МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОЛВАТЕЛДЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗРОВАНИЯ

«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРТТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА» НГТУ

Кафедра «Кораблестроение и авиационная техника»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Технология судостроения»

Выполнил Угулава Р. Г.

Группа 17-КС-1

Проверил Спехов П. Л.

Нижний Новгород, 2021

Оглавление

1 Введение 7

2 Конструктивно-технологические особенности проектируемого судна 8

2.1 Класс и тип судна 8

2.2 Назначение и район плавания 8

2.3 Главные размерения 8

2.4 Описание обводов корпуса судна 8

2.5 Система набора 8

2.6 Переборки 9

2.7 Материал корпуса 9

2.8 Набор, обшивка, настил 9

2.9 Сварочный материал 10

2.10 Отделка жилых и общественных помещений 10

2.11 Защита корпуса от коррозии 10

2.12 Судовая энергетическая установка 10

2.13 Судовые устройства 11

2.13.1 Якорное устройство 11

2.13.2 Швартовное устройство 11

2.13.3 Буксирное устройство 11

2.13.4. Рулевое устройство 11

2.14 Судовые системы 11

3 Характеристики производственных условий завода-строителя 12

3.1 Прокатный цех 13

3.2 Кузнечно-пресовый цех 13

3.3 Механосборочный цех 14

3.4 Цех гальванопокрытий 15

3.5 Плаз 16

3.6 Трубомедницкий цех 17

3.7 Корпусообрабатывающий цех 18

3.8 Сборочно-сварочный цех 19

3.9 Судокорпусно-монтажный цех 20

3.10 Слип 21

4 Организационно-технологическая схема постройки 22

4.1 Метод постройки судна и разбивки судна на сборные единицы 22

4.2 Разбивка судна на сборочные единицы 23

4.3 Способ формирования судна 24

5 Укрупненная организационно-технологическая схема постройки и размещения производства 25

5.1 Обработка металла 25

5.2 Изготовление узлов и секций 26

5.2.1 Изготовление узлов набора 27

5.2.2 Изготовление нетиповых конструкций (кожухов дымовых труб, мачт, цистерн, кронштейнов рулей и др.) 27

5.2.3 Изготовление секций с продольной системой набора 27

5.2.4 Изготовление выгородок и стенок надстроек 27

5.2.5. Установка деталей насыщения, конструктивная сдача и испытание секций на непроницаемость. 28

5.3 Сборка корпуса на построечном месте 28

5.4 Стыкование островов на стапеле 29

5.5 Механомонтажные работы 30

5.6 Изготовление и монтаж изделий КДН 31

5.7 Отделка и оборудование помещений 32

5.8 Спуск судна на воду 32

5.9 Электромонтажные работы 33

5.10 Приемо-сдаточные испытания. 33

6 Расчеты 35

6.1 Расчет массы модуля секций 35

6.2 Расчет массы острова 38

7 Установка валопровода и главного двигателя 40

7.1 Технологические указания о комплектности узлов, поступающих на монтаж 40

7.2 Технологические указания на монтаж валопровода и установку ГД 40

7.3 Перечень руководящих технических материалов 41

7.4 Подготовка поверхности. Заводка и погрузка валов 42

7.5 Центровка линии вала 43

8 Требования безопасности 45

9 Выводы 47

Литература 49

3.6 Трубомедницкий цех 174

3.7 Корпусообрабатывающий цех 185

3.8 Сборочно-сварочный цех 196

3.9 Судокорпусно-монтажный цех 207

3.10 Слип 218

4 Организационно-технологическая схема постройки 19

4.1 Метод постройки судна и разбивки судна на сборные единицы 19

4.2 Разбивка судна на сборочные единицы 230

4.3 Способ формирования судна 241

5 Укрупненная организационно-технологическая схема постройки и размещения производства 252

5.1 Обработка металла 252

5.2 Изготовление узлов и секций 263

5.2.1 Изготовление узлов набора 274

5.2.2 Изготовление нетиповых конструкций (кожухов дымовых труб, мачт, цистерн, кронштейнов рулей и др.) 274

5.2.3 Изготовление секций с продольной системой набора 274

5.2.4 Изготовление выгородок и стенок надстроек 274

5.2.5. Установка деталей насыщения, конструктивная сдача и испытание секций на непроницаемость. 285

5.3 Сборка корпуса на построечном месте 285

5.4 Стыкование островов на стапеле 296

5.5 Механомонтажные работы 307

5.6 Изготовление и монтаж изделий КДН 318

5.7 Отделка и оборудование помещений 3229

5.8 Спуск судна на воду 3229

5.9 Электромонтажные работы 330

5.10 Приемо-сдаточные испытания. 330

6 Расчеты 352

6.1 Расчет массы модуля секций 352

6.2 Расчет массы острова 385

7 Установка валопровода и главного двигателя 407

7.1 Технологические указания о комплектности узлов, поступающих на монтаж 407

7.2 Технологические указания на монтаж валопровода и установку ГД 407

7.3 Перечень руководящих технических материалов 418

7.4 Подготовка поверхности. Заводка и погрузка валов 4239

7.5 Центровка линии вала 43

8 Требования безопасности 452

9 Выводы 474

Литература 496

1 Введение

Основные положения по технологии и организации постройки танкера для перевозки нефти и нефтепродуктов на линии Ярославль - Архангельск DW 3311 т. разработаны применительно к условиям судостроительного завода «Красное Сормово» города Нижнего Новгорода в соответствии с техническим заданием.

При разработке основных положений были использованы:

• Данные курсового проекта по дисциплине «Основы кораблестроения»;

• Данные курсового проекта по дисциплине «Основы СЭУ и главной энергетики»;

• Данные курсового проекта по дисциплине «ОКСУ»;

• Данные курсового проекта по дисциплине «ОКСС»;

• Руководящие отраслевые технические и методические материалы;

• Отраслевые и государственные стандарты, данные о производственных условиях судостроительного завода.

Судном прототипом для проектируемого судна послужил проект 00120.

Годовая программа выпуска судов составляет 10 единиц.

2 Конструктивно-технологические особенности проектируемого судна

2.1 Класс и тип судна

Класс судна: КМ Ice2 R2-RSN [1] АUT2(>60°С). Типы судна: однопалубное, одновинтовое, судно с баком и ютом, с форштевнем цилиндрической формы, крейсерско-трансовой кормой двойным дном и одной продольной переборкой, продольной системой набора в средней части.

2.2 Назначение и район плавания

Предназначено для перевозки наливом сырой нефти и нефтепродуктов, требующих подогрева.

Район плавания: Ярославль - Архангельск.

2.3 Главные размерения

Длина габаритная, L_гб 127,1 м

Длина расчетная, L_квл 125,0 м

Ширина габаритная, В_гб 13,9 м

Ширина по КВЛ, В_квл 12.7 м

Высота борта, Н 6,0 м

Мощность, N_е 2 x 1600 кВт

Водоизмещение, D 5982,1 т

Водоизмещение порожнем, D₀ 2988,7 т.

Водоизмещение в балласте 4193,1 т.

2.4 Описание обводов корпуса судна

Судно имеет цилиндрический форштевень. Носовые шпангоуты в надводной части криволинейные с наклоном наружу, в подводной части они образуют плавные (отвесные) линии. Днище плоское без килеватости. Борта в районе цилиндрической вставки отвесные. Радиус скулы R = 2,04 м. Обводы кормы крейсерско-трансовой формы.

Коэффициент полноты водоизмещения δ=0,852

Коэффициент полноты мидель-шпангоута =0,996

2.5 Система набора

Корпус судна набран по смешанной системе набора. Продольная – в средней части по палубе, продольным переборкам, днищу и настилу второго дна, двойным бортам; поперечная – в оконечностях, по бортам по всей длине, в районе машинного отделения.

Шпация по всей длине судна 750 мм.

2.6 Переборки

На судне выполнено 9 водонепроницаемых поперечных переборок, подкрепленных набором, установленных на 13, 15, 38, 61, 85, 108, 131, 133, 158 шпангоутах.

2.7 Материал корпуса

Корпус судна изготовляется из судостроительные стали обыкновенного качества категории D32.

2.8 Набор, обшивка, настил

Толщина листов:

Для днища 12 мм

Для борта 13 мм

Ширстрек 13 мм

Палубный стрингер 13 мм

Горизонтальный киль 14 мм

Продольная переборка 12 мм

В районах ледовых усилений 15 мм

Обшивка палубы 10 мм

Обшивка двойного борта 11 мм

Обшивка двойного дна 11 мм

Скула 15 мм

Набор судна:

Вертикальный киль S_вк = 14 мм

Сплошные флоры S_сф = 13 мм

Стрингеры S_ст = 13 мм

Стенки флоров, днищевых стрингергв, вертикального киля подкрепляются вертикальными ребрами жесткости

Продольные балки по днищу полособульб №22а

Продольные балки по двойному дну полособульб №24а

Холостой набор палубы полособульб №22а

Подпалубный рамный набор:

Рамные бимсы Сварной тавр №56а

Карлингс Сварной тавр №56а

Набор бортов:

Платформа S_пл = 11 мм

Диафрагма S_д = 11 мм

Холостой набор бортов:

Внутренний борт полособульб №22б

Продольная переборка сварной тавр №56а

Полособульб №22а

2.9 Сварочный материал

В качестве сварочных материалов применяются:

• Сварочная проволока Св-08А по ГОСТ 2246-70;

• Флюс ОСЦ-45 по ГОСТ 9087-81;

• Углекислый газ по ГОСТ 8050-85;

• Электроды ИТС-4С и УОНИ по ОСТ 5.9224-75 для ручной сварки.

2.10 Отделка жилых и общественных помещений

Для отделки применена модульная система М100, состоящая из металлического каркаса и панелей. Каркасы выполнены из профиля ПС-37. Панели изготовлены из металлопластика, имеющего наполнитель из теплоизоляционного материала. Для зашивки бытовых помещений применяем стальные и оцинкованные листы 0,8 1,0 мм, с креплением к металлическому обрешетнику на само нарезные винты.

2.11 Защита корпуса от коррозии

Защита подводной части корпуса от коррозии предусматривает нанесение лакокрасочных покрытий по схемам в соответствии с Ост 5.9258-86 и РД 31.58.02.

Для окраски подводной части корпуса и района переменной ватерлинии применены эмали ХС-413 ТУ6-10-1888-83.

Для окраски надводного борта, надстройки, леерного ограждения, палубных механизмов и устройств, применена эмаль ЭФ 5144 ОСТ 6-10-424-78.

Для окраски машинных, жилых, общественных помещений, кладовых судовых запасов и провизии, мастерских, аккумуляторных применена эмаль ЭП ИВ ГОСТ 21227-75; для переборок – эмаль 115 ГОСТ 6465-76.

2.12 Судовая энергетическая установка

В качестве главной энергетической установки принято два двигателя Weichai CW16V 200ZC-6, частота вращения вала n = 16,6 об/с, мощность Ne = 1600 кВт. В качестве движителя принят винт фиксированного шага.

2.13 Судовые устройства

2.13.1 Якорное устройство

Якорное устройство включает в себя:

• 2 Якоря Холла 1750 ГОСТ 761-74

• 2 якорных цепи 32-3/3б-1-225 ГОСТ 228 – 79, массой 5040 кг

• 2 вспомогательных стопора I – 34 лев(прав) ОСТ 2315-79

• 2 стопора цепной для удержания цепи при стоянке на якоре и по-походному Стопор Ц ΙΙ-32-К3 Лев(прав) ОСТ 5.2316- 79

• 2 устройства для крепления и отдачи коренного конца цепи к корпусу

• УКЦ (32 - 34) - 600 ОСТ 5.2272 -87, масса 66 кг

• 2 Якорно-швартовных лебедки BLM13-U1 (Фрация) массой 1245 кг

2.13.2 Швартовное устройство

Швартовное устройство включает в себя:

• 7 ПП Тер Т 55(175) 1420 ктекс А ГОСТ 30055-93», (канат длиной 160 м имеет массу 227.2 кг)

• 3 Клюза 4-250180 С ГОСТ 25056-81

• 4 роулса 360 ЧУГ-К-ОМ ГОСТ 932- 73

• 5 швартовых кнехтов IIГ-360 ЧУГ К ГОСТ 11265- 73

• 2 вьюшки IIЛев(Пр) 4501200 ОСТ 5.2109-74

2.13.3 Буксирное устройство

Для буксирного устройства применяется:

• 2 каната буксирных ПА пр Т 55.7(150) 1420 ктекс А ГОСТ 30055-93», (канат длиной 175 м имеет массу 248.5 кг)

• Кнехт Кнехт IIГ-360 ЧУГ К ГОСТ 11265-73

• Клюз буксирный Клюз 4-320225 С ГОСТ 25056-81

2.13.4. Рулевое устройство

В качестве рулевого средства принят рулевой гидропривод KGW25 типа 12,5x50/12 (Германия) моментный ряд 40.

2.14 Судовые системы

Для систем трубопроводов применены стальные, оцинкованные, бесшовные, горячекатаные трубы из углеродистой стали (ГОСТ 8732-78). Для изоляции трубопроводов применена ткань асбестовая АТ9 ГОСТ 6102-78 и шнур ШАМ ø32 ГОСТ 1779-83.

3 Характеристики производственных условий завода-строителя

Серия танкеров мощностью 1600 кВт будет строиться на заводе «Красное Сормово» города Нижний Новгород в соответствии с техническим заданием.

В настоящее время ОАО "Завод "Красное Сормово" занимает прочное положение на отечественном и мировом рынке судостроения. Основной продукцией, которую серийно выпускает предприятие, являются танкеры, сухогрузные теплоходы, грузовые и наливные баржи, суда специального назначения, продукция машиностроения. ОАО Завод "Красное Сормово" является предприятием с развитыми самостоятельными производствами и вспомогательными цехами. В его состав входят: технический центр (конструкторское и технологическое бюро), судокорпусное производство, судомонтажное производство, производство по изготовлению судовых трубопроводов, машиностроительное производство, производство по изготовлению судовой мебели и элементов отделки кают, металлургическое производство.

Предприятие располагает огромным производственно-техническим, интеллектуальным и кадровым потенциалом, что служит гарантией его уверенной работы, роста и развития.

Опираясь на многолетний опыт строительства флота и мощную инженерную службу завод способен проектировать и строить суда любых типов и назначений, решать задачи по ремонту и обновлению флота, создавать и ставить на производство изделия любой технической сложности.

Были использованы данные о производственных возможностях завода.

На рисунке 3.1 изображен план завода.

Рисунок 3.1 - План завода «Красное Сормово»

3.1 Прокатный цех

Из мартеновского цеха поступают заготовки в прокатный цех. В цехе есть склад заготовок.

Для прокатки нагретые или холодные заготовки пропускают между вращающимися валиками прокатных станов. Существуют 3 основных типа прокатки: продольная (для сортовых или фасонных профилей), поперечная и поперечно винтовая (для тел вращения). При продольном прокате валки вращаются в разные стороны, деформируя заготовку, толщина которой уменьшается, а длина и ширина увеличиваются. Валки для прокатки изготовляют из отбеленного чугуна или выковывают из углеродистой или легированной стали. Их делают калиброванными с ручьями по окружности (для сортового или фасонного проката).

Вначале слиток прокатывают на обжимном стане, затем на заготовочном, а потом на сортовом, чистовом или специальном. На заводе чистовой прокат не делают. Готовые листы поступают с других заводов.

В прокатном цехе при прокатке получают прокат – готовые изделия или заготовки для последующей обработки.

3.2 Кузнечно-пресовый цех

В цехе происходит обработка металла, находящегося в пластичном состоянии под действием бойков молота или пресса с использованием при необходимости подкладного инструмента. Такая обработка называется ковкой. Изделие, полученное ковкой, называют поковкой. Поковки могут иметь самую разнообразную форму и массу. Большие поковки получают непосредственно из слитков, поковки малых и средних размеров получают из прокатных заготовок.

Заготовку куют между нижним (неподвижным) и верхним (подвижным) бойками молота или пресса. Контактирующая с заготовкой поверхность бойков и подкладных инструментов определяют направление деформации металла заготовки. При ковке выполняется протяжка, осадка, гибка, пробивание или прошивание отверстий, выглаживание и рубка.

Для обработки некрупных поковок используют пневматические молота. Для обработки средних (до 3 т.) применяют паровоздушные молоты двойного действия, падающие части имеют массу 1-5т.; число ударов 30-60 в минуту. Для обработки крупных заготовок применяют гидравлические и парогидравлические прессы. В цехе также применяют штамповку, где форма изделия определяется полостью штампа. Штамповкой можно изготовить весьма сложные поковки массой до 100 кг (в отдельных случаях до 2 т.)

Все изготовленные в цехе поковки маркируются и раскладываются по группам в контейнеры, которые в дальнейшем идут в другие обрабатывающие цеха.

В цехе из-за работы пресов создается большая вибрация, поэтому пол в цехе выложен толстыми металлическими плитами, для обеспечения нормального температурного режима в цеху предусмотрена вентиляция.

3.3 Механосборочный цех

В этом цехе производят все виды механической обработки заготовок декталей, сборку механизмов и их испытания. В цехе есть склад заготовок, крупные заготовки в контейнерах хранятся на складе около цеха на открытом воздухе. Также в цехе имеется отрезное отделение, где производится механическая резка гильотинными, дисковыми или вибрационными ножницами, или на стационарных машинах производят тепловую резку. После резки плоские детали при необходимости правят, а подлежащие гибки передают на участок гибки.

Производственные участки цеха делятся на механообрабатывающие и механосборочные.

В цехе есть инструментальное хозяйство – это ремонтные, кладовые и инструментальные участки, а также специальное хозяйство, приготавливающее смазывающие охлаждающие жидкости (СОЖ). В цехе есть участки с контрольными аппаратами, небольшие участки сварки и газорезки, а также отдельное помещение, производящее резинотехнические изделия. Все механизмы проходят испытания на прочность, действие различных нагрузок, которые могут возникнуть при эксплуатации. Испытания производят на испытательном участке, отдельно от других частей цеха.

Машиностроительный корпус представляет собой 4-х пролетный комплекс. Первый пролет – ученический. Второй пролет – пролет мелких станков, универсальных и станков ЧПУ. Третий пролет – отделение крупных станков, на которых изготавливают детали якорного устройства, подшипники, фундаменты, перья рулей и другое. В четвертом пролете происходит изготовление длинномерных изделий: валов, баллеров. На станках можно изготовить изделия длиной до 18м, а диаметром до 80 мм. Для защиты поверхности валов покрывают эпоксидной смолой, а сверху для красоты покрывают алюминиевой пудрой.