СУДОСТРОЕНИЕ 6'2013
КРАНОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ КРУПНОТОННАЖНОГО СУДОСТРОЕНИЯ
Ю. М. Гуткин, канд. техн. наук, В. А. Коренько
(ОАО «ЦТСС», e-mail: inbox@sstc.spb.ru) удк 629.5.081.4.002.72-112.6
Широкое использование сухих доков для крупнотоннажного судостроения, начало которого относится к 60-м годам прошлого века, привело к необходимости их оборудования, помимо портальных кранов, большепролетными козловыми кранами значительной грузоподъемности. Краны подобного типа оказались наиболее эффективными при крупносекционной и блочной постройке судов. Более того, для современных доков, ширина которых зачастую уже значительно превышает 100 м, козловые краны пока являются единственным пригодным типом грузоподъемного средства.
Козловые краны лишены недостатков традиционных портальных кранов с их ограниченными вылетами и переменной грузоподъемностью, зависящей от рабочего вылета стрелы крана. Грузоподъемность козловых кранов постоянна в пределах всего пролета. Они обслуживают любую часть камеры дока, обеспечивая при этом не только боковую, но и торцевую подачу монтажных элементов. Козловыми кранами, оборудованными двумя грузовыми тележками с тремя подъемными механизмами, обеспечивается кантовка секций на весу.
Первое время козловые краны перекрывали только камеры доков, имевших за своими тыловыми торцами преддоковые площадки, на которые наземным транспортом из цехов сборки блоков эти самые блоки подавались для дальнейшей их транспортировки козловыми кранами в камеры доков (рис. 1).
При оборудовании доков двумя кранами их рельсовые пути смещались относительно друг друга для обеспечения максимального сближения кранов при их спаренной работе. Это давало возможность работать с блоками, вес которых почти в два раза превосходил грузоподъемность (г/п) каждого крана. На рис. 2 отчетливо видны эти параллельные рельсовые пути на сухом доке завода «Океан» в Николаеве (Украина) постройки 1972 г.
Рис. 1. Схема расположения кранов на доке (концепция 60-х годов ХХ века):
1 — козловой кран г/п 320 т; 2 — портальные краны г/п 40/80 т при вылетах 50/25 м
Рис. 2. Сухой док завода «Океан» в Николаеве (Украина]
Рис. 3. Крытый наливной судостроительный сухой док в Северодвинске
При такой схеме подкрановые пути козловых кранов размещались на подкрановых балках, входящих в состав конструкции верхнего строения стен дока. Одно из возможных конструктивных решений такого совмещения представлено на рис. 3 на примере крытого судостроительного наливного дока в Северодвинске постройки 1974 г. Док этот оборудован двумя кранами г/п по
СУДОСТРОЕНИЕ 6'2013
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
Рис. 4. Современная схема кранового оборудования Рис. 6. Козловой кран г/п 900 т, пролет 145 м, обслуживающий два
судостроительных сухих доков сухих дока на верфи Newport News Shipbuilding, США
Рис. 5. Козловые краны г/п 600т сухих доков верфи Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding (Китай, 2001 г.]
Рис. 7. Козловые краны г/п 800 и 600 т верфи Saijo Shipyard (Япония]
320 т с пролетом 87,5 м и обеспечением их спаренной работы. Один из рельсовых подкрановых путей размещался непосредственно на лицевой части железобетонной стены дока контрфорсного типа, а другой на пролетных металлических балках, имевших в качестве опор мощные контрфорсные ребра стены.
Концепция перекрытия козловыми кранами только камер судостроительных доков изжила себя уже к концу 60-х — началу 70-х годов минувшего века. С тех пор повсеместно используется схема перекрытия козловыми кранами не только камеры дока, но и примыкающих к нему боковой придоковой площадки (рис. 4 и 5). Это привело к резкому увеличению пролетов козловых кранов. Так, построенный в 1969 г. сухой док в Мальме (Швеция) шириной 75 м был первоначально оборудован козловым краном г/п 800 т с пролетом 81,5 м. Спустя несколько лет док был дооборудован новым краном г/п 1500 т, который обслуживал и боковую придоковую площадку. Про-
лет этого нового крана составил уже 174 м, то есть превысил пролет предыдущего более чем в два раза.
В принципе основные параметры козловых кранов (грузоподъемность и пролет), достигнутые на верфях мира в 70-х годах прошлого столетия, не претерпели существенных изменений до настоящего времени. Грузоподъемность их находится в среднем в пределах 450 — 1000 т, пролеты — в пределах 110—185 м.
По-видимому, самым большепролетным козловым краном в мире является 900-тонный кран, установленный на сухом доке верфи в Окпо (Ю. Корея), шириной 131 м и с пролетом около 206 м. Наивысшую грузоподъемность — 1600 т, имеют два козловых крана пролетом 170 м, установленных на сухом доке верфи в Самхо (Ю. Корея).
На современных верфях по-прежнему широко используется спаренная работа козловых кранов.
На некоторых верфях применена модифицированная старая схема использования козловых кранов — без боковых придоковых пло-
щадок. Суть модификации заключается в перекрытии козловыми кранами сразу двух смежных сухих доков. Такая схема задействована, например, на верфи в Даоляне (Китай), где козловой кран пролетом примерно 185 м обслуживает два крупных сухих дока.
Аналогичным способом (козловым краном г/п 1200 т и пролетом 140 м) обслуживаются два сухих дока на верфи General Dynamics Corporation, США. На американской же верфи Newport News Shipbuilding козловой кран г/п 900 т и пролетом 145 м обслуживает тоже два сухих дока (рис. 6).
Характерным для многих современных сухих доков является выдвижение подкрановых путей козловых кранов в акваторию посредством устройства специальных пирсов, примыкающих к головной части сооружения (рис. 7), или ковшей, образуемых продлением устоев головы в сторону акватории за основным затвором дока (рис. 8). Такое выдвижение расширяет возможности этих кранов, позволяя им
ОРГАНИЗАЦИЯ VI ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
СУДОСТРОЕНИЕ 6'2013
принимать тяжелые грузы с плавсредств. Одновременно решается проблема мертвых зон в головной части камеры дока вследствие значительных длин ходовых частей козловых кранов, которые могут достигать многих десятков метров.
Принципиальные схемы использования козловых кранов зависят от условий генерального плана верфи, взаимного расположения на нем судостроительных доков и сборочно-сварочных цехов.
Взаимное расположение судостроительных доков и сборочно-сварочных цехов может быть:
— перпендикулярным (рис. 9);
— на одной ли нии с подъемом секций через раздвижную крышу цеха (рис. 10, а) или с заходом кранов в цех (рис. 10, б);
— параллельным (рис. 10, в), с подачей секций с помощью некрановых подъемно-транспортных средств.
При расположении дока параллельно сборочно-сва-рочному цеху или в непосредственной близости от него транспортировка секций из цеха может осуществляться доковыми козловыми кранами. Через раздвижную часть крыши цеха козловые краны поднимают секции и передают их на площадку укрупнения секций или непосредственно в док для формирования корпуса судна.
На рис. 11 и 12 приведены примеры размещения сборочно-сварочных цехов в зоне действия козлового крана на верфях Финляндии и Японии.
Секции из сборочно-сварочного цеха в зону действия доковых козловых или портальных кранов могут подаваться с помощью таких некрановых подъемно-транспортных средств, как
Рис. 8. Сухой док 504х100 м на верфи в г. Мокпо (Ю. Корея)
Рис. 9. Схема перпендикулярного расположения сборочно-сварочных цехов и дока с козловыми кранами:
1 — сборочно-сварочный цех, 2 — судостроительный док, 3 — козловой кран, 4 — портальный кран
а)
б)
J 5 Ч
Аыи^
и
¡23 7
в)
Рис. 10. Схемы расположения сборочно-сварочного цеха и
судостроительного дока на одной линии или параллельно 1 — сборочно-сварочный цех, 2 — док, 3 — козловой кран,
4 — цех предварительной сборки конструкций корпуса,
5 — портальный кран, 6 — трансбордер, 7 — преддоковая сборочная площадка
трансбордеры, специальные тележки и большегрузные трейлеры.
В настоящее время на зарубежных верфях применяются в основном следующие две схемы оборудования судостроительных доков козловыми кранами большой грузоподъемности:
— двумя козловыми кранами грузоподъемностью по 300—600 т (рис. 13, 14);
— одним козловым краном грузоподъемностью 700—900 т и более (рис. 15, 16).
В закрытых доковых комплексах с целью эффективного использования объема и площадей эллинга применяется система кранового оборудования, включающая как козловой кран большой грузоподъемности, обслуживающий док и околодоковую площадку, так и козловые и комбинированные краны, обслуживающие околодоковую площадку, а также башенные краны, обеспечивающие достроечные работы на судне в доке.
На рис. 17 приведена схема кранового оборудования в закрытом доковом комплексе верфи Aker MTW, Германия. На рис.18 приведено крановое оборудование закрытого докового комплекса на верфи Meyer Werft, Германия.
С точки зрения строительного проектирования сухих доков весьма существенны плановые размеры козловых кранов, которые значительным образом влияют на общую компоновку докового комплекса в целом. И если пролет крана зависит исключительно от принципиальной технологии строительства судов на верфи, то все, что связано с габаритами его ходовой части вдоль
СУДОСТРОЕНИЕ 6'2013
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
Рис. 11. Сборочно-сварочные цеха в зоне действия козлового крана г/п 600 т на верфи в Финляндии
Рис. 12. Сборочно-сварочные цеха в зоне действия козлового крана г/п 600 т на верфи в Японии
Рис. 13. Козловые краны г/п 300 т и козловой кран г/п 800 т на верфи Shinkurushima Toyohashi Shipbuilding, Япония
Рис. 14. Козловые краны 450 т на верфи «Sumitomo Shipbuilding and Machinery», Япония
Рис. 16. Козловой кран г/п 900 т, пролет 175 м на верфи Dalian New Shipyard, Китай
Рис. 17. Схема размещение кранового оборудования в закрытом доковом комплексе на верфи Aker MTW, Германия (большой козловой кран г/п 1000 т)
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
СУДОСТРОЕНИЕ 6'2013
подкранового пути и нагрузками на ходовую часть, является функцией основных технологических параметров крана — его грузоподъемности и пролета.
Эти основные параметры козловых кранов современных судост
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.