Text
МОДУЛЬНАЯ
ПОСТРОЙКА
СУДОВ
[Модульные методы в судостроении)
ЛЕНИНГРАД
«СУДОСТРОЕНИЕ-
1983
ББК 39.42
М74
УДК 629.12.002.2
Рецензент доц. А. И. РИММЕР
Научный редактор канд. техн, наук М. К- ГЛОЗМАН
м
3605030000—025 „
048(01)—83 57—83
39.42
© Издательство «Судостроение». 1983 г.
ВВЕДЕНИЕ
Совершенствование методов постройки судов является главным
направлением развития технологии и организации судострои-
тельного производства. Это направление в последние годы
в результате выполнения ряда научно-исследовательских и опытно-
конструкторских разработок получило существенное развитие бла-
годаря более широкому использованию модульного принципа в су-
достроении.
В принятых XXVI съездом КПСС Основных направлениях
экономического и социального развития СССР на 1981—1985 гг.
и на период до 1990 г. отмечается: «... широко применять при
создании новых машин, оборудования, аппаратуры и приборов
модульный принцип...» (М., Политиздат, 1981, с. 21).
Применительно к судостроению внедрение модульного прин-
ципа предполагает использование конструктивных и технологи-
ческих модулей (блоков, агрегатов, унифицированных элементов
оборудования и оснастки и т. п.).
Внедрение модульного принципа в судостроение с применением
ЭВМ обеспечивает существенное повышение эффективности тех-
нической подготовки производства, снижение затрат в процессе
производства и в сфере эксплуатации судов.
На стадии проектирования судов снижение затрат обусловли-
вается сокращением трудоемкости, длительности и объема выпол-
нения проектно-конструкторских работ в результате уменьшения
количества выполняемых чертежно-конструкторских документов и
многократного их использования, сокращением затрат на внесе-
ние исправлений в чертежи и конструкторскую документацию,
снижением потерь времени на согласование и утверждение раз-
рабатываемой документации вследствие повышения качества
работ и уменьшения вероятности появления ошибок.
На стадии технологической подготовки производства экономи-
ческий эффект обеспечивается главным образом при использова-
нии комплексной системы типовых технологических процессов,
агрегатированной оснастки и оборудования, разрабатываемых на
основе унификации и стандартизации судовых конструкций. При-
менение типовых технологических процессов при изготовлении
конструктивных и функциональных модулей сопровождается су-
щественным сокращением количества технологической документа-
ции, уменьшением количества разрабатываемой оснастки. Внед-
1* 3
рение модульного принципа позволит устранить имеющееся
многообразие инструментов, приспособлений, оснастки, требующих
значительных затрат иа их проектирование и изготовление.
На стадии постройки судов экономический эффект при внед-
рении модульного принципа достигается в результате повышения
уровня конструктивной и технологической однородности изготов-
ляемой продукции путем ограничения многообразия деталей,
секций и блоков, необходимых для постройки судов разных проек-
тов. Повышение однородности производственных процессов позво-
лит применять прогрессивные формы организации производства:
групповые или поточные, что обеспечит ритмичный выпуск изде-
лий и сокращение цикла постройки благодаря непрерывности про-
изводства. Сокращение цикла ведет к высвобождению оборотных
средств и повышению эффективности основных фондов.
Одновременно повышение уровня специализации производст-
венных подразделений является объективной предпосылкой при-
менения прогрессивной техники и технологии производства.
По мере роста уровня специализации становится экономически
оправданным изменение структуры основных фондов на основе
применения высокопроизводительного технологического оборудо-
вания, средств механизации и автоматизации производственных
процессов.
В сфере эксплуатации судов предположительно снижение за-
трат вследствие удешевления основных фондов у заказчика (су-
довладельца), так как амортизация в структуре себестоимости
морских перевозок составляет значительную долю — 35—40 % •
Таким образом, основными народнохозяйственными преиму-
ществами модульного судостроения можно считать следующие:
существенное сокращение времени проектирования и пост-
ройки судов;
экономию трудовых и материальных ресурсов;
возможность более быстрого и гибкого реагирования на изме-
нение потребности в судах разного архитектурно-конструктивного
типа и разных размеров, являющееся следствием конъюнктурной
неустойчивости судоходства.
Методы модульного проектирования н строительства в различ-
ных отраслях известны давно. Считается, что вопрос о переходе
на модульную систему в проектировании и промышленности был
серьезно поставлен в 20-е годы. В СССР первые шаги по модуль-
ному проектированию были сделаны в 1932—1933 гг., когда встал
вопрос об установлении единого модуля в строительстве, как фак-
тора, увязывающего все виды сооружений единой общностью кон-
структивных решений. Один из видов модулей в строительстве,
линейный модуль М-100 мм, официально принят в СССР Строи-
тельными нормами и правилами в 1954 г.
Естественно, что как в отечественном судостроении, так и в за-
рубежном в той или иной степени также начали исследоваться
возможности использования модулей, определяться направления
развития модульного принципа и постепенное использование неко-
торых модульных методов. К настоящему времени накоплен опре-
деленный опыт использования модульных методов в существую-
щей практике судостроения.
Пока в отечественной практике модульного судостроения еще
пет. В нашем судостроении на различных судах в зависимости от
Особенностей заводов-строителей степень реализации модульных
методов различна. Реализация методов производится по ряду на-
правлений, включающих модульно-панельное, модульно-секцион-
ное, модульно-блочиое, агрегатный метод монтажа механизмов и
судового оборудования, модульную систему формирования от-
делки и оборудования судовых помещений и т. д. Предпосылкой
для внедрения модульного принципа являются изготовление и
монтаж надстроек насыщенными стандартными блоками, техно-
логия и организация формирования корпуса судна или его части
из стандартных сборочных единиц.
В связи с тем, что новые построечные места на отечественных
заводах строятся пока в исключительных случаях, разработка и
внедрение модульных методов производится главным образом
применительно к имеющимся построечным местам и используе
мому на них оборудованию, при этом не исключена реконструк-
ция последних. Это непосредственно вытекает из принятых на
XXVI съезде КПСС Основных направлений экономического и соци-
ального развития СССР на 1981—1985 гг. и на период до 1990 г.-.
«Направлять капитальные вложения в первую очередь на рекон-
струкцию и техническое перевооружение предприятий и на завер-
шение ранее начатых строек. Сооружение новых и расширение
действующих предприятий начинать в том случае, если потреб-
ности народного хозяйства в данном виде продукции не могут
быть обеспечены путем улучшения использования производствен-
ных мощностей с учетом их реконструкции и технического пере-
вооружения» (М., Политиздат, 1981, с. 58). Модульное судостроение
возникло и будет развиваться как одно из главных направлений
повышения уровня технологичности, как направление, обес-
печивающее эффективную постройку судов высокого качества и
переход па методы массового изготовления. Это направление
предполагает усиление связи между проектированием, постройкой
и эксплуатацией судна. Очевидно, что переход на модульные ме-
тоды в судостроении требует комплексно-системного подхода,
связан со стандартизацией и базируется на качественно новой
opiанизации производства
Сложность и многоплановость проблемы освоения модульного
принципа в отечественном судостроении требуют постоянного обоб-
щения и осмысления уже накопленного опыта в этой области.
Поэтому первоочередной целью написания книги является обоб-
щение этого опыта, что позволит ускорить внедрение имеющихся
разработок в производство и даст возможность учесть этот опыт
при дальнейшем развитии модульных методов Другой не менее
важной задачей книги является изложение определенных в насто-
ящем времени принципов модульного судостроения для осуществ-
ления дальнейших научно-исследовательских разработок в этой
области.
Различная степень разработки основных аспектов проблемы
не позволяет изложить материал с одинаковой подробностью всех
разделов. Однако он содержит главные положения по каждому
вопросу данной проблемы.
В книге гл. 1, 3 написаны А. Л. Васильевым, гл. 2 написана
Л. Ц. Адлерштейном, С. Ш. Дурмашкиным, В. Ф. Соколовым,
гл. 4 — 3. Р. Шевингом, гл. 5 — А. С. Воеводским и Г. В. Бавыки-
ным, гл. 6—А. А. Мильто, гл. 7—|г. М. Нечаевым В. И. Ку-
лерштейном и А. Я- Резиновым.
Глава 1
МОДУЛЬНОЕ СУДОСТРОЕНИЕ —
ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ
1.1. Модульный принцип как объективная
необходимость технического прогресса
В 70-с годы начался поворот всей нашей экономики в сторону
интенсивного развития, повышения эффективности и качества,
упора на конечные результаты хозяйственной деятельности. В 80-е
годы предстоит продолжить и завершить это важнейшее дело, со-
ставляющее стержень экономической стратегии партии.
Интенсивный путь развития означает, что дальнейшее совер-
шенствование производства возможно только на базе освоения
новых технических идей.
Одной из таких идей является построение техники на основе
модульного принципа.
«... Создание новых проектов на основе стандартных элемен-
тов конструкций, — пишет заместитель Председателя СМ СССР,
Председатель ГКНТ академик Г. И. Марчук, — позволяет
полнее использовать научно-технический опыт ... и быстрее во-
площать идеи в металл, экономнее расходовать ресурсы. В госу-
дарственной стандартизации заложены громадные резервы уско-
рения научно-технического прогресса». И далее; «В сущности, на
повестку дня уже поставлен вопрос о переходе к производству
техники на базе крупных агрегатов или модулей, то есть унифи-
цированных узлов (или частей сложных систем), состоящих из
взаимозаменяемых комплексов деталей массового производства
и выполняющих относительно самостоятельную функцию в раз-
личного рода технических устройствах. Модульность еще более
повысит эффективность производства и сократит сроки выполне-
ния технических проектов» *.
Сущность модульного принципа — комплектование разнообраз-
ных сложных нестандартных изделий с большим различием харак-
теристик из небольшого, экономически обоснованного количества
типов и типоразмеров одинаковых первичных общих элементов —
модулей.
Модуль в таком понимании — это самостоятельное изделие,
имеющее автономную документацию на изготовление, полностью
собранное, прошедшее функциональную проверку и готовое к мон-
тажу. Модули могут легко соединяться, образуя сложные системы
(в судостроении — суда и другие плавучие сооружения), разъеди-
няться и заменяться с целью получения систем с другими компо-
нентами и характеристиками при ремонте или модернизации.
* Г. Марчук. Составляющие научно-технического прогресса.— Коммунист.
1978, № 13, с. 43—53.
Использование модульного принципа в технике по сути дела
есть отражение одного из фундаментальных законов материаль-
ного мира — закона массовости «производства» объектов При-
роды, закона ограничения многообразия Природы.
Модульный принцип позволяет преодолеть очень большую
инертность, свойственную развитию и совершенствованию слож-
ных технических систем.
Уже давно и успешно модульный принцип применяется в на-
земном строительстве. Строительная индустрия имеет систему
модульной координации, домостроительные комбинаты, предприя-
тия по изготовлению деталей, панелей и модульных блоков раз-
личного назначения полной заводской готовности, каталоги строи-
тельных элементов, из которых на строительных площадках соби-
раются самые различные здания и сооружения.
Тот же принцип — комплектование нестандартных изделий
с большим различием характеристик из небольшого количества
первичных общих элементов — модулей — заложен практически
во все изделия современной электронной техники, робототехники
и т. д.
Развитие техники на основе модульного принципа — не чья-то
прихоть или дапь быстро проходящей моде. Это — объективная
необходимость технического прогресса. Такой объективной необ-
ходимостью является и модульное судостроение.
1.2. Основные понятия и определения
модульного судостроения
Модуль как условная единица измерения (проектный модуль).
По латыни слово modulus означает мера, modulor — ритмически
размерять. В модульной системе модуль выступает как условная
единица измерения, предназначенная для координации размеров
и расположения конструктивных элементов. Сообразно модулю
устанавливается градация номинальных размеров деталей и эле-
ментов, используемых в спроектированных по модульной системе
сооружениях.
Начиная с древних времен и до настоящего времени под мо-
дулем чаще всего понималась условная мера, характеризующая
размер в одном каком-то направлении. По-видимому, справедливо
называть такой модуль линейным. В качестве условной меры пло-
щади с определенной формой и габаритами может выступать
модуль, который можно назвать плоскостным. Аналогично может
быть определен и модуль объемный, как условная мера объема
с фиксированной формой и размерами.
Модули этого вида будем относить к проектным, под которым
понимаем модуль (чаще всего линейный), используемый для ор-
ганизации пространства, для взаимоувязки размеров объемно-
планировочных элементов сооружений, в том числе и для орга-
низации любых судовых пространств. Именно так понимается мо-
дуль в международном стандарте ИСО 3827—77, как размер.
который используются в размерной координации. Модуль, значение
которого выбирается из предпочтительных размеров (300, 100,
50 мм), назван стандартным.
В документе ИСО— Международной организации по стандар-
тизации — даны также определения понятий: основной модуль,
кратный модуль, подмодуль, модульная сетка, модульная система
отсчета; модульные — точка, линия, плоскость, зона, пространство,
размер, расстояние — все применительно к судовым помещениям.
Упомянем действующий в СССР и не имеющий аналогов
в практике мирового судостроения линейный модуль — стандарт-
ные шпации.
В старину объем судовых помещений измеряли количеством
бочек. Если вспомнить, что тонна (принятое сейчас наименование
единицы массы) в основе своей происходит от латинского tunne —
бочка (английского tun, французского tonneau), то этот объем-
ный модуль превратился в регистровую тонну *.
В связи с этим, на наш взгляд, заслуживает упоминания пред-
ложение голландского исследовательского комитета [СНСА
(Международная ассоциация по координированию перевозки и
хранению грузов) о принятии в международных морских перевоз-
ках модульной системы размеров штучных грузов, в основу кото-
рой положена идея «Уникуба». «Уникуб» — условный контейнер
кубической формы, внешние размеры и объем которого можно
принимать в качестве модуля для измерения кубатуры трюмов,
складов и т. п., а внутренний (за вычетом 2,5 % размера грани
на толщину стенки) в качестве единицы измерения грузовмести-
мости. Для международной единицы предлагалось принять «Уни-
куб» объемом 2 м®.
Своеобразным объемным проектным модулем теперь стано-
вится стандартный контейнер ИСО размерами 2,4 X 2,4 X
X 6,1/12,2 м.
Модуль-изделие (физический модуль). Постепенно модуль пере-
рос рамки чисто проектного понятия — появились модуль-из-
делия (по-видимому, их можно назвать физическими модулями).
В этом понимании термином «модуль» могут обозначаться как
секции и блоки корпуса с насыщением и без него, так и смонти-
рованные в общем каркасе или »а общем основании (фундаменте,
переходной раме) отдельные элементы оборудования. В литера-
туре рассматриваются типы модулей по конструктивному, функ-
циональному и обшему признакам и по степени взаимозаменяе-
мости, вводятся понятия: конструктивный модуль, функциональ-
ный модуль большой и малый. Можно встретить в литературе
и такие сочетания: технологический модуль, строительный модуль
и т. д
* Регистровые тонны согласно Международной конвенции 1969 г о прави-
лах обмера судов заменены единицами объема, не имеющими названия В СССР
конвенция вступила в силу с 18 июля 1982 г
9
Условимся о следующих определениях, которые будут исполь-
зованы в настоящей книге *.
Проектный модуль — условный измеритель, используемый для
организации пространства и взаимоувязки геометрических пара-
метров конструктивных элементов, формирующих это простран-
ство.
Примеры проектных модулей: линейный модуль — условная
мера в определенном направлении, например, параллельно одной
из основных координатных осей судна.
Плоскостной модуль — условный измеритель площади плоской
поверхности, имеет фиксированную форму и размеры.
Объемный модуль — условный измеритель объема, имеет фик-
сированную форму и размеры.
Конструктивный модуль (КМ) — плоскостная или объемная
конструктивно и технологически законченная (не требующая до-
полнительных работ по технической подготовке) типовая или стан-
дартная сборочная единица — часть корпуса судна. КМ можно
считать корпусные секции и блоки судна, которые изготовляются
в процессе предстапельной сборки. В отличие от обычных техно-
логических объектов - секций и блоков, — индивидуально проек-
тируемых для каждого нового судна с учетом производственных
возможностей верфи, КМ, по крайней мере, по габаритным раз-
мерам и типу конструкции одинаковы для ряда судов различных
назначений и размерений.
Каждый архитектурно-конструктивный тип судна может ком-
плектоваться из рядов типовых или стандартных КМ, использу-
емых для формирования различных районов основного корпуса
и надстроек. Таким образом, КМ характеризуется конструктивной
взаимозаменяемостью. Примерами КМ являются следующие кон-
струкции;
модуль-панель (КМП) — элемент конструкции, состоящий из
плоских или гофрированных листов и набора. КМП может вклю-
чать и изоляцию, и отделку. Предполагается существование типо-
размерных рядов КМП, плоских и с заданными значениями
кривизны. Габариты КМП могут приниматься как размеры про-
ектного плоскостного модуля;
модуль-секция (КМС) — преимущественно плоская часть кор-
пуса или надстройки, может полностью или частично формиро-
ваться из КМП;
модуль-блок (КМБ) — объемная часть корпуса или над-
стройки, может полностью или частично формироваться из КМС
и КМП.
Функциональный модуль (ФМ)—конструктивно и технологи-
чески законченная типовая или стандартная сборочная единица,
часть судна с насыщением системами, оборудованием, предназна-
ченная для выполнения одной из функций судна.
* Согласно методическим указаниям ^Модульное судостроение Термины и
определения», разработанным ЛКИ и рекомендуемым секцией «Судостроение»
НТС Минвуза СССР.
№
Принято функциональные модули делить на большие и малые
(БФМ и МФМ). Разумеется, разделение ФМ на большие и малые
достаточно условное Но у всех ФМ есть общее — это полностью
предварительно собранное изделие (или комплекс), прошедшее
функциональную проверку и готовое к установке.
ФМ могут легко соединяться, образуя сложную систему —
судно, разъединяться и заменяться с целью получения систем
с другими компонентами при ремонте или модернизации. Таким
образом, ФМ характеризуется функциональной взаимозаменяе-
мостью для различных судов.
К БфМ будем относить сборочные единицы, соизмеримые по
габаритам с одним или несколькими отсеками судна и предназ-
наченные для выполнения (после включения в состав судна) од-
ной или нескольких основных функций.
Примеры БФМ: носовая оконечность судна (НФМ) со всем
оборудованием, якорным устройством и прочим; кормовая оконеч-
ность (КФМ) с энергетическим и двнжительно-рулевым комплек-
сом; надстройка в сборе (ФМН); .крупный зональный блок
(ФМЗБ). В настоящее время широко известное агрегатирование
по функциональному признаку переходит на качественно новую
ступень — объединение в крупные блоки (сборочные единицы),
включающие в себя все механическое, электротехническое обору-
дование, трубопроводы и прочее оборудование, штатно размещен-
ное на общей несущей конструкции — секции или блоке корпуса.
Сборочные единицы такого рода в нашей литературе первона-
чально получили название «юниты» (англ, unit — соединение,
установка, часть), теперь более распространен термин «зональный
блок» (ЗБ). Разумеется, ЗБ будет выступать как ФМ, только
если он спроектирован в модульном принципе.
К МФМ будем относить сборочные единицы, по размерам не
превышающие одного судового помещения или одного агрегата
и предназначенные для самостоятельного выполнения частных
функций на судне или для образования совместно с дру-
гими МФМ более сложных судовых объектов (в том числе
и БФМ).
Примеры МФМ: модуль-по.мещения системы судовых помеще-
ний (ФМПСП) — полностью закопченные «под ключ» и оборудо-
ванные блоки (жилые, служебные, бытовые и другие помещения);
модуль-агрегат (ФМА) — агрегат, спроектированный в модуль-
ном принципе. Ясно, что агрегат совсем не синоним модуля, как
это иногда встречается в литературе, т. е. не каждый агрегат есть
модуль; модуль-зональный блок (см. выше); модуль-панель
(ФМП)—панель (несущая конструкция), на которой смонтиро-
ваны участки трубопроводов судовых систем или участки элсктро-
трасс.
Модульное судостроение — проектирование, постройка, ремонт
и модернизация судов с использованием модульного принципа.
Внедрение модульного принципа в судостроении предполагает
разработку новой классификации судовых объектов: по уровням
П
сложности (иерархические уровни системы «Судно» и ее под-
систем) и по функциональному назначению. При таком подходе
модульные элементы судна и его подсистем (модуль-секция и мо-
дуль-блоки корпуса, модуль-блоки надстройки, модуль-помещения,
модуль-агрегаты СЭК и т. д.) можно и нужно рассматривать как
самостоятельные изделия, которые должны иметь автономную до-
кументацию и обладать конструктивной (для КМ) и функцио-
нальной (для ФМ) взаимозаменяемостями.
Привязка модулей к конкретному судну происходит в процессе
модульного проектирования.
Модульное проектирование — комплектование судна из зара-
нее разработанной системы КМ и ФМ, пригодных для формиро-
вания ряда судов, объединенных общими техническими решени-
ями (этими КМ и ФМ). В случае, если из всего набора возможных
КМ и ФМ применяется какой-то один, допустимо применение
понятий: модуль-панельный метод — при проектировании исполь-
зуются только КМП; блочно-модульный метод — используются
только КМБ и т. д.
Весьма распространенное у судостроителей словосочетание
«модульно-агрегатные методы...» означает лишь то, что при про-
ектировании и постройке используются только модуль-агрегаты
(ФМА). Применение этого сочетания к другим аспектам модуль-
ного судостроения, например к комплектованию корпуса из
КМ, — пример непонимания существа вопроса.
Все разновидности агрегатных компоновок исходя из це-
левого их назначения объединены одним собирательным наи-
менованием — сборочные единицы или агрегатированные еди
ницы (АЕ):
агрегат — сборочная единица, состоящая из типового и стан-
дартного оборудования (механизмов, аппаратов, арматуры и при-
боров), трубопроводов, электрооборудования и несущей конструк
ции, выполняющая самостоятельную функцию в составе установки
или судна в целом.
В качестве примера агрегатов могут служить типовые опресни-
тельные установки производительностью 5, 10, 20 м3/ч и выше
или котлоагрегаты производительностью 0,5; 1,0; 1,5 т/ч и
выше;
зональный блок состоит из типового и стандартного оборудова-
ния, агрегатов, трубопроводов, включая магистральные и другие
технические средства, объединенные по принципу территори
альной общности и установленные на общей несущей кон-
струкции.
Зональные блоки не учитывают функциональную принадлеж-
ность оборудования, а объединяют все оборудование данного рай-
она. Приведенное выше определение не ограничивает зональные
блоки размерами или другими количественными показателями.
Под такое определение подпадает комплект оборудования в не-
большом районе МКО и оборудование, расположенное по всему
борту судна (левому или правому).
12
1.3. «Дерево целей» модульного судостроения*
Одной из важнейших проблем научно-технической революции
является проблема распределения и использования ресурсов.
От успешного решения этой проблемы зависят уровень и темпы
повышения народного благосостояния, развитие материально-тех-
нической базы общества, укрепление обороноспособности и дости-
жение политических и других целей государства.
Успешное решение этой проблемы зависит от множества фак-
торов: политических, экономических, технических, технологических
и т. п. Для взаимоувязки всевозможных факторов, влияющих на
принятие решений, необходимо использовать научные методы про-
гнозирования и планирования. Применяемые в настоящее время
за рубежом и у нас в стране методы прогнозирования и планиро-
вания используют системно-программный принцип подготовки ис-
ходных данных для принятия решений во распределению и ис-
пользованию ресурсов, позволяющий снизить неопределенность
в процессе планирования и готовить информацию для руковод-
ства с максимально полным учетом различных факторов.
Селективный метод прогнозирования и перспективного плани-
рования (СМП) используется для решения одной из важнейших
задач комплексного планирования науки — оптимального распре-
деления ресурсов между программами. В основу СМП положен
целевой подход, позволяющий подчинить генеральным целям раз-
личные аспекты деятельности, направленный на достижение этих
целей. В СМП используются элементы широко применяемых си-
стем прогнозирования и планирования: ПАТТЕРН, ПЕРТ-время,
ПЕРТ-стоимость, а также математические методы обработки экс-
пертных оценок Особенность СМП состоит в том, что он может
быть применен для составления прогнозов развития отрасли, под-
отрасли, научно-технических направлений и т. д.
Для реализации метода необходимо произвести следующие
работы:
составление сценария развития проблемы;
определение уровней;
построение «дерева целей»;
экспертную оценку условий и критериев;
определение коэффициентов относительной важности, взаим-
ной полезности и состояния разработки и сроков:
обработку информации;
анализ и оценку состояния проблемы на данный момент вре-
мени.
В первую очередь необходимо построить модель, отражающую
структуру организации научно-исследовательских работ по направ-
* «Дерево целей» модульного судостроения разработано в 1980 г. в ЯКИ
с участием канд. техн наук Т. И. Меламуд, канд техн, наук В. П. Добролен-
ского, канд техн, наук Л. Н Ивановой под руководством канд. техн, наук
А. Л. Васильева.
13
лению «Модульное судостроение» в рамках всей отрасли. Модель
СМП включает сценарий и «дерево целей».
Разработку сценария производят высококвалифицированные
ученые-эксперты на основе анализа имеющейся информации по
проблеме, а также на основе собственной интуиции. Разработка
сценария включает следующие разделы: описание генеральной
цели, анализ и прогноз основных областей применения продукции
судостроения, соотношение между возможностями производства
и потребностями народного хозяйства по выпуску судостроитель-
ной продукции, выводы о путях достижения генеральной цели.
Сценарий «Оценка состояния судостроения в СССР на период
1980—2000 гг.» должен быть разработан так, чтобы достаточно
ясно раскрыть генеральную цель судостроения с точки зрения по-
литических, национальных, научно-исследовательских, научно-тех-
нических задач на прогнозируемый период.
Сценарий содержит информацию, с помощью которой прово-
дится вся дальнейшая работа, и является основным документом
для составления «дерева целей».
Иерархическое «дерево целей» для оценки относительной важ-
ности всех входящих в него элементов строится сверху вниз ис-
ходя из сценария, поэтапно, уровень за уровнем, так чтобы меро-
приятия последующего уровня обеспечивали задачи предыдущего.
«Дерево целей» строится на логической основе специалистами,
привлекаемыми для его составления. Естественно, что по мере пе-
рехода от общеполитических задач к научным, а затем к научно-
техническим задачам профиль специалистов-составителей ме-
няется.
Отличительной особенностью используемой методики является
заложенная в ней возможность динамической корректировки пла-
нов научно-исследовательскЪй работы. Методика позволяет учесть
влияние изменения политической и стратегической обстановки на
важность и сроки выполнения отдельных заданий, на разработку
новых функциональных систем, на повышение технического уровня
судостроительной отрасли промышленности путем систематиче-
ского ввода в модель данных и экспертных оценок. Таким же об-
разом учитываются выдающиеся достижения науки, появившиеся
после утверждения плана.
Это преимущество методики дает возможность активно влиять
на тематику, направления и сроки проведения научно-исследова-
тельских работ.
Разработчики системы «Модуль» на основе глобальной цели
народного хозяйства — развития социалистической экономики —
оценили области интересов одной из отраслей народного хозяй-
ства — судостроения. Для составления «дерева целей» был раз-
работан состав уровней (табл 1.1) и дано их определение. Содер-
жание каждого уровня является определяющим при разработке
состава элементов, принадлежащих данному уровню.
Рассматриваемое «дерево целей» системы «Модуль» состоит
из девяти уровней и является усеченным, так как в нем рассмат-
14
Таблица 1.1
Состав и характеристика уровней «дерева целей»
Уровни Наименование Содержание
О Цель Определяет национальные интересы страны
А Направлении Основные области национальных и оборонных ин- тересов правительства СССР в обеспечение цели
Б Концепции Тактические задачи, которые необходимо решить дли обеспечения направлений, указанных на уровне А
В Проблемы Научные проблемы, вытекающие из научно-при- кладного характера исследуемого объекта
Области исследо- вания Теоретическая н практическая области исследо- вания для реализации проблемы, сформулирован- ной «а уровне В
д Функциональные системы Системы строго функционального назначения, ну- ждающиеся в разработке или совершенствовании, для исследования каждой отдельно взятой обла- сти
Е Задачи Функциональные задачи, на решение которых раз- бивается каждая функциональная система. Реше- ние задачи определяется входной или выходной информацией, а также алгоритмом (методами) решения эгой задачи
Ж Технические ре- шения Технические проработки, представляющие научно- техническое воплощение задач уровня Е
3 Работы Детализация каждой задачи в разрезе научно- исследовательских и опытно-кпнструкторских ра-
риваются задачи, обеспечивающие решение только одной про-
блемы — модульного судостроения. «Оборванные» ветви «дерева»
должны быть расписаны при детальном изучении соответствующих
вопросов.
Самый верхний уровень «дерева» формирует цель — обеспече-
ние народного хозяйства транспортными, техническими и промыс-
ловыми судами (рис. 1.1).
Для обеспечения глобальной цели необходимо на следующем
уровне А выявить направления исследований для обеспечения
цели.
Исходя из поставленной цели на уровне 0, основными направ-
лениями (уровень Л) можно считать развитие всех видов судо-
строения. В дальнейшем описывается ветвь, относящаяся к транс-
портным судам. Направления развития других ветвей судострое-
ния должны быть уточнены и детализированы в соответствии со
своими специфическими задачами по тем же уровням, по которым
расписано направление развития транспортного судостроения.
Для развития транспортного судостроения имеются две
возможности, т. е. реализация двух «концепций» (уровень Б):
развитие модульного судостроения (МСС) и индивидуального
15
судостроения. В дальнейшем, даже при широком переходе к мо-
дульному методу постройки судов, конечно, останется и форма
индивидуального судостроения.
В полном (неусеченном «дереве») должна быть расписана
также ветвь, относящаяся и к индивидуальному методу постройки
судов. При описании следующих уровней будем рассматривать
только вопросы, относящиеся к МСС.
Для развития МСС на уровне В определяются проблемы, реа-
лизующие верхний уровень Е.
Решение вопроса МСС ставит сразу несколько проблем, от
реализации которых будет зависеть в конечном счете его эффек-
тивпость Для уровня В проблемами являются психологическая
перестройка при организации модульного метода постройки судов,
теория МСС, состояние материально-технической базы МСС.
Каждая из перечисленных проблем разбивается на элементы
согласно следующим нижним уровням. Уровень Г призван описать
области, раскрывающие теоретические и практические вопросы
проектирования, постройки и эксплуатации судов в условиях
МСС. На уровне Г выделены семь областей, в которых должны
рассматриваться и решаться вопросы: теория модульного проекти-
рования, технология, организация производства, управление про-
изводством, управление производственными запасами, управление
ЦКБ, экономика МСС.
Более точный учет дополнительных обстоятельств для обеспе-
чения модульного судостроения производится на нижних уровнях
«дерева целей» по мере углубления и детализации задач, когда
появляется возможность их научной и технической оценки в отно-
шении состояния разработки той или иной цели, вероятного вре-
мени ее завершения и взаимной полезности одних научных и тех-
нических исследований для других, смежных областей наук.
Каждая область на уровне Д разбивается на функциональные
системы, нуждающиеся в совершенствовании и разработке для
обеспечения элементов уровня Г. В разработанном в ЛКИ «дереве
целей» рассмотрены и распределены по элементам все функцио-
нальные системы.
Каждая система разбивается на задачи (уровень £). Далее
на уровне Ж описываются технические разработки, выполнение
которых приводит к решению задач. На нижнем уровне 3 описы-
ваются работы, которые приводят в конечном счете к реализации
поставленной цели.
Число элементов при переходе от уровня к уровню увеличи-
вается. Совокупность элементов нижнего уровня «дерева целей»
составляет несколько сотен элементов и представляет все научно-
технические и опытно-конструкторские работы, выполнение кото-
рых автоматически приведет к реализации каждого вышестоя-
щего уровня и обеспечит достижение цели.
Дальнейшая оценка элементов «дерева целей» и обработка
информации являются основой для составления долгосрочных
планов.
2 Заказ № Яй
Информационная система прогнозирования и перспективного
планирования, в основе которой лежит «дерево целей», позволяет
проанализировать и распределить по важности очень большое ко-
личество данных в любой области развития судостроения и опре-
делить место модульного судостроения в общей картине по от-
расли промышленности.
Разработчики «дерева целей» должны учитывать только те
факторы и данные, которые требуют внимания руководителей,
принимающих решения. Из рассмотрения можно исключить все,
что, по мнению специалистов, в достаточной мере обеспечено су-
достроительной промышленностью и наукой. «Дерево целей» мо-
жет быть подразделено па три части, соответственно характеру
целей, указанных на каждом уровне «дерева» (рис. 1.1), отра-
жающие техническую политику государства в области судостро-
ения, научные задачи и технические разработки.
1.4. Предпосылки развития модульного судостроения
Современное состояние судостроения и судоходства характе-
ризуется следующими факторами:
конъюнктурной неустойчивостью судоходства и мирового рынка
судов в связи с изменением политико-экономических факторов;
наличием устоявшихся архитектурно-конструктивных типов су-
дов (танкеры, суда для перевозки навалочных грузов и др.), имею-
щих много общих технических решений, что позволяет ставить
вопрос о стандартизации и специализации производства элементов
этих судов;
продолжающимся появлением новых архитектурно-конструк-
тивных типов судов, что требует гибкого реагирования производ-
ства на индивидуальные заказы;
концентрацией и специализацией судостроительного производ-
ства, отказом от прерывистости технологических процессов,
переходом к организации автоматизированных поточных линий
(конвейерных линий) с подетальной и технологической специали-
зацией, как объективными предпосылками повышения качества и
эффективности производства.
В области судостроения обеспечение эффективности должно
решаться путем повышения уровня технологичности изделий.
Основными путями решения проблемы обеспечения высокого
уровня технологичности следует считать системный подход к про-
блеме, обеспечение приспособленности конструкций к автоматиза-
ции и механизации производства, развитие оптимального проекти-
рования всех изделий судовой техники и корпусных конструкций
по критериям технологичности, широкое развитие модульного су-
достроения на базе комплексной стандартизации (рис. 1.2).
Таким образом, в настоящее время сложились объективные
предпосылки для перехода на новые методы проектирования и по-
стромки судов, перехода на проектирование и постройку судов на
основе модульных концепций.
18
Сущность модульного судостроения заключается в обеспечении
возможности комплектования судов разного архитектурно-конст-
руктивного типа и разных размеров из ограниченного числа типо-
вых (или стандартных) конструктивных и функциональных моду-
лей (КМ и ФМ): модуль-секций, модуль-блоков, модуль-агрегатов.
Если при индивидуальном проектировании судно «разрезается»
на блоки и секции, то при модульном — семейство судов комплек-
туется из набора КМ и ФМ (рис. 1.3).
Очевидно, что модульное судостроение базируется на некото-
рых основных положениях и возможно при определенных усло-
виях.
Разработанное в Ленинградском кораблестроительном инсти-
туте «дерево целей» модульного судостроения показывает боль-
шую сложность реализации модульной концепции проектирования
и постройки судов.
Чтобы перейти на модульное формирование всей судовой тех-
ники надо вырваться из-под власти многолетних традиций инди-
видуального проектирования судов, где сформировались прочные
привычки и решения, считающиеся классическими. Сделать это
не так-то просто. Ведь надо бороться с въевшимся в плоть и кровь1-
привычным и понятным, преодолеть серьезный психологический
барьер.
Развитие модульного судостроения не может осуществляться
путем решения частных задач. Работа должна вестись с учетом
ленинского завета: «... Кто берется за частные вопросы без пред-
варительного решения общих, тот неминуемо будет на каждом
шагу бессознательно для себя «натыкаться» па эти общие во-
просы» *. Вот почему одним из первоочередных условий развития
модульного судостроения является создание хорошо разработан-
ной стратегии стандартизации, обеспечение заинтересованности
всех партнеров по созданию и использованию судов, глубокого
понимания необходимости комплексного решения проблемы, в ча-
стности, понимания того, что отдельные проигрыши в частном
приводят, как правило, к выигрышам в большом, необходимости
комплексного подхода к транспортной системе, в которой любое
судно — только часть этой системы.
По-видимому, нора не бояться увидеть явление, которое можно
назвать «парадоксом проектирования»: общепроектные пара-
метры, полученные методами оптимизации на основе малодосто-
верных данных, в дальнейшем рассматриваются как абсолютно
неколебимые, возможность отступления от них даже нс обсуж-
дается. .. А при модульном проектировании нельзя удовлетворить
любые желания заказчика: изменение общепроектных парамет-
ров происходит дискретно.
Поэтому вторым условием развития модульного судостроения
является создание обшей теории модульного проектирования судов
* В. И. Ленин. Собр. соч., т. 15, с 368.
20
концепций.
21
и их подсистем: корпуса, энергетической установки, надстроек,
устройств, — изменение схемы проектирования. Необходимо про-
ектировать сразу семейство судов, объединенных общими для
всего семейства элементами — модулями.
Необходимо усилить роль проектантов во внедрении модуль-
ного принципа в судостроении.
Модульный принцип начал внедряться, но пока медленно.
Его дальнейшее внедрение возможно только при условии, что он
будет закладываться в проекты, а следовательно, в первую оче-
редь дело за проектантами.
Проведенная Ленинградским кораблестроительным институтом
в мае 1982 г. первая Всесоюзная научно-техническая конференция
«Проблемы модульного судостроения (Модуль—82)» в целях со-
здания условий, обеспечивающих внедрение модульного принципа
в судостроение, рекомендовала сосредоточить усилия вузов, науч-
но-исследовательских и проектно-конструкторских организаций на
решение следующих основных задач:
1 Первоочередное формирование общей теории модульного
проектирования, в том числе судов и их подсистем: корпуса, энер-
гетической установки, надстроек, устройств и др.
2. Упорядочение терминологии.
3. Разработка теории и методики проектирования сортаментов
(альбомов) модуль-элементов всех подсистем судна.
4 Разработка конструктивно-технологических задач создания
системы конструктивных и функциональных модулей для соответ-
ствующих параметрических рядов судов с обеспечением:
высокой точности изготовления модуль-элементов и их после-
дующего бсспригоночного монтажа;
оптимальной компоновки трасс судовых систем;
технологичных конструкций соединений кабелей судовых
электротрасс;
модуль-агрегатов судовых устройств;
комплексной механизации и перехода на бескрановое форми-
рование судна.
5. Разработка вопросов организационно-технологического раз-
вития (реконструкции) предприятий судостроения (заводов и
ЦКБ), их специализации и совершенствования структуры, учиты-
вающих использование модульных методов.
6 Разработка методов прогнозирования экономических послед-
ствий использования модульного принципа в судостроении, опре
деления условий и границ целесообразности использования
конструктивных и функциональных модулей, в первую очередь
модулей судовых помещений, модуль-папелей корпуса, основных
модуль-агрегатов и их изготовления на существующих и специа-
лизированных предприятиях.
7. Совершенствование порядка проведения работ на ранних
стадиях проектирования транспортной системы «Флот»: составле-
ние технических заданий на проектирование системы судов, фор-
мирование программы судостроения и размещение заказов
22
8. Разработка и выпуск системы информационной, норматив-
ной и руководящей документации в обеспечение управления про-
ектированием, постройкой, ремонтом и модернизацией в условиях
использования модульных методов в судостроении.
Для эффективного решения указанных задач жизненно необ-
ходима разработка комплексной межотраслевой программы «.Мо-
дуль», обеспечивающей создание единой системы проектирования
и постройки судов в модульных концепциях, которая может охва-
тывать все страны СЭВ и частично может быть рекомендована
для стран, входящих в ИСО, необходимо создание соответствую-
щего координационного комитета.
Глава 2
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПОСТРОЙКИ СУДОВ
2,1. Роль и значение метода постройки,
построечных мест и их оборудования
в общей технологии и организации постройки судов
Совершенствование методов постройки судов и развитие модуль-
ных концепций в судостроении относятся к важнейшим направле-
ниям повышения эффективности и технического уровня судостро-
ительного производства. Под техническим уровнем судостроитель-
ного производства понимается совокупный показатель, численно
характеризующий степень совершенства техники, технологии и ор-
ганизации выполнения производственных процессов, достигнутый
или планируемый на определенный момент времени. В общем
случае технический уровень производства определяется тремя ос-
новными факторами: состоянием развития техники и технологии
постройки, степенью соответствия изделия состоянию развития
техники и технологии (т- е. производственной технологичностью),
уровнем внедрения техники и технологии на конкретном предприя
тии. Каждый из этих факторов является комплексным и включает
целый ряд составляющих элементов. Применительно к судострои-
тельному производству структурная схема технического уровня
может быть представлена в виде, показанном на рис. 2.1.
Схема помимо структуры технического уровня позволяет конк-
ретизировать организационные аспекты этой проблемы. Действи-
тельно, развитие техники и технологии судостроительного произ-
водства определяется прежде всего научно-исследовательскими и
опытно-конструкторскими работами, которые выполняются в боль-
шинстве научно-исследовательскими институтами. Обеспечение
производственной технологичности конструкций осуществляется
главным образом на этапе их проектирования, т. е. в конструк-
торском бюро. Наконец, внедрение техники и технологии, естест-
23
Рис. 2 I. Структурная схема технического уровня судостроительного про-
изводства
вснно, производится самим заводом Таким образом, эта схема
позволяет достаточно полно распределить меру участия и влияния
научно-исследовательских институтов, проектно-конструкторских
бюро и заводов в деле повышения технического уровня судостро-
ительного производства.
Многообразие факторов, влияющих па технический уровень су-
достроительного производства, приводит к тому, что повышение
технического уровня при существующих ограничениях материаль
пых и трудовых ресурсов связано с определенными трудностями.
Системный подход к решению данного вопроса показал, что по-
вышение технического уровня достигается в результате развития
ряда направлений науки, техники, технологии, организации.
Одним из наиболее важных направлений повышения техниче-
скою уровня судостроительного производства является совершен-
ствование принципиальной технологии постройки судов, включаю-
щей развитие методов постройки судов, способов формирования
24
их корпусов и методов организации постройки. Поэтому вначале
целесообразно рассмотреть тенденции их развития.
В свою очередь, совершенствование принципиальной техноло-
гии определенным образом связано с развитием построечных мест,
причем влияние здесь обоюдное: с одной стороны, появление но-
вых методов постройки судов в ряде случаев может повлечь за
собой необходимость создания соответствующих типов построеч-
ных мест (что характерно при строительстве новых и существен-
ной реконструкции действующих заводов), с другой стороны,
наличие на заводе построечного места и его оборудования опре-
деленого типа может накладывать ограничения на решение вопро-
сов принципиальной технологии и организации постройки конкрет-
ного судна применительно к конкретному заводу.
Анализ развития построечных мест за последнее время и перс-
пектив их совершенствования позволяет сформулировать следую-
щие основные тенденции:
прекращение строительства новых наклонных продольных
стапелей и постепенный вывод из эксплуатации существующих;
оснащение (на определенном этапе развития судостроения)
заводов крупного и отчасти среднего судостроения строительными
доками, приспособленными для организации поточно-позиционной
постройки судов;
все более широкое распространение горизонтальных стапелей *
для строительства малых, средних, а в последние годы крупных
судов, обеспечивающих, как правило, их поточно-позиционную
постройку;
создание крытых верфей для исключения влияния неблагопри-
ятных метеорологических условий;
создание принципиально новых типов построечных мест при-
менительно к конкретным условиям.
Тенденция развития строительных доков наглядно прослежи-
вается на примере зарубежного судостроения. Начиная с 60-х го-’
дов в связи с увеличением выпуска судов и ростом их размерений
ведущие зарубежные судостроительные компании приступили
к активному строительству доков. По мере накопления опыта их
эксплуатации и совершенствования методов постройки судов сами
доки существенно изменились, превращаясь в главный элемент
целой построечной системы.
Поворотным моментом в новом направлении проектирования
и строительства построечных систем явилась полная реконструк-
ция в конце 50-х годов датской верфи «Бурмейстер or Вайн».
На верфи был сооружен док размерами 240 X 38 X 7,3 м, пред-
доковая площадка для укрупнения блоков секций обслуживалась
двумя козловыми кранами грузоподъемностью по 300 т. Парал-
лельно построечному месту располагался открытый участок
сборки объемных секций массой до 240 т.
* Под горизонтальным стапелем здесь понимается горизонтальное
мое место, расположенное на уровне территории завода
построен-
В 1963 г. вступила в эксплуатацию верфь «Гставеркен» в Арен-
дале (Швеция). На верфи оборудованы два дока размерами
330Х45ХЮ м, входящие головными частями на 36 м внутрь
корпусосборочного цеха. Таким образом, передняя часть каждого
дока крытая и отделена от остальной части воротами, которые
плотно облегают корпус строящегося судна по обводам, не про-
пуская внутрь цеха холодный воздух. Двухпролетная часть глав-
ного сборочного участка образует с построечными местами Т-об-
разную систему.
Судно формируется последовательно путем монтажа секций
и блоков секций в зоне дока под крышей и путем постепенного
«выталкивания» его готовой части в открытую часть дока.
Построечная система па верфи «Гетаверкен» в Арендале спо-
собствовала значительной интенсификации сборочно-сварочных и
монтажно-достроечных работ, однако при формировании самой
трудоемкой части судна в закрытой части дока — кормового рай-
она (машинного отделения) —эффект интенсификации и равно-
мерного распределения рабочей силы основных профессий не до-
стигался из-за ограниченной длины помещения сборочного участка
(36 м).
Для большинства верфей характерным явился линейный прин-
цип размещения построечной системы В частности, он был вы-
держан па верфи компании «Кавасаки Хэви Индастриз» в Сакайде
и на верфи компании «Хитати Дзосен» в Сакаи. В доке верфи
в Сакайде можно было строить суда дедвейтом до 250 тыс. т.
С учетом двухпозиционной схемы постройки судов дедвейтом до
200 тыс. т на верфи в Сакаи док снабжен затворами, делящими
его по длине на две неравные части.
Последующая эксплуатация этих доков выявила их сравни-
тельно ограниченные возможности для применения поточно-пози-
ционной постройки крупных судов.
Создание новых построечных систем, которые должны были
учесть ограниченные возможности доков в Сакаи, Арендале, Са-
кайдс и других, относится к 1969 г., когда в эксплуатацию была
введена верфь в Цу компании «Ниппон Кокан» с доком типа «Ка-
надок» (канал-шлюз). Док оборудован передвижными затворами
и имеет два выхода в акваторию. Основная идея построечной си-
стемы заключалась в возможности создания малых камер для
формирования кормового острова с обеих сторон строительного
дока, что достигалось соответствующей передвижкой затворов.
Для всех рассмотренных построечных систем 60-х годов была
характерна одно- или двухпозиционная схема постройки судов.
Дальнейшее развитие принципиальной технологии и организации
постройки крупнотоннажных судов привело к необходимости со-
здания трехпозиционных построечных систем. Принцип постройки
крупного судна на трех позициях был осуществлен впервые на
верфи компании «Шантье де л’Атлантик» в Сен-Назере (Фран-
ция). В начале 1972 г. на этой верфи был введен в эксплуатацию
новый док размерами 675 X 70 м. Построечная линия дока состоит
26
из участка формирования и монтажных работ в кормовой оконеч-
ности (первая позиция), участка продолжения монтажных и до-
строечных работ в кормовой оконечности и формирования цилин-
дрической вставки (вторая позиция), участка продолжения
монтажных и достроечных работ в кормовой оконечности, а также
формирования носовой оконечности и окончания монтажно-до-
строечных работ по судну в целом (третья позиция).
Принципиально другим примером реализации трехпозиционной
постройки судов может служить верфь в Конги (Япония) компа-
нии «Мицубиси Хэви Индастриз», законченная постройкой в 1972 г.
Строительная линия построечной системы размещена в доке раз-
мером 990 X ЮО м с боковым доком 90 X 70 м. Затворы разде-
ляют док на три построечные позиции. На первых двух, а также
в боковом доке производится формирование частей судна, а на
третьей позиции длиной 420 м — окончательное формирование
корпуса и завершение монтажно-достроечных работ.
Построечная система на верфи в Тита (Япония) компании
«Исикавадзима Харима Хэви Индастриз» (1971—1974 гг.) с доком
размерами 810 Х^Х 14,5 м, также как и на верфях в Сен-На-
зере и Кояги, предусматривает три строительные позиции.
Рассмотренные трехпозиционные построечные системы, вытя-
нутые в длину почти на один километр, значительно удлиняют
конечную позицию поточной линии изготовления судна, услож-
няют транспортные операции, вносят трудности в организацию
работ. Исходя из этих соображений, а также учитывая возмож-
ность дальнейшего увеличения производительности труда путем
более рационального распределения работ в целях обеспечения
равномерности распределения рабочей силы, компания «Хитати»
(Япония) при проектировании верфи в заливе в Ариаке разделила
построечную линию системы на две параллельные части. Верфь
была сдала в эксплуатацию в 1974 г.
В большем из доков на первых двух позициях формируются
кормовой остров и часть цилиндрической вставки, в меныпем доке
на первой позиции осуществляется постройка цилиндрической
вставки, а па второй — ее соединение с носовой частью. Общая
стыковка двух частей судна осуществляется на третьей позиции
большого дока, куда цилиндрическая вставка, соединенная с но-
совой частью, переводится из малого дока в плавучем состоянии.
Технологический процесс постройки судов предусматривает пере-
мещение по воде именно той части судна, которая не нуждается
в больших механомонтажных и достроечных работах. Формиро-
вание кормовой части судна и механомонтажные работы вначале
ведутся на двух близлежащих одна от другой позициях, а затем
на третьей в спусковой части большого дока.
Как уже сказано ранее, активное строительство доков было
вызвано увеличением выпуска судов и ростом их размерений. Это
же обстоятельство (рост выпуска судов) в сочетании с относитель-
ной простотой конструкции таких судов (наливных, судов для пе-
ревозки навалочных грузов и других) способствовало проявлению
27
модульных принципов при постройке корпусов судов. Этим
в какой-то мерс можно объяснить тот факт, что данные принципы
как в СССР, так и за рубежом практически были реализованы при
постройке судов в доках.
Наглядным примером освоения такой технологии может слу-
жить постройка в доке крупнейших отечественных танкеров типа
«Крым» дедвейтом 150 000 т. Корпус танкера в районе цилиндри-
ческой вставки формировался из унифицированных объемных на-
сыщенных крупных секций массой до 500 т, которые с достаточ-
ным основанием могли рассматриваться как модули. Подобная
технология получила распространение и на зарубежных веофях
при строительстве в доках крупных и средних судов.
По мере развития модульных принципов они все в большей
степени начали оказывать влияние на технологическое оснащение
доков. Наиболее характерным в этом плане может считаться со-
здание системы постройки судов на японской верфи фирмы «Ми-
цуи» в г. Тиба. Эта система получила название «Ротас» (ROTAS —
Rotating and Sliding Sistem) — поворотно-скользящая система.
При использовании этой системы корпус судна в пределах цилин-
дрической вставки разделяется на блоки секций бортовых танков
(которые были названы модулями) и плоскостные секции средней
части днища, верхней палубы и поперечных переборок. Размер
модуля бортового танка для танкеров дедвейтом 500 тыс. т со-
ставлял 20X22X37 м, а его масса достигала 1400 т.
На рис. 2.2 показана принципиальная схема системы «Ротас».
Сборка модулей производится в цехе, там же осуществляется ав-
Рис 2 2. Схема постройки судов по системе «Ротас»
/ — цех сборки модулей. 2 — кантователь 3 поворотный стоя. 4 — позпцпнзер
5 — транспортирующая система
Ж
тематическая сварка вертикальных соединений. С помощью само-
ходных платформ с электрическим приводом модуль передается
в кантователь, где производится сварка всех конструкций. Затем
модуль подается на поворотный стол и после изменения направ-
ления его движения на 90° — на поворотное устройство для по-
дачи модуля в док. Далее модуль устанавливается на специаль-
ную транспортную платформу и перемещается в доке до места
установки.
Поскольку эта система является одной из первых реализующей
модульный принцип, следует ее рассмотреть несколько подробнее
Изготовление модуля начинается со сборки его конструкций
в цехе (рис. 2.3). Цех оборудован устройствами для автоматиче-
ской установки секций в требуемое положение. Эти устройства
имеют централизованную систему управления и электрогидрав-
лический привод, обеспечивающие перемещение с точностью до
миллиметра
Цех имеет раздвижную крышу размером 27 X 44 м в развер-
нутом состоянии и 27ХЮ м —в сложенном состоянии. Раскры-
тие и закрытие крыши осуществляется с помощью мостового
крана, находящегося в цехе. Секции подаются в цех для сборки
модулей козловым краном грузоподъемностью 300 т. Для переме-
щения модуля из цеха в кантователь используется платформа
с тягачом грузоподъемностью 1400 т, со скоростью хода 1 м/мин.
В кантователе производится сварка всех внутренних конструкций
в наиболее удобном положении.
Продолжительность изготовления модуля составляет 9 дней,
из них 4,5 дня — в сборочном цехе и 4,5 дня — в кантователе.
После окончания сварки модуль с помощью электротележки пе-
ремещается на поворотный стол, обеспечивающий разворот мо-
дуля и изменение направления его движения на 90°. После пово-
рота на 90° модуль подается к установочному кантователю, ’
размещенному в доке. С помощью этого кантователя модуль за-
нимает вертикальное положение и затем на платформах переме-
щается по днищу дока к месту его установки.
Одним из наиболее интересных элементов системы «Ротас*
является комплекс сборочных и сборочно-сварочных агрегатов
для механизированного выполнения монтажных соединений в доке.
Применение системы «Ротас» при модульной постройке тан-
керов дедвейтом 280 000 т позволило сократить продолжитель-
ность постройки танкера в доке с 66 до 42 дней и снизить
трудоемкость работ на 30%.
В дальнейшем в связи с сокращением строительства крупно-
тоннажных наливных судов эта система была применена для
постройки наливных и сухогрузных судов среднего водоизмеще-
ния. При этом каждый модуль был ограничен днищем, палубой
и обоими бортами
Во второй половине 70-х годов дальнейшее развитие построеч- *
ных систем рассматриваемого типа существенно замедлилось, что
связано со значительным сокращением заказов на крупные суда.
29
Рис 2.3. Схема ue.xa сборки модулей: а — поперечный разрез;
б — план
г — складная крыши, i—опорное устройство для поперечной пере-
оср^п. 3 — элсктроплатфорыа. 4 — олориое устройство для секций
30
Рис. 2 4 Поточно позиционная линия сборки конструктивных модулей Ци
линдрической части танкера.
вателк, 4 — агрегат для сборка модулей. 5 — кантовагсль для полачи модулей в док.
I — сборка цилиндрической части корпуса, II — подача конструктивных модулей
и док. /// — сварка конструктивных модулей. IV — сборка конструктивных модулей.
V — сварка бортовых блоков. Н — сборка бортовых блоков, 17/—склад плоскостных
секций
Идеи и принципы, реализованные при создании построечных
систем с использованием доков, являются прогрессивными и мо-
гут быть учтены при решении аналогичных вопросов в отечест-
венном судостроении.
В этом смысле существенный интерес представляют предло-
жения отечественных специалистов по повышению эффективности
использования сухих доков при постройке крупнотоннажных судов
с использованием модульных принципов *. В основе этих предло-,
женин лежит постройка судов из конструктивных модулей/
собираемых вне построечно-спускового сооружения в комплексно-
механизированных цехах из унифицированных корпусных конст-
рукций (рис. 2.4). I
По описанию авторов предложений, механизированную сборку
конструктивных модулей из днищевых, бортовых, палубных и сек-
ций переборок возможно производить двумя способами в зависи-
мости от положения модуля относительно основания: модуль
собирается на днищевой секции либо собирается на секции попе-
речной переборки. Второй способ дает следующие технологические
преимущества: резко уменьшается объем потолочной сварки, меж-
секционные пазы становятся вертикальными, что позволяет при-
менить автоматизированные сварочные агрегаты, и, наконец, по-
является возможность подачи сверху непосредственно к месту вы-
полнения работ необходимого оборудования. Поточно-позицонная
* Ю. П. Иванов. Пути повышения эффект явности использования^ сухих
доков при постройке крупнотоннажных судов.— Судостроение, 1980. № 8
31
линий сборки модулей на поперечной переборке (рис. 2.4)
достаточно универсальна: она позволяет собирать конструктивные
модули танкеров, универсальных судов, рудовозов, баржево-
зов и др.
Расчеты авторов предложений, выполненные применительно
к судам дедвейтом 60—360 тыс. т с применением модулей цилин-
дрической вставки длиной 24 м, показали, что продолжительность
цикла постройки в доке составляет соответственно 12—30 рабо-
чих дней.
С развитием поточных форм организации производства и мо-
дульных принципов все более широкое применение получают
горизонтальные стапели. По мере совершенствования спусковых
сооружений увеличились размеры строящихся на горизонтальных
стапелях судов. В настоящее время в мировой практике известны
примеры строительства судов водоизмещением до 50 тыс. т на
горизонтальных стапелях.
Решающим преимуществом горизонтальных стапелей перед
доками является их большая приспособленность к различным
вариантам поточной постройки судов и отсутствие необходимости
вертикальных перемещений при подаче на стапель крупных сбо-
рочных единиц (секций, блоков, модулей).
В большинстве случаев горизонтальные стапели рассчитаны
на линейное расположение позиций поточной постройки судов,
однако при увеличении размеров судов и количества позиций
длина такого стапельного места может сильно возрасти. Поэтому
в последние годы появились горизонтальные стапели с параллель-
ным расположением позиций.
Примером применения горизонтальных построечных мест для
модульного строительства судов может служить верфь в Паска-
гуле (США), построенная в 1972 г. Эта верфь рассчитана на
строительство судов водоизмещением до 50 тыс. т с использова-
нием модульных принципов. Позиции потока расположены парал-
лельно друг другу и береговой линии. На первых двух позициях
производится изготовление модулей массой до 2100 т. Затем мо-
дули транспортируются специальной системой рельсовых транс-
бордеров на последнюю позицию, где судно формируется и под-
готовляется к спуску с использованием плавучего дока-понтона
(рис. 2.5).
Особенностью технологии постройки судов, принятой на верфи,
является то, что модули, поступающие для формирования корпуса
судна, имеют почти полное насыщение. Судно спускается на воду
со степенью готовности 90 %.
Принятый на верфи поточный метод постройки судов из от-
дельных модулей позволяет, имея на верфи стандартный набор
модулей, строить суда различных размеров.
Применение такой технологии на верфи в Паскагуле обеспе-
чивает снижение трудоемкости постройки судов на 30 % по срав-
нению с постройкой судов на других верфях США. Для более
перспективной верфи будущего американские специалисты
32
j. Схема верфи в Паскагуле (США).
намечают дальнейшее развитие технических решений, прилитых
в проекте верфи в Паскагуле.
В отечественном судостроении также имеются проработки,
определяющие принципиальные решения по верфи будущего, ос-
нованные на широком использовании модульных принципов
постройки судов *. Схема одного из возможных вариантов такой
верфи с горизонтальным построечным местом показана па рис. 2.6.
Имеются также варианты верфи будущего, предусматривающие
формирование из модулей на горизонтальном построечном месте
отдельных частей корпуса судна с последующим стыкованием
этих частей па плаву.
По данным авторов этих схем, судосборочная верфь будущего
характеризуется следующими расчетными показателями (по срав-
нению с существующими показателями): стапельный период по-
стройки сокращается на 30 %; съем продукции с 1 пог. м длины
построечного места увеличивается в 2,5 раза.
В последние годы все в большей степени в мировой практике
проявляется принцип создания полностью или частично закрытых
систем корпусостроительных комплексов, а также эллинговых
систем сосредоточения всех производственных цеков под одной
крышей. Такие решения вполне справедливы (особенно для север-
ных районов), так как наличие крыш помимо защиты рабочих
мест от ветра, осадков, колебания температуры и непосредствен-
ного солнечного излучения дает возможность использовать сталь-
ные конструкции закрытий эллинга для несущих конструкций
кранов, обеспечивает требуемые атмосферные условия для веде-
ния сварочных и малярных работ. По сообщениям зарубежных
специалистов, создание крытых верфей обеспечивает рост произ-
водительности труда от 25 до 40 %.
К настоящему времени уже сложилось несколько типов закры-
тий построечных мест:
полное закрытие всей корпусостроительной системы с приле-
гающими к ней корпусными и достроечными цехами и складами;
стационарное закрытие района формирования корпуса «вытал-
киванием» его в открытую часть построечного места по мере
окончания в нем сборочно-сварочных работ;
частичное передвижное закрытие построечного места;
частичное закрытие прсдстапельных площадок сборки, укруп-
нения и хранения секций.
Можно предположить, что ближайшие годы будут периодом
более интенсивного строительства закрытий построечных систем.
Это объясняется стремлением к улучшению условий труда в су-
достроении, росту производительности труда, а также все более
возрастающей нехваткой рабочей силы.
Основными составляющими оборудования построечных мест,
существенно влияющими на реализацию модульных принципов.
• Ю. П Иванов. Судостроительные верфи будущего.— Судостроение. 1980,
№ 10.
34
Рис. 2.G. Судосборочная верфь.
3*
35
являются подъемно-транспортное оборудование, опорное устрой-
ство, леса и заменяющие их устройства.
Подъемно-транспортное оборудование построечных мест вклю-
чает подъемные краны и другие грузоподъемные устройства
(лифты, стрелы и пр.) и напольные транспортные средства (судо-
возные тележки, трансбордеры и пр.). Развитие подъемно-транс-
портного оборудования осуществлялось по мере создания новых
типов судов и увеличения их размеров, типов построечных мест,
принципиальной технологии и организации постройки судов.
Важным элементом подъмно-транспортного оборудования по-
строечных мест являются подъемные краны. Говоря о тенденциях
их развития, следует прежде всего отметить взаимосвязь между
ростом массы элементов судна (секций, блоков, модулей) и уве-
личением грузоподъемности кранов. Некоторое представление
о росте массы секций на зарубежных верфях начиная с 1950 г.
дает рис. 2.7.
На рис. 2.8 показаны статистические данные, характеризую-
щие увеличение грузоподъемности доковых подъемных кранов па
ведущих верфях мира. Аналогичные тенденции наблюдаются и
в отечественном судостроении.
Как видно из рис. 2.8, грузоподъемная сила козловых кранов
достигла 9000—15 000 кН (около 900—1500 тс). При этом следует
отметить и увеличение пролета крана, который на новых кранах
достигает 140, 178 и даже 205 м. Это означает, что такой кран
обслуживает нс только построечное место и площадку перед ним,
но и боковые площадки, где осуществляется укрупнение секций,
изготовление блоков и модулей, что способствует интенсификации
36
использования построечных мест и применению прогрессивных
методов постройки судов.
Грузе подъемна я сила портальных кранов также возросла и
достигает в настоящее время 1200—1600 кН и даже 3000 кН. При
этом вылет стрелы кранов грузоподъемной силы 1800 кН дости-
гает 57 м, а грузоподъемной силы 3000 кН составляет 95 м
Наравне с развитием подъемных кранов в мировой практике,
в том числе и отечественном судостроении, наблюдается тенден-
ция использования напольных транспортных средств (судовозных
тележек и трансбордеров) для перемещения и установки таких
крупных сборочных единиц, как модули, блоки, объемные секции
и т. п.
По мере освоения на верфях модульных принципов постройки
судов эта тенденция проявляется все в большей степени. Под-
тверждением этого является система «Ротас», верфь в Паскагуле,
а также рассмотренные ранее предложения отечественных специа-
листов по верфи будущего.
Опорное устройство обеспечивает установку по высоте, крену
и дифференту секций, блоков, модулей и всего судна в целом
в процессе постройки, удерживает строящееся судно на стапель-
ном месте в требуемом положении, обеспечивает пересадку судна
на спусковое устройство перед спуском на воду.
Элементами опорного устройства па горизонтальных построеч-
ных местах являются судовозные тележки *, кильблоки, опорные
балки и стулья. На наклонных стапелях в состав опорного уст-
ройства входят кильблоки, клетки, упоры, подставы, откосы (стро-
ительные стрелы).
Основным направлением совершенствования опорного устрой-
ства является его механизация. В частности, современные судо-
возные тележки, снабженные гидравлическими домкратами
с централизованным питанием, центрирующими устройствами ’и
собственным электроприводом, в значительной степени удовлетво-
ряют условиям механизированного производства. Значительно
сложнее решение этой задачи на наклонных стапелях. Известны
попытки создания механизированного опорного устройства, вклю-
чающего гидравлические кильблоки и клетки, имеющие централи-
зованное питание. Однако полностью решить эту задачу пока еще
не удалось.
Сложной и далеко еще ие решенной проблемой является обо-
рудование строящихся судов наружными и внутренними лесами.
Сложность этой проблемы в настоящее время связана со следую-
щими обстоятельствами:
существенным увеличением размеров судов;
изменением функций лесов в связи со всевозрастающей необ-
ходимостью использования лесов для размещения систем энерго-
снабжения, вентиляции и отопления судна, расходных кладовых,
вспомогательных помещений и т. п.;
* Судовозные тележки являются и элементами трансфертного оборудования
построечных мест.
37
Рис. 2.9. Схема применения устройств для сборки и сварки типо-
вых монтажных соединений модулей.
ружи корпуса) н по
Зорок. 7 — агрегат для оборки и сайрам мо1ггажиых стыкоа щюдсмь-
подпалубного набора; 8 — агрегат для сборки и сварки монтажных
стыков обшивки борта и полотнищ продольной переборки.
применением новых технологических процессов и оборудования
(средств механизации сборочных, сварочных и других работ, оп-
тических приборов и систем и т. п.).
При создании конструкций лесов учитывается необходимость
максимально возможного сокращения трудовых и материальных
затрат на их изготовление и эксплуатацию, унификации элементов
лесов, обеспечения многоразового использования лесов, улучше-
ния условий труда, техники безопасности и пожарной безопасно-
сти. В лесах должны использоваться средства механизированной
доставки рабочих и материалов на строящееся судно. К ним отно-
сятся эскалаторы, пассажирские и грузовые лифты.
В условиях модульного судостроения проблема обеспечения
строящихся судов наружными и внутренними стапельными лесами
несколько теряет свою остроту, поскольку объем выполняемых
с этих лесов работ существенно сокращается. Вместо тради-
ционно применяемых лесов должны получить развитие передвиж-
ные агрегаты, обеспечивающие доставку рабочих и средств тех-
нологического оснащения к местам выполнения работ, в первую
очередь к монтажным соединениям модулей. Подобное решение
находит уже практическую реализацию в судостроении. В част-
ности, в упомянутую ранее систему постройки судов «Ротас» вхо-
дит комплекс сборочных и сборочно-сварочных агрегатов для
механизированного выполнения монтажных соединений (рис. 2.9).
2.2. Развитие методов постромки судов
Построечные места взаимообусловлены с применяемой па за-
водах принципиальной технологией постройки судов. Поэтому для
правильного понимания условий возникновения и развития мо-
дульных принципов в судостроении необходимо остановиться на
важнейших тенденциях совершенствования такой технологии. Это
тем более важно потому, что модульные принципы возникли на
базе существующих методов постройки судов, как логическое их
развитие на современном этане научно-технического прогресса
в отрасли.
Поэтому достижения науки и практики в области методов по-
стройки судов должны безусловно учитываться при освоении
модульных принципов в отечественном судостроении.
Все это обусловило необходимость краткого ретроспектив-
ного анализа методов постройки судов и путей их совершенство-
вания.
Принципиальная технология и организация постройки судна
определяются методом постройки судна, способом формирования
его корпуса и методом организации постройки судна (рис. 2.10).
Выбор варианта технологии и организации постройки произво-
дится с учетом особенностей конструкции и серийности судна,
производственных возможностей завода-строителя, а также рас-
чета экономической эффективности методов постройки.
Метод постройки судна характеризуется конструктивно-тех-
нологическими элементами судна, из которых последнее соби-
рается на построечном месте. В настоящее время в судостроении
Принципиальная технологая и организация
постройки судна
Подстальный~'|
Способы формирова-
ния корпуса судна
[ Позиционный
Пирамидальный]*
Методы организации
постройки судна
[Методы постройки
_____судна______
Секционный
кСскнионио-бяоч-|
ный|
4 ОТ1УЧНЫЙ |*
| Поточно-бригадный ]*-
1’Поточно-позицион-I
ный|
Блочный
[МоДУЯЫГО-бПОЧНЫЙ I
Рис. 2.IG. Классификация методов постройки судов, организации их постройки
и енособов формирования корпусов.
39
38
применяют подетальный, секционный и блочный методы пост-
ройки судов, а также их комбинации. Подетальный метод, преду-
сматривающий сборку корпуса судна на построечном месте из
отдельных деталей обшивки и набора, был основным в эпоху
клепаного судостроения. Сейчас подетальный метод используется
только в мелком судостроении.
С переходом к сварке основными методами постройки судов
стали секционный и блочный. При секционном методе корпус
судна собирают на построечном месте из отдельных секций и
узлов и по мере формирования замкнутых помещений и отсеков
в них выполняют монтажные работы, а также работы по отделке
и оборудованию помещений. При блочном методе судно (вклю-
чая надстройки и рубки) формируется на построечном месте из
блоков. Применение блочного метода постройки судна позволяет
по сравнению с секционным значительно сократить продолжи-
тельность пребывания судна на построечном месте и снизить тру-
доемкость работ путем их перенесения в более благоприятные
условия. В силу этих преимуществ блочный метод получает все
более широкое применение при постройке малых, средних и не-
которых крупных судов. Перспективным направлением развития
блочного метода является переход к модульно-блочному методу
достройки судна. Этот метод предусматривает сборку судов на
построечном месте из модулей, т. е. стандартных элементов.
Такими элементами могут быть стандартные блоки секций, блоки
судна и монтажные блоки. Применение модульно-блочного ме-
тода постройки судна позволяет получить на стадии разработки
проекта судна снижение стоимости и сокращение продолжитель-
ности работ, на стадии постройки судна — упрощение технологии
работ и снижение себестоимости судна в результате повышения
уровня стандартизации элементов конструкций; на стадии экс-
плуатации — повышение надежности и ремонтопригодности
судна. В силу этих преимуществ модульно-блочный метод пост-
ройки судов получает все более широкое применение.
Формирование корпуса (процесс сборки и сварки корпуса
судна на построечном месте из блоков, секций, узлов и деталей)
начинается с установки закладных секций и блоков, после чего
устанавливаются последующие секции и блоки. При наличии по
длине корпуса судна одной закладной секции (блока) способ
формирования корпуса судна называется непрерывным. Если
таких секций или блоков несколько, то способ называется остров-
ным. При непрерывном способе формирование корпуса судна
осуществляется от закладной секции (блока) непрерывно в нос
и корму. Островным способом корпус судна формируется одно
временно или последовательно в нескольких районах (островах),
что обеспечивает более широкий фронт работ. В зависимости от
размеров судна и производственных условий завода при форми-
ровании корпуса судна островным способом острова передви-
гаются по построечному месту или оставляются неподвижными.
Если сборка и сварка островов производятся без их передвижки.
40
то между островами устанавливаются забойные секции и узлы.
Если острова после их формирования сближают для последую-
щего стыкования, то в этом случае забойные элементы не тре-
буются.
Разновидностью островного способа формирования корпуса
судна является раздельный способ (постройка судов из частей,
раздельно спущенных на воду). Формирование частей корпуса
судна на построечном месте с последующим раздельным спуском
и стыкованием их на плаву позволяет осуществлять постройку
судов, превышающих по своим размерам и спусковой массе соот-
ветствующие характеристики построечного места и спускового
устройства. Для герметизации подводной части монтажного
стыка, т. е. создания в подводной части монтажного стыка, изо-
лированного от окружающей среды воздушного пространства,
применяются устройства различного типа.
Формирование корпуса судна в целом или его отдельных
островов может осуществляться пирамидальным или отсечным
способом.
Метод организации постройки судна характеризуется переме-
щением рабочих и судна (или его частей) в процессе постройки.
Применяются три основных метода организации постройки судна:
позиционный, поточно-бригадный, и поточно-позиционный.
Главным направлением совершенствования принципиальной
технологии является развитие индустриальных методов постройки
судов на базе применения поточных форм организации производ-
ства. Дальнейшая индустриализация судостроительного произ-
водства, г. е. создание крупного машинного производства, пред-
полагает высокую степень механизации при изготовлении частей
и элементов судна (деталей, секций, блоков, агрегатов, модулей
и т. п.) и сборку судна из этих элементов.
Ретроспективный анализ развития методов постройки судов
показал наличие определенных закономерностей:
рост массы элементов судна, подаваемых для сборки на по-
строечное место;
увеличение объема насыщения корпусных конструкций до по-
дачи их на построечное место.
Обе эти закономерности носят явно выраженный динамиче-
ский характер.
Переход к сварному судостроению создал условия для освое-
ния секционного метода постройки судов вместо подетального.
По мерс освоения сварки и секционного метода и создания соот-
ветствующего оборудования, в том числе подъемно-транспорт-
ного, увеличивалась масса секций. Секционный метод создал
предпосылки для переноса в цеховые условия не только корпус-
ных, но и монтажных работ.
Дальнейшая реализация принципа увеличения массы элемен-
тов корпуса, подаваемых на стапель, увеличения объема их на-
сыщения и ряд других факторов привели к созданию блочного
метода постройки судов. Принципы укрупнения элементов судна
41
перед их установкой получили применение и при выполнении
монтажных работ.
С 60-х годов в отечественном судостроении начинает внед-
ряться агрегатный метод монтажа механизмов и систем. Вна-
чале это были отдельные функциональные агрегаты, затем появи-
лись зональные блоки. В настоящее время ведутся работы по
освоению агрегатпо-модульного монтажа механизмов.
С учетом указанных выше закономерностей совершенствова-
ние секционного метода постройки судов осуществляется в двух
направлениях: укрупнение секций и увеличение объема их насы-
щения.
Укрупнение секций в принципе известно давно и эпизодически
применялось на многих заводах. Оно заключалось в том, что на
сборочных площадках около построечного места из двух или не-
скольких секций изготовлялась одна крупная секция. Сейчас не-
обходимость укрупнения секций вытекает из закономерностей
развития судостроительного производства.
Комплексная механизация сборочно-сварочного производства
и создание механизированных поточных линий для изготовления
секций является главным направлением совершенствования этого
вида производства, обеспечивающим значительное повышение
производительности труда, улучшение качества продукции, лик-
видацию тяжелого ручного труда и другие положительные мо-
менты.
Однако комплексная механизация накладывает некоторые
ограничения на размеры секций, которые экономически целесо-
образно изготовлять на механизированных поточных линиях.
С одной стороны, рост размеров секций приводит к увеличению
ширины и длины поточной линии, к необходимости создавать
технологическое и транспортное оборудование больших габари-
тов и массы. С другой стороны, корпусостроительнос производ-
ство требует подачи на построечное место по возможности круп-
ных элементов судна, в том числе и секций Эта тенденция по-
стоянно усиливается, особенно по мере роста грузоподъемности
подъемно-транспортного оборудования построечных мест. Увели-
чение размеров и массы элементов судна, подаваемых на стапель,
является одним из наиболее существенных направлений интенси-
фикации использования построечных мест.
Отсюда видно, что логика развития сборочно-сварочного про-
изводства и потребности корпусостроительиого производства
вступают в противоречие. Устранение или, по крайней мере,
уменьшение этого противоречия может осуществляться различ-
ными средствами. Наиболее перспективное и действенное сред-
ство — укрупнение секций, но нс эпизодическое укрупнение, а со-
здание нового вида производства по укрупнению секций (или
более широко — по укрупнению корпусных конструкций). В ряде
случаев этот внд производства на заводах может совпа-
дать с производством по изготовлению блоков и по насыщению
секций.
42
Таким образом, производство по укрупнению секций является
частью или разновидностью «предстапельного производства».
В общем случае такое производство должно включать укрупне-
ние секций, насыщение секций механизмами, системами, обору-
дованием; изготовление блоков и модулей; изготовление функци-
ональных и зональных агрегатов и монтажных блоков.
Пример укрупнения секций промыслового судна показан на
рис. 2.11. Здесь из плоскостных бортовых секций, палубных сек-
ций и секций поперечных переборок формируются укрупненные
объемные секции. Их формирование осуществляется в переверну-
том положении (на палубе). При этом большая часть сборочно-
сварочных работ осуществляется в нижнем положении. В перс-
пективе в этих укрупненных секциях можно выполнять ряд работ
по монтажу систем, судового оборудования, изоляции н пр.
Укрупненные секции кантуются, устанавливаются на днищевые
секции, образуя блоки.
Второе направление совершенствования секционного метода —
насыщение секций, превращение секции из элемента корпуса
в элемент судна. Это направление связано с целесообразностью
переноса работ по монтажу механизмов, оборудования, отделке
и оборудованию судов на возможно более ранние этапы пост-
ройки судна. В связи с этим не только блоки насыщаются обо
рудованием и механизмами, но и секции.
43 .
В качестве примера изготовления насыщенных секций может
служить полный монтаж закрытий грузовых люков ла секциях
палубы вне судна.
Блочный метод является наиболее характерным для серийной
постройки малых и средних судов. В последние годы он находит
применение и для постройки крупнотоннажных судов. Совершен-
ствование этого метода в настоящее время осуществляется по
следующим основным направлениям:
увеличение размеров, массы и степени насыщения блоков-
изготовление надстроек блоками;
развитие модульно-агрегатного метода монтажа судовых ме-
ханизмов и оборудования;
переход к модульно-блочным методам постройки судов.
В надстройках концентрируется большой объем корпусных и
монтажных работ, по отделке и оборудованию судовых помеще-
ний. Подробно технология блочного метода и использование мо-
дульных методов изготовления и монтажа надстроек изложены
В настоящее время основу совершенствования .механо-мон-
тажных работ составляет переход к модульно-агрегатному ме-
тоду (МАМ) монтажа судового оборудования. Под этим методом
понимается компоновка и формирование насыщенных судовых
помещений, главным образом машинно-котельных отделений, из
сборочных единиц всех уровней — агрегатов, зональных блоков и
модулей.
Агрегатом называют сборочную единицу, скомпонованную из
оборудования, выполняющего определенную функцию. Сборочная
единица, компонуемая по территориальному принципу, т. е. рас-
положенная в определенной зоне машинно-котельного отделения
или другого насыщенного помещения, называется зональным
блоком. Зональные блоки состоят из различного оборудования
как объединенного выполнением единой функции, так и выпол-
няющего различные функции. Несущей конструкцией зонального
блока может быть специальная рама, чаще всего каркасного
типа, и штатная корпусная конструкция.
Несомненное преимущество такого рода сборочных единиц —
возможность их стандартизации или унификации, что исключает
необходимость в разработке документации на стандартные или
унифицированные агрегаты при проектировании новых судов.
Совершенствование модульно-агрегатного метода предусмат-
ривает создание крупных зональных блоков, в которые компо-
нуется все оборудование, расположенное в данном районе (зоне),
как объединенное функциональной общностью, так и не связан-
ное единой функцией, а также вес трубопроводы (транзитные)
и местное электрооборудование. В состав зональных блоков мо-
гут входить один или несколько агрегатов и корпусные конструк-
ции (цистерны, участки палубы, платформы и т. п.).
Применение зональных блоков позволяет удвоить по сравне-
нию с функциональным агрегатированием объем монтажных ра-
44
бот Производимых в цехах, а следовательно, способствует даль-
нейшему сокращению продолжительности монтажных работ, вы-
полняемых на судне, и снижению общей трудоемкости монтажа.
Как указывалось выше, одним из наиболее перспективных пу-
тей развития блочного метода является переход^ к модульным
принципам. Сущность модульного метода постройки судов со-
стоит в том, что корпус судна формируется на построечном месте
из модулей, т. е. из однотипных (стандартных) блоков, имеющих
полное или почти полное насыщение из унифицированных секции
^Модульные принципы могут быть применены нс только при
постройке корпусов судов целиком, но и при изготовлении от-
дельных корпусных конструкций, надстроек, жилых, служебных
и бытовых помещений и т. п. Модульные принципы дают наи-
больший эффект при постройке судов большими сериями, ь оте-
чественном судостроении они впервые были реализованы при
строительстве комбинированных судов типа «Борис Ьутома» дед-
вейтом 100 тыс. т. Л
Таким образом, весь ход развития судостроения убедительно
свидетельствует о постепенном росте размеров и массы секции
блоков, увеличении степени их насыщения механизмами, устрой-
ствами, системами и, что особенно важно, —о повышении уровня
унификации этих сборочных единиц. Все это создает объектив-
ные условия для перехода к модульному судостроению.
2,3. Постройка судов раздельным способом
Рассмотрение объективных условий перехода к модульному
судостроению не ограничивается анализом развития построеч-
ных мест и методов постройки судов. Имеется еще~ целый ряд
факторов, в той или ниой степени связанных с этой проблемой
Среди таких факторов несомненный интерес представляет раз-
дельный способ постройки судов
Постройка корпусов судов из частей и блоков, раздельно спу-
щенных па воду и стыкуемых в доке пли на плаву, является
одной из разновидностей островного способа формирования кор-
пусов судов. Этот способ получил заметное распространение
в ряде стран в период 1960—1970 гг. в связи с переходом многих
верфей к строительству крупнотоннажных судов на старых пост-
роечных местах, не обеспечивавших размещение новых судов.
Затем раздельный способ определился как резервный, к которому
прибегают преимущественно в период длительной реконструкции
старых или строительства новых стапелей и доков, при возникно-
вении необходимости постройки судов, размерения и масса кото-
рых превышают габариты и несущую способность имеющихся
построечных мест или спусковых устройств. При этом из двух
возможных вариантов стыкования спущенных па воду частей
корпуса — в доке или непосредственно на плаву — наибольшее
распространение в отечественной практике получило стыкование
45
на плаву, поскольку оно исключает необходимость использования
дорогостоящих доков
Обычные наклонные стапели и доки предоставляют сравни-
тельно ограниченные возможности для эффективного применения
раздельного способа, так как при необходимости размещения на
них более крупных судов лимитирует не только длина, но и ши-
рина стапелей и доков. Для практически существующих соотно-
шений длины и ширины современных судов и наклонных стапе-
лей (или доков) длина судна, которое можно построить на их
площадях раздельным способом, колеблется в пределах 1,2—1,6
от длины стапеля (дока). Поэтому' наиболее широкие возможно-
сти для применения раздельного способа имеют верфи с горизон-
тальными стапелями, позволяющими строить широкие полукор-
пуса крупнотоннажных и. соответственно, относительно длинных
судов.
Как показал отечественный опыт, применение раздельного
способа постройки судов со стыкованием частей корпуса на плаву
позволило примерно удвоить единичный дедвейт строящихся
судов. При раздельном способе корпус судна, как правило, со-
стыковывается из двух полукорпусов примерно одинаковой длины
(в основном транспортные суда), либо из нескольких (6—10)
блоков (плавучие доки и суда технического флота).
В настоящее время раздельный способ привлекает все боль-
шее внимание специалистов с позиций модульного судостроения,
так как стыкование крупных модулей в ряде случаев может ока-
заться более целесообразным на плаву, а не на построечном месте.
Это подтверждает опыт постройки плавучих доков раздельным
способом из крупных модулей. Возможно его применение при
строительстве плавучих и стационарных буровых установок
Наконец, раздельный способ, как перспективный, предусмотрен
в одном из вариантов «верфи будущего», о котором говорилось
в параграфе 2.1.
Это предопределило необходимость несколько более подроб-
ного рассмотрения данного способа.
Постройка судов раздельным способом отличается от других
способов существенными особенностями:
раздельным формированием частей судна;
изготовлением частей судна с предварительно оконтурован-
ными кромками монтажпых стыков (в «чистый» размер) и в бо-
лее жестких допусках, чем это обычно принято в судостроении,
применением пригоночного монтажного блока, предназначен-
ного для обеспечения удобства пригонки монтажных сечений по-
лукорпусов (или других крупных частей корпуса) в случаях,
когда производственные условия не позволяют провести кон-
трольное стыкование их непосредственно на стапеле;
устройством осушаемого технологического монтажного отсека
в районе монтажного стыка частей судна;
балластировкой стыкуемых частей судна па плаву (началь-
ной и разгрузочной);
46
стягиванием и закреплением частей судна технологическими
приспособлениями по монтажному стыку;
герметизацией подводной части монтажного стыка (термином
«герметизация» условно названо создание изолированного от
окружающей воды воздушного подстыкового пространства в под-
водной части монтажного стыка с наружной стороны корпуса);
выполнением с помощью специальной оснастки и приспособле-
ний технологических операций в подводной части монтажного
стыка (зачистка, сварка, окраска) при бескессонном способе сты-
кования;
осуществлением контроля за взаимным положением стыкуе-
мых частей судна на различных этапах стыкования.
Вес известные в настоящее время способы стыкования частей
судна на плаву отличаются один от другого в основном спосо-
бами герметизации подводной части монтажного стыка и опреде-
ляемыми ими способами выполнения последующих технологиче-
ских операций в подводной части монтажного стыка.
Существуют два способа герметизации и соответственно два
различных способа выполнения работ в герметизирующем устрой-
стве: кессонный и бескессонный.
В СССР применяется модификация бескессонного способа
стыкования, отличающаяся полностью законченным циклом вы-
полнения всех технологических операций в подводной части мон-
тажного стыка (сварка, гамма-контроль, зачистка под окраску,
окраска наружной стороны корпуса в зоне стыка), что исклю-
чает необходимость постановки состыкованных частей судна
в док для завершения стыковочных работ. Этот способ стыко-
вания основан на применении малогабаритного герметизи-
рующего устройства (пояса-бандажа) навесной или плавучей
конструкции с унифицированным комплектом прижимных
приспособлений Такой герметизирующий пояс оптимального На-
значения представляет собой герметизирующее устройство актив-
ного типа.
Стыковочные кессоны делятся па два основных типа: плаву-
чие и навесные. Вследствие наличия сквозного рабочего коридора
на всю ширину судна стыковочные кессоны обычно имеют боль-
шую ширину и сравнительно небольшую длину (по длине судна).
Наиболее удобными в эксплуатации являются плавучие кес-
соны. Типовой плавучий кессон состоит из двух башен-понтонов,
соединенных между собой открытой сверху горизонтальной гале-
реей, переходящей по бортам в вертикальные шахты. Галерея и
шахты образуют подстыковой рабочий коридор с опорным кон-
туром по форме обводов корпуса, на котором смонтированы
уплотнительные узлы. Плавучие кессоны обычно оборудованы
балластно-осушительной системой, позволяющей управлять по-
садкой (осадкой, креном и дифферентом) кессона. Примерная
масса плавучего кессона составляет для судов дедвейтом 10—
15 тыс. т.—50—60 т, дедвейтом 40—50 тыс. т.—80—100 т. В меж-
операционные периоды между стыкованиями плавучие кессоны.
47
как правило, хранятся на плаву в полностью осушенном со-
стоянии.
В нашей стране плавучий стыковочный кессон применялся
при постройке стального плавучего дока грузоподъемностью
16 тыс. т. В настоящее время создан и успешно используется пла-
вучий кессон для стыкования частей судна дедвейтом 50 тыс. т.
Разработанные в СССР герметизирующие устройства для бес-
кессонного стыкования имеют три конструктивные разновидности,
применяющиеся на различных верфях отрасли:
навесной резино-каркасный пояс;
навесной металлический пояс;
плавучий металлический пояс-понтон (неразъемный либо шар-
нирно-разъемный по ДП).
Все эти устройства имеют близкую по своим поперечным раз-
мерам рабочую камеру (высотой 150—200 мм, шириной 300—
400 мм) с прочным металлическим основанием для перемещения
и поджатия к монтажному стыку технологических приспособ-
лений.
Унифицированный комплект вводимых в рабочую камеру
герметизирующего пояса технологических приспособлений вклю-
чает следующие устройства:
пневматическую машинку для зачистки кромок и зоны мон-
тажного соединения;
формирующую подкладку для сварки монтажного стыка
с принудительным формированием обратной стороны шва;
пояс для гаммаграфирования сварного соединения;
окрасочное устройство для окраски зоны монтажного соеди-
нения.
Все приспособления оборудованы*пневматнческими механиче-
скими устройствами для прижатия к монтажному стыку и цент-
ровки относительно оси стыка. Приспособления перемещаются
в рабочей камере герметизирующего пояса при помощи сталь-
ных тросиков, выведенных наружу пояса по обоим бортам
судна.
По своему устройству герметизирующие пояса отличаются
между собой некоторыми конструктивными особенностями кор-
пусов, узлов уплотнения и устройств для начального прижатия
к корпусу судна (т. е. для прижатия пояса до начала осушения
его рабочей камеры и, следовательно, до появления гидростати-
ческого давления на пояс).
Корпус резино-каркасного пояса состоит из резинотканевой
оболочки, закрепленной на гибком металлическом каркасе; кор-
пус металлического пояса представляет собой стальное полотенце
с желобами для узлов уплотнения; корпус пояса-понтона состоит
из аналогичного стального полотенца с пристроенным к нему
снизу неразъемным или разъемным V-образным поптоном.
Для судов с развалом бортов пояс-понтон имеет неразъемную
конструкцию, поскольку необходимые бортовые зазоры для его
свободной наводки на корпус судна могут быть созданы регули-
48
рованием осадки пояса-понтона с доведением ее до величины,
достаточно превышающей осадку стыкования блоков судна. Для
прямобортных судов, на которых создание бортовых зазоров ука-
занным способом (т. е. притопленисм пояса-понтона на осадку,
превышающую осадку стыкования судна) исключено, корпус
пояса-понтона выполняется в виде шарнирного герметизирующего
устройства (ШГУ) с шарнирным разъемом в диаметральной
плоскости.
В герметизирующих поясах активного типа применяются два
вида узлов уплотнения:
эластичная (резиновая) прокладка, сжимаемая под действием
гидростатического давления;
резино-пневматическое уплотнение, в котором контактная эла-
стичная прокладка сжимается под действием сжатого воздуха,
подаваемого в резиновый рукав.
Поскольку резино-пневматическое уплотнение нуждается
в достаточно жесткой опоре на корпусе герметизирующего пояса
по всему контуру притыкания к корпусу судна, оно применяется
только в металлических конструкциях поясов, т. е в металличе-
ском поясе и поясе-понтоне. В резино-каркасном поясе, не имею-
щем необходимой продольной и местной жесткости, применяется
уплотнение типа эластичной прокладки. Оба вида узлов уплотне-
ния создают в соответствующих типах герметизирующих поясов
достаточно надежную герметизацию монтажного стыка при взаи-
мном смещении кромок (разностенности) до 40—50 мм.
Начальное прижатие гибкого резино-каркасного пояса к кор-
пусу судна, обеспечивающее возможность последующего осушения
рабочей камеры, осуществляется с помощью тросовых тяг, за-
крепляемых к днищевому и бортовым участкам пояса и удаляе-
мых перед сваркой монтажного стыка. Тяги пропускаются через
зазор монтажного стыка, составляющий для принятого метода*
сварки 8 мм. Поскольку на жестком металлическом поясе такой
метод прижатия неосуществим, здесь используется метод обрат-
ной погиби днищевой части (выпуклостью вверх), распрямляемой
при обтягивании бортовых участков пояса талрепом. При этом
в известной мере происходит прижатие к корпусу и бортовых
участков пояса.
Начальное прижатие днищевой части опорного контура
пояса-понтона к корпусу судна происходят в результате прида-
ния понтону собственной положительной плавучести посредством
удаления за борт воды из его цистерн. Между бортовыми участ-
ками опорного контура пояса-понтона и бортами судна конструк-
тивно создается определенный зазор, перекрываемый резино-
пневматическим уплотнением при его расширении.
Окончательное прижатие эластичной прокладки резино-кар-
касного пояса к корпусу судна происходит под действием гидро-
статического давления, возникающего в результате осушения
технологического монтажного отсека стыкуемых блоков судна,
а также осушения рабочей камеры пояса.
4 Заказ V; 3«е
49
В отличие от этого в металлическом поясе п поясе-понтоне
гидростатическое давление непосредственно на уплотняющую
резину не действует. В днищевой части оно полностью передаемся
стенками желобов узлов уплотнения на днище судна, а на бор-
тах воспринимается бортовыми ветвями герметизирующих
устройств, работающими „а изгиб. Сжатие контактной прокладки
узлов уплотнения происходит здесь только вследствие пневмати
ческого расширения рукава.
Применение резипо-каркасного и металлического поясов имеет
ряд ограничений. Конструктивные особенности этих поясов, в ча-
стности малая продольная жесткость и отсутствие собственной
плавучести, затрудняют их установку на судно на плаву и
в связи с этим вызывают необходимость навески поясов на один
из стыкуемых блоков на стапеле. По этой причине герметизирую-
щие резино-каркасный и металлический пояса могут применяться
только при статическом (механизированном) спуске судна на
воду, поскольку при динамическом спуске с наклонного стапеля
пояс может быть сорван или поврежден во время входа судна
в воду.
Кроме этого, для резино-каркасного пояса существует также
ограничение, вытекающее из необходимости проводки тросовых
тяг через зазор монтажного стыка, вследствие чего этот тип
пояса целесообразен для судов, корпуса которых не имеют вто-
рого дна и внутренних бортов, т. е. в основном для танкеров. При
наличии двойного дна и внутренних бортов, сварочный зазор по
которым (порядка 0—2 мм) не позволяет провести через него'тяги,
применение резино-каркасного пояса потребовало бы ввести на
всей длине двойного дна и на всей высоте внутренних бортов за-
бойные участки.
Вследствие трудности точного подбора и подгонки величины
стрелки обратного изгиба днищевой части металлического пояса
(а для судов большой ширины — практической невозможности
такой подгонки с обеспечением надежного прижатия пояса по
всей длине опорного контура) применение металлического пояса
ограничено шириной судов примерно до 15 м.
Герметизирующее устройство типа пояса-понтона практически
не имеет ограничений в применении как связанных с условиями
стыкования, так и с особенностями конструкция корпуса стыкуе-
мого судна, его шириной и методом спуска.
Резнио-каркасный и металлические пояса имеют ряд эксплуа-
тационных недостатков.
Пояс-понтон вследствие большой продольной жесткости кор-
пуса и регулируемой плавучести не имеет эксплуатационных не-
достатков, присущих резнно-каркасиому и металлическому поя-
сам, в частности:
заполнение водой монтажного отсека судна не вызывает от-
жатия пояса от корпуса, причем не возникает каких-либо затруд-
нений в повторном осушении его рабочей камеры;
50
не требуется установки прижимных устройств как в днищевой,
так и в бортовых частях пояса;
исключена возможность перекоса пояса при установке на
судно;
демонтаж (также как и установка на судне) пояса-пон-
тона не требует привлечения плавучего крана и водолазов, так
как он осуществляется регулированием его собственной плаву-
чести.
Таким образом, наиболее универсальным для различных су-
дов и условий стыкования, а также наиболее надежным в экс-
плуатации из применяющихся видов герметизирующих поясов
активного типа является пояс-понтон шарнирного или неразъем-
ного типа.
К настоящему времени в СССР приобретен опыт применения
бескессонного метода стыкования с использованием герметизи-
рующих поясов при постройке 20 судов четырех проектов: танке-
ров водоизмещением 16 и 22 тыс. т, сухогрузов водоизмещением
5 тыс. т и стальных плавучих доков грузоподъемностью 16 тыс. т,
а также плавучих буровых установок. При этом наибольшая ши-
рина корпуса судна, состыкованного из частей на плаву, соста-
вила 40 м.
При использовании раздельного способа важным является
разделение корпуса судна на части и трассировка монтажных
стыков. Поскольку спущенные на воду части судна имеют раз-
личную посадку, а для совпадения кромок монтажного стыка
требуется равенство осадок в плоскости стыкования и одинако-
вые углы дифферента (обычно пулевые), возникает необходи-
мость в балластировке частей корпуса.
Наиболее простым способом балластировки является прием
в имеющиеся на судне водонепроницаемые отсеки забортной
воды. Очевидно, что в зависимости от расположения монтажного
стыка по длине судна будет изменяться потребное количество
балласта, а также осадка и, следователыю, длина подводной
части сварного шва в монтажном соединении. Естественно, что
чем меньшая часть монтажного стыка будет находиться под во-
дой, тем легче обеспечить сварку хорошего качества подводного
участка стыка. Поэтому оптимальным является такое располо-
жение монтажного стыка по длине судна, при котором осадка
стыкования, получаемая после балластировки частей судна,
и, следовательно, длина подводной части сварного шва монтаж-
ного стыка будут минимальными.
Наименьшей осадке стыкования соответствует также и ми-
нимальный объем работ по балластировке, меньшая проектная
высота башен герметизирующего устройства, а также меньший
объем дноуглубительных работ для обеспечения установки под
судном герметизирующего устройства.
При разделении корпуса судна на части количество попереч-
ных монтажных стыков выбирается исходя из производственных
условий предприятия, конструктивных особенностей корпуса и
4*
51
специфических требований, определяемых технологией стыкова-
ния на плаву. Основными из этих требований являются обеспечение
собственной плавучести частей судна и возможность приве-
дения их с помощью балластировки к требуемой посадке для
стыкования с достаточной поперечной и продольной остойчиво-
стью. Удовлетворяющая этим требованиям минимальная по длине
часть судна, стыкуемая на плаву, должна, как правило, включать
не мепее трех отсеков между поперечными водонепроницаемыми
переборками (включаются и технологические полупереборки).
При условии установки по открытым торцам блоков временных
водонепроницаемых переборок длина стыкуемых на плаву частей
судна может быть при необходимости доведена до длины одного
водонепроницаемого отсека. В этом случае несколько усложняется
балластировка, так как объемы концевых технологических отсе-
ков могут оказаться недостаточными для дифферентовки части
судна только с помощью жидкого балласта, и потребуется ис-
пользование комбинированного жидкого и твердого или только
твердого балласта.
При определении мест трассировки кольцевых монтажных
стыков корпуса судна учитывается также желательность прохо-
ждения их в сечениях минимального насыщения корпуса конст-
рукциями, трубопроводами и оборудованием. Монтажные стыки,
по условию стыкования, целесообразно располагать в одной
плоскости, перпендикулярной к диаметральной плоскости судна.
При необходимости смещения стыков отдельных связей корпуса
относительно общей плоскости монтажного стыка должно быть
, предусмотрено удобство ввода участков продольных связей, вы-
ходящих за кромку обшивки одного блока корпуса, в кольцо
обшивки смежной с ней части корпуса во время их стягивания.
; Направление смещения (в нос или корму) монтажного стыка
бортовых продольных балок при стягивании не имеет значения.
'• Концевые участки продольных переборок могут выступать за
* пределы кольцевого монтажного стыка обшивки корпуса в на-
j правлении выдвинутых концов днищевых или подпалубных балок,
| причем для беспрепятственного прохождения переборок между
, горизонтальными перекрытиями должна быть предусмотрена за-
бойная деталь соответственно в верхней или нижней части вы-
ступающих концов переборок,
», Если сварка подводной части монтажного стыка выполняется
г в герметизирующем устройстве бсскессонного типа, то для удоб-
5 ства работы с технологическими приспособлениями, в продоль-
г пых ребрах жесткости корпуса судна на этом участке предусмат-
s риваются забойные детали на длине в пределах ширины рабочей
камеры герметизирующего устройства. Также вводятся забойные
| детали в двойном дне и внутренних бортах судна для обеспече-
т ния доступа к монтажному стыку наружной обшивки корпуса.
; В продольных связях, перекрывающих монтажный стык на-
* ружной обшивки без забойных элементов, выполняются вырезы
i (голубницы) над стыком обшивки для удобства его сварки.
52
Формирование частей судна на стапеле имеет ряд особенно-
стей. Наиболее точная сходимость обеих частей монтажного
стыка на плаву достигается в тех случаях, когда возможно пред-
варительное контрольное стыкование на стапеле. Если судно
разделяется по длине на несколько частей, то такая возможность,
как правило, имеется. При разделении судна, особенно крупно-
тоннажного, па две части предварительное стыкование их на
стапеле может быть нецелесообразным или даже невозможным.
Тогда для подгонки монтажных кромок стыка прибегают к по-
мощи монтажного блока, представляющего собой полностью
сформированный концевой отсек одной из частей корпуса со сто-
роны монтажного сечения. Монтажный блок формируется одно-
временно с формированием опережающей части корпуса в сов-
мещенном с ним положении или раздельно, с последующей кон-
трольной пристыковкой и подгонкой по стыку.
После подгонки монтажных кромок и раздвижки монтажного
блока и части корпуса, к которой он пристыкован, последнюю
спускают на воду, а монтажный блок окончательно пристыковы-
вают к сформированной второй части корпуса.
Возможно также раздельное формирование частей корпуса»
в том числе и их монтажных районов, с применением точных
методов контроля профилей монтажных кромок с помошью опти-
ческих приборов.
Все методы подготовки кромок монтажного стыка для сты-
кования частей судна на плаву предусматривают предваритель-
ную контуровку (в «чистый» размер) кромок на стапеле.
Центрирующие устройства, предназначенные для совмещения
монтажных сечений частей судна в диаметральной и основной
плоскостях, представляют собой выступающие за монтажную
кромку направляющие элементы (полозья или штыри), скользя-
щие по соответствующим сопрягаемым элементам смежной части
судна.
Контрольно-измерительные приборы предназначаются для
проверки взаимного положения частей судна на стапеле (если
на нем проводится контрольное стыкование) и, главным образом,
па плаву.
Спуск частей судна на воду осуществляется обычными спо-
собами, принятыми на верфях, с принятием специальных мер пре-
досторожности, вытекающих из особенности спуска данным спо-
собом относительно коротких частей судна.
Балластировка частей судна па плаву производится, как пра-
вило, два раза:
начальная балластировка (отдельно каждой части) выпол-
няется перед стягиванием частей судна с целью придания им
одинаковой посадки (осадки у монтажного стыка, крепа и диф-
ферента) ;
разгрузочная балластировка (стыкуемой пары частей) выпол-
няется одповременно с осушением монтажного отсека после их све-
дения, закрепления фиксирующими замками и сборки надводной
53
части монтажного стыка; целью разгрузочной балластировки
является восстановление равновесного состояния нагрузок в се-
чении по монтажному стыку, нарушаемого в результате появле-
ния значительных сил плавучести в районе этого сечения при
совместном осушении монтажного отсека и герметизирующего
устройства.
Начальная и разгрузочная балластировки выполняются в объ-
емах и последовательности согласно расчету, выполняемому из-
вестными методами теории корабля.
В отличие от начальной балластировки в расчете разгрузоч-
ной балластировки учитываются не только действия поперечных
сил, но и продольной силы прижатия частей судна одна к дру-
гой, возникающей в подводной части корпуса в результате осу-
шения технологического отсека и достигающей для крупных
судов весьма значительной величины (порядка 5000—6000 кН).
Поскольку при проведении разгрузочной балластировки кромки
монтажного стыка скреплены между собой только в надводной
части корпуса, а в подводной разделены сквозным монтажным
зазором, действие момента силы продольного прижатия частей
судна передается на надводные фиксирующие устройства и элек-
троприхватки. Момент силы продольного прижатия должен ком-
пенсироваться противоположно направленным моментом балласта,
принимаемого в обе стыкуемые части судна, что должно быть
учтено в расчете балластировки.
С целью получения минимальных текущих значений нагрузок
в плоскости монтажного стыка, воспринимаемых фиксирующими
замками и электроприхватками в надводной части стыка, раз-
грузочная балластировка выполняется поэтапно, так чтобы на
протяжении каждого этапа нагрузки в монтажном стыке не пре-
вышали допускаемых величин по условиям прочности фиксирую-
щих замков и электроприхваток.
Балластировка может выполняться жидким и твердым балла-
стом, а также обоими видами балласта одновременно. Для по-
дачи и откачки жидкого балласта, как правило, используются
переменные водоотливные насосы или стационарные насосы кес-
сона.
Наиболее ответственной технологической операцией при сты-
ковании на плаву, определяющей в основном конечный результат
стыкования, является сварка монтажного стыка. Специфика
сварки монтажных стыков на плаву вытекает из наличия подвод-
ного участка шва, так как сварка остальной части стыка выпол-
няется обычными способами, принятыми в судостроении при фор-
мировании корпуса судна на стапеле.
Способы сварки подводной части монтажного стыка зависят
главным образом от типа применяемого герметизирующего
устройства. Кессон, обеспечивая доступ сварщика к участку кор-.
пуса ниже ватерлинии, позволяет производить сварку подводной
части монтажного стыка обычными способами. Применяющийся
за рубежом герметизирующий пояс пассивного типа предопреде-
54
ляет возможность выполнения сварки в подводной части стыка
(по наружной обшивке) обычными способами, по в две стадии:
вначале односторонняя сварка на плаву изнутри корпуса (после
осушения рабочей камеры пояса), затем лодварка корня шва
в доке Таким образом, на плаву с помощью этого пояса выпол-
няется только часть сварочных работ. Применяющийся в СССР
герметизирующий пояс активного типа позволяет полностью за-
вершить на плаву сварку, а также все последующие технологи-
ческие операции в подводной части монтажного стыка, поскольку
сварка выполняется одновременно с формированием обратной
стороны шва.
Для сварки с обратным формированием шва выполняется
комбинированная разделка кромок по периметру монтажного
стыка: в подводной части наружной обшивки (т. е. на участке
обратного формирования) V-образная, без притупления, с зазо-
ром между кромками 8±2 мм и с углом скоса кромок 40±5°,
в остальной части стыка — обычная разделка. Указанные конст-
руктивные элементы разделки шва в подводной части стыка обес-
печивают удобный доступ сварочной горелки к корню шва при
толщине свариваемых кромок в пределах 6—30 мм.
При сборке подводного участка монтажного стыка, выполняе-
мой после осушения рабочей камеры герметизирующего устрой-
ства, несовмещение стыкуемых кромок по толщине обшивки
допускается до 0,5 мм, так как при большей величине несовмеще-
пия возможно искажение формы усиления шва с внешпей сто-
роны корпуса, а па бортовых участках также протекание металла
ванны и образование подтеков.
В некоторых случаях при стыковании на плаву частей судна,
когда стыки забойных деталей продольного набора в подводной
части корпуса находятся за пределами ширины герметизирую-
щего пояса, возникает необходимость приварки недоваренных
концов набора у стыков (на длине 100—150 мм) к наружной об-
шивке за пределами герметизирующего пояса. Такая приварка
набора к наружной обшивке из низколегированных и углероди-
стых сталей, омываемой забортной водой, может осуществляться
предварительно прокаленными электродами УОНИ-13/45А или
в среде утлекислого газа проволокой Св-08Г2С па режимах, соот-
ветствующих размеру шва 4 мм. Эта рекомендация практически
апробирована на построенных в нашей стране судах.
2.4. Совершенствование поточно-позиционной
постройки судов
Модульное судостроение по своей сути предполагает поточные
формы организации постройки судов. В связи с этим несомнен-
ный интерес представляют достижения в области совершенство-
вания поточно-позиционной постройки судов, главным образом,
в части технологической подготовки производства
55
Накопленный производственный опыт, дополненный результа-
тами научных исследований, показывает, что поточно-позицион-
ная постройка судов требует тщательной подготовки производства
на основе специально разработанного комплекта типовой орга-
низационно-технологической и планово-технологической докумен-
тации, т- е, организационно-технологического проекта (оргтех-
лроекта).
Анализ действующих методик, положений, инструкций, а также
опыт разработки ряда оргтехпроектов поточно-позиционной по-
стройки судов, внедренных на предприятиях, позволил устано-
вить, что в основу разработки этих проектов должны быть поло-
жены следующие общие принципы:
оргтехпроект поточно-позиционной постройки судов должен
разрабатываться только для серийных судов;
документация оргтехпроекта должна разрабатываться только
для производств цехов верфи, работающих в едином ритме вы-
пуска серийных судов;
оргтехпроект серийной постройки судов данного проекта по-
точно-позиционным методом должен разрабатываться с учетом
всей судостроительной программы предприятия на основе укруп-
ненного анализа всех производственных мощностей, участвующих
в постройке этих судов;
оргтехпроект должен разрабатываться на установившийся
производственный процесс, т. е. на условия оптимального (рас-
четного) ритма постройки серийных судов, наряду с этим в про-
екте должны быть предусмотрены основные организационно-тех-
нологические положения, условия и технико-экономические пока-
затели постройки судов в период освоения запроектированного
ритма;
документация оргтехпроекта должна разрабатываться с уче-
том преимущественного использования типовых решений по тех-
нологии и организации производства в соответствии с отраслевой
нормативной документацией;
исходными материалами для разработки оргтехпроекта яв-
ляются план выпуска судов рассматриваемого проекта, техноло-
гическая часть технического проекта, рабочие чертежи и другая
проектная документация, данные из опыта постройки головного
судна, перечень планово-учетных единиц, технологические рас-
цеховки, принятые для головного судна, укрупненный сетевой
график постройки головного судна;
документация оргтехпроекта является исходной для выпуска
документации организации производства (планирования) и вы-
пуска другой технологической документации.
Организационно-технологическая схема поточно-позиционной
постройки судов состоит из четырех разделов (рис. 2.12).
Технологическая схема производства разрабатывается в объ- *
еме производства главного потока для заданного (расчетного)
ритма, определяемого максимальной годовой программой (со-
гласно псрспективноу плану) постройки судов рассматриваемого
S6
57
проекта. Выбранный вариант технологической схемы должен
обеспечивать выполнение заданной программы постройки судов
при соблюдении следующих оптимальных показателей:
затрат по капитальным вложениям па подготовку производ-
ства;
продолжительности постройки судна;
трудовых затрат па постройку судна;
пропускной способности стапельных и других производствен-
ных сооружений.
При разработке технологической схемы главного потока опре-
деляют следующие данные:
укрупненно номенклатуру работ и, соответственно, степень
технической готовности поступающих на позиции главного по-
тока конструкций от других производств (вне главного потока),
а также степень готовности судна при спуске;
способы и этапы формирования корпуса и выполнения мон-
тажных работ;
количество и состав позиций главного потока, размещение
позиций главного потока (с закреплением соответствующей но-
менклатуры работ па пих);
количество отстойных мест для хранения судов в межнавига-
ционный период и их размещение, способы и маршрут транспор-
тировки судов с позиции на позицию и на спусковое устройство.
Важной частью проработки технологической схемы является
анализ производственной мощности основных цехов предприятия
и расчет технико-экономической эффективности принятых реше-
ний. Укрупненный анализ производственной мощности основных
цехов предприятия, участвующих в постройке судов, выполняется
с целью выявления диспропорций и «узких мест» производства и
последующей разработки мероприятий по их ликвидации.
Эффективность внедрения оргтехпроекта определяется срав-
нением с базовым вариантом.
Под базовым понимается вариант, п котором технология и
организация производства приняты такими же, как до впедрепия
оргтехпроекта, а объем продукции — одинаковый с объемом, пре-
дусмотренным проектом.
Основными критериями экономической эффективности внедре-
ния проекта являются годовой экономический эффект и срок
окупаемости дополнительных капитальных вложений.
В качестве приложения к технологической схеме целесооб-
разно построить схему верфи, на которой указываются террито-
риальное размещение всех позиций и производств, участвующих
в постройке судов рассматриваемого проекта; маршрут основ-
ных грузопотоков, характер транспортных путей; расположение
подъемных средств, обслуживающих открытые площадки и дост-
роечную набережную.
Другим разделом организационно-технологической схемы по-
точно-позиционной постройки судов является организационная
схема производства, в которой должны найти отражение укруп-
58
ненное распределение работ по технологическим этапам и между
цехами, принципиальные особеннности оперативного планирова-
ния при поточно-позиционной постройке судов, структура управ-
ления работой цехов и участков в объеме главного потока, орга-
низация обеспечения производства комплектующими изделиями
и материалами.
В третьем разделе схемы устанавливаются предполагаемые
технико-экономические показатели постройки судов и производ-
ственной деятельности цехов (видов производства), охватывае-
мых оргтехпроектом, по результатам выбора и обоснования тех-
нологической и организационной схем производства и технико-
экономических расчетов. К технико-экономическим показателям
постройки судов относятся трудоемкость и себестоимость пост-
ройки судна в целом, удельная трудоемкость и себестоимость 1 т
дедвейта, продолжительность постройки судна (общая и по пе-
риодам), техническая готовность судна при закладке и спуске.
Годовой объем производства, среднесписочная численность про-
мышленно-производственного персонала, годовая выработка на
одного работника персонала, количество условно высвобож-
даемых производственных рабочих, размер дополнительных
капиталовложений, уровень механизации и автоматизации про-
изводственных процессов, технический уровень составляют тех-
нико-экономические показатели цехов (видов производства), охва-
тываемых оргтехпроектом.
В последнем разделе организационно-технологической схемы
составляется сводный перечень основных оргтехмероприятий по
всем разделам основных положений по технологии и организа-
ции поточно-позициониой постройки судов.
Принципиальный технологический процесс постройки судна
разрабатывается применительно к постройке серийно освоенного
судна одновременно и во взаимосвязи с разработкой технологи-
ческой схемы производства, а также составляется укрупненный
типовой технологический график постройки судна.
График освоения заданного ритма поточно-позиционной по-
стройки судов определяет величину и динамику изменения ритма
и продолжительности постройки судов и предназначен для обос-
нованного планирования и управления производством в период
освоения постройки судов рассматриваемого проекта. Этот гра-
фик совместно с укрупненным типовым технологическим графи-
ком постройки судна и типовыми графиками производств вне
главного потока является основным исходным документом для
оперативного планирования производства при постройке судов.
График подготовки производства обобщает результаты разработки
всех разделов оргтехпроекта по планированию и осуществлению
мероприятий для подготовки производства, ликвидации «узких
мест», обеспечения внедрения прогрессивных технологии и орга-
низации постройки судов.
Типовой технологический график постройки судов на позициях
главного потока является основным рабочим документом, регла-
59
ыентирующим технологию и организацию ритмичного производ-
ства непосредственно на позициях главного потока. Ои включает
в себя сетевой график постройки судна, совмещенный график
постройки судов и график загрузки бригад.
Сетевой график строится по всем работам, в том числе и
контрагентским, выполняемым на позициях главного потока Он
необходим для упрощения последующей разработки совмещенного
графика — документа, регламентирующего постройку судов на
позициях главного потока.
Совмещенный график постройки судов устанавливает номен-
клатуру работ (также и контрагентских) и технологическую по-
следовательность их выполнения на позициях с «жестким»
закреплением сроков выполнения по дням ритма, а также техно-
логически необходимое количество и равномерную загрузку ра-
бочих, участвующих в постройке. На основе этого графика
осуществляются оперативное планирование и управление произ-
водством главного потока, обеспечение его материалом и ком-
плектующими изделиями. Совмещенный график разрабатывается
применительно к оптимальному ритму постройки судов и оформ-
ляется отдельно для каждой позиции.
К совмещенному графику для каждой позиции составляют
номенклатурную ведомость работ, в которой указывают все тех-
нологические комплекты, подлежащие выполнению на данной
позиции. Технологические комплекты заносят в ведомость по
дням оптимального ритма по запуску и окончанию работ.
Принцип специализации бригад, на основе которого строится
график их загрузки, должен быть определен уже к началу раз-
работки этих комплектов. Обязательным условием является вы-
полнение каждого из них одной специализированной (в том числе
комплексной) бригадой. В зависимости от объема специализиро-
ванных работ можно предусмотреть организацию нескольких
бригад одного профиля; поэтому при построении графика специ-
ализация бригады выражается в конкретном закреплении за ней
определенной номенклатуры работ. В последние голы необходи-
мым стало учитывать специфику бригадных форм организации
труда с оплатой по конечному результату.
Учитывая изменение норм в процессе постройки судов,
а также различную степень квалификации рабочих, при построе-
нии графика не следует добиваться высокой степени точности
загрузки бригад по дням ритма. Удовлетворительным является
расчет загрузки с точностью ±10 %.
В период внедрения оргтехпроекта и освоения запроектиро-
ванного ритма постройки судов необходима объективная оценка
достигнутой степени освоения ритмичности производства, крите-
рием которой является количество своевременно выполненных
технологических комплектов плановой номенклатуры работ, за-
крепленных за данной позицией.
С этой целью рекомендуются два коэффициента: номенклатур-
ный, равный отношению суммы технологических комплектов,
«0
фактически законченных в любой день ритма данной позиции,
к сумме всех технологических комплектов, запланированных к вы-
полнению на этой позиции, и коэффициент ритмичности, равный
отношению суммы технологических комплектов, закопченных
в заданные дни ритма рассматриваемой позиции, к сумме всех
технологических комплектов, запланированных к выполнению на
данной позиции. Коэффициент ритмичности по сравнению с но-
менклатурным коэффициентом определяет более высокую сте-
пень освоения ритмичного производства.
Для удобства расчета этих коэффициентов рекомендуется для
каждой позиции составить контрольную таблицу. В качестве
примера показана контрольная таблица (табл. 2.1) *. Количество
клеток по вертикали и горизонтали равно плановому числу дней
ритма (в данном примере 14). Во второй колонке для каждого
дня ритма указывается количество технологических комплектов,
которое должно быть закончено в этот день. В примере их сумма
равна 342. По горизонтали для каждого дня ритма записано
количество и время фактически выполненных технологических 'ком-
плектов из числа запланированных на этот день, причем в выде-
ленных квадратах указываются комплекты, выполненные свое-
временно в запланированный день ритма. Число их на каждый
лень ритма показано также в крайпей правой колонке.
Указанные коэффициенты дают возможность контролировать
организационно-технологическую дисциплину выполнения работ
на позициях главного потока, оценивать достигнутый уровень
освоения расчетного ритма поточно-позиционной постройки судов
и т. д.
2.5. Влияние модульной постройки судов
на механизацию производства
Развитие методов постройки судов, в том числе на основе
модульных принципов, создает благоприятные предпосылки для
дальнейшей механизации производства, главным образом при из-
готовлении крупных сборочных единиц секций, блоков, модулей
и их монтаже на построечном месте. Речь идет об организации
механизированного, а в перспективе комплексно-механизиро-
ванного производства. В общем случае под механизированным
понимается такое производство, при котором основные технологи-
ческие операции выполняются с помощью ряда механизмов и
агрегатов, причем они могут использоваться для одной или не-
скольких операций При этом управление машинами и механиз-
мами, выполнение вспомогательных процессов или операций ча-
стично осуществляется вручную.
В настоящее время ведутся паучно-исследовательские и
опытно-конструкторские работы по созданию технологических
процессов и оборудования для механизированного производства.
* В таблице для наглядности приведены условные данные.
61
Таблица 2.1
Контрольнни таблица выполнения технологических комплектов
Часть из них уже находит практическое применение. Созданы
механизированные производства по сборке и сварке секции, по
изготовлению таврового профиля, по предварительной обработке
•стали для корпуса и т. п. Разрабатываются конструкции сбороч-
ных и сборочно-сварочных агрегатов. Все это дает основание
предполагать, что в ближайшие годы на отечественных судострои-
тельных заводах будет создано механизированное чорпусострои-
тельное производство.
Следующим этапом будет являться комплексная механизация
производства при изготовлении сборочных единиц (модулей).
При комплексной механизации ручной труд может быть допущен
только па тех процессах (операциях), механизация которых на
данном этапе по технико-экономическим сображепиям нецелесо-
образна.
Исследования в области механизации и имеющийся опыт по
ее реализации показывают, что осуществление в полном объеме
комплексной механизации невозможно без дальнейшего повыше-
ния уровня технологичности конструкций корпуса судна и техно-
логических схем его формирования. Эти совершенствования кон-
струкции и технологии должны обеспечить изготовление крупных
сборочных единиц судна (в том числе модулей) на поточных вы-
сокомеханизированных линиях; сведение работ на построечных
местах только к сборке и сварке монтажных соединений этих
крупных сборочных единиц судна; конструктивные решения сое-
динений корпусных конструкций, которые предусматривали бы
возможность широкого применения механизмов и агрегатов для
установки, сборки и сварки этих конструкций.
В мировой практике уже известны примеры создания ком-
плексно-механизированного корпусостроительного производства,
основанного на поточных принципах его организации. Интересна
в этом отношении попытка создания новой технологии фор миро-,
вания корпуса судна, осуществленная фирмой «Мицуи» на верфи
в Тиба. Основой нового технологического процесса является так
называемая система «Ротас», краткие сведения о которой были
приведены ранее.
Другая японская компания «Сумитомо Шипбилдинг знд Ма-
шинер» разработала так называемую систему «Гамма», которая
предназначена для изготовления модулей бортовых танков круп-
ных танкеров. На верфи созданы две сборочпые линии, одна из
которых предназначена для сборки модулей бортовых танков,
располагающихся в нижней части корпуса, другая — для фор-
мирования модулей бортовых танков верхней части корпуса
судна.
Третьим примером может служить японская верфь «Исикавад-
зима-Харима Хэви Индастриз», которая разработала и приме-
нила так называемые корпусомонтажные комбайны для сборки
и сварки монтажных соединений модулей при постройке судов
в доке. Было разработано и используется несколько вариантов
таких комбайнов.
63
62
Эти примеры не являются исчерпывающими. Работы отече-
ственных специалистов свидетельствуют о возможности решения
данной проблемы и другими путями. В частности, в настоящей
главе приведены сведения о разработках в области механизации
сборки конструктивных модулей из днищевых, бортовых, палуб-
ных секций и секций переборок.
Глава 3
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУДОВ
В МОДУЛЬНЫХ КОНЦЕПЦИЯХ
3.1. Существо задачи
модульного проектирования судов
Рассматривая «Судно» (С) как сложную систему, являющуюся
подсистемой «Флот» (Ст), в свою очередь, включающую совокуп-
ность управляемых подсистем — «Корпус» (К), судовой энергети-
ческий комплекс (СЭК), «Оборудование» (О), «Надстройки» (Н)
и другие, можно определить цели функционирования систем, их
структуру (иерархические уровни) и поведение.
Принцип системности мы рассматриваем как основной и глав-
ный принцип модульного судостроения.
Любой физический (конструктивный) объект г-го типа /-го
уровня системы Ст, С или К, М и других может быть охарактери-
зован типоразмерной сетью в виде матрицы
»« = 1М.и11л
где / — индекс принадлежности объекта иерархическому уровню
системы; / —0, 1, 2, ..., 6 («Корпус», СЭК и т. д.), 7 («Судно»),
8 («Флот» или судостроение — Ст); i—индекс порядкового но-
мера типа объекта; d — параметры проектирования, характери-
зующие размеры, форму, материал объекта (например, главные
размерения судна L, В, Н, Т, мощность двигателя N, толщины
материала, геометрические характеристики сечения — момент со-
противления W и пр.); р (i/) — индекс порядкового номера раз-
мера величины параметра
изменение р при i = const образует типоразмерную сеть; -у — ин-
декс порядкового номера параметра
d[y = 1, п(/)].
Между параметрами dy конструктивных объектов любых
уровней существуют геометрические и функциональные связи, что
64
собственно и характеризует принадлежность X,, к общей системе.
Наиболее полно это проявляется в модульном судостроении.
Например, имеется набор КФМ с основными параметрами:
Ширина судна dip—Вп, В12, , В
Высота борта ....^2«(2)
Мощность rf3B=M3|, м32, ,N3s(3)
В этом примере у = 1. 2, 3; в общем случае
₽(у=1)¥=₽(у = 2)^₽(у = 3).
Типоразмерная сеть судов (конечное множество М) может
быть представлена в виде
Н,-»||8.
где
Xsi = (Bi&, Hip, Nip, . . .)
и каждый параметр d,-pv может выбираться из непрерывного ряда
чисел (индивидуальное проектирование) или из дискретного рида
(модульное проектирование).
Для обеспечения проектирования судов путем комплектования
их из КМ и ФМ необходимо совпадение ряда параметров dv мо-
дулей и dv судов. Например, необходимо, чтобы ширина, высота
и обводы в месте присоединения к средней части судов, состоя-
щих из набора КМ типоразмерного ряда кормовых ФМ (КФМ)
и носовых ФМ (НФМ) были согласованы с параметрическими
рядами Вр, Нр, параметрами формы корпуса в месте стыковку
(конгруэнтность сечений), рядами мощностей Np главных дви-
гателей. Эта часть задачи модульного проектирования связана
с необходимостью создания типоразмерного ряда СЭК, согласо-
ванного с набором IIX,-р||8-
Основой для создания таких условий служит разработка си-
стемы комплексной стандартизации (СКС) на иерархических
уровнях «Судостроение» (СКССт), «Судно» (СКСС) и их под-
систем «Корпус» (СКСК), «^Механизмы» (СКСМ) и т. д.
Общую постановку задачи модульного проектирования пока-
жем на примере транспортного судостроения.
Целью функционирования системы «Флот» является доставка
необходимого количества груза Р па определенное расстояние
в заданные сроки, т. с. выполнение определенной транспортной
работы Q (т-мили) за единицу времени t.
С позиций народного хозяйства СССР (или стран СЭВ исходя
из условий международной интеграции) затраты ресурсов на
достижение определенных целей использования системы «Флот»
слагаются из стоимости создания этой системы и затрат на ее
функционирование — стоимости эксплуатации.
5 Заказ fft ЗАВ
65
Таким образом, критерием при построении системы модуль-
ных судов должны служить приведенные затраты
ПЗ = £,1Ле + Сэкс, (3.1)
где Еи — нормативный коэффициент эффективности капитальных
затрат; Кс = Кс ("1км, /»фм) — производственная себестоимость
судна; /«км и Шфм —^наборы конструктивных и функциональных
модулей; Сэкс == Сэкг (ткм, (пфм)—эксплуатационные расходы.
В самом общем виде задача модульного проектирования сво-
дится к определению набора (типоразмеров) ткм и /Пфм, мини-
мизирующих функцию цели — суммарные приведенные затраты
П3£ = £, X £ Л'" ,в+ X X CJ,.,B-niin (3.2)
i ₽ ₽
при основном ограничении — равенстве транспортной работы,
выполняемой конечным множеством судов индивидуального про-
ектирования и постройки JW/р и конечным множеством модуль-
ных судов Л1,?р за единицу времени t:
X X iftPWfW = X X ч!в₽Ге»?рМ?(1<. (3-3>
4 ₽ I ₽
где i — индекс типа судна (танкер, нефтерудовоз, лесовоз и т. д.);
0 — индекс типоразмера судна; Р, v, ц — грузоподъемность, ско-
рость, коэффициент использования грузоподъемности; индексы
«и», «м» означают принадлежность рассматриваемого параметра
к судпу индивидуального проектирования или к модульному
судну.
Естественно, кроме (3.2), (3.3) в модель войдут и многие дру-
гие ограничения, связанные с особенностями условий эксплуата-
ции и постройки,
В более простой постановке — при анализе и сопоставлении
вариантов — задача модульного судостроения сводится к условию
ДПЗх = ПЗх — ПЗхmax (3.4)
при тех же ограничениях.
Заметим, что
У||ХФ||Д||«,.Ч>|| и ||С.кс,,в||.
При этом
.,М — /->М
Ас, «р Ас, »р, а Сэкс, «р < Сэке, «р-
Не исключается, что выполнение одной и гой же работы
(Q„ = QM) возможно при разных сочетаниях типов и типоразме-
ров судов, т. е. не обязательно
^ЦЙсЯ". Й'вем").
Для обеспечения проектирования судов путем комплектования
их из КМ и ФМ необходимо создание системы этих модулей.
66
Поясним, что проектирование одного судна, чем занимаются про-
ектанты сегодня, и создание системы судов, объединенных общими
техническими решениями — использованием уже разработанных
КМ и ФМ, разработка самих модулей, обеспечивающих оптими-
зацию параметров этой системы, а не отдельных судов, чем
должны заниматься проектанты,— это далеко не одно и то же.
Это проблема, ждущая разработки своей теории и своих методов.
Рассмотрим некоторые возможные, на наш взгляд, пути ее
решения.
3.2. Некоторые пути решения задачи создания
модульной системы морских транспортных судов
Для создания набора КФ и ФМ необходимо в первую очередь
выделить районы судна, которые содержали бы наибольшие ре-
зервы снижения стоимости при их проектировании и постройке
в модульном варианте и были бы наиболее пригодны с конструктив-
ной точки зрения для создания типовых конструкций, узлов и т. д.
Как видно из рис. 3.1, при кормовом расположении МО на
кормовую оконечность приходится около половины трудоемкости
постройки и стоимости судна. Можно также отметить скачок
эпюры стоимости в районе носовой оконечности. Поэтому наи-
большее снижение стоимости может быть реализовано при созда-
нии носовых и кормовых функциональных модулей — НФМ и
КФМ, а также надстроек.
Наиболее пригодной для создания типовых технологически
законченных конструкций корпуса судна — конструктивных мо-
дулей— является цилиндрическая вставка (рис. 3.2).
Анализ мировой практики модульного проектирования судов
позволяет определить следующие пути реализации модульных
концепций:
изменение длины судна путем изменения длины средней части
(цилиндрической вставки) при одних и тех же оконечностях;
изменение назначения судна при одних и тех же оконечностях;
комплектование судов разного архитектурно-конструктивного
типа из набора КМ и ФМ при высокой степени межпроектной
унификации модулей (рис. 3.3).
Третий путь представляет собой объединение двух первых
и наиболее полно отвечает поставленной задаче. Его осущест-
вление охватывает большинство иерархических уровней СКСС
(рис. 3,4), поэтому задача модульного проектирования может
быть решена только на основе системного подхода, включающего
следующие работы:
исследования в области теории корабля, поиск новых форм
обводов, наиболее удовлетворяющих целям и задачам модульного
проектирования;
создание сортаментов (альбомов) стандартных блоков (мо-
дуль-блоков) и секций (модуль-секций) на основе СКСК;
5*
67
!
68
Рис. 3.3. Возможные варианты комплектования судов из КМ
и ФМ.
создание и отработка методик оптимального проектирования
судов на уровне транспортной системы «Флот» с использованием
рядов КМ и ФМ;
создание и отработка методик оптимального проектирования
судов и построения оптимальных типоразмерных рядов КМ и ФМ.
Упомянутые выше пути использования модульных концепций
в качестве исходной базы принимают КФМ — кормовую оконеч-
ность судна с МО, надстройкой, винторулевым комплексом —
наиболее дорогую и характеризующуюся достаточной общностью
технических решений часть судов, близких по параметрам L,
В, И, Т, N, б*. Поэтому проектирование судов в модульной
системе необходимо начинать с проектирования типоразмерного
ряда кормовых функциональных модулей; во-первых, как в наи-
большей степени определяющих общепроектные характеристики
судов и их функциональность, и, во-вторых, как одного из важ-
нейших объектов межпроектвой унификации.
В литературе практически не встречаются сколь-нибудь
серьезные исследования по теории модульного проектирования.
Многократно только подчеркивается необходимость создания та-
кой теории.
Представляется, что в первом приближении можно видеть
следующие пути создания типоразмерного рида КФМ (рис. 3.5):
проектирование рида КФМ методом итераций с оценкой воз-
можности варьирования длиной судна и соответственно тран-
* Здесь и далее обозначено: £, В, Н, 7 —длина, ширина, высота борта,
осадка судна, м; N—мощность энергетической установки, кВт или МВт; б—
коэффициент общей полноты; DW и D—дедвейт и водоизмещение, т; v—ско-
рость, уз.
69
Рис. 3.4. Взаимосвязь уровней стандартизации СКССт и задачи проектирования
модульного пополнения флота (па примере подсистемы «Корпус»).
спортпым моментом Q = DW-v при принятых параметрах судов-
прототипов;
проектирование ряда КФМ исходя из известного ряда мощ-
ностей двигателей и минимально необходимых габаритов машин-
ных отделений;
70
Рис. 3.5. Возможные пути определения основных параметров (В?, Н$, N$) кор-
мовых функциональных модулей.
принятие ряда КФМ, соответствующего наиболее ярко выра-
женным группам (кластерам) при многомерной классификации
множества судов.
Первые два пути могут быть реализованы известными мето-
дами. Третий пока еще мало освещен в судостроительной лите-
ратуре. Можно назвать японскую работу S. Moriya, F. Hiranioto,
Т. Koyama [66J, в которой описывается программа, позволяющая
классифицировать Ьуда по набору признаков:
DW/LBH, v/L°-'\ DW/Db,
ЦГ№, v, 6, Н/Т, В/Н, L/H,
расход топлива, частота вращения винта, N и т. д. (всего 20 при-
знаков) и приведены простые примеры разбиения выборки объе-
мом 428 судов на кластеры, характеризующие возможную
общность технических решений.
В работе А. Л. Васильева и Л. А. Золотухиной [9], основы-
вающейся на методах многомерной классификации, представлен
алгоритм, позволяющий произвести классификацию, т. е. разбие-
ние конечного пространства судов
V7t- = (J7il, .... Хцм),
где = Ц 11, (* = 1 ").
на однородные группы (классы, кластеры, токсоны — это все
идентичные понятия) по параметрам
=
так чтобы в каждом классе Ак (трехмерном пространстве изме-
нения параметров dv (у = 1, 3)) оказалось судов не менее
«£“<=УЯ
71
при условии
Величина 7? задается, например, 5, 10, 15 % обеспеченности.
Рассмотрим особенности модульного проектирования на при-
мере крупнотоннажных судов.
Современные морские транспортные суда можно весьма
условно разделить на две дедвейтные группы, характеризующиеся
конструктивными и эксплуатационными особенностями входящих
в них судов.
Суда группы I (DU7^:4() тыс. т) предназначены для перевозки
больших партий массового груза малой скоростью. Малый диа-
пазон скоростей, дешевизна грузов, малая доля запасов в водо-
измещении определяют единообразие формы обводов корпуса.
Это полнообводные суда с развитой цилиндрической вставкой.
Суда группы II (О ^<40 тыс. т) отличаются большим разно-
образием типов и типоразмеров и являются либо узкоспециали-
зированными судами (контейнеровозы, газовозы и т. д.), либо
многоцелевыми универсальными. Многочисленные и часто проти-
воречивые требования к вместимости, грузоподъемности, ходкости,
Таблица 3 1
Основные характеристики группы крупнотоннажных судов в ори
Величина «Пабло Неруда- „Зоя Космодемьян- Севастополя*
Проект Модуль I Проект Модуль I Проект Модуль III
^±1’ М В, м 180 28 180,5 31,5 250 40,7 257,5 40,0
Н. м 17.8 17,0 .— — 20,0 21,2
Т, м 12,2 11,8 — 15,17 14,2
N, нВт 11600 9800 — —. 15 400 17500
V, УЗ 16 14,4 —_ 16,1 15,6
DW, т 40000 45300 .— — 100000 104 900
DW-v, т уз 640000 652000 — — 1614000 1636 000
Суда
L. м — 201,6 212,5
В, м — — 31,8 31,5 -— —.
Н. м — — 16,8 17,0 — —
Т, м — — Н,7 Н.7 — —.
Д', кВт — —. 10100 9800 — —
Е/, УЗ —— .— 15 14,2 —
Pff', т — — 50000 53900 — —
DIF-®, т-уз — 750000 765000 — —
72
управляемости, различие в способах грузообработки, эксплуатации
в большом диапазоне чисел Фруда и рид других факторов при-
вели к появлению большого числа модификаций судовых обводов.
Единообразие формы корпуса и технических требований к су-
дам группы 1 позволяет упростить задачу и сначала построить
типоразмерный ряд КФМ, на основе которого уже возможно про-
ектирование семейства судов различного назначения в широком
диапазоне дедвейтов.
Исходя из приведенных положений разработан алгоритм про-
ектирования морских транспортных судов группы 1 (рис. 3.6)
и создал типоразмерный ряд КФМ на основе перспективного рида
лицензионных двигателей «Бурмейстер ог Вайн» К-GF, опреде-
лены границы применимости КФМ для танкеров, нефтерудовозов
и УСНГ и спроектирован ряд судов, замещающих современные
и крупнотоннажные суда (табл 3.1, рис. 3.7).
В связи с предполагаемым введением стандарта СЭВ «Си-
стема стандартных чисел» параметры КФМ и соответственно суда
подчинены ряду предпочтительных чисел по ГОСТ 8032—56
(основному ряду проекта СТ СЭВ).
В расчете примера использованы общепринятые методики и
формулы. Набор корпуса судов произведен по Правилам
глиальном и модульном вариантах
«Маршал Еудеияый* «Маршал Говоров" «Борис Бутона- .Крым"
Проект Модуль Ш Проект Модуль III Проект Модуль III Проект Модуль V
керы
277 310
— — 45.0 45,0
. — — 25,4 23,6
.— — 17,0 15,6
— — — 22100 22600
— — — 15,7 15,0
— — — 150700 160900
— — — — - — 2366000 2413500
ОБО
236 257,5 236 257,5 244 273.5 — —
38,7 40,0 38,7 40,0 39,8 40,0 — —
22,0 21,2 24,0 21,2 21,4 21,2 .— —
14,5 14,2 16,0 14,1 15,5 14,1 — —
15400 17 500 15 400 17 500 {5600 17 500 — —
15 15,6 14,6 15.6 15,2 14,& —
101 000 104900 103 000 104900 109000 112 000 .— —
1515000 1636400 1503800 1636400 1656800 1688 800 — —
73
Рис. 3,6, Блок-схема проектирования в модульной системе применительно к круп-
нотоннажным судам (по А. Л. Васильеву и С, А. Павлову).
I — обеспечивается ли необходимый диапазон изменения DW. бит д.? 2 — выполняются
ли условия ТЗ? 3 — возможен ли другой вариант кемплектовапля? 4—поэможва ли кор-
7 — проектирование индивидуального, судив.
74
75
Рис. 39. Пределы изменения параметров судов с использова-
нием КФМ.
Регистра СССР и Норвежского Бюро Веритас. Рис. 3.8- показывает
хорошее согласование полученных параметров КФМ со статисти-
ческими данными.
При наличии ряда КФМ возможно гибкое реагирование на
потребности судоходства и комплектование семейства судов
в большом диапазоне изменения DW (рис. 3.9).
3.3. Примеры использования модульного принципа
в судостроении
Анализ состояния и развития модульного проектирования и
постройки судов позволяет привести следующие примеры исполь-
зования модульных концепций.
Комплектование судов из функциональных модулей. Выше
было указано, что наиболее пригодными в качестве ФМ судов
являются кормовая и носовая оконечности, а в качестве КМ —
секции и блоки цилиндрической вставки.
Внедрение модульных методов в мировое судостроение идет
следующими путями.
Изменение длины судна путем изменения длины
средней части (цилиндрической вставки). В'конце
50-х годов стала развиваться, а в 60-х — 70-х годах приняла
довольно распространенный характер модернизация судов в ре-
зультате увеличения одного из главных размерений (длины, ши-
рины, высоты борта). Встречались случаи модернизации путем
одновременного трехразмерного увеличения судна. Примером яв-
ляется модернизация танкера «Вопелло», выполненная в Японии
76
Рис. 3.10. Принцип делении корпуса по проекту «Пионер» на
блоки в продольном направлении.
(AL = 22%, ДВ = 24 %, А// = 38 %, AD«z = 78%). Однако одно-
временное изменение всех главных размерений технологически
достаточно сложно, и поэтому наиболее распространен метод уве-
личения дедвейта судна при модернизации путем удлинения его
средней части — района цилиндрической вставки.
Известна успешная реализация модульных методов на не-
скольких сотнях судов, в которых уже заранее предусматривалась
возможность увеличения главного параметра (грузоподъемности)
путем последовательного введения дополнительных блоков сред-
ней части при одних и тех же КФМ и НФМ. Наиболее полно этот
принцип был заложен фирмой «Блом унд Фосс» (ФРГ) в проекте
«Пионер» (рис. 3.10).
Исходный корпус (первый вариант) состоит из пяти блоков:
носового, трех трюмов и кормового. Добавляя один модуль-
блок или два средних модуль-блока в разных сочетаниях, можно
получить различные варианты судов. Табл. 3.2 дает представле-
ние о характеристиках пяти основных вариантов судов.
Проект судна включал много новинок, основными из которых
являлись три:
форма корпуса из плоских образований, часто называемая
«упрощенная форма корпуса»;
корпусные конструкции из «взаимозаменяемых» модульных
секций и блоков (КМ) и модульная система СЭУ (КФМ);
77
Таблица 3.2
Характеристики основных вариантов судов проекта «Пионер»
Вариант судов
Характеристики 1 н Ш IV Контейнерное
Длина между перпенди- кулярами, м Ширина, м Высота борта, м Осадка по КВЛ, м 124,45 136,44 21 14 9 150,01 60 40 60 161,95 135,70 2i.ee 13,00 7,00
Дедвейт, т 13600 1560(1 17900 19800 .—
Тип и мощность двига- теля, кВт Ди игатель 1 4PC-2-V 3910 Двигатель 2Х 12PC-2-V 6620
Эксплуатационная ско- рость, уз 13,9 13,6 .13,4 13,2 17,5
Команда, чел. 32 32 32 32 32
модулыгая система отделки и оборудования судовых поме-
щений М1О00.
Естествен вопрос — почему после всеобщего внимания, кото-
рое привлек проект «Пионер» (наверное, не было ни одного судо-
строительного журнала мира, где бы в 1967—1970 гг. не публи-
ковались той или иной полноты материалы об этом проекте), не
получилось ожидаемого фирмой бума заказов. Ведь всего по-
строено 15 судов типа «Пионер»: 3 — в ФРГ и 12—по лицензии.
Десять лет спустя один из авторов проекта профессор Г. Гал-
лин сделал следующий вывод, что в проекте «Пионер» было
слишком много изобретений сразу, а судовладельцы их не
любят.
/Многократно описывалась постройка на верфях, входящих
в объединение «Литтон Индастриз» (США), судов модульной
конструкции для перевозки массовых грузов. Весь корпус судна,
за исключением носовой и «кормовой оконечностей, формируется
из одинаковых модуль-блоков, размеры которых по длине судна
14,64 м, а по ширине — 32 м. Судно длиной 259 м состоит из 15,
а судно длиной 305 м — из 18 модуль-блоков
Рис. 3.11 показывает КФМ и НФМ на переходе со специали-
зированной верфи к месту соединения со средней частью судна.
Из шести базовых типоразмеров ряда самоотвозных земле-
сосов «Стрептрайл /Марк II», разработанных фирмой «Холланд»
(Голландия), возможно путем изменения длины создание 28 зем-
лесосов с изменением емкости трюмов от 400 до 6300 м3
(рис. 3.12). Обеспечивается высокая степень унификации корпус-
ных конструкций, механического и специального оборудования.
Принцип изменения длины судна для получения судов одного
назначения, но разного дедвейта заложен в проектах HICAM и
CORCAM. Характеристики этих судов приведены в табл. 3.3.
78
Рис. 3 11. Переход КФМ и НФМ к месту соединения со средней
частью судна.
Рис. 3.12. Типовой ряд голландских самоотвозных землесосов
[\С «Стрентрайл Марк II»
79
г
!
Таблица 3.3
Характеристики судов HICAM и KORCAM
Тип судна L, м Я. м Н. м 7, ы DW, тис. т Л. кВт
HICAM 29 HICAM 35 147,0 172,2 28,1 15,9 11,6 11,3 29 35 8200/7500
KORCAM 29 160,9 22,9 14,1 9,8 25,5 6920/6260
KORCAM 37 KORCAM 46 174,0 212,2 32,2 15,2 10,8 10,5 37 46 8200/7500
Тот же принцип иснользуется и в проектах судов типа ро—ро
(рис. 3.13J.
Превращение верфей в чисто сборочные предприятия вызы-
вает новые формы кооперации, которые в дальнейшем могут
обеспечить переход на модульные методы комплектования судов.
Так, на верфи «Лиснейф Соуф» (Португалия) для шведских
верфей строятся носовые и кормовые оконечности, которые затем
буксируются в Швецию для соединения со средними частями
судна. Этой же верфи были заказаны две полностью оборудован-
ные носовые оконечности для двух строившихся во Франции
танкеров DW = 135 тыс. т.
Еще в 1977 г. японская фирма «Салве Козе» изготовляла
и доставляла секции крупнотоннажных судов компании «Сасэбо
Хави Индастриз». Датская фирма «Бурмейстер ог Байн» изготов-
ляла корпусные конструкции для норвежского объединения
«Аллерсгрупп» и т. д.
Рис. 3.13. Ряд судов типа ро—ро фирмы «Трайс Атлантика
(Швеция).
80
Изменение назначения судна при одних и тех же
оконечностях. Использование этого пути представлено на
примере фирмы «Бремер Вулкан» (ФРГ), разработавшей схему
постройки судов различных архитектурно-конструктивных типов
с одинаковыми носовой и кормовой оконечностями.
Так, рассматривается постройка трех типов судов: ОВО, УСНГ
и тапкер по этой схеме (табл. 3.4 и рис. 3.14, 3.15). Судно типа
ОВО («Белобо»)—первое из серии в шесть единиц—сдано
заказчику в 1973 г. (Lllau6X В % Я = 253,7 X 32,2 X 19,5; DW =
= 78 тыс. т; А = 13910 кВт).
Таблица 34
Характеристики проектов судов фирмы «Бремер Вулкан»
Тип судна 7, м В. ы Н. м т.м DW, Двигатель N, кВт »• уз
ОВО УСНГ Танкер 240.00 32.22 <9.50 14.23 7807S 79000 H223U 93310 91 643 98 WU BV-MAN K8SZ78/155A 13 540 16.2 16.2 16,1
ОВО УСНГ Танкер ь.ь 12.52 66 ЙМ 67925 69500 82 555 81 690 88 500 BV MAN K8SZ78/155A 11 910 16.3
Комплектование судов разного архитектурно-
конструктивного типа из ФМ при высокой степени
межпроекгиой унификации модулей. Этот путь можно
рассматривать как объединяющий два предыдущих*. Американ-
ские фирмы «Тринидад» и «Лорел» в 1975 г. объявили об окон-
чании разработки серии танкеров НЭАТ (новые экономичные
американские танкеры). Главная задача проекта — обеспечение'
минимальных затрат на строительство и эксплуатацию. Дости-
гается этот результат максимальной унификацией конструкции,
оборудования и устройств как внутри серии, так и на основе
использования уже выпускающихся или спроектированных для
других типов судов (табл. 3.5 и рис. 3.16).
В [78] отмечается, что около 80 % торговых судов США, кото-
рые предполагается строить в период 1980—2000 гг„ будут вклю-
чать стандартизованные кормовые блоки в соответствии с иссле-
дованием, проведенным Морской администрацией, агентством
Коммерческого департамента США.
Со ссылкой на отчет «Проект стандартизованной кормы» гово-
рится, что для постройки кормового блока современного торго-
вого судна требуются большие затраты капитала и труда»
поскольку блок включает главные механизмы, мостик, палубную
рубку и управляющее устройство.
* В какой-то мере проект «Пионер» может быть отнесен и к этой схеме
6 Закат № :»"»2
81
Разработка стандартизованных корм принесет судоверфям
выгоду при массовом производстве — снижение стоимости и со-
кращение времени, необходимого для постройки.
Конструкция стандартизованной кормы позволит также многим
меньшим судоверфям участвовать в постройке очень больших
судов. Фирма «Дж. Хенри Компани» (Нью-Йорк) провела иссле-
дование по контракту в 151 000 долларов с Морской администра-
цией и разработала три проекта стандартизованной кормы. Эти
три проекта предусматривают большое разнообразие типов судов,
включая танкеры, контейнеровозы, газовозы и суда для перевозки
массовых грузов в диапазоне длин 482—1006 фт (148—310 м)
и дедвейтов 15000—230000 т. Предполагаемый подход позволяет
Рис. 3.14. Модульные суда (проекты) фирмы «Бремер Булкам».
82
судостроителю удовлетворять заданию владельца по чистой грузо-
подъемности, судовым характеристикам, осадке и т. д.
Нам представляется невозможным обеспечить столь широкий
диапазон судов всего тремя кормами. По-видимому, правильнее
говорить о рядах типоразмеров корм трех типов.
ЕЗг-зГ?-1- г з! j yjrigj::.
I • . i • — ~ Ji- 1—— т ~ir I
6*
83
Вариант - танкер
84
Использование платформ-носителей. Одно из на-
правлений, которое наметилось в модульном судостроении,—
создание универсальной, могущей быть используемой во многих
Таблица 35
Характеристики танкеров НЭАТ
Характеристики НЭАТ ВО НЭАТ so НЭАТ 170
Длина наибольшая, и 212,5 270 260
Ширина, м 30 32 51
Высота борта, м 16 20 24
Осадка максимальная, м 12 14 17
Дедвейт, тыс. т 54 89 170
Вместимость балластных танков, тыс. т 17 38 50
Мощность, МВт 9,2 9,2 13,2
Скорость эксплуатационная, уз 15,2 14,0 13,5
Автономность плавания, тыс. миль 15 15 15
Количество грузовых танков, ел 7 9 9
Экипаж, чел. 22 22 22
Примечание. Серия НЭАТ 90 предлагает две модификации Д№=76
и /Ж=63 тыс. т в результате исключения блоков средней части (соответст-
венно на длине одного или двух танков).
85
Рис. 3.17. Упрощенная схема
последовательности формиро-
вании корпуса судна типа
БОРО.
Рис. 3 18 Варианты судов типа БОРО: а —
обычное судно; б—танкер (*) н балккэ
рнер (•*)
судов своего рода, плат-
«верхней части» корпуса,
архитектурно-конструктивных типах
формы-носителя и установка на нее
проектируемого для разных целей.
Пример такой платформы-носителя в 1975 г. реализован на
судне ро—ро «Биа» (фирма «Навире», Финляндия, L — 108,04 м,
В = 17,20 м, Н = 5,35 м, DW =2870 т, v = 15 уз)
Два двигателя KVMB16 мощностью по 2060 кВт установлены
в двух понтонах, идущих на протяжении примерно 85% длины
судна.
Правда, из описания этой конструкции не видно, что ее пред-
полагали использовать в целях модульною судостроения: авторы
пишут о возможности сборки корпуса судна на плаву. Но, раз-
вивая эту идею, можно представить типоразмерный ряд таких
платформ-носителей, как ряд КМ, соединяемых с КФМ и НФМ
из соответствующего ряда. Средняя часть — грузовая — может
быть довольно разнообразной.
Интересен в этом отношении появившийся в 1976 г. проект
БОРО-лайнер, разработанный шведской фирмой «Скандинавией
Моторшип».
Последовательность формирования корпуса новой формы
(иллюстрация идеи) показана на рис. 3.17, 3.18. Табл 3.6 гово-
рит о преимуществах проекта.
Лицензии на право постройки по этому проекту приобретены
фирмами «Кавасаки» (Япония), «Бурмейстер ог Байн» (Дания),
«Гетаверкен-Ериксбсрг» (Швеция).
Судно может быть выполнено в двух модификациях: БОРО-
танкер или БОРО-балккэриер при двух вариантах размерений.
Патентуется модульная конструкция плавучих сооружений
(доки, плавучие причалы и др.).
Так называемые полуногруженные суда (или «Трисеки»),
буровые платформы и другие фактически уже приобретают ха-
рактер модульных сооружений: комплектуются (в проектах или
в натуре) из одинаковых элементов — модулей.
86
Таблица 3.6
Сравнение характеристик судов БОРО-лайнер с обычными
проектами
Характеристики Современное судно ро—ро БОРО лайнер Современный обычный БОРО- лайнер
Наибольшая длина, м Ширина, м Высота главной палубы, м Высота верхней па- лубы, м Проектная осадка, м Двигатели, кВт Скорость, уз Команда, чел Дедвейт, т Вместимость* Груз .чеса, куб. фт Груз нефтепродуктов или сухой груз, куб. фт Трейлеры, шт Контейнеры 20 фг, шт. Насыпной груз, куб. фт 170,0 22,8 8,0 14.8 7,2 11480 18,8 22 9000 1780 580 Отсутству- ет 143,0 14,0(32,2) 10,0 24,0 7,0 6620 16 22 9000 2430 - 950 450000 140,0 21,0 12,0 7»5 6620 15 22 пооо 540000 143,0 14,0 (32,2) 10,0 22,0 7,6 6620 15 И 000 950000 450000
В отечественном судостроении также применяется модульный
принцип.
Проектные проработки судов типа «Стандарт», аналогичные
проекту «Пионер», выполнились в 1968 г.
Использовались и одинаковые конструктивные решения в раз-
личных проектах судов близкого назначения (табл. 3.7). Напри-
мер, суда трех проектов имеют одинаковую жилую надстройку,
Таблица 3.7
Характеристики судов с одинаковыми конструктивными решениями
Характеристики №лкп- иакетоаоз Универсальное сухогрузное судно
Длина между перпендикулярами, м 119,0 119,0 125,0
Ширина, м 17,0 17,0 17,8
Высота борта, м 8,5 8,5 10,4
Грузоподъемность, т 5200 5200 6670
Водоизмещение с полным грузом, т 10 000 10000 12 170
Мощность, кВт 4 490 4050
Марка двигателя 5ДКРН Зульцер 5ДКРН
лесовоз и контейнеровоз — одинаковый корпус, сухогрузное судно
имеет одинаковый с лесовозом кормовой блок* с машинным
отделением и винторулсвым комплексом, а также одинаковые
грузовые устройства и люковые закрытия.
Применение модульных методов в проектировании, изготов-
лении и монтаже механического оборудования. Создание моду-
лей-агрегатов и модулей-зональных блоков возможно на тех же
принципах, которые рассмотрены в предыдущих разделах.
Разработка судовых энергетических комплектов (СЭК), со-
стоящих из модулей (как система КСМ), может быть осущест-
влена только на базе параметрических рядов судов определенного
архитектурно-конструктивного типа, а также при условии поста-
вок промышленностью судового машиностроения стандартного
энергетического оборудования для комплектации СЭК, которые
могут быть использованы на этих судах.
Отдельные примеры из мировой практики характеризуют пер-
вые шаги внедрения модульных методов в судовой энергетике.
Так, известное английское судостроительное объединение
PAMETRADA уже в 60-е годы разрабтало ряд ГТЗА, компонуе-
мых из различных комбинаций трех турбин ВД, четырех турбин
НД, пяти редукторов и четырех конденсаторов.
В уже упоминавшемся проекте «Пионер* КФМ спроектирован
так, что возможна установка двигателей разной мощности
(рис. 3.19) без изменения компоновки МО и судовых конструкций.
Общая тенденция модульного проектирования МО сегодня —
выявление стабильных сочетаний и расположения агрегатов уста-
новок н систем, разработка параметрических и типоразмерных
рядов таких агрегатов, использование их в рамках модульных
концепций путем компоновки МО судов различного назначения из
набора ФМ-агрегатов (рис. 3.20).
К малым функциональным модулям можно отнести и закрытия
грузовых люков. В настоящее время стоимость монтажа люковых
закрытий на верфи превышает стоимость их изготовления.
Поэтому международное объединение «Навире Карго Гир» ре-
шило наладить серийный выпуск модулей с полным насыщением
(люковые закрытия, комингсы, гидравлические приводы и т. д.)
и поставлять их на верфи.
Известная фирма «Интсрнейшенел Мак Грегор Организейшн»,
производящая люковые закрытия, также использует метод мон-
тажа закрытий в виде функциональных модулей, собранных
вместе с комингсами (рис. 3.21). Путь формирования люковых
закрытий как ФМ показан на схеме (рис. 3.22).
Внедрение модульных методов при проектировании и изго-
товлении судовых помещений. Одним из характерных примеров
использования модульного принципа в судостроении, как уже
указывалось, является проектирование надстроек и рубок на базе
* Обращаем внимание, что использованию одинаковых кормовых блоков не
помешала даже некоторая разница в И и В у этих судов
«8
Рис. 3.19. Примеры компоновки машинных отделений проекта «Пионер».
линейных модулей. Это направление модульного проектирования
уже успешно развивается, ему посвящено большое количество
исследований (см. гл. 5).
Внимание к использованию модульных систем при проектиро-
вании помещений легко объяснить преемственностью идей, пере-
носимых из наземного строительства в судостроение архитекто-
рами, привлечение которых для проектирования жилых, служеб-
ных и бытовых помещений стало активно осуществляться
в 50—60-е годы. Эти идеи переносятся подчас без учета необхо-
димости согласования проектного модуля для помещения с про-
ектным модулем для всего корпуса — шпацией. Стремление
некоторых судовых архитекторов обособиться от корпуса при
решении вопросов проектирования надстроек, а равно и других
помещений внутри корпуса, свидетельствует об отсутствии систем-
ного подхода к проектированию и представляется нам глубоко
неправильным.
89
в~в
Рис 3.20. Принципиальная компоновка из ФМ энергети-
ческой части судна (по О. А. Домковскому)
1 — ФМ котельной тстаиоаки и электростанции, 2, 5. 6—постоян-
ные сочетания (ФМ) систем, обслуживающих главный дпигатеаь,
различных установок и общесудовых систем. 3 — пиллерсы; 4—
главный двигатель.
Рис. 3.21. Малый функциональный модуль—люковое закрытие с комингсом
в момент установки на судно.
S0
Рис. 3.22 Подход к созданию МФМ — люкового закрытии — на базе стандарти-
зации элементов судов и закрытий.
-стандартизации алгоритмов ироилкровавня;
сгва; 3 — стандартизация уровня качества. 4 —
процессов произвол
и«п< «ксплvarauun
91
Рис. 3.23. Схема внедрения модульного принципа в проектирование, изго-
товление и монтаж судовых помещений.
Область применения модульных концепций при проектирова-
нии подсистем «Судовые помещения» (СП) показана на рис. 3.23.
Достаточно очевидно, что вопросы модульной отделки помеще-
ний, на которых сосредоточено так много внимания, затрагивают
только небольшую часть проблемы модульного формирования СП.
Создание в 1973 г. в рамках технического комитета № 8
(«Судостроение») ИСО, подкомитета ИСО (ТК8) ПК13* и раз-
работка в 1977 г. международного стандарта (стандарта ИСО)
«Размерная координация судовых помещений» явилось тем фун-
даментом, на котором, безусловно, произойдет создание в судо-
строении системы взаимосвязанных стандартов, обеспечивающих
комплектование всего оборудования и многих помещений из огра-
ниченного числа стандартных конструктивных и функциональных
модулей, изготовляемых на высокомеханизированных специализи-
рованных предприятиях.
Многие фирмы уже 10—15 лет назад начали выпускать пол-
ностью законченные и подготовленные к монтажу на судне сани-
тарные блоки разных типоразмеров. Такие малые ФМ, как мы их
теперь называем, включают полностью оборудованные душевые
блоки, ванные, туалеты.
Фаповые системы и электрокабели подводятся к распредели-
тельной коробке снаружи и легко подключаются к общесудовым
сетям.
Некоторым шагом вперед является система фирмы «Металл-
бау» (ФРГ), основанная на проектном модуле 50 мм и обеспечи-
вающая комплектование внутренних помещений судна из звуко-
непроницаемых и огнестойких панелей (толщина 50 мм, наиболь-
шая ширина 1000 мм, нормальная высота 2100 мм) — рис. 3.24.
* В 1979 г. ПК13, как выполнивший свою задачу, был распущен.
93
Рис 3.26. Вариант модульных помещений: а—двухместная
каюта и коридор; г — коридор и
Такие панели не требуют какого-либо каркаса или других несу-
щих конструкций, необходимых во всех случаях модульной
отделки. Панели изготовляются с высокой точностью, с отклоне-
нием от номинальных размеров не’более 0,3 мм.
Крупное шведское металлургическое объединение «Стора
Коиперберг Елемент АВ» создало специальное производство для
изготовления полного комплекта всех элементов, в том числе
94
Л)
0)
F---------------Н
I
каюта; б — четырехместная каюта и коридор; в--двухместная
трапы, д — общий санузел и коридор.
панелей для конструкций модулей, обеспечивающих сборку,
отделку и оборудование помещений.
В 1976 г. шведская фирма «Контейнер Сейф АВ» и норвеж-
ская «Трапспортутстур A/В» разработали и начали поставлять
заказчикам блоки (в габаритах опять-таки стандартных кон-
тейнеров) — модули, которые можно оборудовать как жилые
помещения разных типов, камбузы, салоны, канцелярии и др.
95
Рис. 3.27. Проект круговой надстройки.
/-центральный ствол (шахта); 2—кают компания; 3 — прогулочный балкон- 1 —
каюты младших офицеров: 5 — санблок (туалет, душ. умывальник); К — умывальник
' — салон старшего офицера. 8 — спальня старшего офицера ’
Крупным достижением в области модульного комплектования
жилых помещений можно считать разработки шведской фирмы
«Фартаб АВ» и создание системы полностью готовых «под ключ»
(turn-key) функциональных модулей судовых помещений, изго-
товляемых заводским способом. На судне производится только
монтаж ФМ (рис. 3.25). Фирмой разработаны и поставляются
в размерах стандартных контейнеров по ИСО модули жилых
помещений, канцелярии, камбузы, прачечные,. помещения для
отдыха и т. д. Модули могут использоваться изолированно или
объединяться попарно, могут располагаться ярусами. Также
поставляются готовые модули трапов. Например, носовая над-
стройка на уже упоминавшемся судне «Биа» состоит из 41 функ-
ционального модуля-помещения фирмы «Фартаб» (рулевая
рубка, радиорубка, бытовые и жилые помещения).
Фирма «Фартаб» уже в 1976 г. поставляла свою продукцию
более 100 судостроительным фирмам мира.
Рис. 3.26 дает представление о модульных каютах различного
назначения, установленных в зоне пассажирских помещений па
пароме.
96
Перспективность круговой системы расположения надпалуб-
ных судовых помещений рассматривается японскими специали-
стами (рис. 3.27). Центральная часть — ствол — включает лифт,
пакеты труб и кабели. Каюты и служебные помещения могут
выполняться в виде готовых модуль-блоков.
Одной из наиболее трудных инженерных задач является раз-
мещение и стыковка общесудовых систем и электротрасс, обеспе-
чивающих функционирование модулей. К сожалению, в литера-
туре почти нет информации по этому вопросу. Начатая в 1977 г.
шестилетняя Национальная программа США, проводимая прави-
тельством и 33 различными организациями и фирмами (образо-
вавшими Комитет по судостроению) в имеющая целью всесто-
роннее усовершенствование технологии судостроения, среди
прочих задач включает задачу разработки соединений кабелей
для модульного судостроения, экономичных и обеспечивающих
надежность электрических систем, по крайней мере, не ниже суще-
ствующего уровня.
На рис. 3.28 показана схема трассировки судовых систем
и электрокабелей в районе установки модулей помещений.
Сейчас на суда довольно часто устанавливаются надстройки
в сборе, в особенности, когда осуществляется независимая
7 Заказ № 392 97
установка на шумо- и вибропоглощающие опоры. Однако это еще
не БФМ (см. рис. 3.23). Типоразмерный ряд надстроек предусмот-
рен в проекте голландских землесосов. Одинаковые надстройки
заложены в проект серии танкеров НЭАТ (см. рис. 3.16).
3.4. Конструктивные модуль-узлы, модуль-секции
и модуль-блоки
Понятие «узел судового корпуса» не имеет точного формаль-
ного определения, по сложилось так, что под этим чаще всего
понимают область корпусных конструкций, включающую место
соединения балок набора одного направления (набор в одной
плоскости) или балок набора разных направлений (пересечение
набора главного направления и перекрестных связей) с приле-
гающими участками листов перекрытий.
По ЕСКД (ГОСТ 2.101—68. Виды изделий) понятие «узел»
вообще не применяется, в какой-то мере ему соответствует поня-
тие «сборочная единица» как самостоятельный вид изделия.
Отнесение к иерархическому уровню 3 «Узлы» (см. рис. 3.4)
системы «Корпус» таких конструкций, как тавр, кница с пояском,
отражает скорее технологический принцип классификации, зало-
женный в ЕСКД. Технологи считают узлом технологически закон-
ченную конструкцию, состоящую из деталей. Придерживаясь этого
определения, покажем пути создания и использования узлов —
модуль-панелей (МП) и модуль-узлов (УСК),— как элементов,
соединяющих эти панели.
Хорошо известным примером использования плоскостных кон-
структивных модулей (модуль-панелей) явилась проработка
в 40-х годах корпусов наливных судов внутреннего плавания
в СССР на Волге из типовых секций (рис. 3.29) размерами
9600 X 2560 мм и 9600X1280 мм. Кроме этих секций использо-
вались типовые скуловые секции радиусом 300 мм. Для всех МП
шпации (проектные модули) были приняты равными 600 мм для
поперечного набора и 640 мм для продольного и укладывались
целое число раз в соответствующие габаритные размеры всех
панелей. Из таких панелей могли бы собираться наливные баржи
грузоподъемностью 100, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 6000, 8000,
12000 т. Количество требующихся для каждого судна МП соот-
ветственно составляло от 22 до 512 штук.
Снижение трудоемкости постройки баржи при наличии взаи-
мозаменяемости панелей и связанное с этим устранение ручных
пригоночных работ оценивались в 2,2—2,5 раз. Резко сокращался
производственный цикл, пропускная способность верфей возра-
стала в два раза и более. Однако практического воплощения это
предложение в то время не получило
В иностранной практике можно отметить применение модуль-
панелей (МП) и модуль-секций (МС) на рудовозах, строившихся
в конце 60-х годов в США. При этом был реализован патент
Р. Майерс (рис. 3.30) [67J.
98
Каждый блок массой до 800 т собирался из 75 модуль-пане-
лей размерами 2,29 X 14,64 м.
В настоящее время в нашей стране развертывается большая
работа по исследованию и практическому внедрению модульно-
панельного метода проектирования и постройки судов.
Номинальные размеры модуль-панелей уже строящихся барж-
площадок приняты равными 1575X12000 мм. МП характери-
зуется (рис. 3.31) набором параметров dv:di = l, d2 = b, d2 = s,
d4 =*а, a$ — тип набора, d6 = d2 — a/2, d« — размер МП при
несовпадении торцов профиля и листов, dg — марка материала
99
1' ‘''х б) ка перекрестной связи, 6 —поясов пер Рис, 3.31. Параметры модуль- панели, ds-mun набора, d6=W_^^^ 1;. 1г- 4 Рис, 3.30. Модуль-панели и модуль-секции по па- тенту Р. Майерс: а — схема комплектовании МП и МС; б — пример комплектования конст- руктивного модуль-бло- J ка из МП. 1 — лист; 2 — балка набора. 3 — модуль-панель. 4 — ук- рупненная модуль панель или миду.чь секция; S — стен, екрестной связи, 7—модуль секция Вариант^ <^е i к
100
Рис. 3.32. Условное деление корпуса судна на конструктивные узлы ^8уск
и модуль-панели Хзмп (или модуль-секции
(возможен случай, что марки материалов у листов и набора раз-
ные) и т. д.
Корпус судна можно представить состоящим из таких модуль-
панелей (А'змп) или модуль-секции (Х«мс) — несколько сварен-
ных МП — и узлов соединения (рис. 3.32).
Между параметрами УСК, МП и многими размерами судов
существуют очевидные геометрические связи:
1- Суяла -- вМП и АоСТадд.
2. Для примера на рис. 3.4t
для палубы
X 6И + ЬМПпал = В — Ьл!
для бортов
Е Ьп + (мп1В + *мптр = Н;
для настила 2-го дна
26«+£бмп.т,„ = В ИТ.Д.
(под by, понимается размер листовой части узла в направлении
одной из основных координатных осей судна; /мпст—длина
101
Рис, 3.33. Разбивка корпуса судна типа «Пионер», а — на секции; б —на
конструктивные типовые элементы (в поперечном направлении).
I— средняя модуль-секция днища (палубы); 2 — прибортовая модуль секция днища,
3 — нодуль-секция борта; 4— съемная палуба; 5 — вертикальный киль и карлингс,
6 — нрнбортовыс палубные и днищевые стрингеры; 7 — прочие продольные связи.
8 — флоры и бимсЫ.
модуль-ланели в твиндеке; /мптр—длина модуль-панели в трюме).
3. Параметры Ь и I берутся по размерам сортаментов.
Для обеспечения комплектования судов разного архитектурно-
конструктивного типа (АКТ) и разных размерений потребуется
разработка типоразмерных сетей
-Хмп = || Ими и Хуск == || йру |[уск-
Не вызывает сомнений, что переход на комплектование кор-
пусов. судов из МП сделает еще более очевидной необходимость
разработки параметрических рядов таких главных размерений,
как В, Н и основных размеров конструктивного членения корпуса:
hen, Ьтвг Ьц, 1л, 1'ч> и др.
Очевидно также, что проектирование корпусов судов из мо-
дуль-панелей требует пересмотра некоторых вопросов технологии
изготовления судовых конструкций
Одним из наиболее хорошо проработанных вариантов приме-
нения КМС и КМБ является уже упоминавшийся проект «Пио-
нер», комплектуемый из набора КМ и ФМ. Добавляя один или
два средних модуль-блока в разных сочетаниях можно получить
различные размеры судов.
В поперечном направлении корпус судна разбивается на мо-
дуль-секции; средние секции двойного дна и аналогичные им по
конструкции секции двойной палубы, крайние секции двойного
дна и секции борта с участками палубы и днища. Все многооб-
разие конструктивных элементов проектанты свели к трем типам
продольных связей (рис. 3.33).
102
Восприятие возрастающих с увеличением длины общих изги-
бающих моментов обеспечивается увеличением толщины обшивок
палубы и днища и толщины некоторых продольных балок соот-
ветствующих секций и блоков корпуса (табл. 3.8).
Таблица 3.8
Изменение толщин связей при изменении длины судов типа «Пионер»
Протяженность Длина судна, м
длины судна 124,45 136,44 150,01 161,95
Горизонтальный киль 0.4 0,15 (к оконечнос- тям) 18,0 16.0 19,5 17,5 20,5 18,5 22,6 19,5
Днищевая обшивка 0,4 16,5 16,5 17,0 18,5
Скуловой пояс 0.4 16,5 16,5 17,0 18.5
Борт 0,4 15,0 15,5 16,0 16,5
Ширстрек 0,4 15,0 15,5 16,0 16,5
Вертикальный киль 0,7 0,1 (к оконечное- 15,5 13,0 15,5 13,0 15,5 13,0 15,5 13,0
Настил внутреннего дна Двойная палуба: 0.4 14,0 14,0 14,0 14,0
1-я (внешняя) 0,4 0.1 (к оконечнос- тям) 12,5 8,0 13,0 8,0 13,0 8,5 13,5 8,5
2-я (внутренняя) 0.4 10.5 10,5 10,5 10,5
Продольные балки двой- ной палубы и двойного дна (стрингера) 0,4 9,0 9,5 10,0 10,5
Трюмный шпангоут Высота X тол- щина степки 430X15 430X16 430 X 17 430X17
Примечание. «К оконечностям» — обозначает район и его гротяжен
иость в обе стороны от указанного в соответствии Размеры связей указаны в миллиметрах. с вышеизложенной строкой.
Высокая степень внутрипроектной унификации корпусных кон-
струкций достигнута на судах типа «Борис Бутома».
Глзаимс размерения судна
Длина наибольшая, м ....................... 260,0
Ширина, м.................................. 39,8
Высота борта, м.......................... 21,5
Осадка, м . 14,5/15,55
ЮЗ
Судно одновинтовое, однопалубное, девятитрюмное с кормо-
вым расположением машинного отделения и надстройки. Имеются
подпалубные и днищевые балластные цистерны; двойной борт
также используется для балласта. Поперечные переборки гофри-
рованные с гофрами трапециевидной формы. Поперечные пере-
борки в грузовой части судна расположены на одинаковом рас-
стоянии (19,6 м). Цилиндрическая часть корпуса (53,3 % длины
судна) разбита на семь одинаковых блоков. Повторяемость ряда
секций (рис. 3.34) еще выше Блок представляет собой грузовой
отсек судна с одной поперечной переборкой, т. е. открытой с од-
ной стороны (кормовой), габаритами / X й X Л = 19,6 X 39,8 X
Х21,5 м.
В связи с тем, что масса такого блока превышает грузоподъ-
емность существующего кранового оборудования, он, в свою
очередь, разбит на несколько типовых конструкций, изготовляе-
мых в сборочно-сварочном цехе или на преддоковой площадке.
В процессе проектирования были выполнены оптимизационный
анализ и экономическое обоснование эффективности применения
(в соответствии с принятой длиной блока) листов 2,4 X Ю м.
Конструктивная проработка позволила:
произвести унификацию и сокращение объема конструкторской
и технологической документации;
сократить количество типоразмеров деталей, узлов и секций;
перенести значительную часть корпусостроительных работ со
стапеля в сборочно-сварочный цех и на преддоковые площадки;
унифицировать сборочно-сварочную и стапельную оснастку;
увеличить объем изготовления конструкций на механизирован-
ных поточных линиях;
сократить продолжительность стапельного периода;
снизить трудоемкость постройки судна.
На танкерах типа «Победа» дедвейтом 65000 т применены
двойное дно, двойные борта, одна центральная гофрированная
переборка. Главные размерения (в метрах):
Длина наибольшая ................... 228,0
Ширина ............................ 32,2
Высота борта......................... 18,0
Осадка .............................. 13,64
Танковая часть также разбита на блоки, представляющие
собой отсек судна по полному его поперечному сечению в пре-
делах длины одного танка с одной поперечной переборкой
(рис. 3.35). Габариты блока: /Х^ХЛ = 23,8Х32,2Х 18,0 м.
Больших успехов в области модульного судостроения можно
ждать от строителей речного флота.
В качестве иллюстрации применения МС и МБ для морских
судов различных архитектурно-конструктивных типов разработаны
примеры модульных конструкций танкеров, пефтерудовозов, су-
дов ОВО и УСНГ и универсальных сухогрузных судов примени-
тельно к модульным судам, описанным выше. При этом учитыва-
ли
Рис. 3 34. Пример унификации секций и блоков судов типа «Борис Бутома».
105
Рис. 3.35. Схема разбивки корпуса танкера типа «Победа» на секции
в районе грузовых танков.
лось, что создание системы модульных судов в рамках системы
комплексной стандартизации в судостроении представляет собой
развитие направления стандартизации элементов судов. Будем
рассматривать корпус судна как сложную систему К, представ-
ляющую собой совокупность управляемых подсистем, которая
имеет следующие характерные особенности;
наличие выделяемых частей, для каждой из которых может
быть определена цель функционирования, подчиненная общей
цели функционирования всей системы;
существование внутренних связей между частями системы
(подсистем) и внешних связей системы с другими (рис. 3.36).
Схема выделения КМ в составе корпусов судов простых тех-
нических решений представлена на рис. 3.37.
По архитектурно-конструктивному типу все танкеры представ-
ляют собой гладкопалубные суда без погиби и седловатости
палубы с двойным дном и двумя плоскими продольными пере-
борками. Система набора по днищу, второму дну, палубе, борту
и продольным переборкам продольная. Для всех вариантов шпа-
ция продольного набора 1,0 м, шпация поперечного набора 4,6 м
(рис. 3.38, табл. 3.9).
Все нефтерудовозы по архитектурно-конструктивному типу
аналогичны танкерам (рис. 3.39, табл. 3.9). Сравнительное иссле-
дование геометрических характеристик поперечных сечений танке-
ров и нефтерудовозов и анализ требований Правил Регистра
СССР к этим судам позволил унифицировать конструкцию борто-
вых танков и днищевых секций танкеров и нефтерудовозов,
106
Таблица 3.9
Геометрические характеристики мидель-шпангоута танкеров
и нефтерудовозов
Характер«стени КФМ1 КОМИ КФМШ КФМ1У кфму
В, м 31,5 35.5 40,0 45,0 50,0
Н, м 17,0 19.0 21.2 23,6 26,5
Лда, мм 2120 2360 2650 3000 3350
Яск, М 2,0 2,24 2.5 2,8 3,15
Ьа, м 14,8 16,3 23,2 25,6 37,0
Ъя, м (для пефтеру- довозов) 9,6 10,6 12,0 13,5 15.0
которые различаются только толщинами листов и номерами
профилей набора. Расчет элементов набора произведен по Пра-
вилам Регистра СССР и Правилам Английского Ллойда.
Суда ОВО также являются гладкопалубными судами без по-
гиби и седловатости палубы. Проведенные исследования позво-
лили унифицировать форму, размеры и конструкцию скуловых
и подпалубных цистерн (рис. 3.40).
Учитывая, что с вводом дополнительных блоков средней части
судна и увеличением его длины возрастает общий изгибающий
момент, конструкторы рассматривают два пути обеспечения об-
щей прочности:
толщины связей, участвующих в обеспечении общей прочности,
принимались переменными в зависимости от Mpac4 = f(£);
толщины связей корпусов всех длин принимались постоянными
исходя из Л/расч для судна наибольшей длины.
Конечно, проектирование корпусов по второму варианту при-
ведет к некоторому утяжелению конструкций (по сравнению с пер-
вым вариантом), соответствующему уменьшению грузоподъем-
ности, но существенно упростит заказ материала из-за высокой
степени его унификации, обеспечит большую типизацию конст-
рукций и в конечном счете, позволяя уменьшить сроки поставки
судов, может оказаться более выгодным для народного хозяйства:
свое слово должны сказать тщательные технико-экономические
расчеты.
Возможно применение КМ для танкеров и сухогрузных судов
при переменных размерах поперечного сечения (рис. 3.41,
табл. 3.10), в которых ширина судна изменяется путем замены
модуль-секции средней части поперечного сечения судна при
постоянных модуль-блоках бортовых частей.
107
{Технологические чения систем «Корпус» и «С
ограничения влияющие на размеры КМ и
§
Рис 3.39. Модульные конструкции нефтерудовозов,
110
Естественно, возможности модульной системы перечисленными
примерами не ограничиваются. Модуль-блоки могут состоять из
модуль-секций, модуль-секции из модуль-панелей, модуль-уз-
лов и т. д.
Возможен подход к созданию ряда стандартных модуль-бло-
ков, показанный на рис. 3.42, даже для оконечностей сложной
формы: средняя часть блока оконечности имеет простые образо-
вания и может быть нескольких стандартных типоразмеров,
а к ней пристраиваются блоки сложной формы индивидуального
проектирования и изготовления.
Очевидно, что все изложенное выше — это первые наметки,
требующие дальнейших обстоятельных исследований. Однако
следует отметить главное: использование стандартных блоков для
комплектования новых типов судов из области инженерной фан-
тазии начало переходить в область инженерных расчетов и прак-
тических экспериментов.
Ill
mW
Рйс. 341. Пример использования модуль-секций средней части корпуса рис> 3.42. Одни из путей создания
судна1 « — танкеры; б — сухогрузные суда КМ носовой окоиечности при слож-
КФЯ пых обводах.
Таблица 3.10
Сводная таблица общепроектных параметров семейства
модульных судов
Танкеры
Вариант D. т ргр- т £.» В.м Т. м Н, и Д'. кВт
I (базовый) 163500 130000 282 42,5 16,0 22,9 31000
II 82900 65000 232 32,5 13,0 26600
III 122 400 97 500 242 39,5 15,7 31 000
IV 187800 152000 288 48,5 15,8 31 000
V VI 228789 185000 Не рассм 328 агрнвался 48,5 16,9 31000
Сухогрузные суда
7100
121,1
12390
(базовый)
VI
18,2
16,8
Ш
IV
16,5
14,8
15,1
14,4
11500
10620
14620
13580
12,530
6085
8700
8080
7460
121,1
121,1
137,9
137,9-
137,9
Глава 4
МОДУЛЬНО-АГРЕГАТНЫЙ МЕТОД МОНТАЖА
МЕХАНИЗМОВ И ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. Сущность модульно-агрегатного
метода монтажа
Механомонтажное производство охватывает все операции по
установке и монтажу на судне оборудования широкой номенкла-
туры, в том числе всего механического оборудования, трубопро-
водов и тяжелого электрооборудования (тяжелее 15 кг). В общем
объеме работ по постройке судна эти работы занимают от 10
до 18 % в зависимости от типа и назначения судна. При тради-
ционном методе монтажа они выполняются в машинно-котельных
отделениях (МКО) судов, где в условиях затесненных помещений
с повышенным шумом одновременно выполняются сварка, газо-
вая резка, рубка и другие работы. Естественно, что работа
114
монтажников в таких условиях характеризуется относительно
низкой производительностью.
Весь объем работ по механомонтажному производству можно
приближенно представить следующими укрупненными опера-
циями:
обработка опорных и присоединительных поверхностей, в ко-
торую входят все виды обработки опорных поверхностей фунда-
ментов, дейдвудных, рулевых и других устройств, сопрягаемых
поверхностей деталей и узлов;
подготовка оборудования к монтажу, разборка, расконсерва-
ция и сборка деталей и узлов, переконсервация оборудования,
пригонка деталей, изготовление уплотнений, сборка узлов и ме-
ханизмов;
определение положения оборудования, которое состоит из
операций разметки положения, согласования монтажных баз,
перемещения оборудования внутри судна, определения неплоскост-
ности и непараллельное™ плоскостей и осей, а также центровка,
спаривание, замеры растяжки, изготовление, пригонка и уста-
новка компенсирующих элементов на судне (клиньев, прокладок,
амортизаторов);
обработка отверстий под крепеж, включающая сверление, раз-
вертывание, подрезку под головки болтов;
крепление оборудования и сдача монтажа, окончательный мон-
таж трубопроводов и испытания на плотность; в эту работу входит
установка крепежа и окончательное крепление механического
оборудования, сдача монтажа, а также монтаж и гидравлические
испытания трубопроводов.
Перечисленные виды работ охватывают основные операции
механомонтажного производства и отражают характер этого про-
изводства.
Если анализировать каждую укрупненную группу работ, то
видно, что выполнение их, во-первых, предусматривается на судне,
а во-вторых, в каждой работе заложены ручные слесарно-приго-
ночные работы.
Выполнение монтажа сопровождается транспортировкой боль-
шого количества ручного инструмента, оснастки и средств малой
механизации к месту выполнения работ — в машинно-котельные
отделения и другие затесненные помещения судов. Эти работы
должны быть выполнены в определенный период постройки судна
технологически ограниченной группой рабочих, численность кото-
рой лимитируется возможностью размещения их на ограниченных
площадях МКО и доступностью к объекту труда.
Анализ технологии монтажа всех типовых групп механизмов
и другого оборудования показывает, что для выполнения работ
по подготовке опорных поверхностей судовых фундаментов могут
быть применены переносные горизонтально-фрезерные станки
(для главных механизмов, дизель- и турбогенераторов большой
мощности). Транспортировка станков, установка и их наладка
являются также трудоемкими операциями. Для остального
8»
115
оборудования выполнение этих работ производится с помошью
различных пневмомашин и приспособлений.
Работы по подготовке оборудования к монтажу, в том числе
его расконсервация и переконсервация, транспортировка внутри
судна, сборка узлов и механизмов с пригонкой деталей выпол-
няются с применением ручного инструмента и приспособлений
и имеют очень низкий уровень механизации. В моечных машинах
производится расконсервация лишь мелких деталей и узлов, а ме-
ханизированная сборка резьбовых соединений имеет ограничен-
ное применение.
Транспортировка внутри судна производится с применением
кранового оборудования и талей различной конструкция. Опре-
деление положения оборудования и все виды центровок по своему
характеру являются работами с большой долей ручного труда.
То же следует сказать о замерах, изготовлении и пригонке ком-
пенсирующих элементов (клиньев, прокладок, амортизаторов),
на которых устанавливают механизмы и другое оборудование.
Для обработки отверстий могут быть использованы в ограни-
ченном объеме переносные сверлильные станки, в остальных слу-
чаях работы выполняются с помощью механизированного ручного
инструмента.
Крепление оборудования болтовыми соединениями может вы-
полняться с помощью гайковертов, однако вспомогательные ра-
боты при этом значительно увеличиваются и не всегда целесооб-
разны. По условиям доступности применение гайковертов может
быть также ограничено.
Иными словами, механомонтажные работы, проводимые в су-
довых условиях, выполняются в основном средствами малой
механизации и механизированным инструментом, усугубляемые
неудобными условиями их применения. Даже насыщение всех
операций средствами механизации не может радикально изменить
характер механомонтажного производства.
В то же время формирование корпуса производится повсе-
местно по технологии, которая предусматривает изготовление
в цехе плоскостных и объемных секций, а также целых блоков
с полным их насыщением корпусными деталями. Для изменения
характера монтажного производства и перевода его на инду-
стриальные методы необходимо коренное изменение условий вы-
полнения производственных процессов. Пути этого совершенство-
вания идут по линии перенесения возможно большого объема
работ с судна в цех, чему в полной мере отвечает только агрегат-
ный метод монтажа механического оборудования.
Агрегатирование — многостороннее понятие, его толкование
в различных областях науки имеет свои особенности. В машино-
строении оно трактуется как метод компоновки машин или стан-
ков из взаимозаменяемых унифицированных агрегатов (узлов).
Такое определение обусловлено рядом факторов. Во-первых, ко-
нечной наиболее крупной единицей готовой продукции в этой
отрасли является машина. Во-вторых, машиностроение характе-
116
ризуется крупносерийным и массовым производством, что опре-
деляет требования в части унификации и стандартизации агре-
гатов.
Судостроение характеризуется единичным и мелкосерийным
производством, а конечным продуктом производственного процесса
является судно. В связи с этим в судостроении под агрегатиро-
ванием понимается метод проектирования и компоновки насыщен-
ных помещений судов, главным образом машинно-котельных
отделений, из агрегатов и зональных блоков, их сборка в цехе
и монтаж на судне, и оно связано со всеми этапами создания
судна. Слово «агрегатирование» латинского происхождения,
aggregare означает присоединять, и это полностью отвечает тому
содержанию, которое в него вкладывают в судостроении.
Компоновка оборудования по функциональному признаку
тесно связана со следующей ступенью агрегатирования — созда-
нием типовых решений, унификацией и стандартизацией. При
этом агрегаты могут приобретать свойства модулей. Так, унифи-
цированный типоразмерный ряд водоопреснительных установок
является типоразмерным рядом водоопреснительных модулей.
Основными свойствами модуля являются унифицированная
или стандартизированная конструкция и возможность повсемест-
ного его применения, при этом спецификационные параметры
и геометрические размеры отвечают требованиям, предъявляемым
к данной установке, системе или устройству.
С появлением агрегатированных единиц (АЕ) типа модулей
агрегатный метод монтажа получил наименование модульно-агре-
гатного метода (МАМ) монтажа, т. е. метода компоновки насы-
щенных помещений судов из агрегатов, блоков и модулей.
Модульно-агрегатный метод является противоположностью
единичному монтажу оборудования и приборной техники в ма-
шинно-котельных отделениях и других насыщенных помещениях
судов. Иногда вместо термина «агрегатирование» пользуются тер-
мином «блочный монтаж», который ассоциируется с блочной
постройкой корпусов судов и является как бы продолжением
этого метода в области мсханомонтажных работ. В целях отраже-
ния в терминологии сущности метода будем пользоваться в даль-
нейшем двумя терминами — «функциональное агрегатирование»
и «зональное агрегатирование» как составляющими обобщающего
понятия модульно-агрегатного метода.
Технико-экономические преимущества модульно-агрегатного
метода реализуются в процессе постройки судна, а точнее, при
монтаже механического оборудования, трубопроводов, арматуры
и состоят в следующем: агрегатирование позволяет перенести зна-
чительные объемы монтажных работ с судна в цехи верфи и
заводов-поставщиков, выполняемые в процессе сборки агрегатов.
Чем больше оборудования вошло в агрегаты, или, как это при-
нято формулировать, чем выше объем агрегатирования, тем
больший объем монтажных работ переносится с судна в цех.
Перенесение же монтажных работ в цех полностью меняет условия
117
выполнения производственного процесса монтажа и контроля
его качества, позволяет применить цеховые средства механизации,
осуществлять специализацию бригад и повышать культуру про-
изводства.
Применение модульно-агрегатного метода меняет характер
и способы проектирования машинно-котельных отделений и дру-
гих помещений, объем и содержание конструкторской докумен-
тации: в составе проектов судов появляется новый вид докумен-
тации — сборочные чертежи и сопутствующая им техническая
документация. Для решения вопросов рациональных компоновок
оборудования и размещения их в судовых помещениях графиче-
ский метод проектирования является недостаточно эффективным,
и для этих целей применяется объемный метод проектирования,
предусматривающий масштабное макетирование затесненных по-
мещений, главным образом МКО.
В отличие от единичного способа монтажа оборудования,
когда вес работы выполнялись на судне, при агрегатировании
производится цеховая сборка, что требует производственных пло-
щадей, оборудованных для выполнения такого рода работ
с подъемно-транспортным оборудованием необходимой грузо-
подъемности, габаритов проездов и ворот, т, е. участков агрега-
тирования, без которых невозможно осуществление агрегатного
способа монтажа.
Широкое применение агрегатирования механического обору-
дования сопровождалось созданием различных форм его реали-
зации, что, в свою очередь, привело к возникновению новых тер-
минов, которые нс всегда имеют однозначное толкование.
Агрегатирование возникло как конструктивно-технологическое
мероприятие по совершенствованию процесса монтажных работ
путем изменения условий выполнения производственного процесса.
Применение агрегатирования в судостроении определило, что
первоначальными компоновками оборудования в сборочные еди-
ницы были компоновки по функциональному признаку, так как
только при этом могут быть созданы конструктивно и функцио-
нально законченные комплексы оборудования, сборка и испытания
которых могут выполняться не только вне судна, но даже вне
верфи, на специализированном заводе.
Компоновка сборочных единиц по функциональному признаку
предусматривает объединение всего комплекса оборудования,
выполняющего определенную функцию па судне или в составе
энергетической установки. Поясним это на примере. Так, на
двигателе типа ДКРН работает несколько систем, обеспечиваю-
щих смазку двигателя, его охлаждение, охлаждение форсунок
и т. п. Каждая из указанных систем укомплектована определен-
ным оборудованием. Система смазки, например, состоит из двух
масляных насосов циркуляционной смазки, охладителей масла,
фильтров, терморегуляторов, трубопроводов, арматуры, приборов
давления и автоматики, электрооборудования и т. д. Объединяя
все это оборудование в одну сборочную единицу, получаем агре-
118
гат циркуляционной смазки главного двигателя (ГД). Аналогич-
ным образом можем создать агрегат охлаждения ГД, агрегат
смазки газотурбонагревателей и т. д.
Однако можно создать единый агрегат, обеспечивающий ра-
боту главного двигателя, в который войдет оборудование всех
перечисленных выше систем. Такой агрегат будет как бы при-
ставкой к ГД.
Аналогично может быть сформирована котельная установка,
где можно создать агрегаты питания, подачи топлива и др.
Но можно также создать котлоагрегат, в который войдет все
оборудование, составляющее котельную установку, в том числе
оборудование системы питания, топливной системы, подачи воз-
духа в топку, а также и собственно котел.
Следовательно, при компоновке оборудования по функцио-
нальному принципу создаются сборочные единицы, называемые
агрегатами. При этом агрегаты могут быть разных уровней:
агрегат оборудования части системы, агрегат оборудования всей
системы, агрегат оборудования устройства, агрегат оборудования
всей установки.
Разработка тнпоразмерных рядов каждого агрегата, их стан-
дартизация превращает агрегаты в модули соответствующих
наименований. При создании агрегатов и модулей необходимо
обеспечивать их наибольшую функциональную завершенность,
поэтому предпочтительным является создание агрегатов-установок
и модулей-установок.
Компоновка зональных блоков производится по совершенно
другому принципу — но принципу территориальной общности, что
видно также из определения этой сборочной единицы. Принцип
территориальной общности, который положен в основу зонального
агрегатирования, означает, что все оборудование (независимо от,
выполняемой им функции), расположенное в данном районе
(зоне) МКО или другого насыщенного помещения, объединяют
в одну сборочную единицу, сообразуя се габариты и массу с воз-
можностями цехового подъемно-транспортного оборудования, га-
баритов проездов и дверей и возможностями монтажа зонального
блока на судне.
Пример определения зон в МКО транспортного судна показан
на рис. 4.1. Все механизмы, агрегаты и другое оборудование, раз-
мещаемое в трюме МКО, расположены в трех зонах: главного
двигателя, вспомогательных механизмов энергетической установки,
механизмов и оборудования, обслуживающего главный двигатель.
Оборудование каждой зоны объединяется в зональный блок того
же наименования.
Резюмируя сказанное, определяем, что в системе модульно-
агрегатного метода различают два вида агрегатирования — функ-
циональное и зональное — и два основных вида сборочных еди-
ниц— агрегаты, скомпонованные по функциональному принципу,
и зональные блоки, скомпонованные по территориальному прин-
ципу.
119
Рис. 4.1. Распределение зон в МКО транспортного судна (цифрами обозна-
чены зоны).
I — зона главного двигателя и коммуникации к его узлам; 2 — зона вспомогательной
знергетической установки и обслуживающее ее оборудование. 3 — зона ваюмогатель-
•• установки водоснабжения 7 — зона
системы с оборудованием; в—зона вспомогательных механизмов и обо
обслуживающих главный двигатель. 9 — тока компрессорной установки;
Третий, наиболее перспективный вид сборочных единиц —
модули, они являются унифицированными или стандартизирован-
ными единицами.
В ближайшем будущем создание типоразмерных рядов моду-
лей возможно лишь на базе агрегатов, т. е. компоновок, осущест-
вленных по функциональному признаку. Унификация зональных
блоков и появление таким образом модулей по территориальному
признаку возможны лишь после типизации машинно-котельных
отделений судов, что предстоит выполнить в перспективе при
создании типоразмерных рядов судов.
В практике некоторых предприятий все еще находит приме-
нение термин монтажный блок, который определяется так же, как
и зональный блок, с той лишь разницей, что в качестве несущей
конструкции для зонального блока принимается штатная корпус-
ная конструкция — участок палубы, платформы, переборка, цис-
терна, а для монтажного блока — конструкция типа рамы.
Поскольку основной принцип компоновки по территориальной
общности присущ для обеих сборочных единиц, по нашему мне-
нию, не следует вводить новый термин из-за их отличия по вто-
ростепенным признакам.
Состав каждой сборочной единицы — как агрегата, так и зо-
нального блока — в общем виде представляет схема на рис. 4.2.
Как видно, в состав узлов агрегатов и зональных блоков входят
наряду с механизмами и теплообменными аппаратами несущие
конструкции, элементы крепления, трубопроводы, арматура и
120
Рис. 4.2. Схема состава агрегатяроваяяых единиц.
121
приборы. Особое место занимают здесь машины и механизмы,
которые сами являются агрегатами низшего уровня и требуют
расшифровки их состава. Из приведенной схемы не следует делать
вывод, что в каждой сборочной единице должны быть все ука-
занные составные элементы. Схема дана ио наиболее полному
составу в предположении, что в ряде случаев конкретный состав
сборочной единицы может не содержать отдельных составляющих
элементов.
Практическое применение модульно-агрегатного метода очень
скоро показало, что этот метод затрагивает область проектиро-
вания и конструирования и вносит в них существенно новые
элементы.
Было известно и ранее, что рациональное размещение обору-
дования — это размещение его таким образом, чтобы связанные
между собой единицы оборудования устанавливались в непосред-
ственной близости, тогда коммуникации будут кратчайшими и
будут иметь оптимальную геометрическую форму. Однако это
положение не контролировалось никакими правилами и зависело
от искусства проектанта, от субъективных его качеств. Агрегати-
рование вводит порядок в этот вопрос, регламентированный пра-
вилами проектирования, исключающими влияние субъективного
фактора.
Проектанты судов стремятся разместить машинно-котельные
отделения в минимальных объемах с целью увеличения объемов,
которым служит судно (грузовых трюмов, танков, трюмов скла-
дирования улова и т. д.). Задачей проектанта является расчет
оптимального объема для размещения располагаемого оборудова-
ния, который решается на двух уровнях:
размещение оборудования в сборочных единицах всех видов —
в узлах, агрегатах, зональных блоках и модулях;
размещение узлов, агрегатов, зональных блоков и модулей
в оптимальном объеме.
Расчет собираемости агрегатов и собираемости комплекса
оборудования МКО в необходимом для этого объеме производится
с использованием теории размерных цепей. Под собираемостью
понимается свойство независимо изготовляемых с заданной точ-
ностью узлов и изделий, обеспечивающее возможности сборки их
в агрегаты и блоки с рационально малым объемом регулировоч-
ных и пригоночных работ при соблюдении предъявляемых к агре-
гатам и блокам требований.
Расчет собираемости проводится в следующем порядке:
составление эскиза агрегата и схемы размерной цепи;
определение плоскостной размерной цепи по длине и ширине
агрегата или блока с определением точности изготовления состав-
ляющих у замыкающих звеньев;
определение передаточного отношения
* Передаточное отношение — коэффициент, характеризующий влияние ио.
грешности составляющего звена на замыкающее
122
составление уравнения номиналов сборочной размерной цепи;
расчет отклонения замыкающего звена с учетом точности со-
ставляющих звеньев размерной цепи;
определение наименьшего и наибольшего значений размерных
цепей по длине и ширине агрегата.
При рассмотрении вариантов компоновки определенного агре-
гата предпочтение следует отдавать при прочих равных усло-
виях такой компоновке, у которой площадь в плайе (В X L)
минимальная.
Анализируя принципиальную схему установок и систем, рас-
положенных в МКО, в целях рационального разделения их на
функциональные агрегаты необходимо пользоваться следующим
критерием: агрегат должен иметь минимальное количество внеш-
них связей. Количество внешних связей характеризует функцио-
нальную законченность агрегата и в идеальном случае должно
ограничиваться энергетической связью, т. е. подводом источника
энергии, и выдачей целевых параметров — перемещения среды
с установленной производительностью и под определенным давле-
нием и со спецификационной температурой, выдачей определен-
ного вида энергии и т. п.
Однако соблюдение этого требования далеко не всегда выпол-
нимо, прежде всего, по следующим причинам: создание в такой
мере самостоятельных компоновок зачастую ведет к чрезмерному
их усложнению и громоздкости с одновременным ростом габари-
тов и массы агрегатов. Большое количество единиц оборудования
различного рода — механического, электротехнического, прибор-
ного и других — делает агрегат конструкцией разового применения
только в тех конкретных условиях, для которых она спроектиро-
вана. В таких условиях агрегат не поддается унификации вли стан-
дартизации, иными словами, невозможно создание на его базе мо-»
дуля, что значительно снижает ценность агрегатируемого оборудо-
вания и технико-экономические показатели этого метода.
Известно, что оптимальная компоновка или конструкция агре-
гата и модуля определяется следующими факторами:
минимизацией длин коммуникаций—трубопроводов и электро-
кабелей. Обозначим этот фактор буквой п;
компактностью конструкции, которую можно выразить отноше-
нием массы к величине объема конструкции, или площади в плане
к площади, занятой оборудованием (при однорядном размещении
оборудования). Обозначим этот фактор буквой «к»;
показателями по ремонтопригодности. Обозначим буквой «р»;
показателями по технологичности конструкции. Обозначим бук-
вой «т»;
эксплуатационными параметрами при работе по назначению.
Обозначим буквой «э».
Тогда оптимальную компоновку (конструкцию) агрегата и мо-
дуля можно выразить как функцию от перечисленных факторов
A = f(n, к, р, т, э). (4.1)
123
Рис. 4.3. Сборка агрегата сепарации
Решение математической зависимости между указанными фак-
торами и конструкцией агрегатов позволит составить алгоритм
определения оптимальной конструкции на ЭВМ.
Аналогичным образом решается вопрос оптимизации конструк-
ции МКО в целом, т. е. размещение оборудования и трассировки
трубопроводов и кабелей в заданных объемах и площадях МКО
судна.
Для зональных блоков оптимальная конструкция в значитель-
ной мере решается определением границ блоков или, иными сло-
вами, решением оптимального деления оборудования на блоки.
Факторы, которые определяют оптимальное деление (см. рис. 4.1),
те же, что в случае создания функциональных агрегатов.
Следовательно, решение выбора оптимальной конструкции сбо-
рочных единиц и компоновки МКО в целом возможно с использо-
ванием ЭВМ.
Применение агрегатирования изменяет технологию постройки
судов.
Стендовая сборка агрегатов и зональных блоков в цеховых ус-
ловиях позволяет выполнять работы со всех сторон одновременно,
таким образом технологически оптимальное число занятых на
сборке рабочих значительно увеличивается. На рис. 4.3 показана
сборка агрегата сепарации топлива и масла на штатном судовом
фундаменте, который поступает после изготовления на участок
агрегатирования. Как видно из рисунка, монтажные работы могут
проводиться в условиях полной доступности ко всем узлам на всех
уровнях по высоте и по всему периметру, а сборка модулей может
осуществляться на специализированном производстве.
124
Габариты H*L, мм т!5»9Л карпа. 7280чЛ№0 900860 1160*700 980’7006
Рабочее положение 1 и щ V И
Рис. 4 4. Рабочие положения монтажника.
Организация монтажных работ при сборке агрегатированных
единиц полностью меняется: оборудование, из которого собирается
агрегат, комплектуется заранее на специальных площадках или
ячейках-стеллажах. Анализ затрат времени монтажников при ин-
дивидуальном моптаже оборудования на судне показал, что потери
времени на переходы в цех за инструментом, оснасткой, средст-
вами механизации и материалами, а также потери на ожидание
транспорта, на их перевозку и сам процесс транспортировки до-
стигают 65 % всего времени, затраченного на монтаж.
Цеховая сборка агрегатированных единиц выполняется на зна-
чительно более высоком организационном уровне. Весь инструмент,
средства механизации и оснастки находятся на участке, что со-
кращает потери времени до минимума. Из рисунка видно, что агре-
гат включает большой объем труб, изготовление которых на 80 %
по количеству выполняется по чертежам заранее, а остальные
20 % изготовляются по размерам с места.
Известно, что производительность труда рабочего находится
в прямой зависимости от положения, в котором он выполняет ра-
боту. На рис. 4.4. показаны основные положения работающего.
Фигура I отвечает оптимальному положению, при котором произ-
водительность труда равна 100 % В положениях II и 111 рабочий
может дать только 75—80 % своей производительности, а в поло-
жениях V и VI только 50—60 % производительности. В условиях
машинно-котельных отделений в таком положении выполняется
больше половины объема работ, в положениях II и III уже только
25—30 %, а в положении I, соответствующем оптимальной произ-
водительности, выполняется всего лишь 10—15 % работ.
В цеховых условиях свыше половины работ выполняется в по-
ложении I и только 20—25 % — в положениях II, III и IV. Хроно-
метраж идентичных производственных операций монтажа па судне
и в цеховых условиях показал, что повышение производительности
труда на ряде операций достигает 35—40% по сравнению с про-
ведением их в помещениях с большой затесненностью и 20—25 %
по сравнению с выполнением их в помещениях средней затеспен-
пости.
125
Возможность при модульно-агрегатном методе производить
монтажные работы в цехе параллельно формированию корпуса
судна способствует сокращению не только продолжительности вы-
полнения монтажных работ на судне, но и цикла постройки судна
в целом. На рис. 4.5 показан агрегат охлаждения главного двига-
теля после окончания сборки, характеризующийся большим объ-
емом трубопроводных работ, выполненных при сборке агрегата.
В агрегат входят трубы наиболее сложных форм и, следовательно,
наиболее трудоемкие в изготовлении и монтаже. Чем больший
объем работ будет перенесен в цех, чем крупнее сборочно-монтаж-
ная единица, тем выше ее эффективность. Большое количество
мелких агрегатов снижает технологические преимущества агрега-
тирования.
Наиболее перспективным направлением является монтаж меха-
нического оборудования МКО судов крупными зональными бло-
ками с включением всего оборудования, расположенного в данной
зоне. В этом основное преимущество такого способа перед агрега-
тированием, проводимым по функциональному признаку, когда обо-
рудование компонуется выборочно и большой объем монтажных
работ производится на судне традиционным способом. Поэтому
даже при полном агрегатировании механизмов, теплообменных ап-
паратов и другого оборудования объем монтажных работ, перено-
симый в цех, не превышает одной трети, при соблюдении условия
поставки верфи главного двигателя в агрегатном исполнении и аг-
регатного его монтажа.
Ниже приведен укрупненный расчет объемов монтажных работ,
которые могут быть перенесены в цех при функциональном агре-
гатировании.
Весь объем монтажных работ (100 %) можно разделить на со-
ставляющие: монтаж механического оборудования—50%, монтаж
электрооборудования массой свыше 15 кг—10%. монтаж трубо-
проводов — 40 %.
В свою очередь, монтаж механического оборудования разделя-
ется на следующие укрупненные работы: монтаж валопровода —
5%, монтаж агрегатированного главного двигателя—8 %, монтаж
вспомогательного механического оборудования—37 %.
При агрегатировании всего вспомогательного оборудования
около 60 % работ по трудоемкости переносится в цех, что от об-
щего объема (37 %) составит 29,6 % • Оставшиеся 7,4 % трудоем-
кости затрачиваются на монтаж агрегатов на судне. В функцио-
нальные агрегаты входит около 10—15 % труб, что дает возмож-
ность перенести в цех еще 4—6 % трудоемкости. Тогда весь объем
перенесенных работ составит 34—35 %. При монтаже двигателей
типа ДКРН, которые поставляются узлами и деталями, объем пе-
реносимых в цех работ существенно снижается (до 20 —25 %).
На рис. 4.6 показан монтаж оборудования МКО, расположен-
ного в трюме, тремя зональными блоками: блок оборудования пра-
вого борта, блок оборудования левого борта и «поперечный» блок,
расположенный перед главным двигателем, состоящий в основном
126
Рис. 4.5. Агрегат охлаждения главного двигателя.
Рис. 4.6. Оборудование машинно-котельного отделения, монтируе-
мое тремя крупными блоками.
127
Рис. 4.7. Блок оборудования правого борта.
из трубопроводов, в том числе трубопровода охлаждения главного
двигателя забортной водой. Три указанных блока содержат все
механизмы и аппараты, расположенные в этих зонах, т. е. в трюме
МКО, и 60 % трубопроводов. Как видно на рисунке, главный дви-
гатель еще не погружен и не смонтирован, что делается в последг
нюю очередь в целях создания лучших условий для монтажа зо-
нальных блоков. На рис. 4.7 показана погрузка блока правого
128
борта, который попадает прямо на свое штатное место. Однако по-
груженный до этого блок левого борта, часть которого видна слева
на рисунке, должен быть транспортирован по второму дну с пра-
вого борта на левый. Такая операция была бы невозможна при
установленном главном двигателе.
На платформе монтируются дизсль-генераторы, компрессоры и
вспомогательная котельная установка. При зональном агрегатиро-
вании объем монтажных работ, переносимый в цех, значительно
возрастает и достигает 60 % и более, что качественно меняет тех-
нологию монтажа оборудования.
Не менее важным технологическим преимуществом агрегатиро-
вания является повышение общей культуры производства. Перене-
сение монтажных работ в цех и применение индустриальных ме-
тодов позволяет производить их там в условиях чистоты, которая
во многих случаях является непременным условием для работы
с современным судовым оборудованием, что, в свою очередь, по-
вышает привлекательность труда монтажников.
4.2. Агрегаты и зональные блоки,
методика компоновки и проектирования
Началом работ по модульно-агрегатному методу, т. е. по созда-
нию сборочных единиц всех видов и уровней, является технический
проект, при разработке которого определяется состав оборудования
всех систем и установок судна.
Проектированию агрегатов и зональных блоков должен пред-
шествовать анализ принципиальной схемы всех установок и систем,
размещаемых в МКО или других насыщенных помещениях с целью
определения количества и состава агрегатированных единиц. В ка-
честве исходного документа составляется принципиальная схема
гребной установки; систем, ее обслуживающих; вспомогательной
энергетической установки; котельной установки, общесудовых си-
стем и устройств, размещаемых в МКО.
На рис 4 8 представлена принципиальная схема энергетической
установки. Главный двигатель, представляющий собой единый
блок, на схеме не указан, указаны лишь все связи с ним. На схеме
заключены в прямоугольники пять групп оборудования, представ-
ляющие собой пять систем, обслуживающих главный двигатель
(ГД) и составляющие вместе гребную установку. Два верхних кон-
тура заключают в себе оборудование системы смазки газотурбона-
гнетателей, автономной смазки приводов топливных насосов и ко-
ленчатого вала, а в правой части оборудование системы охлажде-
ния форсунок ГД. Ниже справа в контуре находится оборудование
системы охлаждения пресной водой с холодильником пресной воды
и циркуляционными насосами, а слева — оборудование масляной
системы, разделенное на два контура — охлаждения масла с двумя
холодильниками масла и внизу слева циркуляционной смазки
главного двигателя (на схеме не указаны насосы циркуляционной
смазки).
9 Заказ № 392
129
♦30
f.)
s r - й-
K I
Рис. 49 Агрегат бытового водоснабжения- с — схема системы, б —
общий вид агрегата.
Участки схемы,заключенные в контур (прямоугольник), можно
рассматривать как схемы соответствующих агрегатов: автономной
смазки распределительного вала, смазки ГТН, охлаждения форсу-
нок, охлаждения ГД пресной водой ит. д.
На рис. 4.9 показана агрегатированная система бытового водо-
снабжения, скомпонованная в агрегат водоснабжения. Такой агре-
гат иллюстрирует простейшую компоновку из сравнительно не-
большого числа элементов.
На рис. 4.10 показана более сложная система — система охлаж-
дения главного двигателя типа ДКРП пресной водой, оборудова-
ние которой скомпоновано в агрегат охлаждения пресной водой.
Агрегат состоит из трех насосов, двух охладителей пресной воды,
арматуры, трубопроводов и опорной конструкции, которой явля-
ется штатный фундамент. Однако сложное оборудование современ-
ных энергетических комплексов нельзя скомпоновать только по
принципу объединения всего оборудования целой системы или уста-
новки в один функциональный агрегат, так как сложные системы
и установки, в свою очередь, могут состоять из нескольких неспе-
цифицированных функциональных участков, из оборудования кото-
рых компонуются функциональные агрегаты. Так, масляная си-
стема состоит из нескольких таких функциональных участков.
На рис.4.11 показана агрегатированная функциональная установка
9*
131
Рис. 410. Агрегат охлаждения
1данного
двигатели пресной
водой.
Рис. 4.11. Агрегат сепарации
масла
сепарации масла, а схема этого участка масляной системы пред-
ставлена на рис. 4.12. Как видно из общего вида агрегата и схемы,
это значительно более сложная компоновка оборудования, чем
показанная на рис. 4.9. В то же время агрегат сепарации масла
представляет собой лишь часть масляной системы, а агрегат водо-
снабжения включает все оборудование системы водоснабжения.
Как первый, так и второй пример представляют собой функци-
онально законченные агрегаты.
На рис. 4.13 представлена также неспсцифицированная агрега-
тированная система охлаждения главного двигателя, которая со-
стоит из оборудования систем охлаждения главного двигателя за-
бортной и пресной водой, а также части оборудования масляной
системы. Однако в этот агрегат не вошли насосы забортной и прес-
ной воды, которые в некоторых случаях целесообразно по причи-
нам конструктивного и эксплуатационного характера разместить
раздельно, объединяя их в другой функциональный агрегат.
Опыт проектирования и производства агрегатов показал также,
что находящееся в левой части схемы оборудование масляной си-
стемы — блок-фильтры с баком для продувания и связывающие
их трубопроводы с арматурой — целесообразнее компоновать
вместе с насосами циркуляционной смазки главного двигателя.
Таким образом, членение оборудования сложного энергетиче-
ского комплекса на функциональные агрегаты может быть выпол-
нено по-разному и в значительной степени зависит как от объек-
тивных условий - типа судна, расположения МКО и насыщенности
помещений,— так и от квалификации и опыта конструктора.
132
Рис. 4.12. Схема системы сепарации и перекачки масла.
ПМ-1,76; 4 — фонарь смотровой с крылаткой, S—коиденсатоотводчих автома-
Необходим единый подход к вопросу выбора номенклатуры'и
состава сборочных единиц. Процесс этот заключается прежде
всего в определении в первом приближении номенклатуры обо-
рудования, которое войдет в агрегатированную установку или си-
стему каждого наименования. Необходимо стремиться к тому,
чтобы количество внешних связей было минимальное.
Конструктор должен произвести выбор основного оборудова-
ния— механизмов, аппаратов, трубопроводов, электрооборудования
для работы агрегата, автоматики, с определением марок этого
оборудования и поставщиков. После этого необходимо ознако-
миться с материалами поставщиков данного оборудования, в том
числе с техническими условиями на поставку и другой технической
документацией.
Затем разрабатывается окончательный вариант принципиаль-
ной схемы агрегата и черновой компоновочный эскиз по типу пред-
ставленных вариантов на рис. 4.9; 4.10; 4.11, по которому опреде-
ляются приближенные габариты агрегата, границы внешних
связей его с другими агрегатами, рабочие среды, участвующие
в рабочем цикле при эксплуатации установки, и ях параметры. При
133
134
знании функционального назначения агрегата и его габаритов
представляется возможность определения его положения по отно-
шению к главному двигателю в реальных условиях проектируемого
машинного отделения. При этом необходимо учитывать условия
работы агрегата с главным двигателем при максимально допусти-
мых кренах и дифферентах, условия работы эксплуатирующего
установку персонала и создание для этого оптимальных условий
и, наконец, условия работы каждого составляющего агрегат вида
оборудования, в том числе вопросы автоматизации и дистанцион-
ного управления.
Определение возможных габаритов агрегатов и взаимного их
размещения, а также размещения их по отношению к главному
двигателю позволяет составить размерные цепи по определяющим
направлениям МКО — длине и наибольшей ширине в целях опре-
деления соответствия составленной пространственной схемы задан-
ным габаритам МКО. При этом имеется возможность произвести
предварительную координацию агрегатов и закончить этап состав-
лением эскиза общей компоновки агрегатированпой установки
с размещением каждого агрегата и указанием их внешних иввут-
ренних связей.
Выбор условных проходов трубопроводов производится расче-
том так же, как и при традиционном проектировании энергетиче-
ских установок, равно как и определение толщин стенок труб, ма-
рок материала и защитных покрытий.
Конструкция агрегатов отрабатывается на масштабных макетах,
причем масштаб в зависимости от типа и класса судна может быть
1 :5 и 1 : 10. Применение более мелких масштабов, например 1:20,
малоэффективно, так как теряется пространственное представле-
ние о натуре макета.
Для возможности создания оптимальной конструкции агрега-
тов методом макетирования необходимо составить предваритель-
ные ведомости комплектации изделиями каждого агрегата как по-
ставляемыми верфями, так и изделиями собственного изготовле-
ния, включая электрооборудование и приборы. На каждое изделие
изготовляется или подбирается из моделетеки модель изделия
в принятом масштабе. На макете агрегата имеется возможность
определить оптимальное расположение оборудования и общую
конструкцию агрегата в объеме и утвердить ее с участием специа-
листов смежных специализаций.
Макет агрегата фотографируют в трех, а иногда в четырех ви-
дах и выполняют габаритные чертежи агрегата По результатам
макетирования окончательно определяют состав оборудования
каждого агрегата, его конструкцию, т. е. расположение основного
оборудования — механизмов, теплообменных аппаратов, крупнога-
баритной арматуры, конфигурации трубопроводов и размещение
приборов и электрооборудования, обеспечивающего работу агре-
гата.
135
Определение перечисленных данных позволяет перейти к раз-
работке основной технической документации по каждому агрегату:
рабочие чертежи всех деталей и узлов, изготовление которых
выполняется на судостроительном заводе. К ним относятся чер-
тежи несущей конструкции — рамы или штатного судового фун-
дамента, на котором производится сборка в цехе, транспорти-
ровка и монтаж на судне агрегата; чертежи каркасов для прибо
ров и электрооборудования;
чертежи трубопроводов, представляющие собой размерные
схемы, выполняемые в одну линию с координатами трасс, разбив-
кой на составляющие трубы, по которым разрабатываются эскизы
для их изготовления;
ведомость комплектации агрегата (спецификация) с включе-
нием всего оборудования, как изготовляемого на судостроитель-
ном заводе, так и получаемого по кооперации, а также с полным
перечнем труб. В этой ведомости представляются также матери-
алы для каждого изделия и детали.
Кроме перечисленных основных материалов в состав доку-
ментации на каждый агрегат должны войти следующие доку-
менты:
ведомость окраски оборудования, механизмов, труб, арматуры
и других изделий, составляемая по альбомам схем окраски с под-
счетом окрашиваемых поверхностей;
проверочные расчеты узлов крепления на ускорение силы тя-
жести при посадке судпа на мель, амортизации оборудования и
гидравлических сопротивлений линий трубопроводов;
ведомости надписей на отличительных планках;
расчет весовой нагрузки, положения центра тяжести.
Перечисленная документация разрабатывается с учетом элект-
рооборудования, входящего в агрегаты.
Чертежи трубопроводов или размерные схемы могут выпол-
няться, как упоминалось выше, в одну линию. Примером такого
чертежа может служить рис. 4.14, где указываются коорди-
наты трассы от базовых конструкций и разбивка па отдельные
трубы. В агрегате конфигурация груб может быть сложнее,
а длины труб — меньше, но графическое их изображение будет
таким же.
Разбивка на отдельные трубы позволяет создать рабочую до-
кументацию на их изготовление промышленными методами, без
снятия шаблонов с места. Такой документацией являются эскизы
труб и технологическая карта трубы (рис. 4.15). Эскиз трубы на
карте может быть выполнен без точного соблюдения масштаба,
с использованием принятых условных обозначений. Взаимное рас-
положение погибов, количество размеров и порядок их обозначения
на эскизе выполняется по схемам типовых труб. Радиусы, углы и
сочетания погибов унифицированы и принимаются по нормативам.
Технологическая карта трубы, как это видно из рисунка, содер-
жит все сведения, необходимые для изготовления трубы заданной
конфигурации.
136
Рис. 4.14. Монтажный чертеж труболроводов.
Вместо гибки труб для агрегатов можно применять прямоли-
нейные участки с фасонными частями — коленами, тройниками
и т. п. При этом могут быть получены компактные конструкции
агрегатов вследствие более крутых погибов в трубопроводах. Од-
нако единого мнения по данному вопросу пет, так как этот спо-
соб кроме положительных конструктивных сторон имеет следую-
щие технологические недостатки: увеличивается число соединений
в трубах, что повышает стоимость сборки и отрицательно сказы-
вается на надежности их работы.
Наличие макетов агрегатов и компоновка МКО в целом вместе
со связями между ними и магистральными трубопроводами позво-
ляет эффективно произвести процесс рабочего проектировании,
имея пространственное представление о проектируемой конструк-
ции. Поэтому такой метод называется объемным методом проек-
тирования. На рис. 4.16 показан макет агрегата охлаждения глав-
ного двигателя, графическое изображение которого значительно
хуже усваивалось бы, чем это представлено в объемном проекти-
ровании. Однако в процессе объемного проектирования происхо-
дит взаимное воздействие: макет воздействует на качественное
проектирование, а выполненные рабочие чертежи вносят поправки
в первоначальный вариант макета.
Таким образом, после окончания рабочих чертежей произво-
дится корректировка макетов отдельных агрегатов и компоновки
оборудования в МКО в целом (в результате чего создается так
называемый отчетный макет), фотографии которых являются
137
Нис. 4.15 Технологическая карта трубы
138
Рис. 4.16. Макет агрегата охлаждения ГД.
частью технической документации и могут заменить сборочные
чертежи агрегатов. Сам макет передается заводу-строителю в ка-
честве пособия при постройке головного судна. Представленный
на рис. 4.16 макет является отчетным.
Применение объемного проектирования влечет за собой ряд
специфичных понятий, процессов и работ.
Прежде чем ознакомиться с конкретными примерами компоно-
вок, установим, что аналогично назначению систем и самостоя-
тельных установок агрегаты следует дифференцировать по назна-
чению на следующие группы:
агрегаты, обслуживающие главный двигатель;
агрегаты общесудового назначения;
агрегаты-установки, (как-то: вспомогательная котельная установ-
ка, опреснительная установка, рефрижераторная установка и т. п.
В связи с тем, что па подавляющем большинстве судов среднего
и крупного тоннажа в качестве главных двигателей установлены
дизели типа ДКРН, наибольшее число собираемых агрегатов при-
ходится на долю обслуживающих эти двигатели (см. рис. 4.3).
На рис. 4.17 показана компоновка агрегата смазки газотурбо-
нагнетателей двигателя 8ДКРН 84/180-3. Два насоса циркуляци-
онной смазки установлены на масляной цистерне. На цистерне
также закреплен каркас для приборов и электрооборудования и
охладитель масла. Все оборудование связано трубопроводами
с арматурой.
Агрегат может иметь несколько видоизмененную конструкцию
для создания подпора на всасывающем трубопроводе насосов.
139
Рис. 4.17. Агрегат смазки газотурбонагнетателей
цистерна находится выше насосов, соответственно более развита
базовая каркасная конструкция.
На рис. 4.18 показана компоновка маслоперекачивающего аг-
регата. Как видно, одним из основных составляющих такого агре-
гата являются маслораспределительные клапаны, которых в агре-
гате 13. Фильтр, насос, электрооборудование и приборы — весь
состав такого агрегата.
Два показанных выше агрегата принадлежат к малым агрега-
там как по габаритам, так и по массе. Габариты их видны на ком-
поновочной схеме, масса первого 0,60 т, а второго — 0,65 т. Обра-
щает на себя внимание, что конструкции первого и второго агре-
гатов для целого типоразмерного ряда дизелей ДКРН могут быть
выполнены или совершенно одинаковыми, или сохранять типовую
конструкцию, причем для одной группы дизелей будут одни марки
основного оборудования (насосы, теплообменники, фильтры),
а для другой группы дизелей — другие. Несущие конструкции, та-
кие как каркасы, могут быть одинаковыми. Заметим это свойство
агрегатов, которое, как увидим в дальнейшем, играет важную роль
для создания типоразмер пых рядов унифицированных агрегатов и
модулей.
Представленный на рис. 4.19 агрегат принадлежит к серии аг-
регатов, у которых базовой несущей конструкцией служит емкость,
входящая в состав агрегата. На рисунке показана компоновка аг-
регата питания вспомогательного котла, в котором также в каче-
стве опорной конструкции использованы цистерны, входящие в со-
став агрегата,— теплый ящик.
140
Рис. 4.18. Схема компоновки маслоперекачиваюшего рис 4 jg схсма компоновки агрегата питания вспомога-
141
На рис. 4.20 показан общий вид собираемого агрегата питания
в цехе с той лишь разницей, что в этом случае установлены три
питательных насоса. На рисунке видно, как все оборудование на-
вешено на теплый ящик, в том числе каркас для приборов и элект-
рооборудования. Такой способ компоновки агрегатов па емкости
является рациональным во всех отношениях. Объемы, занимаемые
агрегатом, минимальные, так как емкость в любом случае требует
объем для своего размещения, а при данной компоновке исклю-
чается целая конструкция — каркас или рама для размещения аг-
регата.
Этот конструктивный способ применяется не только на неболь-
ших агрегатах, но и на весьма крупногабаритных, таких как агре-
гат охлаждения главного двигателя.
Наиболее характерным из числа агрегатов общесудового на-
значения является представленный на рис. 4.21 балластно-осуши-
тельный агрегат, который состоит из двух взаимно резервирую-
щихся насосов, трубопроводов с арматурой, приборов и электро-
оборудования. Опорная конструкция, на 'Которой собран агрегат,
представляет собой судовой фундамент, нижняя часть которого
приваривается ко второму дну на штатное место.
Характерным является эволюция, которую претерпели судовые
фундаменты за последние семь-восемь лет. Это наглядно видно
при сравнении судового фундамента на рис. 4.3, выполненного по
прототипам, имевшим повсеместное применение без всякого для
этого основания, и фундамента рассматриваемого агрегата. Тяже-
лая, металлоемкая конструкция (на первом примере, рис. 4.3) и
легкая, достаточно жесткая, технологическая конструкция (на вто-
ром примере, рис. 4.21) отражают прогресс в конструировании
фундаментов, вызванный требованиями агрегатирования.
Другой вариант агрегата осушения показан на рис. 4.22. Здесь
в целях сокращения занимаемой площади в плане и использова-
ния объема машинного отделения по высоте принято двухъярусное
расположение насосов на фундаменте, относительный вес которого
вследствие такой формы больше, чем в первом примере. К поло-
жительному решению следует отнести сосредоточение в агрегате
большого количества клапанных коробок системы, что способст-
вует перенесению в цех большого объема монтажных работ.
На рис. 4.23 показан пример последней группы агрегатов —
установок. В представленный на рисунке котлоагрегат входят топ-
ливный (форсуночный) насос, питательный насос, дутьевой вен-
тилятор, все регуляторы, трубопроводы, арматура и приборы авто-
матики. Последние сосредоточены в специальном пульте, который
вндеп перед фронтом котлоагрегата. Иными словами, все оборудо-
вание, которое обычно составляет вспомогательную котельную ус-
тановку, собрано в едипый агрегат на одной рамс. Монтаж па
судне такой котельной установки заключается в закреплении
рамы па судовом фундаменте. Котлоагрегат унифицирован, изго-
товляется централизованно и поставляется верфям после испыта-
ний на спецификационные параметры.
142
Ряс.4.50. Лгрегатгаггаия ргаигагатрмогакотла. Р«е 4-21. Валластао-отушательаиВ агрегат.
143
Рис 4.22. Ai регат осушения в двухъярусном исполнении.
В этом агрегате реализованы все преимущества функциональ-
ного агрегатирования перед другими формами, а именно: переход
на унифицированную или стандартную конструкцию, не требую-
щую проектирования при применении па любом серийном или еди-
ничном судне, применение индустриальных методов изготовления
(сборки) агрегатов и поточного производства.
Функциональный агрегат, приобретший перечисленные каче-
ства и выпускаемый по определенному типоразмерпому ряду, ста-
новится монтажной единицей высшего порядка — модулем.
Рассмотренные примеры агрегатных компоновок представляют
большинство возможных вариантов при функциональном агрега-
тировании.
144
10 Заказ Jfe «2
145
Зональные блоки в современном их понимании— это крупные
конструкции механического оборудования (до Юти более), при-
меры которых показаны на рис. 4.7 и 424. В них вошло все обо-
рудование, расположенное в трюме МКО по правому и левому
борту соответственно, и даже такие конструкции, как обрешетники
настила полов. Видны также технологические подкрепления для
транспортировки (рис. 4.24).
Зональное агрегатирование появилось в судостроении после
значительного опыта функционального агрегатирования и преду-
сматривает не хаотическое нагромождение оборудования в блоках,
а компоновку их с учетом оборудования всей системы или несколь-
ких систем, входящих в блок, и, кроме того, всех одиночных еди-
ниц оборудования и всех трубопроводов, расположенных в данном
районе. В последнем признаке заключается основная отличитель-
ная черта зональных блоков от функциональных агрегатов. Эти
обстоятельства определили технологические требования, предъяв-
ляемые к конструкции зональных блоков, которые кратко опреде-
лены ниже. Несущая конструкция предпочитается каркасного типа,
поскольку она дает возможность разместить длинномерные эле-
менты— трубы, причем сама конструкция должна занимать мини-
мальный полезный объем.
В пределах такого каркаса располагаются все трубопроводы и
как бы вписываются фундаменты под механизмы и аппараты.
Эти фундаменты жестко скреплены с каркасом сваркой. В связи
с тем, что монтаж зонального блока в МКО заключается в за-
креплении его опорной конструкции к корпусу судна, в практике
это сводится к приварке их ко второму дну или платформам. С этой
целью все жесткости, опирающиеся на второе дно, должны быть
выровнены в одну плоскость, в том числе и нижние части фунда-
ментов.
Кроме указанных требований несущая конструкция должна об-
ладать минимальной металлоемкостью.
В качестве несущей конструкции зонального блока могут быть
также использованы штатные корпусные конструкции — цистерны,
выгородки, настилы платформ и палуб, днищевые секции и различ-
ные сочетания перечисленных конструкций.
На рис. 4.25 показана несущая конструкция зонального блока,
выполненная в виде рамы каркасного типа. В целях улучшения
технологичности конструкции рамы соединение ее с корпусом судна
предусмотрено с помощью отдельных опор («ножек»), что исклю-
чает необходимость пригонки рамы по профилю корпусной кон-
струкции, неизбежной при сплошной конструкции нижней опоры
рамы. В случае недостаточной длины опоры подгонка производится
с помощью прокладки (рис. 425, узел I).
Необходимо иметь в виду, что большинство машинно-котельных
отделений на современных судах, особенно на крупнотоннажных,
располагается в кормовой оконечности. Для рационального исполь-
зования полезной поверхности МКО в плане каркасы зональных
блоков должны повторять обводы корпуса по сопрягаемой поверх-
146
Рис 4.25 Рама зональною блока каркасного типа
ностн, что можно видеть на рис. 4.7. Чем точнее это повторение
формы, тем лучше будет использована площадь машинного отде-
ления. Поскольку количество блоков при таком методе монтажа
значительно меньше, чем количество функциональных агрегатов
при функциональном агрегатировании, растут требования к точ-
ности размеров несущих конструкций — каркасов.
В пределе, как видно из приводимых выше иллюстраций, это
один блок на весь борт. В этом случае необходимо уделить осо-
бое внимание вопросу собираемости блока в заданных габаритах
помещения, так как размерные цепи в данном случае многозвенные
и суммарные погрешности могут быть значительными. К тому же
они не могут быть компенсированы взаимным расположением,
как в случае функциональных агрегатов, так как компоновка мо-
ноблочная.
Перечисленные особенности накладывают дополнительные обя-
занности на проектанта зональных блоков.
Расположение механизмов и оборудования в зональных блоках
должно быть насыщенным, но размещены они должны быть рав-
номерно. При этом должно быть обеспечено удобство обслужива
ния в эксплуатации, а также ремонтопригодность. Это значит, что
демоптаж для ремонта или замены всех единиц механизмов и обо-
рудования, входящих в состав зонального блока, должен произво-
диться с минимальным объемом демонтажных работ по трубам и
оборудованию, расположенному в районе демонтируемой единицы,
а также без демонтажа блока в целом.
При зональном агрегатировании количественные показатели
ремонтопригодности должны быть нс ниже принимаемых при тра-
диционном методе монтажа. Компоновка механизмов и оборудо-
вания в зональном блоке должна предусматривать размещение
10*
147
оборудования, имеющего малый ресурс или большую годовую на-
работку, в доступных местах, которое обеспечивало бы возмож-
ность ремонта или замены деталей с минимальными затратами
трудоемкости.
При размещении механизмов и оборудования в зональных бло-
ках, кроме перечисленных выше требований ремонтопригодности,
необходимо учитывать габариты съемных частей оборудования,
габариты движущихся частей, а также возможные тепловые де-
формации оборудования и перемещения амортизированного обо-
рудования при критических нагрузках.
Важным качеством зонального блока является уменьшение до
минимума пригоночных работ при монтаже блока на судие. В прак-
тике это сводится к выравниванию нижней части несущей конст-
рукции, как указывалось выше, и установки ее на очень упрощен-
ный судовой фундамент для приварки к нему. Такой фундамент
зачастую представляют собой угольник и жесткий тавровый про-
филь, приваренные ко второму дну.
Эти требования технологичности конструкции зонального блока,
как и другие, должны обеспечиваться при их проектировании. При
этом учитывается, что технологичность — свойство конструкции а г-
регатировапных единиц, позволяющее применять при их сборке,
транспортировке и монтаже на судне технологические процессы,
обеспечивающие высокое качество производства работ, улучшение
условий их выполнения при минимальных затратах труда и вре-
мени.
Конструкция зонального блока должна обеспечивать макси-
мальный уровень стандартизации, унификации и типизации дета-
лей, узлов и сборочной единицы в целом. Это относится в первую
очередь к узлам крепления, приборным щитам и другим конструк-
циям, где необходимо стремиться к замене нетиповых конструкций
типовыми или ранее разработанными.
В отдельных случаях, когда по условиям эксплуатации или тре-
бованиям общей компоновки МКО необходимо обеспечить возмож-
ность демонтажа несущей конструкции блока, крепление ее должно
быть разъемным. Для удобства демонтажных работ в раме блока
рекомендуется предусматривать отжимные болты.
Установка блоков в заданное положение в судовом помещении
может быть обеспечена путем применения гидравлических домкра-
тов для перемещения их в горизонтальном и вертикальном направ-
лениях. Для того чтобы при этом не нарушалось качество стендо-
вой сборки, нижние продольные и поперечные связи несущих кон-
струкций должны иметь местные усиления.
Для подъемно-транспортных операций с зональными блоками
должны быть предусмотрены грузозахватные средства в виде ры-
мов или обухов. Места их установки на блоках должны быть оп-
ределены расчетным путем с учетом условий ограничения возмож-
ных деформаций при подъеме и транспортировке. Снижение вели-
чин упругих погибов достигается рациональной расстановкой
рымов или обухов, а также путем применения временных техноло-
148
гических подкреплений, подлежащих удалению после окончания
монтажа зональных блоков на судне.
Масса зональпых блоков, несущими конструкциями которых яв-
ляются штатные корпусные конструкции, может достигать 500 т,
а габаритные размеры их сравнимы с габаритами объемных сек-
ций корпусов судов- Масса и габариты конкретных зональных бло-
ков должны приниматься с учетом возможностей грузоподъемных
и транспортных средств судостроительного завода, габаритов две-
рей цеха и проездов.
Работы по компоновке зональных блоков начинаются с опреде-
ления зон МКО, Для этого вернемся к рис. 4.1, на котором про-
изведена разбивка МКО на зоны, помеченные порядковыми номе-
рами. Как видно, наименования зон даны по наименованию сис-
тем или установок, оборудование которых преобладает в данной
зоне, однако зоны могут носить наименования от места вх распо-
ложения, например: зона трюма правого борта, зона Ш платформы
левого борта и т- д. Оборудование каждой зоны составляет зональ-
ный блок того же наименования. Если рассмотрим состав обору-
дования каждого блока, то увидим, что группирование оборудова-
ния производится, безусловно, с учетом его функциональной
принадлежности. Это обстоятельство дает сокращение коммуни-
каций и повышает надежность работы данной системы или уста-
новки. Однако в отличие от функциональных агрегатов такая
сборочная единица включает все оборудование данной зоны,
т. е. оборудование другой системы или отдельно установленные
единицы.
На рис. 4.26 показано, как выполнена зона компрессорной
установки. В состав блока вошло все оборудование компрессорной
установки, в том числе массивные емкости — баллоны пускового
воздуха. Если бы этим закончилось формирование такой сборочной
единицы, то тогда получили бы агрегат того же наименования.
Но в состав ее вошли также агрегат смазки газетурбонагяетател ей
(низ, левая сторона), все транзитные трубы, проходящие в этом
районе, трап, леерное ограждение и т. д. В таком составе — это
уже зональный блок.
При проектировании зональных блоков исходным документом,
так же как и при проектировании агрегатов, являются схемы сис-
тем и установок. Однако для начала работ по проектированию аг-
регата достаточно принципиальной схемы одной системы или уста-
новки, не связанной с местом ее расположения в МКО- На схеме
размещения оборудования сообразно с разбивкой корпуса судна
в данном районе на секции или блоке производится определение
границ зональных блоков, их состав и приближенные габариты
На рис 4.27 дана укрупненная схема расположения зопаль
ных блоков и агрегатов в МКО и грузовом насосном отделении на
нефтенавалочном судне типа «Борис Бутом а» дедвейтом 105 тыс. т
Схема значительно упрощена, на ней не указаны трубопроводы и
другие коммуникации, а также более мелкое оборудование в связи
с малым масштабом изображения.
149
Рис. 426. Зональный блок компрессорной установки,
150
Дальнейшие работы по проектированию производятся анало-
гично работам по проектированию агрегатов, изложенным в пре-
дыдущем разделе. Так же производится макетирование насыщен-
ных помещений и каждого зонального блока в отдельности. По
схеме блока разрабатывается его эскиз, по эскизу изготовляется
макет блока. В процессе объемного проектирования производится
оптимизация конструкции зональных блоков и МКО в целом, т.е.
определяются оптимальное расположение блоков, количество и
трассировка межблочных связей, расположение оборудования в бло-
ках и внутренних связей в блоке трубопроводов и трасс мест-
ного кабеля.
Вариант конструкции крупного зонального блока оборудования
систем, обслуживающих главный двигатель судна типа «Борис
Бутома», показал на рис. 4.28. Из рисунка видно, что в качестве
несущей конструкции принята каркасная рама, в которой разме-
щены трубопроводы Верхняя часть рамы служит каркасом настила
полов в этом районе. В состав зонального блока вошли маслоохла-
151
Рис, 4.28. Зональный блок, обслуживающий главный двигатель.
дители, водоохладители, насосы пресной и забортной воды, насосы
циркуляционной смазки главного двигателя, агрегаты в сборе:
смазки распределительного вала, смазки газотурбонагнетатслей и
охлаждения форсунок главного двигателя. Габариты такого блока
15,0X6,2X4,2, масса около 70 т.
Так же как и при проектировании агрегатов, рабочие чертежи
разрабатывают на детали и узлы, изготовление которых выпол-
няют на судостроительном заводе. На все трубы, входящие в зо-
нальные блоки, должны быть разработаны эскизы для их изготов-
ления.
В связи с тем, что в зональный блок входит значительно больше
труб, оборудования и других изделий и деталей, чем в агрегаты,
спецификация блока представляет самостоятельный документ зна-
чительного объема. Макеты зональных блоков, подобные представ-
ленным на рис. 4.28, фотографируют с трех сторон, соответствую-
щих трем проекциям чертежа. Изготовленные фоточертежи вклю-
чаются в перечень документации, передаваемой заводу-строителю.
После изготовления рабочих чертежей, производимых по макету,
макет в сборе тоже передается заводу.
Наличие фоточертежей позволяет выполнить сборочный чертеж
зонального блока несколько упрощенным.
От отдельных агрегатных компоновок, применяемых ранее, аг-
регатирование начало становиться основной формой совершенст-
вования монтажных работ, па многих серийных судах оно дости-
гает объемов, близких к 100 % вспомогательных механизмов и обо-
рудования. В настоящее время в течение года производится сборка
нескольких тысяч агрегатов для транспортных и промысловых
судов.
В то же время количество типов двигателей, применяемых на
строящихся судах, ограниченное. Следовательно, конструкция исо-
152
став систем, обслуживающих главные двигатели на многих проек-
тах судов, аналогичны или даже тождественны. Это значит, что
имеется большое количество аналогичных или тождественных кон-
струкций в производстве, и в перспективе заложено дальнейшее
их повсеместное применение — основное условие необходимости и
возможности проведения работ по унификации и стандартизации
агрегатов и перехода от агрегатированных компоновок к модуль-
ным.
Необходимый опыт уже накоплен, и это даст возможность
проведения работ по унификации широкой номенклатуры агре-
гатов.
Сокращение количества типоразмеров увеличивает количество
однотипных агрегатов-модулей. Зная применяемость агрегатов оп-
ределенного наименования и типоразмерного ряда, а также про-
грамму строительства судов на определенный планируемый пе-
риод, можно решать вопрос о перспективной программе изготов-
ления данных агрегатов, а следовательно, и о целесообразности
разработки на их базе модулей. Целесообразнее, чтобы работы
по созданию модулей проводились их потребителями, т. е. проек-
тантами соответствующих судов.
Первым шагом в деле создания модулей является стандарти-
зация их принципиальных схем. Принципиальная схема дает воз-
можность разработки эскиза модуля, его габаритного чертежа,
затем макета и рабочих чертежей. Однако все принципиальные
вопросы и согласовапия могут быть осуществлены на принципи-
альной (функциональной) схеме, после чего будет выполняться
процесс технического проектирования и выполнение рабочих чер-
тежей по заданным параметрам и условиям.
4.3. Технология сборки и монтажа на судне
агрегатов и зональных блоков
В основу организации производства и технологии сборки агре-
гатов и блоков на каждом участке положено следующее:
существенное улучшение условий выполнения основных и вспо-
могательных операций монтажа оборудования судов, осуществляе-
мых при сборке агрегатов в цехе, а также контроля качества;
перенесение в цех до 25—30 % объема монтажных работ при
функциональном агрегатировании и до 60 % при зональном агре-
Iатировании;
рациональная планировка участка в целом и отдельных его под-
разделений;
своевременная и полная комплектация изделиями и материа-
лами процессов сборки агрегатов;
решения комплекса вопросов перемещения грузов на участок
и транспортировки готовых агрегатов и блоков, что является не-
отъемлемой частью технологического процесса;
специализация бригад по номенклатуре собираемых агрегатов
и совмещение профессий внутри бригад;
153
сокращение непроизводительных потерь времени установлением
непрерывного процесса сборки агрегатов и блоков, при котором
обеспечивается правильная загрузка рабочих;
увеличение объема производства, обеспечивающего меньшие се-
бестоимости продукции и трудозатраты;
упрощение и улучшение руководства производством.
Производственный процесс сборки агрегатов, как уже упомина-
лось, осуществляется бригадно-позиционным методом, при котором
сборка производится полностью на одном стенде (рис. 4.29) комп-
лексной бригадой, состоящей из специалистов всех профессий, не-
обходимых для выполнения полного объема работ.
Последовательность выполнения работ на участке определяется
технологическим графиком. График составляется исходя из раз-
бивки на партии всего количества агрегатов на одно судно и увя-
зывается с технологией монтажных работ на судне: сборка агре-
гатов, монтируемых в первую очередь, заканчивается также в пер-
вую очередь, затем осуществляется вторая очередь и т. д.
При составлении графика сборки должны быть соблюдены сле-
дующие условия:
за каждой бригадой закрепляется определенная номенклатура
агрегатов, чем достигается специализация бригад;
количество рабочих, занятых на сборке, должно быть постоян-
ным на всем протяжении сборки. Этим обеспечивается ритмичность
работы участка;
механомонтажные и трубомонтажные работы при сборке агре-
гатов выполняются с применением принципа совмещения профес-
сий и производятся рабочими одной профессии.
Своевременные поставки контрагентами оборудования верфи
всегда играли важную роль в части соблюдения технологической
дисциплины и сроков выполнения монтажных работ, а также про-
движения технической готовности судна в целом. При агрегатиро-
вании, как функциональном, так и зональном, соблюдение сроков
поставки оборудования является совершенно непременным усло-
вием, без которого невозможно проведение новой технологии мон-
тажа.
Даже сравнительно простой узел балластно-осушительной си-
стемы крупнотоннажного сухогрузного судна (рис. 4.30) не может
быть осуществлен без поставки арматуры, в том числе крупногаба-
ритной, и фасонных частей.
Внешние поставки входят составной частью в общий вопрос
комплектации агрегатов всеми изделиями оборудования, включая
стандартные покупные изделия (крепеж, приборы и т. п.), изде-
лия по межцеховой кооперации (рамы, каркасы, щитки).
Поэтому комплектующие изделия должны быть к началу сборки
на соответствующих местах комплектации: мелкие и средние из-
делия, в том числе трубы, на стеллажах в соответствующих ячей-
ках при функциональном агрегатировании и на определенных стел-
лажах при зональном агрегатировании. Тяжеловесное оборудова-
ние размещается на площадках комплектации. Изделия по межце-
154
Рис. 4.29. Агрегат яа участке в процессе сборки. Рис. 4 30. Узел балластно-осушительной системы
165
ховой кооперации поступают на сборку непосредственно, минуя
склад.
Непрерывный процесс сборки агрегатов, характеризующийся
бесперебойным поступлением комплектующих изделий, наличием
на рабочем месте необходимых инструмента, приспособлений и
средств механизации, является производственным процессом со-
вершенно иного качества, чем индивидуальный монтаж каждой
единицы оборудования на судне. Ритмичная сборка агрегатов на
участке способствует повышению производительности труда, о чем
говорилось выше как о целевом назначении перенесения работ
в цех. Второй стороной этого вопроса является увеличение объ-
ема производства при том же количестве работающих.
Повышение производительности труда наряду с полным ис-
пользованием рабочего времени позволяет увеличить объем мон-
тажного производства на 30—35 % и улучшает руководство про-
изводством.
Перемещение грузов на участке является неотъемлемой частью
технологического процесса сборки агрегатов. При этом -трудоем-
кость подъемно-транспортных работ на участке составляет около
15 %. При сборке зональных блоков удельное значение их возрас-
тает, поэтому подъемно-транспортные работы оказывают влияние
на экономику производства в целом.
В1гимание, которое должно быть уделено подъемно-транспорт-
ным работам, объясняется еще и тем, что зачастую наблюдается
разрыв между технической оснащенностью основных технологиче-
ских операций и техническим уровнем подъемно-транспортных ра-
бот. Недостаточная оснащенность производства, а особенно сбо-
рочного, подъемно транспортной техникой, плохая организация
этих работ по всему производственному циклу приводит к прос-
тою основного технологического оборудования и производствен-
ных рабочих, препятствуя тем самым повышению производитель-
ности труда.
Вследствие изложенного выше подъемно-транспортному обору-
дованию уделено значительное место при оборудовании участков.
Так, на схеме участка (рис. 4-31) предусмотрены как мощное гру-
зоподъемное оборудование в виде кранов, так и тельфер для более
легкого оборудования, применяемый для производства сборочных
работ.
Для транспортировки оборудования и готовых агрегатов приме-
няются электрокары, автомашины и железнодорожные платформы.
На рис. 4.32 показана погрузка краном агрегата сепарации
масла судна среднего тоннажа. На этом рисунке видно, что агре-
гат собран на штатном судовом фундаменте. Монтаж таких агрега-
тов состоит в установке их в заданное проектом положение по на-
несенным контрольным рискам и приварке фундаментов к корпус-
ным конструкциям — настилу второго дна, платформе, переборке
На рис. 4.33 показана сборка агрегата питания вспомогатель-
ного котла па корпусной конструкции — теплом ящике, па котором
четко видны так называемые доизоляционные крепления — скобы.
156
Рис. 4.31. Схема цеха сборки агрегатов и зональных блоков.
I — «щетинено кислородный пост для газовой резки. 2 — пост для электросварки: 3
ооздухоравборная гребенка на три рожка: 4 — сборочные места зональных блока
расположенных в трюме 5 — макет МКО; 6 — сборочные места зональных блоке
площадки ксиилестяции тяжеловесным оборудованием; S —стеллаж комплектации.
/2 — поворотная стрела грузоподъемностью 2 т; 13 - рядиалъно-снерлнльный станок.
М — вергнкнльво-снерлильиый станок. /5—Кладовая инструмента, оснастки и средств
накладки, угольники, наварыши, необходимые для монтажа обору-
дования, арматуры, проводки кабеля и трубопроводов. Доизоля-
ционные крепления приварены на теплом ящике в процессе изго-
товления цистерны в корпусном цехе, после чего вся конструкция
грунтуется в соответствии с табелем окрасочных работ и в таком
виде поступает на участок агрегатирования для сборки агрегата
в целом.
Монтаж на судне такого агрегата тоже заключается в приварке
жесткостей, на которые опирается теплый ящик (в нижней части
цистерны), к платформе, где теплый ящик предварительно уста-
навливается на свое штатное мссто.
Монтаж агрегатов на фундаментной раме — один из наиболее
известных и давно применяемых способов монтажа. Такие агре-
гаты, как дизель-генераторы, котлоагрегаты, агрегатировапные ре-
фрижераторные установки, собираются преимущественно на фун-
даментных рамах, которые служат сборочными, транспортировоч-
ными и монтажными конструкциями.
Однако такой способ объединения оборудования в агрегатах
требует введения дополнительной конструкции — рамы —и, сле-
довательно, увеличения трудозатрат и веса. Стремление сокраще-
157
Рис. 4 32. Погрузка агрегата сепарации.
ния веса агрегатной рамы приводит к провисанию при малом числе
опорных точек. Ошибочным является мнение, что жесткость фун-
дамента вместе с сопряженными с ним участками корпуса судна
настолько велика, что агрегат, связанный с фундаментом, не бу-
дет подвержен каким-либо существенным деформациям.
Как показала практика, агрегаты со слабыми рамами легко
расстраиваются под действием деформации корпуса. Так, слабость
агрегатной рамы турбогенераторов па судах одной серии потребо-
вала подкрепления настила платформы, на которую ставился этот
агрегат.
858
Рис 433. Сборка агрегата на корпусной конструкции.
Достаточно жесткую раму можно опереть на фундамент в не-
многих точках, а это сразу приводит к сокращению объема мон-
тажных работ на судне. В мировом судовом машиностроении опре-
делилась тенденция развивать машинные рамы настолько, что от
судового фундамента можно вовсе отказаться и агрегаты крепить
прямо на платформах или на настиле второго дна.
Исследования, проведенные И. Г. Ширшовым*, показали, что
при приварке судовых фундаментов ко второму дну или другим
* И. Г. Ширшов. Допуски па размеры, определяющие положение отверстий
в основаниях вспомогательных механизмов и опорных полках судовых фунда-
ментов.—Труды ЦНИИТС, 1959, вып. XV1IL
Г 59
Рис. 4.34, Блок охладителей масла и пресной во-ты, монтируемый на сбо-
рочно-монтажной раме.
пресной
i; 3 — регуляторы температуры
хо.'юдилм1ик пресной поды
корпусным конструкциям влияние сварочных деформаций на опор-
ные поверхности незначительное и вполне допускаемое для сохра-
нения сборки агрегатов. Это позволило повсеместно применить
технологию сборки и монтажа агрегатов на штатных судовых фун-
даментах, что исключило необходимость в промежуточной фунда-
ментной раме для агрегатов, собираемых па верфях.
При монтаже механизмов, аппаратов и другого оборудования
на агрегатной рамс или судовом фундаменте применяется такая же
технология, что и при индивидуальном монтаже: на пластмассе,
прокладках, амортизаторах, непосредственно на фундаменте и др.
В случае, когда сплошной судовой фундамент применять для
агрегата или блока нецелесообразно, не говоря уже о фундамент-
ной раме, применяется способ монтажа па промежуточной сбороч-
но-монтажной раме (рис. 4.34), па которой производится сборка
в цехе, испытания, контроль комплектности, транспортировка и по-
грузка агрегата на судно.
Монтаж заключается в закреплении опорных частей агрегата
к корпусным конструкциям судна сваркой или болтами, т. с. про-
изводится монтаж на небольших индивидуальных судовых фунда-
ментах. После окончания монтажа агрегата сборочно-монтажная
рама убирается и отправляется на участок агрегатирования для
сборки последующих агрегатов.
Такие методы монтажа чаще всего находят применение для
блоков теплообменпых агрегатов, а также блоков баллонов.
Погрузочные и монтажные работы должны производиться в ус-
ловиях максимальной доступности к местам установки оборудова-
ния: в трюме — до установки платформ, на платформах — др уста-
160
Рис. 4.35 Монтаж оборудования МКО в процессе формирования
корпуса.
новки верхней палубы. На рис. 4.35 показан монтаж оборудования ,
МКО в процессе формирования корпуса в этом районе. Видно, что
здесь обеспечены оптимальные условия для погрузки агрегатов и
блоков в любой район МКО без затруднений и дополнительных
трудозатрат.
Видны также смонтированные агрегаты циркуляционной смазки
главных двигателей и балластно-осушительный. После окончания
монтажа механического оборудования в ранней стадии постройки
судна необходимы меры ио обеспечению его сохранности до начала
испытаний. С этой целью оборудование закрывается чехлами из
двухслойной ткани — асбеста и брезента. Иногда прибегают
к жестким кожухам для защиты оборудования также и от меха-
нических повреждений.
Конструкция самих блоков и агрегатов и главным образом их
опор — фундаментов или рам — должна способствовать обеспече-
нию простоты монтажа на судне, вследствие чего традиционные
фундаменты со сплошной линией контакта с корпусными конструк-
циями являются нетехнологичными. Приварка их ко второму дну
или платформе является сложной операцией, если учесть, что швы
должны быть двусторонними.
Совершенно другое решение для агрегата такого же назначе-
ния представляет конструкция фундамента, представленная на
рис. 4.26, или для агрегата охлаждения — на рис. 4.10. Здесь об-
варка по периметру опор ограниченной длины с хорошей доступ-
11 Заказ V ха
161
ностью не представляет труда и требует сравнительно небольшой
трудоемкости.
В настоящее время практикой определилось, что максимальная
масса зональных блоков не должна превышать 150 т, а длина 18 м
При сборке и монтаже агрегатов и блоков на судах необходимо
обеспечить ряд технических требований к ним. Назовем лишь ос-
новные, о которых еще не упоминалось.
Агрегаты должны отвечать требованиям ремонтопригодности —
доступность ко всем составляющим элементам для ремонта и за-
мены при минимальном объеме работ по демонтажу. Напомним,
что это требование должно сочетаться с компактностью агрегата.
Конфигурацию очертаний агрегатов желательно выполнять
близкой к прямоугольной. Это значительно упрощает компоновку
помещений МКО и позволяет лучше использовать его объемы. Ус-
тановлено, что оптимальным отношением длины к ширине явля-
ется 2:1.
Агрегаты должны быть устойчивы к опрокидыванию. Узлы
крепления как элементов в агрегатах, так и самих агрегатов
должны быть просты, и в них должны отсутствовать детали, при-
гоняемые по высоким классам точности.
Комплектование агрегатов следует производить с широким ис-
пользованием стандартного оборудования, узлов массового изго-
товления, элементов труб, арматуры и узлов крепления.
Глава 5
БЛОЧНОЕ ИЗГОТОВЛЕНИЕ НАДСТРОЕК —
ПРЕДПОСЫЛКА К ПЕРЕХОДУ
НА МОДУЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ
5.1. Изготовление блоков надстроек
Судовые надстройки являются одним из высоконасыщен пых райо-
нов судна. С изготовлением и монтажом надстроек транспортных
судов связано от 8 до 22 % общей трудоемкости постройки судна.
С учетом большой трудоемкости стапельного периода, на долю ко-
торого приходится до 40 % всех работ по постройке судна, всегда
уделялось внимание методам изготовления надстроек, занимающих
большую долю в общей трудоемкости постройки, именно в стапель-
ный период.
Надстройки и рубки характеризуются длиной, расположением
их по длине судна и количеством ярусов. По длине надстройки и
рубки делятся на короткие и длинные. Надстройки, длина которых
меньше трех по л у периметров их сечения, называются короткими.
По расположению надстройки делятся па средние и концевые.
К средним относятся надстройки, среднее по длине сечение кото-
рых находится в пределах средней части судна.
162
Правила Регистра СССР предъявляют различные требования
к назначению размеров и конструктивному оформлению над-
строек*. Кроме того, расположение надстройки оказывает опреде-
ленное влияние на общую компоновку ее помещений и архитек-
турно-конструктивный тип судна. Степень насыщенности над-
стройки может быть охарактеризована в определенной мере числом
размещенных в ней помещений.
Таблица 51
Расположение надстроек и количество размещаемых в них
помещений
Тип судка Раеп-июкение над- строек на судне Количество помещений в надстройках
Танкеры Кормовое 100—225
Сухогрузные суда Среднее 100—220
Промысловые суда 100—300
Суда технического флота Среднее, 70—120
Ледоколы и обслуживающие суда смешанное Среднее, развитое .300—600
индивидуальной постройки Научно-исследовательские суда в нос и в корму До 120(1
На современных судах 40—50 % помещений находятся в над-
стройке. Некоторые сведения о преимущественном расположении
надстроек и количестве помещений в них приведены в табл. 5.1.
Число различных типов помещений в надстройке достигает 60 наи-
менований.
Надстройки имеют весьма существенные габаритные размеры.
Например, для наливных и сухогрузных судов, имеющих водоиз-
мещение 20—45 тыс. т, габаритные размеры надстроек находятся
в основном в пределах: длина 25—37 м, ширина 20—27 м, высота
10—15 м. Масса надстроек с учетом установленного насыщения до-
стигает 600—800 т и более.
Как показывают статистические данные, соотношение веса ме-
таллического корпуса надстройки и ее общего веса (оборудован-
ной надстройки) составляет в среднем 0,45+0,03 и является до-
вольно стабильной величиной для различных судов. Относительно
большая доля насыщения надстроек влияет ла решение вопроса
о выборе технологического метода ее изготовления для данного
судна в зависимости от конкретных условий постройки и способов
разбивки надстройки па блоки.
Большинство работ, связанных с формированием корпусных
конструкций надстройки, установкой в ее помещениях доизоляци-
онного насыщения,- изоляции, обрешетника, аппаратуры, отделки,
* В дальнейшем в целях сокращения надстройки и рубки будем называть
надстройками.
163
имеют явно выраженную специфику в отличие от подобных работ,
выполняемых в корпусе судна.
Сравнение конструкций надстроек судов различных проектов,
а также насыщения, оборудования п отделки помещений над-
стройки позволяет сделать вывод об общности для различных
судов принимаемых конструктивных решений, повторяемости
узлов, материалов, а следовательно, и возможности использова-
ния ^идентичных технологических процессов и форм организации
производства надстроек.
Доля работ по изготовлению и монтажу надстроек в общей
трудоемкости основных видов производства при постройке судна
характеризуется следующими удельными значениями:
Корпусообрабатывающее ............................... . 6—8
Сборочно-сварочное.....................................17—20
Корпуеостроитсльное ...................................3—4
Трубозаготовитсльное (с монтажом)......... . . 3—20
Механомоитажиое .......................................6—12
Слесарне корт снос насыщение и оборудование (без учета
применения модульного метода оборудования помещений) 39—46
Малярно-изоляционное ..................................20—30
Столярно-мебельное................................... . 39—53
Такелажное .... . . 30—Ю
Наибольшая трудоемкость приходится на работы, связанные
с оборудованием помещений надстроек.
Как и для судового корпуса, для надстроек применяют два
основных способа стапельного формирования: секционный я
блочный.
При секционном способе наибольший объем работ по изго-
товлению и монтажу надстроек выполняется на судах, как
правило, в окончательной стадии их постройки, т. е. в конце ста-
пельного периода и после спуска судна. Предварительное изго-
товление крупных насыщенных блоков надстроек в более ранний
период постройки судна позволяет оптимизировать кривую за-
грузки производственных рабочих путем выравнивания пиковых
периодов на 22—30 %. На рис. 5.1 представлен пример графиков
загрузки производственных рабочих в процессе постройки судов.
Как видно из графиков, смещение (на ранние периоды постройки
судна) работ по формированию блоков надстроек, их насыщению
и оборудованию значительно улучшает равномерность загрузки
производственных рабочих ведущих специальностей.
Исследование закономерностей выполнения работ при пост-
ройке судов показало, что при кормовом расположении надстроек
целесообразно предварительное изготовление последних начинать
до формирования кормовой части корпуса судна в районе уста-
новки надстройки. Получающийся при этом разрыв во времени
(от окончания готовности палубы в районе установки надстройки
164
Рис. 5.1. График за|рузки производственных рабочих цехов верфи
завода а — при формировании и насыщении надстройки па судне,
б — при изготовлении блоков надстройки и корпуса судна, в - - сум -
марная загрузка рабочей силы при изготовлении надстройки вне
судна.
до начала ее формирования) оценивается величиной, равной 12—
15 % длительности цикла от закладки до сдачи судна.
Благодаря положительному влиянию на общий цикл постройки
судна метода предварительного изготовления и насыщения блоков
надстройки он получил широкое распространение на передовых
предприятиях отрасли.
Надстройка при изготовлении вне судна может формироваться
одним (моноблоком) или несколькими блоками. При этом корпус-
ная конструкция надстройки, отсеченная плоскостями, параллель-
ными мидель-шпангоуту, основной или диаметральной плоско-
стями, формируемая из отдельных ненасыщенных секций и узлов,
называется блок-секцией. Блок-секция надстройки с частично или
полностью установленным насыщением называется блоком над-
стройки. Для малых и средних судов * с кормовым расположением
* Согласно применяемой классификации к крупнотоннажным судам относят
суда со спусковым весом Осп'--7 тыс т, к средним—£><.„—!—7 тыс т, малым —
Ос„=0.25— 1 тыс, т. мелким—тыс. т.
165
надстроек в виде блока рассматривается, как правило, вся над-
стройка.
При длинных надстройках последняя может быть разделена
на отдельные блоки. То же возможно при надстройках башенного
типа с явно выраженной разницей в числе ярусов. При этом ба-
шенная часть в большинстве случаев является одним блоком,
а сопрягающаяся с ним часть, содержащая шахту машинного от-
деления и дымовые трубы, — вторым блоком надстройки.
Определение границ блоков надстройки осуществляется при
техническом проектировании судна на базе следующих основных
факторов:
производственных условий завода-строителя (количества и гру-
зоподъемности кранов и других транспортных средств, высоты
и площадей корпусостроитсльных цехов, а также высоты их
ворот);
конструктивных особенностей надстроек.
Наиболее рациональным является изготовление надстройки
в виде моноблока, который включает весь ее объем, в том числе
участок верхней палубы судна. Однако в отдельных случаях
включение в состав блока надстройки верхней палубы судна мо-
жет оказаться нецелесообразным, что определяется конкретными
производственными условиями заводов-строителей и особенно-
стями судна.
При отсутствии кранов достаточной грузоподъемности либо
наличии конструктивных особенностей надстроек, препятствующих
изготовлению блоков с участком верхней палубы судна может
производиться разукрупнение блоков путем их деления на более
мелкие. В то же время включение верхней палубы в блок увели-
чивает его массу на 17—23 %. При всех способах деления на блоки
является целесообразным их предварительная взаимная сборка.
Способы деления надстроек на блоки исходя из приведенных выше
условий даны в табл. 5.2.
В последние годы при проектировании судовых надстроек
средне- и крупнотоннажных транспортных судов принят ряд про-
грессивных архитектурно-конструктивных решений, обеспечиваю-
щих их высокую технологичность. К ним, например, относится
конструктивное разделение надстройки на два самостоятельных
блока по функциональному признаку:
1-й блок —жилые и служебные помещения (рис. 5.2), — выпол-
ненный в виде прямоугольной башни, имеющий жесткий контур,
образованный наружными прямыми стенками, а также располо-
женными крестообразно внутренними продольными и поперечными
переборками;
2-й блок — вынесенные в отдельную конструкцию шахты МО
и дымовых труб.
К основным преимуществам подобных технических решений
следует отнести следующие:
отсутствие кривизны конструкций, что снижает трудоемкость
сборочных работ;
166
Таблица 52
Способы деления надстроек на блоки
Горня Деление мздстройхи НП б ГОКИ Тип надстройки Технологическая характеристика способа деления
I Моноблок без участка расчетной палубы Короткая, средне- или многоярусная Все ярусы блоки, кроме нижнего, насыщаются к оборудуются; в них выпол- няются электромонтажные работы. В нижнем ярусе, имеющем свободные ниж- ние кромки, устанавливает- ся только слесарно-корпус- ное насыщение и выпол- няется предварительный монтаж труб. Блок рнляет ся строительным районом
II Моноблок с участком расчетной палубы Короткая, средпе- или многоярусная То же, при этом оборуду- ется помещение нижнего яруса блока
Ill Моноблок с дополнитель- ной палубой нижнего яруса, образующей коф- фердам Короткая, средне- или многоярусная
IV Надстройка, имеющая или не имеющая уча- сток расчетной палубы, разделенная на блоки одним или несколькими монтажными стыками, расположенными парал- лельно мидель-шпан- гоуту судна Длинная, средне- или многоярусная Монтажные стыки распола- гаются в одной плоскости и проходят через минималь- ное количество помещений с обеспечением при этом не- обходимой жесткости бло- ков. В разомкнутых мои тажным стыком помеще- ниях установка изделий оборудования помещений не производятся. Надстройка в цело»! соби рается на взаимно согласо- ванных по смежным свя- зям блоков. Каждый блок является самостоятельным строительным районом При выполнении электромон- тажных pa6oi ярус или группа ярусов каждого &ioi<a является автономно- монтажным районом
V Надстройка, имеющая или не имеющая уча- сток расчетной палубы, разделенная на блоки монтажным пазом, рас- положенным параллель- но диаметральной пло- скости судна Короткая, длин- ная, средне- или многоярусная Разделение надстройки на блоки осуществляется но монтажным стыкам ярусов, расположенным в одной плоскости на расстоянии не более 200—500 мм от ДП. Подобное разделение над- стройки петехнологичво’ со кращается возможность вы- полнения последующих работ
167
Продолжение табл. 5.2
Катего Деление надстройки на
способа Слоев Тип надстройки споихж деления
и создаются доенкшитель- ные трудности при ycia- иовке и стыковке блоков на судне При этом ослож- няется выполнение электро- монтажных работ, так как продольный стык перере- зает автономно-монтажный район, простирающийся по W- В результате этого способ применим только в исклю- чительных случаях, когда поперечная жесткость блока недостаточна для его транс портировки, а основной со став, помещений, обладаю щих наибольшей трудоемко- стью, расположен вдоль бортовых стенок блока, ка ждый блок является строи- тельным районом
VI Надстройка, имеющая или не имеющая палубу нижнего яруса, раздс ленная на блоки моп тажным стыком, распо- ложенным пара.члелто основной плоскости суд- па Многоярусная Разделение надстройки иа блоки осуществляется мон- тажным стыком, располо- женным в одной плоскости и проходящим в ДП па вы- соте 100—150 мм над уров- нем палубы одною из сред- них ярусов надстройки, что необходимо для обеспече- нии возможности оборудо- вания подволока и помеще- ний в целом нижележащего яруса. При этом стенки надстройки, образующие ее наружный контур, соединя- ются встык, внутренние пе- 1>еборки и выгородки верх- нее блока на горизонталь- ные поиски комншеоп ши- риной 70- 100 мм. Приме- нение данного способа обес- печивает выполнение всех работ в закрытых помеще- ниях блоков, расположен- ных вне прохождения мон- тажного стыка, а также нижнего яруса при отсут- ствии его палубы Отрица- тельная сторона способа — отсутствие возможности за-
168
Продолжение табл. 5.2
Кате- гория Лишение надстройки ия бжжд Тип надстройки Технологическая характеристика способа деления
VII Надстройка, имеющая иди не имеющая палубу нижнего яруса, одновре- менно разделенная дву- мя или более указанны- ми выше способами Длинная, много- ярусная тяжки электрокабельных трасс в вертикальных шах- тах. Каждый блок является строительным районом При смешанной разбивке на блоки одновременно дей- ствуют все указанные выше факторы
упрощается изготовление секций и их сборка в блоки. Вслед-
ствие простых прямоугольных форм надстройки упрощается фор-
мирование помещений внутри надстройки, а также выполнение
работ по их оборудованию и отделке с применением модульного
метода;
упрощается задача подъема и транспортировки блоков благо-
даря простой расчетной схеме установки грузоподъемной оснастки;
создаются предпосылки для установки надстройки на отклю-
ченный фундамент (амортизаторы) с одновременным созданием
коффердама между верхней палубой и палубой нижнего яруса
надстройки. Обычно коффердам имеет высоту около 700 мм.
Он позволяет практически закончить все работы по оборудованию
и отделке помещений в блоке надстройки до его установки на кор-
пус судна, а также разнести трубы под палубой 1-го яруса Кромё
того исключается необходимость создания погиби или сломов этой
палубы.
При всех случаях, если это возможно, в надстройке следует
отделять блок с шахтой машинного отделения от блока жилых
помещений, что позволяет отделять работы по достройке машин-
ного отделения от достройки жилых помещений, а в некоторых
случаях уменьшить вибрацию, шум и теплоотдачу в жилые по-
мещения.
Для судов водоизмещением до I—2 тыс. т, имеющих ограни-
ченные объемы надстроек, компоновочные решения по их разде-
лению на блоки помещений и дымоходов осложняются. Отделение
блока дымовых труб и шахты машинного отделения не всегда це-
лесообразно. Наиболее удачным техническим решением является
объединение жилых и служебных помещений с шахтой машинного
отделения в единую конструкцию блока, имеющего конфигурацию
«коробки», при этом шахта машинного отделения обеспечит внут-
реннюю конструктивную прочность блока надстройки
Одним из важных факторов, влияющих на выбор того или
иною варианта разбивки надстройки на блоки, является обеспе-
169
Рис. 5.2. Схема типовой технологичной конструкции надстройки современ-
ных средне- и крупнотоннажных судов.
машинного отделения
I —блок жилых н служебных помещения;
с трубой; 3 —шахта трапов; 4— шахта npv-v«<.
прохода магисгралиных труб; 6 — коффердам
чение необходимой прочности и жесткости блоков при их подъеме
и транспортировке.
Предварительно блоки надстроек изготовляются на специали-
зированных участках. При постройке крупных серий малотоннаж-
ных и среднетоп важных судов работы осуществляются, как
правило, на закрытых производственных плошадях. При изготов-
170
лении крупных блоков надстроек с последующей их погрузкой
в доковом комплексе или на плаву блоки формируются и обору-
дуются на открытых участках в зоне действия, крановых средств
соответствующей грузоподъемности.
В зависимости от принятой технологической схемы производ-
ства участок изготовления блоков надстроек, как правило, раз-
мещается:
при поточно-позиционной постройке судов — на линии разме-
щения главного потока (рис. 5.3) или на параллельном входящем
потоке (рис. 5.4);
при позиционной постройке судов на открытом стапеле или
в сухом доке — на предстапельных или преддоковых площадях,
расположенных в непосредственной близости от места постройки
судна (рис. 5.5).
Планировка специализированного участка выбирается исходя
из принятой организационно-технологической схемы изготовления
блоков надстройки и основывается на следующем:
изготовление блоков при серийной постройке судов — позици-
онное на универсальной сборочной оснастке;
изготовление блоков с длительным технологическим циклом
при индивидуальной и мелкосерийной постройке крупных судов —
на единичных индивидуальных позициях для каждого блока;
изготовление блоков с высокой степенью готовности при серий-
ной постройке судов или группы блоков на одно судно при неболь-
ших ритмах их выпуска — поточно-позиционный способ на много-
позиционной поточной линии.
Количество позиций при поточно-позиционном изготовлении
блоков надстроек определяется раздельно по объемам корпусных
работ и работам по оборудованию и отделке помещений, так как
эти работы выполняются па самостоятельных позициях в уже
сформированных корпусах блоков надстроек.
Объем корпусных работ и работ по оборудованию и отделке
помещений в блоках надстроек определяется в зависимости от
конструктивно-технологических характеристик надстроек и грузо-
подъемности кранового оборудования. На позициях корпусных
работ производится сборка и сварка корпусов блоков, установка
корпусного, электрослесарного и доизоляционного насыщения,
правка и испытание конструкций ограничивающих помещения
блоков, а на позициях оборудования и отделки помещений выпол-
няются работы по монтажу дельных вещей, трубопроводов систем
и оборудования, а также малярно-изоляционные, отделочные и
электромонтажные работы до принятой готовности блоков.
Ориентировочно удельная трудоемкость изготовления блоков
надстройки средней насыщенности принимается равной 350—
450 нормо-ч/т, при этом объем корпусных работ (включая изго-
товление секций) составляет 18—25 % от общей трудоемкости
изготовления надстройки.
При одновременной постройке па предприятии судов песколь-
ких проектов с различными, существенно отличающимися по
171
Вид A
В
Рис, 5.3 Поточно-позиционное изготовление блоков надстроек
в эллинге па линии главного потока.
/— общесудовая полиция; 5 — участок сборки блоков цадгтппйкн —
SS? WTlff ' <«»~8»wSSSX ,й
I.соя I и 2, Б — вторая полиция сборки блока надстройки (установка ярё
®а ’6 -третья позиции сборки блока надстройки (оборудование и от
к - воол°Лиinn" мi а ~ цин ф01,м 111,0,,ани !| носового райом.
.. ... ’мимь,п MoiTiMotl кран 9 судовозные пути, III- позиции фопми
роплшя кормового района: II- опорный стул, /2 — межнроаетиая опора;
!•!— верхи и я палуба
174
габаритам и насыщенности надстройками, а следовательно,
и имеющими различные трудоемкости изготовления, поточно-по-
зиционное производство - может организовываться по одному из
следующих вариантов:
устанавливается переменный ритм работы линии для каждого
проекта, при этом линия должна обеспечить изготовление блоков
надстроек всех проектов годовой программы;
устанавливается постоянный ритм работы линии регулирова-
нием для каждого проекта степени готовности блоков надстроек.
При постройке различных судов равноценных серий прини-
мается первый вариант, при серийной постройке судов одного из
проектов и единичной или мелкосерийной постройке других проек-
тов предпочтительным является второй вариант.
Работы на позициях ил отопления блоков надстроек выпол-
няются комплексными бригадами судосборщиков, сварщиков,
сборщиков-достройщиков.
Примерная специализация бригад основных профессий, уча-
ствующих в изготовлении надстроек, и укрупненная номенклатура
закрепленных за ними видов работ, а также удельное значение
рабочих каждой профессии от общего числа рабочих, участвую-
щих в изготовлении надстройки, приведены в табл. 5.3. Распреде-
ление всего объема работ в блоках надстроек по позициям дол-
жно осуществляться таким образом, чтобы была обеспечена
равномерная загрузка позиций и ритмичная работа линий.
Таблица 5.3
Специализация бригад по выполняемым работам в надстройке
по профилю
Номенклатура закрепленн»л paijrri
Ориентировочное
удельное значение
работ, % •
Комплексные
бригады судосбор-
щиков
Комплексные
бригады сборщи-
ков достройщиков
Сборка корпусов блоков из объемных и
плоскостных секций
Элсктроприхпатка, газовая резка и зачист-
ка при сборке
Сдача помещений па конструктивность и
под испытания па непроницаемость
Правка корпусных конструкций
Сверловка и клепка
Разметочно-проверочные работы
Подготовка лесов (установка и разборка)
для сборки блоков и их передвижки
Разметка мест установки, установка и элек-
троприхватка корпусного, слесарного и до-
изоляциоппого насыщения и приварных де-
талей дельных вещей (в том числе коминг-
сы иллюминаторов и металлических две-
рей), креплений систем и элсктрокабелей
Сборка каркасов под елани и банкеты
Установка еланей я настилов
Установка металлического обрешетняка под
зашивку н установку модульных панелей
176
Продолжение табл. Б 3
Наименование бригад по профилю специализации Ничеиклагура закрепленных работ
удедьное значение работ. %
Установка стеллажей и креплений для ЗИПа и предметов снабжения
Комплексные бригады электро- сварщиков Сварка монтажных соединений корпусных конструкций Приварка насыщения и дельных вещей Устранение дефектов по сварным вшам Подготовка помещений под испытания (гер- метизация помещений) 8
Бригада ио йены танию корпуса на непроницаемость Испытания помещений на непроницаемость поливом воды, обдувом воздухом, смачи- ванием керосином Испытания помещений надувом воздуха (предварительные на герметичность) Устранения дефектов 3
Бригады трубо- монтажникоп Пробивка трасс трубопроводов Установка арматуры Подгонка труб ио месту Изготовление шаблонов для забойных труб Окончательный монтаж систем (отопления, шпигатпой, забортной воды, водяной за- щиты и воздушных трубопроводов, охла- ждения, сточно-фаповой, пснотушення и других судовых систем) Испытание систем Монтаж санитарно-бытового оборудования Монтаж панелей систем 11
Бригады мехапо- монтажников Монтаж палубных механизмов п судовых устройств (Швартовное и буксирное, шлю- почное, грузовое в др.) Монтаж камбузного оборудования Монтаж вспомогательных механизмов в шахтах МКО и помещениях надстройки, пеногенераторов Монтаж спецмехапи5мов и технологиче- ского оборудования промысловых судов Установка ЭЩ и электоооборудования мас- сой свыше 15 кг Монтаж вкладных цистерн и расходных бачков Выполнение операций погрузки механизмов в помещениях и на палубе Сдача установки электрооборудования под электромонтаж 5
Слесарно-достро- ечные бригады Установка дельных вещей (трапы, сходни, крышки горловин и иллюминаторов, метал- лические двери) Испытания иллюминаторов, дверей, горло- вин на плотность прилегания Установка съемных частей судовых уст- ройств (леерное, тентовое, мачтовый ран гоут и такелаж) 8
176
Продолжение табл 5,3
Наименование бригад по профилю специализации Номенклатура закрепленных работ Ориентировочное удельное значение работ, %
Бригады маляров Монтаж каналов вентиляции и вентиляци- онной арматуры Монтаж съемного металлического оборудо вания (панелей, решеток, жалюзей, кожу- хов, ограждений, защитных каналов кабе- лей) Металлическая зашивка помещений Установка откидных лючков по зашивке Установка металлического оборудования в помещениях Оборудование наружных конструкций над- стройки Восстановление еланей после монтажа си- стем и механизмов Сдача креплений трасс в помещениях под электромонтаж и креплений под установку оборудования в помещениях Очистка, грунтовка, окраска, шпаклевка II
Бригады изоли- под окраску, шпаклевка под изоляцию, на- клейка ткани Восстановление грунтовки и окраски после окончания сварочных и правочных работ Нанесение мастики, цементировка, облицов- ка плиткой, приклейка линолеума Консервация декоративной зашипки Участие в сдаче помещений под э.чектромон таж Монтаж в помещениях тепловой и противо- 14
ровшиков Бригады столяров- шумной изоляции (плиточной и минерало- ватной) Изоляция систем и механического оборудо- вания Минеральная изоляция межкаюгных перебо- рок и полов Установка деревянного обрешегника 8
монтажников Бригады столяров- Установка щитов зашивки помещений, съем- ных деревянных щитов пола, деревянных дверей, деревянного снабжения Настил деревянных полов в помещениях Сдача помещений под установку оборудо- вания Монтаж деревянной и пластмассовой ме- 5
отделочников Бригады электро- бели, судовой фурнитуры Установка раскладок и плинтусов Зашивка слоистым пластиком Краснодеревные работы Приемка номадсний под электромонтаж II
монтажников предприятия «Эра» Местный монтаж электротрасс Затяжка электрокабеля Внутренний электромонтаж Монтаж электрооборудования массой до 15 кг
12 Заказ № 39?
177
5.2. Монтаж блоков надстроек на судне
В целях исключения остаточных деформаций изделий обору-
дования и отделки помещений блока надстройки разрабатывается
схема его погрузки, определяются возникающие при этом усилия
и рассчитывается прочность нагружаемых конструкций. В необхо-
димых случаях устанавливаются подкрепления. Методика такого
расчета была разработана под руководством Н. Л. Сиверса.
Конструкция блоков подвергается расчету на общую и мест-
ную прочность. Проверка общей прочности блоков при их подъеме
имеет целью определить наибольшие напряжения в различных
связях конструкций, возникающие при их общем изгибе, и уста-
новить допустимость этих напряжений по критериям прочности
и устойчивости.
Блоки надстроек являются объемными конструкциями, длина,
ширина и высота которых имеют близкие значения. Значительная
высота блоков и большое число наружных и внутренних непре-
рывных по Длине и ширине несущих связей обеспечивает блокам
сравнительно большую их общую прочность и жесткость. Поэтому
в большинстве случаев при подъеме блоков исключена возмож-
ность возникновения значительных напряжений и прогибов.
Вместе с тем несущие связи блоков имеют небольшие толщины
в во многих случаях при подъеме блоков оказываются нагружен-
ными усилиями в их плоскости, направленными перпендикулярно
к подкрепляющему их набору, что обусловливает их малую устой-
чивость. В связи с этим оценка величины напряжений, возникаю-
щих в блоках надстройки при их подъеме, является необходимой.
При определении напряжений в блоках они рассматриваются как
призматические статически определимые балки, нагруженные со-
ответственным весом и известными усилиями в тросах подъемных -
устройств. Изгиб блоков в общем случае происходит в двух вза-
имно перпендикулярных вертикальных плоскостях. Так, при подъ-
еме 0лока надстройки за четыре рыма (рис. 5.6) будет происходить
изгиб блока в вертикальных плоскостях — продольной и попереч-
ной. Какой из этих изгибов представляет наибольшую опасность
для прочности блока в каждом конкретном случае, необходимо
Рис. а 6. Схема действующих усилий
при подъеме блока надстройки од-
ним краном за четыре рыма
I — рымы, 7—балки набора.
178
Рис. 5.7. Схема расположения утол-
щенного пиарного листа палубы бло-
ка надстройки в районе установки
рыма.
/ — рым; 2 — разносящая балка; 3 — утол-
щенный вварной лист; 4 — вертикальная
стенка. 5 —стойки стенки
Рис. 5.8. Схема крепления рыма
к вертикальной стенке блока над-
стройки
1 — рым; 2 — утолщенный лист; 3— на-
кладной лист рыма.
установить путем расчета. При этом следует учитывать напряжен-
ное состояние сжатых связей и их устойчивость.
Для рассматриваемого случая, при изгибе, в продольной вер-
тикальной плоскости настилы палуб верхних ярусов блока в его
средней части будут сжаты в направлении, перпендикулярном
к основному набору этих палуб, что соответствует их малой устой-
чивости. При изгибе в поперечной плоскости настилы палуб верх-
них ярусов будут сжаты в направлении балок основного набора,
следовательно, будут обладать большей устойчивостью.
В целом при подъеме блоков надстроек допускаются общие
упругие деформации до 1,0 мм па 1 м длины или ширины блока
надстройки, что практически и получается при погрузочных опе-
рациях.
Проверка местной прочности блоков при их подъеме имеет
цель определить наибольшие напряжения в связях, обусловленных
действием сосредоточенных усилий в местах крепления грузоподъ-
емных устройств. Усилия, передаваемые на конструкции перебо-
рок и палуб блоков, в общем случае приводятся к горизонтальным
усилиям, действующим в их плоскости, и к моменту пары сил,
воспринимаемому балками набора палуб и переборок блока.
Усилия, действующие в плоскости палуб и переборок блока,
должны быть разнесены конструкциями подкрепления на воз-
можно большую ширину участков палуб или переборок, воспри
нимающих эти усилия. В общем случае рым может быть установ-
лен на специальную балку, разносящую горизонтальную
составляющую подъемной силы на участок кромки палубы в рай-
оне вварпого утолщенного листа (рис. 5.7).
12*
179
В необходимых случаях для восприятия вертикальных состав-
ляющих усилий от тросов подъемных устройств требуется введение
утолщенных листов в наружные стенки или внутренние пере-
борки надстройки. Толщина такого листа должна подбираться
так, чтобы было выполнено условие прочности на кромках наклад-
ного листа (рис. 5.8).
Подъем и транспортировка блоков надстройки в зависимости
от их массы осуществляется одним или несколькими (как одно-
типными, так и разнотипными) кранами. При этом могут быть
использованы грузовые траверсы.
Схема размещения и установки грузоподъемной оснастки на
блоках надстройки (рымов, обухов, скоб, тросов, стропов и т и.)
должна обеспечивать равномерную загрузку крапов (не превы-
шающую их грузоподъемность) при подъеме блоков одновременно
несколькими кранами.
Как правило, строповка блоков тросами производится симмет-
рично относительно ДП, что приводит к равенству усилий в них
относительно плоскости симметрии. По условиям застропки ветви
тросов могут свободно перемещаться по серьге гака, что, в свою
очередь, выравнивает усилия в каждой ветви троса.
При выборе схемы подъема и погрузки, зазор при перемеще-
нии блока над палубой корпуса судна или другими установлен-
ными на пей конструкциями составляет 500—1500 мм.
С целью определения объема и номенклатуры установки насы-
щения в блоках при постройке серии судов на головном судне
могут определяться фактические значения общих упругих дефор-
маций блока, возникающих в процессе его подъема при применяе-
мой схеме приложения усилий.
Деформации определяются с помощью струны и пластичных
элементов (рис. 5.9). Датчики и струны устанавливаются в местах
предполагаемых наибольших общих деформаций, т. с. на макси-
мальных расстояниях от нейтральных осей блока. При этом
струны в большинстве случаев проходят в коридорах. В том слу-
чае, если струны проводятся через переборки или выгородки,
в последних вырезаются отверстия, по краям которых прикреп-
ляются пластичные элементы из свинцовой проволоки диаметром
0,6—0,7 мм. Пластичные элементы крепятся к конструкциям с по-
мощью клея или пластилина.
Струпа и пластичные элементы устанавливаются перед подъе-
мом блока и погрузкой его на судно. При этом на струну крепится
груз массой 60—70 кг и подвешивается через ролик I, после чею
устанавливаются пластичные элементы, сводятся их «усы» таким
образом, чтобы они касались струны. При упругих деформациях
блока струны 3 в результате воздействия груза 2 находятся под
постоянным натяжением.
Положение концов струны зафиксировано на жестком контуре
(например, на лобовой и кормовой или бортовых стенках блока).
При подъеме определение деформации блока <х-уществляется пу-
180
Рис. 59. Схема определения общих деформаций блока.
поперечная переборка). 7 — ибсолюгная величина д«1юрмацни
тем замера перемещения в вертикальной плоскости внутренних
конструкций блока. Перемещение конструкций в районе установки
пластичных элементов 4 фиксируются ими путем воздействия
струны на свинцовую проволочку. Отклонением соответствующего
«уса» пластичного элемента 4 определяется величина фактической
деформации 7 в районе выполняемого замера
Величина упругих деформаций определяется непосредственно
перед установкой блока на судно. При этом блок приспускается
над палубой судна (100—150 мм от палубы), и с помощью обыч-
181
Рис. 5.10. Схема горизоптомера.
ного мерительного инструмента замеряется величина деформации
в местах установки пластичных элементов.
Оценивая величину деформаций конструкций блока головного
судна, решают вопрос по объему насыщения блоков серий-
ных судов. Определяется объем работ по изоляции помещений
блока, установке обрешетника, зашивке, установке оборудова-
ния и т. п.
Подобным способом проверяются упругие деформации палуб
в районах наибольшей вероятности их возникновения.
При подъеме и транспортировке блока на судно несколькими
кранами осуществляется контроль за сю положением по крену
и дифференту. Для этого на лобовой и бортовой стенках блока
устанавливаются горизонтомеры (рис. 5.10) — приборы, основан-
ные па принципе маятника, имеющие растянутую шкалу в граду-
сах и позволяющие наблюдать угол отклонения блока от горизон-
тали на расстоянии до 120—150 м. По горизонтомсрам осуществ-
ляется контроль фактического положения блоков в процессе их
подъема и последующей транспортировки на судно. Как правило,
крен и дифферент не должны превышать 3—5°. Крен такой вели-
чины позволяет равномерно распределить нагрузку между кра-
нами, участвующими одновременно в подъеме блока. Одновре-
менно создаются благоприятные условия для установки блока на
судно по разметке.
Примеры погрузки блоков надстроек в доке козловыми кра-
нами, а также одним и двумя плавучими кранами приведены
на рис. 5.11, 5.12 и 5.13.
При установке блоков па палубе судна привариваются фикси-
рующие устройства, служащие для принудительной наводки вер-
тикальных конструкций блока на линии разметки. Конструкция
и схемы установки фиксирующих устройств или упоров для цен-
тровки блоков на судне приведены на рис. 5.14 и 5.15. При этом
упоры целесообразно применять при установке блоков массой
более 50—150 т. Фиксирующие устройства размещаются на па-
лубе судна в районе прохождения усиленного набора, а также
соответствующих несущих конструкций самого блока.
При установке блоков осуществляется совмещение конструк-
ций блоков и корпуса судна. Фиксирующие устройства обеспечи-
182
Рис 5.11 Погрузка блока надстройки и доке, поэтовым краном.
вают необходимую точность наведения конструкций. -Совмещение
же кромок под сварку осуществляется с помощью механизиро-
ванного инструмента — стяжек домкратов.
При изготовлении надстройки, состоящей из нескольких
блоков, порядок погрузки, установки первого блока на судно
выполняется так же, как при изготовлении надстройки одним
блоком.
После приварки первого блока к корпусу судна грузятся
и устанавливаются последующие блоки.
Когда блоки не содержат палубы нижнего яруса, установка
смежных блоков производится следующим образом. Второй блок
устанавливается к первому на расстоянии 50—100 мм, выравни-
вается относительно контрольных линий, приперчивается по ниж-
ним кромкам к палубе судна, после чего удаляется припуск по
кромкам. Затем блок причерчивается по монтажному стыку,
удаляется припуск на копструкциях-стенках, палубах и выго-
родках в районе стыка, второй блок прихватывается к первому,
затем второй блок прихватывается по нижним кромкам к палубе
судна.
После установки на судне блоков в составе надстройки про-
изводятся работы в районе монтажных стыков и внутри помеще-
ний. К этим работам относятся установка насыщения в районе
монтажных стыков, оборудование и отделка помещений.
183
Рис 512 Погрузка блока надстройки плавучим краном.
Рис. 5.13. Погрузка блока надстройки двумя плавучими кранами.
184
Ряс 514 Схема установки упоров для центровки блока на судне.
палуба;
2—лист упора, 3 — поясок
Доизоляциопное насыщение не устанавливается в блоках на
расстоянии менее 300 мм от теоретической кромки монтажного
стыка, трубы — 500 мм; механизмы— 1200 мм и более.
Оборудование и отделка помещений, расположенных в районе
монтажных стыков, выполняется полностью после монтажа блоков.
Окончательная отделка помещений, входящих в надстройку,
в которых разводится магистральный кабель, нс вошедший в со-
став блоков (с учетом его предварительной установки и хранения
свободных концов в бухтах), также осуществляется непосредст-
венно на судне.
При установке на верхнюю палубу судна под надстройкой
крупногабаритного оборудования или санитарно-гигиенических
кают оборудование должно быть погружено на палубу судна до
погрузки блоков надстройки.
В целях предохранения оборудования от возможных по-
вреждений при погрузке блоков вокруг оборудования устанав-
ливается ограждение, исполненное по принципу, приведенному
на рис. 5.16.
186
пирующего устройства
187
-uVAduyo
188
53. Задачи и особенности модульных методов
формирования надстроек
Разработка и применение модульных методов проектирования
и постройки судов в последнее десятилетие, естественно, не могли
не затронуть и методы формирования судовых надстроек, по-
скольку, во-первых, от этого во многом зависит общая продолжи-
тельность постройки судов, а, во-вторых, внедрение блочного
изготовления надстроек подготовило возможность более быстрого
перехода к модульным методам. Одним из таких направлений
является метод предварительного изготовления помещений в виде
контейнеров с полной заводской готовностью к стапельному мон-
тажу в блоках надстройки.
Новый метод встретил оживленное внимание со стороны вер-
фей и судоходных компаний мира. Достаточно сказать, что швед-
ская фирма «Фартаб» к 1976 г. поставила такую продукцию более
100 судостроительным фирмам мира. Шведское металлургическое
объединение «Копперберг» создало Для этих целей специальный
филиал в Сёдерфорсе. Ряд компаний ФРГ, Англии, Франции
и других стран поставляет контейнеры жилых и служебных поме-
щений для судов и плавучих буровых установок. Преимущества
такой контейнерной системы модульно-блочного формирования
надстроек состоит в том, что во всех модуль-блоках помещений
в цеховых условиях заранее смонтированы все детали и изделия
их оборудования. Благодаря этому при стапельном монтаже иск
лючается необходимость выполнения работ в полностью готовых
помещениях, производится только подключение систем модулей
к судовым системам надстройки. Опыт мирового судостроения
и анализ зарубежных исследований, посвященных методам кон-
тейнеризации помещений судовых надстроек и надстроек пла-
вучих буровых установок, свидетельствует о перспективе этих
методов.
Перспективным направлением является также разработанная
и внедряемая в практику нашего судостроения для корпусов
и надстроек система М100, подробное изложение которой дано
в гл. 6. Например, уже сейчас нашло широкое применение изго-
товление модулей санитарно-гигиенических кают (рис. 5.17).
Идея «контейнеризации» судовых помещений и се первые реа-
лизации для надстроек судов и ПБУ появились в зарубежном
судостроении в середине 70-х годов. Преимущества метода мо-
дульно-блочного (или «контейнерного») формирования надстроек
(метод МБФН) состоят в том, что унифицированные модуль-блокн
их помещений изготовляются заранее на поточной линии в виде
полностью готовых к функционированию контейнеров. В связи
с этим при стапельной сборке надстроек выполняют только уста
новку и крепление модуль-блоков па штатные места, а также
выполняют работы по оборудованию неблочвых помещений.
Кажущаяся простота технической идеи «контейнеризации» по-
мещений надстроек, однако, обманчива. В действительности, она
189
Рис. 5.17. Модуль санитарно-гигиенической каюты
(типовой).
/ — узел крепления, 2— конструктивные гидроизоляционные
стенки (|Пготовзяются из конструкционного стеклопластика).
3 — оборудование и трубопроводы. 4 — облицовка стёнок
затрагивает буквально все вопросы их проектирования, изготов-
ления и монтажа.
Для аффективного применения модульных методов оборудо-
вания и отделки помещений потребовалось изменить традицион-
ные пространственные формы судовых надстроек 50—60-х годов,
которые имели скругленные формы и наклоны лобовых стенок,
криволинейные обводы ярусов; многие элементы внешнего решения
архитектуры надстроек носили чисто декоративный характер.
С середины 60-х годов простота и целесообразность становятся
190
основными критериями оценки архитектурно-компоновочного типа
надстройки. Внешний вид надстроек 70-х годов отражает общее
стремление и тенденции их помещений к рациональному исполь-
зованию площадей. Это потребовало выпрямить лобовые стенки
и уменьшить радиусы скругления обшивки лобовой и бортовых
стенок. Наметилась также тенденция замены кормовых надстроек
рубками на более крупных судах.
Все указанное создало объективные предпосылки для приме-
нения не только модульных методов внутренней отделки помеще-
ний падстроек и модульно-блочных методов, но и для модульного
«папелирования» плоских конструкций наружных стенок и палуб
ярусов надстроек, т. е. для так называемого модульно-панельного
формирования конструкций надстроек (метод МПФН). Сущность
этою метода сборки плоских конструкций падстроек из предвари-
тельно изготовленных моду ль-панелей в виде «оребренных» листов
рассматривается в параграфе 5.4.
Весьма важной составной частью надстроек являются распо-
ложенные в ней судовые системы, кабель и электротехническое
оборудование. При модульных методах формирования надстроек
ее системы должны формироваться из типоразмерного ряда мо-
дульных элементов.
Таким образом, для пространственных форм судовых над
строек с 70-х юдов стало характерно упрощение их архитектурного
вида. Это позволило применить как модульно-блочный метод фор-
мирования помещений, так и модульно-панельный метод форми-
рования конструкций надстройки, аналогичный по идее методу
формирования плоских конструкций судовых корпусов. Над-
стройки, корпуса которых собраны модульно-панельным методом,
будем называть модульно-панельными, а надстройки, помещения
которых собраны из модуль-блоков, — модульно-блочными
Исследования теоретических основ системы модульно-блочного’
формирования надстроек .были начаты в ЛКИ в 1976 г., а затем
в них включились предприятия отрасли, которые также начали
проводить поисковые и опытные работы по методам МБФН с перс-
пективой их внедрения в производство в XI и XII пятилетках.
В этих исследованиях уже получены данные по решению ряда
общепроектных и конструктивно-технологических вопросов реа-
лизации модульно-блочных методов формирования надстроек.
Общую постановку задачи создания системы МБФН можно
сформулировать так: разработать межпроектноунифнцированный
типоразмерный ряд модуль-блоков помещений, позволяющий фор-
мировать надстройки судов определенной тоннажной группы.
Создание единой для отрасли проектно-производственной си-
стемы модульного формирования надстроек (ЕС МФН) должно
включать разработку основ проектирования и изготовления сле-
дующих трех основных частей надстроек:
типоразмерного ряда модуль-блоков судовых помещений в виде
оборудованных контейнеров с полной заводской готовностью для
стапельного монтажа падстроек;
191
модульно-панельных конструкций корпусов надстроек с учетом
особенностей монтажа, крепления и эксплуатации модуль-блоков
судовых помещений;
средств сопряжений модуль-блоков судовых помещений с кон-
струкциями корпусов и модульными системами надстроек с уче-
том обеспечения их максимальной совместимости и бсспригоноч-
мою монтажа
Главная цель ЕС МФН— создание теоретических основ единого
модульного принципа компоновки и монтажа для всех составля-
ющих подсистемы судна «надстройка — блоки помещений —
помещения — строительно-монтажные элементы отделки и обо-
рудования— судовые системы обитаемости» с учетом их функци-
ональных, конструктивных, технологических и экономических
взаимосвязей.
Создание ЕС МФН — задача комплексная, включающая ре-
шение общепроектных конструктивно-технологических и производ-
ственных задач. Основным результатом решения производственных
задач должна являться разработка вопросов организационно-тех-
нологического обеспечения внедрения ЕС МФП, дающего возмож-
ность создать специализированные поточные линии для изготов
ления модуль-блоков помещений и модуль-панелей конструкций
надстроек. На рис. 5.18 показан состав проблем при модульном
формировании надстроек.
К общепроектпым задачам в первую очередь относится обще-
проектная классификация архитектурно-конструктивных видов
надстроек, функциональное модулирование образующих их поме-
щений различных назначений (функциональных модулей — ФМ)
или групп помещений родственного назначения (функционально-
объединенных модулей ФОМ). Анализ и формализация взаимо-
связей основных .компоновочных характеристик надстройки и
судна позволяет разработать методику построения типоразмер-
пого ряда массогабаритных характеристик надстроек. Создание
принципов и правил модульно-блочной (или «контейнерной») ком-
поновки полученного ряда надстроек является основой построения
тиворазмерного компоновочного ряда модуль-блоков помещений.
Параллельно с указанными должны решаться также другие об-
щепроектные задачи. Они связаны с разработкой методов про-
ектирования самих модуль-блоков помещений, а также типовых
видов надстроек судов определенных групп с применением рацио-
нальных параметрических рядов этих модуль-блоков. Построению
последних должны предшествовать функциональный и структур-
ный анализы состава и взаимосвязей помещений надстроек судов.
Их целью является выделение таких функционально родственных
группировок, которые и функционально, и технически возможно
объединить в типовые ряды модуль-блоков, нс рассматривая на
первом этапе вопросы их размерного модулирования.
К числу конструктивно-технологических задач относится ана-
лиз технически возможных методов МБФН, конструктивно-техно-
логических особенностей проектирования и изготовления модульно-
192
13 Заказ Л» «е
193
Рис. 5.19. Схема взаимосвязи мо-
дулируемых составляющих судо-
вых надстроек.
панельных корпусов надстроек (метода МПФН), проектирова-
ния, изготовления и беспригоночного монтажа модуль-блоков и
всех их монтажных модульных элементов (ММЭ). Необходимо
также решение вопросов совместности модуль-блоков по ряду
признаков: по форме и размерам с местами установки в над-
стройке (фундаментами, направляющими, опорными конструк-
циями и др.), по оптимальной коммуникабельности систем оби-
таемости, по характеристикам модулей по массе и положению
центра тяжести и др.
При решении конструктивно-технологических задач необходимо
учитывать, что применение метода МБФН особенно усиливает
,связи конструкции с технологией, так как все модульные состав-
ляющие надстройки представляют собой единую иерархическую
структуру, взаимосвязанную модульной координацией. Вследствие
этого любые изменения (конструктивные, технологические или раз-
мерные) на каком-либо одном уровне вызывают те или иные из-
менения на остальных уровнях. На рис. 5.19 показана схема взаи-
мосвязи модулируемых составляющих надстроек, которая должна
учитываться при построении типоразмерных рядов модуль-блоков
помещений, модуль-секций и их ММЭ.
Решение общепросктных и конструктивно-технологических за-
дач МБФН направлено в основном на обеспечение функциональ-
ной и конструктивно-технологической оптимальности формирова-
ния надстроек.
К производственным задачам следует отнести комплекс вопро-
сов по организационно-технологическому (производственному)
обеспечению изготовления модуль-блоков помещений, модуль-па-
нелей конструкций (а возможно, и модуль-секций). Серийное из-
готовление модуль-блоков, модуль-секций и модуль-панслей
должно производиться на специализированных зональных произ-
водствах с учетом централизованной их поставки судостроитель-
ным заводам промышленной зоны в полностью готовом виде для
беспригоночного монтажа. Решение этих задач должно включать
оценку степени производственной однородности групп (ПОГ) мо-
дульных составляющих надстройки, теоретико-экспериментальную
оценку влияния партионности ПОГ на трудозатраты при их цен-
194
трализовашюм изготовлении, оценку условий промышленной по-
ставки и транспортировки модулей и ММЭ, разработку методики
расчетного проектирования комплекса механизированных поточ-
ных линий по выпуску модулей и ММЭ, а также общую оценку
эффективности создания специализированных зональных произ-
водств.
Указанный состав трех групп задач по созданию ЕС МФН
определяет в основном пути исследования технических возмож-
ностей создания параметрических рядов различных модулей, как
стандартных составляющих для формирования судовых надстроек
при условии всестороннего рассмотрения и анализа экономической
целесообразности создания и применения этих рядов в практике
проектирования и постройки судовых надстроек. Основным поло-
жительным эффектом в этих исследованиях считается сокращение
трудоемкости и сроков их постройки.
Первоочередными задачами в создании ЕС МФН являются
общепроектные задачи, так как опи во многом предопределяют
возможность конкретных решений конструктивно-технологических
и производственных задач. Вместе с тем комплексная разработка
ЕС МФП создает предпосылки для перехода к автоматизирован-
ному проектированию надстроек, как подсистемы судна в общей
системе автоматизированного проектирования (САПР).
Принципиально важным вопросом для всего развития разра-
боток ЕС МФН является анализ технически возможных методов
модульно-блочного формирования помещений надстроек. За по-
следние годы в мировом судостроении появился ряд публикаций,
патентов и разработок, посвященных техническим приемам мо-
дульно-блочного формирования различных составляющих судов.
Обобщение этих источников и анализ применимости этих приемов
для надстроек позволяет предложить следующую классификацию
технически возможных методов МБФН по способу установки
модулей в корпусе надстройки (рис. 5.20) Наименования методов
на рис. 5.20 приняты условно, но отражают в известной мерс ос-
новную идею каждого метода МБФН.
Из указанных па рисунке методов МБФН палубный и шахтный
уже нашли частично практическое применение в зарубежном
транспортном судостроении. Поэтому их надо рассматривать пока
как основные. Кроме этих двух методов перспективным представ-
ляется также решетчатый метод. Далее рассмотрим основные
конструктивно-технологические особенности, присущие именно
этим методам.
Палубный метод. При этом методе сплошные палубы сохра-
няются на каждом ярусе надстройки. Однако их конструкция
несколько отличается от существующей. Легкие переборки и вы-
городки ярусов либо должны отсутствовать полностью, либо со-
храняться лишь в центральных частях ярусов, примыкающих
к кормовой наружной стенке надстройки, где размещается группа
не модульно-блочных (необстраиваемых) помещений. В районах
установки модулей палубы должны быть выполнены более
13*
195
196
прочными с усиленными рамными связями в продольном и попе-
речном направлениях, скоординированных с «раницами смежных
модулей.
Монтаж модулей и конструкции корпуса надстройки выпол-
няются последовательно. Сперва на верхней палубе устанавли-
ваются заранее изготовленные специальные опоры (фундаменты)
модулей. Затем устанавливается ярусный блок первого яруса,
включающий наружные стенки и палубы этого яруса. Далее все
операции повторяются для каждого яруса надстройки.
Шахтный метод. Внутренняя конструкция корпуса надстройки
при этом методе нетрадиционная, так как предусматривает исклю-
чение всех сплошных промежуточных палуб ярусов, кроме первого
и последпсго. Вместо промежуточных палуб устанавливаются
только платформы, занимающие на каждом ярусе часть площади,
симметричной ДП и примыкающей к кормовой наружной стенке
надстройки. По П-образному периметру вокруг платформ ярусов
(вдоль левою, правого бортов и лобовой наружной стенки) уста-
навливаются направляющие стойки — связи из угольника. Каж-
дые четыре угольника образуют пространственные ячейки —
шахты для установки модулей ярусами один на другой, от
первого яруса до последнего. Стойки способствуют ускорению
погрузки модулей и препятствуют их смещению при движении
судна на волнении.
При этом методе в первую очередь собирается корпус над-
стройки, но бет установки верхней палубы последнего яруса. Это
обеспечивает последовательную поярусную установку модулей
в образованные направляющими стойками вертикальные каркас-
ные шахты. Каждый модуль устанавливается строго один па дру-
гой с помощью специальных центрирующих опор на углах моду-
лей и дополнительно крепится к стойкам с помощью страховочных
книц. В качестве внутренних межъярусных связей корпуса над-
стройки в этом методе могут служить непрерывные по ярусам
выгородки вокруг центральных платформ. В результате обра-
зуется мощная коробчатая конструкция в средней части корпуса
надстройки. Кроме того, для усиления конструкции надстройки
угловые модули (в углах лобовой и бортовых стенок) можно раз-
мещать не в каркасных шахтах, а в сплошных шахтах, образуе-
мых непрерывными по ярусам выгородками.
Решетчатый метод. Корпус надстройки при этом методе де-
лится сечениями, параллельными ДП, па три блока: левого борта,
правого и центральный. Каждый блок надстройки отделен от дру-
гого вертикальным коффердамом. Кроме придания прочности над-
стройке коффердам используется для монтажа линий трубопро-
водов, электрокабслсй, вентиляционных шахт. Тем самым сводится
к минимуму .количество их проходов в палубах, переборках и ко-
личество соединений.
Аналогичный по назначению поперечный коффердам устанав-
ливается в центральном блоке корпуса надстройки. Коффердам
(горизонтальный) имеется также у основания надстройки, что
197
улучшает условия монтажа различных систем в самом нижнем
ярусе надстройки в их взаимосвязи с общесудовыми системами
Наличие коффердамов, кроме того, улучшает изоляцию помеще-
ний надстройки от шумов.
Для монтажа модулей помещений в сформированный беспа-
лубный блок корпуса надстройки вставляются специальные опор-
ные конструкции в виде ярусных решеток. Решетки собираются
на предварительной сборке из продольных и поперечных связей
какого-либо профиля — таврового, швеллерного, двутаврового или
трубчатого. При этом учитывается необходимость обеспечения
требуемой прочности решетки и точности ее монтажа.
Готовые секции решеток с помощью крана вставляются в блок
корпуса надстройки и крепятся к нему сваркой, образуя жесткую
ячеистую конструкцию.
Монтаж модулей помещений в решетках осуществляется снизу
вверх, т. е. сначала устанавливаются модули нижнего ряда, затем
модули вышестоящих ярусов. Крепятся модули к решеткам с по-
мощью монтажных фланцев (или откидных кинц). специально
вводимых в конструкцию решеток или модулей.
Преимуществом этого метода является его гибкость в форми-
ровании любых размеров ячеек решетчатой конструкции, поэтому
конструкция модулей помещений может быть в определенных пре-
делах легко стандартизируема. Концентрация всех трасс жизне-
обеспечения и обслуживания судовой надстройки в специальных
коффердамах сводит до минимума их монтаж. Однако при этом
методе появляется некоторая сложность ряда конструктивных ре-
шений при разработке несущего корпуса надстройки в связи с от-
сутствием палуб и платформ ярусов. По-видимому, этот метод
может быть отнесен к той категории технических идей, которые
наиболее полно отражают суть модульных концепций формирова-
ния надстройки.
Некоторой разновидностью «решетчатого» метода может слу-
жить метод, когда вместо решеток, предварительно собираемых
вне корпуса надстройки для одного-двух и более ярусов, балочные
опоры модулей устанавливаются поярусно непосредственно при
монтаже каждого очередного яруса надстройки. Однако это увели-
чивает общую продолжительность стапельной сборки надстройки
Обратимся теперь к особенностям конструкций корпусов над-
строек для палубного и шахтного методов МБФН. В качестве
примера конструктивных проработок этих методов была выбрана
настройка танкера типа «Победа» DW = 65 тыс. т, технический
проект которого разработан одним из отечественных бюро.
На рис. 5.21 показаны исходные планировочные схемы компо-
новки помещений ярусов для надстройки этого судна. Именно та-
кая степень планировочной идентичности смежных ярусов дает
возможность применить беспалубный шахтный метод установки
модуль-блоков помещений. В качестве модулей предполагалось
изготовлять только одно- и двухместные каюты, образующие
198
трясем труб; 4 —буфетн
— палуба 3-го яруса
199
Рис. 5.22. Беспалубная конструкция корпуса надстройки при
шахтном методе модульно-блочного формирования ее помещений
(сечение А—А на рис. 5.21).
соответственно малый и большой модуль. Общее число таких моду-
лей в надстройке танкера «Победа» составляет 44.
Планировку ярусов, представленную на рис. 5.21, можно по-
лагать типовой для методов МБФН, так как сосредоточение
расположения одинаковых помещений па каждом ярусе увеличи-
вает значение показателя планировочной идентичности ярусов и
облегчает компоновку конструкции корпуса надстройки.
На рис. 5.22 показан пример эскизной проработки беспалубной
конструкции надстройки *, спроектированной с учетом технологи-
ческих условий монтажа модулей при шахтном методе МБФН.
Как видно, на ярусах выше 2-го отсутствуют сплошные палубы.
Вместо палуб ярусов у посовой и бортовых наружных стенок уста-
навливаются шельфы. Их сечения подбирают по расчету местной
прочности на статическую равномерно-распределенную нагрузку
в функции от расчетной длины судна согласно требованиям Пра-
вил Регистра СССР.
Угловые шахты корпуса для монтажа больших модулей имеют
форму глубоких ящиков с вертикальными стенками без палуб
и платформ ярусов. Шахты для монтажа малых модулей откры-
тые— каркасные, так как имеют только систему вертикальных
направляющих угольников для модулей. Направляющие стойки
шахт выполняют одновременно две функции: способствуют уско-
* Работа выполнена совместно с Н. Л. Сиверсом.
200
рению погрузочных опера-
ций при стапельном монта-
же малых модулей и препят-
ствуют их смещению во вре-
мя движения и качки. Каж-
дая шахта для малых моду-
лей ограничена по углам
четырьмя направляющими
угольниками, идущими по
всей высоте смежных яру-
сов. Вверху полки угольни-
ков отгибаются наружу: об-
разовавшийся раструб об-
легчает заводку модулей
при их погрузке. Направ-
ляющие стойки присоедини- рнс, 5 23. Общий вид модуль-блока каюты
ются к корпусным конструк- с санблоком.
циям (комингсам коридоров,
рамным шпангоутам, вертикальным переборкам угловых шахт)
или непосредственно, или через переходные элементы в виде книц,
бракет, кронштейнов. Это позволяет избежать искривления стоек
от местных неровностей корпусных конструкций.
Нижняя палуба надстройки в районах шахт воспринимает со-
средоточенную нагрузку от веса модулей, количество которых
в одной шахте может составлять 3—5. Нагрузка не распределя-
ется равномерно по всей поверхности днища модуля, а концентри-
руется в районах его опор (фундаментов). Для восприятия этой
нагрузки настил нижней палубы должен выполняться с местными
усилениями, а по линиям опор направляющих стоек необходима
установка усиленных бимсов корпуса судна.
Поскольку в надстройках при шахтном методе отсутствуют
промежуточные палубы, наружные стенки имеют большой пролет
между опорами. Поэтому необходимо, очевидно, выполнять расчет
автоколебаний пластин и ребер жесткости наружных стенок для
проверки вероятности их резонансных колебаний (вибраций).
Рассмотренный пример эскизной проработки беспалубной
конструкции надстройки танкера, приспособленной к формирова-
нию ее помещений шахтным методом, показывает, сколь
значительно новые конструктивные решения отличаются от тра-
диционных. В связи с этим возникает целый ряд вопросов конст-
руирования и прочности модулыю-блочных надстроек, кроме уже
отмеченных.
Отметим основные особенности самих модуль-блоков помеще-
ний и принципы построения их конструктивно-технологических
типов.
Модули жилых, общественных и других обстраиваемых поме-
щений надстройки реализуются в виде некоторых контейнеров
с оборудованием и участками трасс обитаемости, присущими
данному помещению (рис. 5.23). Типовые модули помещений
201
Рис. 5.24, Типовые ряды чоду.чиы» иеиеитоп и модулей жилых, общественных помещений и коридоров
надстроек.
у.,
под дверь каютную. 7-подсекция под дверь санблока К-п пгЛшЛ реш,ого иллюминатора а-подсекция
каркаса подволока под врезной светильник, /Р- пам анакладная двеоншп попема // ,гркии«°^.5!?55и‘,провоА’ 9 ~ ""Деекция
12 секции мебели сборной, 13- панель переборочная: Й . панель п%т яюй? п ,е/?1цсП конструкции модуля,
панель наружного угла, 17- панель внутреннего ума 16- однель о Т г "-“«’«» «ад дверью, 16-
вод, да- цапель подволочная иод светильник, JZ-naweib ннш» нллюмиичтм w ' е'г подволочная под воздухоиро
i^==2SSa3e£&
снабжающей систем, 28 —дверь каютная; да —дверь в сааблок, да—узлы санблока (умывальник, душ), .(/ — раструб одииар
пого иилюмнкатора; 32 — раструб спаренного иллюминатора, Ы — крепление мебели; 34 — обрамление проема нижнего иллгам :
иаторя горизонтального. 36 — вертикальное обрамление кроема ниши иллюминатора: .И —автоматические стопоры крупиния
модуля: 37 -профиль стальной ПС-ЗГ. .58 - металлопласт 39—угольники каркасов переборок, 40- профиль иди I >. ч—
ппоФиль ПХВ Г1П 7, 42 — уста ковочные болты каркасов, 43 — обрамление стыка раструба иллюминатора, 44 - овца млеть
комингса корпуса иллюминатора, 46 элементы санблока: 46 трубы доснабження, 47-трубы 110:1тодяции: 48- дет ли
соединения и крепления труб (опоры, подвески, компенсаторы, кпепеж): J9-"<»»«’РетЖи епяш
влек гппка бели: 5/— разъемные соединения члектрокабслей; 62 — светили ники, .54 - плиты изоляции, 54- стопки и связи
яосуиц'й копиру KHKiii 58—KJIH цы у: левые, 58 —листы нести л я пола, 57 листы гофрированные подволока: 5,ч -элементы опор
(фундамента) модул М МОДУЛЬ-бЛОКП I - односторонний: II - двусторонние, III ВХОДНОЙ (выходной), IИ - ипчалиный
14 “ А ' V— промежуточный, VI — проходной, VII — концевой
Таблица 5.4
Соответствие базовых конструктивно-технологических типов модулей типам жилых и общественных помещений
надстр оек_________________________ ________________________________________________________________________
Типы жилых и общественных помещений надстройки Конструктивно- технологические модули (по рис. 5.24) Диапазон изменения пну'Грекяих размеров модулей
Модули Составные модуль-блоки
Жилые помещения.
каюты одноместные с сапблоком А AA(AKl, АК2) 12—18 м2
каюты двухместные
Блок-каюты: класс «В» класс «.А», «Б» В, Б Б, Б1, В БВ ББ1В 22—32 м2 40—50 м2
Общественные помещения: 1,4—2,2 м’/чол 1,8—2,4 м2/чол 1,8—2,6 _м2/чол
столовая команды салон (красный уголок) команды кают-компания и салоп комсостава г, д. к г, д, к г, д, к ГК, гдк гк, гдк ГК
кафетерий (или курительный салон) библиотека и читальный зал г, д, к Б, В, Г, К 1 к БВ, ГК 10—22 м5 8-16 м2
помещение для занятий сп орт-каюта помещение для громких игр творческая мастерская Б, В, Г, К г, К г, к А, Б, В ГК гк ГК БВ 8—22 м2 10-50 м2 12—23 м2 6—16 м2
Рис. 5.25. Расположение помещении и
надстройки могут включать в
зависимости от своей функции
и района установки одно (лю-
дуль) или несколько помеще-
ний (составной модуль-блок).
Модули имеют максимум на-
сыщения и полностью оборудо-
ваны, чтобы быть функцио-
нально автономными при усло-
вии подсоединения их систем
обитаемости к общесудовым
магистралям. На рис. 5.24 по-
казаны примеры конструктив-
но-технологических компоно-
вок модулей жилых и общест-
венных помещений, а в табл.
5.4 показано соответствие ба-
зовых конструктивно-техноло-
гических типов модулей типам
жилых и общественных поме-
щений надстроек.
Система модульно-блочного
формирования надстроек пре-
дусматривает включение в мо-
дули кают нс только пожаро-
защитной изоляции, но также
звукоизоляцию межкаютных
переборок. Кроме того, систе-
ма предусматривает включение
в модули таких компонентов
как изоляцию, участки судо-
вых систем вентиляции, сани-
тарные, участки электрифика-
ции, т. е. полный комплект ос-
нащения, связанный со сбор-
кой, отделкой и оборудованием
кают. Все это крепится на не-
сущей конструкции модуля.
Совокупность модульных ком-
понентов модулей жилых и об-
судовых систем надстройки судна воде- шественных помещений также
измешением 60 тыс. т. представлена на рис. 5.24 в ви-
/—V — номера ярусов де урОВИеЙ — ССКЦНИ, уЗЛЫ И
детали. Их можно сгруппиро-
вать в следующие три функционально-однородные части: несущая
конструкция, компоненты отделки и оборудования (или обстройки),
компоненты трасс обитаемости. К каждой составной части предъ-
являются определенные требования, которые необходимо учиты-
вать при конструктивно-технологическом проектировании модулей.
204
Особое внимание при методах МБФН должно быть уделено
рационализации систем надстройки с учетом особенностей этих
методов. Основными требованиями являются максимально воз-
можное совмещение функций, межъярусное совпадение трасс,
компактность и линейность трасс, а также легкость выполнения
монтажных соединений трубопроводов при стапельной сборке.
Важно также обеспечение возможности свободного доступа при
необходимости осмотра в период эксплуатации или ремонта. Как
показал предварительный анализ компоновок санитарных систем
надстроек для современных сухогрузных судов ряда отечествен-
ных проектов, межъярусное совпадение трасс систем по верти-
кали в жилых, общественных и санитарных помещениях не пре-
вышает 30 % для 2-х ярусов и 10—15 % для большего числа
смежных ярусов. Это приводит к значительным трудностям в трас-
сировке и монтаже систем надстройки. Поэтому компоновка ма-
гистральных трубопроводов для методов МБФН должна быть
подобна магистрально-линейной схеме, представленной на
рис. 5.25. Соблюдение таких схем трассировки систем при палуб-
ном и шахтном методах МБФН облегчает переход к модульному
проектированию и изготовлению систем надстройки, когда из не-
многочисленного типоразмерного ряда элементов трубопроводов
монтируется разветвленная система. В каждом модуле его системы
концентрированно смонтированы в специальной монтажной нише,
расположенной снаружи блока и имеющей доступ со стороны ко-
ридора.
Наличие ниши позволяет обеспечить высокую ремонтопригод-
ность элементов систем модуля при эксплуатации. Для соединения
систем модуля к соответствующим системам надстройки выход-
ные части трубопроводов могут иметь переходники сильфонного
типа, которые обеспечивают гибкую связь и беспригоночнос под-
соединение трубопроводов модуля к магистральным трубопрово-
дам надстройки.
В целом с учетом изложенных выше особенностей модульно-
блочного формирования помещений судовых падстроек в послед-
ние годы в отрасли выполняются опытные работы на макете-
стенде по установке модулей, их креплению и подсоединению к об-
щесудовым коммуникациям.
5.4. Основы модулирования составляющих
судовых надстроек
Применительно к задачам разработки ЕС МФН необходима
разработка вопросов как функционального модулирования состав-
ляющих надстройки, так и размерного модулирования. Для таких
сложных конструкций, как судовые надстройки, задачи модули-
рования усложняются в связи с наличием собственной иерархии
составляющих помещений надстройки (ФМ, ФОМ, компоновка
ярусов, межъярусные связи и т. д.), а также у конструкций над-
строек (блоки, модуль-секции, модуль-панели и т. д.). На первом
205
этапе стадия функционального модулирования может проводиться
в целом независимо для помещений и конструкций надстроек.
Однако их взаимосвязи должны быть обязательно учтены на по-
следующей стадии размерного модулирования. Модулирование
проводится на базе какого-либо единого размерного модуля, на-
пример М100 (см, гл. 6) или кратного ему, и соблюдения общих
правил размерной координации.
Ниже излагаются некоторые результаты имеющихся отечест-
венных исследований по общим принципам модулирования состав-
ляющих судовых надстроек.
В качестве объекта исследований были выбраны сухогрузные
суда, имеющие большой удельный вес в составе флота и относи-
тельное единообразие архитектурно-конструктивного тина. Были
обобщены данные по составу и площадям всех функциональных
групп помещений надстроек для 72 проектов морских сухогруз-
ных судов дедвейтом от 2 до 100 тыс. т, спроектированных или
построенных в 70-х годах в СССР и за рубежом *.
В качестве первоочередных для рассматриваемых судов были
исследованы вопросы группировки надстроек по признакам одно-
родности пространственно-планировочных структур. Это является
основой для функционального, а затем и размерного модулирова-
ния. Сущность функционального модулирования помещений со-
стоит в получении рядов типовых (по функциям) помещений и их
проектно-рациональных объединений, а также в разработке обоб-
щенных пространственно-планировочных структур компоновки
ярусов надстроек, что лежит в основе модульно-блочного проект-
ного формирования надстроек судов определенного архитектурно-
конструктивного типа и диапазона дедвейта. Функциональное мо-
дулирование создает предпосылки для последующей разработки
параметрических рядов модулей помещений надстроек.
В качестве параметров надстройки, определяющих ее про-
странственно-планировочную структуру (или для краткости «вид
надстройки»), рассматривались размерно-геометрические характе-
ристики корпуса судна — длина L и ширина В, габариты и рас-
положение шахты машинно-котельного отделения, зависящие от
типа и мощности главного двигателя, место установки спасатель-
ных шлюпок и др.
Проведенный анализ 72 проектов сухогрузных судов показал,
что существующее многообразие пространственно-планировочных
структур их надстроек можпо свести к четырем основным видам,
условно названным пирамидально-ютовым (ПРЮ), пирамидаль-
ным (ПР), блочным (БЛ) и башенным (БН).
На рис, 5.26 показаны эти виды надстроек в качестве пятого
уровня их функционального деления Каждый вид надстройки
характерен для судов определенного диапазона дедвейта.
Изучение закономерностей расположения отдельных групп по-
мещений родственного или одинакового функционального назна-
* Работа выполнена совместно с А. В. Данилко.
205
чения для указанных четырех видов надстроек показало возмож-
ность разделения компоновочного пространства надстроек на ряд
ФОМ, как функциональных групп помещений по ярусам и внутри
ярусов. Схема компоновки ФОМ по ярусам для различных видов
надстроек зависит от конкретных типов применяемых главных
двигателей. С учетом этого была составлена матрица вариантов
компоновки ярусов в зависимости от вида надстроек и типа глав-
ного двигателя. Такая матрица представлена условно на
уровне IV (рис. 5.26). Для каждого вида надстройки возможны
два-три варианта внутренней компоновки ярусов, а для всей
группы сухогрузных судов дедвейтом 10—100 тыс. т получается
всего 10 компоновок. Таким образом, анализ пространственно-
планировочных структур надстроек показал существенное влияние
на вид надстройки и варианты внутренней компоновки ее ярусов,
габаритов и шахты расположения МКО, которые, в свою очередь,
определяются конкретным типом применяемого главного двига-
теля.
Уровень /// функционального модулирования надстроек на
рис. 5.26 представлен двумя обобщенными теоретическими схе-
мами компоновки унифицированных ярусов. На этих схемах бук-
вами обозначен состав ФОМ, а различными пунктирами показаны
возможные варианты их смещения как по ярусам, так и внутри
них.
Уровень II и подуровень (II а) раскрывают конкретный состав
и число различных ФОМ. Установлено, что для трех видов над-
строек (ПРЮ, ПР, БЛ) число типов ФОМ (без учета их смеще-
ний по ярусам, определяющих главным образом их размеры)
составляет 16 (четыре центральных ФОМ и по шесть для левого
и правого бортов). Для башенного вида число основных типов
ФОМ составит 16 (шесть центральных и по пять для левого и пра-
вого бортов).
Уровень 1 функционального модулирования надстроек показы-
вает типовой состав функциональных модулей (отдельных поме-
щений), образующих те или иные типы ФОМ. Общее число ФМ
составляет около 90 типов (на рисунке показаны не все, так как
некоторые имеют еще дополнительное деление). Однако из-за
повторяемости многих ФМ в различных вариантах ФОМ факти-
ческое количество ФМ составляет около160.
В результате выполненного- обобщения данных по площадям
помещений надстроек сухогрузных судов установлены зависимо-
сти этих площадей от основных общепроектных характеристик
судна.
Полученные зависимости представлены на рис. 5.27 Характер
их свидетельствует о наличии некоторой зоны стабилизации удель-
ных площадей кают, общественных и хозяйственных помещений
судов DW jUO ч- 12 тыс. т. Зоны стабилизации наблюдаются
также для производственных и служебных помещений надстроек.
Физический смысл данного явления объясняется тем, что с ростом
размерений судна и численности экипажа надстройка увеличн-
207
g
4aHs тройки ntpaHuddиокпя c
Уровни Заик иная,b>^ Ьлочния I h/l / /нцюмиймькйя^Р} ю/по&нм ярусом (ПРЮ'
DW 35000-1U0 ООО 25000-80 000 72000 - JP ООО ЮООО-16000
/CoS 0,375-0,390 О.чЗО-Р.РбО_______0.560-0,375_________0,365-0,580
Рис. 5.26. Функциональное
модулирование помеще-
ний—судовых надстроек.
W
т~~г
БЛ \\ ПР
/ОРвгатели ЁН БЛ ПР ПРЮ
В.м 6оС в,м 1ш ков р и А л, ков В, и 6^
0,/iWl Ы/9 30-40 ъ БИО 30-36 21,1 8,3 ПРИ 24-30 21,1 8,3
8ЦКРП ЬН8 28-S2 'Й2 БЛ8 26-32 18,8 7,6 ПР8 23-28 18,8 1.6
ёлкри БЛБ 23-28 16.3 1,8 ПР6 21-25 16,3 7.6 ПРЮ6 20-23 16,3 7,6
5ВКРР 7РЮ 5 19-22 12./ 6.1
Уровни Mi мул нровапия I-
функциональные модули (ФМ),
11, Ни — функциоиально-объе-
лицеиныс модули (ФОМ), Hi —
интегральные планировочные
схемы, IV — матрица теоретиче-
ских планировочных схем; V—
пространственные структуры
надстроек. Обозначения ПК.
ЛК, Н н другие - различные
типы функционально объедн
ценных модулей (ФОМ) поме-
щений надстроек I —трапы,
2 — лифт, ,1 — блок каюта. 4 —
каюта одномес i кая, 5 — каюта
двухместная, 6 — меднцш ickhiI
блок, 7 — столона», 8 — крае,
ный уголок, 9 — кают-компании,
10, Л -- салоны, /I— библиоте-
ка; 12 — читальный пал 13 —
фотолаборатория, 14 — спорт ка
юта, II— бассейн, 16 - творче-
ская мастерская, 17, 44, 47 —
бани; IS 49 прачечная, /9 —
прозодежда, 2и — душеные, 21
туалеты; 1’2 умыиильнпк, 2Я
камбузный блок. It буфет
мыс, 26— кладовые провизии,
21> •— хозийствепнше кладовые,
27 — биок связи, 28 — бион на-
пита цнн, 29 — канцелярии, 70 —
вентиляторные, 71 - копдпцио.
норы, 32 — ивП(>1|Г111ый лц'1сл1.
генератор; ,5.5 - щитовые 34-
помещение для баллонов жидко
то ножа роту tn с
кислотна», 46 —
довью, 3S каб
ня, 40, 76, 71
41 — амбулаторн
4,4 изолятор,
46. 48 — раздмм
лпфты, 51 — му<
левые 5.5 - мо(
5,5 — рачделочпь
погрузки, 58 —
59 —тамбур ч
кладовая буфе
тарь уборочны!
вентерь, 63 —
210
+5,2)±1,0; «-Л|к,л|м=±|,2. 12-52в?л2м=*0,9, 23-У=(5,И.Г+2.2)±12; 14-
вается, и па больших судах площади помещений экипажа имеют
большие величины. Но затем численность экипажа практически
перестает расти, хотя размерения судна все еще увеличиваются.
В определенный момент наступает такое положение, когда экипаж
обеспечен максимальными условиями обитаемости в пределах
существующих правил и рост площадей помещений прекращается.
Наличие указанных зон стабилизации удельных площадей сви-
детельствует об объективной возможности унифицировать над-
стройки для судов определенного диапазона дедвейта, формируя
их из постоянных по размерам модулей помещений.
Техническая идея МБФН предусматривает формирование
в виде отдельных предварительно изготовленных модуль-блоков
в первую очередь зашиваемых помещений надстроек. Их доля
(по площади) в надстройках составляет от 50 до 70 %. Это каюты
(28—35%), общественные помещения (7—12 %), медицинские
помещения (2—3 %) и коммуникации (12—18 %). При разработке
принципов модульно-блочпой компоновки надстроек этот фактор
можно учесть разделением их на модульно-блочную и немодуль-
ную части. Тем не менее обе они должны быть взаимосвязаны об-
щими правилами размерной (модульной) координации, поскольку
представляют единую иерархическую систему вместе с корпус-
ными конструкциями надстройки.
На рис. 5.28 представлена обобщенная схема образования ти-
повых рядов двух основных групп модульных составляющих над-
строек: помещений и их конструкций. Представленное на рис. 5.28
построение типовых рядов составляющих надстроек учитывает
взаимосвязанный процесс их общепроектного и конструктивно-тех-
нологического формирования согласно рис. 5.19. Так, 6 и 5-й
уровни являются основными для общепроектных соображений при
формировании надстроек. Внутриуровневое деление помещений
на 5-м уровне подробно представлено на рис. 5.26. Связующими
(или переходными) уровнями к явным .конструктивно-технологи-
ческим составляющим надстроек являются 5 и 4-й уровни, по-
скольку функциональные группы (объединения) помещений, ском-
понованные па стадии проектирования общего расположения над-
стройки, размещаются в тех или иных унифицированных блоках
корпуса (или же их частях). Блоки представляют главным обра-
зом конструктивно-технологические составляющие надстройки, но
при их образовании (деление надстройки па блоки) обязательно
учитывается и группировка помещений надстройки из условий
более рационального ведения общего процесса ее стапельного
монтажа и всех операции по формированию помещений.
Базовым уровнем модульного формирования надстроек явля-
ются функциональные группы (объединения) помещений (ФОМ)
и входящие в них отдельные типы помещений (ФМ) (см. рис. 5.26),
а обеспечивающими (соподчиненными) уровнями — все нижеле-
жащие (рис. 5.28). При построении вариантов разбивки корпусов
надстроек на блоки ярусов для 4-го уровня выбраны шесть воз-
можных сочетаний. Для каждого типового вида надстроек с уче-
14*
211
Уровни
Нанмтиопа-
Основные признаки
Виды судо-
вых иадсгро-
Особсниоетп простран-
(.TUcHI !О-1 ихДНпро ПОЧКОЙ
структуры ярусов и над-
стройки в целим
Типовые ряды составляющих
Функции-
пильные
группы по-
мещений
1 pyiimipof ка цомеще-
ний ио яручпм е однознач-
ными функциями обитае-
мости, обслуживания суд-
на и коммх никации
ФОМ/,ФМц
Группы помещений акипажаЛ':
Группы помещений об-
служивания судна 5суд
Группы
noMOitir-
Блоки яру-
сой
I руппировка несущих
конструкций корпуса над-
стройки из ярусов (или
их частей) с учетом осо-
бенностей конструкций и
планировки помещений
Модуль-
секция
1. Назначение (функция
2. Наличие и форма вы-
3. Направление и число
4 Конструкция пересе-
чения набора
Жилые
(каю-
ты)
3 типа
Общест-
венные
11 типов
Сани-
тарные
8 типов
Х03ЯЙС1-
венные
10 типов
Меди-
цин-
ские
3 ти.па
Произ-
водст-
венные
Служеб-
ные
МКО
м уника-
И ти-
пов
7 типов
5 типов
Iгруппа: палубы
ярусов
Секции палуб яру-
сов 9 типовых
форм БВ, МОК,
МОП, Л), Л2, ЛЗ
Л4, БТ, 11, Т2,
11 группа1 наружные стенки
Секции лобо-
вых стенок
Секции кор-
мовых стенок
Секции бор-
товых стенок
1111 руина1, внутренние
jk‘1 кие конструкции
(. OKI (ИИ ди-
ких н/б
сокий и вы-
10 типовых форм
Гофрированные
Тавровые банки
Стенные МП
Палубные МП
Тип выреза дня прохода
Вырсзовыс
Бсзвырезовыс
МП (сплошные)
Модуль-пя-
нсни (МП) П
тавровые
балки (МС)
I Назначение (функция
к формировании секций)
2 Наличие и назначение
выреза
3. Ориеныция и число
4 Ориентация конца
р. ж. относительно кром-
ки листа
Г вдоль листа
(продольные)
Одинарный
иллюмина-
тор
р. ж. „заподлицо”
с кромкой листа
(баз „сбега” р. ж.)
2 или 3 р. ж. вдоль, 2 р. ж, - поперек
листа
Г вдоль и поперек (подкрепления) листа
р. ж., нс доходящие
до кромки (со
„сбегом” р. ж,)
Двойной Проходы Дверные,
иллюми- р. ж.
наюр
Наличие подкрепления
стенки тавра
Рис. Л 28 Общая схема образования типовых рядов модульных составляющих надстроек.
- моп пл и тип блочный, ПР — пирамидальный; ПРЮ — пирампдклию ютовый Обозна.
тавреных связей; БВ — без вырезов в иолотшаде^ секции^ МОК - и”|,С8р^*т1жест
Типовые ряды ci к- гавл яющн * БИ - ба шеи н ый: МВ Л - мои м и тио блочный. П Р - пира ми дальни й: ПРЮ - л«Р» "Ж,
mi ин я. Вт — 1кз рамных связей; TI—Т4 - числи рамных тавровых связей; БВ — без вырезов в иолитппще секции, МО!
по кромке полотнища секции, МОП -то же, о иоле цолитивща, Л1-Л4-число вырезов о полотнище секции под люки,
кости (обозначено Т).
и фирма HMptfJ I Лист Профиль (/)
1
том его пространственно-плани-
ровочной структуры возможно
применение следующих вариан-
тов разбивки на блоки ярусов*:
Башенный ...........2, 3, 5, 6, 7,
8, 9, 19, 11, /4
Монолитно-блочный . . 2, 5, 6, 7,
8, 9, 14
Пирамидальный . 2. 6, 7, 8,
9, и
Пирамидальпо-ютовый /, б, 7
Некоторые варианты разбивки
корпусов в настоящее время для
надстроек существующих конст-
рукций могут не встречаться
(например, 5, 8, /?), но они вве-
дены в схемы 4-го уровня на
рис. 5.28 специально для обеспе-
чения особенностей сборки кор-
пуса модульных надстроек для
того или иного метода МБФН.
Некоторые из указанных по-
тенциальных вариантов разбивки
надстройки будут являться наи-
более предпочтительными, и это
требует дополнительного анализа
в дальнейших разработках.
При анализе типовых рядов
3-го уровня — групп модуль-сек-
ций — были рассмотрены рабо-
чие чертежи ряда проектов судов
(четырех видов надстроек).
Поскольку методы ,МФН пре-
дусматривают отсутствие погиби
и седловатости палуб ярусов, а
также наклона и скруглений на-
ружных стенок надстроек, типы
узлов и деталей для модульных
надстроек (2 и l-й уровни на
§ рис. 5.28) должны иметь только
с прямоугольные очертания. На 2-м
* уровне рис. 5.28 представлена со-
§ вокупность основных признаков
£• типового ряда модуль-панслей,
v. • Номер варианта разбивки указан
и на рис 5.28 над упрощенным эскизом
<£ корпуса надстройки.
а также некоторых узлов модульных конструкций корпусов над-
строек, в том числе обусловленных какими-либо особенностями
методов МБФН.
Предварительная типизация модуль-панелей надстроек с уче-
том конструктивно-технологических особенностей образования мо-
дуль-секций палуб ярусов и наружных стенок позволяет рекомен-
довать две основные группы панелей по признаку наличия выре-
зов: I группа — «Б» — модуль-панели без вырезов (сплошные);
Н группа — «В» — модуль-панели с вырезами (под иллюминаторы
или двери).
Группа I панелей (сплошные) используется при формирова-
нии только палуб ярусов и частично стенок, а группа II — при
формировании модуль-секции наружных стенок надстроек. Доля
сплошных модуль-панелей конструкций надстроек достигает 70 %
общей площади их перекрытий.
Дополнительные признаки деления модуль-панелей внутри
групп:
число листов, образующих модуль-панель; одинарные и двой-
ные модуль-панели;
число ребер жесткости (р. ж.) главного направления, ориенти-
рованных вдоль длинной кромки листа модуль-панели; для пане-
лей надстроек различают одно-, двух-, и трехребровые модуль-
панели;
ориентация конца р. ж. относительно кромки листа: либо р. ж.
доходит до кромки листа («заподлицо»), либо не доходит до
кромки ла величину высоты р. ж., либо оно срезано «на ус». Это
определяется местоположением панели при формировании модуль-
секций стенок и палуб ярусов.
Предварительный анализ компоновочных типов модуль-пане-
лей конструкций надстроек показал, что общее их число можно
ограничить до 10. При этом учтены еще типы вырезов на модуль-
панелях: наличие одинарного или двойного иллюминаторов и две-
рей. Верхние кромки модуль-панелей для стенных модуль-секций
имеют срез «на ус».
Предпочтительные типы модуль-панелей должны быть вы-
браны с точки зрения простоты и точности их цехового изготов-
ления, формирования из них модуль-секций и стапельно-монтаж-
ных работ.
Изложенные выше вопросы посвящены, главным образом,
принципам функционального модулирования помещений и конст-
рукций надстроек. Рассмотрим возможные пути размерного моду-
лирования этих составляющих судовых надстроек.
Одним из начальных шагов по сокращению размерных рядов
модульных элементов конструкций, панелей зашивки помещений
и других модульных составляющих надстроек является выбор ра-
ционально ограниченного (унифицированного) числа высот ярусов.
Унификация высот ярусов облегчает в целом решение вопросов
размерного модулирования помещений надстроек, сводя их к ис-
следованию модульной координации размеров только в плане по-
215
Рис. 529. Вероятность (Р) распределения высот ярусов
надстроек в группах судов в зависимости от параметра
мешений и ярусов, т. с. делая ее только двухмерной. Статистиче-
ский анализ распределения высот для отечественных морских
транспортных судов показал возможность сокращения до мини-
мума количества этих высот. На рис. 5.29 показана гистограмма
вероятности распределений высот в группах судов по возрастанию
их длины и ширины. Из рис. 5.29, в частности, следует, что можно,
по-видимому, использовать всего три унифицированных значения
216
высот ярусов для широкого диапазона рассмотренных судов,
а именно:
(LXjB) ДО 2,2 тыс. №...... 2,4 м
(£ХВ) от 2,2 до 6 тыс. №.. 2,6 м
Для крупнотоннажных судов, у которых параметр (£Х^) =
= 6 -е 10 тыс. м2, можно рекомендовать высоту ~2,8 м.
Унификация высот ярусов облегчает разработку вопросов раз-
мерного модулирования составляющих надстроек при создании
ЕС МФН, сводя их к модулированию размеров только по пери-
метру планов помещений и ярусов.
Значения высот ярусов, в свою очередь, образуют ряд длин
модуль-панелей секций наружных стенок надстроек. Ширина мо-
дуль-панелей должна быть увязана с модульными размерами по-
мещений надстроек на основе общей схемы взаимосвязи
модульных составляющих надстройки (см. рис. 5.28)
Для модульной координации двух основных групп составляю-
щих надстроек — модульных конструкций и модульных помеще-
ний— должна быть выбрана какая-то единая величина размер-
ного модуля, одинаково приемлемая для формирования обеих
групп составляющих. Предварительный анализ необходимых пло-
щадей для 69 помещений и открытых площадок судовых надст-
роек (нормируемых или рекомендуемых в соответствии с сущест-
вующей документацией или практикой проектирования) показал *,
что для помещений надстроек в качестве такого основною модуля
может рассматриваться М-400 мм (или М4). Значительная часть
помещений надстроек (от 80 до 95 %) может иметь размеры,
кратные 400 мм, удовлетворяя при этом существующим требова-
ниям к назначению их площадей.
На основе исследования кратности размеров всех помещений
надстроек основному модулю М4 построена предварительная мо-
дульная матрица проектно-планировочных размеров помещений
надстроек. В упрощенном виде она показана на рис. 5.30. Анализ
матрицы приводит к выводу о значительном количестве плани-
ровочных ячеек, хотя и в модульных размерах. Коэффициент за-
полненности ячеек матрицы составляет лишь 0,23. Дальнейшая
задача заключается в поисках путей сокращения числа основных
планировочных ячеек полученной матрицы, поскольку она полу-
чена в целом' на основе традиционной практики проектирования
общего расположения ярусов надстроек, а не модульно-блочного
принципа.
Взаимосвязь основного компоновочного модуля помещений над-
стройки с формированием модуль-секций палуб и стенок над-
строек должна осуществляться через шпацию набора
Анализ рабочих чертежей большого числа морских судов в диа-
пазоне дедвейта от 5 до 100 тыс. т показал, что в практике ре-
ального проектирования для конструкций надстроек применяются
* Работа выполнялась совместно с А. В. Данилко и Н. А Цыбенко.
217
шпации 700, 750 и 800 мм. Из этого ряда шпаций с основным
модулем М4 для помещений лучше всего корреспондируется шпа-
ция набора 800 мм, по эту шпацию желательно сочетать со шпа-
цией корпуса судна. Кроме того, наиболее часто применяемые
размеры одинарных иллюминаторов (551 X 761 мм) и ширин на-
ружных дверей (740 и 1640 мм) также могут быть в принципе
размещены в пределах шпации 800 мм. Таким образом, с учетом
изложенных выше соображений в качестве основного модуля для
конструкций судовых надстроек (модуль-секций и модуль-панелей
палуб и стенок) можно выбрать М8.
Если выполнять модуль-панели одно-, двух- и трсхребровые,
согласно их классификации по рис. 5.28, то ряд ширин модуль-
панелей и палуб и стенок надстроек может быть 6ЫП = 800, 1600
и 2400 мм или другие в зависимости от принятых шпаций.
Согласно статистическим данным у морских грузовых судов
дедвейтом от 5 до 100 тыс. т значения габаритной длины /и и ши-
рины Ьк судовых надстроек лежат в пределах 12—34 м. Различной
комбинацией трех принятых ширин модуль-панелей 6МП можно
в диапазоне 12—34 м получить необходимые дискретные ряды
значений 1К или Ь„. Таким образом, имеются реальные предпо-
сылки для построения модульных типоразмерных рядов состав-
ляющих судовых надстроек — помещений и конструкций — с ис-
пользованием модульно-блочного и модульно-панельного методов
их формирования.
На базе систематизации исследований более подробно был
проанализирован состав возможных последствий, связанных с при-
менением модульно-блочных методов в проектировании, постройке
и эксплуатации судовых надстроек. В частности, установлено, что
при модульно-блочном формировании помещений надстроек воз-
никает ряд специфичных вопросов, требующих решения. К основ-
ным из этих вопросов, например, относятся:
обеспечение общей прочности новых конструкций блоков над-'
строек как для условий эксплуатации, так и для обеспечения его
подъема при погрузке на судно;
разработка узлов крепления модуль-блоков помещений к кон-
струкциям надстройки, так как доступ к части этих узлов огра-
ничен либо исключен;
разработка узлов соединений местных кабелей и труб в труд-
нодоступных местах, так как применение модульного метода
монтажа требует значительного дополнительного количества сое-
динений этих элементов;
разработка специальной системы вентиляции пространств, рас-
положенных как между стенками смежных модулей, так и между
наружными стенками конструкции корпуса надстройки и стенками
модулей. Эта система необходима во избежание накапливания
конденсата в недоступных для обозрения районах;
разработка систем допусков в целях обеспечения беспригоноч-
ного монтажа конструкций крепления и проходов систем трубо-
проводов;
219
возможное увеличение массы конструкций надстроек вследст-
вие введения новых конструктивных связей и др.
Можно полагать, что существенным в преодолении возникаю-
щих трудностей является тщательно разработанная целевая про-
грамма проведения широкого комплекса НИР и ОКР в отрасли
по созданию ЕС модульного формирования судовых надстроек.
В укрупненном виде структура такой программы показана
на рис. 5.31.
Глава 6
МОДУЛЬНЫЙ МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ, ОТДЕЛКИ
И ОБОРУДОВАНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ СУДОВ
6.1. Сущность модульного метода формирования,
отделки и оборудования помещений судов
Трудоемкость работ по формированию, отделке и оборудованию
помещений судов составляет 5—6 % общей трудоемкости по-
стройки судна. Основной объем этих работ (80—85 %) выпол-
220
Которая может
Рис 61 Схема зашивки по деревянному (fl) и металлическому (б) обрс-
шетпикам.
няется непосредственно при постройке судна, т. с. они в значи-
тельной степени влияют на продолжительность стапельных и до-
строечных работ.
При формировании, отделке и оборудовании судовых помеще-
ний в большом объеме применяется ручной труд, а уровень меха-
низации этих работ составляет около 45 %. Это вызвано в основ-
ном несовершенством конструкции судовых помещений. До
последнего времени в отечественном судостроении наиболее ши-
роко применялся щитовой метод формирования и отделки судовых
помещений. Для изготовления щитов используются различные
материалы: древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты,,
асбосилит, маринит, листы алюминия и др.
Щиты крепятся к деревянному или металлическому обрешет-
нику, жестко связанному с корпусной конструкцией (рис. 6.1).
Несмотря на использование различных материалов для изго-
товления обрешетника и щитов, этому методу присущи недостатки,
из которых назовем главные:
лицевая поверхность щитов устанавливается на определенном
заданном расстоянии от корпусных конструкций (переборок,
борта, вышележащей палубы), и неточности их изготовления пере-
носятся на размеры формируемых в них помещений;
изготовление элементов обрешетника и щитов жестко связано
с состоянием выполнения работ по формированию корпуса судна;
установка обрешетника и щитов связана с их изготовлением
или доработкой непосредственно на судне по размерам «с места»
и, как следствие, с выполнением большого объема подгоночных
работ;
качество выполнения работ нестабильно и в сильной степени
зависит от индивидуального мастерства исполнителей;
221
низкий уровень механизации работ по формированию, отделке
и оборудованию помещений из-за большого объема пригоночных
работ, которые очень тяжело механизировать.
Основным направлением повышения технического уровня этого
вида производства является применение типовых элементов и уз-
лов отделки в совокупности с таким методом проектирования, при
котором используется единый координирующий измеритель — ли-
нейный модуль, строго регламентирующий размеры всех элемен-
тов отделки и оборудования, а также пространства, внутри кото-
рого устанавливаются эти элементы, т. е. в модульной системе
формирования, отделки и оборудования судовых помещений.
Модульные системы предусматривают ограничение номенкла-
туры размеров строительно-отделочных элементов, оборудования
и помещений, формируемых из них, путем установления их раз-
меров в соответствии с принятым модулем. Модульные системы
предусматривают также резкое сокращение номенклатуры строи-
тельно-отделочпых элементов вследствие типизации и межпроект-
пой унификации судовых помещений, что обеспечивает условия
для организации централизованного изготовления отдельных эле-
ментов и их поставки судостроительным предприятиям.
Для выполнения задачи размерной координации судовых по-
мещений при проектировании их общего расположения и установ-
ления размерной связи с комплектом типовых элементов отделки
и оборудования судостроителями различных стран в качестве
линейного модуля выбраны такие величины как 1000, 300, 200,
100 мм и др.
В отечественном судостроении принят линейный модуль, рав-
ный 100 мм, обоснование которого приведено в параграфе 6.2.
Этому модулю подчинены как прострапственпо-планировочные ре-
шения судовых помещений, так и конструктивные элементы от-
делки и оборудования. Поэтому система отделки и оборудования
помещений судов на основе этого модуля получила название мо-
дульная система Ml 00.
Система М.100 разработана в двух вариантах: двухрядная и
однорядная. Двухрядная система М100 предназначена для фор-
мирования, отделки и оборудования жилых и служебных поме-
щений на .крупнотоннажных судах, т. е. там, где нет особых огра-
ничений па размеры судовых помещений. Однорядная система
М100 в основном предназначена для применения на средне- и ма-
лотоннажных судах.
Для обоих вариантов системы МГ00 характерны следующие
особенности:
конструктивные элементы формирования и отделки судовых
помещений крепятся в основном только к палубе, на которой рас-
полагается помещение, вследствие чего неточности изготовления
корпусных конструкций не влияют на размеры помещений;
элементы формирования и отделки помещений изготовляются
в цехе в допусках, близких ж машиностроительным, что позволяет
осуществлять взаимозаменяемость элементов и ликвидировать
222
!
i
пригоночные работы на судне при формировании и отделке поме-
щений;
предусматриваются специальные методы крепления элементов
отделки без применения нарезного крепежа;
для изготовления элементов формирования и отделки приме-
няются негорючие материалы, поэтому помещения, сформирован-
ные и отделанные па основе модульной системы Ml 00, отвечают
требованиям Международной конвенции по охране человеческой
жизни на море «СОЛАС—74».
Ниже дано описание конструкции, формирования и отделки
судовых помещений, выполненных в модульной системе Ml 00.
Двухрядная модульная система Ml 00. Основу судового поме-
щения, сформированного в двухрядной модульной системе М100,
составляет каркас помещения, изготовляемый из стального хо-
лодпогнутого профиля. Элементы каркаса соединяются таким
образом, что образуют прямоугольные ячейки, в которые устанав-
ливаются отделочные панели переборок и подволока, а также
каютные двери, раструбы иллюминаторов и другие строительно-
отделочные элементы помещения.
Каркас помещения используется также для крепления кабель-
ных трасс, светильников, воздухораспределителей и другого обо-
рудования помещений.
Двухрядная модульная система предусматривает установку
отделочных панелей при формировании межкаютных переборок
и других аналогичных конструкций по обе стороны каркаса (см.
рис. 6.6), т. е. в два ряда (это нашло отражение в названии си-
стемы), и установку отделочных панелей с одной стороны при
выполнении зашивки корпусных 1конструкций борта и подволока.
При разработке двухрядной модульной системы М100 значи-
тельное внимание было уделено созданию профиля для каркаса
судовых помещений. Наиболее совершенная и широко применяе-
мая за рубежом модульная система отделки и оборудования судо-
вых помещений Ml000, разработанная фирмой «Блом и Фосс»
(ФРГ), предусматривает применение для изготовления каркасов
помещений профилей четырех типоразмеров.
Профили в системе Ml 000 имеют довольно сложную форму
поперечного сечения, а изготовление основного профиля весьма
трудоемко, так как он выполняется двухслойным по всему се-
чению.
Поэтому при разработке отечественной модульной системы
Ml 00 была поставлена задача создания такого профиля для кар-
касов помещений, который бы позволял изготовлять все элементы
каркаса судовых помещений из профиля одного типоразмера и
осуществлять производство этого профиля методом холодной
гибки на профилегибочных станах, так как это наиболее высоко-
производительный процесс изготовления профилей, обеспечиваю-
щий высокое качество и точность их размеров.
Конфигурация и основные размеры поперечного сечения про-
филя были определены из условия обеспечения крепления
223
«4
Рис. 6.3. Поперечное се
ченне профильного про
ката для изготовления
каркасов судовых поме-
щений.
Рис, 6.2. Узел крепления отде-
лочных панелей с элементах
каркаса помещения.
1 — стойка каркаса из холоднсгну-
Tui o профиля ПС 37. 2 — отделоч
ная панель; 3 — пластмассовый де-
ко1>атнвно-уплотннтс.1Ы1ый профвнь
ППО.32
отделочных панелей без применения нарезного крепежа, а также
анализа работы элементов каркаса в процессе эксплуатации су-
довых помещений. Одними из наиболее нагруженных элементов
каркаса судового помещения являются вертикальные стойки
двухрядных переборок. Они предназначены, во-первых, для креп-
ления отделочных панелей переборок и, во-вторых, для восприя-
тия нагрузок, действующих на двухрядные переборки.
В двухрядной модульной системе Ml00 предусмотрел следую-
щий способ крепления отделочных панелей в элементах каркаса
помещения. Панели, оболочки которых изготовляются из метал-
лопласта, своими отогнутыми кромками со специальными выш-
тамповками вводятся нажимом на панель в пазы элементов
каркаса помещения и «защелкиваются» в них в результате дей-
ствия сил упругости. В зазор, образовавшийся между кромками
двух установленных панелей, заводится специальный декоративно-
уплотнительный пластмассовый профиль, который, «расклинивая»
панели в элементах каркаса, обеспечивает их надежное крепление
(рис. 6.2).
Описанный метод крепления отделочных панелей определил
конфигурацию и основные размеры поперечного сечения полу-
замкнутого профиля для изготовления каркасов судовых помеще-
ний в двухрядной модульной системе Ml00 (рис. 6.3). В частно-
сти, высота профиля, равная 28 мм, назначена из условия
обеспечения толщины межкаютной переборки, равной в двухряд-
ной модульной системе 100 мм. Ширина профиля получена из
условия обеспечения минимальной ширины участка прилегания
отделочной панели к профилю и необходимой ширины зазора.
Толщина стенки профиля была определена па основе эксперимен-
тально-теоретических исследований сил, удерживающих отделоч-
ные панели в элементах каркаса и несущей способности профиля-
Анализируя данные, приведенные в табл. 6.1, и принимая во
внимание, что па каждой кромке отделочной панели имеется 8—
10 выштамповок, можно сделать вывод о том, что выдерживаемые
224
Таблица 61
Результаты определения удерживающей силы образцов
Среднее значение
удерживающей
силы. кН
Величина удер-
живающей силы.
на одну выштам-
повку. кН
Форма и размеры
образцов, мм
Величина удер-
живающей силы,
действующей
ив образец, кН
нагрузки на панель в целом при толщине стенки профиля 1,5 мм
составят около 19,6 кН. Эта величина значительно превосходит
возможные нагрузки на отдельную панель. Однако учитывая то,
что металлургическая промышленность первое время будет вы-
пускать профиль без защитного покрытия, толщина стенки про-
филя была принята равной 2 мм. В дальнейшем с выпуском оцин-
кованного профиля толщина стенки может быть уменьшена до
1,5 мм. Профилю было присвоено название ПС-37 и на него вы-
пущены Технические условия ТУ14-105-331—76 «Спецпрофиль хо-
лодногнутый ПС-37», по которым профиль поставляется метал-
лургической промышленностью судостроительным предприятиям.
Каркас помещения выполняется в виде отдельных секций
(рис. 6.4), изготовляемых в цехе.
Размеры секций назначаются из условия удобства их доставки
к месту монтажа и, как правило, включают одну из поверхностей
помещения (переборку, зашивку борта и т. п.).
Для обеспечения взаимозаменяемости секций и бесподгоночной
установки отделочных панелей в ячейки каркаса их сборка осуще-
ствляется в кондукторе. Описание технологии изготовления секции
каркаса помещения приведено в параграфе 6.4.
В секции каркаса при их сборке устанавливаются заполнители
для крепления оборудования, элементы креплений кабельных
трасс, трубопроводов, что резко сокращает трудоемкость работ,
выполняемых на судне
Одними из основных элементов в двухрядной модульной си-
стеме Ml 00 являются отделочные панели. Отделочная панель пред-
ставляет собой композитную конструкцию, состоящую из оболочки
и слоя изоляции (рис. 6.5).
Для обеспечения надежной фиксации в пазах элементов кар-
каса помещений кромки панелей имеют отогнутые фланцы
15 Заказ № 392 225
о)
Рис. 6.4 Секции каркаса судового помещения, формируемого
в двухрядной модульной системе М100 а — секция каркаса
переборки; б — секция каркаса подволока.
с выштамповками. В качестве материала для изготовления оболо-
чек отделочных панелей применяется металлопласт на основе
стали 08 ПС толщиной 0,7—0,8 мм с декоративным защитным
покрытием из поливинилхлоридной плевки толщиной до 0,3 мм.
Металлопласт с различным цветом и рисунком защитного де-
коративного покрытия поставляется судостроительным предприя-
тиям металлургической промышленностью по Техническим
226
L±1,0
Рис. 6.5. Отделочные панели, применяемые для формирования и от-
делки помещений в двухрядной системе М100: а —панель пере-
борки; б — панель внутреннего угла; в — панель подволока; г — па-
нель наружного угла.
оболочка панели; 2 — изоляционная пинта.
15*
227
условиям ТУ14-1-1114—74 «Сталь рулонная холоднокатаная с по-
лимерным покрытием (металлопласт)».
Отделочные панели в зависимости от назначения делятся на
панели, предназначенные для формирования переборок, подво-
лока, наружного и внутреннего углов помещений. Панели пере-
борок и подволока плоские, причем панели подволока имеют
фланцы с выштамповками ио всем четырем кромкам, а панели
переборок имеют фланцы с выштамповками только ио двум (про-
дольным) кромкам. Панели, формирующие внутренний и наруж-
ный углы помещений, имеют угловые сечения и снабжены флан-
цами с выштамповками по продольным кромкам.
Внутрь оболочки отделочной панели вклеивается изоляционная
плита, которая выполняет двойную роль. Опа, имея повышенную
объемную массу до 200 кг/м3, во-первых, обеспечивает жесткость
панели и, во-вторых, повышает звукоизоляцию панели.
В качестве изоляции для отделочных панелей применяются не-
горючие минераловатные плиты, поставляемые по Техническим
условиям ТУ21-219—77 «Плиты минераловатные повышенной
жесткости для панелей отделки судовых помещений» илп плиты
на основе супертонкого базальтового волокна, поставляемые по
Техническим условиям ТУ21 УССР-39—76 «Плиты жесткие тепло-
звукоизоляционные гидрофобизировандые (ПЖТЗ)».
Для приклейки изоляции к оболочкам модульных панелей
применяется термостойкий клей па основе жидкого натриевого
стекла. На свободную поверхность изоляционной плиты, вклеен-
ной в оболочку отделочной панели, наносится гидрозащнтное по-
крытие. В качестве гидрозащитного покрытия применяется либо
алюминиевая фольга толщиной 0.06 мм, либо покрытия на оскове
миткаля и клея целалит.
Основные конструктивные узлы формирования и отделки судо-
вых помещений в двухрядпой модульной системе Ml00 приведены
на рис. 6.6—6.10, а на рис. 6.11 приведены пластмассовые про-
фили, применяемые в этой системе.
Указанные профили изготовляются из поливинилхлорида ме-
тодом экструзии и поставляются по ОСТ 5.9051—78.
Однорядная модульная система Ml00. Основной особенностью
однорядной модульной системы М.100 по сравнению с двухряд-
ной является примепение для отделки судовых помещений щитов
трехслойной конструкции типа асбосилит или изоламин, т. с. эле-
ментов, имеющих две лицевые стороны, отделанные декоратив-
ным материалом. У асбосилита для этой цели используется слои-
стый пластик, у изоламина — металлопласт. Это позволяет изго-
товлять межкаютные переборки толщиной, равной толщине щита
отделки, в отличие от двухрядпой системы, в которой межкают-
ные переборки образуются двумя рядами отделочных панелей и
минимальная толщина их равна линейному модулю, т. с. 100 мм.
В однорядной модульной системе М.100, так же как и в двух-
рядпой, применяется каркасный метод формирования судовых
помещений. Элементы каркаса помещения, изготовляемые из
228
Рве. 6.10. Узел Т-образного соедине-
ния двухрядных переборок
229
Таблица 62
Основные профильные элементы однорядной модульной системы
М100
Наименование элемента Поперечное сечение Основные размеры, мм Масса I пог. м.
Профиль гнутый специ- альный из металлопласта ПМ-9 rjp В = 12 //=35 £=2500 0,25
ТУ14-223-9—79 1Л и 5000
Профиль стальной гну тый специальный ПС-38 £=2500 и 5000 0,87
ТУ14-223-4—77 > <<— C'JCQ 00 НТ
Профиль гнутый специ- £=2500 0,21
альпый из металлопла- ста ПМ-1 ТУ14-223-5—77 д и 5000 В=15,5 /7=13
Профиль гнутый специ- альный из металлопла- ста ПМ-2 ТУ14-223-5—-77 £=2500 и 5000 В=18 //=13 0,21
Профиль гнутый специ- альный из металлопла- ста ПМ-8 £=2500 и 5000 В=26 0.41
ТУ!4-223-5—77 //=12
Профиль гнутый специ- альный из металлопла- ста ПМ-10 ТУ14-223-9—79 £=2500 и 5000 В=50 0,53
Плинтус ППО-33 ОСТ 9051—78 L—не ограничено В=66 //=24 Л=14 0,23
230
специального холодногпутого профиля ПС-38, образуют ячейки,
в которых устанавливаются отделочные щиты. Поскольку они не
имеют фланцев, аналогичных фланцам у отделочных панелей,
узел крепления щитов к каркасу помещения несколько сложнее,
чем узел крепления панелей в двухрядной модульной системе,
и требует применения ряда специальных профилей из металло-
пласта: разжимной, вставной, угловые и другие.
Форма поперечного сечения гнутых профилей из металлопла-
ста выбрана из условия образования необходимых конструктив-
ных узлов соединения между собой щитов формирования перебо-
рок и отделочных панелей подволока.
Основные профильные элементы однорядной модульной сис-
темы М100, форма и размеры поперечного сечения приведены
в табл. 6.2.
Конструктивные узлы формирования и отделки судовых по-
мещений в однорядной модульной системе Ml00 приведены на
рис. 6.12—6.17.
Рис. 6.12 Узел соединения щи
тов однорядной переборки.
3 — стойка каркаса на соединенных
профилей ПС 38; 1 — разжимной п1К>-
<Ьиль ПМ-1. 3 — профиль ПМ 2, 4 —
—- разжимной профвнь
ПМ 1:6 — профиль ПМ 2
Рис. 613. Угловое соеди
пение щитов в одноряд
ной модульной системе
1 — щит формирования и от-
делки помещения. 2 н 4 —
угловые профили ПМ-10 и
Рис. 6 14. Узел соединения однорядной переборки с подво-
локом.
1—отделочная панель подволока; 2 —профиль ПМ-9; 3— профиль
ПМ-2; 4 — Щит формирования переборки; 5 горизонтальный эле-
мент каркаса помещенвн, 6 — разжимной профиль ПМ-1.
231
6.2. Выбор и обоснование линейного модуля
Линейный модуль, используемый при координации взаимо-
связанных между собой размеров судовых помещений и элемен-
тов их отделки и оборудования, определяется следующими фак-
торами.
1. Он должен выражаться достаточно малой величиной, чтобы
существовала возможность назначить кратные ему размеры
судовых помещений и элементов их отделки и оборудования
с учетом размеров материалов, применяемых для изготовления
этих элементов. В табл. 6.3 приведены размеры основных мате-
232
Таблица 63
Размеры основных материалов, применяемых для отделки
и оборудования судовых помещений
Накиеиование материала Размеры
Длила, мм Ширина, мм Примечание
Сталь холоднокатаная с поли- мерным покрытием (металло- пласт) Пластик бумажно-слоистый Плиты из асбосилита Плиты древеспо стружечные Файера Кожа искусственная на ткане вой основе Линолеум поливинилхлоридный 1.500—3000 2500 1800—3500 1500 1000 400—1600 1000 1250—1750 1500 900—1600 1350-1600 Поставляется в ру- лонах массой до Поставляется в ру- лонах по 40 м Поставляется в рулонах по 12 м
риалов, применяемых для отделки и оборудования судовых по-
мещений, а размеры (в миллиметрах) отдельных элементов
судовых помещений и некоторых видов основного их оборудова-
ния приведены ниже.
Высота до зашивки подволока.................. 2100—2200
Высота до верхних кромок дверной коробки и раст-
руба иллюминатора............................ 2000—2100
Высота до нижней кромки раструба иллюминатора . . 1000—1100
Высота платяного шкафа .............. 1900—2100
Высота до верхней кромки,
полки . . .......................... 1700—1800
секретера, койки 2-го яруса...... КИЮ—1400
дивана, стола ... . . ТОО—800
Ширина двери ............................. 800—1100
„ шкафа..................... .............. 500—900
койки........................... 700—800
Длина койки ......... .... 1900—2100
2. Для удобства пользования и ведения расчетов линейный
модуль должен выражаться целым числом, наиболее удобно
кратным 10;
он должен быть выбран таким, чтобы максимально удовлет-
ворять национальным и международным стандартам по размер
ной координации в судостроении.
3. В связи с тем что пространство, внутри которого человек
живет или работает, должно быть приспособлено к размерам
человеческого тела и к размерным требованиям для его движе-
ний, лилейный модуль необходимо выбирать с учетом антропо-
метрических и эргономических данных.
233
Анализ данных, приведенных в табл. 6.3 и 6.4, показывает,
что подавляющее большинство размеров элементов судовых по-
мещений, оборудования и материалов, применяемых при отделке
и оборудовании помещений, кратно 50, 100 или 200 мм. Исходя
из этого, можно сделать вывод о том, что каждая из этих вели-
чин может быть рекомендована в качестве линейного модуля,
используемого при отделке и оборудовании судовых помещений.
Рассмотрим преимущества и недостатки каждого размера
при использовании его в качестве модуля.
Размер 50 мм отвечает всем требованиям, предъявляемым
к линейному модулю. Его небольшой размер способствует более
широкому применению такого модуля. Этот размер допускает
выполнение весьма большой программы элементов отделки,
а также большого их типоразмерного ряда, что не противоречит
основному принципу размерной коордипации.
/'Размер 100 мм также отвечает всем требованиям, предъявляе-
мым к линейному модулю. Сравнительно большие размерные
«скачки» значительно ограничивают необходимый для отделки
судовых помещений типоразмерный ряд строительных элементов.
Вместе с тем обеспечивается достаточная гибкость типоразмер-
ного ряда элементов, изготовленных на основе этого размера.
Немаловажное значение имеет то обстоятельство, что размер
шпаций на судах кратен этому размеру. По инициативе ООН
в большинстве стран мира введена модульная система в строи-
тельстве. Исследования, касающиеся определения величины мо-
дуля, проведенные в различных странах, дали одинаковые резуль-
таты, на основании которых в странах с метрической системой
мер в качестве модуля был принят размер 100 мм, а в странах
с английской системой мер — размер 4 дюйма, т. е. 101,5 мм.
Размер 200 мм отвечает большинству требований, предъявляе-
мых к модулю. Однако из-за больших размерных «скачков* диа-
пазон вариаций по сравнению с размером 100 мм сокращается,
в силу чего необходимый функциональный диапазон размеров нс
всегда может быть реализован.
Таким образом, предпочтительным размером для использо-
вания его в качестве модуля является размер 100 мм. Именно
этот размер и принят в качестве стандартного линейного модуля
М100, используемого при координации взаимосвязанных между
собой размеров судовых помещений и элементов их отделки и
оборудования.
Для обеспечения большей гибкости модульной системы коор-
динации размеров и одновременного ограничения нерациональ-
ного множественного дробления стандартного модуля приме-
няется линейный субмодуль, равный '/г части стандартного мо-
дуля, т. е. «/2М и мультимодуль, равный двум стандартным
линейным модулям, т. е. 2М.
Субмодуль рекомендуется применять преимущественно при
отделке судовых помещений однорядными переборками и при
назначении размеров для компенсационных интервалов, а муль-
234
тимодуль рекомендуется использовать в планировочных решениях
судовых помещений.
63. Учет особенностей модульного метода
оборудования и отделки помещений
при проектировании
Применение модульного метода отделки и оборудования су-
довых помещений накладывает определенный отпечаток на про-
ектирование помещений, в которых применена модульная сис-
тема, а также на формирование объемов, складывающихся из
этих помещений, например жилой надстройки транспортного
судна.
Для обеспечения соответствия размеров элементов формиро-
вания, отделки и оборудования помещений и пространств, в ко-
торых они размещаются, в модульной системе применяется об-
щая для тех и других система отсчета. Основой системы отсчета
служит совокупность взаимно перпендикулярных плоскостей, изо-
бражаемых на трех проекциях (план, боковой вид, поперечный
разрез) в виде сеток, линии которых отстоят одна от другой на
расстоянии, равном или кратном линейному модулю.
В пространственной системе плоскостей выделяются базовые
плоскости (линии) отсчета и плоскости (линии) модульной сетки,
определяющие предельные размеры обитаемых пространств, ком-
пенсационных и конструктивных интервалов.
Горизонтальные отсчетные плоскости (параллельные основ-
ной плоскости) обычно совмещаются с лицевыми поверхностями
палубного покрытия и подволока. Вертикальные отсчетные плос-
кости (параллельные плоскостям шпангоутов и диаметральной
плоскости) совмещаются с лицевыми поверхностями переборони
Отделки борта, по осям стыков в узлах соединения элементов
отделки (панелей или щитов).
Назначение вышеуказанных пространств сводится к следую-
щему:
обитаемые пространства предназначены для обеспечения ра-
боты, отдыха и сна людей, а также для размещения различного
оборудования в зависимости от функционального назначения по-
мещений;
компенсационный интервал предназначен для размещения
элементов отделки, корпусных конструкций, трасс, систем и для
компенсации погрешностей цепи элементов и конструктивных ин-
тервалов;
конструктивный интервал предназначен преимущественно для
монтажа разделительной переборки и отдельных трасс, а также
для компенсации отдельных погрешностей в изготовлении и мон-
таже элементов отделки судовых помещений;
сумма размеров компенсационных и конструктивных интерва-
лов, деленная на их количество, должна быть равна величине
линейного модуля.
235
Рис. 6.18. Размеры по высоте
элементов отделки и предметов
оборудования судовых поме-
щений.
Л—высота помещений в свету;
Б — верхняя кромка дверной короб-
вв и раструба иллюминатора. В —
верхняя кромка высокого шкафа и
платяного крючка; Г — верхняя
кромка полки, Д — верхняя кром-
ка секции шкафа, секретера койки
[ллюминатори;
к 1 — Компенсационный
2 — лицевав плоскость
Размеры типовых координированных пространств прини-
маются исходя из многолетнего опыта судостроения с учетом
модульной системы координации размеров.
Размещение элементов отделки и предметов оборудования
в координируемых пространствах производится при помощи гори-
зонтальной и вертикальной модульных сеток. При этом для раз-
мещения элемента но горизонтали требуется две координаты (ши-
рина и глубина), а по вертикали — только одна. В связи с этим
вертикальную модульную сетку, как правило, заменяют отсчет-
ными линиями по высоте наиболее часто встречающихся верти-
кальных размеров, как это показано на рис. 6.18. Лицевая по-
верхность палубы принимается за базовую отсчетную плоскость.
В модульной системе применяются два типа модульных сеток:
непрерывная (сплошная) и прерывистая.
Непрерывная модульная сетка характеризуется тем, что
в плане она распространяется на всю площадь проектируемой
корпусной конструкции, например надстройки судна, с привязкой
к шпациям. В нее включаются все помещения, компенсационные и
конструктивные интервалы, причем линии конструктивных интер-
валов совпадают с отсчетными линиями модульной сетки. В этом
случае линии сетки не совпадают с линиями лицевых поверхно-
стей отделки переборок и корпусных конструкций, а компенсаци-
онные и конструктивные интервалы оказываются внутри модуль-
ной сетки (рис. 6.19).
Непрерывная модульная сетка имеет размер ячеек 200 X
X 200 мм и более, но кратный линейному модулю 100 мм, н при-
меняется главным образом для разработки чертежей общего рас-
положения, выполняемых в масштабах 1:100, 1 :200 и др. При
использовании непрерывной сетки следует учитывать общую по-
правку па суммарную ширину компенсационных и конструктив-
ных интервалов па всю величину базового размера планируемых
помещений.
Прерывистая модульная сетка характеризуется тем, что каж-
дая се часть располагается внутри одного помещения, и крайние
236
237
лилии сетки всегда совпадают с линиями лицевых поверхностей
элементов отделки помещений, расстояние между двумя проти-
воположными внутри помещения лицевыми поверхностями всегда
кратно линейному модулю (рис. 6.20).
Размер ячейки прерывистой модульной сетки выбирается, как
правило, равным 100X100 мм. Такая сетка позволяет учитывать
компенсационные и конструктивные интервалы различной ши-
рины, что весьма удобно для детального проектирования распо-
ложения элементов отделки и предметов оборудования. Она при-
меняется в основном для чертежей, выполняемых в масштабах
1 : 50 и 1 : 20.
Наиболее выгодными условиями размещения размерно-коор-
динированных элементов отделки и предметов оборудования яв-
ляются плоская конструкция палубы и прямоугольная конфигу-
рация координированных пространств. Поэтому при проектирова-
нии судов, на которых предусматривается модульная система
отделки и оборудования судовых помещений, целесообразно учи-
тывать следующие требования:
палуба, на которой размещаются помещения, не должна
иметь погиби и седловатости;
помещения в плане должны быть прямоугольными;
иереборки, ограничивающие помещения, не должны иметь
уклонов, завалов, скосов;
лобовая переборка надстройки, в которой располагаются по-
мещения, нс должна иметь скругления по радиусу и уклона;
положение вырезов в корпусных конструкциях под двери,
иллюминаторы, ниши должпо быть подчинено линейному модулю;
рамный набор должен отсутствовать либо вписываться в при-
нятую глубину компенсационного интервала, чтобы не возникла
необходимость в уступах, которые невозможно выполнить приня-
тым в системе минимальным набором отделочных элементов.
То же относится к выбору размеров кииц, трассировке трубо-
проводов, электрокабслей, установке арматуры и корпусного на-
сыщения, так как все эти устанавливаемые под отделкой эле-
менты не должны вызывать местных изменений отделки в виде
выступов, уступов, скосов.
Если перечисленные требования нс удастся выполнить пол-
ностью, то полученное при общем расположении судна простран-
ство размечается на объемы и площади, которые могут быть за-
полнены модульными элементами, а оставшиеся незаполненными
объемы и площади заполняются добавочными (забойными) эле-
ментами, подгоняемыми по месту (рис. 6.21). При этом необхо-
димо стремиться к тому, чтобы количество таких элементов или
их типоразмерный ряд был минимальным.
Типоразмерный ряд модульных элементов. В модульном ме-
тоде размеры элементов отделки и предметов оборудования судо-
вых помещений выбираются из условия установления минималь-
ного типоразмерного ряда, обеспечивающего максимальную гиб-
кость и экономичность всей системы.
238
I — кемодульный размер, Il — молульвый элемент, HI — добавочный
.элемент, !— участрк молельной сетки
При выборе типоразмерного ряда элементов отделки необхо-
димо учитывать следующие требования:
функциональные и эксплуатационные, т. с. целевое назначе-
ние элементов, условия их эксплуатации, санитарные нормы,
условия создания максимального комфорта и т. д.;
эргономические, т. с. размеры человеческого тела с целью
обеспечения наибольших удобств для его движения и пользова-
ния оборудованием, расположенным в помещениях;
эстетические, т. е. обеспечивающие красивый внешний вид:
сочетание размеров, цветов и форм, полное соответствие функ-
циональному назначению;
экономические, т. е экономный расход и раскрой материалов,
стоимость изделий, изготовленных из них, технолщия изготовле-
239
ния элементов, удобство их хранения, транспортировки и мон-
тажа на судне.
Особое значение приобретает выделение из типоразмерного
ряда наиболее часто встречающихся элементов в системе отделки
не только одного помещения, но ряда помещений судна и типо-
вых судов. Выделение подобных элементов позволяет организо-
вать их специализированное промышленное производство, что
обеспечивает снижение их стоимости и повышение качества.
Такие элементы в отличие от других называются основными мо-
дульными элементами. К ним относятся, в частности, различные
панели и щиты отделки, двери, дверные коробки, раструбы ил-
люминаторов, профили, мебель и др.
В отечественном судостроении начаты работы по созданию
типоразмерных рядов перечисленных модульных элементов. Ниже
излагаются соображения о типоразмерном ряде лишь одного эле-
мента — отделочных модульных панелей.
Для первого приближения при подборе размеров элементов
и установления их типоразмерпого ряда можно воспользоваться
известной зависимостью, определяющей тот факт, что два эле-
мента, размеры которых не имеют общего множителя, могут
в различных комбинациях заполнить любое координированное
пространство после определенной точки, называемой «критиче
ской» и получаемой из уравнения
К = (а—1)(Ь —1), (6.1)
где К — критическое число; а, Ь — числа, характеризующие раз-
меры элементов.
Например, для переборочных панелей шириной 500 и 700 мм
критическое число равно К = 24, т. е. эти панели могут заполнить
всякую переборку, имеющую длину больше 2400 мм и кратную
100 мм (табл. 6,4).
Из таблицы следует, что из двух произвольно выбранных па-
нелей, ширина которых в сумме составляет 1200 мм (может быть
взят любой другой размер), наибольшее количество вариантов
отделки помещений получается в случае применения панелей ши-
риной 500 и 700 м, т. е. панелей, размеры которых не имеют
общею множителя. Тем не менее некоторые размеры переборок
до величины 2400 мм (критическое число) остаются незапол-
ненными (200, 300, 400, 600, 700, 900, 1100, 1300, 1600, 1800,
2300 мм)
Если вместо двух панелей размерами 500 и 700 мм приме-
нить три панели, дающие в сумме те же 1200 мм, то картина
формирования переборок существенно изменяется. В этом случае
панелями размерами 200, 300 и 700 мм формируются переборки
любых размеров, а панелями размерами 200 и 500 мм — почти
все переборки, но преимущественно папелями малых разме)х>в.
Анализ I рафиков, представленных на рис. 6.22, позволяет сде-
лать следующие выводы.
240
Таблица 64
Количество панелей, необходимое для формирования переборок различной длины
16
5i И2
241
Рис. 6.22 Количество возможных вариантов формирования судовых помещений
модульными элементами различных типоразмерных рядов.
„ — длина переборок. Типоразмервые ряды: -------- i
из пяти злемелгое---------— из четырех элементов;
гибкость ряда элементов тем больше, чем большее количе-
ство элементов в типоразмерном ряду и чем меньше собственный
размер элементов или сумма членов ряда;
типоразмерный ряд, состоящий из шести модульных элемен-
тов, обеспечивает формирование любого судового помещения и
обладает практически неограниченной гибкостью, чему во многом
способствует наличие элементов размерами 200 и 300 мм;
типоразмерный ряд, состоящий из трех элементов, может
обеспечить формирование всех судовых помещений при условии
наличия в нем двух элементов, размеры которых не имеют об-
щего множителя и одного элемента, имеющего минимальный раз-
мер 200 мм;
близким к оптимальному можно считать типоразмерный ряд,
состоящий из пяти элементов, сумма членов которого находится
в пределах 23—26, гак как он обеспечивает формирование лю-
бого судового помещения и высокую гибкость, начиная с самых
малых судовых помещений.
Для практических целей типоразмерный ряд должен быть та-
ким, чтобы было обеспечено удобство и экономичность производ-
ства элементов, их хранения, транспортирования и монтажа па
судне.
Кроме того, необходимо учитывать и тот факт, что в практике
проектирования размеры компенсационных и конструкционных
интервалов могут быть кратны субмодулю. Следовательно, для
242
lix формирования потребуются элементы, размеры которых
кратны субмодулю.
Исходя из вышеизложенных требований, можно считать, что
оптимальный типоразмерный ряд должен состоять из элементов,
имеющих следующие размеры по ширине:
200 и 300 мм, элементы обеспечивают формирование помеще-
ний малых размеров, а также помещений, размеры которых окан-
чиваются нечетными сотнями (100, 300, 500 и т. д.) и кратны
модулю;
800 и 800 мм, элементы используются как основные элементы,
широко применяемые в практике судостроения, наиболее эконо-
мичные;
250 мм, элемент обеспечивает формирование помещений, раз-
меры которых кратны суб модулю;
700 мм, элемент используется в качестве стабилизирующего
элемента, обеспечивающего повышение устойчивости ряда и за-
шивку дверей этого размера.
Таким образом, оптимальный типоразмерный ряд модульных
элементов имеет следующие размеры по ширине: 200, 250, 300,
600, 700 и 800 мм.
Размеры элементов отделки (панели и щиты) по высоте оп-
ределяются исходя из размеров типовых пространств (табл. 6.5)
и определяются следующими величинами:
150, 200 и 300 мм для отделки пространства между подволо-
ком и верхней кромкой дверной коробки или раструба иллюми-
натора;
1000, 1100 и 1200 мм для отделки пространства между палу-
бой и нижней кромкой раструба иллюминатора;
2100, 2200, 2300 мм для отделки пространства по всей высоте
помещения.
Для отделки подволока оптимальным можно считать ряд
с панелями и щитами следующих размеров: длина — 200, 300,
500 и 500 мм; ширина — 200, 300, 500 и 500 мм.
Таблица 65
Типоразмерным ряд судовых жилых помещений
Одноместные каюты Двухмест не каюты
Длина, мм Ширина, мм Длина, мм Ширина, мм Длина, мм Ширина, мм
4400 2800 4400 2800 3600 3200
360-1 2800 4400 2400
3600 2500 3600 2500
3600 2400 3600 2400
3600 2000 3600 2000
3200 2400 3200 2400
3200 2000 3200 2000
2800 2700 2800 2400
2800 2400
2800 2000
16*
243
Предпочтительными являются размеры: 500 X 500 мм и
500 X 600 мм. В случае отделки подволока длинномерными па-
нелями целесообразно применять панели и щиты размерами
500 X 1600 мм и 500 X 2200 мм.
Внедрение модульной координации размеров позволяет, с од-
ной стороны, наметить вполне определенный типоразмерный ряд
судовых помещений, который может быть применен неоднократно
не только на однотипных судах, но и па разнотипных, а с дру-
гой,— позволяет применить ряд унифицированных элементов ти-
повых и нетиповых помещений на судах разных типов, классов и
назначений.
При проектировании судов для получения максимальной эф-
фективности от модульного метода целесообразно применять ти-
повые судовые помещения.
Из всех судовых помещений больше других поддаются типи-
зации жилые и отдельные служебные помещения. Современное
развитие судостроения направлено на создание максимальных
удобств для моряков и улучшение условий обитаемости. Как
правило, каюты для команды проектируются одноместными
с санузлом и другими удобствами. В отдельных случаях преду-
сматриваются одноместные каюты со спаренными санузлами или
двухместные каюты. Для командного состава проектируются
блок-каюты и одноместные каюты с раздельной гостиной, спаль-
ней и сапблоком, а также одноместные каюты с сапблоком.
Исключение составляют каюты для практикантов и вспомогатель-
ного персонала, которые могут быть рассчитаны на несколько
человек.
Типоразмерный ряд судовых жилых помещений, рекомендуе-
мых альбомами типовых проектов «Каюты команды судов граж-
данского флота» № 035-30.360, «Каюты начсостава судов граж-
данского флота» № 035-30.361, приведен в табл. 6.5.
Если до последнего времени процесс проектирования общего
расположения помещений заключался в расчленении внутрен-
него объема корпуса (надстройки) судна на определенное число
разнообразных помещений, то в условиях применения типовых
решений необходимо предварительно выявить количество повто-
ряющихся помещений, а затем установить соответствующие коор-
динаты размещения корпусных конструкций.
Пример возможного варианта решения такой задачи рассмот-
рен О. А. Арнольдом [4]. Пусть в надстройке юта между лобо-
вой стенкой и главной переборкой по правому борту необходимо
разместить одноместные каюты боцмана, радиооператора и пяти
матросов, а также учебный класс и курительный салоп экипажа
(рис. 6.23). Этот район размещен между 138 и 173 шпангоутами,
величина шпации 700 мм С учетом размеров в свету типовой
каюты для матросов 2000 X 3400 мм и необходимости размеще-
ния диванов помимо коек в каютах боцмана и радиооператора,
а также установки на этой длине надстройки трех промежуточ-
ных стальных поперечных переборок для обеспечения жесткости
24-1
Рис. 623 Схема общего расположения ряда жилых помещений, проект»
руемых в модульной системе.
1— курительный салон кпмаиды, 2— учебный класс; 3—каюта матроса, 4— каюта
рядиоог1ератера 5 — каюта боцмана
закрепления шахты, расположенной в районе ДП, расчет будет
иметь следующий вид:
пять кают команды требуют протяженности палубы в 105 т
(модулей, равных 100 мм);
каюта боцмана, расположенная у лобовой стенки, потребует
33т;
каюта радиооператора и учебный класс — по 27m;
курительный салон команды — 49m;
в связи с установкой трех стальных переборок необходимо
учесть величину их ребер жесткости (гофр, или набора), которая
принимается равной 50 мм (или 0,5m);
величина набора с изоляцией на лобовой стенке принимается
равной 250 мм (или 2,5m);
набор главной поперечной переборки на 173 шп обратен
в корму;
устанавливается местоположение промежуточных переборок,
а также указывается, в какую сторону обращены на них ребра
жесткости.
Общая длина раено-тагасмых помаиеянй т
Курительный салон команды .... Поперечная переборка на 166 ши Учебный класс Каюта матроса Поперечная переборка на 150 шп . Три каюты матросов Поперечная переборка на 150 шп . Каюга матроса Каюта радиооператора Каюта боцмана Лобовая стенка с набором и изоляцией 49 0^5 (н нос) 21 0,5 (в корму) 63 0,5 (в нос) 21 27 33 2,5
Итого ...............245
(245т—24,5 м, т. с 35 шп но 706 мм).
245
Схема данного расчета приведена по осям расположения
переборок, которые в случаях установки корпусных конструкций
совмещены со шпангоутами.
6.4. Технология и организация оборудования
и отделки помещений модульным методом
Работы по формированию, отделке и оборудованию судовых
помещений модульным методом выполняются в два этапа: спе-
циализированными производствами и участками вне судна,
а также непосредственно на судне.
Выполнение работ специализированными производствами по
изготовлению и поставке элементов модульной системы практи-
чески не зависит от состояния работ по постройке судна, так как
заказ на поставку элементов модульной системы определяет
только вид отделки, номенклатуру изделий и срок их поставки
предприятию-строителю судна.
Специализированные производства целесообразно организовы-
вать для изготовления следующих элементов модульной системы
формирования, отделки и оборудования судовых помещений: от-
дслочпых панелей, щитов формирования и отделки помещений,
каютных дверей, раструбов иллюминаторов, судовой мебели,
пластмассовых профилей.
При централизованном изготовлении на специализированных
производствах перечисленных элементов формирования н отделки
помещений на судостроительных предприятиях выполняются ра-
боты только ио изготовлению секций каркасов помещений, а также
по монтажу всех элементов отделки и оборудования помещений
на судне.
Для изютовления секций каркасов судовых помещений на
судостроительных предприятиях целесообразно организовывать
специализированные участки ' Принципиальная технологическая
схема типового специализированного участка по изготовлению
секций каркасов судовых помещений приведена па рис. 6.24.
Секции каркасов изготовляются в такой последовательности.
Пакеты профиля поступают со склада профильного проката на
площадку для хранения суточного запаса, который расположен
возле отрезного станка с абразивным кругом 4.
После изготовления из профиля деталей необходимых разме-
ров отходы помещаются в специальный контейнер, а детали по-
ступают на станок для правки профиля 6. Затем детали посту-
пают на участок грунтовки, где они покрываются грунтом
ФЛ-ОЗк методом окунания в два слоя.
Окрашенные и высушенные детали секций поступают на ра-
бочее место сборки секций, где производится сборка и прихватка
-секций на универсальном кондукторе 9 Здесь же устанавли-
ваются детали крепления оборудования.
После сборки проверяется правильность и точность сборки
в соответствии с требованиями рабочего чертежа, и затем
246
Рис. 6.24. Технологическая схема типового специализирован-
ного участка по изготовлению секций каркасов судовых по-
мещений, формируемых в модульной системе М100.
для деталей; 4 — станок отрезной с абразивным кругом; 5 — стол роль-
версальный, 10—полуавтомат сварочный. It—пресс переносной инев-
шлифовалышй
247
Рис 6 25 Кондуктор для изготовления секций каркасов судовых поме-
щений
I—поперечная неподвижная балка, 2— проиолхлвя подвижная балка, S — линейка
мернтсльпе», « — фиксирующее устройство, 5 — элементы секции каркаса помещения,
й — фиксирующий «нит
секции свариваются с помощью полуавтомата для сварки в среде
углекислого газа 10.
Сваренная секция с помощью крана 7 снимается с универ-
сального кондуктора и устанавливается на проверочно-правиль-
ном стенде 12, где производятся зачистка мест сварки от шлака
и брызг, правка и проверка секций.
Собранные секции направляются на рабочее место для пане-
сения контрольных линий, грунтовки мест сварки, маркировки и
сдачи ОТК, после чего секции поступают на площадку комплек-
тации, где они набираются по помещениям ярусов надстройки
в соответствии с монтажными чертежами и укладываются в спе-
циальные контейнеры 1 для транспортировки на судно.
Для обеспечения необходимой точности секции каркасов судо-
вых помещений изготовляются в специальных кондукторах
(рис. 6.25).
Кондуктор для изготовления секций каркасов переборок и
подволока представляет собой плоскую раму, изготовленную из
профильного проката. На рамех крепятся поперечные неподвиж-
ные и продольные подвижные балки, на которых устанавливаются
измерительные линейки и фиксирующие устройства Фиксирую-
щие устройства кондуктора строятся в соответствии с рабочими
чертежами на изготовление секций каркаса судовых помещений.'
Элементы секции каркаса из профиля ПС-37 или ПС-38 устанав-
ливаются на фиксирующие устройства кондуктора и свариваются
между собой, образуя плоскостную секцию каркаса судового по-
мещения.
Важным этапом в процессе изготовления секций каркасов по-
мещений является проверка точности изготовления секций. Осо-
бое внимание при проверке обращается па соблюдение размеров
между осями пазов элементов каркаса, так как отклонение от
заданных размеров нс позволит установить в ячейки каркаса от-
248
16 16
Рис. 6 26. Технологическая схема поточной линии иЗ| отопления отделочных
панелей.
пульт управления, 8 клеевые пальцы, 10 - шаговый подъемник, И— кривошипные
ножницы. 1?— кассеты с заготовками; 14— кривошипные прессы, 16— листогибочные
прессы, 17--стол для нанесения клов на внутреннюю поверхность оболочки. 18—
контейнеры с панелями под нагрузкой. 10 контейнер с и птляинонными плпгвып,
20 — поддон 21 — Контейнер с прокладками
делочные панели или щиты. Точность изготовления каркасов про-
веряется с помощью специального приспособления для контроля
секций каркасов и панелей.
Анализ проектов судов, отделка помещений которых выпол-
нена по Ml00, показывает, что на одно судно с экипажем 35—
40 человек, располагающихся в одноместных и двухместных
каютах, требуется 2500—3000 отделочных панелей. Поскольку
типоразмерный ряд отделочных панелей для различных судов
один и тот же, целесообразно организовать централизованное
производство изготовления панелей для судостроительных пред-
приятий в пределах определенного региона. Это позволит при-
менить наиболее эффективную организацию производства, харак-
терную для массового производства, и высокопроизводительное
оборудование.
Для изготовления отделочных панелей при централизованном
их производстве разработана поточная технологическая линия
производительностью 170 тыс. м2 панелей в год (рис. 6.26).
Изготовление отделочных панелей на поточной линии осуще-
ствляется в такой последовательности.
Металлопласт поступает на участок в рулонах. С помощью
электрической тали рулон устанавливается в специальное раз-
матывающее устройство / с приводом. Полоса металлопласта,
разматываясь из рулона, подается через направляющий ролик
в девятивалковые правильные вальцы 3, пропускается через
устройство очистки 4 обратной стороны металлопласта. Далее
полоса металлопласта подается на кривошипные ножницы 5 для
поперечной резки полосы на заготовки необходимой длины и про-
пускается через вальцы 8 для нанесения защитного состава на
декоратввную поверхность. Затем заготовки с помощью сбрасы-
вателя и шагового подъемника 10 укладываются в кассету. Пере-
численные операции осуществляются на поточно-механизирован-
249
ной линии, для полной механизации которой спроектировало и
изготовлено специализированное оборудование. Всеми агрегатами
управляет один человек с пульта управления. Заготовки в кассе-
тах подаются в укрытие для сушки.
После сушки заготовки в кассетах подаются к кривошипным
ножницам 11, на которых заготовки разрезаются в «чистый» раз-
мер по упорам. Далее заготовки по рольгангу подаются к кри-
вошипным прессам 14, на которых вырубаются углы.
После вырубки углов заготовки поступают к листогибочным
прессам 16, на которых производятся одновременно штамповка
замков и гибка кромок с помощью специального штампа. Сфор-
мированные оболочки панелей поступают на место нанесения
клеевого состава на внутреннюю поверхность оболочки. Затем
оболочка панели укладывается на поддон, заполняется заранее
раскроенным на круглопильном станке изоляционным материа-
лом, на который наносится гидрозащитпое покрытие. На изоля-
ционный материал укладывается прокладка. Панели уклады-
ваются на поддон в количестве не более 23 шт. в следующем по-
рядке: панель — прокладка, панель — прокладка и т. д.
Поддон с уложенными панелями с помощью специальной под-
вески транспортируется на площадку для выдержки под грузом.
Панели выдерживаются под грузом в течение трех-четырех ча-
сов После снятия фиксирующей нагрузки панели предъявляются
ОТК, маркируются и отправляются на склад готовой продукции.
До организации централизованного производства отделочных
панелей они могут быть изготовлены на любом заводе-строителе
судов по следующей технологии.
Полоса металлопласта размечается с помощью обычного мери-
тельного инструмента (рулетки, линейки и др.) на заготовки
с припуском 10, 15 мм. Резка полосы металлопласта на заготовки
производится ручными пневматическими вибрационными ножни-
цами.
На лицевую поверхность заготовок кистями наносится водора-
створимвя защитная пленка. Перед нанесением защитной пленки
поверхность металлопласта протирается сухой чистой ветошью.
После сушки защитной пленки производится правка заготовок
на листоправйльной машине, при этом сложенные заготовки пра-
вятся попарно, декоративными поверхностями друг к другу.
Выправленные заготовки подвергаются точной резко на кри-
вошипных листовых ножницах по упорам.
На точно образованной заготовке вырубаются углы с по-
мощью штампов на кривошипном прессе, а затем на листогибоч-
ном прессе с помощью специального штампа (рис. 6.27) отги-
баются фланцы и образуются на них прерывистые гофры (вы-
штамповки) .
Внутренняя поверхность изготовленной оболочки очищается от
масляных пятен путем протирки ветошью, смоченной уайт-спири-
том или ацетоном, и на нее кистями наносится клей. Внутрь обо-
лочки укладывается заранее раскроенный изоляционный мате-
1
i
Рис. 6.27. Штамп дли отгибки фланцев на отделочных панелях с одновре
ыенным образованием па них выштамповок
риал. На открытую поверхность изоляционного материала нано-
сится гидрозащитное покрытие и укладывается прокладка.
Изготовленные панели подвергаются контролю, в процессе
которого особое внимание обращается на соответствие размеров
панели по наружным кромкам требованиям чертежа, а также на
качество декоративного покрытия металлопласта и прочность
приклеивания изоляционного материала к металлической обо-
лочке. Панели, прошедшие контроль, маркируются и уклады-
ваются в контейнеры для транспортировки на судно к месту мон-
тажа.
Формирование и отделка помещений на судне. До начала фор-
мирования и отделки судовых помещений должны быть выпол-
нены работы, которые начинаются с формирования каркаса по-
мещения. Формирование каркасов помещений производится из
предварительно изготовленных переборочных, бортовых и подво-
лочных секций.
Секции каркасов, уложенные в специальные контейнеры, пре-
дохраняющие их от -повреждения при транспортировке, подаются
в ярусы надстройки или корпус судна до установки вышераспо-
ложенных палуб. Возможна подача секций каркасов и после
установки палуб, но для этой цели в корпусных конструкциях
необходимо делать технологические вырезы или собирать каркас
из подсекций соответствующих габаритов, позволяющих осуще-
ствлять подачу через дверные проемы.
Монтаж каркасов, формирующих судовые помещения, произ-
водится в такой технологической последовательности. В соот-
ветствии с монтажным чертежом на палубе, где размещается
250
251
Рис. 6.28. Приспособление для фик-
сации угла двух собираемых секций
каркаса помещения.
1 — крайние стойки секций каркаса, 2 -
формируемое помещение, разме-
чаются места установки секций
каркаса.
По разметке устанавливаются
две любые секции, образующие
угол, и производится их сборка
с помощью приспособлений
(рис. 6.28), обеспечивающих
взаимоперпеидикулярность сек-
ций, заданное отстояние осевых
линий пазов крайних стоек кар-
каса и совмещение по высоте го-
ризонтальных элементов каркаса.
С помощью электро прихваток
устанавливаются коротыши, кре-
пящие секции каркаса между со-
бой. Аналогично устанавливаются
остальные секции, формирующие
помещения.
Установленный каркас поме-
щения выставляется относительно
горизонта с помощью регулировочных болтов секций с использо-
ванием контрольных линий, нанесенных на секциях каркаса и
корпусных конструкциях. Производится крепление регулировоч-
ных болтов к скобам доизоляционного насыщения с помощью
электроприхваток
На технологических планках устанавливаются секции подво-
лока и крепятся к верхнему горизонтальному элементу бортовых
и переборочных секций на электроприхватках с применением при-
способлений, обеспечивающих совмещение профилей по высоте и
фиксацию их в данном положении.
Устанавливаются и закрепляются на электроприхватках ко-
ротыши из угольника, соединяющие секции подволока с деталями
доизоляционного насыщения, находящимися на наборе вышерас-
положенных палуб. Количество и места установки короты-
шей определяются из условия обеспечения необходимой жест-
кости каркасов. Коротыши могут иметь амортизирующие эле-
менты.
Проверяется точность монтажа деталей каркаса помещения и
производится окончательная сварка каркаса ручной дуговой элек-
тросваркой или полуавтоматической сваркой в среде углекислого
газа. Места сварки зачищаются от шлака и брызг и грунтуются
двумя слоями грунта ФЛ-ОЗк. Общий вид полностью собранного
.дгаркаса помещения показан на” рис. 6.29.
После окончательной сборки и сварки каркаса помещения и
его сдачи производятся работы по монтажу трубопроводов, си-
стем вентиляции и кондиционирования, прокладка электротрасс,
местная разводка кабеля и ряд других работ. При модульном
методе формирования и отделки помещений эти работы выпол-
252
/
Рис, 6,29. Общий вил собранного каркаса судоного помещения.
няются в значительно лучших условиях, чем при обычном спо
собе зашивки помещений. Собранные каркасы помещений обес-
печивают свободный доступ к корпусным конструкциям, к кото-
рым крепятся трубопроводы, кабельные трассы и т. п. Кроме
того, создается возможность свободного прохода и проноса изде-
лий в пределах целого района корпуса судна или надстройки, так
как до установки в ячейки каркаса отделочных панелей или’
щитов практически отсутствуют межкаютные переборки.
В зашиваемом пространстве (пространство между панелями
или щитами отделки и корпусными конструкциями) устанавли-
ваются концевые приборы потребителей (шкафчики воздухорас-
пределителей, врезные светильники и др.), производится подклю-
чение их к соответствующим системам.
В судовых помещениях в соответствии с чертежами наносятся
палубные покрытия. Как правило, в качестве палубных покры-
тий используется мастичное с последующим покрытием линолеу-
мом. Толщина покрытия определяется положением нижнего эле-
мента каркаса помещения. Покрытие должно быть на уровне
нижней кромки горизонтального профиля каркаса. Технология
нанесения палубных покрытий при модульном методе формирова-
ния помещений не отличается от обычной технологии этой работы.
Отделка судового помещения по модульному методу заклю-
чается в установке панелей отделки или щитов, дверей, растру-
бов иллюминаторов и др.
253
Панели или щиты транспортируются на судне в специальных
контейнерах, обеспечивающих предохранение их от механических
повреждений и загрязнений. Контейнеры должны комплектоваться
панелями или щитами по помещениям и районам судна.
При отделке помещений панели монтируются в следующем
порядке. Первоначально устанавливаются панели внутренних и
внешних углов путем ввода их кромок в пазы крайних вертикаль-
ных стоек смежных секций каркаса. Затем собираются отделоч-
ные панели переборок и борта путем ввода верхней кромки
панели в паз крайнего горизонтального профиля подволочной
секции каркаса с одновременным вводом вертикальных кромок
панели в лазы смежных стоек каркаса, и легким нажатием на
панель она досылается в зацепление с кромками профиля
стойки.
Панели, через которые проходят трубопроводы, местные ка-
бели, арматура, ставятся дважды. На первоначально установлен-
ных панелях размечаются места прохода, панели демонтируются,
и в них вскрываются отверстия. Отверстия вырезаются с помощью
специального инструмента, обеспечивающего высокое качество
выполнения этих операций. В качестве инструмента могут ис-
пользоваться электро- и пневмомашинки с набором чашечных и
дисковых фрез. После вскрытия отверстий панели вновь устанав-
ливаются в ячейках каркаса, монтируются раструбы или ниши
иллюминаторов.
В пазы между смежными панелями заводится пластмассовый
декоративно-унлотнительный профиль путем легкого простукива-
ния деревянным молотком через специальную прокладку с про-
резями для направления движения профиля, при этом в первую
очередь ставятся профили, раскрепляющие панели внутренних
углов помещения.
После отделки стен помещения крепятся панели подволока.
Операции выполняются апалогично установке и креплению пане-
лей переборок, при этом пластмассовый профиль в первую оче-
редь заводится в пазы по контуру помещения. Производится
установка пластмассового плинтуса путем заводки его в паз
нижнего горизонтального профиля каркаса с легким простукива-
нием деревянным молотком.
Монтаж оборудования. После окончания работ по отделке
помещения в нем производится монтаж оборудования и мебели.
Мебель и оборудование транспортируются на судно в специаль-
ных контейнерах, укомплектованных по судовым помещениям и
районам судна.
Мебель при монтаже не нуждается в подгонке, и монтаж
сводится к ее креплению к палубе и переборкам. Крепление обо-
рудования помещений производится различными способами.
Тяжелое оборудование (диваны, койки, столы, шкафы различного
назначения, умывальники, накладные светильники) крепится
к стойкам каркаса с помощью винтов (рис. 6.30, а). В отдельных
254
В)
Ряс 630. Крепление оборудования в судо-
вых помещениях: а — крепление с по
мощью винта и стойки каркаса, б — крепле-
ние винтом к «заполнителю» в секции кар-
каса. в — крепление самонарезающим вин
том к оболочке панели.
— деталь закрепляемой мебели, 2 — отделочная панель, 3 - самонаречающиП инит
5.4XJO, 4 — самонапезающий пиит МБ-30, S.-Яищы М4Х20, 6—гайка пистон, 7 —
случаях в двухрядной системе крепление оборудования произво-
дится к «заполнителям», предварительно устанавливаемым в сек-
ции каркаса помещений (рис. 6.30, б).
Крепление легких предметов оборудования (держателей гра-
финов и стаканов, полотенцедержателей, платяных крючков,
туалетных полок) производится к оболочкам отделочных панелей
или щитов с помощью самонарезающихся винтов (рис. 6.30, в).
Монтаж оборудования в судовых помещениях производится
в такой последовательности:
сборка в объем крупногабаритной мебели (диваны, кровати,,
столы, шкафы для платья и т. п.);
разметка мест установки креплений оборудования;
сверление отверстий под крепежные изделия;
установка предметов крупногабаритного оборудования;
крепление крупногабаритного оборудования с помощью кре-
пежных изделий, указанных в монтажных чертежах;
установка и крепление малогабаритного несъемного оборудо-
вания (полки для книг, крепление зеркал, раковин, умывальни-
ков, светильников и т. п.);
укладка декоративного покрытия палуб;
установка съемного оборудования (текстильных и ковровых
изделий, репродукций и Др.).
Непосредственно перед сдачей помещений команде с поверх-
ности отделочных панелей снимается технологическая защитная
пленка путем промывки их теплой водой.
На рис. 6.31 показан общий вид судового помещения сформи-
рованного, отделанного и оборудованного в двухридной модуль-
ной системе Ml 00.
255
Рис. 631. Общий вид судового помещения, сформированного, от-
деланного и оборудованного в модульной системе.
256
Глава 1
ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ
И ГАБАРИТОВ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗБИВКИ
СТРОЯЩЕГОСЯ СУДНА И ВЫБОРА
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
ПРИ МОДУЛЬНОЙ ПОСТРОЙКЕ
7.1. Существующие методы разбивки
на секции и блоки, возможность их применения
при модульной постройке
В судостроении разбивка корпусов судов на блоки и секции ос-
новывается на определении массы и габаритов этих секций и
блоков с учетом i рузоподъемности подъемно-транспортного обо-
рудования предприятия, технических характеристик цехов верфи,
типа и количества построечных мест и т. д.
Руководствуясь комплексом конструктивно-технологических
требований к секциям и блокам, их расположением в корпусе
строящегося судна, опытом постройки аналогичных судов, стре-
мятся к созданию максимально возможных по массогабаритным
характеристикам блоков и секций строящегося судна.
Существующие методы разделения корпуса судна на секции
и блоки, хотя и учитывают конструктивные особенности строяще-
гося судна и производственные условия завода-строителя, не по-
зволяют во всех случаях оценить объективную целесообразность
принятых решений, а аналитические решения, учитывающие все
многообразие судов и предприятий-строителей, пока не нашли
распространения.
Одним из недостатков применяемого сейчас метода разбивки
является деление корпуса судна на секции и блоки на стадии
технического проектирования, в результате чего отдельные техно-
логические решения приходится «привязывать» к уже принятым
конструктивным решениям, затрудняющим фактор оптимизации
технологического процесса постройки судна, что исключается при
использовании модульных методов
В реальных условиях разбивка корпуса судна может осущест-
вляться или па основе аналитических методов с корректировкой
по конструктивным факторам, или существующим в сегодняш-
ней практике вариантным способом с проверкой результатов по
экономическому критерию Применение того или иного метола
зависит от архитектурно-конструктивных особенностей рассмат-
риваемого судна.
В общем случае разбивка корпуса должна осуществляться
н два этапа:
определение оптимальных унифицированных размеров секций
и блоков и характеристик их массы;
17 Заказ № 3«2
257
проверка соответствия полученных данных с реальными усло-
виями постройки судна и ограничивающими факторами завода-
строителя.
В настоящее время разработаны методы оптимизации разме-
ров блоков и секций с использованием математических зависи-
мостей, полученных на основе экстремальных значений целевых
функций, связывающих между собой конструктивные, технологи-
ческие и экономические факторы разделения корпуса судна. При
этом принято условие, что все факторы охватывают только об-
ласть корпусосборочного производства от изготовления секций
и блоков до стапельного формирования судна включительно, т. е.
допускается, что трудоемкость изготовления деталей корпуса,
предварительной сборки узлов и монтажных работ, а также ка-
питальные вложения на эти производства, не зависят от разме-
ров секций и блоков. Технология их изютовления предусматри-
вает сборку и сварку на поточных линиях. Однако могут быть
учтены и индивидуальные методы. Условия стапельного форми-
рования судна приняты в соответствии с существующей техноло-
ГИСЙ.
Корпус судна имеет различную конструкцию по длине. Это
существенно влияет на выбор вариантов деления корпуса, а также
на размеры секций и блоков. В зависимости от изменения конст-
рукции корпуса для отдельных его частей могут быть применены
различные принципы разбивки на секции и блоки. Поэтому ис-
ходя из копструктивно-технологических требований конфигурация
и размеры секций и блоков будут определяться и их местораспо-
ложением. В корпусе судна можно выделить районы, где все
секции будут обладать конструктивно-технологической общностью.
Назовем их конструктивными районами.
Конструктивный район, представляющий собой часть корпуса
судна, имеет одинаковую систему набора, форму судовой поверх-
ности, шпацию и конструктивное оформление связей. Незначи-
тельные изменения конструкции в пределах района могут не учи-
тываться.
Характерными конструктивными районами являются цилин-
дрическая часть в районе грузовых трюмов, машинное отделение,
если опо находится в средней части, и оконечности Количество
конструктивных районов зависит от частоты изменения конструк-
ции или формы поверхности по длине судна. В районах оконеч-
ностей, где таких изменений много, получилось бы большое коли-
чество мелких конструктивных районов. Основной принцип
выбора района — это обеспечение его типизации по форме, конст-
рукции и технологии. Длина конструктивного района опреде-
ляется длиной того перекрытия, у которого обеспечение указан-
ных требований выполнено на наименьшей протяженности по
длине корпуса судна.
Пример разделения корпуса па районы для танкера приведен
на рис. 7.1.
258
Конструктивный район корпуса состоит из перекрытий, таких
как днище, борта, палубы, платформы, продольные и поперечные
переборки и т. п. По форме эти перекрытия бывают плоскими,
простой и сложной погиби. В отношении разбивки перекрытий на
секции их можно классифицировать на перекрытия постоянной
разбивки, ограничепной разбивки и переменной разбивки.
Перекрытия постоянной разбивки. Размеры и конфигурация
секций таких перекрытий определяются только конструктивными
факторами. При всех вариантах разделение корпуса на секции их
размеры всегда стараются оставить постоянными. К таким пере-
крытиям относятся поперечные переборки, выгородки, цистерны,
участки палуб между люковыми вырезами и т. п. К таким пере-
крытиям относятся также перекрытия машинно-котельных и ре
фрижераторных отделений, на которых смонтированы различные
установки и агрегаты. Здесь размеры секций определяются ис-
ходя из размещения оборудования. Для основных перекрытий
корпуса (днище, борта, палубы) к перекрытиям постоянной раз-
бивки можно отнести короткие перекрытия, длина которых равна
или меньше длины стандартного листа.
Перекрытия переменной разбивки. К перекрытиям переменной
разбивки относятся перекрытия, длина которых равняется длине
конструктивного района. Это основные перекрытия корпуса—
днище, борта, палубы. К таким перекрытиям могут быть отне-
сены продольные переборки нефтеналивных судов, длинные плат-
формы и т. п. Размеры секций таких перекрытий могут изме-
няться в довольно широких пределах. Размеры секций у этих
перекрытий определяют разбивку всего конструктивного района.
Перекрытия ограниченной разбивки. Это перекрытия, длина
которых меньше длины конструктивного района. К таким пере-
17*
259
крытиям можно отнести короткие продольные переборки и плат-
формы, а также основные перекрытия небольших конструктив-
ных районов. В зависимости от условий проектирования подоб-
ные перекрытия могут быть отнесены как к перекрытиям пере-
менной разбивки, так и к перекрытиям постоянной разбивки.
Аналитические методы выбора размеров секций целесообразно
использовать главным образом для перекрытий переменной раз-
бивки, в которых можно выделить основной базовый элемент,
характеризующий все конструктивно-технологические особенно-
сти района. При этом конструктивный район рассматривают как
бы составленным по длине из таких элементов. Первичный эле-
мент такого района может считаться базовым элементом раз-
бивки, представляющим условную блок-секцию, составленную из
перекрытий переменной разбивки. Длина базового элемента
зависит от конструкции и расположения набора. В общем случае
его длина равняется шпации. При комбинированной и продольной
системах набора, а также при паборе с чередующимися рамными
и холостыми шпангоутами длина базового элемента ДЛо рав-
няется шагу рамного набора (шпации рамного набора) Для
цилиндрической вставки выбор базового элемента разбивки не
вызывает каких-либо трудностей. Однако для оконечностей, 1де
форма корпуса изменяется по длине, базовый элемент разбивки
следует выделять в каком-то осреднением сечении конструктив-
ного района. Здесь конструктивный район сложной формы условно
превращается в призматическую балку постоянного сечения.
Данное упрощение удобно тем, что для расчета можно использо-
вать постоянные технико-экономические показатели.
В каждом базовом элементе разбивки могут быть выделены
базовые элементы перекрытий. Это первичный элемент перекры-
тия в пределах соответствующего района. Длина базового эле-
мента перекрытия равняется длине базового элемента разбивки,
а ширина — ширине перекрытия. Базовый элемент перекрытия
должен удовлетворять условиям конструктивно-технологической
общности с рассматриваемым перекрытием как по условиям из-
готовления, так и по условиям стапельного формирования. При-
мер выделения базового элемента разбивки и базового элемента
перекрытия показан на рис. 7.2.
Базовой элемент перекрытия проходит определенную конст-
руктивно-технологическую проработку:
выделяются скуловые или утолщенные поясья перекрытий;
уточняются размеры деталей и узлов базового элемента пе-
рекрытия с последующей их нумерацией;
выбирается конструкция узлов внешних соединений с базо-
выми элементами смежных перекрытий;
по Правилам Регистра принимаются методы соединения дета-
лей, виды сварки и калибры швов;
разрабатывается принципиальная технология сборки и сварки
базового элемента и определяется объем работ для каждой пози-
ции поточной линии.
260
Затем определяется раскрой полотнища перекрытия по пазам.
Для этого после выделения скуловых и утолщенных поясьев
остальная часть обшивки проверяется на соответствие стандарт-
ным листам, используемым для рассматриваемого корпуса, ис-
ходя из получения минимума размеров листов. В полученные
части полотнища перекрытий необходимо расположить целое
261
количество принятых для использования размеров листов, отда-
вая предпочтение более широким листам, как наиболее техноло-
гичным.
Такой условный раскрой полотнища базового элемента яв-
ляется предварительным. В дальнейшем после выбора размеров
секций он может быть пересмотрен, причем могут быть приме-
нены листы других размеров.
По базовым элементам перекрытия можно получить показа-
тели масс перекрытий и трудоемкости предстапелыюго изготовле-
ния секций и блоков.
Показателем массы перекрытия является базовый элемент
массы, который физически представляет массу перекрытия, при-
ходящуюся на один квадратный метр площади перекрытия
в плане ЛД. Для объемных конструкций может быть применен
дополнительный показатель массы — базовый элемент массы по
объему. Это масса перекрытия, приходящаяся на один кубиче-
ский метр условного объема перекрытия Mv.
Показатели массы определяются по базовому элементу пере-
крытия
м„=к.-£%-. с »
где Д<7о— масса базового элемента перекрытия, т; Z — высота
объемного перекрытия, м; AF0— площадь базового элемента
в плане, и2, Rs, I(v— поправки, учитывающие доизолянионнос и
монтажное насыщение и возможные изменения конструкции.
1,05^-1,15; 1,14-1,15.
Для базового элемента, прямоугольного в плане,
Лрс = ЛХс-У0, (7.2)
где Уо — ширина базового элемента перекрытия, м.
Для трапециевидного базового элемента
= + , р.з)
где Ущш, Утах — ширина базового элемента перекрытия по кром-
кам, м.
По базовым элементам массы может быть определена масса
перекрытия и масса любой секции этого перекрытия, если из-
вестны ее размеры
В качестве показателя трудоемкости предстапельных работ
может быть использована удельная трудоемкость по площади для
позиции или отдельного рабочего места ts$ (нормо-ч/м2)
(Яф=/ф/Д5, (7.4)
где /ф — норма времени на работы данной позиции, полученная
техническим нормированием труда по базовому элементу пере-
крытия или секции-представителю (для перекрытий постоянной
262
разбивки), мормо-ч; ДЗ— площадь базового элемента AFo пли
секции-представителя AF в плане, м2; ф — индекс позиции.
По таким показателям может быть получена загрузка позиции
{рабочего места) по трудоемкости, если известно количество
и площадь перекрытий, проходящих через позицию. При опреде-
лении показателей массы и трудоемкости рекомендуется приме-
нение вычислительной техники.
По расположению в корпусе монтажные соединения могут
быть поперечные (монтажные стыки) и продольные (монтажные
пазы). Для перекрытий эти соединения могут быть внутренними,
внешними и смешанными.
Внутренние соединения — соединения смежных секций одного
перекрытия.
Внешние соединения — соединения двух сопряженных пере
крытий (днище—борт, борт—палуба, соединение поперечной пе-
реборки с днищем, бортами и палубой и т. п.).
Смешанные соединения — совместное соединение внешнего
и внутреннего типа, например соединение двух днищевых или
двух палубных секций в районе поперечной переборки.
Очевидно, что внешние соединения обусловлены только конст-
рукцией корпуса, а особенности разбивки будут характеризовать
внутренние соединения.
При конструктивно-технологической проработке базового эле-
мента перекрытия выбирается конструкция внутренних межсек-
ционных монтажных соединений и технология их сборки и сварки
на стапеле. По этим данным могут быть получены показатели
трудоемкости сборочно-сварочных работ при стапельном форми-
ровании перекрытия. При вычислении этих показателей (табл. 7.1)
следует учитывать нормы времени /3, Ц па сборку и сварку мон-
тажного стыка перекрытия в нормо-часах, а также нормы времени
Д73, ДГ4 на сборку и сварку монтажного паза перекрытия н’а
участке, равном длине базового элемента, в нормо-часах. Эти
нормы времени должны определяться путем технического норми-
рования труда принятых монтажных соединений с расчетом, что
монтажные кромки имеют припуски.
Показатели Л3, Д4, Лс определяются па тот случай, если воз-
никает необходимость в разделении перекрытия на несколько
Таблица 71
Вид соединении Сборка Сварка Соединение
Монтажные стыки ““—ГГ «4
Монтажные пазы л _ й7з Л|. А?* ЛХо A^Aa + At
263
T,fnbic. норна- ч
Рис. 7.3. Диаграмма распределения
трудоемкости Т корпусосборочных ра
бот при разных размерах секций X.
секций по ширине монтажными
пазами. Расположение таких па-
зов следует предусмотреть на се-
редине перекрытия (в ДП для
днища и палубы) и на ‘/з его ши-
рины в районе усиленной про-
дольной связи.
Как показали исследования,
суммарная трудоемкость предста-
пельной сборки и сварки мало
зависит от размеров секций.
Исключение составляет только
сборка и сварка полотнищ, но
и здесь влияние размеров секций
не прямое, а косвенное, так как
на более крупных секциях могут
быть предусмотрены листы боль-
ших габаритов.
Поскольку размеры секций,
листов и базовых элементов пе-
рекрытия должны находиться в
соответствии друг с другом, окон-
чательный раскрой полотнищ на
листы следует предусматривать
на конечных стадиях проектиро-
вания. Отсюда трудоемкость ра-
бот по полотнищам следует при-
нимать постоянной согласно пред-
варительному раскрою по базовому элементу перекрытия.
Основное изменение трудоемкости, связанное с размерами
секций, происходит при стапельном формировании корпуса, когда
увеличение размеров секций снижает трудоемкость сборочно-сва-
рочных работ. Причем такое снижение вызывается только одним
фактором — уменьшением количества внутренних продольных и
поперечных монтажных соединений на основных перекрытиях кор-
пуса (переменной разбивки) при укрупнении секций.
На рис. 7.3 приведена диаграмма, показывающая соотношения
трудоемкостей по этапам корпусосборочного производства.
По этой диаграмме видно, что доля изменения трудовых затрат,
связанная с реальными секциями, относительно невелика и не
может оказать существенного влияния на трудоемкость постройки
судна. Однако для стапеля эта доля имеет большое значение.
По диаграмме рис. 7.3 также можно опеиить роль рассматривае-
мого фактора для стапеля.
Трудоемкость стапельного формирования изолированного пе-
рекрытия может быть выражена зависимостью
Т'ф — Но — (tc -г AqL),
(7.5)
264
где i, j — количество секций на длине L и ширине Yq перекрытия;
Ло, Ас — соответственно общий относительный норматив и отно-
сительный норматив сборки и сварки для монтажного паза,
нормо-ч/м;
Ао — Ас + вм;
t0, tc - нормы времени на монтажный стык перекрытия соответ-
ственно общая и на соединение, нормо-ч
to = щД о Ч- JC!MZ; fc = с<Уо;
ср = ас лк‘,
а0, Сс, Ом — относительные нормативы, соответственно общий
и соединения для монтажного стыка, а также установки и про-
верки, нормо-ч/м.
Физический смысл нормативов соединения ас и Ас приведен
в табл. 7.1.
Норматив установки и проверки аы носит постоянный харак-
тер и зависит только от типа секции и ее формы
см = КФ/<г[ам],
где /<ф — поправка на форму секции.
Форма секции АГф
Плоская ........................................1
Простая погибь .................................1.2
Сложная погибь.................................I.4
Особо сложная погибь в оконечности...........1.5
Кт — поправка на габариты секции, применяется при ДР > 40 м;
ДР — характеристика секции, м.
Плоскостная секция
APs = X-|-y.
Объемная секция
дрг, = Х + У 4-Z; Кг = }-
ап — исходный норматив на установку и проверку секций,
нормо-ч/м.
Днищевые*
плоские
объемные
Бортовые:
плоские
объемные
Палубы . .
Переборки .
0,9
1.70
2,30
1,15
1,05
265
£(Ло]. (7.7)
Для конструктивного района корпуса, имеющего т перекрытий
переменной разбивки, трудоемкость стапельного формирования
без учета секций постоянной разбивки и внешних соединений вы-
ражается уравнением
Ё -г Ё (/А)+«Ё»«- [ Ё+ Ё (АО.1 Р «>
Заменив значения i и / на переменные величины, можно полу-
чить функциональную зависимость трудоемкости стапельного
формирования от размеров секций
т т
т,„ - л £ ( А,)+4 £ + -у' °- z)-
-[Е(«Л)+
raei = L/X;)=Wr.
Эта зависимость может быть использована для оптимизации
размеров секций.
Размеры влияют на капитальные затраты двух видов судо-
строительных производств: сборочно-сварочного и корпусострои-
тельного. Принимая условие, что капитальные вложения на сбо-
рочно-сварочное производство, связанные с изготовлением секции,
могут быть выражены через стоимость производственной площади,
потребной для размещения оборудования и оснастки поточных
линий, можно получить функциональную зависимость капиталь-
ных затрат от размеров секций корпуса
К = СЛ = G (У, + 2^,)[XS £ О -J- ЫЕ О + I)], (7.8)
где К — капитальные затраты па поточную линию, руб.; S — про-
изводственная площадь, занятая поточной линией при общепри-
нятом в судостроении линейно-продольном расположении рабочих
мест, м2; £О — количество рабочих мест на поточной линии,
в том числе накопительные площадки; Xs, У® — длина и ширина
рабочего места, отождествляемая с соответствующим размером
секции, м; elt е2— соответственно величина продольного и попе-
речного проходов вокруг рабочих мест, м В обычных условиях
e = ei~e2= 0,8 м; Cs — относительная стоимость производст-
венной площади, руб./м2-
(7.9)
Кц — балансовая стоимость сборочно-сварочного цеха, руб.;
Sq — общая производственная площадь этого цеха, №.
При нескольких поточных линиях капитальные затраты соот-
ветственно должны суммироваться.
Капитальные затраты корпусостроительного производства
также зависят от размеров устанавливаемых и соединяемых на
стапеле секций и блоков корпуса судна. Однако значительно
266
большое влияние на эти затраты оказывает способ формирования
корпуса судна из секций и блоков на построечном месте.
Построечное место значительное время оказывается связан-
ным с работами других производств, участвующих в монтаже
агрегатированных единиц оборудования, модульных элементов
отделки и т п.
Выявить точное влияние этих видов производств на началь-
ных стадиях проектирования судна с достаточной степенью досто-
верности сложно. Поэтому в процессе применения аналитических
методов определения размеров секций и блоков корпуса учесть
влияние капитальных затрат на корпусостроитсльное производ-
ство затруднительно. В этом случае возможно рассматривать
только технические ограничения, т. е. соответствие определенных
массогабаритных характеристик секций и блоков корпуса подъ-
емио-трапСпортному оборудованию построечных мест.
В отличие от существующей в настоящее время практики
судостроения модульная технология предусматривает постройку
судов из конструктивных и функциональных модулей, созданных
заранее для проектирования из них определенных типов судов.
Выбор модуль-блоков может осуществляться на основе методи-
ческих принципов и аналитических выражений, представленных
в ОСТе.
Наиболее перспективным является внедрение модуль-блоков
для надстроек транспортных судов и для оконечностей, особенно
кормовых. Для них можно создать модуль-блок корпуса и блоки
судовой энергетической установки для близких по мощности и
габаритам и формам кормовых оконечностей судов.
7.2. Технико-экономическое обоснование
вариантов разбивки корпуса судна
с учетом технологии модульной постройки
Экономическая целесообразность выбора размеров секций и
блоков корпуса определяется по минимуму приведенных затрат
/?£ (в рублях), которые применительно к размерам сборочных
единиц могут быть выражены зависимостью
RE = C + E„(K/Nl (7.Ю)
где С — часть себестоимости постройки судна, связанная с изме-
нением размеров секций и блоков, руб.; Л — капитальные вложе-
ния, зависящие от размеров секций перекрытий переменной раз-
бивки, руб.; N — годовая программа постройки судов, ед.; Ен —
нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений,
равный 0,15.
Некоторые пояснения следует привести относительно себестои-
мости. Поскольку при изменении размеров секций и блоков ряд
элементов себестоимости, таких как стоимость материала, обору-
дования, контрагентских поставок, не меняется, здесь основную
роль оказывает чистая себестоимость, которая может быть выра-
267
жена через трудоемкость. С некоторой условностью эта себе-
стоимость (в рублях) определяется зависимостью
C = CtT, (7.11)
где Г — трудоемкость работы, нормо-ч; Ct — «чистая стоимость»
нормо-ч, руб./пормо-ч.
с<=з(1 +-ТО-). Р '2>
где 3 — средняя тарифная ставка, руб./нормо-ч; Нр — процент
накладных расходов.
Отсюда можно связать приведенные затраты с размерами
секций. Для этого нужно в уравнении (7.10) себестоимость ста-
пельных работ [ф-ла (7.11)] выразить через трудоемкость этих
работ [ф-ла (7.7)], а капитальные затраты принять по зависи-
мости (7.8).
В результате получаем функциональную зависимость между
размерами секций и приведенными затратами
RE = Pi (1/X) + Р2 (1/У) -4- РзХГ + ₽Л + РзУ + р«, (7.13)
где р, — постоянные величины, характеризующие технико-эконо-
мические показатели постройки (табл. 7.2); X, У—длина и ши-
рина секции, м.
Таблица 7.2
Показатели приведенных затрат в универсальной зависимости
Значения показателей
Теоретическое Практическое
Pl NCiL^ta FSB* по табл. 7.3
NCiLf^AoYo) FSBy по табл. 7.3
₽3 (£о)
04 2ЕКС^^° (?<-,£ о)
Рз 0+1) h (Г о+ 1)1
Рб Q)0+l) £[&,<, (J) 0+1)1
Примечание- т — количество перекрытий «переменкой разбивки», п —
количество поточных линий или групп рабочих мест.
268
Экстремальные значения этой функции определяют наиболее
выгодные в экономическом соотношении габариты секций и бло-
ков корпуса судна, так как связывают в едином комплексе трудо-
емкость, себестоимость, капитальные вложения и цикл постройки.
В соответствии с задачами проектирования при разработке раз-
деления корпуса па секции можно получить ряд зависимостей,
основанных на экстремальных значениях целевой функции.
К таким зависимостям относятся основные зависимости для
определения размеров секций. Они позволяют получить нужный
параметр секции (длину или ширину) при заданном втором пара-
метре. Основными они названы потому, что здесь наглядно отра-
жена физическая сущность влияния экономических факторов па
соответствующий размер секции. Кроме того, для выбора линей-
ных размеров секций можно использовать универсальную зави-
симость, которая позволяет определить оба параметра секции —
как длину, так и ширину.
Основные зависимости связывают искомый параметр секции
с другими заданными параметрами при минимуме приведенных
затрат. Основных зависимостей две:
основная зависимость для длины секции, где искомый пара-
метр Хор», а заданный У;
основная зависимость для ширины секции, где искомый пара-
метр Уор1, а заданный X.
Принимая в (7.14) за независимую переменную и определяя
экстремальные значения этой функции, получаем
iw+fc ='\АйТо’ (7J4)
где DOx — обобщенная характеристика себестоимости стапельных
работ по длине корпуса, руб./м;
Z>«x=C,Z.f<o. PIS)
L—длина конструктивного района корпуса, м; "£to — норма вре-
мени на монтажный стык по поперечному сечению корпуса, учи-
тывающая установку, проверку, сборку и сварку монтажных
соединений, нормо-ч; ш — количество перекрытий переменной
разбивки в конструктивном районе; t0 — норма времени на мон-
тажный стык одного перекрытия, цормо-ч. Для плоскостных
перекрытий: to = aoYo. Для объемных перекрытий: *о = аоУо-}-
4- jOvZ-, дц — приведенная эффективность капитальных вложений
для поточной линии, руб./м
^ = Д.С,(Ув + 2е1), (7.16)
ys — ширина рабочего места на поточной линии, м; Ys = Уп>ях;
Утах — наибольшая ширина секции, проходящей через поточную
линию, м.
269
Аналогично, принимая за независимую переменную ширину
секции Y, получаем
у«-л/ ₽,/+₽, =д/дсДх,Хо+и(Хо+ОГ’ (717)
где Dot — обобщенная характеристика себестоимости стапельных
работ по ширине корпуса, руб. м
Dm -С,[i £ (/ >'.) + I £ (a„Zy„)]; (7.18)
Xs— длина рабочего места, приравненная к длине секции, м.
Эта зависимость имеет ограниченное применение только в тех
случаях, когда длину секции X определяют не расчетом, а вы-
бирают по особым соображениям, например по длине стандарт-
ного листа или по условиям размещения на оснастке. При расчете
следует иметь в виду, что значение y„Pt будет всегда одинаковым
для всех основных перекрытий корпуса. Поэтому если yopt полу-
чается больше ширины какого-либо перекрытия У, характери-
стика продольного разделения для этого перекрытия АоУо из
суммарной характеристики £/%Уо исключается, и расчет повто-
ряется.
По математическим выражениям основных зависимостей видно,
что длина и ширина секций взаимосвязаны между собой. Если
длина секции теоретически может меняться в очень широких
пределах, то для ширины секции У такое изменение ограничено
Наибольшая ширина секции соответствует ширине перекрытия Ус.
Любое уменьшение такой ширины вызывает появление монтаж-
ных пазов, разделяющих перекрытие на несколько секций по
ширине. Такое продольное разделение при соответствующем удли-
нении секции явно целесообразно для перекрытий с продольной
системой набора. Однако получить оптимальную длину секции,
а также ширину секций для соответствующих перекрытий корпуса
по основным зависимостям можно только методом вариантного
отбора. Здесь, применяя различные схемы продольного разделе-
ния перекрытий и определяя размеры секции по формулам, можно
выявить оптимальный вариант при REmin [ф-ла (7.10)
Основные зависимости могут быть использованы для решения
различных задач, связанных с определением размеров секций.
По своей структуре эти зависимости представляют подкоренное
дробное выражение, состоящее из числителя и знаменателя.
Числитель формулы характеризует конструктивно-технологиче-
ские особенности корпуса судна и цикл его постройки. Назовем
этот числитель фактором постройки (FSB). Знаменатель формулы
показывает условия изготовления секций и характеризует техни-
ческие средства для этого. Отсюда охарактеризуем знаменатель
термином условия производства (ISP).
270
Формулы основных зависимостей можно переписать в более
обобщенном виде:
(7.19)
(7.20)
где FSBx, FSBy — факторы постройки для длины и ширины
секции, руб./м; 1SPX, 1SPY — условия производства для длины
и ширины секции, руб./м.
В зависимости от задач, решаемых при разделении корпусов
судов на секции, и характера производственного процесса изготов-
ления секций факторы постройки и условия производства могут
иметь различные значения.
Рассмотрим некоторые варианты использования основных
зависимостей для выбора размеров секций при учете тех или иных
особенностей постройки судов.
Применение основных зависимостей позволяет получить уни-
фицированные размеры для конструктивного района корпуса;
нескольких конструктивных районов корпуса одного судна, кон-
структивных районов корпусов судов разных заказов, групп кон
структивпых районов корпусов судов разных заказов.
При этом необходимо использовать различные значения FSB
(7.20) по данным табл. 7.3. Следует отметить, что здесь будет
только теоретическая унификация, т. е. значения У<ч* и Xopt будут
одинаковыми, по для практической унификации требуются допол-
нительные условия.
При унификации длины секции необходимо, чтобы длина базо-
вых элементов разбивки (шпаций) у рассматриваемых конструк-
тивных районов и корпусов была одинаковой или, по крайней
мере, кратной. При унификации по ширине секции нужно обеспе-
чить не только единую схему расположения продольных связей
у данных судов, но и равенство высот борта и ширины судна.
В условиях производства при выборе размеров секций учиты-
вается характер и количество рабочих мест для их изготовления,
а также степень загрузки этих мест.
При сборке и сварке секций на поточных линиях могут встре-
титься различные компоновки рабочих мест: линейло-продольная
и линейно-поперечная (рис. 7.4). Причем количество рабочих
мест должно приниматься согласно принципиальному технологи
чсскому процессу изготовления секций. Для обеспечения синхро-
низации потока между рабочими местами нужно предусмотреть
накопительные плошадки, размеры которых условно принимаются
равными размерам секций. Такие площадки необходимы для
многопредметных и универсальных поточных линий. В случае
индивидуального изготовления секций условия производства будут
выражаться через плошали рабочих мест с косвенным учетом
271
Таблица 73
Факторы постройки при унификации размеров секций FSB
Наижчппаине Формулы для определении FSB
фапсров постройки FSB*
Конструктивный район DuiN
Группа конструк- тивных районов одного заказа (Aix+Ае* т- - •
Конструктивные районы разных заказов DobcN । + DoixN-2 -I
Группы конструк- тивных районов в разных заказах (Аих + Acr 4- - -- • - - + DokX) N% + . 4- DOkx} Ni 4- (Аид- 4- DyZx + •• • + {Doix + OWr + • + Ал-r) Np=
Наименование Формулы для определения FSB
фактором по» тройня FSBy
Конструктивный район DOyN
Группа конструк- тивных районов одного заказа (Doty -г Dfty -|- ... тО|Ж)№Л'£1>о1,
Конструкти иные районы разных заказов DpiyNi + D^yNz 4-
Группы конструк- тивных районов в разных заказах (£>01» + Dn^y t- - - - • • - + D^y) Nz-t-. -f 1«£а,] + DOky) Ni 4- (Алу 4-D^iy -r ... t" (Ats + Duty -j-... 4- Dotty) Np=
Примечание k — количество конструктивных районов, р— количество
заказов
272
влияния вспомогательной площади, связанной с размерами сек-
ций, через коэффициент X». Значения коэффициента ?.s колеб-
лются от 1,35 до 1,6.
В том случае, если условия производства различны, их зна-
чения суммируются в общем показателе. Однако на поточных
линиях изготовляются не только секции основных перекрытий
переменной разбивки данного конструктивного района, но и сек-
ции других конструктивных районов, секции надстроек и рубок,
а также секции постоянной разбивки. Поэтому капитальные вло-
жения на позицию поточной линии или рабочее место распреде:
ляются на несколько конструктивных районов и на перекрытия
постоянной разбивки. Для оценки капитальных затрат на пози-
цию поточной линии или па рабочее место по перекрытиям пере-
менной разбивки конкретного конструктивного района приме-
няется коэффициент загрузки позиции
(7.21)
где Гц, — трудоемкость работ на позиции при изготовлении сек-
ции переменной разбивки данного конструктивного района,
нормо-ч; То* — общая трудоемкость работ на позиции, нормо-ч
От коэффициента загрузки позиции можно перейти к коэффи-
циенту загрузки поточной линии
П,О,+1„О„+ I-ХТ'А
О, + О„+ ,-|О, Хо ’
(7.22)
где О» — количество рабочих мест на позиции.
18 Звказ № ИС
273
Если секции конструктивного района изготовляются на не-
скольких поточных линиях, то можно использовать общий коэф-
фициент загрузки производственной площади
Чо = —-----►
£(Zo)
(7.23)
где п — количество поточных линий или групп рабочих мест.
Различные варианты условий производства приведены
в табл. 7.4.
Применением коэффициентов загрузки определяется доля
капитальных вложений, приходящихся па секции переменной раз-
бивки того или иного конструктивного района корпуса судна.
Подобные показатели можно использовать для анализа доли ка-
питальных вложений по различным заказам судостроения. При
этом необходимо учитывать серийность постройки рассматривае-
мого объекта и общую годовую программу предприятия.
При выборе размеров секций по основным зависимостям необ-
ходимо рассматривать ряд вариантов. Это требует выполнения
серии однотипных расчетов, особенно при большом количестве
основных перекрытий (многопалубные суда). Для уменьшения
количества вариантов можно использовать универсальные зави-
симости, по которым одновременно определяются оптимальные
длина Х<)Р1 и ширина У<|рЬ секции, одинаковые для всех перекры-
тий корпуса судна. Универсальные зависимости получены путем
определения экстремальных значений функции RE при независи-
мых переменных X и Y:
+ Л -sx’-p —зл"
I Рз I ₽1 №
у Р? . РХ, .
tV Рз₽1 ’
У . Pi-fa*2
1 ЙД2
(7.24)
(7.25)
Уравнение (7.24) может быть численно решено на ЭВМ. В ре-
зультате определяется XffSt, а по уравнению (7.25) — Kept- При
обычных методах расчета можно пользоваться номограммами.
Номограммы разработаны применительно к плоскостным сек-
циям. Однако с достаточной степенью точности по ним можно
выбирать размеры и объемных секций. Основное условие по
пользованию номограммами — количество рабочих мест — дол-
жно быть более трех (£0 3). Существует два вида номограмм
по типу принятых координат.
Номограмма I (рис. 7.5) построена в координатах r = XjY и Y.
На ней изображены два семейства кривых R и 6:
274
производства при продольном расположении рабочих мем
18*
275
Рис 7.5 Номограмма I для расчета размеров секций.
R — экономический показатель разбивки (параметр секциони-
рования), представляющий собой отношение факторов постройки
к приведенной стоимости 1 м2 площади рабочего места, м3,
; (7.26)
₽» E.C.ZO
6 — обобщенный параметр продольного разделения (коэффи
циент удлинения секции) — отношение осредненных относитель-
ных нормативов поперечного и продольного монтажных соеди-
нений
Pi Dox
₽2
(7.27)
f Af.
При пользовании номограммой вычисляются значения R и 6.
Затем ио соответствующим кривым находится точка пересечения.
Отсюда с координатных осей снимаются значения yopt и г. По ве-
личине г определяется оптимальная длина секции
--- ^У<)Р1-
276
Достоинство номограммы такого типа — ее компактность.
Номограмма II (рис. 7.6) построена в координатах 6 и X — Y.
Причем параметр R разделен на два семейства кривых, одно из
которых служит для выбора длины секции X— Rx, другое — для
выбора ширины секции Y — Ry.
На пересечении ранее вычисленного параметра 0 [ф-ла (7.27)]
с соответствующими кривыми R [ф-ла (7.26)], т. е. Rx и Ry, по
шкале абсцисс находят значения Xopt и Уорь
На рис. 7.5 и 7.6 показаны примеры выбора размеров секций
для корпуса судна при параметрах 6 = 2,12 и R = Rx = RY =
= 700. При использовании универсальных зависимостей (7.24),
(7.25) следует учитывать ряд факторов, влияющих как на исход-
ные данные, так и па особенности выполнения расчетов.
1. Количество рабочих мест для величин р3, р5, ре прини-
мается с учетом коэффициента загрузки. При нескольких поточ-
ных линиях количество рабочих мест суммируется по всем этим
линиям с учетом общего коэффициента загрузки производствен-
ной площади.
2. В тех случаях, когда отдельные основные перекрытия кор-
пуса заранее не предполагается подвергать продольному разде-
лению, относительный норматив монтажного паза таких перекры-
тий приравнивается нулю (Ло = О). В результате ^AoYo в выра-
жении (7.27) уменьшается. В большинстве случаев указанное
решение относится к узким перекрытиям: палуба между бортом
и большими люковыми вырезами, борта и продольные переборки
у низкобортных судов и т. п.
Однако, если в результате указанных вычислений ширина
секции y<ipt. оказалась меньше ширины такого перекрытия, то
расчет повторяется с учетом фактического значения Ло для этого
перекрытия. Тогда ширина секции yopt увеличится за счет изме-
нения длины.
3. Если в результате расчета ширина секции У,,Р1 получилась
больше, чем ширина какого-либо из основных перекрытий, то
показатель /оУо для этого перекрытия из суммы £А)Уо [ф-ла
(7.27)] исключается, а расчет выполняется повторно. Это пока-
зывает, что ширину секции можно уменьшить с соответствующим
ее удлинением.
По казатели универсальной зависимости приведены в табл. 7.2.
При проектировании судов в модульных концепциях проек-
танты должны располагать набором конструктивных и функцио-
нальных модулей, из которых в соответствии с полученным
техническим заданием должно быть скомплектовано судно. В ре-
зультате на стадии проектирования оказываются заданными
технологические параметры (предельная масса, габаритные раз-
меры, размеры листов и т. д.) модулей судна.
Между тем очевидно, что сокращение типоразмеров приме-
няемых модулей позволяет организовать модульную постройку
277
е. 7.6. Номограмма И для расчета размеров секций.
278
судов на основе специализации производства, обеспечивающей
снижение стоимости постройки судов. В целом же при формиро-
вании судов из заранее созданных модулей задача модульного
судостроения, по существу, не меняется, так как она предполагает
определение такого количества типоразмеров модулей, из которых
можно скомплектовать необходимое количество судов при мини-
муме суммарных приведенных затрат.
Рассмотренная методика выбора массогабаритных характери-
стик секций и блоков корпуса на основе анализа приведенных
затрат может быть использована для определения унифицирован-
ных размеров модулей судов общего архитектурно-конструктив-
ного тина. Решение такой задачи может быть получено двумя
путями: по указаниям табл. 7.3 и 7.4; серией расчетов выполнен-
ных по ряду модульных корпусов судов.
В последнем случае может быть получен ряд типоразмеров
модульных единиц, по каждому из которых определена величина
приведенных затрат RE, связанных с изготовлением этих модулей
и постройкой из них рассматриваемых судов. При этом обяза-
тельно должен учитываться масштаб производства модульных
единиц.
Массогабарнтныс характеристики модульных единиц должны
быть выбраны па основе увязки размеров составляющих корпус
ных конструкций с размерами и размещением монтажного насы-
щения судна (механизмов, оборудования и т. п.).
При постройке судна из конструктивных и функциональных
модулей необходимо учитывать следующие обстоятельства:
трудоемкость работ па построечном месте увеличивается
в районах монтажных соединений корпуса судна вследствие до-
полнительных работ, связанных с выполнением соединений эле-
ментов монтажного насыщения;
на производстве необходимы дополнительные рабочие места,
связанные с установкой монтажного насыщения в изготовляемые
модули.
При выполнении расчетов увеличение трудоемкости работ,
связанных с соединением элементов монтажного насыщения на
построечном месте, может быть учтено через обобщенные харак-
теристики себестоимости корпусно-монтажных работ DoymhDoy-m:
Впхм = Ал + 22 (^мг^с); (7.28)
Дт» = Ат + CivL 22 (Л„хУо), (7.29)
где — стоимость одною нормо-часа монтажных работ,
руб./пормо-ч; ЛмГ, — относительные нормативы времени на
соединение элементов монтажного насыщения по поперечному и
продольному разъемам модулей судна, нормо-ч/м.
По значениям Ах» и Атм определяются факторы постройки
FSB, которые используются в основных и универсальных зависи
мостях (7.20), (7.24) и (7.25).
279
Увеличение количества рабочих мест, связанных с установкой
монтажного насыщения в изготовляемые модули, требует наличия
дополнительных производственных площадей, а следовательно, до-
полнительных капитальных вложений. Это можно оценить с по-
мощью таких показателей:
стоимость квадратного метра производственной площади для
монтажного насыщения руб./м2;
коэффициент загрузки рабочего места т^м или группы рабочих
мест Чм монтажным насыщением для конкретного конструктивного
района судна.
Если при этом известно количество необходимых рабочих мест
для монтажного насыщения Ом, которые могут быть выделены
в группы по общности монтажных работ £ОМ> то, пользуясь фор-
мулами табл. 7.2 или 7.4, можно определить показатели монтаж-
ного насыщения (связанные с площадью) для универсальной
зависимости или условия производства при монтажном насыще-
нии для основных зависимостей. Эти показатели суммируются
с аналогичными показателями для стапельных сборочно-свароч-
ных работ. В результате, используя (7.20) или (7.24) и (7.25),
можно выполнить проверку оптимальности размеров модулей
с учетом установки в них монтажного насыщения.
Такой расчет целесообразно проводить в два этапа:
на первом этапе проверяются размеры модулей без учета их
монтажного насыщения;
па втором этапе полученные размеры модулей уточняются
с учетом их монтажного насыщения.
При определении размеров модулей можно исходить из усло-
вия, что их длина должна быть кратной базовому элементу раз-
бивки (шпации). Если полученное значение Xopt не удовлетворяет
этому условию, то необходимо уточнить длину модуля для обеспе-
чения ее кратности:
/ох^аддХо, (7.30)
где fag — расчетное количество базовых элементов разбивки по
длине модуля.
Если число fax окажется дробным, то его следует округлить
до целого в большую или меныпую стороны, получив значения
ixn и Отсюда могут быть определены новые длины мо-
дулей
Xmll, = AXofX,n,n; XmM = AXniX”“‘.
где Хт-Ш, Хшах — наименьшая и наибольшая длины рассматривае-
мого модуля, м. На основе анализа величин Xmin и Х1пах могут
быть определены оптимальные размеры модулей. При этом в пер-
вую очередь необходимо обращать внимание на конструктивно-
технологическую целесообразность того или иного размера.
Например, если между длиной конструктивного района L и одной
из рассматриваемых длин Xmi“ или ХГГ|ак имеется кратность и все
280
модули получаются унифицированной длины, то следует пред-
почесть именно этот размер. Могут быть и другие конструктивные
или технологические соображения для отбора нужной длины,
как-то: соответствие длины модуля размерам стандартного листа
и т. п. Если значения и Хтат не обеспечивают получение
особых конструктивно-технологических преимуществ, то контроль
размеров модулей можно выполнить по критерию длины CRXj:
CRX^RE^-RE^. (7.31)
При С/?Х1>0 х = хт„; При CRXx<0 X = Xrata; при С/?Х, = О
оба варианта экономически равноценны.
По зависимости (7.31) путем несложных алгебраических пре-
образований можно получить математическое значение критерия
CRX, — °eJf—. (7.32)
л mi пЛ щах
В общем случае
FSBV
CRX,= r у----------ISPy. (7.33)
Л minimal
Для конкретного конструктивного района значение CRXt мо-
жет быть определено по формуле
A ispx ,
CRXj = (/щах — r'niin) С/ / , io jy (-^niax -^mln), (7-34)
где tmax, 4nm — количество модулей no длине корпуса конструк-
тивного района при Хщы и Хтах.
Аналогично может быть выполнен анализ оптимальности ши-
рины модулей. Корректировку следует производить раздельно
для каждого основного перекрытия корпуса (переменной раз-
бивки). При этом количество модулей по ширине перекрытия
может быть определено согласно выражению
J = Y0fYopt, (7.35>
где Уо — ширина рассматриваемого перекрытия, м.
Поскольку математическое значение / может оказаться дроб-
ным числом, ею следует округлить до целого числа в большую
или меньшую стороны (/max! /ты). Затем по конструктивным
соображениям исходя из расположения продольных связей кор-
пуса, а также учитывая другие особенности конструкции проек-
тируемого судна, можно определить наибольшую ширину модулей
У2”Х(ирИ /min) И Frf" (При /max).
Анализируя деление поперечного сечения корпуса модулями
с учетом конструктивно-технологических факторов, можно полу-
чить наиболее приемлемый результат. Из условий наилучшего
использования производственной площади, запятой изготовлением
модулей, желательно, чтобы ширина модулей, изготовляющихся
на одной поточной линии, была примерно одинаковой. При этом
281
в окончательном решении проверку оптимальности размеров мо-
дулей следует выполнять с учетом выражения (7.11), т. е. по
величине наименьших приведенных затрат.
В заключение массогабаритные характеристики сборочных
единиц могут быть проверены на их соответствие техническим
средствам предприятия-строителя рассматриваемого судна.
На основе данных этой проверки и с учетом экономических сооб-
ражений может быть принято решение о модернизации производ-
ства завода-строителя.
7.3. Принципы моделирования
организационно-технологической схемы
постройки судов
Современный этап развития технологии судостроения харак-
терен существенным изменением технологических процессов по-
стройки судов. Перенос значительного объема работ с построеч-
ных мест в специализированные цехи вследствие предварительного
укрупнения и насыщения корпусных конструкций, агрегатирова-
ния механизмов, унификации элементов отделки помещений
предопределяет тенденцию к сборке судов из комплексно-насы-
щенных секций и блоков. Это приводит к значительному услож-
нению координации работ различных цехов верфи.
Развитие средств механизации работ различных видов позво-
лило перейти к комплексному оснащению ими участков и цехов.
Разработка проектов средств комплексной механизации и техно-
логии постройки судов требуют индуктивных инженерных реше-
ний, стоящих на уровне изобретений.
Целесообразность применения этих решений па практике мо-
жет быть установлена только на основе всесторонних технико-
экономических обоснований, учитывающих усложнения работы
практически всех цехов и служб судостроительного предприятия,
характерных для современных условий.
Очевидно, что внедрение комплексной механизации, значи-
тельное увеличение объема насыщения в сше большей степени
предопределяют необходимость комплексного решения вопросов
технологии и организации постройки одновременно с начальными
стадиями проектирования, гак как принимаемые проектные ре-
шения должны соответствовать принятой технологии постройки.
Па начальных этапах освоения модульных методов постройки
судов их внедрение будет обеспечиваться па существующих или
частично реконструированных предприятиях отрасли В резуль-
тате при подготовке производства к модульным методам по-
стройки необходимым оказывается выбор наилучшего варианта
организационно-технологической схемы, в наибольшей мере соот-
ветствующей существующим условиям производства завода-
строителя.
Несмотря па то что в практике существующего судостроения
накоплен значительный опыт решения организационных и техно-
логических вопросов постройки (удов, применяющиеся способы
получения наилучших решений (в том числе па основе индуктив-
ных инженерных предложений) оказываются весьма трудоемкими
и малоэффективными.
Практика показывает, что выбор наилучшего варианта по-
стройки судна всегда был чрезвычайно сложной задачей, затруд-
ненной во многом возможностями моделирования организационно-
технологической схемы строительства судна. При возрастающей
сложности судов, увеличении объемов производства и существую-
щих ресурсных ограничениях моделирование организационно-тех-
нологической схемы оказывается связанным с необходимостью
учета целого комплекса принципиальных организационно-техно-
логических особенностей строительства судов, определяющих
основное содержание технологическою (рафика и организационно-
технологического проекта постройки рассматриваемого судна.
К числу таких особенностей можно отнести, например:
метод постройки судна;
технологические особенности типовых технологических процес-
сов для основных видов работ;
форму организации производства;
распределение основных видов работ между специализиро-
ванными цехами и стапелем;
определение объемов предварительного насыщения секций
корпуса;
нарастание технической готовности судна в функции от
времени;
распределение работ основных видов между производствен-
ными подразделениями;
размещение строящихся судов на построечных местах завода-
строителя.
Необходимо учитывать, что выбор целого ряда отдельных
компонентов организационно-технологической схемы может быть
предопределен внешними условиями. Так, в условиях ряда совре-
менных специализированных верфей, строительство судов се-
риями в рамках ограниченных вариаций главных размерений
возможно практически одним методом.
Описание организационно-технологической схемы постройки
судов занимает большой объем и является в основном качествен-
ным, так как далеко не все особенности организационно-техноло-
гической схемы постройки судов даже в настоящее время могут
быть описаны количественно.
Попытки построить модель количественного типа организа-
ционно-технологической схемы постройки судов взамен качест-
венного се описания предпринимались и ранее в соответствии
с достигнутым уровнем знаний.
Так, ранее предлагалась для оценки пропускной способности
Рс эллингов и стапелей следующая формула:
PK = (nD)/T, (7.36)
283
где п — число стапельных мест; D — число рабочих дней в году;
Т — среднее время между спусками, причем для определения Т
рекомендовалась формула следующею вида:
T = QJ(plL), (7.37)
где Q< нормированная трудоемкость стапельных работ; р—
среднее число рабочих па стапеле ио технологическому плану;
I — число часов работы на стапелях в одни сутки; L — прогрес-
сивный коэффициент переработки норм па стапелях.
Аналогичные формулы предлагалось использовать для рас-
иста пропускной способности построечного места при поточпо-
позициошюй форме организации производства.
Подобный подход, основанный на использовании формул типа
(7.37), подразумевает целый ряд существенных допущений: коли-
чество рабочих и переработка норм постоянны на весь период
постройки и могут быть любыми числами одной величины. Такие
допущения в известной мере могут быть приемлемы для сравни-
тельно несложных технологических процессов. Поэтому метод
расчета цикла постройки судпа по формуле (7.37) приводит
к серьезным погрешностям, и его использование ограничено для
расчета продолжительности стапельного периода.
Тем не менее метод расчета по формуле (7.37) остается прак-
тически единственным для определения продолжительности срав-
нительно простых технологических процессов, примером которых
могут служить отдельные работы, связанные с постройкой судна.
На его основе может выполняться моделирование процесса по-
стройки судна в виде ленточных диаграмм или диаграмм Ганта.
В этом случае продолжительность работ может быть рассчитана
по формуле (7.37), тогда как последовательность выполнения
работ в процессе постройки судна может моделироваться графи-
ческими средствами.
Моделирование процесса постройки судна с помощью ленточ-
ных диаграмм обеспечивало наглядность, по было удобным
в основном для несложных комплексов работ. В более сложных
случаях, а тем более при необходимости вариации процесса по-
стройки судна такой метод моделирования оказывался мало-
прнсмлемым, хотя и применяется до настоящего времени.
Логическим развитием ленточных диаграмм явилось исполь-
зование для целей управления производством сетевых графиков,
построенных в масштабе времени, по существу представляющих
собой модификацию линейной диаграммы, на которой явно
обозначается взаимосвязь работ. В силу своей наглядности по-
добные графики довольно широко распространены до сих пор.
Достоинства этих графиков заключаются в том, что они позво-
ляют легко и наыядио отобразить потребность в различных
ресурсах во времени.
Важнейшими преимуществами использования для управления
сетевых графиков считаются предоставляемая ими возможность
сконцентрировать усилия руководства на элементах комплекса
284
работ, действительно определяющих общую продолжительность
производственного процесса, их дисциплинирующее влияние на
все стадии подготовки производства, самого производственного
процесса и управления им. С позиций моделирования сложных
комплексов работ, к которым относится процесс постройки судна,
важнейшим достоинством сетевых методов планирования и управ-
ления (С ПУ) явилась реальная возможность расчета всего цикла
постройки судна или отдельных его периодов с учетом пе только
объемов работ, но и их взаимосвязи, а также условий разверты-
вания фронта этих работ.
Имея сетевой график постройки судна, практически всегда
можно определить продолжительность цикла постройки судна
и его отдельных этапов, а также построить кривую нарастания
технической готовности судна в функции от времени. Следова-
тельно, сетевой график вполне может служить моделью постройки
судна и для целей рассматриваемой задачи.
Методы СПУ нашли широкое применение в судостроении, при-
чем в его практике сложились определенные правила разработки
сетевых моделей.
Поскольку процесс постройки судна обычно разбивается на
тысячи технологических комплектов, такой график имеет большой
объем информации, и его разработка сама по себе является дли-
тельной и трудоемкой, как п оценка технико-экономических
показателей организационно-технологических схем постройки
судов на базе такого графика. Учитывая, что выбор наилучшего
варианта организационно-технологической схемы постройки судна
необходимо осуществлять на ранней стадии его проектирования,
невозможно рассматривать варианты схем па основе этих графи-
ков из-за отсутствия в этот момент разработанной системы пла-
ново-учетных единиц.
Основные компоненты организационно-технологических схем
могут моделироваться с помощью сравнительно несложных се-
тей — укрупненных сетевых графиков.
Для составления укрупненных сетевых графиков разработан
способ, который основывается на представлении судна в виде
совокупности конструктивно законченных частей, каждая из кото
рых в принципе может быть построена и до известной степени
насыщена всеми видами оборудования автономно. Для отдельно
взятой произвольной и достаточно насыщенной части строяще-
гося судна соответственно технологии и организации постройки
последовательность и взаимосвязь основных видов работ может
быть определена некоторыми типовыми фрагментами сетевой мо-
дели, в которых номенклатура и взаимосвязь всех работ заданы
однозначно исходя из типовой технологии производства этих
работ.
В целом методика моделирования процесса постройки судна
на основе укрупненных сетевых графиков достаточно проста и
эффективна. Опа позволяет в короткий срок создавать достовер-
ные модели принципиального технологического процесса постройки
285
серийных судов на основе тех работ, которые выполняются на
построечном месте и при достройке судна на плаву, а график
будет отражать технологию постройки рассматриваемого судна
и позволяет моделировать процесс его строительства во времени.
Практика показала, что использование принципов моделиро-
вания организационно-технологической схемы постройки судна па
основе укрупненных сетевых графиков, формируемых из типовых
фрагментов, позволяет снизить трудоемкость разработки таких
графиков без использования прототипа до двух человеко-дней.
На рис. 7.7 показан типовой фрагмент, который включает все
основные виды работ по постройке судна, в том числе работы
заготовительною периода и работы машиностроительной части.
Нуждается в некоторых пояснениях принятый принцип модели-
рования корпусных работ, который определяется особенностями
их выполнения на построечном месте.
Предполагается, что все секции корпуса, входящие в состав
каждого блока (конструктивно закопченная часть судна), раз-
биты на ряд групп Состав каждой такой группы определяется
конструкцией корпуса строящегося судна, схемой его разбивки
на секции или блоки, характеристикой и способом формирования
корпуса.
При разработке укрупненного сетевого графика блочного фор-
мирования корпуса в каждую группу включаются те секции каж-
дою блока, установка которых тесно связана между собой во
времени. При пирамидальном способе формирования корпуса
в состав групп целесообразно включать все секции соответствую-
щей пирамиды, при отсечном способе — секции соответствующего
отсека. При линейном способе формирования корпуса в состав
каждой 1 руппы должны быть включены все однотипные секции
корпуса, например днищевые. При разработке укрупненного гра-
фика, составляемого на базе типовых фрагментов (один из кото-
рых представлен на рис. 7.7), соответственно каждому способу
формирования корпуса выбирают свой состав групп секций, вхо-
дящих в типовой фрагмент. Однако во всех случаях предпола-
гается, что рассматриваемая группа сборочных единиц, подлежа-
щих одновременной или почти одновременной подаче на
построечное место, должна быть при этом одновременно запу-
щенной в производство корпусообрабатывающего и сборочно-
сварочного цехов. Каждой рассматриваемой группе сборочных
единиц соответствует фрагмент укрупненного графика (рис. 7.8),
отражающий основные стадии, которые проходит группа сбороч-
ных единиц до подачи на построечное место, в том числе:
обработку металла группы сборочных единиц;
сборку и сварку узлов и секций группы;
установку в секциях группы доизоляционного насыщения и
труб.
Современная технология постройки судпа предусматривает
также выполнение агрегатного и модульно-агрегатного монтажа
механического оборудования, трубопроводов и систем. Поэтому
286
287
Рис. 7.8. Фрагмент укрупненных типовых работ для одной группы сек-
ций корпуса
I - обработка металла секций группы
III — насыщение секций группы IV -
насыщение секций рунцы трубами:
о
монтаж секций группы на стапеле
выбранная схема формирования корпуса судна не может рас-
сматриваться отдельно от технологии погрузки и установки ме-
ханического оборудования, т. е. необходимо моделировать единый
процесс монтажа судна.
По аналогии с группами секций корпуса в укрупненном типо-
вом графике введено понятие группы агрегатированиых единиц,
которые могут устанавливаться на штатные места практически
одновременно. Примером может служить группа агрегатирован-
ных единиц, расположенных в пределах одного отсека на одной
палубе или платформе. Соответственно в типовом фрагменте
учитываются выполняющиеся в цехе работы по агрегатированию
механического оборудования, трубопроводов систем, электрообо-
рудования, что выполняется в лучших условиях, нежели на судне.
Поэтому монтаж механического оборудования, трубопроводов и
электромонтажные работы могут вестись параллельно, и в типо-
вом фрагменте эти работы можно считать выполняющимися
в принципе одновременно.
Состав групп корпусных сборочных единиц и агрегатирован-
ных единиц определяется не только конструкцией судна, но
и технологией его постройки. В качестве примера можно рас-
смотреть моделирование процесса монтажа некоторого произволь-
ного блока судна при наиболее важных в практическом отноше-
нии схемах формирования корпусов.
Независимо от способа формирования корпуса работы по
обработке металла, сборке и сварке секций и их насыщению
явно не связаны между собой, хотя все они подчиняются одним
ресурсным ограничениям в самом широком смысле этого понятия.
Непосредственно связаны между собой только работы по мон-
тажу судна. При пирамидальном и островном способах формиро-
вания корпуса в состав каждой группы должны входить секции
одной пирамиды. В зависимости от положения закладной секции
и направления формирования корпуса в состав группы могут
входить только секции, расположенные в непосредственной бли-
зости одна от другой или расположенные в пределах одной
пирамиды, по обе стороны от закладной секции.
Типовой фрагмент, моделирующий строительство судна при
пирамидальном или островном способах формирования корпуса,
представлен на рис. 7.9.
288
Отличительная особенность моделирования островного спо-
соба формирования корпуса заключается в компоновке групп
секций корпуса и агрегатированных единиц по условным блокам
и установке группы забойных частей после окончания монтажа
смежных блоков. Это учитывается введением в состав графика
соответствующих укрупненных типовых работ, как это показано
на рис. 7.10.
При отсечном способе формирования корпуса моделирова-
ние последовательности выполнения работ по формированию
корпуса сохраняется подобно островному способу, но с той раз-
ницей, что в состав каждой группы входят секции одного кольца.
Если в таком кольце находятся агрегатнрованные единицы, по-
грузку которых необходимо выполнять в процессе формирования
корпуса, внутри кольца выделяются две группы секций корпуса,
Рис. 710 Пример моле-
лировании работ ио уста
новке забойных секций
при островном способе
формирования корт са.
19 Заказ Х’> 4)2
289
Рис. 7.11. Пример сшивания работ типового фрагмента при отсечном способе
формирования корпуса из секций
I — обработка металла, И - сборка и сиарка секций П1 — насыщение секций IV — мон-
таж секций. I —погрузка i fl группы arpeia(иронаниых единиц i. Г+J, Г+2. «+3 — группы
устанавливаемых до погрузки группы агрсгатированных единиц
и устанавливаемых после этою. Монтаж последних в принципе
может быть моделирован с отражением его параллельности
с монтажом секции корпуса в следующем кольце, как показано
на рис. 7.11.
В практике постройки траулеров известны случаи успешного
применения технологии формирования корпуса, при которой
блоки корпуса вначале собираются из подблоков, включающих
по длине одну секцию, что обеспечивает достаточно широкий
фронт работ. Такая технология может моделироваться по анало-
гии с моделированием отсечного способа формирования корпуса
(рис. 7.12). Этот случай показывает возможность моделирования
рассматриваемой технологии с помощью укрупненных фрагментов
типовых работ и иллюстрирует принципиальный подход к сшива
нию типового укрупненного сетевого графика при блочном
способе формирования корпуса.
Возможность представления последовательности и взаимо-
связи выполнения корпусных, монтажных и достроечных работ
с укрупнением их до уровня типовых, принятого в типовом
фрагменте графика на рис. 7.7, основана на однотипности основ-
ных технологических процессов, характеризующей постройку
судов. С учетом укрупнения и типизации работ каждый типовой
фрагмент, охватывая работы по конкретному блоку судна, отра-
290
о
19s
291
ждет связь этих работ с работами общесудового характера, кото-
рые, естественно, включаются в общий график.
Сложившаяся на предприятии-строителе специализация про-
изводственных цехов и участков учитывается распределением
укрупненных типовых работ между ними, но при этом за базу
оценки трудоемкости укрупненных типовых работ может быть
принята норма трудоемкости, так как в начале постройки оценка
других видов трудоемкости затруднена.
В соответствии со сложившейся практикой норма трудоем-
кости отдельных видов работ вычисляется на основании норма-
тива трудоемкости на J т массы соответствующих статей или
разделов нац узки масс. Такая оценка является приближенной,
и поэтому на практике она применяется с рядом поправочных
коэффициентов, учитывающих типы судов, особенности конструк-
ции судпа и условия его постройки, а также производственный
опыт верфи. Хотя эти коэффициенты зачастую назначаются
субъективно, при отсутствии данных о постройке достаточно близ-
кого судна-прототипа трудоемкость основных видов работ, вхо-
дящих в состав фрагмента укрупненного графика, можно рассчи-
тывать пропорционально распределению соответствующих масс
по блокам судна с учетом весовых коэффициентов, учитывающих
особенности конструкции корпуса отдельных районов судна.
Такой же подход может быть использован для нахождения
трудоемкости укрупненных типовых работ, связанных с изготов-
лением и ремонтом специальной судостроительной оснастки.
Как видно из рис. 7.7, типовой фрагмент в ряде случаев пред-
полагает наличие нескольких укрупненных типовых работ одного
вида. Следовательно, необходимо уметь для каждого вида работ
распределять трудоемкость между соответствующими укрупнен-
ными типовыми работами.
Трудоемкость корпусных работ по группам однотипных секций
пропорциональна их массе. Для целого ряда работ, так же как
и для трубомедницких, важно распределить объемы работ между
специализированными цехами и строящимся судном В случаях,
когда в результате предварительного анализа соответствующих
типовых технологических процессов предварительно известен
предполагаемый уровень агрегатирования, именно ои определит
объемы работ, выполняющихся в цехе и непосредственно на
строящемся судне.
Объемы работ, выполняемых в цехе и на построечном месте при
трубомедницких работах, полностью зависят от особенностей при-
меняемых па заводе-строителе типовых технологических процессов
Формулы для расчета трудоемкостей укрупненных типовых
работ по отделке и оборудованию, приведенные в табл. 7.5, яв-
ляются результатом обобщения практики постройки нескольких
десятков судов
Зная важнейшие технологические особенности постройки
судна и его весовую нагрузку, всегда можно построить типовой
укрупненный сетевой график на основе приведенного на рис. 7.7
292
293
типового фрагмента с указанием трудоемкости входящих в гра-
фик укрупненных работ, обеспечивающих постройку рассматри-
ваемого судна. В настоящее время эта процедура настолько фор-
мализована, что в принципе может выполняться автоматически
при любом варианте постройки, если только заданы:
тип судна;
водоизмещение порожнего судна;
распределение основных масс нагрузки по блокам;
перечень и характеристика секций и агрегатированпых единиц;
схема формирования корпуса, в том числе закладные секции
и положение монтажных стыков;
распределение основных видов работ между цехом и стапелем;
объемы работ по насыщению секций корпуса.
Перечисленными данными фактически описывается укруп-
ненно принципиальный технологический процесс постройки судна,
поскольку эти данные влияют на трудоемкость и последователь-
ность выполнения укрупненных типовых работ.
Принципиально важным является то обстоятельство, что па
основе разработанной модели постройки судна могут быть созданы
другие модели этого процесса, например разбивка постройки
судна на этапы, цехо-этапы и при необходимости на цехо-группо-
этапы. На основе укрупненного типового графика может быть
разработана также модель постройки судна в форме кривых тех-
нической готовности, что в перспективе открывает интересные
возможности приложения оптимизационных методов математиче-
ского программирования для задач моделирования организа-
ционно-технологической схемы постройки судов.
Поскольку по мере развития и внедрения модульных принци-
пов постройки судов технологическая общность работ вследствие
стандартизации размеров, конструкций и насыщенности сбороч-
ных единиц будет проявляться в более явной форме, применение
принципа формирования укрупненных графиков из типовых фраг-
ментов и в дальнейшем позволит достаточно верно моделировать
особенности организации и принципиальной технологии модуль-
ной постройки судов.
7.4. Оптимизация организационно-технологической
схемы постройки судов
R практике судостроения постройка судов характеризуется
комплексом показателей и принятой организационно-технологиче-
ской схемы. К числу основных показателей в первую очередь
следует отнести себестоимость производственной продукции и
величину капиталовложений, необходимых для осуществления
предлагаемой организационно-технологической схемы постройки
судна йли серии судов.
Внедрение модульных принципов в проектирование и постройку
судов, по данным существующих разработок, представленных
в предыдущих главах книги, несомненно будет оказывать значи-
294
тельное влияние на количественные изменения себестоимости
постройки судов и необходимые при этом капиталовложения.
Эффективность внедрения модульной постройки будет обеспечи-
ваться в результате освоения новой технологии и организации
производства работ. Определить эффективность позволяет модель
постройки судна, представленная в предыдущем параграфе, с по-
мощью которой может быть оценено влияние различных компо-
нентов организационно-технологической схемы на технико-эконо-
мические показатели рассматриваемых вариантов строительства
судов.
Пракгика показывает, что на протяжении ряда лет оптималь-
ный вариант организационно-технологической схемы пытались
выбирать па основе учета нескольких показателей. В частности,
для выбора метода постройки использовались такие показатели,
как трудоемкость постройки, уровень механизации и автоматиза-
ции работ, уровень производительности труда, съем продукции
с одного квадратного метра производственных площадей, степень
использования построечных мест, продолжительность цикла по-
стройки судов, себестоимость их постройки. В зависимости от изме-
нения составляющих организационно-технологической схемы
можно ожидать изменения перечисленных технико-экономических
показателей. Но эти показатели неравнозначны, и в общем случае
их изменение не является синхронным. Кроме того, при рассмот-
рении постройки судов в условиях поточно-позиционной формы
организации производства цикл постройки судна и продолжитель-
ность ее отдельных периодов определяются в принципе не так,
как при позиционной организации постройки судна. Поэтому
целесообразность количественной оценки эффективности примене-
ния той или иной организационно-технологической схемы на осно-
вании одного показателя очевидна
Известно, что для задач такого типа в экономике показана
необходимость использования величины приведенных или полных
общественно-необходимых затрат, которая определяется по сле-
дующей формуле:
П = С4-£,пК, (7.38)
где С — себестоимость производственной продукции; К — капи-
тальные затраты; Еи—нормативный коэффициент экономической
эффективности.
Для дальнейших выводов принципиальное значение имеет
определение величины К. Эта величина представляет собой сумму
производственных основных и оборотных фондов, необходимых
для выпуска рассматриваемой продукции.
В рассматриваемом случае в качестве подлежащей производ-
ству продукции мы будем рассматривать N судов, представляющих
собой одну серию. Судостроительная промышленность отличается
значительной продолжительностью циклов постройки судов по
сравнению с изготовлением изделий других отраслей машино-
строения, и большая часть стоимости судна оплачивается еще до
завершения его постройки на основании закрытия отдельных
295
платежных этапов. Подобная практика является средством пере-
распределения потребности в оборотных средствах между судо-
строителем и судовладельцем и, безусловно, себя оправдала.
Но при этом стоимость уже оплаченных заказчиком платежных
этапов засчитывается в товарный выпуск верфи и вычитается из
объема незавершенного производства. Нужно отдавать себе
отчет в том, что при этом недостроенное судно как было, так
и остается недостроенным, неспособным к выполнению тех функ-
ций, для которых оно строится.
В условиях социалистической экономики подобный способ
оплаты постройки судов не изменяет существа дела. Поэтому
под незавершенным производством будет пониматься сумма соб-
ственно незавершенного производства и стоимости уже оплачен-
ных заказчиком платежных этапов. Эта оговорка имеет принци-
пиальное значение потому, что для судостроения вообще харак-
терна большая доля незавершенною производства в оборотных
средствах.
Как видно из формулы (7.38), величина приведенных затрат
определяется значениями себестоимости постройки судна С и по-
требности в капитальных затратах К Чтобы величина приведен-
ных затрат П могла использоваться в качестве критерия опти-
мальности выбираемой организационно-технологической схемы
постройки судов, величины С и К должны быть функциями основ-
ных ее компонентов Анализ этих показателей показывает, что
такие функциональные зависимости в принципе могут быть по-
строены.
Так, производственная себестоимость постройки /-го судна
серии может рассматриваться в следующей формуле:
Ct = Qtyt + Si± Ri, (7.39)
где Q—норма трудоемкости постройки серийного судна; t— рас-
ходы предприятия па одну единицу трудоемкости с учетом всех
видов основной и дополнительной заработной платы, отчислений
на соцстрах и накладные расходы; у,: — коэффициент серийности
по трудоемкости; S, — стоимость материалов, полуфабрикатов и
сырья, контрагентских работ и поставок для i-ro судна;/?,—стои-
мость прямых и прочих специальных расходов для судна.
С точностью, вполне достаточной для целей рассматриваемой
задачи, можно считать S,- и /?, не зависяшими от организационно-
технологической схемы постройки судна.
Как видно из последней формулы, в предложенной модели
себестоимости с важнейшими составляющими организационно-
технологической схемы связана лишь трудоемкость Q, на вели-
чину которой оказывает влияние выбор основных типовых техно-
логических процессов.
Структура капитальных затрат К несколько сложнее. В об-
щем случае эта величина может быть представлена суммой сле-
дующего вида:
К = К, + К2,
(7.40)
296
где Kt — капиталовложения в основные производственные фонды
завода-строителя, необходимые для реализации организационно-
технологической схемы; Kg — народнохозяйственная потребность
в оборотных средствах, необходимых для реализации организа-
ционно-технологической схемы.
В данном случае народнохозяйственная потребность в оборот-
ных средствах принципиально отличается от потребности в обо-
ротных средствах судостроительного завода тем, что включает
в себя стоимость оплаченных заказчиком платежных этапов.
Если обратить внимание на очевидную необходимость тща-
тельного анализа потребности в капиталовложениях, то целесооб-
разно рассмотреть величину Ki как определяемую априорно.
Как уже указывалось выше, в судостроительной промышлен-
ности оборотные фонды практически полностью состоят из про-
изводственных запасов и незавершенного производства. Тогда
в момент времени т для /-го судна серии объем незавершенного
производства V, равен
V, (т) = Z, (т) (QtV, 4- %), (7.41)
где Z; (t) —техническая готовность судна к моменту т, причем
0<2,(т)<1. (7.42)
Если считать, что вес суда серии строятся по одной организа-
ционно-технологической схеме, но при этом каждое /-е судно
имеет свою продолжительность цикла постройки Т„ то формы
кривой нарастания технической готовности остаются подобными
друг другу. В этом случае
Z,(T,6) = Z(ek (7.43)
где OsgGsgl представляет собой обобщенный параметр времени;
при 6 < О Z =5 0, а при G > 1 Z= 1.
С учетом этого для /-го судна
Г, fr)=z(-—-) (©¥, + «,). <7.44>
где Т* — момент начала постройки i-го судна, а между т и 6
существует следующая зависимость:
+ (7.45)
Объем производственных запасов й „ необходимых для обеспе-
чения постройки /-го судна в момент времени т, может быть опре-
делен следующим образом:
W(т)- Z +_л_) s„ (7.46)
где S; есть стоимость сырья, матери а тов. полуфабрикатов для
судна, а А представляет собой некоторый осредненный период
запаса.
297
Следовательно, в момент времени г народнохозяйственная
потребность в оборотных средствах для обеспечения постройки
i-го судна серив /СгДт) приближенно равна
K»(T)-z(ДуА+^_)х. + г(л_Д)ИЛ.. + Д|. г..47)
Последняя формула, естественно, имеет силу только при
Т“—А гС т 7"-}-7,. Вне этого диапазона K21(t)ss0, поскольку
При т< 7"— А для судна еще не делаются никакие запасы и не
выполняются никакие работы, а при т > Т1 -|- Т/ судно уже
эксплуатируется. Прц этом расходы на подготовку производства
к постройке всей серин судов, как обычно, включаются в стои-
мость головного судна.
Теперь, просуммировав все величины по всем i и сложив
с величиной Къ можно переписать формулу для приведенных
затрат П в развернутом виде. Прежде чем это сделать, следует
проанализировать особенности учета оборотных средств в приве-
денных затратах. Как известно, в отличие от основных средств,
однократно вкладываемых дтя участия в производственном
процессе, оборотные средства участвуют в нем каждый раз
в процессе каждого оборота Поскольку рассматривается на-
роднохозяйственная потребность в оборотных средствах, а не
заводская, естественно, что средства, вложенные в постройку
«-го судна, оборачиваются в процессе цикла его постройки.
Чтобы понять особенности рассматриваемой задачи, необхо-
димо обратить внимание на то, что в формуле для приведен-
ных затрат член ЕЯК показывает го увеличение прямых затрат
на каком-то из объектов, которое связано с отвлечением К единиц
ограниченного ресурса. Схематически этот процесс проиллюстри-
рован на рис. 7.13. Пусть в течение интервала времени dG, пре-
небрежимо малого но сравнению с 6, создается приращение
стоимости незавершенного производства t-ro судна rffo,. Очевидно,
что стоимость dtfa не будет производить никакой полезной ра-
боты вплоть до момента 7" 4- Т., т. е. до сдачи судна заказчику.
В процессе неиспользования
'У_________________________ средств стоимостью dK?- в
течение периода 7/ -[-7( —
/ 1 — 6 в соответствии со ска-
, х-' | занным выше народное хо-
1 / ; зяйство теряет сумму
•4 “ - е,(П + 7,-0)dA’a,
? Л:; <4-/4 (7.48)
Рис. 7 13. Кривая нарастания объема неза-
вершенного производства.
показывающую увеличение
прямых затрат на каком-то
из объектов, которое связано с отвлечением dK* единиц ограни-
ченного ресурса.
Следовательно, можпо утверждать, что в процессе постройки
серии из N судов необходимое количество оборотных средств,
отвлекаемых от народного хозяйства, может быть приведено к сле-
дующему виду:
£7J ( (i-0)i‘z(e+^')s,+zia<Qiv,+flj|rfe. (7.4S)
1 = 1 -Д/Г, ‘ '
Обобщая выражение для П на случай постройки /V однотип-
ных судов но одной п той же организационно-технологической
схеме, как это принято повсеместно в практике судостроения,
можно записать
П- У(С'¥.+5, + Я> + гД/С,(т)Л + Е, Ут? ( X
1 = 1 О UI -д/г,
Х(1 - 8) [z(e+-^-)s, + Z(O)(Qiv.+ «)]<» (7“)
Последняя формула учитывает ряд важнейших особенностей
организационно-технологической постройки судов, в том числе
характерных и для модульных методов постройки. Не являясь
абсолютно универсальной ио своей форме, она но существу отве-
чает предъявляемым к ней требованиям и может служить основой
для расчета показателей рассматриваемых вариантов организа-
ционно-технологической схемы строительства различных судов и
позволяет считать вопрос о выборе рационального варианта орга-
низационно-технологической схемы экономико-математической за-
дачей и решать ее на основе анализа возможных вариантов
организационно-технологической схемы.
Первым этаном выполняемого анализа является разработка
укрупненного сетевого графика (см. параграф 7.3). Организацион-
ные особенности постройки судна, не отраженные явно в сетевом
графике, могут быть учтены с помощью наложения на этот гра-
фик ряда ограничений, относящихся к последовательности и сро-
кам выполнения работ.
Второй этап проводимого анализа — расчет основных технико-
экономических показателей рассматриваемой организационно-
технологической схемы и определение оптимального из рассмат-
риваемых вариантов этой схемы.
Процедура вариантного подхода к решению рассматриваемой
задачи представлена па укрупненной блок-схеме (рис. 7.14). Для
расчета технико-экономических показателей (ТЭП) рассматри-
ваемых вариантов организационно-технологической схемы серий-
ной постройки судов при поточно-позиционной форме производ-
ства может быть применен комплею программ, разработанных
для ЭВМ «Минск-32». Укрупненная блок-схема работы этих про-
грамм приведена на рве. 7.15.
299
Рис. 7 14. Принципиальная схема выбора организационно технологической
схемы постройки судна на основе анализа вариантов.
Ядром разработанного математического обеспечения является
программа формирования расписания работ, обеспечивающая
заданную продолжительность цикла постройки судна и отдельных
его периодов. Составление расписания работ без использования
ЭВМ очень трудоемко.
Как следует из формулы (7Ъ0), для расчета величины приве-
денных затрат П необходимо иметь график кривой нарастания
технической ютовности строящегося судна, характеризуемой
функцией 2(0). Такая кривая необходима также для определения
потребности в рабочей силе. Поскольку постройка судна модели-
руется с помощью типовою укрупненного сетевого графика, есте-
ственно использовать его для этой цели.
300
Рис 7.15. Укрупненная блок схема программы расчета технико-экономических
показателен вариантов организационно-технологической схемы.
Особенностью задачи в рассматриваемом случае является то,
что на основе требований к годовой программе судов, принятых
в качестве исходных, а также характеристики принятого варианта
организационно-технологической схемы легко определяются про-
должительность цикла постройки в целом и его отдельных пе-
риодов.
Ее решение заключается в формировании графика постройки
судна с определением моментов начала и продолжительности
выполнения работ, а также требуемого для этого количества
рабочих. Указанные параметры работ графика выбираются из
расчета минимальной потребности в рабочей силе, обеспечиваю-
щей заданный выпуск судов. Укрупненная блок-схема программы
для решения задачи приведена па рис. 7.16, из которого видно
что график выполнения работ формируется с помощью метода
301
Рис. 7.16. Блок-схема а.иоритма формирования графика работ минимальной про-
должительности при заданном количестве рабочих
последовательных приближений. Для того чтобы обеспечить вы-
полнение расчетов с помощью указанных программ, необходимо
для каждой работы сетевого графика задать слетующие пока-
затели-
коды начального и конечного событий;
шифр подразделения-исполнителя;
трудоемкость в процентах от обшей трудоемкости постройки
судна или ее абсолютную величину в нормо-часах;
ограничения интенсивности выполнения работы (минимальное
и максимально допустимое количество рабочих).
Для расчета продолжительности цикла постройки задастся
в исходных данных годовая программа постройки серийно освоен-
ных судов, а также количество позиций главного потока па по-
строечном месте и после спуска судна на воду.
302
В составе исходных данных задаются следующие важнейшие
технико-экономические показатели постройки судна:
плановая трудоемкость постройки серийного судна;
ориентировочное значение заводской себестоимости;
коэффициенты переработки норм по производственным под-
разделениям;
процент условно-постоянных расходов в заводской себестои-
мости, определяющей суммарную долю расходов на материалы,
контрагентские работы л поставки, а также прямых расходов,
не связанных с особенностями организационно-технологической
схемы постройки судна.
Ввиду сложности рассматриваемой задачи п отсутствия общих
методов ее решения комплекс программ был ориентирован на
важный в практическом отношении частный случай постройки
серийных судов в условиях лоточно-иозиционной формы органи-
зации производства.
Вообще, для поточпо-позцционпой формы организации произ-
водства характерно стремление расчленить процесс постройки
судна на ряд позиций, объем и номенклатура работ которых
должны быть неизменны от одною строящегося судна к другому
в пределах одной серии. Считается, что постоянная привязка ра-
бот к позициям поточной линии позволяет специализировать эти
позиции, закрепить за ними постоянных исполнителей и доби-
ваться для них постоянной загрузки каждого производственного
подразделения внутри каждой позиции.
На основании типового укрупненного сетевого графика, для
каждой укрупненной типовой работы которого определены трудо-
емкость и пределы изменения интенсивностей, такую задачу
можно решать, зная количество позиций, распределение
работ между ними и годовую программу постройки серийных
судов.
Распределение работ по позициям может быть выполнено
путем указания для каждой позиции списка событий, которыми
работы на этой позиции закапчиваются. В зависимости от об-
стоятельств можно лишь частично фиксировать распределение
работ по позициям или, напротив, жестко определять состав ра-
бот каждой позиции. В первом случае для определения объема
работ позиции кроме упомянутых данных должны применяться
ресурсные ограничения — объем работ позиции и интенсивность
их выполнения подбираются таким образом, чтобы в течение
заданного ритма были выполнены все работы, обязательные для
этой позиции, и обеспечена загрузка рабочей силы, наиболее
близкая к равномерной. В данном случае практически трудно
достичь абсолютно точного решения. Поэтому расчетная продол-
жительность ритма, принимаемая для рассматриваемой позиции,
может быть меньше требуемой на пять дней или на 10 % про-
должительности ритма в зависимости от того, что меньше. Превы-
шение требуемого ритма не допускается. Оптимизация графика
работ каждой позиции выполняется отдельно.
303
Обшая потребность в рабочей силе определяется для каждого
производственного подразделения путем суммирования максиму-
мов по всем позициям главного потока работ, что соответствует
случаю постоянного закрепления рабочих за позициями и пред-
полагает невозможность их переброски с позиции на позицию.
Подобное допущение необходимо на соответствующей стадии
в силу несовершенства разработанных алгоритмов. В какой-то
мере оно может быть оправдано стремлением проектировать тех-
нологию и организацию постройки судов таким образом, чтобы
в наибольшей мере использовать преимущества лоточно-пози-
ционной формы организации производства и создать предпосылки
для специализации позиций, производственных подразделений и
исполнителей.
Моделирование размещения строящихся судов на построечных
местах завода-строителя, принятое в рассматриваемом комплексе
программ расчета тсхпико-экопомическпх показателей постройки
серийных судов, позволяет учесть влияние условий различных
построечных мест на трудоемкость выполнения работ. Для этого
по каждому виду работ, соответствующему определенному по-
строечному месту, задаются коэффициенты условий выполнения
работ.
Этими коэффициентами определяется, как изменится тру-
доемкость соответствующего вида работ на данном построечном
месте по сравнению с некоторыми осреднснными условиями, при-
нятыми в качестве базы сравнения.
К числу важнейших технико-экономических показателей по-
стройки судов можно отнести следующие показатели:
приведенные затраты на одно судно;
заводскую себестоимость и трудоемкость постройки судна
с учетом особенностей его постройки;
продолжительность цикла постройки судов и его отдельных
периодов;
потребность в рабочей силе с учетом особенностей конкретной
организационно-технологической схемы с разбивкой по позициям
главного потока и в целом.
Среди всех показателей, рассчитываемых на основе комплекса
разработанных программ в качестве интегрального, характери-
зующего экономичность рассматриваемых вариантов организа-
ционно-технологической схемы, принимается величина приведен-
ных затрат па единицу продукции, в данном случае — судно.
Остальные показатели, например себестоимость, трудоемкость,
продолжительность постройки, необходимые капиталовложения
и другие, могут рассматриваться в качестве частных.
Разработку' организациоппо-тсхпологической схемы постройки
судов необходимо выполнять задолго до начала постройки пер-
вого судна серин Поэтому все значения исходных технико-эко-
номических показателей следует рассматривать как приближен-
ные. В результате и расчетные значения важнейших техпико-
экономическнх показателей, па основе которых необходимо
304
принять решение об оптимальности организационно-технологиче-
ской схемы, заведомо содержат некоторую погрешность.
Для оценки возможностей использования рассчитанных на
основе разработанных программ техппко-экономических показа-
телей п учета влияния неточности исходной информации был
выполнен проверочный расчет.
В этом расчете оценивалась также возможность оптимизации
организационно-технологической схемы постройки судов на базе
формул £7.38), (7.39) и (7.50).
Для одного и того же судна, строящегося серийно в условиях
поточно-позиционной формы организации производства, было раз-
работано несколько различных вариантов организационно-техно-
логической схемы его строительства в одних и тех же производ-
' ственных условиях, отличающихся количеством позиций и распре-
делением работ по позициям. При этом был рассмотрен наиболее
сложный в методическом плане случай, когда во всех вариантах
предполагалось применение одних и тех же типовых технологи-
ческих процессов, благодаря чему трудоемкость постройки судов
не изменялась. Вместе с тем считалось, что все основные исходные
технико-экономические показатели рассматриваемых вариантов
организационно-технологической схемы являются случайными
I и для них принят один и тот же закон равномерного распределе-
»| нпя в диапазоне от 0,5 до 1,5 значений исходной оценки каждого
i показателя. Это вносило значительную «ошибку1» в значения рас-
| сматриваемых величин. Для каждого варианта организационио-
| технологической схемы было выполнено по четыре реализации,
I причем значения вносимых возмущений определялись с помощью
таблиц случайных чисел. В каждой реализации варианта орга-
низационно-технологической схемы рассчитывались трудоемкость,
заводская себестоимость и приведенные затраты на одно строя-
щееся серийное судно с учетом потребности в оборотных фондах.
Затем результаты всех расчетов в каждой реализации сравнива-
I лись с первым вариантом. Изменение технико-экономических
' показателей в процентах по отношению к значению соответствую-
I щего показателя для первого варианта внутри каждой реализации
обрабатывались с помощью дисперсионного анализа. В табл. 7.6
приведены результаты статической обработки этих данных. Из них
следует, что при анализе влияния организационно-тсхнологиче-
• ских схем расчетные изменения трудоемкости неразличимы на
| фоне влияния других факторов, изменения заводской себестои-
мости не могут быть уверенно определены, тогда как даже в этих
условиях изменения величины приведенных затрат на одно судно,
। вычисленных с учетом сделанных выше оговорок, позволяют
уверенно учитывать влияние отдельных составляющих рассматри-
• ваемых организационно-технологических схем постройки суцпа.
С учетом изменения величины приведенных затрат на судно
г методика выбора оптимального варианта оргаиизациогшо-техно-
Д логической схемы постройки судна с использованием ЭВМ была
i рассмотрена на примере постройки конкретного судна.
20 Заказ Л? 1!£!
305
7 налица 7 6
Результаты дисперсионного анализа технико-зкономических
показателей вариантов оргавизационно-технояогической схемы
постройки судна
Наин сиде ai tne локазгледей Номера НЛ|!ИЯ!1Т<>|> opi техехт и Значения показателей
Изменение трудо- емкости. Изменение завод- ской себестоимо сти, % Изменение приве- денных затрат, "i 2 4 2 4 2 3 4 0 —0,22 — 1,24 1,0» 0 —1,10 —1,86 1,311 —0,14 —1,98 -1,71 3,90 —0,0154 0 —0,3840 0,2620 0,(1616 —0,1(180 —O.644HI —0,2200 —0,030» —0,1440 —0,2940 —0,4680 1,0050 -0,1320 —0,3000 —0,8100 —8,5800 —8,8200 —9,6200 —9,400(1 —1,1000 —1,2.100 —1,5000 —2,3200
Наименован ггс Е = Выборочная разности Вероятность равенства
показателей Н среднее дисперсия средними с дис тонер- нсстьк. W % средних
Изменение трудо- емкости, % Изменение завод- ской себестоимо- сти. "к Изменение приве- денных затрат, % 4 4 4 4 4 4 4 4 4 —0,115 —0,415 0,0175 —0,0343 —0,1166 —0,2342 —0,0817 —9,1050 —1,5375 0,8443 1,8902 7,3576 0,0704 0,1396 0,0358 0,6029 0,2363 0,2998 ±1,7584 --0,2744 -i 0,5908 0,97 0,78 0,85 0,50 0,96 0,45 ~0 ~о ~0
В качестве расчетных условий постройки рассматривалась .
верфь с блоком корпусных цехов, имеющих четыре стапельных
пролета длиной около 100 м и открытое горизонтальное постро-
ечное место. Перемещение строящихся судов из пролета в пролет
цеха, а также на горизонтальное построечное место осуществля-
лось при помощи трансбордера.
Рассматривались четыре варианта организационно-технологи-
ческой схемы (рис. 7.17), отличающиеся количеством позиций, их
размещением и технологией формирования корпуса в стапельных
пролетах блока корпусных цехов. Во всех вариантах принята
поточно-позпшюнпая форма организации производства, а также
306
Рис. 717. Варианты организационно-технологической схемы по-
стройки судов.
сохранено количество позиций на горизонтальном открытом по-
строечном месте (две позиции) и у достроечной набережной после
спуска на воду. Сохранены постоянными объем и номенклатура
работ па всех стапельных позициях начиная с пролета блока
корпусных цехов, в котором при всех вариантах осуществляется
стыковка полукорпусов. Во всех вариантах предусмотрено фор-
мирование насыщенного блока надстройки в стапельном пролете.
В первом и четвертом вариантах предусмотрена постройка
судов из полукорпусов, которые должны формироваться, в свою
очередь, пирамидальным способом. Во втором и третьем вариан-
тах полукорпуса формируются блочным способом. В четвертом
и третьем вариантах количество позиций по сравнению с первым
и вторым вариантами соответственно увеличено на одну позицию,
используемую для формирования МКО.
Различия между вариантами сравнительно невелики, и ва-
рианты оргтехсхем сопоставляются в предположении, что при ппх
сохраняются постоянными типовые технологические процессы
основных работ.
Для всех вариантов приняты одинаковыми следующие данные;
трудоемкость постройки серийного судна, равная 305 тыс.
нормо-ч;
20*
307
программа постройки серийных судов, равная восьми едини-
цам в год;
оценка заводской себестоимости постройки серийного судна,
равпая 3929 тыс. руб.
Во всех рассматриваемых вариантах объем работ, выполняе-
мых па позициях, размещенных в стапельных пролетах блока
корпусных цехов, принят равным 28,2 % от общей трудоемкости
постройки судна.
Для возможности анализа каждого варианта был разработан
типовой укрупненный сетевой график па основании методики,
изложенной в параграфе 7.4. Информация о всех вариантах была
обработана по программе расчета технико-экономических пока-
зателей вариантов организационно-технологических схем по-
стройки серпйпых судов. По каждому варианту7 организационно-
технологических схем было выполнено несколько расчетов с целью
уточнения оптимального распределения работ по позициям.
Окончательные значения технико-экономических показателей
для всех вариантов приведены в табл. 7.7. Анализ этих показа-
телей позволяет рассматривать в качестве оптимального первый
вариант, обеспечивающий минимум приведенных затрат на одно
серийное судно. Вторым по предпочтительности является четвер-
тый вариант, у которого величина приведенных затрат выше, чем
у первого, по в результате введения дополнительной позиции
несколько ниже требуемое количество рабочих. Второй и третий
варианты по всем основным показателям уступают упомянутым
выше вариантам, поэтому признаны бесперспективными. В резуль-
тате выполненных расчетов была получена следующая информа-
ция для каждой позиции главного потока:
трудоемкость работ в тысячах нормо-часов и в процентах
от общей;
Таблица 77
Технико-экономические показатели
вариантов организационно-технологической схемы постройки
судов
Наименование и размерить тгхнихо- эк-иччтсск.к покяяятелгй
1 2 3 4
Трудоемкость постройки, тыс пормо ч Заводская себестоимость постройки, тыс руб Средний объе.м незавершенны о про- изводства, тыс руб Цикл постройки, рабочие дни Приведенные затраты на одно судно, тыс руб Требуемое количество рабочих 305 3934 11313 192 5-168 776 305 3 941 12 143 192 571й 1 238 305 3936 12259 224 5 775 953 305 3935 11 410 224 5 647 710
308
максимально требуемое количество рабочих по каждому про-
изводственному подразделению и показатель загрузки рабочей
силы;
список работ, выполняющихся на каждой позиции с указа-
нием моментов начала всех работ, их продолжительности и не-
обходимою среднего количества рабочих.
Такая информация дает достаточно полное и достоверное
представление о каждом рассмотренном варианте, что позволяет
объективно оценивать их перспективность и выбирать наилучший
для постройки судов в условиях конкретного завода-строителя.
Описанная методика выбора оптимального варианта организа-
ционно-технологической схемы позволяет анализировать техноло-
I ию постройки любых серийных судов в условиях поточно-пози-
цнопного производства. Возможности практического применения
этой методики в настоящее время весьма широки, и первые ре-
зультаты ее внедрения позволяют рассматривать се как основу
для дальнейших исследований прогрессивной технологии по
стройки различных судов. Эта методика разработана на основа
ним опыта постройки судов традиционными методами и исполь-
зует сложившуюся терминологию. Модульные методы по-
стройки судов, в свою очередь, являются дальнейшим развитием
традиционных методов постройки судов. Поэтому основные прин-
ципы технико-экономического обоснования организационно-техно-
логических схем сохраняют свою силу и для случая модульной
постройки.
В самом деле, выше рассмотрен случай выбора организацион-
но-технологической схемы постройки судна из секций и блоков,
а при модульной постройке суда должны строиться из модульных
сборочных единиц, частично пли полностью. Поскольку модуль-
ный принцип постройки судов допускает использование модульных
сборочных единиц различных типов и уровней, учет их примене-
ния при технико-экономическом обосновании организационно-
технологических схем постройки должен выполняться по-
разному.
Применение модульного принципа оборудования помещений
обеспечивает соответствующее снижение трудоемкости этих работ.
Поэтому для учета этого фактора достаточно откорректировать
пропорционально объему применения модульных элементов
в каждом блоке судна трудоемкости укрупненных типовых работ
по оборудованию помещений.
Технология модульного монтажа механического оборудования
судов предполагает комплектование энерго- и электроустановки
судна с тем или иным объемом применения модулей, которые
в отличие от индивидуальных агрегатированных единиц нс изго-
товляются в цехах верфи по индивидуальным чертежам, а яв-
ляются типовыми и могут поставляться со стороны. Следова-
тельно, использование таких модульных единиц нс вызовет
изменений при выполнении работ на строящемся судне по сравне-
нию с агрегатным методом .монтажа при том же составе сборочных
309
единиц В свою очередь, в зависимости от объема применения
и условий изготовления модулей механического оборудования не-
обходимо пропорционально уменьшить трудоемкость укрупнен-
ных типовых работ по изютовленню агрегатированных единиц и
подготовке их к монтажу. При уточнении трудоемкости таких
работ следует исходить из конкретного перечня сборочных еди-
ниц, их назначения и района расположения, а также перечня
укрупненных типовых работ.
Поскольку в перспективе возможно применение модульных
сборочных единиц корпуса различных уровней, учет их исполь-
зования должен выполняться по-разному В частности, особого
рассмотрения заслуживают модульно-панельный и модульно-
блочный методы.
При модульно-панельном методе наиболее заметно изменяются
работы сборочно-сварочного производства. Применение модуль-
папедей при изготовлении секций вызовет пропорциональное
объему их применения снижение трудоемкости сборочно-свароч-
ных работ, не изменяя их взаимосвязи с другими видами работ.
При этом последовательность и взаимосвязь укрупненных типо-
вых работ типового фрагмента пе претерпит изменений, и учет
применения модуль-лапелей па стадии выбора организационно-
технологической схемы постройки судов сведется к корректировке
трудоемкости укрупненных типовых работ по сборке и сварке
секций в соответствии с объемом применения модуль-панелей
в отдельных группах секций.
Учет применения рассмотренных выше модульных сборочных
единиц позволяет использовать предложенный типовой фрагмент
(рис. 78) практически без изменений, с внесением корректировок
только по трудоемкости укрупненных типовых работ.
Структура фрагмента п перечень входящих в нею укрупненных
типовых работ позволяют выполнять это дифференцированно по
блокам для работ всех видов, а для механомонтажных и корпус-
ных работ внутри блоков по видам оборудования и группам сек-
ций соответственно
Моделирование постройки судов с использованием модуль-
блоков следует выполнять иначе В этом случае в отличие от
традиционных методов постройки судов все блоки судна или
часть их доставляются на верфь практически готовыми, со всем
насыщением и оборудованием.
Если при традиционной технологии укрупненный типовой се-
тевой трафик должен включать типовые фрагменты для каждого
входящего в состав судна блока, то при использовании модуль-
блоков соответствующие им типовые фрагменты должны быть
заменены работами по приемке, расконсервации модуль-блоков,
подготовке их к стыковке и дооборудованию. Отсутствие практи-
ческого опыта применения модуль-блоков пе позволяет сформу-
лировать общие рекомендации по последовательности выполнения,
взаимосвязи, продолжительности п трудоемкости таких работ.
Применение модуль-блоков при постройке судов позволяет поль-
310
зеваться при сшивании типового укрупненною сетевого графика
теми рекомендациями, которые приведены выше и разработаны
на основе анализа традиционной технологии.
Особо следует рассмотреть производство модуль-блоков.
Производство модульных сборочных единиц других уровней может
быть замкнуто в специализированном цехе верфи, как это харак-
терно для производства центовых сборочных единиц в современ-
ных условиях. Поэтому обоснование технологии п по.дютовка их
производства может выполняться обычными методами, характер-
ными для соответствующих видов производств. В отличие от этого
постройка модуль-блоков сохраняет все качественные особенности,
характерные для постройки судна в целом, и прежде всего одно-
временное участие в их постройке всех основных цехов верфи.
Следовательно, технико-экономическое обоснование технологии и
организации постройки модуль-блоков требует такого же мето-
дического подхода, какой делается при выборе орган изациопно-
техпологпчсскпх схем постройки судов. Это обусловливает целе-
сообразность применения рассмотренной методики и на этой
стадии независимо от органнзанпоппо-лехнологических схем по-
стройки судов с использованием тех же модуль-блоков.
УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ
1 Адлерштейн Л. Ц., Куперштсйн В. И., Розинов А. Я-, Соколов В. Ф. Со-
вершенствование поточно позиционной постройки судов — Судостроение, 1979,
2 Айвазян С. А., Бежаева 3. И., Староверов О. В. Классификация много
мерных наблюдений. М, Статистика. 1974.
3 . Антонов В. Ф.г Дмитриева Л. В. Б.точно модульный метод проектирова-
ния и постройки стационарных платформ — Судостроение за рубежом, 1979,
4 . Арнольд О. А. О применении модульных конструкций обстройки судо-
вых помещений.— Архитектура и художественное конструирование в судо-
строении, 1978, выл XXIV
5 Ароновский Л. С. Основы рационализации проектирования судовых по-
мещений.— Судостроение, 1974, № 9
6 . Бавыкин Г. В. Классификация методов (ночно-модульного формирования
надстроек — Технология судостроения, судового машиностроения, обработки ме-
таллов и сварка. [Труды ЛКИ], 1979
7 , Бедрик П. И., Киселев П. Ф., Гит Б, Я. Агрегатирование и перспективы
освоения метола монтажа крупными зональлымп бзоками на судах большого
водоизмещения.— Технология судостроения, 1976, Ав 5
8 Васильев А. Л. Стаидарпвация в судостроении. Л., Судостроение, 1978
9 Васильев А. Л., Золотухина Л. А. Разбиение множества судов на одно-
родные классы для целей модульного судостроения. (Постановка задачи) —
Методы прикладной математики в судостроении Оптимизация п стандартизация
характеристик судов и их конструкций. [Труды ЛКИ], 1978.
10 Васильев А. Л., Королев В. В., Махценко В. В., Симоненко А. С, Меха-
низированные закрытия судовых люков. Л., Судостроение, 1977
11 Верченко А, А., Дарда С. Ю, Опыт внедрения зонального агрсгатпрова
ния.— Технология судостроения, 1976, As 5
12 Воеводский А. С„ Прокопенко А. И., Соколов В. Ф. Опыт разработки
и вне .зрения комплекса мероприятий по переносу работ со стапеля в цеховые
условия— Тезисы докладов на VII отраслевом научно-техническом совещании
13 Воеводский А, С., Сиверс Н. Л., Соколов В. Ф. Предварительное изго-
товление и монтаж на судах надстроек блоками.— Судостроение, 1979, Л’ 1
14 . Герасимов Н. И Выбор средств погрузки тяжеловесно!о агрсгатирован-
иого оборудования,- Тсхнолшия судостроения, 1976, Л» 5.
15 Глозман М, К., Васильев А Л Техно тоничность конструкций корпуса
судна Л., Судостроение, 1972
16 Голуб Я. П., Данилко А. В. Проектирование кают в системе модульного
формирования надстройки судна — Судостроение, 1979, As 11
17 Гундобин А. А., Финкель Г. Н. Размерная модернизация и переобору-
дование судов. Л., Судостроение, 1977.
18 Данилко А. В. О моду тьмой координации и выборе габаритных над
строек транспортных судов —Труды ПКИ. 1975, выл. 99
19 Дурмашкин С. LU., Фукедьмап !И. Л., ЗДамченко В. Н. и Др. Постройка
судов из частей, раздельно спущенных на воду Л, Судостроение, 1974.
312
20 . Дурмашкин С. Ill., Мамченко В. Н., Демченко В. И, Оптимальное герме-
тизирующее устройство дли стыкования судов из частей на плаву — Судострое-
ние, 1977, № 4.
21 . Елисеев И. Н_, Руковишников В. О. Группировка, корреляция, распо-
знавание обратное, М, Статистика, 1977.
22 Коссэ О. И. Агрегатирование оборудования судов смешанного плава-
ния.— Технология судостроения, 1076, № 5
23 . Кильдышев Г. С., Аболенцев Ю. И. Многомерные группировки. М., Ста-
тистика, 1978.
24 Кирсанов Б. А. Размерная координация судовых помещений Проект меж-
дународного стандарта.— Архитектура и художественное конструирование в су-
достроении, 1973, вып. Х1П
25 Кохтеев А. А. Стандартные речные суда и бхкеиры М, Стаидартгиз,
1948.
26. Короткий Я. И., Ростовцев Д. М., Сиверс Н, Л. Прочность корабля Л,
Судостроение, 1974,
27. Ле Корбюзье. Моду лор М, Стройиздат. 1976
28 Лившиц В. Н. Выбор оптимальных решении в технико-экономических
расчетах М., Экономика, 1971.
29 Логинов С. П. Экономика судостроительной лромыштенпоста Л, Судо-
строение, 1973
30 Мацкевич В. Д. Технология сборки и сварки корпусных конструкций.
Л , Судпромгиз, 1952
31. Мацкевич В. Д., Дормидонтов В, К., Гармашов Д. Л. и др. Технология
судостроения. Л., Судостроение, 1971.
32. Международный стандарт ИСО 3827—77, Судостроение. Координация
размеров в судовых помещениях. Части 1—IV М, Ичд-во стандартов.
33. Методика определения экономической эффективности использования
в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских пред-
ложений М, Экономика, 1977
34. Методика определения экономической эффективности внедрения новой
техники, механизации и автоматизации производственных процессов в промыш-
ленности М„ Изд-во Академии Наук СССР, 1962
35. Михайлов В. С., Рыманов В, Ф, Модульно-ланетьиый метод постройки
барж-площадок — Судостроение, 1979, № 8.
36. Модер Джч Филлипс С. Метод сетевого планирования в организации
работ (ПЕРТ). М —Л., Энергия, 1966
37. Модульный принцип.— Нормализация. (Чешек.), 1970, № 5.
38. Нечаев Г. М„ Соколов В, Ф. Экономические критерии выбора размеров
секций корпуса судна — Судостроение, 1976, № i 1
39 Нечаев Г. М., Карпов Г. Н., Орешкин Ю. Н., Буканов В- Н. Анализ
трудоемкости предстапсльной сборки и сварки секций корпуса судна — Тезисы
докладов па отраслевом научпо-тсхнпческгтм совещании по совершенствованию
и механизации производственных процессов в судостроении. [ЦПНТО им. акад
Л, Н. Крылова]. Л., Судостроение, 1975.
40. Нечаев Г. М^ Карпов Г. Н„ Орешкин Ю. Н., Буканов В. Н. Исследова-
ние трудоемкости стапельной сборки корпуса судна.— Тезисы докладов на отрас-
левом научно-техническом совещании по совершенствованию и механизации
производственных процессов в судостроении. [ЦПНТО им. А. Н. Крылова) ,].,
Судостроение, 1975.
41. Нечаев Г. М., Карпов Г. И.. Орешкин Ю. Н., Букавов В. И. Влияние
размеров секций на организационные параметры и производственные площади
поточных линий — Тезисы докладов на отраслевом научно-техническом совеща-
нии по совершенствованию и механизации производственных процессов в суде
строении. [ЦПНТО им А н Крылова]. Л., Судостроение, 1975.
313
12 Соколов В. П. Исследование влияния чеопрсдслсилопи исходной инфор-
мации па выбор основных характеристик транспортных судов Автореф дне на
соискание уч степени. ЦНИИ им А Н Крылова, 1974
43 Соколова Н. А., Бавыкин Г. В^ Соколинская Э. Д. Вопросы расчетного
проектирования поточных линий И3|отселения судовых конструкций —Техноло-
гия судостроения, судового машиностроения, обработки металлов и сварка
[Труды ЛКШ, 1»1.
44 Танэмура Санэеси. О жилых помещениях па судах — Фупэ-но кангаку.
4а Технология судостроения. Под ред В Д. Мацкевича, Л., Су досгросние, 1971
46 Тиц А. А. Архитектура, стандарт, красота. Киев, «Будинетьник», 1972
47 Шепинг 3. Р. Агрегатирование механического оборудования судов. Л,
Судостроение, 1976.
48 Шепинг 3. Р. Модульно-агрегатный метод монтажа судового оборудо-
вания и перспективы его развития — Судостроение, 1979, № 6.
49 Шенинг 3. Р., Подьяпольский В. С., Мехренгин В. М. Зональное aipe-
гатирование судового механического оборудования — Технология судостроения,
1976, № 5.
50 . A Multi-modul Design of Bremer Vulkan — Hansa, 1977. 114. N 22, 19S1—
1987.
51 Blohm und Voss А. С. Improved Ship Construction Patent LKN 1203 088.
filed 01 11 67
52 Container Manufacturers Develop Accomodation Modules.— Norwegian
Shipping News, 1976, N 21, 50.
53 Drewry J, T., Johns О. P. Modularity Maximizing the Return on the Navy's
liixesiment.— Naval Engineers Journal, 87, N 2. Tpnl, 1975, 198—214.
54 FARTAB AB. Firm advertisement
53 Fearnley et Egers Chartering Co LTD. Scandinavian Motor Ships AB
Firms advertisement
56 Fisher I. Modular Tloahng 1 oad supporting Assemblage Patent USA,
cl 114.5, N 390024, filed 0109 75. N 610392, pub! 20 07 76
57 . Firc-pack Dents Engines — Schiff und Hafen, 1978 N 9. 840—841.
58 Gallin C. Hull Form for Ships. Patent UK N I 134 310. filed 0703.67
39 Gallin C. Institute of Engineers and Shipbuilders. 1977, XI. vol 94, N I.
17—32
60 . Hibrid Container Transport of Sea — Фунэно нагану, 1978. 31, N 9,
62—73.
61 Joltitl I. V. Modular Ship Design Concept — Max al Engineers Journal,
1974, N 5. 11—30.
62 Katatran — Prototyp fill cine ncuc Shiffskorper konsiruktioii — Seevvirt
schafl. 1976. N 4, 239—240
63 . Korling K. A New System of Prefabricated Cabin Partionmg—Schipping
World and Shipbuilder. 1975, September, 868—809
6k Marine Engineers Review IV — 1972, p 42
65 Miller G. H. Crisis and Commitment — Sea 1’ovvcr, 1978, 21, N 1. 20—26
66 Moriya S-, Hiramoto F., Koyama T. A Discrimination of Ship Tvpe by
the Principal Particulars.— J Soc Nav Archit Jap, 1976, 140. 2fiii—271
67 Myers R. A. Method and Apparatus lor Modular Construction of a ship.
Patent LSA. К 3 447503. filed 13.0767
68 New Standardized Cargo Ship Developed by Major Local Builders —Zo
sen 1976, 21, N 2, 12, 14 16. 17. 43.
69 Norman V., Laskey. Design that Sell During a Depression — Canadian
Shipping and Marine Engineering. 1975, XL vol 47, N 2. 16—19
70 . OBO-Carricr ,.Belobo“. ,,llansa“, 1974, XI, N 22, 1941—19.10
314
71 . Peterson E. L. The National Shipbuilding Research Program—Repoit
of the Ship Production Committee Marine Technology, 1978, 15, N 3. 266—273
72 Piolnn-Noyszewski L. Zasady koordynacji modularnej w budowmetwe.
Warszawa Arkady, 1961.
73 Rovira J. J. Modulation xolumetrica en la acomodation de buques.
74 Sandmann F., Votteler A. Shipboard Room Cabin Parhomng System
Patent LK N 1 149290. filed 09 1067
75 Seewirtschait N 9, s 693
76 Spero J. R4 Hichs W. F., Greene D. L. Д Philosophy of Naval Ship De-
sign and Construction — Naxal Engineers Journal, 1971, 83, N 5, 45—52.
77 Standardized Sterns to Fit Wide Variety of Forebodies — Marine Engi-
neering Log, 1977. vol 82, N 5. 6
78 . Tanker Bulk Carrier, 1972, vol 18, N 12, 3
79 . The Boroliner Designian Ultimate in Versatility.— Motor Ship. 1976. 57.
N 672. 73—74
80 Transatlantics Standard Ro—Ro — Svensk slofarts tidnmg, 1978, N 25—
26, 18—19
81 . Verdon T. Shipyards and Bureau Veritas in Portugal — Bull Techn du
Bureau Veritas, 1977 (59), spec issue, 23—27
82 Vamashita I. Technical Development of Ships of the Future.— Zosen, 1977,
22, N 3, 20—23
83 . ZMW Container—Aggregat.— Schiff und Hafen, 1978. N 9, 834—835.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 Модульное судостроение — проблемы и задачи....................... 7
1 I Модульный принцип как объективная необходимость техпиче-
скоги прогресса.................................................... 7
1.2. Основные понятия и определения модульного судостроения 8
13 «Дерево целей» модульного судостроения ......... 13
14 Предпосылки развития модульного судостроения ..... 18
2.1. Роль и значение метода постройки, построечных мест и Их
оборудования в общей технологии и организации постройки судов 23
2 2. Развитие методов постройки судов .......................... 39
23. Папройка судов раздельным способом.......................... 45
24. Совершенствование поточно-позиционной постройки судов . . 55
2.5 Влияние модульной постройки судов на Механизацию произ-
водства .................................................... 61
Глава 3 Проектирование судов в модульных концепциях .... 64
31. Существо задачи модульного проектирования судов........... 64
3 2. Некоторые пути решения задачи создания модульной системы
морских транспортных судов...................................... 67
33. Примеры использования модульного принципа в судостроении 76
3 4. Конструктивные моду.чь-у.злы, модуль-секции и модуль-блоки 98
Глава 4 Модульно-агрегатный метод монтажа механизмов и оборудова-
ния ................................................................. 114
4.1 Сущность модульно-агрегатного метода монтажа............... 114
4.2. Агрегаты и зональные блоки, методика компоновки и проекти-
рования ....................................................... |29
4 3. Теиюллгия сборки и монтажа на судне агрегатов и зональных
блоков ;....................................................... 153
Блочное изготовление надстроек — предпосылка к переходу на
модульные методы их формирования............................
6.|. Изготовление блоков надстроек . ..................... 162
52. Монтаж блоков надстроек на судне........................... 178
53. Задачи и особенности модульных методов формирования над-
строек ........................................................ 189
5.4 Основы модулирования составляющих судовых надстроек . . 205
Глава 6. Модульный метод формирования, отделки и оборудования по-
мещений судов ....................................................... 220
61 Сущность модульного метода формирования, отделки ц обо-
рудования помещений судов .................................... 220
6 2 Выбор и обоснование линейного модуля....................... 232
316
6.3. Учет особенностей модульного метода оборудования и отделки
помещений при проектировании..................................
6.4. Технология и организация оборудования и отделки помещений
модульным методом..............................................
Глава 7. Особенности определения массы и габаритов элементов раз-
бивки строящегося судна и выбора организационно-технологи-
ческой схемы при модульной постройке . . ...............
7.1. Существующие методы разбивки на секции и блоки, возмож-
ность их применения при модульной постройке...................
7.2. Технико-экономическое обоснование вариантов разбивки кор-
пуса судна с учетом технологии модульной постройки............
7.3. Принципы моделирования организационно-технологической
схемы постройки судов.........................................
7.4. Оптимизации организационно-технологической схемы постройки
судов ........................................................
£ й § 4? ё g S
Указатель литературы ........................................... 312
Леон Цалимовкч Адлерштейн, Георгий Викторович Бавыкин,
Алексей Леонидович Васильев, Александр Станиславович Воеводский,
Савелий Шевелевич Дурмцижин, Владимир Ильич Купрригтейи,
Алексей Алексеевич Мильто, Георгий Максимович Нечаев,
Арнольд Яковлевич Розинов, Владимир Федорович Соколов,
Збигнев Робертович Шенинг
МОДУЛЬНАЯ ПОСТРОЙКА СУДОВ
(Модульные методы в судостроении]
Редактор Н. П. Саяпина
Художественный редактор В. В. Купнхин
Технический редактор Е. А. Полякова
Корректоры А. Г. Кувалкин, В. Ю. Самохина
Переплет художника С. А. Чижика
ИБ № 697
Сдано в набор 24 12.62. Подписано в печать 3103.83. М-28930. * Формат 60Х90*Л«. Бумага
типографская М 2. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. я. 20.0. Усл. кр. отт
20.19. Уч, Изд. л. 22,2 Тираж 2000 эка. Зак. 342. Изд № 3868—81 Цепа 1 р 30 к
Издательство «Судостроение». 191065. Лскпеград, ул. Гоголя. 8.
Ленинградская типография № 8 ордена Трудового Красного Знамени Ленинградского;
объединения «Техническая книга» им Евгении Соколовой Союзполиграфврома при
Государствен пом комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
190000, г Ленинград. Прачечный переулок. 6
М74 Модульная постройка судов/Адлерштейн Л Ц., Бавы-
кин Г. Б.. Васильев А. Л, Воеводский А. С., Дурмаш-
кин С. Ш., Куперштейн В. И., Мильто А. А., Нечаев Г. М.
Розшюв Л. Я, Соколов В. Ф.. Шепинг 3. Р.— Л.: Судо-
строение, 1983 — 320 с., ил.
ИСБВ
Рассмотрены методы построикп судов на основе модульных концепций основ-
ные направления разошли модульных методов н судостроении Цеобое' внимание
обращено ла яодутьно блочный метод постройки судов, модельный метод отделки
и оборудовании судовым помещений, применение зональных и функциональных* аг-
регатов и блоков при монтаже механизмом и citcieM, изгелиыспис : монтаж над-
строек блоками и т I: Онцсаны достижения в области комплексной автоматизации
|||>и1,зв1,д£тва на базе ЭВМ А в щ.'Оире организапионно технологической схемы по-
инженеров НИИ. проектных
м 3605030000—025
ио«<о.)^й— =7~83
39.42