Nghiên cứu ứng dụng các thiết bị trắc đạc laser trong chế tạo, lắp ráp và kiểm tra vỏ tàu, hệ trục chân vịt, trục lái trong quá trình đóng tàu chở dầu thô 100 000 t

TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP TÀU THUỶ VIỆT NAM
CÔNG TY ĐÓNG TÀU HẠ LONG
DỰ ÁN KH&CN: PHÁT TRIỂN KH &CN PHỤC VỤ
ĐÓNG TÀU CHỞ DẦU THÔ 100.000DWT






BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP NHÀ NƯỚC

Tên Dự án:

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC THIÉT BỊ TRẮC ĐẠC
LASER TRONG CHẾ TẠO, LẮP RÁP, KIỂM TRA VỎ TÀU,
HỆ TRỤC CHÂN VỊT, TRỤC LÁI TRONG QUÁ TRÌNH
ĐÓNG TÀU CHỞ DẦU THÔ 100.000T.


Chủ nhiệm đề tài: KS. NGUYỄN VĂN HOÀI

7972
09/6/2010



QUẢNG NINH- 2009

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
DỰ ÁN KH&CN “ PHÁT TRIỂN KH & CN PHỤC VỤ ĐÓNG TÀU CHỞ DẦU THÔ 100.000T”
[  \


BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC KỸ THUẬT

ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC THIẾT BỊ TRẮC ĐẠC
LASER TRONG CHẾ TẠO, LẮP RÁP VÀ KIỂM TRA VỎ TÀU,
HỆ TRỤC CHÂN VỊT, TRỤC LÁI TRONG QUÁ TRÌNH ĐÓNG
TÀU CHỞ DẦU THÔ 100.000T






Cơ quan chủ quản : TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP TÀU THUỶ VIỆT NAM
Cơ quan chủ trì : CÔNG TY ĐÓNG TÀU HẠ LONG
Chủ nhiệm đề tài : Ks NGUYỄN VĂN HOÀI.

Hạ long : 2008

2
THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Tên Đề tài:
Nghiên cứu ứng dụng các thiết bị trắc đạc Laser trong chế tạo, lắp ráp và kiểm tra
vỏ tàu, hệ trục chân vịt, trục lái trong quá trình đóng tàu chở dầu thô 100.000 T.
1.2 Thuộc chương trình KHCN cấp Nhà nước:

“ Phát triển Khoa học công nghệ phục vụ đóng tàu chở dầu thô 100.000 T”
1.3 Mã số:
08ĐT - DAKHCN
1.4 Cấp quản lý
: Nhà nước
1.5 Thời gian thực hiện
: Từ tháng 3/2006 đến tháng 9/2007 gia hạn đến tháng 9 năm
2008.
1.6 Kinh phí thực hiện:
1.545,00 triệu đồng

Trong đó, từ ngân sách sự nghiệp khoa học: 998,0 triệu đồng
từ nguồn tự có của cơ quan 547,0 triệu đồng
1.7 Cơ quan chủ quản :

TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP TÀU THUỶ VIỆT NAM
Địa chỉ : 109 Quán thánh – Ba đình – Hà nội
Điện thoại : (04)8 439 806 Fax : (04)7 330 167
1.8 Tổ chức đăng ký chủ trì thực hiện Đề tài
:
CÔNG TY ĐÓNG TÀU HẠ LONG
Địa chỉ: Phường Giếng Đáy – Thành phố Hạ Long – Tỉnh Quảng Ninh.
Điện thoại: 033-846556 Fax: 033-846044
1.9 Cá nhân đăng ký chủ nhiệm Đề tài:

Họ tên chủ nhiệm đề tài : Nguyễn Văn Hoài
Học vị: Kỹ sư Máy tàu thuỷ
Chức vụ: Giám đốc Công ty thiết kế tàu thủy Hạ long.
Cơ quan công tác: Công ty đóng tàu Hạ long
Điện thoại: 0333-846556 Fax 0333-846044
1.10 Cơ quan phối hợp chính.

TT Tên Cơ quan Địa chỉ Điện thoại
1 Viện Khoa học công nghệ tàu thủy 80B Trần Hưng Đạo – Hà nội
2 Cục Đăng kiểm Việt nam Số 18-Phạm Hùng – Hà nội
3 Ban KHCN & NCPT 172-Ngọc Khánh – Hà nội
4 Công ty đóng tàu Dung quất Khu CN Dung quất-Quảng ngãi
5 Công ty đóng tàu Hạ long Giếng đáy-Hạ long-Quảng ninh

3
1.10 Danh sách cá nhân tham gia đề tài (Họ, tên, học vị, chuyên môn của các cá nhân

tham gia chính)
TT Họ và tên Cơ quan công tác
Số tháng làm việc
cho đề tài
A
Chủ nhiệm đề tài
KS. Nguyễn Văn Hoài
Công ty đóng tàu Hạ Long 06
B Cán bộ tham gia nghiên cứu
1 KS. Nguyễn Văn Trường Công ty đóng tàu Hạ Long 06
2 K.S. Nguyễn Tuấn Anh nt 06
3 KS. Đỗ Văn Thấu nt 06
4 KS.Nguyễn Đức Tiến nt 06
6 KS. Phan Hữu Thiện nt 06
7 KS. Lê Minh Thiện nt 06
8 KS. Phạm Tô Hiệp Viện KHCN tàu thuỷ 04
9 ThS. Nguyễn Quang Phúc Cục Đăng kiểm Việt nam 04
10 KS. Vũ Đình Kính Cục Đăng kiểm Việt nam 04
11 KS. Nguyễn Thanh Tùng Ban KHCN&NCPT 05
12 ThS. Ngô Đức Dũng Ban KHCN&NCPT 06

4
TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu ứng dụng các thiết bị trắc đạc Laser trong chế
tạo, lắp ráp và kiểm tra vỏ tàu, hệ trục chân vịt, trục lái trong quá trình đóng tàu chở dầu thô
100.000T” thuộc Dự án KH&CN “Phát triển KH&CN phục vụ đóng tàu chở dầu thô 100.000
DWT”. Đề tài nhằm mục đích đổi mới phương pháp công nghệ, ứng dụng các thiết bị trắc đạc
Laser trong chế tạo, lắp ráp và kiểm tra v
ỏ tàu thuỷ, hệ trục lái, nhằm đẩy nhanh tiến độ, nâng
cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm trong quá trình đóng tàu chở dầu thô 100.000T thay
thế phương pháp truyền thống là dùng dây dọi và thước dây và các thước đo thông thường có
độ chính xác thấp, thời gian thao tác thực hiện kéo dài bằng phương pháp quang học laser, điện
tử…

Cải tiến phương pháp đo, lắp ráp, kiểm tra trong công tác đóng mới vỏ tàu thuỷ, hệ trục lái.
Ph
ương pháp nghiên cứu của đề tài này là trên cơ sở nghiên cứu, đánh giá tổng quan tình
hình sử dụng máy trắc đạc Laser trong đóng tàu trên thế giới sau đó lấy số liệu phân tích, làm rõ
các vấn đề công nghệ còn hạn chế của đóng tàu trong nước từ đó xây dựng các sơ đồ công nghệ,
quy trình công nghệ cho việc ứng dụng máy trắc đạc trong việc đóng tàu chở dầu 100.000T.
Các kỹ thuật cơ bả
n được sử dụng trong nghiên cứu này là: Thống kê, so sánh, nghiên cứu,
thu thập tài liệu và kiến thức của các đề tài liên quan để xây dựng các quy trình công nghệ cho
phù hợp. Phân tích, nghiên cứu xây dựng các mô hình tính toán có để ý đến dung sai lắp ráp. Sử
dụng các kỹ thuật nghiên cứu, phân tích và xử lý số liệu trên máy tính kết hợp với phần mềm
chuyên dụng tương thích với phần mềm tích hợp trong máy trắc đạc.













5
MỤC LỤC

TT NỘI DUNG Trang
1 THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI 2

2 TÓM TẮT 4
3 MỤC LỤC 5
4 PHẦN MỞ ĐẦU 7
5 KẾT QUẢ TRIỂN KHAI CÁC NỘI DUNG ĐỀ TÀI 9
6 CHƯƠNG I – NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 9
7 1.1. Nghiên cứu tổng quan về công nghệ sử dụng máy trắc đạc trong lắp đặt
trục lái và vỏ tàu ở nước ngoài.
9
8 1.2. Khảo sát các phương pháp đo, lắp đặt hệ trục lái và vỏ tàu có trọng tải
lớn tại Việt nam
9
9 CHƯƠNG II – LỰA CHỌN THIẾT BỊ 15
10 2.1. Nghiên cứu lựa chọn thiết bị trắc đạc phục vụ cho công tác lắp ráp,
kiểm tra hệ lái tàu dầu 100.000DWT
15
11 2.2. Nghiên cứu lựa chọn thiết bị trắc đạc phục vụ cho công tác lắp ráp vỏ
tàu
18
12 2.3. Nghiên cứu lựa chọn thiết bị trắc đạc phục vụ đo kích thước tổng thể
tàu trên ụ
22
13 CHƯƠNG III - THIẾT KẾ BỆ GÁ MÁY 26
14 3.1. Thiết kế bệ gá máy trắc đạc lắp ráp trục lái 26
15 3.2.Thiết kế bệ gá máy trắc đạc để gia công, lắp ráp các phân, tổng đoạn
trong xưởng
27
16 3.3. Thiết kế bệ gá máy trắc đạc để đấu đà tàu trên ụ 28
17 3.4. Thiết kế bệ gá máy trắc đạc phục vụ đo kích thước tổng thể tàu trên ụ 29
18 CHƯƠNG IV - ĐỊNH VỊ LẤY DẤU LẮP RÁP 30
19 4.1. .Nghiên cứu phương pháp chuyển điểm chuẩn thiết kế ra thực tế thi

công
30
20 4.2. Nghiên cứu phương pháp xây dựng các đường chuẩn để lắp ráp và kiểm
tra các module tàu 100.000DWT
37
21 4.3. Nghiên cứu phương pháp xây dựng các đường chuẩn để đấu tổng thành
tàu 100.000DWT trên ụ.
43
22 4.4. Nghiên cứu ứng dụng máy trắc đạc để định vị chuẩn cho lắp ráp tổng
thành tàu 100.000DWT trên ụ
50
23 4.5. Nghiên cứu ứng dụng máy trắc đạc để vạch các đường lắp ráp, đường
kiểm tra đấu tổng thành tàu trên ụ.
59
24 4.6. Nghiên cứu ứng dụng máy trắc đạc để lắp ráp các phân đoạn vách
ngang tàu 100.000DWT
61
25 4.7. Nghiên cứu ứng dụng máy trắc đạc để lắp ráp các phân đoạn vách dọc
tàu 100.000DWT
64
26 CHƯƠNG V – SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 65
27 5.1. Nghiên cứu thiết kế sơ đồ công nghệ ứng dụng máy trắc đạc để lắp ráp
trục lái
65
28 5.2. Nghiên cứu thiết kế sơ đồ công nghệ ứng dụng máy trắc đạc để lắp ráp
vỏ tàu
69
29 CHƯƠNG VI - QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 74
30 6.1. Lập quy t
r

ình công nghệ sử dụng máy trắc đạc laser để lắp ráp hệ trục 74

6
lái tàu 100.000DWT
31 6.2. Lập quy trình công nghệ sử dụng máy trắc đạc laser để lắp ráp vỏ tàu
100.000DWT
80
32 6.2.1. Lập quy trình công nghệ sử dụng máy trắc đạc để lắp ráp các vách
ngang tầu dầu 100.000DWT
80
33 6.2.2. Lập quy trình công nghệ sử dụng máy trắc đạc để lắp ráp các vách
dọc tầu dầu 100.000DWT
86
34 6.2.3. Lập quy trình công nghệ sử dụng máy trắc đạc để lắp ráp các phân
đoạn đáy tầu dầu 100.000DWT
90
35 6.2.4. Lập quy trình công nghệ sử dụng máy trắc đạc để lắp ráp các phân
đoạn mạn tầu dầu 100.000DWT
100
36 6.2.5. Lập quy trình công nghệ sử dụng máy trắc đạc để lắp ráp các tổng
đoạn mũi tầu dầu 100.000DWT
106
37 6.2.6. Lập quy trình công nghệ sử dụng máy trắc đạc để lắp ráp các tổng
đoạn lái tầu dầu 100.000DWT
116
38 6.2.7. Lập quy trình công nghệ sử dụng máy trắc đạc để lắp ráp các module
tầu dầu 100.000DWT
125
39 6.2.8. Lập quy trình công nghệ sử dụng máy trắc đạc để lắp ráp các tổng
thành tầu dầu 100.000DWT trên ụ

134
40 CHƯƠNG VII - QUY TRÌNH KIỂM TRA 138
41 7.1. Lập quy trình kiểm tra công nghệ lắp ráp trục lái tàu dầu 100.000DWT 138
42 7.2. Lập quy trình kiểm tra công nghệ lắp ráp các module vỏ tàu dầu
100.000DWT
141
43 7.3. Lập quy trình kiểm tra công nghệ lắp ráp tổng thành tàu dầu
100.000DWT trên ụ
153
44 CHƯƠNG VIII – TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ KINH TẾ 164
45 8.1. Tính toán hiệu quả kinh tế việc ứng dụng máy trắc đạc trong lắp ráp hệ
lái.
164
46 8.2. Tính toán hiệu quả kinh tế việc ứng dụng máy trắc đạc trong kiểm tra,
lắp ráp vỏ tàu trên ụ
165
47 CHƯƠNG IX - KẾT LUẬN 168
48 LỜI CÁM ƠN 170
49
TÀI LIỆU THAM KHẢO
171
50
PHỤ LỤC
172

7
PHẦN MỞ ĐẦU
Việt Nam là một quốc gia nằm ở đông nam Châu Á với hơn 3.200 km bờ biển và hàng triệu
km2 vùng lãnh hải ; trong khi đó biển đã đang và sẽ đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá
trình phát triển kinh tế của đất nước. Nghị quyết Hội nghị Trung ương 4 (khóa X, 2/2007) về
“Chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020” xác định rõ „Xây dựng và thực hiện chiến lược phát
triển kinh tế biển toàn diệ
n, có trọng tâm, trọng điểm; sớm đưa nước ta trở thành quốc gia
mạnh về kinh tế biển trong khu vực, gắn với bảo đảm quốc phòng, an ninh và hợp tác quốc tế.
Phát triển hệ thống cảng biển, vận tải biển, khai thác và chế biến dầu khí, hải sản, dịch vụ biển;
đẩy nhanh ngành công nghiệp đóng tàu và công nghiệp khai thác, chế biến hải sản. Phát triển
mạnh,
đi trước một bước một số vùng kinh tế ven biển và hải đảo”. Như vậy, Đảng ta xác định
cần phải sớm phát triển kinh tế biển, trong đó, ngành công nghiệp đóng tàu cần được đẩy nhanh.
Mặc dù ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam đã có những bước phát triển vượt bậc
trong thời gian vừa qua (với nhịp điệu tăng trưởng trung bình khoảng 40-50%/năm), nhưng nếu
nhìn nh
ận một cách thực tế về công nghệ, công nghiệp đóng tàu của chúng ta trong thời gian
qua còn lạc hậu với một khoảng cách đáng kể so với các nước có ngành công nghiệp tàu thủy
tiên tiến trên thế giới như Nhật bản, Hàn quốc . Hiện nay việc đóng các tàu xuất khẩu cho các

chủ tàu nước ngoài đã khẳng định được vị thế của nghành đóng tàu của nước ta trong khu vực
và thế giới. Tuy nhiên tiế
n độ bàn giao các sản phẩm đôi khi còn chưa đảm bảo mà nguyên
nhân chính là do đầu tư trang thiết bị công nghệ mới vào sản xuất còn hạn chế dẫn đến thời gian
thi công sản phẩm còn bị kéo dài. Để ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam có thể phát triển
bền vững, cạnh tranh quốc tế thành công, thì việc ứng dụng các trang thiết bị máy móc và công
nghệ mới vào trong sản xuất là một việc mang tính quyết định. Hiện nay trên tàu th
ủy đóng mới
(nhất là tàu thủy đóng cho chủ tàu nước ngoài) vấn đề chất lượng và tiến độ sản phẩm là một
yêu cầu hết sức bức thiết. Tiến độ đóng tàu nhanh, sai sót ít, chất lượng sản phẩm đảm bảo dẫn
đến các chi phí về vật liệu, nhân công giảm làm cho giá thành đóng mới giảm, tăng tính cạnh
tranh cho nghành công nghiệp tàu thủy nước nhà. Mặt khác, xem xét lịch sử ngành công nghiệp
đóng tàu thế giới, có thể thấy rằng các nước đã phát triển ngành công nghiệp đóng tàu, không
nước nào lại không ngừng áp dụng các máy móc và công nghệ tiên tiến vào sản xuất, một số
nước nay dù không còn giữ vị trí hàng đầu trong ngành này, nhưng vẫn phát triển ngành công
nghiệp phụ trợ, đặc biệt là sản xuất các thiết bị và hệ thống đo lường, các phần mềm phục vụ
chuyên ngành đóng tàu, và qua đó vẫn đ
óng góp vai trò rất quan trọng trong ngành công nghiệp
đóng tàu thế giới. Có thể nêu ra các điển hình, đó là Phần lan (Phần mềm NUPAS-

8
CADMATIC), Thụy Điển ( Phần mềm Tribon ); Nhật Bản, Hàn Quốc (Máy trắc đạc SOKKIA,
phần mềm chuyên dùng cho trắc đạc đóng tàu EcoBOCK và EcoMES). Như vậy, việc nghiên
cứu ứng dụng các thiết bị trắc đạc trong đóng tàu thủy là yêu cầu khách quan và cấp bách.
Nhằm mục đích đẩy mạnh hoạt động khoa học và công nghệ (KH&CN), phục vụ thiết thực
cho sự phát triển của ngành công nghiệp tàu thủy Việ
t Nam thông qua việc đóng mới tàu chở
dầu thô 100.000 DWT. Nhà nước đã cho phép Tập đoàn Công nghiệp tàu thủy Việt Nam triển
khai Dự án KH&CN “Phát triển KH&CN phục vụ đóng tàu chở dầu thô 100.000 DWT”. Đề tài
NCKH “Nghiên cứu ứng dụng các thiết bị trắc đạc Laser trong chế tạo, lắp ráp và kiểm tra vỏ

tàu, hệ trục chân vịt, trục lái trong quá trình đóng tàu chở dầu 100.000T” được triển khai thực
hiện trong khuôn khổ
Dự án KH&CN đó. Phạm vi nghiên cứu của đề tài này là ứng dụng các
thiết bị trắc đạc Laser trong chế tạo, lắp ráp và kiểm tra vỏ tàu thuỷ, hệ trục lái nhằm mục đích
đổi mới phương pháp công nghệ, đẩy nhanh tiến độ, nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản
phẩm trong quá trình đóng tàu chở dầu thô 100.000T thay thế phương pháp truyền thống là
dùng dây dọi và thước dây và các thước đo thông thường có độ chính xác thấ
p, thời gian thao
tác thực hiện kéo dài bằng phương pháp quang học laser, điện tử…Cải tiến phương pháp đo, lắp
ráp, kiểm tra trong công tác đóng mới vỏ tàu thuỷ, hệ trục lái.
Xuất phát từ điều kiện trang bị công nghệ trong nước (nhất là thời gian gần đây, với sự
phát triển rất nhanh của khoa học công nghệ ) và khảo sát, phân tích các công nghệ đóng vỏ tàu
cũng như lắp ráp hệ
lái các tàu có trọng tải lớn ở nước ngoài cũng như công nghệ họ sử dụng,
đề tài nghiên cứu này ứng dụng các kỹ thuật, công nghệ hiện đại nhất của máy trắc đạc phục vụ
cho việc đóng vỏ tàu và lắp ráp hệ lái.
Việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ mới vào sản xuất bao giờ cũng là công việc khó
khăn, nhất là đối với tàu chở dầu thô 100.000 T lầ
n đầu tiên được đóng mới tại Việt Nam,
nhưng nhóm thực hiện đề tài đã nỗ lực trong khoảng thời gian tương đối ngắn thực hiện nghiêm
túc các nội dung đã được đăng ký và phê duyệt của đề tài này. Báo cáo tóm tắt tổng kết này
trình bày các nội dung và kết quả chính của đề tài cùng với một số kết luận, kiến nghị từ nghiên
cứu này.






9

KẾT QUẢ TRIỂN KHAI CÁC NỘI DUNG ĐỀ TÀI
Các nội dung của đề tài được phản ảnh trong các chương mục của “ Báo cáo tổng kết khoa
học và kỹ thuật đề tài , cụ thể như sau :
CHƯƠNG I : NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
1.1. Nghiên cứu tổng quan về công nghệ sử dụng máy trắc đạc trong lắp đặt hệ
trục lái và vỏ tàu tại nước ngoài.
* Ngoài nước:
Để đóng được các tàu có trọng tải lớn, Các công ty đóng tàu biển của các nước có nề
n công
nghiệp đóng tàu phát triển như Nhật bản, Hàn quốc luôn luôn có một đội ngũ cán bộ khoa học
kỹ thuật được đào tạo cơ bản và có chế độ trả lương cao để nghiên cứu đổi mới dần các phương
pháp công nghệ, đưa máy móc và các trang thiết bị, công nghệ mới vào sản xuất. Với mục tiêu
tăng năng suất lao động, thay thế dần lao động thủ công bằng lao
động máy móc hiện đại, việc
ứng dụng các thiết bị trắc đạc quang học cơ, điện tử, laser trong công nghệ đóng tàu ở các nước
có nghành công nghiệp đóng tàu phát triển như Nhật bản, Hàn quốc, Trung quốc, Ba lan đã
được thực hiện từ hàng chục năm về trước. Phương pháp công nghệ mới này không những
mang lại hiệu quả đáng kể cho ngành công nghiệo tàu thuỷ nước họ mà còn góp phầ
n cải tiến
kỹ thuật, giải phóng sức lao động thủ công. Chính vì thế mà họ đã đóng được các tàu có trọng
tải lớn, tính năng kỹ thuật phức tạp với tiến độ nhanh và giá thành sản phẩm hạ.
* Trong nước
Thực trạng trong nghành công nghiệp đóng tàu của nước ta vẫn sử dụng lao động thủ công
với các thiết bị đơn giản là chủ yếu. Ứng d
ụng các thiết bị trắc đạc trong công tác lắp ráp vỏ tàu
sẽ cải thiện đáng kể công nghệ đóng tàu. Điều này không những nâng cao năng suất lao động
mà còn cải tiến rõ rệt chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên bước đầu đi vào sử dụng sẽ tồn tại một số
khó khăn như
- Công nhân tại các nhà máy đã quen với công nghệ thủ công cũ ngại học hỏi để
thay đổi.

- Công nghệ ứng dụng máy trắc đạc là công nghệ hiện đại nằm trong dây chuyền tự động
hoá nên cần phải có các thiết bị, phần mềm phụ trợ hỗ trợ thì mới phát huy được hiệu quả.
- Khi ứng dụng máy trắc đạc vào thi công thì mọi công việc gia công chi tiết cần phải đồng
bộ và chính xác ngay từ đầu để đảm bảo chính xác cho quá trình lắp ráp.
Hiện tại trong nước chư
a có đơn vị nào áp dụng phương pháp công nghệ này trong đóng tàu
nên việc nghiên cứu đề tài vào trong sản xuất là hoàn toàn mới và thiết thực không chỉ cho tàu
dầu mà còn cho tất cả các chủng loại tàu khác. Để ứng dụng các thiết bị trắc đạc Laser trong
đóng tàu thì tất yếu phải phải xây dựng các quy trình công nghệ sau đó chuyển giao dần cho các
nhà máy, công ty.
1.2. Khảo sát các phương pháp đo, lắp đặt hệ trục lái và vỏ tàu có trọng taỉ lớ
n tại
Việt nam.
1.2.1- Hệ thống lái.
a. Đối với tàu có ky lái và lắp máy lái thuỷ lực dạng Piston.
1- Sau khi phần vỏ từ boong chính trở xuống đã hoàn thiện, căn cứ vào bản vẽ bố trí hệ trục
chân vịt và hệ lái. Xác định kích thước sơ bộ từ đường tâm trục chân vịt xuống mặt phẳng cơ
bản, kích thước sơ bộ đường tâm trục lái so với sườn O. Hàn giá đỡ
và lắp bộ căng đường tâm,

10
tiến hành căng đường tâm chính xác hệ trục chân vịt và trục lái bằng dây thép lò so có cường độ
cao ø 0,5.( Phải tính đến độ võng do trọng lượng bản thân dây căng gây ra )
2- Trên cơ sở đường tâm trục chân vịt và trục lái chính xác đã căng dùng thước lá, thước
cuộn, thước cặp và com pa đo trong, ngoài tiến hành đo cao độ, độ lệch, đường kính các ổ đỡ
trục lái. Lấy dấu vòng tròn doa, vòng tròn kiểm tra, vị trí khoả mặt phẳng
ổ đỡ trên.( Việc đo
lấy số liệu nếu vào mùa hè thì nên tiến hành kiểm tra và đo vào khoảng thời gian từ 21 giờ hôm
trước đến 7 giờ sáng ngày hôm sau khi nhiệt độ thân tàu còn thấp chưa chịu tác động biến dạng
nhiệt do ánh nắng mặt trời ).

3- Căn cứ vào đường tâm đã căng tiến hành lấy dấu hàn căn cố định của bộ Piston máy lái
trên bệ máy lái ( Căn cố định có độ d
ốc 1/100 ). Dùng bàn mặt phẳng chuẩn tiến hành cạo rà bề
mặt tiếp xúc.
4. Gá lắp máy doa, ổ đỡ, trục dao doa, chỉnh tâm trục dao doa theo dấu đã lấy. Tiến hành doa
lỗ bạc đỡ ngõng lái trên ky lái, ổ đỡ bạc giữa trục lái, bệ đỡ bạc trên trục lái. Khoả mặt phẳng
các vị trí cần vuông góc với tâm trục theo bản vẽ thiết kế. Đánh bóng các bề mặt đã doa đạt độ
bóng quy
định.
5. Dùng thước cặp, đồng hồ đo lỗ, Panme đo trong, đo ngoài tiến hành đo kích thước các lỗ
doa sau khi đánh bóng.
6. Căn cứ vào các trị số đã đo và các kích thước đường kính trục lái và ngõng lái tại các vị trí
làm việc. Tiện và đánh bóng các bạc đỡ theo kích thước và chế độ dung sai lắp ghép quy định.
Làm lạnh bạc đỡ trong môi trường -30
o
C với thời gian khoảng 3 ÷ 5 giờ. Dùng dụng cụ chuyên
dùng ép các bạc đỡ vào vị trí làm việc.
7. Dùng cẩu và Palăng xích cẩu chuyển trục lái vào vị trí lắp ráp, lắp rút trục lái vào bạc đỡ và
kéo vào vị trí làm việc, dùng palăng xích có tải trọng lớn treo trục lái lại. Dùng cẩu và Palăng
xích cẩu chuyển bánh lái vào vị trí lắp ráp. Hạ palăng xích treo trục lái xuống, điều chỉnh mặt
bích trên bánh lái và mặt bích trên trục lái trùng nhau và đúng hướng. Lắ
p bu lông cố định hai
mặt bích với nhau.
8. Lắp ngõng lái vào bánh lái và bạc đỡ, xiết đai ốc hãm, hàn chỗng xoay đai ốc và hàn bịt
tấm ốp công nghệ kín nước.
9. Lắp ổ đỡ trên, khoan lỗ, lắp bu lông cố định ổ đỡ trên. Hàn chống nhảy lái, quay thử bánh
lái, hàn khống chế góc quay bánh lái. Lắp séc tơ lái, cố định séc tơ hoàn chỉnh.
10. Chỉnh sơ bộ cụm Piston thuỷ lực lái theo séc tơ lái. Hàn các bu lông tăng chỉnh c
ụm
piston lái, tăng chỉnh chính xác cụm piston lái theo bản vẽ lắp ráp. Đo trị số các tấm căn sống,

gia công các tấm căn sống theo kích thước đã đo. Tiến hành mài, cạo rà các tấm căn sống với
căn cố định và chân bệ cụm piston lái đảm bảo trên diện tích 25 x 25 mm có 4 ÷ 7 điểm tiếp
xúc, khoan lỗ căn, doa lỗ bu lông chính xác, gia công bu lông chính xác theo lỗ, lắp cộ định bu
lông hoàn thiện.
b. Đối với các tàu lắp giá
đỡ lái và máy lái thuỷ lực dạng roto.
Các tàu có thiết kế hệ thống lái có giá đỡ lái và lắp máy lái thuỷ lực dạng roto thường là các
tàu có trọng tải rất lớn trên hai vạn tấn trở lên. Với kết cấu dạng này các mối nối liên kết giữa
chốt lái với bánh lái, giữa bánh lái với trục lái, giữa trục lái với máy lái là các mối liên kết
không dùng then. Mô men lái truyền từ máy lái sang trục lái và bánh lái là qua lực ma sát giữa
các mối nối côn được ép bằ
ng các đai ốc thuỷ lực với lực ép rất lớn.
1.2.2- Phần vỏ tàu

11
Giới thiệu chung về công nghệ lắp ráp vỏ tàu có trọng tải lớn.
Áp dung cơ giới hoá, tự động hoá trong công nghệ chế tạo vỏ tàu, tạo khả năng hợp lý
hoá dây chuyền sản xuất, các kết cấu thân tàu bằng kim loại thường được phân thành: chi tiết,
cụm chi tiết, phân đoạn, tổng đoạn và module vỏ tàu. Việc chế tạo module vỏ tàu được tiến
hành bằng cách lắp ráp các chi tiết, c
ụm chi tiết và phân đoạn, tổng đoạn lại với nhau và được
thể hiện qua sơ đồ chế tạo thân tàu như sau:
Sơ đồ chế tạo thân tàu theo phương pháp module:

1. Chế tạo các chi tiết, cụm chi tiết
Chi tiết là một bộ phận kết cấu không thể phân chia, thường được chế tạo bằng cách gia
công các tấm hoặc thép hình bằng cắt, uốn, lốc
Cụm chi tiết là một bộ phận của phân đoạn hoặc kết cấu của thân tàu được lắp ráp từ hai
hoặc nhiều chi tiết riêng biệt. Tùy thuộc vào đặc điểm kết cấu,
đặc tính công nghệ cụm chi tiết

còn có thể phân làm nhiều nhóm khác nhau, như được thể hiện ở bảng sau:

12
Bảng1: Phân loại các cụm chi tiết kết cấu của thân tàu
Thứ tự
nhóm
Loại cụm chi tiết Ví dụ
1 Các dầm chiều dài trên 1,5m dạng chữ
T và Γ thẳng hoặc cong
Khung sườn hàn
2 Các dầm chữ T ngắn, các mã, giá đỡ
có mép viền
Các bệ máy, giá đỡ
3 Thanh rộng có các gia cường ngang
hoặc dọc hoặc có dải viền
Khung giàn đáy, đà dọc đáy, giá đỡ, vách
giả
4 Tôn bao phẳng hoặc dập gân Tôn vách, mạn hoặc đáy trong
5 Cụm chi tiết khối nhỏ Bệ máy đơn giản, thùng chứa, hộp, ống
nối
6 Khung từ thanh bản và thép hình
2. Chế tạo phân đoạn:
Phân đoạn có thể coi là một bộ phận công nghệ cuối cùng của thân tàu thuỷ hoặc của một
kết cấu riêng biệt của thân tàu (đáy, mạn, boong ). Phân đoạn thường được phân loại như sau:
Bảng 2: Phân loại phân đoạn kết cấu tàu thủy:
Loại phân đoạn Ví dụ
- Phẳng có khung xương theo một hướng hoặc hai
hướng
Các vách ngang, sàn
Phân

đoạn
phẳng
- Dập gân, phẳng không có khung xương hoặc có
khung xương cắt ngang các gân dập
Vách dọc, vách ngang
- Cong một chiều có khung xương chủ yếu về một
hướng hoặc khung xương chữ thập
Mạn, boong
- Đường cong thay đổi Mạn
- Có đường bao là đường thẳng Hầm, thùng chứa lớn, khoang
cách ly
- Có đường bao cong
- Tầng của thượng tầng
Phân
đoạn
khối
- Bệ máy lớn
Phân đoạn đáy, phân đoạn
mũi, lái

a) Chế tạo phân đoạn phẳng:

13
+ - Phân đoạn phẳng được chế tạo từ tấm và các gia cường làm cứng. Các phân đoạn phẳng
tiêu biểu nhất là phân đoạn vách dọc, vách ngang, mạn, boong, . Phân đoạn phẳng có thể là
phẳng và cũng có thể là cong.
b) Chế tạo phân đoạn khối:
Phân đoạn khối được chế tạo từ các phân đoạn phẳng và các cụm chi tiết hoặc từ các chi
tiết. Việ
c chế tạo phân đoạn khối chỉ nên tiến hành khi thiết bị cẩu tại phân xưởng lắp ráp và

trên vị trí hạ thủy cho phép và đã thực hiện các đo đảm bảo đúng kích thước tiêu chuẩn cần
thiết.
3. Chế tạo tổng đoạn
Tổng đoạn là một tập hợp kết cấu lớn bao gồm nhiều phân đoạn phẳng và khối hợp l
ại.
Các nguyên tắc phân chia tổng đoạn:
Việc phân chia thân tàu thành các tổng đoạn phụ thuộc trước hết vào tải trọng của thiết bị
cẩu tại phân xưởng vỏ cũng như ở nơi lắp ráp trước khi hạ thủy. Do đó, trước khi phân chia cần
phải hiểu rõ tình trạng thiết bị cẩu ở xưởng sẽ đóng.
+ Các phương pháp lắp ráp vỏ tàu có trọng tải l
ớn tại Việt nam
Trên đà thân tàu được lắp ráp theo một trong hai phương pháp sau:
- Phương pháp phân đoạn
- Phương pháp tổng đoạn hoặc môđun.
Trong phương pháp phân đoạn có thể lắp theo phương pháp hình chóp hoặc phương
pháp ốc đảo hoặc phương pháp xây tầng.
1) Phương pháp hình chóp
Thường được sử dụng trong trường hợp đóng những con tàu lớn. Theo phương pháp này
thân tàu được lắp ráp từ
những phân đoạn phẳng và phân đoạn khối thành hình chóp theo chiều
dài thân tàu. Phương pháp lắp đặt các phân đoạn được tiến hành lần lượt từ trong ra ngoài về hai
phía mũi và lái và lắp ráp đồng thời cả về phía chiều cao cho tới boong tàu.
2) Phương pháp xây tầng
Trước hết ta lắp đặt toàn bộ các phân đoạn dưới cùng trên một chiều dài thân tàu rồi sau
đó đến các phân đoạn trên, cuối cùng là các phân đoạn boong trên cùng phân đo
ạn mũi và phân
đoạn lái. Do nhược điểm của phương pháp này là không khống chế được biến dạng hàn nên
thường ít sử dụng.
3) Phương pháp phân tổng đoạn
Phương pháp sử dụng rộng rãi nhất hiện nay để đóng các tàu cỡ trung và cỡ lớn là

phương pháp tổng đoạn. Phương pháp này vừa đảm bảo diện tích làm việc lớn lại đảm bảo thời
gian lắp ráp thânn tàu cho t
ới khi hạ thuỷ trên triền ngắn và biến dạng hàn ít nhất.
4) Phương pháp nửa tàu
Ngoài các phương pháp lắp ráp trên, đối với những con tàu cực lớn thường dùng phương
pháp nửa tàu tức là trên triền người ta đóng và lần lượt hạ thuỷ hai nửa tàu. Các nửa đó được
hàn với nhau trên ụ hoặc ngay dưới nước bằng các trang thiết bị chuyên dùng.
*Lắp ráp các tổng đoạn với nhau
Khi đóng tàu bằng phươ
ng pháp tổng đoạn, thân tàu được lắp ráp ở vị trí bằng. Các tổng
đoạn được đưa lên triền bằng xe hoặc bằng cẩu. Việc lắp ráp các tổng đoạn được tiến hành theo
3 bước sau:
Định vị chính xác tổng đoạn đầu tiên dựa vào các dấu đã vạch sẵn trên triền bằng
phương pháp và dụng cụ đo trắc đạc. Sau khi tổng đoạn đ
ã được đưa đến vị trí của nó trên triền,
tổng đoạn được giữ vững trên các căn kê đệm đỡ.

14
Dựa vào các dấu kiểm tra trên triền và trên tổng đoạn ta xác định được độ lệch chiều dài
của tổng đoạn l bằng cách thả quả dọi.
Dùng compa vạch mở một khoảng cách l tỳ một đầu dọc theo mép không có lượng dư và
vạch dọc theo các mép hàn;
Cắt bỏ lượng dư bằng mỏ cắt hơi sau đó đánh sạch. Nếu chiều dày tấm đòi hỏi ph
ải vát
mép ta phải tiến hành vát mép và chuẩn bị mép hàn theo đúng yêu cầu.
Sau khi cắt bỏ lượng dư và chuẩn bị xong mép hàn ta kéo tổng đoạn kế cận sát vào tổng
đoạn trước chỉ để lại khe hở hàn và tiến hành hàn đính và hàn hai tổng đoạn với nhau.
Trong trường hợp các mép hàn so le nhau, trước khi hàn ta phải rà khớp với nhau bằng
thiết bị đơn giản.

15
CHƯƠNG II : LỰA CHỌN THIẾT BỊ

2.1 – Nghiên cứu lựa chọn thiết bị trắc đạc phục vụ cho công tác lắp ráp, kiểm tra hệ lái
tầu dầu 100.000 tấn.
2.1.1. Giới thiệu chung về thiết bị trắc đạc

Thiết bị trắc đạc (toàn đạc điện tử) được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, lĩnh vực
khác nhau như: công nghiệp, nghiên cứu kiểm tra; nghiên cứu trắc địa; trắc địa công trình. Tuy
nhiên, hiện nay ở trong nước thường ứng dụng thiết bị này cho các ngành xây dựng, trắc địa
công trình và việc ứng dụng trong ngành công nghiệp tàu thủy vẫn chưa được phổ biến và còn
rất hạn chế
.
Hiện có nhiều hãng sản xuất thiết bị nổi tiếng bán trên thị trường trong nước như: Leica -
Thụy Sỹ, Nikon, Sokkia - Nhật Bản. Sau đây là thiết bị hiện được ứng dụng nhiều nhất tại Việt
Nam:

2.1.2. Thiết bị trắc đạc điện tử laser

+ Thiết bị toàn đạc điện tử Leica-Thụy Sỹ, Model: TCR 405 Power – hỗ trợ laser, độ chính
xác 5’’
* Đặc tính kỹ thuật:
- Hiển thị 1”
- Độ chính xác đo góc: 5”
- Phương pháp đo: Tuyệt đối, liên tục.
- Bộ nhớ trong 10 000 khối dữ liệu
- Ống kính:

+ Độ phóng đại: 30x
+ Trường nhìn: 10 30’ (26m tại 1Km)
+ Khoảng cách đo ngắn nhất: 1,7m.
+ Dây chỉ chữ thập: Rõ nét
- Chế độ bù:
+ Hệ thống bù nghiêng: Chất dầu- điện tử cho cả hai tr
ục.
+ Dải bù tự động: +/- 4’
+ Độ chính xác bù nghiêng: 1,5”
- Hai chế độ đo: Laser và Hồng ngoại
- Chế độ đo Hồng ngoại:
+ Khoảng cách đo với gương mini: 1000m
+ Khoảng cách đo với gương đơn GPR1: 3500m
+ Đo với tấm phản xạ 60mm x 60mm: 250m
+ Độ chính xác đo cạnh:
9 Chế độ đo tinh (đo với độ chính xác cao): 2mm+ 2ppm.
9 Chế độ đ
o nhanh: 5mm + 2ppm
9 Chế độ đo đuổi (liên tục cập nhật tín hiệu đo): 5mm + 2ppm.
+ Thời gian đo:
9 Chế độ đo tinh: < 1s
9 Chế độ đo nhanh: < 0,5s
9 Chế độ đo đuổi: 0,15s
- Chế độ đo Laser:
+ Độ chính xác đo cạnh: 3mm+ 2ppm
+ Đo không dùng gương (với điều kiện môi trường bình thường) : 170m (độ phản
xạ 90%)
+ Khoảng cách đo với gương đơn GPR1: 7500m

16

+ Đo với tấm phản xạ 60mm x 60mm: 600m
+ Độ chính xác đo cạnh:
9 Chế đô đo thường: 3mm + 2ppm
9 Chế độ đo đuổi: 5mm + 2ppm
+ Thời gian đo:
9 Chế độ đo thường: 3s
9 Chế độ đo đuổi: 1s
+ Kích thước điểm Laser tại 100m: 12mm x 40mm
- Truyền dữ liệu:
+ Bộ nhớ trong: 10.000 khối dữ liệu
+ Giao di
ện máy tính: cổng RS232
+ Định dạng dữ liệu: GSI/IDEX/ASSCII/DXF/Freely definable formats.
- Dọi tâm laser:
+ Kiểu dọi tâm: Laser, có thể điều chỉnh cường độ
+ Độ chính xác: 1,5mm tại 1,5m (chiều cao của máy)
- Điều kiện môi trường:
+ Nhiệt độ làm việc: -200C đến 500C (-40F đến +1220F )
+ Khả năng chống bụi và nước: theo tiêu chuẩn IP54.
+ Độ ẩm: 95%, không đọng nước.
- Trọng lượng máy:
+ Trọng lượng bao gồm c
ả pin và đế máy: 5,2kg
- Nguồn:
+ Sử dụng Pin GEB121 loại Ni MH 6V/4.2Ah
+ Thời gian sử dụng pin GEB 121: xấp xỉ 6 giờ
(Tương đương với số điểm đo: Xấp xỉ 9000 điểm)
- Bàn phím chữ và số thuận tiện cho việc truy cập và nhập số liệu.
- Chương trình ứng dụng: Với Data manager 1 màn hình, nhập số/ chữ, bàn phím vào số liệu.
+ Đo khảo sát (Surveying): sử d

ụng để đo chi tiết , lập lưới tọa độ
+ Đo gián tiếp (Tie Distance): xác định khoảng cách, chênh cao, phương vị giữa hai điểm
đo.
+ Chuyển tiếp thiết kế ra hiện trường (Setting out)
+ Đo diện tích (Area)
+ Đo giao diện hội nghịch (Free station): xác định tọa độ điểm đặt máy qua ít nhất hai điểm
đã biết trước hai tọa độ.
+ Đo độ cao của những
điểm không với tới được (REM)
+ Định vị công trình theo đường chuẩn (Reference Line): rất hữu ích trong công tác chuyển
điểm thiết kế ra thực địa như xác định các vị trí lỗ khoan theo sơ đồ cho trước
+ Truyền cao độ (Height transfer)
+ Đo điểm ẩn (Hidden point)
+ Đo Targer Offset.
Sau khi nghiên cứu, so sánh các loại máy trắc đạc của nhiều hãng chế tạo khác nhau. Ban
chủ nhiệm đề đài thống nhất chọn loạ
i máy trắc đạc dùng cho nghiên cứu lắp ráp và kiểm tra hệ
lái của đề tài là loại TCR 405 Power, hãng sản xuất Leica của Thụy sỹ. Loại này có các ưu điểm
như sau.
Độ chính xác cao, có đại lý chính thức tại Việt nam nên việc bảo hành và dịch vụ sau bán
hàng thuận tiện, giá cả phải chăng, có hai chế độ đo Laser và hồng ngoại, đạt tiêu chuẩn cao của
Châu Âu.


17
2.1.3. Tổng quan về công nghệ lắp ráp, kiểm tra hệ lái
Quá trình thực hiện:
* Kiểm tra trạng thái thiêt bị của các nhà cung cấp.
Máy lái, trục lái, ổ đỡ bạc trục lái, khớp nối máy lái với trục lái (gọi là Séc tơ lái) là các tổ
hợp do các hãng chuyên ngành cung cấp.

- Máy lái có thể lắp ráp trên căn thép hoặc căn nhựa Epoxi theo bản vẽ lắp ráp máy lái
được duyệt.
* Trục lái:
- Phần đầu trên của trục lái được lắp ráp với séc tơ bằng mối lắp ráp côn không then, đầu
dưới tr
ục lái lắp với bánh lái bằng mối nối côn không then. Trước khi lắp ráp xuống tàu, côn
được rà đảm bảo độ tiếp xúc trên diện tích 25 x 25mm có 5 ÷ 7 điểm tiếp xúc và tổng diện tích
tiếp xúc phải lớn hơn 70%.
- Phần còn lại của trục lái được gia công chính xác theo bản vẽ kỹ thuật.
* Điều kiện lắp ráp máy lái trên tàu.
Việc lắp ráp máy lái trên tàu được thực hiện khi chúng ta đã kết thúc việc lắp ráp hệ thống
lái theo yêu c
ầu sau:
- lắp ráp ngõng lái dưới và bánh lái với trục lái, ổ đỡ lái và được khống chế các kích thước
theo bản vẽ.
- Bơm mỡ bôi trơn vào ổ đỡ treo và bạc trên trục lái.
- Thử bẻ lái bánh lái sang phải và trái và lắp ráp các tấm chặn khống chế góc lái
- Lấy dấu cố định trên bề mặt phía trên trục lái, trục đối xứng, hệ thống lái
- Lấy dấu cố định trên boong trong buồng máy lái, trục số 0
Vi
ệc thực hiện lắp ráp máy lái với hệ thống lái được thực hiện trên tàu khi tàu còn nằm ở
trong ụ hoặc đã được hạ thủy.
* Lắp ráp máy lái kiểu pitston.
Lắp ráp máy lái trên tàu được bắt đầu sau khi lắp ráp xong hệ thống lái cùng với các ổ đỡ,
trục lái và thoả mãn các điều kiện trên.
- Lắp ráp bộ truyền động máy lái.
Sau khi bệ máy lái đã được lắp ráp hoàn thiện và đã
được kiểm tra, nghiệm thu ta tiến hành
lắp ráp các thiết bị truyền động của máy lái, bao gồm:
+ Lắp ráp khớp nối với trục lái;

+ Lắp ráp Xylanh thuỷ lực trện bệ.
- Vị trí của hệ thống lái và khe hở
+ Cân bằng ngang các xilanh thuỷ lực bằng thước thợ được đặt trên bề mặt của trục lái,
khuyến cáo nên sử dụng máy trắc đạt để kiểm tra.
+ Độ song song giữa hai xilanh
được đỉều chỉnh để đảm bảo dung sai theo bản vẽ.
+ Sau khi điều chỉnh xong các pitston thuỷ lực cần khống chế bằng các hạn vị đê tránh di
chuyển. Sau đó ta tiến hành lắp căn thép hoặc căn nhựa epoxy theo bản vẽ.
* Lắp căn máy lái.

18
- Lắp ráp căn nhựa epoxy.
- Lắp ráp các chi tiết khác của máy lái.
Tiếp tục lắp các chi tiết khác của máy lái xuống tàu như: cụm thiết bị động lực: Các bơm,
động cơ điện, các đồng hồ đo lường; nhóm chi tiết dầu hồi; nhóm van ba ngả; các két dầu tuần
hoàn; các cụm van chặn; sinh hàn dầu nhờn; các đường ống dầu nhờn và van; thiết bị điện;
đồng hồ báo góc lái; các chi tiết khác theo danh mụ
c nhà cung cấp.
* Báo KCS, đăng kiểm, chủ tàu kiểm tra
2.1.4. Phân tích yêu cầu kỹ thuật thiết bị trắc đạc Laser để lắp ráp, kiểm tra hệ lái

Để lựa chọn thiết bị trắc đạc laser phục vụ công tác nghiên cứu, lắp ráp, kiểm tra hệ lái tàu
thì thiết bị phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Thực hiện được hai chế độ đo hồng ngoại và laser;
- Đạt độ phóng đại của thiết bị;
- Độ chính xác đo góc cao;
- Có bộ nhớ trong để lưu trữ dữ liệu;
- Cấ
u tạo và giao diện của máy thân thiện với người sử dụng;
- Đáp ứng được ở các điều kiện môi trường, khí hậu khác nhau;

- Ứng dụng tốt trong quá trình lắp ráp, kiểm tra hệ lái;
- Có thể kết nối được với máy computer và phần mềm hỗ trợ chuyên dùng,
2.1.5. Lựa chọn thiết bị trắc đạc Laser thích hợp để lắp ráp, kiểm tra hệ lái

- Độ chính xác cao: ≤ 5’’
- Đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật
- Thiết bị đạt tiêu chuẩn châu Âu, Mỹ, Nhật
- Thiết bị được lựa chọn của hãng cung cấp có uy tín trong lĩnh vực đo đạc, có nhà phân
phối chính thức của hãng và trung tâm bảo hành, bảo trì sản phẩm.
- Giá thành cạnh tranh;
Tuy nhiên, trong đề tài nghiên cứu ứng dụng này phải lựa chọn một thiết bị
trắc đạc laser
phục vụ cho các công tác kiểm tra, lắp ráp hệ lái; công tác lắp ráp vỏ tàu và công tác đo kích
thước tổng thể tàu. Do đó, thiết bị trắc đạc laser để phục vụ trong các công tác trên được lựa
chọn với các tính năng kỹ thuật chi tiết trong chuyên để: Nghiên cứu lựa chọn thiết bị trắc đạc
phục vụ đo kích thước tổng thể.
2.2. Nghiên cứu lựa chọn thiết bị
trắc đạc phục vụ cho công tác lắp ráp vỏ tàu thuỷ.
2.2.1. Giới thiệu chung về thiết bị trắc đạc

Phần giới thiệu chung về thiết bị trắc đạc Laser đã được nghiên cứu trong chuyên đề: “
Nghiên cứu lựa chọn thiết bị trắc đạc phục vụ cho công tác lắp ráp, kiểm tra hệ lái tàu dầu
100.000 tấn” thuộc đề tài. Vì vậy xin hãy xem Giới thiệu chung về thiết bị trắc đạc Laser trong
chuyên đề trên.

19
2.2.2. Tổng quan về công nghệ lắp ráp vỏ tàu có trọng tải lớn
Ngành công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam đã không ngừng nghiên cứu, học tập các nước phát
triển để nâng cao trình độ chuyên môn, đầu tư hạ tầng cơ sở, trang thiết bị và đặc biệt là cải tiến
phương pháp công nghệ. Phương pháp đóng tàu theo Module là một phương pháp hiện đại và

đã được thực hiện thành công, hiệu quả tại các nước phát triển như: Ba Lan, Đan Mạch, Nhật
Bản, Hàn quốc….
Khi thự
c hiện đóng tàu theo Module có những ưu điểm sau:
- Rút ngắn khoảng từ 20% đến 40% thời gian thi công, thời gian tàu nằm trên đà bởi vì
cùng một lúc có thể triển khai được nhiều bộ phận chuyên môn khác như: hệ thống đường ống,
hệ thống điện, hệ thống neo, hệ thống lái, các thiết bị, phụ kiện…. (trước đây các bộ phận này
thường phải chờ nhau).
-
Nâng cao chất lượng sản phẩm.
Phương pháp đóng tàu theo Module được thực hiện theo các bước công nghệ như sau:
* Phân nhóm công nghệ:
Vỏ tàu thủy được hình thành bởi rất nhiều các tấm phẳng, cong, các
thanh dầm và các chi tiết từ đơn giản đến phức tạp. Do vậy để thuận lợi cho thi công, nâng cao
chất lượng sản phẩm thì cần phải chuyên môn hoá - Tự động hoá để đảm bảo rằng một chi tiết
sau khi được gia công hành trình của nguyên vật liệu qua các nguyên công trong dây chuyền
sản xuất theo con đường ngắn nhất.
9 Nhóm 1: Gồm các tấm phẳ
ng lớn như: đáy trong, ngoài, mạn, vách, thượng tầng…
9 Nhóm 2: Các tấm cong một chiều có thể vạch dấu gia công hoàn toàn trước khi uốn
(hông, mạn, boong tàu…)
9 Nhóm 3: Các tấm cong 2 chiều phải vạch dấu sơ bộ trước khi uốn, sau khi uốn lấy
dấu lại trước khi gia công tinh (các tấm mạn phần mũi, phần lái)
9 Nhóm 4: Các chi tiết được cắt bởi mỏ cắt hay máy cắt cơ khí (các loại mã, đà dọ
c
ngang )
9 Nhóm 5: Các chi tiết gia cường thẳng (sườn mạn, nẹp vách, xà boong)
9 Nhóm 6: Các chi tiết có bán kính cong lớn (các sườn vùng hông tàu, vùng mũi, vùng
đuôi).
9 Nhóm 7: Các tấm cong nhỏ: đà ngang vùng hông, các tấm mã dưới đáy đôi liên kết

sườn với các dầm dọc đáy…
Nguyên vật liệu để đóng vỏ tàu là thép hình và thép tấm sau khi nhập về được tiến hành
làm sạch trong phân xưởng Trang trí (xử lý bề mặt và sơn lót),
* Chế tạo chi tiế
t thanh thép chữ T và L: Trong kết cấu tàu thuỷ thường sử dụng chi tiết
có kết cấu tiết diện T và chữ L là các chi tiết gia cường chính (đường sườn chính )…
* Chế tạo cụm chi tiết tấm :

- Cụm chi tiết tấm được chế tạo bằng cách lắp ghép nhiều tấm riêng biệt với nhau. Quá trình
chế tạo cụm chi tiết tấm có thể tiến hành trên diện tích phẳng (đối với cụm chi tiết tấm phẳng
hoặc cong ít) hoặc cũng có thể trên các bệ lắp ráp chuyên dùng đối với những cụm có độ cong
tương đối lớn hoặc có dạng phức tạp.

20

Hình 1: Chế tạo các cụm chi tiết tấm
* Chế tạo phân đoạn phẳng:

- Các phân đoạn phẳng tiêu biểu là: phân đoạn vách dọc, vách ngang, phân đoạn mạn, phân
đoạn boong, phân đoạn đáy đơn Để chế tạo phân đoạn phẳng cần phải tuân theo trình tự sau:
- Chế tạo cụm chi tiết tôn bao
- Lấy dấu trên cụm chi tiết tôn bao và lắp đặt các khung xương nhóm I (các cơ cấu thường).
Hàn các khung xương nhóm I với tôn bao
- Lắp đặt các chi tiế
t khung xương nhóm II và một số các trang thiết bị (cơ cấu khoẻ)
- Hàn các chi tiết khung xương nhóm II; Nắn phẳng phân đoạn;
* Chế tạo phân đoạn khối:

- Phân đoạn khối được chế tạo từ các phân đoạn phẳng và các cụm chi tiết, việc chế tạo phân
đoạn khối hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện cẩu của nhà máy. Một phân đoạn khối điển hình

đáy đôi bao gồm cụm tấm bao đáy trong và đáy ngoài, Trình tự chế tạo phân đoạn khối đáy đôi
như sau:
-
Chế tạo cụm chi tiết tấm bao đáy ngoài và đáy trong.
- Lắp đặt các khung sườn nhóm I lên cụm chi tiết tấm bao đáy trong đã được lật ngược sau đó
hàn bằng máy hàn tự động kết cấu đó với nhau ;
- Lắp đặt các khung sườn nhóm II và hàn bằng phương pháp hàn thủ công;
- Cẩu lật cả phân đoạn đáy.
- Các phân đoạn khối được tiến hành trên bệ
lắp ráp chuyên dùng để đảm bảo độ chính xác và
tăng năng suất lao động.
* Chế tạo các tổng đoạn:

- Sau khi đã có các phân đoạn phẳng và phân đoạn khối ta tiến hành lắp ráp các phân đoạn
thành tổng đoạn.
Lắp đặt các chi tiết kết cấu phụ và trang thiết bị


21
Việc lắp đặt các chi tiết kết cấu phụ và trang thiết bị trong giai đoạn chế tạo Block tạo
điều kiện công nghệ rất thuận lợi cho lắp ráp vỏ tàu và là một trong những yếu tố cơ bản để
nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm.
* Đấu các Module trên đà

Sau khi thi công hoàn chỉnh các module: Module chuẩn, buồng máy, lái, mũi ta tiến
hành đấu tổng thành tàu trên đà.

Hình2 : Đấu đà các module trên đà
2.2.3. Phân tích yêu cầu kỹ thuật thiết bị trắc đạc Laser phục vụ cho công tác lắp ráp vỏ
tàu

Để lựa chọn thiết bị trắc đạc laser phục vụ công tác nghiên cứu, lắp ráp, kiểm tra vỏ tàu thì
thiết bị phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật sau :
- Thực hiện được hai chế độ đo hồng ngoại và laser ;
- Đạt độ phóng đại của thiết bị ;
- Độ chính xác đo góc cao ;
- Có bộ nhớ trong để lưu trữ dữ liệu ;
- Cấ
u tạo và giao diện của máy thân thiện với người sử dụng ;
- Đáp ứng được ở các điều kiện môi trường, khí hậu khác nhau ;
- Ứng dụng tốt trong quá trình chế tạo, lắp ráp, kiểm tra vỏ tàu ;
- Có thể kết nối được với máy computer và phần mềm chuyên dụng,
Đáp ứng được các chương trình ứng dụng như :
- Đo khảo sát (Surveying) : sử dụng để đo chi tiết , lậ
p lưới tọa độ
- Đo gián tiếp (Tie Distance) : xác định khoảng cách, chênh cao, phương vị giữa hai điểm
đo.

22
- Chuyển tiếp thiết kế ra hiện trường (Setting out)
- Đo diện tích (Area)
- Đo giao diện hội nghịch (Free station): xác định tọa độ điểm đặt máy qua ít nhất hai điểm đã
biết trước hai tọa độ.
- Đo độ cao của những điểm không với tới được (REM)
- Định vị công trình theo đường chuẩn (Reference Line)
- Truyền cao độ (Height transfer)
- Đo
điểm ẩn (Hidden point)
- Đo Targer Offset.
2.2.4. Lựa chọn thiết bị trắc đạc Laser thích hợp để lắp ráp vỏ tàu thủy

- Độ chính xác cao: ≤ 5’’
- Đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật
- Thiết bị đạt tiêu chuẩn châu Âu, Mỹ, Nhật
- Thiết bị được lựa chọn của hãng cung cấp có uy tín trong lĩnh vực đo đạc, có nhà phân
phối chính thức của hãng và trung tâm bảo hành, bảo trì sản phẩm.
- Giá thành cạnh tranh;
Tuy nhiên, trong đề tài nghiên cứu ứng dụng này phải lựa chọn một thiết bị
trắc đạc laser
phục vụ cho các công tác kiểm tra, lắp ráp hệ lái; công tác lắp ráp vỏ tàu và công tác đo kích
thước tổng thể tàu. Do đó, thiết bị trắc đạc laser để phục vụ trong các công việc trên được lựa
chọn với các tính năng kỹ thuật chi tiết trong chuyên đề: Nghiên cứu lựa chọn thiết bị trắc đạc
phục vụ đo kích thước tổng thể.
2.3.Nghiên cứu lựa chon các thiết bị
trắc đạc phục vụ đo kích thước tổng thể.
Giới thiệu chung về thiết bị trắc đạc Laser
Phần giới thiệu chung về thiết bị trắc đạc Laser đã được nghiên cứu kỹ trong chuyên đề:
“ Nghiên cứu lựa chọn thiết bị trắc đạc phục vụ cho công tác lắp ráp, kiểm tra hệ lái tàu dầu
100.000 tấn” thuộc đề tài. Vì vậy xin hãy xem Giới thiệu chung về
thiết bị trắc đạc Laser trong
chuyên đề trên.
2.3.1 Giới thiệu chung về phương pháp đo kích thước tổng thể vỏ tàu

Kích thước tổng thể vỏ tàu bao gồm các kích thước như trên bản vẽ tại Phụ lục kèm theo
và được định nghĩa như dưới đây:
* Quy ước về tên gọi.
Đường cơ bản ban đầu: là đường lấy dấu bằng trắc đạc cho mục đích đóng tàu trên triền phù
hợp với bản vẽ “ Bố trí đấu đà tàu trên triền “. Sử dụng nó làm đường chuẩn cho việ
c đặt ky để
đóng vỏ tàu trên triền cũng như làm đường chuẩn giới hạn để đo, kiểm tra độ lượn


hon (Sóng)
của đường ky thật trong quá trình đóng vỏ tàu trên triền.
1. Đường cơ bản cuối cùng: là đường đánh dấu giới hạn kiểm tra trên cơ sở kết thúc đo
lường độ

hon của ki tàu. Sử dụng làm chuẩn để lấy dấu mớn nước và đo độ cao mạn tàu phần
(Mặt cắt ngang) chính giữa tàu.
2. Độ dài tổng thể Lc:
Khoảng cách chiều dài dọc tàu được đo trong mặt phẳng đối xứng
giữa hai điểm đầu và cuối của vỏ tàu.

23
3. Đường vuông góc phía lái PR: là đường vuông góc trong mặt phẳng đối xứng tàu đi qua
điểm cắt mớn nước tải mùa hè với tâm trục lái.
4. Đường vuông góc phía mũi PD : là đường vuông góc trong mặt phẳng đối xứng tàu đi
qua điểm cắt giữa mớn nước tải mùa hè với cạnh trước sống mũi.
5. Chiều dài giữa hai đường vuông góc Lpp : là độ dài theo phương ngang đo trong mặt
phẳng đối xứng của tàu giữa hai đường vuông góc m
ũi và lái.
6. Chiều rộng của tàu B: là khoảng cách nằm ngang, tính bằng mét (m), đo từ mép ngoài của
sườn mạn bên này đến mép ngoài của sườn mạn bên kia, tại vị trí rộng nhất của

hon tàu.
7. Chiều cao mạn (cạnh) H: là khoảng cách thẳng đứng, tính bằng mét (m), đo từ mặt trên
của dải tôn giữa đáy đến đỉnh xà ngang boong mạn khô ở mạn, tại điểm giữa chiều dài tàu Lc.
2.3.2 Phân tích yêu cầu thiết bị trắc đạc Laser để đo kích thước tổng thể vỏ tàu

Như đã nêu ở phần 2. trên về phương pháp đo kích thước tổng thể vỏ tàu, trong phân xưởng
vỏ tàu phải thành lập nhóm trắc đạc để thực hiện nhiệm vụ đo kích thước tổng thể. Nhóm trắc
đạc phải được đào tạo, thành thạo trong công việc và có trách nhiệm về số liệu đo được. Để

thực hiện được công việc đo kích thước tổ
ng thể vỏ tàu, máy trắc đạc Laser phải có

hong số
kỹ thuật đáp ứng yêu cầu đảm bảo thực hiện được các công việc sau:
- Đo khảo sát (Surveying): sử dụng để đo chi tiết , lập lưới tọa độ…
- Đo gián tiếp (Tie Distance): xác định khoảng cách, chênh cao, phương vị…giữa hai điểm
đo.
- Chuyển tiếp thiết kế ra hiện trường (Setting out)
- Đo diện tích (Area)
- Đo giao diện hội ngh
ịch (Free station): xác định tọa độ điểm đặt máy qua ít nhất hai
điểm đã biết trước hai tọa độ.
- Đo độ cao của những điểm không với tới được (REM)
- Định vị công trình theo đường chuẩn (Reference Line): rất hữu ích trong công tác chuyển
điểm thiết kế ra thực địa như xác định đường cơ bản ban đầu, đường cơ bản cuối cùng và các vị
trí khác d
ọc theo

hon tàu để thiết lập đường

hon ki cuối cùng …
- Truyền cao độ (Height transfer)
- Đo điểm ẩn (Hidden point)
- Đo Targer Offset.
1. Lựa chọn thiết bị trắc đạc Laser phục vụ đề tài.

a. Tiêu chí để lựa chọn:
- Độ chính xác cao ; Đạt tiêu chuẩn châu Âu, Mỹ, Nhật
- Giá thành cạnh tranh ; Có chế độ bảo hành đảm bảo, tin cậy

- Lựa chọn thiết bị:

hong

tìm hiểu các thiết bị trắc đạc trên thị trường, khảo sát về tính năng của từng
loại thiết bị, so sánh và đánh giá các

hong số kỹ thuật của các

hon có nguồn gốc xuất xứ từ
châu Âu, Nhật, Mỹ, Hàn quốc …. chúng tôi xin đề xuất lựa chọn loại thiết bị sau để phục vụ đề
tài cũng như phục vụ cho Công ty đóng tàu Hạ long sử dụng lâu dài:
Tên thiết bị: Trắc đạc Laser

24
Hãng sản xuất: LEICA Thụy Sỹ ; Model: TCR 405 Power ; Năm sản xuất: 2006
- Các căn cứ để lựa chọn thiết bị trên:
- Độ chính xác tin cậy ; Tiêu chuẩn châu Âu
- Sản xuất tại châu Âu ; Giá thành cạnh tranh
- Bảo hành, bảo trì tin cậy ; Có đại lý tại Việt nam
2. Các

hong số kỹ thuật chính của thiết bị:
Ě Hiển thị 1” ; Độ chính xác đo góc: 5”
Ě Phương pháp đo: Tuyệt đối,

hon tục ; Bộ nhớ trong 10 000 khối dữ liệu
Ě Ống kính:

- Độ phóng đại: 30x. Trường nhìn: 1

0
30’ (26m tại 1Km)
- Khoảng cách đo ngắn nhất: 1,7m. Dây chỉ chữ thập: Rõ nét
Ě Chế độ bù:

- Hệ thống bù nghiêng: Chất dầu- điện tử cho cả hai trục.
- Dải bù tự động: +/- 4’ ; Độ chính xác bù nghiêng: 1,5”
Ě Hai chế độ đo: Laser và Hồng ngoại
Ě Chế độ đo Hồng ngoại:

- Khoảng cách đo với gương mini: 1000m
- Khoảng cách đo với gương đơn GPR1: 3500m
- Đo với tấm phản xạ 60mm x 60mm: 250m
- Độ chính xác đo cạnh:
9 Chế độ đo tinh (đo với độ chính xác cao): 2mm+ 2ppm.
9 Chế độ đo nhanh: 5mm + 2ppm
9 Chế độ đo đuổi (

hon tục cập nhật tín hiệu đo): 5mm + 2ppm.
- Thời gian đo:
9 Chế độ đo tinh: < 1s
9 Chế độ đo nhanh: < 0,5s
9 Chế độ đo đuổi: 0,15s
Ě Chế độ đo Laser:

- Độ chính xác đo cạnh: 3mm+ 2ppm
- Đo không

hon gương (với điều kiện môi trường bình thường) : 170m (độ phản xạ
90%)

- Khoảng cách đo với gương đơn GPR1: 7500m
- Đo với tấm phản xạ 60mm x 60mm: 600m
- Độ chính xác đo cạnh:
9 Chế đô đo thường: 3mm + 2ppm
9 Chế độ đo đuổi: 5mm + 2ppm