Xây dựng phương pháp đo kích thước lớn trong chế tạo tàu thủy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------LÊ XUÂN TRỌNG

LÊ XUÂN TRỌNG

CHẾ TẠO MÁY

XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO KÍCH THƯỚC LỚN
TRONG CHẾ TẠO TÀU THỦY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHẾ TẠO MÁY

KHOÁ 2009
Hà Nội – Năm 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

LÊ XUÂN TRỌNG

XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO KÍCH THƯỚC LỚN
TRONG CHẾ TẠO TÀU THỦY

Chuyên ngành : CHẾ TẠO MÁY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHẾ TẠO MÁY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
TS. NGUYỄN VĂN VINH

Hà Nội – Năm 2011


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... 4
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................. 5
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... 5
DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................................... 6
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................. 8
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU THỦY HIỆN NAY 10
1.1.

Tìm hiểu kết cấu chung về tàu thủy............................................................... 10

1.2.

Tổng quan về công nghệ đóng tàu hiện nay .................................................. 13

1.2.1. Phóng dạng và đặt ky..................................................................................... 13
1.2.2. Triển khai công nghê gia công các phân tổng đoạn (block) .......................... 16
1.2.3. Quy trình lắp ráp phân đoạn .......................................................................... 18
1.2.4. Quy trình chung hàn đấu tổng đoạn............................................................... 18
1.2.5. Hạ thuỷ và lắp đặt thiết bị.............................................................................. 22
1.2.6. Thử đường dài và bàn giao ............................................................................ 22
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................ 23
2.1.

Giới thiệu chung ............................................................................................ 23

2.2.

Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 24

2.3.

Quy trình kiểm soát kích thước tổng đoạn sau khi hoàn thiện. ..................... 26

2.3.1. Điều kiện để kiểm tra kích thước tổng đoạn.................................................. 26
2.3.2. Nội dung kiểm tra kích thước tổng đoạn ....................................................... 26
2.4.

Quy trình đấu lắp tổng đoạn trên đà của tàu dầu 13500T.............................. 28

2.4.1. Chuẩn bị trên đà và kê căn............................................................................. 28
2.4.2. Đấu lắp phân tổng đoạn trên đà ..................................................................... 31
2.4.3. Hàn trên đà..................................................................................................... 38
2.4.4. Lắp ráp thiết bị ............................................................................................... 38
2.4.5. Nghiệm thu đấu lắp trên đà............................................................................ 39
2.5.

Quy trình kiểm tra kích thước và hình dáng thân tàu .................................... 39
Trang 2


CHƯƠNG III: THIẾT BỊ ĐO KÍCH THƯỚC BẰNG LASER ỨNG DỤNG
TRONG CHẾ TẠO TÀU THỦY ............................................................................. 43

3.1.

Mô tả thiết bị.................................................................................................. 43

3.2.

Tính năng kỹ thuật máy ................................................................................. 45

3.3.

Đặc điểm và ứng dụng ................................................................................... 47

CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO KÍCH
THƯỚC VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ ĐO ....................................................................... 49
4.1.

Đo kích thước tổng đoạn để kiểm tra và đấu lắp tổng đoạn .......................... 50

4.1.1. Hiện trạng phương pháp đo kích thước tổng đoạn tại nhà máy..................... 50
4.1.2. Đề xuất phương pháp đo tổng đoạn bằng máy đo laser cầm tay ................... 51
4.1.3. Đo kiểm trước khi đấu lắp tổng đoạn ............................................................ 53
4.1.4. Nhận xét phương pháp đo tổng đoạn............................................................. 57
4.2.

Đo chiều dài, chiều cao, chiều rộng tàu......................................................... 58

4.2.1. Hiện trạng phương pháp đo kích thước tàu tại nhà máy................................ 58
4.2.2. Đề xuất phương pháp đo bằng máy đo laser sokkia set 2x............................ 61
4.2.3. Nhận xét đo kích thước tàu............................................................................ 62
4.3.

Đo biến dạng hình dáng thân tàu ................................................................... 63

4.3.1. Hiện trạng phương pháp đo hình dáng thân tàu tại nhà máy ......................... 63
4.3.2. Đề xuất phương pháp đo bằng máy đo laser sokkia set 2x............................ 64
4.3.3. Nhận xét đo biến dạng tàu ............................................................................. 65
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT.............................................................. 66
5.1.

Kết luận.......................................................................................................... 66

5.2.

Đề xuất ........................................................................................................... 66

Trang 3


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là Lê Xuân Trọng - học viên lớp Cao học Chế tạo máy – Khoá 2009
– Viện Cơ Khí – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tôi xin cam đoan bản luận
văn thạc sỹ khoa học này do tôi tự làm, không sao chép nguyên bản của ai. Các
nguồn tài liệu là do tôi thu thập và dịch từ các tài liệu chuẩn nước ngoài. Số liệu
trong bản luận văn này là số liệu thực tế, không bịa đặt.
Nếu có bất cứ sai phạm nào tôi xin chịu trách nhiệm trước hội đồng tốt
nghiệp và nhà trường.
Học viên cao học:
Lê Xuân Trọng

Trang 4

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Chữ viết tắt

Giải nghĩa

1

CAD 3D

Computer – Aided Design

2

ĐN

3

Lazes

Đường nước
LightAmplification by StimulatedEmission
of Radiation trongtiếng Anh, (khuếch đại ánh
sáng bằngphát xạ kích thích)

4

IACS

International Association of Classification Societies
( Bộ tiêu chuẩn chung cho đóng tàu thế giới)

5

KCS

Kiểm tra Chất lượng Sản phẩm

6

KN

Kiểm nghiệm

7

NK

Nippon Kaiji Kyokai (Đăng kiểm Nhật)

8

VR

VietNam Register ( Đăng kiểm Việt Nam)
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.5-1: Biến dạng cho phép hình dáng thân tàu ...............................................36
Bảng 2.5-2: Sai số kích thước cho phép thân tàu.....................................................37
Bảng 3.3-1: Đặc điểm và ứng dụng LEICA DISTO D8..........................................42
Bảng 3.3-2: Đặc điểm và ứng dụng máy toàn đạc SOKKIA SET 2X.....................42
Bảng 4.1-1: Giá trị đo tổng đoạn M6T-P tại nhà máy bằng thước dây ..................46
Bảng 4.1-2: Giá trị đo tổng đoạn M6T-P tại nhà máy bằng máy Leica disto D8....46
Bảng 4.1-3: So sánh thời gian đấu lắp phân đoạn....................................................57

Trang 5


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1-1. Tàu khách Hoa Sen................................................................................ 10
Hình 1.1-2. Tàu biển hiện đại (1983)........................................................................ 10
Hình 1.1-3. Hệ thống kết cấu dùng cho tàu hang...................................................... 11
Hình 1.1-4. Sơ đồ bố trí kết cấu khoang tàu hang .................................................... 13
Hình 1.2-1:1.Tăng_đơ; 2.Dầm chữ T; 3.Bệ lắp ráp ................................................. 15
Hình 1.2-2: 1. Dầm chữ; 2.Tăng_đơ; 3.Khung đỡ................................................... 15
Hình 1.2-3: Máy lốc tấm tôn uốn .............................................................................. 16
Hình 1.2-4: Máy thụi................................................................................................. 16
Hình 1.2-5. Triền đà khô .......................................................................................... 19
Hình 1.2-6: Quá trình đóng tàu hàng khô (Phương pháp phân tổng đoạn)............... 21
Hình 1.2-7. Ảnh hạ thủy tàu 5300 tấn....................................................................... 22
Hình 2.2-1: Ảnh Tàu dầu .......................................................................................... 24
Hình 2.2-2: Phân chia tổng đoạn............................................................................... 25
Hình 2.3-1: Tổng đoạn mạn ...................................................................................... 26
Hình 2.3-2: Tổng đoạn đáy ...................................................................................... 26
Hình 2.3-3: Tổng đoạn mạn ...................................................................................... 26
Hình 2.3-4: Kiểm tra độ vặn của tổng đoạn (Block)................................................. 27
Hình 2.3-5: Biến dạng tôn giữa cơ cấu ..................................................................... 27

Hình 2.3-6 Biến dạng tôn cùng với cơ cấu ............................................................... 28
Hình 2.4-1: Quy trình đấu lắp tổng đoạn .................................................................. 28
Hình 2.4-2 Mô hình đấu phân đoạn D6T và D6P ..................................................... 32
Hình 2.4-3: Mô hình đấu phân đoạn M6T và M6P................................................... 34
Hình 3.2-1: Ảnh máy Leica disto D8........................................................................ 45
Hình 3.2-2: Ảnh máy sokkia set 2x........................................................................... 46
Hình 4.1-1: Đo kích thước của tổng đoạn đáy M6T-P bằng thước dây.................... 51
Hình 4.1-2: Đo kích thước của tổng đoạn đáy M6T-P LEICA DISTO D8.............. 52
Hình 4.1-3: Biểu đồ so sánh giá trị đo ...................................................................... 52
Hình 4.1-4: Quy trình đấu lắp tổng đoạn .................................................................. 53

Trang 6


Hình 4.1-5: Quy trình đấu lắp tổng đoạn khi sử dụng phương pháp đo laser..........54
Hình 4.1-6: Sơ đồ cập nhật số liệu và đưa ra bản vẽ lắp ráp ...................................55
Hình 4.2-1: Đo chiều rộng tàu .................................................................................58
Hình 4.2-2: Đo chiều cao bong ................................................................................60
Hình 4.2-3: a: Dưỡng đường boong cho mép boong lượn tròn ..............................60
b: Dưỡng đường boong cho mép boong vuông góc.............................60
Hình 4.2-4: Đo chiều dài..........................................................................................61
Hình 4.3-1: Biến dạng đáy tàu .................................................................................63
Hình 4.3-2: Đo biến dạng đáy tàu bằng máy trắc đạc..............................................64
Hình 4.3-3: Đo biến dạng đáy tàu bằng máy sokkia set 2x .....................................65

Trang 7


LỜI MỞ ĐẦU
™ Lý do chọn đề tài:

Trong hoạt động sản xuất kinh doanh, các nhà máy đóng tàu luôn tìm mọi
cách để hoạt động kinh doanh của mình có được lợi nhuận lớn nhất. Một trong
những cách (phương pháp kinh doanh) thành công của các nhà máy hiện nay là đẩy
mạnh đầu tư vào khoa học công nghệ: áp dụng công nghệ tiên tiến, hiện đại hoá
công nghệ..; đẩy mạnh công tác khoa học sáng kiến, tiết kiệm thời gian đóng mới
đạt chất lượng. Sẽ làm tăng sức cạnh tranh, uy tín của nhà máy trong đóng mới tàu.
Mỗi một con tàu được đóng mới, nhà máy thương xuyên phải đo kích thước
các chi tiết chế tạo từ kích thước tấm tôn, đà ngang, đà dọc, … đến chiều dài, chiều
rộng, chiều cao, độ vặn, biến dạng tôn vỏ của tổng đoạn, hay đến cả kích thước của
một con tàu. Để đóng được con tàu chính xác với những sai số cho phép so với các
kích thước thiết kế. Đảm bảo những tàu đóng mới phù hợp với những thông số kỹ
thuật, quy phạm và những tiêu chuẩn hay những quy định của đăng kiểm, chủ tàu
đề ra là thực sự cần thiết.
Vì vậy em thực hiện nghiên cứu đề tài: “Xây dựng phương pháp đo kích
thước lớn trong chế tạo tàu thủy”.
™ Mục đích:
¾ Tìm hiểu hiện trạng đo bằng thước dây, thước lá tại nhà máy;
¾ Đưa ra phương pháp đo tối ưu để nâng cao độ chính xác và giảm thời
gian nhân công đo;
¾ Làm cơ cở công nghệ - kỹ thuật để đơn vị kiểm tra một cách khoa học,
chính xác;
¾ Kiểm soát được chất lượng và các chỉ tiêu kỹ thuật khác của nhà máy.
Kết hợp với các tiêu chuẩn khác sẽ đánh giá được chất lượng đóng tàu tại
nhà máy đó.
™ Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Thu thập tài liệu, tổng hợp, đánh giá các phương pháp đo kích thước lớn
trong chế tạo tàu thủy hiện nay;

Trang 8

- Phân tích ưu nhược điểm và khả năng ứng dụng của các phương pháp đo,
đề xuất phương pháp đo mới bằng công nghệ đo lazes;
- Đo kiểm tra kích thước, biến dạng tổng đoạn, chiều dài, chiều rộng, chiều
cao của tàu, biến dạng tôn vỏ tàu, trong quá trình chế tạo tàu 13.500 tấn. Tại nhà
máy Hạ Long.
™ Các đóng góp mới của đề tài:
- Tổng hợp các phương pháp đo kích thước lớn trong chế tạo tàu thủy hiện
nay;
- Xây dựng phương pháp đo kích thước tổng đoạn bằng tia lazes;
- Xây dựng quy trình mới trong lắp ráp tổng đoạn trên đà;
- Xây dựng phương pháp kiểm tra kích thước, biến dạng của tàu đóng mới
bằng phương pháp, thiết bị đo mới.
™ Phương pháp nghiên cứu:
Nghiên cứu này sử dụng một số phương pháp như phương pháp thống kê,
thực địa, phương pháp phân tích số liệu đo đạc, và một số phương pháp khoa học
công nghệ khác.
™ Nội dung:
9 Chương 1: Tổng quan về công nghệ đóng tàu thủy hiện nay
9 Chương 2: Giới thiệu về nội dung nghiên cứu
9 Chương 3: Thiết bị đo kích thước bằng laser ứng dụng trong chế tạo tàu thủy
9 Chương 4: Nghiên cứu xây dựng phương pháp đo kích thước và xử lý kết quả đo
9 Chương 5: Kết luận và đề xuất

Trang 9


CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÓNG TÀU THỦY HIỆN NAY
1.1. Tìm hiểu kết cấu chung về tàu thủy

Tàu thủy là cấu trúc nổi, có hoặc không có động cơ, chuyên dùng để hoạt
động trên mặt nước. (Định nghĩa của giáo trình “Kết cấu tàu thủy”)
Tàu thủy có rất nhiều loại khác nhau tùy vào vật liệu, phương pháp chế tạo
hoặc mục đích sử dụng. Ở đây em xin giới thiệu chung về tàu thủy có kết cấu vỏ
thép.

Hình 1.1-1. Tàu khách Hoa Sen

Hình 1.1-2. Tàu biển hiện đại (1983)

Kết cấu tàu được cấu thành từ các tấm tôn vỏ và các cơ cấu gia cường liên
kết với chúng. Vỏ bao thân tàu chia thành hai phần riêng biệt là phần thân chính và
phần thượng tầng.
Phần thân chính gồm đáy tàu, mạn tàu và boong tàu. Kết cấu phần thân chính
được cấu thành bởi dàn đáy, dàn mạn và dàn boong liên kết vững chắc với nhau
bằng các mối ghép kín nước.
Thượng tầng là các kiến trúc nằm trên boong chính, không gian kín của
thượng tầng dùng để bố trí các phòng, các buồng phục vụ cho sinh hoạt của thuyền
viên và các buồng chức năng khác.
Tôn vỏ được gắn các cơ cấu gia cường gọi là dải tôn bao. Mỗi dàn bao gồm
nhiều dải tôn bao.
¾ Dàn đáy được cấu thành từ tôn đáy và các cơ cấu đáy.
¾ Dàn mạn từ tôn mạn và các cơ cấu mạn.
Trang 10


¾ Dàn boong từ tôn boong và các cơ cấu boong.
¾ Dải tôn nằm dọc tàu giữa vỏ bao đáy gọi là sống nằm.
¾ Dải tôn nối đáy với mạn tàu gọi là dải tôn hông.
¾ Dải tôn trên cùng của mạn nối với boong gọi là dải tôn mép mạn.

¾ Dải tôn boong nối với tôn mép mạn gọi là dải tôn mép boong.

Hình 1.1-3. Hệ thống kết cấu dùng cho tàu hàng
1 – xà dọc boong, 2 – tôn boong, 3 – nẹp dọc boong, 4 – xà ngang boong,
5 – mã, 6 – sườn, 7 – tôn boong giữa, 8 – sà ngang boong, 9 – tôn mạn,
10 – mã hông, 11 – ki, 12 – đà dọc, 13 – nẹp dọc đáy, 14 – đà ngang đặc.
15 – đáy trong, 16 – tôn đáy, 17 – vách, 18 – nẹp vách, 19 – cột chống.
Các cơ cấu đáy đặt theo hướng ngang tàu gọi là các đà ngang, gồm có: đà
ngang đầy và đà ngang hở. Đà ngang đầy có hai loại: kín nước và không kín nước.
Trang 11


Các cơ cấu đáy đặt theo hướng dọc tàu gọi là các sống đáy, gồm có sống
chính đặt tại mặt phẳng dọc tâm và các sống phụ đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc
tâm.
Các cơ cấu mạn đặt theo hướng thẳng đứng gọi là các sườn. Các sườn có
kích thước lớn hơn gọi là các sườn khoẻ.
Các cơ cấu mạn đặt theo hướng dọc tàu gọi là các sống dọc mạn.
Các cơ cấu boong đặt theo hướng ngang tàu gọi là các xà ngang boong. Xà
ngang có kích thước lớn hơn là xà ngang boong khoẻ.
Các cơ cấu boong đặt theo hướng dọc tàu là các sống boong gồm sống dọc
boong đặt tại mặt phẳng dọc tâm tàu và các sống phụ boong đặt đối xứng qua mặt
phẳng dọc tâm.
Đà ngang đáy, sườn và xà ngang boong nằm trong mặt phẳng vuông góc với
mặt phẳng sườn giả gọi là một khung sườn.
Đà ngang nối với sườn bằng mã hông, sườn nối với xà ngang boong bằng mã
đầu sườn.
Mã hông và mã đầu sườn nằm trong mặt phẳng sườn.
Khoảng cách giữa hai khung sườn kề nhau gọi là khoảng sườn thực. Khoảng
sườn thực phụ thuộc vào chiều dài tàu, có thể bằng nhau trên suốt chiều dài tàu hoặc

có giá trị nhỏ hơn ở vùng mũi và vùng đôi tàu.
Tàu được chia thành nhiều phần theo chiều dài nhờ các vách ngang, theo
chiều rộng tàu nhờ các vách dọc.
Vách ngang là vách đặt theo hướng thẳng đứng song song với mặt phẳng
sườn giữa gồm các vách ngang kín nước và các vách không kín nước.
Vách dọc là vách đặt theo hướng song song với mặt phẳng dọc tâm, gồm các
vách kín nước và các vách không kín nước. Không gian kín giới hạn bởi tôn đáy,
tôn mạn, tôn boong và các vách gọi là hầm tàu.

Trang 12


Hình 1.1-4. Sơ đồ bố trí kết cấu khoang tàu hàng
1 – sườn khoang hàng, 2 – ranh giới của vách ngang và vách nghiêng,
3 – boog ngang, 4 – thành quây miệng hầm hàng,
5 – sường ngang trong két, 6 – tôn đáy trên
1.2. Tổng quan về công nghệ đóng tàu hiện nay
Hiện nay các nhà máy đóng tàu chọn phương pháp lắp ráp từ các phân tổng
đoạn. Ta có thể tóm tắt quá trình đóng tàu gồm các bước sau :
Bước 1 : Phóng dạng
Bước 2 : Đặt ky
Bước 3 : Gia công các phân tổng đoạn tàu
Bước 4 : Lắp dựng các phân tổng đoạn tàu trên triền
Bước 5 : Hạ thủy
Bước 6 : Lắp đặt hệ thống máy tàu và các trang thiết bị…
Bước 7 : Thử đường dài
Bước 8 : Bàn giao
1.2.1. Phóng dạng và đặt ky
Khi đóng mới một con tàu nhà máy sẽ phân chia tàu ra các phân tổng đoạn
(block). Việc phân chia đó dựa vào điều kiện thi công của nhà máy như khả năng kỹ

Trang 13


thuật, sức nâng cẩu, điều kiện về mặt bằng và trang thiết bị. Và dựa vào kết cấu thân
tàu để ta phân chia tổng đoạn.
Nhìn chung phân tổng đoạn của tàu sẽ được chia ra các phần:
+ Phần lái
+ Phần buồng máy
+ Phần thân (phần khoang hàng)
+ Phần mũi
Điều kiện cần để triển khai công nghệ:
Trên cơ sở toàn bộ bản vẽ thiết kế kỹ thuật đã được đăng kiểm phê duyệt, các
văn bản yêu cầu công nghệ từ phía nhà máy triển khai thi công bản vẽ công nghệ.
Đầu vào bao gồm:
a) Các bản vẽ kỹ thuật gồm:
Tuyến hình, kết cấu cơ bản, bản phân chia tổng đoạn, mặt cắt các sườn,…
b) Các văn bản yêu cầu công nghệ:
Lượng dư đấu tổng đoạn, lượng dư co ngót đường hàn,…
c) Danh mục thiết bị và thông số kỹ thuật của thiết bị:
Các thông số kỹ thuật cũng như chủng loại thiết bị dùng trên tàu phía chủ tàu
hay nhà máy cung cấp.
d) Phóng dạng đường hình dáng theo tỷ lệ 1:1:
Phóng dạng: Tuyến hình sườn thực tàu được vẽ trên sàn phẳng với kích
thước thật, để đảm bảo vỏ tàu sau khi thi công có được hình dáng cong trơn theo
đúng thiết kế. Đây là khâu then chốt trong quá trình thi công triển khai tàu.
Hiện nay công việc phóng dạng được làm trực tiếp trên máy tính từ bản vẽ
thiết kế kỹ thuật đưa ra mô hình thực của con tàu.
f) Dựng mô hình triển khai kết cấu thân tàu:
Khi phần phóng dạng tuyến hình hoàn thành cắt được sườn thực thì phần

dựng mô hình kết cấu sẽ dựng lại toàn bộ phần kết cấu thân tàu theo tỷ lệ 1:1.
Có hai cách dựng kết cấu thân tàu có thể dựng trên sàn phóng dạng nhưng
thời gian lâu độ chính xác không cao. Cũng có thể dựng kết cấu thân tàu trên phần

Trang 14


mềm, thời gian nhanh dễ tưởng tượng vì phần mềm đưa ra hình dạng mô hình 2D
kết hợp 3D. Phần mềm có các chức năng kiểm tra kết cấu ví dụ: sự giao cắt giữa
các chi tiết, đưa ra kích thước chính xác của từng chi tiết,…
e) Hạ liệu và cắt, vạch dấu chi tiết:
Sau khi đã có bản vẽ gia công các chi tiết vỏ và kết cấu, chúng ta tiến hành
hạ liệu các chi tiết cùng chiều dầy trên các tờ tôn đã mua.
Quá trình hạ liệu tự động sẽ sắp xếp các chi tiết sao cho lượng tôn phế thải là
ít nhất. Việc hạ liệu trên máy nhanh hơn rất nhiều so với hạ liệu thủ công trên từng
tờ tôn.
Khi máy cắt CNC có bộ phận vạch dấu tự động thì trên các chi tiết cắt ra đã
có sẵn các vạch dấu vị trí các chi tiết lắp ráp khác, các mã hiệu chi tiết, các ký hiệu
hướng dẫn lắp ráp. Do đó bỏ qua được công đoạn lấy dấu lắp ráp bằng tay và quá
trình lắp ráp cũng nhanh hơn nhiều.
h) Gia công chi tiết :
Chuẩn bị:
- Dụng cụ lấy dấu: dây gai, phấn, thước mét.
- Các loại máy cắt: máy cắt hơi cầm tay, máy cắt hơi tự động, bán tự động,
máy cắt kỹ thuật số.
Máy mài, máy hàn tay, máy hàn tự động, máy hàn bán tự động.

3

3

2
1

1
2

Hình 1.2-1:1.Tăng_đơ; 2.Dầm chữ T;
3.Bệ lắp ráp

Trang 15

Hình 1.2-2: 1. Dầm chữ; 2.Tăng_đơ;
3.Khung đỡ


4

1

1

2
3

3
2

Hình 1.2-3: Máy lốc tấm tôn uốn

Hình 1.2-4: Máy thụi

1.2.2. Triển khai công nghê gia công các phân tổng đoạn (block)
Sau khi đã phóng dạng và hạ liệu chi tiết kết cấu, chúng ta đi vào phần lắp
ráp các chi tiết kết cấu đây là một khâu đặc biệt quan trọng trong quá trình triển
khai công nghệ. Các yêu cầu của đăng kiểm, an toàn lao động, quy cách mối hàn,
quy cách vát mép chi tiết, được giám sát một cách kỹ lưỡng và cẩn thận.
Xét triển khai công nghệ 2 loại chi tiết chính trong tổng đoạn:
a) Quá trình gia công tôn vỏ thẳng, cong
Những tấm tôn phẳng được máy CNC cắt theo dấu đã vạch trên tờ tôn.
Những tờ tôn cong, sau khi đã được máy CNC cắt như tôn phẳng sẽ được
đưa đến máy uốn.
+ Thiết bị uốn: máy nén thuỷ lực, dưỡng, sơn để viết, thước.
+ Số người thực hiện: gồm 3 công nhân, trong đó có một công nhân bậc cao.
+ Quá trình uốn: Sau khi đã khởi động máy truỷ lưc, tiến hành khuân từng
tấm tôn lên để uốn. Trên bệ uốn là đe bằng thép có khoét rãnh sâu, để thuận tiện cho
quá trình gá chặt chi tiết, khi đó một người điều chỉnh máy để thực hiện quá trình
uốn, một người điều chỉnh tấm tôn ra vao để cho máy uốn, người còn lại là công
nhân có tay nghề cao, có nhiệm vụ căn chỉnh tờ tôn có độ cong trùng với độ cong
trên dưỡng mẫu (có thể có sai số trong phạm vi cho phép). Sau khi uốn xong thì
dùng sơn màu viết vào số sườn để tránh nhầm lẫn, và quá trình được tiếp tục cho
đến chi tiết cuối cùng.
+ Song song với quá trình đó là quá trình đánh sạch các tấm tôn đã được uốn
và sơn lên đó lớp sơn chống gỉ.

Trang 16


+ Cuối cùng là chuyển các tấm tôn vừa được uốn ra khu vực lắp ráp dể chuẩn
bị cho quá trình lắp ráp.

b) Quá trình gia công sườn thường, sườn khoẻ, và sống dọc mạn
+ Sườn khoẻ, sườn thường, sống dọc mạn đều là thép chữ L và được chế tạo
như nhau, chỉ khác nhau về kích thước.
+ Quy trình: Gia công sườn khoẻ Æ sườn thường Æ sống dọc mạn
+ Thiết bị sử dụng:
* Dây bật.
* Phấn, sơn.
* Con tu, thước góc, thước gỗ thẳng, búa.
* Mỏ cắt khí (có thể cắt bằng máy) hàn hồ quang tay.
+ Thực hiện:
* Các tấm tôn có chiều dầy d=13(mm) và d=26(mm) được lấy ra từ phòng
vật liệu. Tiến hành vệ sinh sạch, sơn lên bề mặt một lớp sơn chống gỉ.
* Lấy dấu:
Trên tấm tôn mạn ngoài dùng thước đo chiều dài: chiều rộng: B=100(mm),
chiều dài thì phù hợp với chiều dài của phân đoạn, cụ thể: Nếu là các dầm chạy liên
tục thì cố gắng kéo dài hết phân đoạn càng tốt; Còn nếu là các dầm gián đoạn thì
chiều dài đúng bằng chiều dài của đoạn mà nó chạy liên tục.
Khi lấy dấu phải chú ý đến chiều rộng của lưới dao cắt và loại máy cắt (điều
này rất cần đến kinh nghiêm của người cắt).
Trên tấm d=13(mm), lấy dấu để cắt các bane thành của sống, chiều cao bản
thành, chiều rộng của bản thành cần cắt là B=400(mm).
Cách lấy dấu: Từ mép ngoài cùng đo vào trong tấm tôn 2 (mm) ở cả 2 đầu
tấm tôn, sau đó dùng dây bật (trên dây bật đã bôi sẵn phấn) để bật. Đường vừa bật
là đường sau này được cắt bỏ đi. Từ đường vừa bật đo vào trong tấm tôn một
khoảng bằng 400(mm) hoặc 300(mm), rồi lấy dấu 2 đầu, đặt dây bật tạo thành
đường thẳng. Cứ như vậy cho tới khi lấy dấu đủ số lượng các tấm tôn cần cắt theo
tính toán từ trước.

Trang 17

+ Chú ý:
* Khi cắt do chiều đi của lưỡi dao cắt không hoàn toàn vuông góc với tấm
tôn, do đó phải để dư ra 1(mm) cho sự không vuông góc đó.
* Sai số cho phép của các chiều rộng cần bật và sau khi cắt so với kích thước
số hiệu là: 1 đến 2 mm.
1.2.3. Quy trình lắp ráp phân đoạn
a) Công tác chuẩn bị:
Kiểm tra lại bệ lắp ráp lần cuối.
Dùng ống thuỷ bình để kiểm tra độ nghiêng của bệ, dùng con dọi để kiểm tra
độ vuông góc của bệ, kiểm tra độ cao của các thanh chống tương ứng từng vị trí
bằng cách sử dụng các dưỡng cong lấy từ sàn phóng đặt vào xem có đảm bảo sai số
cho phép là: 0,5(mm).
b) Lắp đặt các chi tiết tôn phẳng
c) Lắp đặt các cơ cấu
d) Nội dung kiểm tra phân đoạn (block) hoàn chỉnh
- Kiểm soát kích thước phân đoạn (block)
- Kiểm tra độ phẳng mạn
- Kiểm tra độ phẳng, độ vặn của phân đoạn (block)
1.2.4. Quy trình chung hàn đấu tổng đoạn
a) Chuẩn bị :
• Dọn vệ sinh sạch sẽ triền đà.
• Kẻ đường tâm đà (đã có sẵn).
• Lấy dấu sườn kiểm nghiệm của tổng đoạn trên đà sườn
• Trồng cột mốc xuống đà và xác định chiều cao các đường nước.
• Triền đà phải có tấm lấy dấu.
• Kiểm tra chất lượng gỗ kê căn căn sắt, căn bê tông, hòm cát và số lượng
các loại căn, gỗ đường đà, căn bê tông, căn vát gỗ.

Trang 18

Hình 1.2-5. Triền đà khô
• Cẩu các căn tới vị trí đấu đà.
• Dụng cụ lắp ráp: Thuỷ bình 01 ống, quả dọi và dây dọi : 01 quả, thước đo:
03 chiếc, tăng đơ: 9 chiếc, mũi vạch: 2 chiếc, cột chống.
• Chuẩn bị các mã dẫn hướng ở đáy, mạn
• Máy cắt: Máy cắt tay, máy cắt bán tự động.
• Máy hàn: hàn tay, hàn tự động, hàn bán tự động
• Chuẩn bị thợ cắt
• Chuẩn bị số lượng thợ hàn
b) Lắp ráp tổng đoạn trên đà và kiểm tra
• Đấu đà tổng đoạn đáy chuẩn
• Đấu đà tổng đoạn đáy tiếp theo
• Đấu đà các phân đoạn mạn
• Đấu đà các phân đoạn bong mạn
• Lắp ráp tổng đoạn buồng máy
• Lắp ráp tổng đoạn vùng mũi
• Cẩu lắp phân đoạn thượng tầng, và bong dâng
• Đấu lắp thanh quây hầm hàng
c) Nghiệm thu lắp ráp trên đà
• Cần lưu ý là bước nghiệm thu lắp ráp trên đà phải tiến hành trước khi cân
bằng tàu và kiểm tra trước khi hàn trên đà.
• Một số thông số kỹ thuật cơ bản cần kiểm tra:

Trang 19


- Chiều dài tàu
- Chiều rộng tàu

- Chiều cao mạn (Tại vùng nối các phân, tổng đoạn)
- Chiều cao đường nước kiểm nghiệm
- Khoảng cách sườn tại vùng nối các phân, tổng đoạn
- Chiều cao của từng thượng tầng
- Kiểm tra số lượng kết cấu và chất lượng mối nối.

Trang 20


Hình 1.2-6: Quá trình đóng tàu hàng khô (Phương pháp phân tổng đoạn)

Trang 21


1.2.5. Hạ thuỷ và lắp đặt thiết bị
Hạ thuỷ: Sau khi đấu xong các tổng
đoạn và các phần mũi, lái, thượng tầng tàu
được hạ thủy xuống nước và đưa ra cầu tàu
để tiếp tục lắp các thiết bị khác.
Theo truyền thống, khi hạ thủy người
mẹ đỡ đầu cho con tàu sẽ ném chai sâm panh
vào phần mũi tàu. Sau khi chai sâm panh vỡ
tung, tàu được cắt các dây giữ và được đẩy
xuống nước.
Lắp đặt thiết bị: Trên những bệ, giá
đã được đặt sẵn ở giai đoạn trước trên tàu, các
thiết bị như máy chính, nồi hơi, thiết bị máy,
thiết bị điện… được tiến hành lắp và hoàn
thiện trong buồng máy, ca bin cũng như trong
các khu vực khác của tàu.

Hình 1.2-7. Ảnh hạ thủy tàu 5300 tấn

Tuy nhiên, ở các nhà máy đóng tàu của Nhật bản, Hàn Quốc có tới 90% các
thiết bị được lắp lên tàu trước khi hạ thủy, vì khi lắp thiết bị trên bờ thì các điều
kiện về ổn định tốt hơn và do đó chất lượng lắp ráp cũng tốt hơn.
1.2.6. Thử đường dài và bàn giao
Trong quá trình thử đường dài, tất cả chức năng của các hệ thống trên tàu sẽ
được kiểm nghiệm và hoạt động như khi hành trình thật. Máy chính, trạm phát điện
hoạt động cung cấp điện năng cho tất cả các thiết bị để tiến hành thử các hệ thống.
Chủ tàu và cơ quan Đăng kiểm cũng tham gia thử đường dài để xác nhận
toàn bộ các hạng mục theo đúng hợp đồng và thiết kế.
Sau khi tàu thử đường dài xong sẽ làm lễ bàn giao cho chủ tàu.
Khi bàn giao xong, tàu được phép chính thức vận hành.

Trang 22


CHƯƠNG II:
GIỚI THIỆU VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Giới thiệu chung
Trong quá trình đóng mới tàu, nhà máy thường xuyên phải đo chiều dài,
chiều rộng, độ vặn của các chi tiết gia công và độ phẳng của tôn ... để đóng được
một con tàu chính xác với các kích thước thiết kế.
Biến dạng của các cơ cấu chính của thân tàu gây tác động trở lại đối với sức
bền thân tàu. Ngoài ra, các chủ tàu đặc biệt không thích biến dạng của cơ cấu thân
tàu. Giới hạn biến dạng cho phép do mỗi nhà máy đặt ra có thể coi là giá trị cần đạt.
Tuy nhiên, các giá trị cho phép của nhà máy sẽ thể hiện tiêu chuẩn chất lượng đóng
tàu của nhà máy đó.
Bởi vậy công tác đo kích thước trong chế tạo rất quan trong, để đảm bảo gia

công chính xác các chi tiết, các phân tổng đoạn. Nếu gia công các chi tiết, hay các
phân tổng đoạn có nhiều sai sót, không đảm bảo chất lượng thì điều này có thể thấy
được qua một số thông số thể hiện sai lệch kích thước và biến dạng như chiều dài
tàu, chiều rộng tàu, chiều cao mạn, độ bằng phẳng đáy tàu… và nhiều biến dạng
khác làm ảnh hưởng rất nhiều đến độ bền và tính năng của tàu trong quá trình khai
thác.
Một số yêu cầu chung trong việc đo các kích thước cơ bản và biến dạng cục
bộ của tàu:
Để đạt độ chính xác kích thước vỏ tàu theo thiết kế, đơn vị thi công đấu đà
cần phải đo: chiều dài, chiều rộng, chiều cao, độ vặn của các khối; độ phẳng của tôn
các khối đã được đấu và hoàn thiện ở những quãng cách thời gian đều đặn.
Độ phẳng của sống ky, các kích thước cơ bản và biến dạng cục bộ là phải
được đo với sự có mặt của Chủ tàu và Đăng kiểm phân cấp. Các số liệu đo được so
với thiết kế phải nằm trong dung sai cho phép, phù hợp với "IACS trước khi hạ
thuỷ. ("IACS" là tiêu chuẩn quốc tế về đóng mới và sửa chữa tàu)
Như vậy đo kích thước trong chế tạo tàu thủy để:

Trang 23


Kiểm soát độ phẳng của sống ky và các kích thước cơ bản trong quá trình
chế tạo tàu, đảm bảo và duy trì độ chính xác hình dạng vỏ tàu, kích thước con tàu
được đóng so với thiết kế.
Phát hiện sớm các lỗi, tìm nguyên nhân và khắc phục nó kịp thời. Các lỗi lớn
được phát hiện trong quá trình đấu đà cũng có thể là do sai sót từ khâu đóng các
khối, gia công chi tiết,...đều phải được xác định chính xác và có các biện pháp khắc
phục, phòng ngừa kịp thời.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
Như giới thiệu trên, việc đo kích thước là rất quan trọng. Nên em đã thực
hiện đề tài: “Xây dựng phương pháp đo kích thước lớn trong chế tạo tàu thủy”

Trong phạm vi đề tài này em tìm hiểu và xây dựng các phương pháp đo cụ
thể sau:
9 Xây dựng phương pháp đo kiểm kích thước tổng đoạn đối với tàu dầu
13.500T;
9 Quy trình đấu đà và kiểm tra kích thước khi đấu đà với tàu dầu 13.500T;
9 Xây dựng phương pháp đo kiểm tra hình dáng thân tàu;
9 Áp dụng các thiết bị đo laser trong chế tạo tàu thủy.
Thông số của tàu dầu
- Tàu dầu 13.500T (T209) với kích thước chủ yếu như sau:
+ Chiều dài

: Lmax = 145,3 m

+ Chiều dài giữa hai đường vuông góc
: Lpp = 136,6 m
+ Chiều rộng

: B = 20,8 m

+ Chiều cao mép boong : H = 11,2 m
+ Mớn nước thiết kế

: T = 8,45 m
Hình 2.2-1: Ảnh Tàu dầu

Phương pháp công nghệ
- Căn cứ vào trang thiết bị máy móc của Công ty đóng tàu Bạch Đằng,
phương án phân chia tổng đoạn như sau:

Trang 24