơ bản như kết cấu
tàu phân chia ra từng tổng đoạn, các hệ thống ống, giá đỡ thiết bị, máng cáp điện
được khai triển chi tiết.
Các bản vẽ thiết kế cơ bản, kỹ thuật và thi công được thực hiện trên máy tính
và bằng các phần mềm thiết kế, các dữ liệu vềvật tư, thiết bị cần mua được chuyển
qua mạng nội bộ sang các bộ phận mua bán vật tư, thiết bị để tiến hành các thủ tục
đặt hàng.
Giai đoạn 2: Cắt thép.
Lễ cắt thép diễn ra để chính thức khởi công đóng con tàu. Đầu tiên các tấm
tôn được làm sạch và sơn lót, sau đó được chuyển đến phân xưởng cắt bằng dây
chuyền. Trên cơ sở các thông tin thu nhận được từ máy tính, máy cắt tự động sẽ cắt
các tấm tôn theo đúng như trong bản vẽ thiết kế công nghệ. Mỗi chi tiết cắt khi
được cắt ras ẽ có kí hiệu ri êng và sau đó chúng đư ợc chuyển sang phân x ưởng lắp ráp.
Giai đoạn 3: Lắp ráp phân đoạn, tổng đoạn.
Trong quá trình lắp ráp, các chi tiết riêng biệt được hàn vào với nhau thành
các phân đoạn, tổng đoạn.
Công việc lắp ráp được thực hiện theo qui trình sản xuất, các tấm tôn phẳng
như khung dọc, khung ngang được lắp trước, sau đó mới nối với các phần cong.
Giai đoạn 4: Sơ bộ lắp ráp các khí cụ, giá đỡ.
Rất nhiều thiết bị được lắp sơ bộ trong khi lắp ráp các phân, tổng đoạn tàu.
Các đường ống, cáp điện lớn và các bệ máy cũng được đặt đồng thời trong phân,
2
tổng đoạn.Rất nhiều các bộ phận thiết bị cho buồng máy, cho các đường ống, dây
điện cũng được lắp sơ bộ.
Giai đoạn 5: Sơn.
Các phân, tổng đoạn sau khi lắp xong được chuyển đến phân xưởng sơn bằng
các xe chở tổng đoạn. Bề mặt các tấm tôn của tổng đoạn được làm sạch bằng
phương pháp phun hạt mài, phun bi, sợi đồng .và sau đó sơn. Tùy theo điều kiện
công nghệ của từng nhà máy mà sẽ có những yêu cầu về sơn bao nhiêu nước trong
quá trình sơn tổng đoạn.
Các chỗ dùng để nối các tổng đoạn với nhau sẽ được bỏ lại khoảng 200-300mm không sơn. Phần này sẽ đượcsơn kỹ hơn sau khi các tổng đoạn đã được hàn
nối với nhautrong dock.
Giai đoạn 6: Đấu tổng đoạn trong dock.
Các tổng đoạn được cẩu xuống dock để cân chỉnh rồi lắp ráp lại với nhau.
Trong giai đoạn này các hệ thống được lắp hoàn chỉnh, các thiết bị máy móc, máy
chính, trục chân vịt, chân vịt, bánh lái được lắp đặt cân chỉnh hoàn thiện.
Giai đoạn 7: Hạ thủy.
Sau khi được sơn chống hà, nước được bơm vào trong dock để tàu nổi lên.
Tàu được kéo ra ở cầu cảng của nhà máy để tiếp tục hoàn thiện.
Giai đoạn 8: Thử tại bến.
Các hệ thống đã tương đối hoàn thiện người ta sẽ tiến hành kiểm tra các thiết
bị hệ thống một cách độc lập.Tiến hành chạy thử các thiết bị và hệ thống như điện,
cẩu, các bơm, máy phân ly, nồi hơi, khí nén, tời neo, điều hòa, chân vịt, máy lái,
máy chính,nghi khí hàng hải và mời Đăng kiểm Chủ tàu kiểm tra.
Giai đoạn 9: Thử đường dài.
Trong quá trình thử, tất cả chức năng của các hệ thống trên tàu sẽ được kiểm
nghiệm và hoạt động đồng bộ như khi hành trình thật. Hệ thống động lực của tàu
3
Máy chính, hộp số, chân vịt. Trạm phát điện hoạt động cung cấp điện năng cho tất
cả các thiết bị để tiến hành thử các hệ thống. Thử hệ thống cảnh báo trên tàu, hệ
thống nghi khí hàng hải, thả neo, máy lái . Ngoài ra còn phải thử tính năng cho con
tàu như lượn vòng, dừng đột ngột, zic zac, quay trở, kiểm tra tốc độ thật của
tàu .Chủ tàu và cơ quan Đăng kiểm cùng tham gia thử đường dài để xác nhận toàn
bộ các hạng mục theo đúng hợp đồng và thiết kế.
Giai đọan 10: Bàn giao.
Sau khi tàu thử đường dài xong sẽ làm lễ bàn giao cho chủ tàu.Sau khi bàn
giao xong, tàu được phép chính thức vận hành.
1.2 VAI TRÒ THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ:
Sau khi phương án thiết kế kỹ thuật đã được cơ quan có thẩm quyền phê
duyệt thì bắt đầu triển khai thiết kế công nghệ hoặc thiết kế thi công nhằm xây dựng
các bản vẽ thi công, nghĩa là xây dựng tập hợp các bản vẽ cho phép nhà máy tổ
chức quá trình công nghệ thi công, lắp ráp các kết cấu thân tàu, lắp ráp các phân
tổng đoạn, lắp đặt các trang thiết bị, hệ thống tàu vv Nói cách khác, thiết kế công
nghệ được hiểu là quá trình triển khai bóc tách chi tiết từ bản vẽ kỹ thuật, sau đó
mới tiến hành lập quy trình công nghệ, xây dựng phương án thi công, lắp ráp các
chi tiết, cụm chi tiết và hàn các chi tiết kết cấu, phân tổng đoạn phù hợp với từng
điều kiện cụ thể của nhà máy. Để có thể triển khai thiết kế công nghệ đối với một
con tàu cụ thể, cần có đầy đủ hồ sơ các bản vẽ thiết kế kỹ thuật con tàu gồm bản vẽ
đường hình, bản vẽ kết cấu, bản vẽ bố trí chung toàn tàu và một số bản vẽ khác và
các điều kiện cụ thể của nhà máy về thiết bị máy móc,nhân lực của nhà máy gồm số
lượng nhân công, kỹ sư, tiêu chuẩn đăng kiểm, các điều kiện thi công cụ thể như bãi
lắp ráp, phương pháp hạ thủy, cách thức thi công tổng đoạn
4
H.1- 1 Sơ đồ tóm tắt quy trình thiết kế công nghệ.
1.3 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CHUNG CỦA TÀU:
Hệ thống tàu là thành phần của thiết bị năng lượng tàu, góp phần cùng với
thiết bị năng lượng chính, thiết bị năng lượng phụ đảm bảo khả năng hoạt động,
sự sống còn của con tàu, đảm bảo phục vụ các nhu cầu sinh hoạt trên tàu.
Tùy theo chức năng thực hiện mà hệ thống tàu có nhiều dạng kết cấu khác
nhau. Nhiều hệ thống được trang bị trên các tàu khác nhau, không phụ thuộc vào
công dụng của tàu. Tuy nhiên, cũng có những hệ thống đặc biệt chỉ được trang bị
trên những tàu chuyên dụng. Hệ thống tàu được phân loại theo công dụng hoặc theo
loại chất lỏng làm việc, cũng như theo sự tham gia vào cuộc đấu tranh của con tàu
trên biển. hệ thống tàu bao gồm các nhóm: hệ thống hầm tàu, hệ thống cứu hỏa, hệ
5
thống đảmbảo điều kiện sống, hệ thống vệ sinh và hệ thống chuyên dùng khác. Sự
phân loại được cụ thể như sau:
Bảng 1.1 phân loại các hệ thống tàu.
Nhóm Phân nhóm Các hệ thống tạo nên nhóm và phân nhóm
Hút khô, cứu đắm Hút khô, thải, cứu đắm Hầm tàu
Dằn, cân bằng Dằn, nghiêng ngang, nghiên dọc, cân bằng
Tín hiệu cháy Tín hiệu cháy (nhiệt độ, khói)
Cứu hỏa bằng nước
Dập tắt bằng phương
pháp thể tích- khí, hơi
Hơi nước, chất khí, chất lỏng
Cứu hỏa
Bọt Bọt hóa học, bọt không khí
Thông gió Tự nhiên, cưỡng bức(nhân tạo), phối hợp
Sưởi ấm, sấy nóng Hơi nước, nước, không khí, điện
Làm khô không khí Làm khô không khí trong các khoang hàng
Đảm bảo điều
kiện sống trên
tàu
Điều hòa không khí Trong buồng ở, buồng làm việc
Cấp nước sinh hoạt Nước uống, nước rửa, nước biển Vệ sinh
Thải nước Phân và nước đọng
Chuyên dùng Trên tàu chuyên dùng
 Hệ thống dằn và cân bằng tàu(hệ thống ballast):
Hệ thống dằn và cân bằng tàu được sử dụng dằn tàu khi tàu chạy không hàng,
nhằm giữ cho tàu đảm bảo độ ổn định cho phép trong trường hợp này và được dùng
để cân bằng tàu không bị nghiêng ngang và đảm bảo độ nghiêng dọc mong muốn
khi bốc và xếp hàng.
Ngoài các loại vật dằn cứng, người ta thường sử dụng chất lỏng làm vật dằn,
mà chủ yếu là nước. Chính vì vậy nên hệ thống dằn tàu còn được gọi là hệ thống
nước dằn.
Hệ thống dằn tàu gồm có các két nước dằn, bơm, hệ thống đường ống và phụ
tùng.
6
Yêu cầu đối với hệ thống dằn tàu là phải đảm bảo khả năng nạp đầy và tháo
cạn bất kỳ một két nào hay đồng thời một số hoặc tất cả cáckét. Trong trường hợp
cần thiết thì có thể chuyển nước từ két này sang két khác và có thiết bị ngăn không
cho nước từ ngoài mạn tràn vào két hoặc từ két này chảy sang két khác.
Người ta thường dùng các két mũi, két đuôi và két đáy đôi làm két nước dằn,
thể tích két nước dằn phải đảm bảo khả năng thay đổi được độ nghiêng ngang,
nghiêng dọc và mớn nước của tàu.
1.4 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Ngoài hệ thống chung của tàu giới thiệu ở trên, trong tàu còn rất nhiều hệ
thống phục vụ thiết bị năng lượng tàu (hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ
thống làm mát, hệ thống khí nén, hệ thống khí xả, hệ thống điều khiển từ xa ).
Như vậy hệ thống đường ống trên tàu là rất nhiều và phức tạp. Vì vậy lắp đặt hệ
thống trên tàu là một quá trình công nghệ phức tạp, nó gồm rất nhiều chi tiết, cụm
chi tiết liên kết lại với nhau. Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cũng như tiến độ thi công
đòi hỏi phải có quy trình công nghệ lắp đặt đúng và phù hợp với điều kiện của nhà
máy. Việc lập quy trình công nghệ lắp đặt hệ thống hoàn chỉnh, quy trình hướng
dẫn thi công chi tiết, dễ hiểu là rất quan trọng trong nhà máy đóng tàu.
Quy trình lắp đặt hệ thống phải đáp ứng được các yêu cầu sau:
- Đáp ứng yêu cầu của cơ quan đăng kiểm và chủ tàu.
- Hướng dẫn thi công lắp đặt hệ thống trong suốt thời gian thi công.
Quy trình lắp đặt hệ thống có thể được tiến hành theo nhiều quy trình công
nghệ khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện và năng lực của nhà máy. Quy trình tốt và
khả thi trong điều kiện cụ thể, tức là quy trình phù hợp với điều kiện và năng lực
của nhà máy thì nó sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
Nhưng nếu quy trình kém thì không những nó không đáp ứng được hiệu quả về
kinh tế mà còn tăng giá thành của con tàu, sản phẩm sẽ kém chất lượng và còn
không đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật.
Chính vì vậy mà trong việc lập quy trình công nghệ cho quy trình lắp đặt hệ
thống phải đáp ứng được các tiêu chí của nhà máy. Một quy trình công nghệ đầy đủ


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Đức Ân - Võ Trọng Cang
Công nghệ đóng và sửa chữa tàu thủy.
Nhà xuất bản đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh.
2. Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép 2003.
3. Nguyễn Đình Long.
Trang bị động lực tàu thủy, Lưu hành nội bộ- Đại học Nha Trang.
4. Hyundai Mipo Dockyard –Outfitting Design Dep’t
Standard practice in E/room.
5. HyundaiVinashin –Outfitting Dep’t
Handbook standard.
6. Nguyễn Trọng Hữu.
Thiết kế sản phẩm với Unigraphics NX4.
Nhà xuất bản Hồng Đức.
7. Nguyễn Trọng Hữu.
Bài tập thiết kế sản phẩm với Unigraphics NX4.
Nhà xuất bản Thanh Hóa.
8. Tài liệu kỹ thuật của công ty đóng tàu Nam Triệu.
9. Tài liệu kỹ thuật của công ty đóng tàu Sài Gòn.
10. Một số đề tài tốt nghiệp.
11. Một số trang web.