Nghiên cứu thiết kế quy trình công nghệ hàn tự động sử dụng trong chế tạo tàu vỏ thép, chương 19 ppsx

Chương 19:
ỨNG DỤNG QUY TRÌNH VÀO CHẾ TẠO
MỘT PHÂN ĐOẠN CỦA TÀU ĐANG
ĐÓNG TẠI NH
À MÁY THAM GIA THỰC
TẬP
3.4.1 Giới thiệu chung về tàu đang đóng
Tàu đang chế tạo là tàu dầu Aframax (Dung Quất 01) thực
hiện theo thiết kế của Ba Lan với đơn đặt hàng của Công ty vận
tải tàu biển Viễn Dương.
Các kích thước chính của tàu:
Chiều dài lớn nhất : 245 (m)
Chiều dài thiết kế : 236 (m)
Chiều rộng : 43 (m)
Chiều cao mạn : 20 (m)
Chiều chìm thiết kế : 11,7 (m)
Chiều chìm tính toán : 14,1 (m)
Chi
ều cao toàn bộ : 47,6 (m)
Chức năng của tàu:
- Ki
ểu tàu: Chở dầu với buồng máy và không gian sinh hoạt ở
phía lái
- Hàng chuyên ch
ở: Dầu thô và dầu sản phẩm (trắng và đen).
- Phạm vi hoạt động: không hạn chế.
Trọng tải:
Trọng tải của tàu tại chiều chìm 14,1m là 104.000T.
Tr
ọng tải của tàu tại chiều chìm 11,7m là khoảng 81000 T.
3.4.2 Lựa chọn phân đoạn chế tạo

Phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn tự động dưới lớp
thuốc là chỉ sử dụng cho mối hàn giáp mối tư thế hàn sấp (1G) và
m
ối hàn mối hàn góc chữ T tư thế (1F và 2F). Tuy nhiên, khi thực
hiên mối hàn chữ T thường không mang lại hiệu quả kinh tế cao do
gặp khó khăn trong lắp ghép, canh chỉnh,…Vì vậy tại các nhà máy
đóng tàu chỉ dùng phương pháp hàn hồ quang tự động để thực hiện
mối hàn giáp mối tư thế sấp (1G) còn tất cả các mối hàn và tư thế
khác thì dùng phương pháp hàn hồ quang tay và bán tự động
(CO
2
). Với đặc điểm của tàu Aframax thì hầu hết các phân đoạn là
phân đoạn phẳng do đó quy trình hàn hồ quang tự động được áp
dụng để hàn nối các tấm tôn của các phân đoạn phẳng đó.
Do vậy, đối tượng áp dụng quy trình là cụm chi tiết phẳng
bao gồm các tấm tôn nối lại với nhau. Cụ thể là cụm chi tiết tôn
đáy của phân đoạn đáy 11
-0531.
3.4.3 Công tác chuẩn bị
1) Chuẩn bị vật liệu
Tôn tấm phải được cấp chứng chỉ và mời Đăng kiểm kiểm
tra trước khi tiến h
ành phun cát. Phun cát làm sạch tôn theo tiêu
chu
ẩn SA.25 hoặc phun bi trên hệ thống phun bi tự động của Italy.
Tiến hành sơn lót. Lớp sơn này phải có chứng chỉ về tính
không
ảnh hưởng đến chất lượng hàn. Công đoạn phun cát và sơn
lót có thể tiến hành sau khi lắp ráp xong phân đoạn nếu có sự đồng
ý của đăng kiểm và chủ tàu.

2) Công tác hàn
Thợ hàn tự động: phải có chứng chỉ Operator
V
ật liệu hàn: yêu cầu phải có chứng chỉ của đăng kiểm ABS.
Có thể sử dụng vật liệu hàn của công ty Vật liệu hàn Nam Triệu
sau đây có chứng chỉ của ABS:
Hàn CO
2
: sử dụng dây hàn NA70S, khí CO
2
Hàn tự động dưới lớp thuốc: dây hàn L8, thuốc hàn S707
S
ứ hàn: không yêu cầu phải có chứng chỉ của Đăng kiểm
Áp dụng quy trình hàn một phía lót sứ có nhiều lợi điểm:
năng suất cao, giảm công vận chuyển và cẩu lật. Tuy nhiên khi tiến
hành hàn CO
2
ở ngoài trời nên sử dụng một hộp che gió làm bằng
cót ép để giảm tối đa ảnh hưởng của gió.
Thu
ốc hàn phải được sấy khô ở nhiệt độ 250
0
C trước khi hàn
ít nhất là 1h.
Chu
ẩn bị máy móc thiết bị hàn và vật liệu hàn đầy đủ như đã
nêu
ở phần lập quy trình.
3.4.4 Quá trình hàn
Quá trình hàn được tiến hành tại khu vực sản xuất sau khi đã

nh
ận được vật liệu cơ bản (tôn tấm) từ các bộ phận khác. Các tấm
tôn bây giờ đã được vát mép đúng như các thông số của quy trình
đưa ra, được gá lắp, vạch dấu chính xác theo bản vẽ chế tạo.
Block 11-0531 bao gồm cụm chi tiết tôn đáy ngoài, đáy
trong, các đà ngang, sống dọc v
à hệ thống các nẹp dọc. Ở đây, sẽ
áp dụng quy trình để chế tạo cụm chi tiết tôn đáy ngoài (Bottom
shell). C
ụm chi tiết tôn đáy ngoài gồm các tấm tôn phẳng có quy
cách 12000x3000x20 và 12000x2500x20 (mm) ghép lại với nhau.
Các tấm tôn đáy được vát mép theo tiêu chuẩn Balan với ký hiệu
vát mép GDA và GDR .
GDA : vát mép chữ X = 55
o
, hàn tự động, hàn hai mặt
GDR : vát mép chữ X = 50
o
, hàn tay, hàn hai mặt
Tuy nhiên, sẽ gặp khó khăn khi hàn hai mặt vì trong quá trình
thi công ph
ải cẩu lật kết cấu, do đó tôn tấm chỉ vát mép một phía
với các thông số như trong quy trình đã nêu.
Hình 3-4. Kích thước cụm chi tiết tôn đáy ngoài
Các tấm tôn được lắp ráp, gá đặt trên các bệ láp ráp có kích
thước LxB = 10x12 hoặc 12x14 (m).
Sau khi lắp ráp, cân chỉnh, vạch dấu chính xác ta tiến hành
công tác c
ố định chi tiết để chống xê dịch và biến dạng trong quá
trình hàn. Có hai phương pháp chống xê dịch và biến dạng là hàn

c
ố định chi tiết vào bệ lắp ráp bằng các mối hàn đính và phương
pháp bố trí các khối bê tông làm đối trọng. Phương pháp hàn đính
không hiệu quả và để lại khuyết tật trên bề mặt chi tiết, điều này
hoàn toàn không có l
ợi đối với kết cấu thân tàu đặc biệt là đối với
tôn đáy tàu dầu. Hiện tại nhà máy đang sử dụng phương pháp
dùng đối trọng, phương pháp này đơn giản, dễ thi công v
à không
để lại khuyết tật trên bề mặt chi tiết với sự trợ hỗ trợ đắt lực của hệ
thống cẩu trục 30T, 50T và 60T. Mỗi khối bê tông nặng 3T, kích
thước phủ b
ì LxBxH = 2000x1000x1200 (mm)
Phương án bố trí đối trọng vị trí các đường như sau:
Hình 3-5. Phương án bố trí đối trọng và vị trí các đường hàn
1) Thứ tự hàn
Hình 3-6. Thứ tự các lớp hàn
Thứ tự hàn: I
1
 II
1
 III
1
 I
2
 II
2
 III
2
 I

3
 II
3
 III
3
 I
4
 II
4
 III
4
 I
5
 II
5
 III
5
 I
6
 II
6
 III
6

I
7
 II
7
 III
7

.
Trong đó: I, II, II: thứ tự các đường hàn;
(1
7): thứ tự các lớp hàn.
Một phân đoạn phẳng thường có từ 3 đến 4 mối hàn giáp
m
ối tôn tấm.
Sau khi lắp đặt, cân chỉnh, kiểm tra vị trí các tấm tôn chính
xác theo yêu cầu lắp ráp (độ cao, độ phẳng, khe hở giữa các tấm)
Cố định vị trí các tấm và bố trí các khối bê tông để chống
biến dạng tôn khi hàn và cũng nhằm mục đích giữ cho các tấm tôn
không bị dịch chuyển sai vị trí.
Hàn đính các bản dẫn v
ào vị trí đầu và cuối mối hàn nơi
thường xảy ra các khuyết tật của mối hàn để hạn chế tối đa khuyết
tật mối hàn và nâng cao chất lượng mối hàn.
Hàn mã răng lược dọc theo cạnh hàn (kẽ hàn). Khi hàn mã
răng lược cần phải kiểm tra và thử độ phẳng của hai cạnh hàn (của
2 tấm tôn được hàn với nhau).
Tiến hành dán sứ mặt dưới của kim loại hàn.
Dùng máy hàn CO
2
(MAG) hàn lớp hàn lót đầu tiên.
M
ối hàn ở giữa hàn trước sau đó đến các mối hàn hai bên.
Trước khi tiến hành mối hàn tự động dưới lớp thuốc lớp đầu
tiên cần phải làm sạch, nhẵn bề mặt mối hàn lót bằng phương pháp
mài.
Khi b
ắt đầu hàn tự động thứ tự các đường hàn như sau:

+ Lớp đầu tiên: Đường hàn ở giữa  đường hàn bên
c
ạnh (trái)  đường hàn bên cạnh (phải) cứ tiếp tục như thế cho
đến khi các đường hàn phải được hoàn thành lớp đầu tiên.
+ Các l
ớp tiếp theo tiến hành tương tự.
+ Có thể kết thúc mối hàn ở giữa nếu chiều cao các mối
hàn còn lại đã bằng chiều cao của vật liệu cở bản (chiều dày tôn).
2) Hướng hàn
Thường thì các mối hàn thực hiện bằng phương pháp hàn hồ
quang tự động dưới lớp thuốc được tiến hành theo một chiều. Có
nghĩa là khi kết thúc lớp đầu tiên, để tiếp tục hàn lớp tiếp theo phải
chuyển xe hàn lại vị trí bắt đầu của lớp thứ nhất.
3) Thời gian giữa các lớp hàn
Nhiệt độ cho phép của giữa hai lớp hàn là khoảng 250
o
C,
tương đương với thời gian nguội 15  20 phút. Điều đó có nghĩa là
lớp hàn tiếp theo được tiến hành sau khi lớp hàn trước kết thúc
được 15
 20 phút.
Sau khi hoàn thành tất cả các mối hàn của cụm kết cầu tôn
đáy mời KCS ki
ểm tra các mối hàn bằng siêu âm và chụp phim
radio graph.