Изготовление трубопроводов и монтаж систем на судне

Системы на современных судах подразделяются на две группы, судовые системы и системы судовых энергетических установок. В состав этих больших групп входят, например, водоотливная, балластная и масляная системы, система перекачки топлива и др. Каждая из них состоит из трубопроводов для перемещения рабочей среды (жидкости или газа), обслуживающих механизмов, аппаратов и приборов, арматуры (краны, клинкеты, клапаны и т. п.), а также крепежных элементов — подвесок и опор.

Технологические особенности систем

Технологически трубопроводы могут быть разделены на ряд состав­ляющих, исполняемых заранее в цехе или только на судне (иногда в помещении, готовом в ходе сборки блока или секции):

• Трубы, поставляемые на склад судостроительного завода с ме­таллургического завода, в цехе трубы разрезают по длине и подверга­ют гибке;
• Трубы-детали — согнутые или прямые трубы, подготовленные для сборки (деталями в этом случае являются также отростки, флан­цы, кольца, штуцера и т. д.);
• Узлы трубопровода (узлы труб), получаемые после сборки и свар­ки деталей вместе;
• Комплексы труб, представляющие собой два или несколько уз­лов трубопровода или труб-деталей, поданных на монтаж в собранном виде.

Принципиальный технологический процесс изготовления трубопро­водов можно разделить на три основных этапа:

• Определение форм и размеров труб-деталей, подлежащих изго­товлению;
• Изготовление труб-деталей, узлов трубопроводов и комплексов труб в цехе;
• Монтаж трубопровода на судне.

Во всех судовых помещениях проходят те или иные трубопроводы. Их протяженность на современных крупных судах составляет десятки километров. В зависимости от степени насыщения помещений трубопроводы в них могут располагаться ярусами, в виде панелей по бортам и подволокам или под подволоками, причем рядом могут проходить трубы разных систем. Такое сложное расположение трубопроводов в отсеках и помещениях судна создает трудности при проектировании, а разнообразие узлов трубопроводов создает свои трудности при их из­готовлении в цехе.

Рекомендуется к прочтению: Такелажные и парусные работы

При разработке и выполнении технологических процессов изго­товления корпуса судна проектные элементы трубопроводов также претерпевают ряд изменений. Требуемая форма и все размеры труб-деталей могут быть указаны на чертежах лишь для простых участ­ков трубопроводов, расположенных в ненасыщенных помещениях. Для участков, где имеется множество сложных разветвлений, зара­нее разработать достаточно подробные и точные чертежи затрудни­тельно. Поэтому конструкторские бюро или выпускают принципи­альные схемы трубопровода, предлагая заводу самому уточнять по месту все подробности его расположения, или получают необходи­мые данные с помощью макетов, на которых моделируют судовые помещения и все входящее в них оборудование. Такое уточнение расположения труб называют трассировкой.

Рис. 1 Чертежи судовой системы, разработанной на ПК (методика САПР-Т)

Макеты выполняют в период проектирования судна для наиболее насыщенных трубопроводами помещений в масштабе 1:10 или 1:5. К ним относятся ма­шинные отделения, посты управления системами. Макеты делают из органического стекла или из жести. Они включают масштабные макеты основных механизмов и масштабные трубопроводы, сделан­ные из проволоки или из пластмассовых трубочек. Проложенные на макете и согласованные по расположению трубопроводы затем вычерчивают в масштабе или делают эскизы с указанием размеров, погибов, видов труб и соединений. По эскизам могут быть состав­лены программы для гибки труб или сделаны натурные шаблоны труб, что позволяет начать изготовление трубИзготовление труб-деталей в задел, т. е. еще за­долго до оформления судового помещения. Тем самым ускоряется процесс постройки судна.

Для головного судна или судна единичной постройки при отсут­ствии технологических эскизов и чертежей трубы гнут по проволоч­ным шаблонам, снимаемым с места. При этом часто изготавливают сразу два комплекта труб, один из которых устанавливают на головное судно, а второй служит эталоном для изготовления труб на последую­щие суда серии. По комплекту для головного судна в необходимых случаях выполняют еще шаблоны-макеты, т. е. проволочные шаблоны с прикрепленными к ним фланцами и отростками. По шаблону-макету производят сборку узлов труб для последующих судов серии.

В настоящее время созданы методы автоматизированного проекти­рования, что позволяет разрабатывать чертежи судовых систем с приме­нением ПК. Как показано на рис/ 1, трехмерные чертежи судовой сис­темы создаются на базе разработанного ПК чертежа корпусных конструкций. Для выполнения объемного чертежа судовой системы в памяти ПК создают базы данных применяемых труб, соединительных элементов, крепежа. Исходным документом для чертежа является раз­работанная проектантом принципиальная схема системы, на которой еще нет размеров и координат, но показаны все элементы.

Рис. 2 Образцы отдельных труб, выполненные ПК

Заранее в ПК вводится информация о размерах основных трубо­проводов и геометрических характеристиках трасс, систематизирован­ных правилах и нормах проектирования каждого трубопровода. Для обращения к ним достаточно ввести в память машины номер конст­руктивной группы трубопровода, системы.

В ПК вводят также информацию о наличии свободного простран­ства для трассировки трубопровода и координаты точек подключения трубопровода к механизмам, аппаратам и другому судовому оборудованию и вырабатывают оптимальные геометрические параметры трас­сы. Одновременно на основе гидравлических расчетов и расчетов проч­ности определяют размеры поперечных сечений труб и их сортамент. В дальнейшем в ПК разрабатывается общий чертеж трубопроводов в от­секе судна, который и выводится на печать. Есть возможность выпол­нять и более наглядное аксонометрическое изображение системы.

Будет интересно: Защита корпусных конструкций и судовых помещений

При разработке чертежа системы в каком-либо отсеке судна намечают исходную точку начала трубопровода и ее координаты вво­дятся в ПК. Затем намечают направление первой трубы, вводят данные о ее диаметре и других размерах. По заданной программе ПК определяет положение первой трубы до первого погиба, затем угол погиба и направление следующего прямого участка.

Вместе с тем учи­тывают и возможные препятствия:

• Набор;
• Переборки;
• Механизмы и так до намечаемого соединения.

Контур трубы постоянно высвечи­вается на экране дисплея. При проведении последующих участков труб показывают необходимые расстояния между ними или до кор­пусных конструкций.

Рис. 3 Гибка труб методом наматывания:
а — исходное положение; б — положение в процессе гибки

С помощью ПК выполняют и чертежи:

• Отдельных труб;
• Необходи­мую техническую документацию в виде спецификаций;
• Карт с эскизами труб, как показано на рис. 2;
• Ведомостей изоляции;
• Ведомостей отли­чительных планок;
• Ведомостей конструкторской документации и др.

Расположение системы при ее разработке непрерывно согласуют с данными о размещении смежных систем с учетом положения корпус­ных деталей и узлов механического и электромеханического оборудо­вания (САПР-К, САПР-MO, САПР-ЭТО). Комплексы, аналогичные САПР-Т, разрабатывают программы управления автоматизированны­ми станками и гибкими автоматизированными линиями для обработ­ки труб.