РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СБОРКИ И МОНТАЖА СУДОВЫХ МЕХАНИЗМОВ, КОРАБЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ И СИСТЕМ В РАМКАХ РЕАЛИЗАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ ЦЕЛЕВЫХ ПРОГРАММ
П. Л. Лямин, канд. техн. наук, Д. Н. Канаев,
А. О. Михайлов, М. В. Битный-Шляхто (ОАО «ЦТСС»,
e-mail: inbox@sstc.spb.ru) удк 629.5.081.4.004.69
Вопросами разработки технологий сборки и монтажа судовых механизмов, корабельных комплексов и систем в ОАО «ЦТСС» занимается отделение 3300 научно-технической фирмы «Судотехнология». Основной целью и назначением отделения является разработка технологий сборки и монтажа энергетических установок, механизмов, специальных комплексов и систем, разработка методик измерений, основанных на использовании современных измерительных систем, создание средств технологического оснащения в области механомонтажного и трубообрабатывающего видов судостроительных производств, а также разработка технологий и оборудования для обеспечения мероприятий по выводу из эксплуатации, реабилитации, реконструкции ядерно- и радиационно опасных объектов судостроительной промышленности, технологий для обращения с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ) и твердыми и жидкими радиоактивными отходами (РАО). В состав отделения входят две лаборатории и Научно-технический центр «Судо-спецатом».
Отделение активно участвует в НИОКР по своему заведованию, проводимых в рамках различных Федеральных целевых программ (ФЦП), в частности по ФЦП «Развитие гражданской морской техники» (РГМТ). Наиболее значимыми и крупными работами в области судового механомонтажа в настоящее время являются ОКР «Модуль» и «Чистота».
ОКР «Модуль» и другие НИОКР в области монтажа механизмов и трубопроводов. Целью ОКР «Модуль» является разработка технологии сборки и монтажа крупных сборочных единиц главного энергетического и вспомогательного оборудования при крупноблочной и мо-
дульной постройке объектов морской техники, а также необходимых средств технологического оснащения.
При выполнении ОКР «Модуль» впервые выполнена разработка руководящего отраслевого документа, устанавливающего технические требования к изготовлению и монтажу судовых трубопроводов по методу взаимозаменяемости. Одним из основных путей снижения затрат на изготовление и монтаж трубопроводов является переход к беспригоночным процессам производства трубопроводов по методу взаимозаменяемости. Этот метод позволяет осуществлять независимое изготовление трубопроводов до начала монтажных или ремонтных работ, на этой основе сокращать продолжительность постройки или вывода судна из эксплуатации и обеспечивать возможность организации производства трубопроводов на региональных трубообрабатыва-ющих центрах.
В рамках ОКР «Модуль» ведется разработка системы автоматизированной центровки механизмов судовых энергетических установок. Принцип работы системы основан на воспроизведении расчетных нагрузок при центровке валопроводов по нагрузкам на опоры, а также на обеспечении стендовых нагрузок при монтаже механизмов, собранных на стенде. Разрабатываемая система представляет собой совокупность силовых приводов, устанавливаемых в штатные отверстия для крепления подшипников валопрово-да (механизма), имеющих встроенные датчики нагрузки и перемещения, и связанных с компьютером системы управления. Предусмотрена возможность использования беспроводной связи между домкрат-динамометрами и компьютером системы уп-
равления. В ходе проектирования должен быть разработан типораз-мерный ряд домкрат-динамометров, рассчитанных на разную нагрузку. Система позволит сократить время центровки многоопорных валопроводов за счет автоматизации процесса.
Одной из задач ОКР «Модуль» является разработка полимерного материала нового поколения для компенсаторов в узлах крепления агрегатированного судового оборудования, механизмов, устройств и валопроводов. Основываясь на технических характеристиках нового материала, разрабатываются оснастка и технологии сборки и монтажа с креплением оборудования на полимерных компенсаторах нового поколения.
Разрабатывается руководящий документ на типовые технологические процессы выполнения контрольно-измерительных работ в механо-монтажном производстве. Технология позволит применять современные высокоточные измерительные системы для сокращения продолжительности выполняемых работ и повышения точности измерений.
Разрабатывается рабочая конструкторская документация на модернизированную локационно-акустическую измерительную станцию «ЛАИС-М3». Она будет выполнена в защищенном от пыли и влаги корпусе, электронный блок создается на современной элементной базе малогабаритным, что позволит использовать измерительную станцию в цеховых условиях.
В 2011-2012 гг. в рамках ОКР «Валопровод» был разработан программный комплекс для расчетов технологических параметров центровки судовых валопроводов. Он заменил используемую с 1997 г. морально устаревшую программу «Вал-оптим». Программный комплекс представляет собой приложение, включающее: графический интерфейс пользователя для построения модели валопровода в трехмерном представлении, ввода исходных данных, управления расчетами и представления результатов расчетов в необходимом объеме; блок обработки исходных и выходных данных; модуль, осуществляющий коммуникацию с расчетным модулем. В качестве расчетного модуля используется комплекс общеинженерного конечно-элементного анализа ANSYS.
СУДОСТРОЕНИЕ 4'2013
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
В настоящее время ПК «Валопро-вод» проходит сертификацию.
Большой объем работ выполняется в рамках ФЦП «РГМТ» по ОКР «Аванпроект-мортех», НИР «Гармонизация» и ОКР «Оболочка» в части внедрения высокоточных измерительных технологий и компьютеризированной техники, работающей на новых физических принципах, при изготовлении гнутых листовых судо-корпусных деталей и корпусных сварных конструкций. По данному направлению планируется разработать или откорректировать ряд руководящих документов и отраслевых стандартов.
ОКР «Чистота» и другие НИР по монтажу ядерных энергетических установок (ЯЭУ). В рамках ОКР «Чистота» ведутся работы по созданию установок интенсификации процесса промывки изделий и систем, а также контроля параметров промывочной воды. Важность и необходимость данной работы определяется тем, что обеспечение чистоты внутренних полостей изделий и систем судовых и корабельных ЯЭУ во время изготовления, испытаний, монтажа и ремонта является одним из важнейших условий длительной и надежной эксплуатации ЯЭУ.
К завершающему этапу очистки внутренних полостей по окончании монтажных работ относится гидродинамическая промывка по замкнутому контуру. Интенсификация процесса промывки позволяет повысить ее надежность, существенно сократить время проведения с экономией материально-технических ресурсов.
Для промывки с интенсификацией изделий методом ускоренной смены направления циркуляции промывочной среды создается устройство пульсации направления
Рис. 1. Устройство пульсации
и парогенератор ПГ-28с
(рис. 1). Оно разработано на расход воды в 850 м3/ч, что применимо для промывки изделий типа парогенератор ПГ-28с. Устройство в
автоматическом режиме по заданной программе осуществляет смену направления потока с периодичностью от 0,5 мин.
Для промывки с интенсификацией трубопроводов методом барбо-тажа сжатым воздухом промывочной воды создается устройство бар-ботажа (рис. 2). Оно предназначено для промывки трубопроводов до DN150 с расходом воды до 65 м3/ч.
В настоящее время в судостроении при изготовлении, монтаже и ремонте систем и оборудования судовых ЯЭУ контроль промывочной воды по механическим примесям производится по состоянию демонтированного фильтрующего элемента методом субъективной (визуальной) оценки количества загрязнений в сравнении с принятым эталоном или по отсутствию видимых частиц. Химические показатели определяются путем взятия проб промывочной среды и исследования их в лаборатории.
В ОАО «ЦТСС» совместно со смежными предприятиями ведутся работы по автоматизации процесса контроля загрязненности промывочной воды как по химическим, так и механическим показателям без остановки промывки в режиме реального времени.
Технические характеристики автоматизированной системы контроля параметров чистоты промывочной воды удовлетворяют требованиям по контролю, выставленных ОСТ95 306. Система позволяет осуществлять контроль качества воды по: солесодержанию — не более 1 мг/л с приростом не более 0,5 мг/л; плотному остатку — не более 2 мг/л с приростом не более 1 мг/л; содержанию хлоридов — не более 0,05 мг/л; показателю рН — от 5 до 7; содержанию нефтепродук-
Рис. 2. Устройство барботажа с фрагментом промываемой системы
тов — не более 0,1 мг/л; гранулометрическому составу механических примесей — от 5 до 300 мкм.
Существует серьезная необходимость продолжения работ по данному направлению, но уже в рамках ФЦП «Развитие оборонно-промышленного комплекса...». Имеется в виду создание комплекса технологического оборудования промывки корабельных атомных паропроизводящих установок (АППУ) для обеспечения чистоты внутренних полостей оборудования и систем корабельных АППУ строящихся и разрабатываемых атомных подводных лодок (АПЛ). Необходимость такого комплекса обусловлена моральным устареванием и существенным физическим износом имеющегося в ОАО ПО «Севмаш» стенда для промывки 1—3 контуров корабельных АППУ
Рациональные сроки проведения работ по созданию комплекса технологического оборудования — 2014—2016 гг. ОКР возможно выполнить не менее, чем за 3 года. Перенос срока ОКР на более поздний период может привести к ситуации, что к моменту готовности корабельной АППУ в 2016 г. существующее оборудование в цехе для промывки не будет пригодно.
Основные характеристики нового комплекса: расход промывочной воды высокой чистоты — не менее 1800 м3/ч; автоматизация процесса промывки и контроля — по ОСТ 95 306; масса конструкций из нержавеющей стали — до 80 т; объем бака и систем — 35 м3; Ду трубопроводов, арматуры и насосов — 300 мм; ионно-обменный фильтр на расход воды — 50 м3/ч.
Проблеме обеспечения чистоты внутренних полостей оборудования и трубопроводов корабельных и судовых ЯЭУ
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.