Баннер 15

 

92. Строительство и ремонт судов и лодок.

Редактор главы: Джеймс Р. Торнтон


Содержание

цифры

Общий Профиль
Честер Мэтьюз

Строительство и ремонт судов и лодок
Джеймс Р. Торнтон

Вопросы окружающей среды и общественного здравоохранения
Фрэнк Х. Торн, Пейдж Эйрес и Логан С. Шелман

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

ШП020Ф1ШП020Ф2ШП020Ф3ШП020Ф4ШП020Ф5ШП020Ф6ШП020Ф7ШП020Ф8ШП020Ф9ШП20Ф10ШП20Ф11ШП20Ф12

Понедельник, Март 07 2011 18: 39

Общий Профиль

Сложные торговые суда, пассажирские суда и военные корабли 1990-х годов состоят из тонн стали и алюминия, а также различных материалов, от самых распространенных до очень экзотических. Каждое судно может содержать сотни или даже тысячи километров труб и проводов, оснащенных самыми современными силовыми установками и электронным оборудованием. Они должны быть построены и обслуживаться, чтобы выжить в самых неблагоприятных условиях, обеспечивая при этом комфорт и безопасность для экипажа и пассажиров на борту и надежно выполняя свои задачи.

Судостроение и судоремонт входят в число самых опасных производств в мире. По данным Бюро статистики труда США (BLS), например, судостроение и ремонт входят в тройку самых вредных производств. В то время как материалы, методы строительства, инструменты и оборудование изменились, радикально улучшились с течением времени и продолжают развиваться, а обучение и акцент на безопасность и здоровье значительно улучшили участь рабочих верфи, факт остается фактом: во всем мире каждый год рабочие погибнуть или получить серьезные травмы при строительстве, обслуживании или ремонте судов.

Несмотря на достижения в области технологий, многие задачи и условия, связанные с постройкой, спуском на воду, техническим обслуживанием и ремонтом современных судов, по существу остались такими же, как и при закладке самого первого киля тысячи лет назад. Размер и форма компонентов судна, а также сложность работ, связанных с их сборкой и оснащением, в значительной степени исключают любые автоматизированные процессы, хотя некоторая автоматизация стала возможной благодаря последним технологическим достижениям. Ремонтные работы остаются в значительной степени устойчивыми к автоматизации. Работа в отрасли очень трудоемкая, требующая узкоспециализированных навыков, которые часто приходится использовать в условиях, далеких от идеальных, и в физически сложной ситуации.

Природная среда сама по себе представляет серьезную проблему для работы верфи. Хотя есть несколько верфей, которые имеют возможность строить или ремонтировать суда под прикрытием, в большинстве случаев судостроение и ремонт выполняются в основном на открытом воздухе. Есть верфи, расположенные во всех климатических регионах мира, и в то время как более экстремальные северные верфи имеют дело с зимой (т. е. скользкими условиями, вызванными льдом и снегом, коротким световым днем ​​и физическим воздействием на рабочих долгих часов на холодных стальных поверхностях). , часто в неудобных позах), дворы в более южных странах сталкиваются с потенциальным тепловым стрессом, солнечными ожогами, рабочими поверхностями, достаточно горячими, чтобы на них можно было готовить, насекомыми и даже укусами змей. Большая часть этой работы выполняется над, в, под или вокруг воды. Часто быстрые приливные течения могут быть взбиты ветром, вызывая качание и качание рабочей поверхности, на которой рабочие должны выполнять очень сложные задачи в различных положениях с инструментами и оборудованием, которые могут нанести серьезные телесные повреждения. Тот же часто непредсказуемый ветер является силой, с которой нужно считаться при перемещении, подвешивании или размещении агрегатов, вес которых часто превышает 1,000 тонн с помощью одного или нескольких подъемных кранов. Проблемы, связанные с окружающей средой, разнообразны и создают, казалось бы, бесконечное сочетание ситуаций, для которых специалисты по безопасности и охране здоровья должны разработать превентивные меры. Хорошо информированная и обученная рабочая сила имеет решающее значение.

По мере того, как корабль вырастает из первых стальных пластин, составляющих киль, он становится постоянно меняющейся, все более сложной средой с постоянно меняющимся подмножеством потенциальных опасностей и опасных ситуаций, требующих не только хорошо обоснованных процедур для выполнения работы, но механизмы для распознавания и решения тысяч незапланированных ситуаций, которые неизменно возникают в процессе строительства. По мере роста судна постоянно добавляются строительные леса или подмости, чтобы обеспечить доступ к корпусу. Несмотря на то, что само строительство этой площадки является узкоспециализированной и временами опасной по своей природе работой, ее завершение означает, что рабочие подвергаются все большему и большему риску по мере увеличения высоты сцены над землей или водой. По мере того, как корпус начинает обретать форму, интерьер корабля также обретает форму, поскольку современные методы строительства позволяют укладывать большие узлы друг на друга, образуя закрытые и замкнутые пространства.

Именно на этом этапе процесса трудоемкость работы наиболее очевидна. Меры безопасности и охраны здоровья должны быть хорошо скоординированы. Осведомленность рабочего (для безопасности как отдельного работника, так и окружающих) имеет основополагающее значение для безаварийной работы.

Каждое пространство в пределах корпуса предназначено для очень специализированной цели. Корпус может быть пустотой, которая будет содержать балласт, или в нем могут быть танки, грузовые отсеки, спальные отсеки или очень сложный центр боевого управления. В любом случае для строительства потребуется несколько специализированных рабочих для выполнения различных задач в непосредственной близости друг от друга. Типичный сценарий может заключаться в том, что монтажники трубопроводов припаивают клапаны на место, электрики протягивают провода и устанавливают печатные платы, маляры подкрашивают, судостроители укладывают и сваривают палубные плиты, бригады изоляторов или плотников и бригада испытателей проверяет, активирована ли система в системе. той же области в то же время. Такие ситуации, а также другие, еще более сложные, происходят в течение всего дня, каждый день, по постоянно меняющейся схеме, продиктованной графиком или техническими изменениями, доступностью персонала и даже погодой.

Применение покрытий представляет ряд опасностей. Операции по окраске распылением должны выполняться, часто в ограниченном пространстве, с использованием летучих красок и растворителей и/или различных покрытий эпоксидного типа, печально известных своими сенсибилизирующими характеристиками.

Огромный прогресс в области безопасности и гигиены труда рабочих верфи был достигнут за эти годы благодаря разработке усовершенствованного оборудования и методов строительства, более безопасных объектов и высококвалифицированной рабочей силы. Тем не менее, самые большие успехи были достигнуты и продолжают достигаться, когда мы обращаем наше внимание на отдельного работника и сосредотачиваемся на устранении поведения, которое в значительной степени способствует несчастным случаям. Хотя это можно сказать почти о любой отрасли, трудоемкий характер работы на верфях делает ее особенно важной. По мере того, как мы продвигаемся к программам безопасности и охраны здоровья, которые более активно вовлекают работника и включают его или ее идеи, не только растет осознание работником опасностей, присущих работе, и того, как их избежать, он или она начинает чувствовать свою ответственность за происходящее. программа. Именно с этой собственностью может быть достигнут истинный успех в области безопасности и здоровья.

 

Назад

Понедельник, Март 07 2011 18: 43

Строительство и ремонт судов и лодок

судостроение

Строительство корабля – высокотехнологичный и сложный процесс. Это включает в себя смешение многих квалифицированных профессий и подрядчиков, работающих под контролем основного подрядчика. Судостроение осуществляется как для военных, так и для коммерческих целей. Это международный бизнес, где крупные верфи по всему миру конкурируют за довольно ограниченный объем работ.

Судостроение радикально изменилось с 1980-х годов. Раньше большая часть строительства велась в здании или могильном доке, а корабль строился практически с нуля. Тем не менее, достижения в области технологий и более детальное планирование позволили построить судно из подразделений или модулей, в которые интегрированы утилиты и системы. Таким образом, модули могут быть относительно легко соединены. Этот процесс быстрее, дешевле и обеспечивает лучший контроль качества. Кроме того, этот тип конструкции подходит для автоматизации и робототехники, не только экономя деньги, но и снижая воздействие химических и физических опасностей.

Обзор процесса строительства корабля

На рис. 1 представлен обзор судостроения. Начальный этап – дизайн. Конструктивные соображения для различных типов кораблей сильно различаются. Корабли могут перевозить материалы или людей, могут быть надводными или подводными, могут быть военными или коммерческими, а также могут быть ядерными или неядерными. На этапе проектирования следует учитывать не только нормальные параметры строительства, но и риски для безопасности и здоровья, связанные с процессом строительства или ремонта. Кроме того, необходимо решить экологические проблемы.

Рисунок 1. Технологическая схема судостроения.  

ШП020Ф1

  Ньюпорт-Ньюс Судостроение

Основным компонентом судостроения является листовая сталь. Пластины режутся, формируются, изгибаются или иным образом изготавливаются до требуемой конфигурации, заданной конструкцией (см. рис. 2 и рис. 3). Обычно пластины разрезаются на различные формы автоматическим процессом резки пламенем. Затем эти формы можно сварить вместе, чтобы сформировать двутавровые и тавровые балки и другие конструктивные элементы (см. рис. 4).

Рисунок 2. Автоматическая газопламенная резка стального листа в производственном цехе. 

ШП020Ф2

Эйлин Мирш

Рисунок 3. Гибка стального листа.

ШП020Ф3

Ньюпорт-Ньюс Судостроение

Рисунок 4. Сварная стальная пластина, образующая часть корпуса корабля.

ШП020Ф4

Ньюпорт-Ньюс Судостроение

Затем пластины отправляются в цеха изготовления, где они соединяются в различные узлы и подузлы (см. рис. 5). На этом стыке трубопроводы, электрические и другие инженерные системы собираются и интегрируются в блоки. Блоки собираются с использованием автоматической или ручной сварки или их комбинации. Применяются несколько видов сварки. Наиболее распространенной является сварка стержнем, при которой для соединения стали используется плавящийся электрод. В других сварочных процессах используются дуги в среде инертного газа и даже неплавящиеся электроды.

Рис. 5. Работа над подсборкой корабля

ШП020Ф5

 Ньюпорт-Ньюс Судостроение

Узлы или подузлы обычно затем переносят на открытую плиту или площадку для укладки, где происходит монтаж или соединение узлов для формирования еще более крупных узлов или блоков (см. рис. 6). Здесь происходит дополнительная сварка и подгонка. Кроме того, узлы и сварные швы должны пройти контроль качества и испытания, такие как радиографические, ультразвуковые и другие разрушающие или неразрушающие испытания. Те сварные швы, которые были признаны дефектными, должны быть удалены шлифовкой, дугово-воздушной группировкой или долблением, а затем заменены. На этом этапе блоки подвергаются абразивоструйной очистке для обеспечения надлежащего профиля и окрашиванию (см. рис. 7). Краску можно наносить кистью, валиком или распылителем. Чаще всего используется распыление. Краски могут быть легковоспламеняющимися, токсичными или представлять угрозу для окружающей среды. , В это время должен быть выполнен контроль за абразивоструйными и покрасочными работами.

Рисунок 6. Объединение судовых узлов в более крупные блоки

ШП020Ф6

Ньюпорт-Ньюс Судостроение

Рис. 7. Абразивоструйная очистка судовых агрегатов перед покраской.

ШП020Ф7 

 Джуди Болдуин

Готовые более крупные блоки затем перемещаются в могильный док, корабельный причал или зону окончательной сборки. Здесь более крупные блоки соединяются вместе, образуя сосуд (см. рис. 8). Опять же, происходит много сварки и подгонки. Как только корпус конструктивно завершен и водонепроницаем, судно спускается на воду. Это может включать спуск его в воду с фарватера, на котором оно было построено, затопление дока, в котором оно было построено, или спуск судна на воду. Запуск почти всегда сопровождается большим празднованием и фанфарами.

Рисунок 8. Добавление носовой части корабля к остальной части судна.

ШП020Ф8

Ньюпорт-Ньюс Судостроение

После того, как корабль спущен на воду, он переходит к этапу оснащения. Требуется большое количество времени и оборудования. Работы включают монтаж кабелей и трубопроводов, оборудование кухни и жилых помещений, изоляционные работы, установку электронного оборудования и навигационных средств, а также установку силовой установки и вспомогательного оборудования. Эту работу выполняют специалисты самых разных профессий.

После завершения этапа достройки корабль проходит как доковые, так и ходовые испытания, в ходе которых все системы корабля подтверждают свою полную работоспособность. Наконец, после проведения всех испытаний и сопутствующих ремонтных работ, корабль передается заказчику.

Изготовление стали

Далее следует подробное обсуждение процесса изготовления стали. Обсуждается в контексте резки, сварки и покраски.

Разрезание

«Сборочная линия» верфи начинается со склада стали. Здесь хранятся и готовятся к производству большие стальные листы различной прочности, размеров и толщины. Затем сталь обрабатывается абразивом и покрывается строительной грунтовкой, которая сохраняет сталь на различных этапах строительства. Затем стальной лист транспортируется на производственный объект. Здесь стальной лист режется автоматическими горелками до нужного размера (см. рис. 2). Полученные полосы затем свариваются вместе, образуя конструктивные элементы сосуда (рис. 4).

сварка

Каркас большинства кораблей изготавливается из различных марок мягкой и высокопрочной стали. Сталь обеспечивает необходимую формуемость, обрабатываемость и свариваемость в сочетании с прочностью, необходимой для океанских судов. В конструкции большинства судов преобладают стали различных марок, хотя для некоторых надстроек (например, рубок) и других специфических частей внутри корабля используются алюминий и другие цветные материалы. Другие материалы, используемые на кораблях, такие как нержавеющая сталь, оцинкованная сталь и медно-никелевый сплав, используются для различных целей защиты от коррозии и улучшения структурной целостности. Однако цветные материалы используются в гораздо меньших количествах, чем сталь. Корабельные системы (например, вентиляционные, боевые, навигационные и трубопроводы) обычно используются там, где используются более «экзотические» материалы. Эти материалы необходимы для выполнения самых разных функций, включая двигательные установки корабля, резервное питание, кухни, насосные станции для перекачки топлива и боевые системы.

Стали, используемые для строительства, можно разделить на три типа: мягкие, высокопрочные и высоколегированные стали. Мягкие стали обладают ценными свойствами, их легко производить, покупать, формовать и сваривать. С другой стороны, высокопрочные стали мягко легируют, чтобы обеспечить механические свойства, превосходящие свойства мягких сталей. Чрезвычайно высокопрочные стали были разработаны специально для использования в военно-морском строительстве. Как правило, высокопрочные и высокопрочные стали называются HY-80, HY-100 и HY-130. По прочностным характеристикам они превосходят высокопрочные промышленные стали. Для высокопрочных сталей необходимы более сложные процессы сварки, чтобы предотвратить ухудшение их свойств. Для высокопрочной стали необходимы специальные сварочные стержни, и обычно требуется подогрев сварного шва (предварительный подогрев). Третий общий класс сталей, высоколегированные стали, производится с включением относительно больших количеств легирующих элементов, таких как никель, хром и марганец. Эти стали, в том числе нержавеющие стали, обладают ценными свойствами коррозионной стойкости, а также требуют специальных процессов сварки.

Сталь является отличным материалом для судостроения, и выбор сварочного электрода имеет решающее значение во всех сварочных работах во время строительства. Стандартная цель состоит в том, чтобы получить сварной шов с прочностными характеристиками, эквивалентными характеристикам основного металла. Поскольку при производственной сварке могут возникать незначительные дефекты, сварные швы часто проектируют и выбирают сварочные электроды для получения сварных швов со свойствами, превышающими свойства основного металла.

Алюминий нашел более широкое применение в судостроении из-за его высокого отношения прочности к весу по сравнению со сталью. Хотя использование алюминия для корпусов было ограничено, алюминиевые надстройки становятся все более распространенными как для военных, так и для торговых кораблей. Суда, изготовленные исключительно из алюминия, в основном представляют собой лодки меньшего размера, такие как рыболовные, прогулочные, небольшие пассажирские катера, канонерские лодки и суда на подводных крыльях. Алюминий, используемый для судостроения и ремонта, обычно легирован марганцем, магнием, кремнием и/или цинком. Эти сплавы обладают хорошей прочностью, коррозионной стойкостью и свариваемостью.

Сварочные процессы на верфях, или, точнее, сварка плавлением, выполняются почти в каждом месте верфи. Этот процесс включает в себя соединение металлов путем нагревания прилегающих поверхностей до чрезвычайно высоких температур для их сплавления с расплавленным присадочным материалом. Источник тепла используется для нагрева краев соединения, что позволяет им сплавляться с расплавленным сварочным металлом (электродом, проволокой или стержнем). Требуемое тепло обычно вырабатывается электрической дугой или газовым пламенем. Верфи выбирают тип сварочного процесса на основе спецификаций заказчика, объемов производства и различных эксплуатационных ограничений, включая государственные постановления. Стандарты для военных судов обычно более строгие, чем для коммерческих судов.

Важным фактором в отношении процессов сварки плавлением является защита дуги для защиты сварочной ванны. Температура сварочной ванны значительно выше температуры плавления примыкающего металла. При экстремально высоких температурах реакция с кислородом и азотом в атмосфере протекает быстро и отрицательно влияет на прочность сварного шва. Если кислород и азот из атмосферы попадут в металл сварного шва и расплавленный стержень, произойдет охрупчивание зоны сварки. Для защиты от этой примеси сварки и обеспечения качества сварки требуется экранирование от атмосферы. В большинстве сварочных процессов экранирование достигается добавлением флюса, газа или их комбинации. При использовании флюса газы, образующиеся в результате испарения и химической реакции на кончике электрода, образуют комбинацию флюса и газовой защиты, которая защищает сварной шов от захвата азота и кислорода. Экранирование обсуждается в следующих разделах, где описываются конкретные процессы сварки.

При электродуговой сварке между заготовкой и электродом или проволокой создается цепь. Когда электрод или проволока находятся на небольшом расстоянии от заготовки, возникает высокотемпературная дуга. Эта дуга выделяет достаточно тепла, чтобы расплавить кромки заготовки и кончик электрода или проволоки для создания системы сварки плавлением. Существует ряд процессов электродуговой сварки, подходящих для использования в судостроении. Все процессы требуют защиты зоны сварки от атмосферы. Их можно разделить на процессы с защитой от флюса и защитой от газа.

Производители сварочного оборудования и сопутствующих расходных и неплавящихся изделий сообщают, что дуговая сварка плавящимися электродами является наиболее универсальным процессом сварки.

Дуговая сварка защищенным металлом (SMAW). Процессы электродуговой сварки в среде флюса различаются, прежде всего, ручным или полуавтоматическим характером и типом используемого плавящегося электрода. В процессе SMAW используется расходуемый электрод (длиной от 30.5 до 46 см) с покрытием из сухого флюса, удерживаемый в держателе и подаваемый сварщиком к заготовке. Электрод состоит из твердого металлического сердечника из присадочного стержня, изготовленного из тянутого или литого материала, покрытого оболочкой из металлических порошков. SMAW также часто называют «дуговой сваркой» и «дуговой сваркой». Металл электрода окружен флюсом, который плавится в процессе сварки, покрывая наплавленный расплавленный металл шлаком и окружая непосредственную зону атмосферой защитного газа. Ручной SMAW можно использовать для ручной сварки вниз (плоской), горизонтальной, вертикальной и потолочной сварки. Процессы SMAW также могут использоваться в полуавтоматическом режиме с использованием гравитационного сварочного аппарата. Гравитационные машины используют вес электрода и держателя для перемещения вдоль заготовки.

Дуговая сварка под флюсом (SAW) это еще один процесс электродуговой сварки в среде флюса, используемый на многих верфях. В этом процессе на заготовку наносится слой гранулированного флюса, за которым следует расходуемый электрод из оголенной металлической проволоки. Как правило, электрод служит наполнителем, хотя в некоторых случаях во флюс добавляют металлические гранулы. Дуга, погруженная в слой флюса, расплавляет флюс, образуя защитный изолированный расплавленный экран в зоне сварки. Высокая концентрация тепла позволяет получить тяжелые наплавки на относительно высоких скоростях. После сварки расплавленный металл защищен слоем расплавленного флюса, который впоследствии удаляется и может быть восстановлен. Дуговая сварка под флюсом должна выполняться снизу вверх и идеально подходит для стыковой сварки пластин на линиях панелей, плитах и ​​монтажных площадках. Процесс SAW, как правило, полностью автоматический, с оборудованием, установленным на движущейся тележке или самоходной платформе поверх заготовки. Поскольку процесс SAW в основном автоматизирован, значительная часть времени тратится на выравнивание сварного соединения с помощью машины. Точно так же, поскольку дуга SAW работает под покрытием из гранулированного флюса, скорость образования дыма (FGR) или скорость образования дыма (FFR) низки и останутся постоянными в различных условиях эксплуатации при условии наличия достаточного покрытия флюсом.

Дуговая сварка металлическим газом (GMAW). Другая важная категория электродуговой сварки включает процессы в среде защитного газа. В этих процессах обычно используются электроды из неизолированной проволоки с защитным газом, подаваемым извне, который может быть инертным, активным или их комбинацией. GMAW, также обычно называемый металл инертный газ (MIG) сварка использует расходуемый, автоматически подаваемый проволочный электрод малого диаметра и газовую защиту. GMAW — это ответ на долгожданный метод непрерывной сварки без перерыва на смену электродов. Требуется автоматическая подача проволоки. Система намотки проволоки обеспечивает постоянную скорость электрода/присадочной проволоки, или скорость колеблется в зависимости от датчика напряжения. В точке, где электрод соприкасается со сварочной дугой, сварочная горелка подает аргон или гелий в качестве защитного газа. Было обнаружено, что для сварки стали комбинация CO2 и/или можно использовать инертный газ. Часто для оптимизации стоимости и качества сварки используется комбинация газов.

Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW). Другим типом процесса сварки в среде защитных газов является дуговая сварка вольфрамовым электродом, иногда называемая вольфрам инертный газ (TIG) сварка или торговое название Heliarc, потому что гелий изначально использовался в качестве защитного газа. Это был первый из «новых» сварочных процессов после дуговой сварки примерно через 25 лет. Между заготовкой и вольфрамовым электродом возникает дуга, которая не сгорает. Инертный газ, обычно аргон или гелий, обеспечивает защиту и обеспечивает чистый процесс с низким содержанием дыма. Кроме того, технологическая дуга GTAW не переносит присадочный металл, а просто расплавляет материал и проволоку, в результате чего получается более чистый сварной шов. GTAW чаще всего используется на верфях для сварки алюминия, листового металла и труб малого диаметра или для наплавки первого прохода многопроходного сварного шва на больших трубах и фитингах.

Дуговая сварка под флюсом (FCAW) использует оборудование, подобное GMAW, в котором проволока непрерывно подается к дуге. Основное отличие заключается в том, что электрод FCAW представляет собой трубчатую электродную проволоку с сердечником из флюса в центре, что способствует локальному экранированию в сварочной среде. Некоторые порошковые проволоки обеспечивают достаточное экранирование только с флюсовым сердечником. Однако многие процессы FCAW, используемые в судостроении, требуют добавления газовой защиты в соответствии с требованиями качества судостроительной промышленности.

Процесс FCAW обеспечивает высококачественный сварной шов с более высокой производительностью и эффективностью сварщика, чем традиционный процесс SMAW. Процесс FCAW позволяет выполнять весь спектр производственных требований, таких как потолочная и вертикальная сварка. Электроды FCAW, как правило, немного дороже, чем материалы SMAW, хотя во многих случаях повышенное качество и производительность оправдывают вложения.

Плазменно-дуговая сварка (ПАС). Последним из процессов сварки в среде защитного газа является плазменно-металлическая сварка в среде инертного газа. PAW очень похож на процесс GTAW, за исключением того, что дуга вынуждена пройти через ограничитель, прежде чем достигнет заготовки. В результате получается струйный поток сильно горячей и быстро движущейся плазмы. Плазма представляет собой ионизирующий поток газа, несущий дугу, которая генерируется за счет сжатия дуги при прохождении через небольшое отверстие в горелке. PAW приводит к более концентрированной высокотемпературной дуге, что обеспечивает более быструю сварку. Помимо использования отверстия для ускорения газа, PAW идентичен GTAW, используя нерасходуемый вольфрамовый электрод и защитный экран из инертного газа. PAW обычно выполняется вручную и минимально используется в судостроении, хотя иногда он используется для пламенного напыления. Он используется в основном для резки стали в судостроении (см. рис. 9).

Рис. 9. Плазменно-дуговая резка стального листа под водой

ШП020Ф9

Кэролайн Кинер

Газовая сварка, пайка и пайка. При газовой сварке используется тепло, выделяемое при сжигании газового топлива, и обычно используется присадочный стержень для наплавки металла. Наиболее распространенным топливом является ацетилен, используемый в сочетании с кислородом (сварка кислородно-ацетиленовым газом). Ручная горелка направляет пламя на заготовку, одновременно расплавляя присадочный металл, нанесенный на стык. Поверхность заготовки плавится, образуя расплавленную ванну, с наполнителем, используемым для заполнения зазоров или канавок. Расплавленный металл, в основном присадочный металл, затвердевает по мере продвижения горелки вдоль заготовки. Газовая сварка сравнительно медленная и не подходит для использования с автоматическим или полуавтоматическим оборудованием. Следовательно, он редко используется для обычной производственной сварки на верфях. Оборудование небольшое и портативное, и может быть полезно для сварки тонких листов (примерно до 7 мм), а также для труб малого диаметра, магистралей отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК) (листовой металл), электрического кабеля способов и для пайки или пайки. Для резки используется идентичное или подобное оборудование.

Пайка и пайка - это методы соединения двух металлических поверхностей без плавления основного металла. Жидкость втекает и заполняет пространство между двумя поверхностями, а затем затвердевает. Если температура присадочного металла ниже 450°С, то процесс называется пайкой; если она выше 450ºC, процесс называется пайкой. Пайка обычно выполняется с использованием тепла от паяльника, пламени, электрического сопротивления или индукции. Пайка использует тепло от пламени, сопротивления или индукции. Пайка также может производиться путем погружения деталей в ванну. Паяные и паяные соединения не обладают прочностными свойствами сварных соединений. Следовательно, пайка и пайка находят ограниченное применение в судостроении и ремонте, за исключением в основном соединений труб малого диаметра, изготовления листового металла, мелких и нечастых столярных работ и ремонтных работ.

Другие сварочные процессы. Существуют дополнительные виды сварки, которые могут использоваться на верфях в небольших количествах по разным причинам. Электрошлаковая сварка передает тепло через расплавленный шлак, который расплавляет заготовку и присадочный металл. Хотя используемое оборудование аналогично оборудованию, используемому для электродуговой сварки, шлак поддерживается в расплавленном состоянии благодаря его сопротивлению току, проходящему между электродом и заготовкой. Следовательно, это форма сварки электрическим сопротивлением. Часто за заготовкой используется охлаждаемая опорная плита для удержания расплавленной ванны. Электрогазовая сварка использует аналогичную установку, но использует электрод с флюсовым покрытием и CO2 газовая защита. Оба эти процесса очень эффективны для автоматического выполнения вертикальных стыковых швов и очень выгодны для более толстых листов. Ожидается, что эти методы получат значительно более широкое применение в судостроении.

Термитная сварка это процесс, в котором используется перегретый жидкий металл для расплавления заготовки и полученного присадочного металла. Жидкий металл является результатом химической реакции между расплавленным оксидом и алюминием. Жидкий металл заливают в свариваемую полость, и полость окружают песчаной формой. Термитная сварка чем-то похожа на литье и в основном используется для ремонта отливок и поковок или для сварки больших конструктивных элементов, таких как кормовая рама.

Лазерная сварка это новая технология, которая использует лазерный луч для плавления и соединения заготовки. Хотя осуществимость лазерной сварки была доказана, до настоящего времени ее коммерческое применение препятствовало стоимости. Потенциал эффективной и высококачественной сварки может сделать лазерную сварку важным методом судостроения в будущем.

Еще один относительно новый метод сварки называется электронно-лучевая сварка. Сварка производится путем подачи потока электронов через отверстие на заготовку, окруженную инертным газом. Электронно-лучевая сварка не зависит от теплопроводности материала для расплавления металла. Следовательно, как более низкие энергозатраты, так и меньшее металлургическое воздействие на сталь являются значительными преимуществами этого метода. Как и в случае с лазерной сваркой, высокая стоимость является серьезной проблемой.

Сварка шпилек это форма электродуговой сварки, при которой сам шпилька является электродом. Пистолет для сварки шпилек удерживает шпильку, пока образуется дуга, а пластина и конец шпильки расплавляются. Затем пистолет прижимает шпильку к пластине, и шпилька приваривается к пластине. Экранирование достигается за счет использования керамического наконечника, окружающего шпильку. Приварка шпилек — это полуавтоматический процесс, обычно используемый в судостроении для облегчения монтажа неметаллических материалов, таких как изоляция, на стальные поверхности.

Покраска и финишное покрытие

Покраска производится практически на каждом участке верфи. Характер судостроения и ремонта требует использования нескольких типов красок для различных целей. Типы красок варьируются от покрытий на водной основе до высокоэффективных эпоксидных покрытий. Тип краски, необходимой для определенного применения, зависит от окружающей среды, которой будет подвергаться покрытие. Оборудование для нанесения краски варьируется от простых кистей и валиков до безвоздушных распылителей и автоматических машин. В целом требования к судовой окраске существуют в следующих областях:

  • под водой (дно корпуса)
  • ватерлиния
  • верхние надстройки
  • внутренние помещения и резервуары
  • погодные палубы
  • свободное снаряжение.

 

Для каждого из этих мест существует множество различных систем окраски, но военно-морским кораблям может потребоваться определенный тип краски для каждого применения в соответствии с военной спецификацией (Mil-spec). При выборе красок необходимо учитывать множество соображений, включая условия окружающей среды, серьезность воздействия окружающей среды, время высыхания и отверждения, оборудование для нанесения и процедуры. На многих верфях есть специальные помещения и верфи, где происходит покраска. Закрытые помещения стоят дорого, но обеспечивают более высокое качество и эффективность. Живопись под открытым небом обычно имеет более низкую эффективность переноса и ограничена хорошими погодными условиями.

Системы окраски судоверфей. Краски используются для различных целей в различных местах на кораблях. Ни одна краска не может выполнять все желаемые функции (например, защита от ржавчины, защита от обрастания и устойчивость к щелочам). Краски состоят из трех основных компонентов: пигмента, носителя и растворителя. Пигменты представляют собой мелкие частицы, которые обычно определяют цвет, а также многие свойства, связанные с покрытием. Примерами пигментов являются оксид цинка, тальк, уголь, каменноугольная смола, свинец, слюда, алюминий и цинковая пыль. Транспортное средство можно рассматривать как клей, который скрепляет пигменты краски. Многие краски обозначаются типом связующего вещества (например, эпоксидные, алкидные, уретановые, виниловые, фенольные). Связующее также очень важно для определения эксплуатационных характеристик покрытия (например, гибкости, химической стойкости, долговечности, отделки). Растворитель добавляется для разбавления краски и позволяет наносить ее на поверхности. Часть растворителя краски испаряется, когда краска высыхает. Некоторые типичные растворители включают ацетон, уайт-спирит, ксилол, метилэтилкетон и воду. Антикоррозийные и противообрастающие краски обычно используются на корпусах судов и являются двумя основными типами красок, используемых в судостроительной промышленности. антикоррозийные краски представляют собой системы покрытий на основе винила, лака, уретана или более новых эпоксидных смол. Эпоксидные системы в настоящее время очень популярны и обладают всеми качествами, необходимыми для морской среды. Краски против обрастания используются для предотвращения роста и прикрепления морских организмов к корпусам судов. Краски на основе меди широко используются в качестве противообрастающих красок. Эти краски выделяют незначительные количества токсичных веществ в непосредственной близости от корпуса судна. Для получения различных цветов в краску можно добавить ламповую сажу, красный оксид железа или диоксид титана.

Грунтовочные покрытия судостроительной верфи. Первая система покрытия, наносимая на необработанные стальные листы и детали, обычно представляет собой предварительную грунтовку, которую иногда называют «цеховой грунтовкой». Это покрытие важно для поддержания состояния детали на протяжении всего процесса строительства. Предстроительную грунтовку выполняют на стальных пластинах, профилях, участках трубопроводов и вентиляционных каналов. Межоперационная грунтовка выполняет две важные функции: (1) сохраняет стальной материал для конечного продукта и (2) способствует повышению производительности строительства. Большинство предстроительных грунтовок богаты цинком, органическими или неорганическими связующими. Силикаты цинка преобладают среди неорганических цинковых грунтовок. Системы цинкового покрытия защищают покрытия почти так же, как цинкование. Если цинк нанести на сталь, кислород будет реагировать с цинком с образованием оксида цинка, который образует плотный слой, не позволяющий воде и воздуху контактировать со сталью.

Покрасочное оборудование. В судостроительной промышленности используется много типов оборудования для нанесения краски. Два распространенных метода - это распылители со сжатым воздухом и безвоздушные распылители. Системы сжатого воздуха распыляют как воздух, так и краску, в результате чего часть краски быстро распыляется (высыхает) до того, как достигнет намеченной поверхности. Эффективность переноса пневматических систем распыления может варьироваться от 65 до 80%. Эта низкая эффективность переноса обусловлена ​​главным образом избыточным распылением, сносом и неэффективностью воздушного распылителя; эти опрыскиватели устаревают из-за их низкой пропускной способности.

Наиболее широко используемой формой нанесения краски в судостроительной промышленности является безвоздушный распылитель. Безвоздушный распылитель представляет собой систему, которая просто сжимает краску в гидравлической линии и имеет на конце распылительную насадку; гидростатическое давление, а не давление воздуха, транспортирует краску. Чтобы уменьшить количество избыточного распыления и утечки, верфи максимально используют безвоздушные распылители краски. Безвоздушные распылители намного чище в эксплуатации и имеют меньше проблем с утечками, чем распылители со сжатым воздухом, поскольку система требует меньшего давления. Безвоздушные распылители имеют эффективность переноса около 90%, в зависимости от условий. Новая технология, которую можно добавить к безвоздушному распылителю, называется «большой объем, низкое давление» (HVLP). HVLP обеспечивает еще более высокую эффективность передачи при определенных условиях. Измерения эффективности переноса являются оценочными и включают допуски на потеки и разливы, которые могут возникнуть при покраске.

Термальный спрей, также известный как металлический или пламенный напыление, представляет собой нанесение алюминиевых или цинковых покрытий на сталь для долговременной защиты от коррозии. Этот процесс нанесения покрытия используется в самых разных коммерческих и военных целях. Он значительно отличается от традиционных методов нанесения покрытий из-за своего специализированного оборудования и относительно низкой производительности. Существует два основных типа машин для нанесения термического покрытия: проволочная и электродуговая. Тип проволоки для горения состоит из горючих газов и системы пламени с регулятором подачи проволоки. Горючие газы расплавляют материал, который распыляется на детали. электродуговой распылитель вместо этого использует дугу источника питания для плавления материала, напыленного пламенем. Эта система включает в себя систему сжатия и фильтрации воздуха, блок питания и контроллер дуги, а также пистолет для дугового пламенного распыления. Поверхность должна быть надлежащим образом подготовлена ​​для надлежащей адгезии материалов, напыляемых пламенем. Наиболее распространенным методом подготовки поверхности является струйная обработка мелкозернистым абразивом (например, оксидом алюминия).

Первоначальная стоимость термического напыления обычно выше по сравнению с покраской, хотя, если принять во внимание жизненный цикл, термическое напыление становится более привлекательным с экономической точки зрения. Многие верфи имеют свои собственные машины для термического напыления, а другие верфи будут заключать субподряд на выполнение работ по нанесению термического покрытия. Термораспыление можно сделать в магазине или на борту корабля.

Приемы и приемы рисования. Покраска выполняется почти на всех участках верфи, от начальной грунтовки стали до окончательной окраски корабля. Методы рисования сильно различаются от процесса к процессу. Смешивание краски выполняется как вручную, так и механически, и обычно это делается на территории, окруженной бермами или поддонами вторичной защитной оболочки; некоторые из них являются крытыми. На верфи происходит как наружная, так и внутренняя покраска. Защитные ограждения из стали, пластика или ткани часто используются для предотвращения чрезмерного распыления краски или для блокировки ветра и улавливания частиц краски. Новая технология поможет уменьшить количество частиц в воздухе. Уменьшение количества избыточного распыления также снижает количество используемой краски и, таким образом, экономит деньги верфи.

Участки подготовки поверхности и покраски на верфи

Чтобы проиллюстрировать методы покраски и подготовки поверхности в судостроительной и ремонтной промышленности, можно в общих чертах описать методы в пяти основных областях. Следующие пять областей помогают проиллюстрировать, как происходит покраска на верфи.

Hull картина. Покраска корпуса происходит как на судах-ремонтниках, так и на судах-новостроях. Подготовка поверхности корпуса и покраска ремонтных судов обычно выполняется, когда судно полностью поставлено в сухой док (т. е. в плавучем доке). Для новой постройки корпус подготавливают и окрашивают на строительной позиции с использованием одного из описанных выше методов. Обработка воздухом и/или водой с использованием минерального песка является наиболее распространенным видом подготовки поверхности корпуса. Подготовка поверхности включает струйную очистку поверхности с платформ или подъемников. Точно так же краска наносится с помощью распылителей и высотного оборудования, такого как подъемники, ножничные подъемники или переносные леса. Системы окраски корпуса различаются по количеству необходимых слоев.

Покраска надстройки. Надстройка корабля состоит из открытых палуб, рубок и других конструкций над главной палубой. Во многих случаях на борту корабля будут использоваться строительные леса для доступа к антеннам, домам и другим надстройкам. Если существует вероятность того, что краска или материал для пескоструйной обработки попадут в соседние воды, устанавливается кожух. На ремонтируемых судах надстройка корабля окрашивается в основном в стоянке. Поверхность подготавливается с помощью ручных инструментов или пескоструйной обработки. После того, как поверхность подготовлена, а связанные с ней поверхностные материалы и песок очищены и утилизированы, можно приступать к покраске. Окрасочные системы обычно наносятся с помощью безвоздушных краскораспылителей. Маляры получают доступ к надстройкам с помощью существующих лесов, лестниц и различного подъемного оборудования, которое использовалось при подготовке поверхности. Система кожуха (если применимо), которая использовалась для сдерживания взрыва, останется на месте, чтобы помочь сдержать избыточное распыление краски.

Покраска бака и отсека изнутри. Танки и отсеки на борту судов должны быть покрыты и повторно покрыты для поддержания долговечности корабля. Повторное покрытие танков ремонтных судов требует большой подготовки поверхности перед покраской. Большинство цистерн находятся на дне корабля (например, балластные цистерны, трюмы, топливные цистерны). Резервуары подготавливаются к покраске с использованием растворителей и моющих средств для удаления жировых и масляных отложений. Сточные воды, образующиеся при очистке резервуаров, должны быть надлежащим образом очищены и утилизированы. После того, как баки высохнут, их подвергают абразивоструйной очистке. Во время пескоструйной обработки в резервуаре должна быть циркуляция воздуха, а песок должен быть удален пылесосом. Используемые вакуумные системы относятся либо к жидкостно-кольцевому, либо к винтовому типу. Эти пылесосы должны быть очень мощными, чтобы удалить песок из резервуара. Вакуумные системы и системы вентиляции, как правило, расположены на поверхности дока, а доступ к бакам осуществляется через отверстия в корпусе. После того, как поверхность очищена от песка и удалена крошка, можно приступать к покраске. Для подготовки и покраски поверхности резервуаров и отсеков (т. е. в закрытых или замкнутых пространствах) требуется надлежащая вентиляция и респираторы.

Подготовка поверхности под покраску как этапы строительства. После того, как блоки или несколько единиц покидают зону сборки, их часто транспортируют в зону пескоструйной обработки, где весь блок подготавливается к окраске. В этот момент блок обычно подвергают пескоструйной обработке до голого металла (т. е. удаляют строительную грунтовку) (см. рис. 7). Наиболее частым методом подготовки поверхности блоков является пескоструйная обработка. Следующий этап – этап нанесения краски. Маляры обычно используют оборудование для безвоздушного распыления на подъездных платформах. После того, как система покрытия блока нанесена, блок транспортируется на блочную стадию, где устанавливаются отделочные материалы.

Участки покраски мелких деталей. На многие детали, из которых состоит судно, перед установкой необходимо нанести систему покрытия. Например, трубы, вентиляционные каналы, фундаменты и двери окрашиваются перед установкой на блок. Мелкие детали обычно подготавливаются к окраске на специально отведенном участке верфи. Окрашивание мелких деталей может происходить в другом специально отведенном месте на верфи, которое лучше всего соответствует производственным потребностям. Некоторые мелкие детали окрашиваются в различных мастерских, а другие окрашиваются в стандартном помещении отдела покраски.

Подготовка поверхности и покраска блока и картона

Окончательная покраска корабля происходит на борту, а подкрашивание часто происходит на блоке (см. рис. 10). Подкрашивание на блоке происходит по нескольким причинам. В некоторых случаях система окраски повреждена на блоке и требует восстановления, или, возможно, была применена неправильная система окраски и ее необходимо заменить. Покраска на блоке предполагает использование переносного пескоструйного и окрасочного оборудования на всех участках дооборудования блока. Бортовая покраска включает в себя подготовку и покраску стыковочных участков между конструкционными блоками, а также перекраску участков, поврежденных сваркой, ремонтом, бортовой достройкой и другими процессами. Поверхности могут быть подготовлены ручными инструментами, шлифованием, чисткой щеткой, очисткой растворителем или любым другим методом подготовки поверхности. Краска наносится переносными безвоздушными распылителями, валиками и кистями.

Рис. 10. Ретушь корпуса корабля.

ШП20Ф10

Ньюпорт-Ньюс Судостроение

Оснащение

Предварительная комплектация строительных блоков является современным методом судостроения, используемым всеми конкурентоспособными судостроителями во всем мире. Оснащение – это процесс установки деталей и различных узлов (например, трубопроводных систем, вентиляционного оборудования, электрических компонентов) на блок перед соединением блоков при монтаже. Оснащение блоков по всей верфи способствует формированию конвейерного подхода к судостроению.

Планируется оснащение на каждом этапе строительства, чтобы процесс плавно протекал по всей верфи. Для простоты достройку можно разделить на три основных этапа строительства после сборки металлоконструкции блока:

  1. оснащение блока
  2. внештатное оснащение
  3. бортовая экипировка.

 

Оснащение юнита этап, на котором арматура, детали, фундаменты, машины и другие достроечные материалы собираются независимо от корпуса (т. е. агрегаты собираются отдельно от стальных конструкционных блоков). Оснащение агрегата позволяет рабочим собирать бортовые компоненты и системы на земле, где у них есть легкий доступ к оборудованию и мастерским. Блоки устанавливаются либо на бортовой, либо на блочной стадии строительства. Блоки бывают разных размеров, форм и сложности. В некоторых случаях агрегаты настолько просты, как двигатель вентилятора, соединенный с воздухораспределителем и змеевиком. Крупные сложные агрегаты в основном состоят из компонентов в машинных отделениях, котлах, насосных отделениях и других сложных зонах корабля. Оснащение блока включает в себя сборку трубных узлов и других компонентов вместе, а затем соединение компонентов в блоки. Машинные помещения — это участки на судне, где расположены механизмы (например, машинные отделения, насосные станции и генераторы), и их оснащение является интенсивным. Оснащение единиц на земле повышает безопасность и эффективность за счет сокращения рабочего времени, которое в противном случае было бы отведено для работы на блоке или на борту в более ограниченном пространстве и в более сложных условиях.

Оснащение на блоке этап строительства, на котором на блоки укладывается большая часть отделочных материалов. Материалы отделки, установленные на блоке, состоят из вентиляционных систем, систем трубопроводов, дверей, светильников, лестниц, перил, электроустановок и т.д. Многие агрегаты также устанавливаются на блочном этапе. На этапе оснащения блока блок можно поднимать, поворачивать и перемещать, чтобы облегчить установку отделочных материалов на потолки, стены и полы. Все цеха и службы на верфи должны быть на связи на этапе монтажа, чтобы обеспечить установку материалов в нужное время и в нужном месте.

Оснащение на борту выполняется после подъема блоков на строящееся судно (т.е. после возведения). В это время корабль либо находится на позиции строительства (строительные пути или строительный док), либо корабль может быть пришвартован у причала. Блоки уже в значительной степени оборудованы, хотя предстоит еще много работы, прежде чем корабль будет готов к эксплуатации. Бортовая достройка предполагает процесс установки крупных агрегатов и блоков на борт корабля. Установка включает подъем больших блоков и агрегатов на борт нового корабля и их сварку или прикручивание болтами. Бортовое оснащение также включает в себя соединение бортовых систем (т. е. системы трубопроводов, системы вентиляции и электрической системы). Все системы электропроводки протягиваются по всему кораблю на бортовом этапе.

Тестирование

На этапе эксплуатации и испытаний строительства оценивается функциональность установленных компонентов и систем. На этом этапе системы эксплуатируются, проверяются и тестируются. Если системы по какой-либо причине не проходят тесты, система должна быть отремонтирована и повторно протестирована до тех пор, пока она не станет полностью работоспособной. Все трубопроводные системы на борту корабля находятся под давлением для обнаружения утечек, которые могут существовать в системе. Резервуары также нуждаются в структурных испытаниях, которые выполняются путем заполнения резервуаров жидкостями (например, соленой или пресной водой) и проверки устойчивости конструкции. Проверяются вентиляционные, электрические и многие другие системы. Большинство системных испытаний и операций происходит, когда корабль пришвартован у пирса. Однако все чаще наблюдается тенденция к проведению испытаний на более ранних стадиях строительства (например, предварительные испытания в производственных цехах). Выполнение испытаний на более ранних этапах строительства облегчает устранение сбоев из-за повышенной доступности систем, хотя на борту всегда необходимо проводить полные испытания систем. После того, как все предварительные испытания у пирса выполнены, корабль отправляется в море для серии полнофункциональных испытаний и ходовых испытаний, прежде чем корабль будет передан владельцу.

Судоремонт

Практика и процессы ремонта стальных судов

Судоремонт обычно включает в себя все переоборудование судов, капитальный ремонт, программы технического обслуживания, ремонт крупных повреждений и мелкий ремонт оборудования. Судоремонт является очень важной частью судоходства и судостроения. Примерно 25% рабочей силы на большинстве частных судостроительных верфей выполняет ремонтно-конверсионные работы. В настоящее время существует множество судов, которые нуждаются в обновлении и/или переоборудовании для соответствия требованиям безопасности и охраны окружающей среды. Поскольку флоты во всем мире устаревают и становятся неэффективными, а стоимость новых судов высока, ситуация создает нагрузку на судоходные компании. В целом конверсионно-ремонтные работы на верфях США выгоднее, чем новое строительство. На новых верфях контракты на ремонт, капитальный ремонт и переоборудование также помогают стабилизировать рабочую силу в периоды ограниченного нового строительства, а новое строительство увеличивает нагрузку на ремонтных рабочих. Процесс ремонта корабля очень похож на процесс строительства нового, за исключением того, что он обычно выполняется в меньшем масштабе и выполняется в более быстром темпе. Процесс ремонта требует более своевременной координации и агрессивного процесса торгов по контрактам на ремонт судов. Заказчиками ремонтных работ, как правило, являются военно-морской флот, владельцы коммерческих судов и других морских сооружений.

Заказчик обычно предоставляет контрактные спецификации, чертежи и стандартные позиции. Контракты могут быть твердая фиксированная цена (ФФП), плата за вознаграждение с твердой фиксированной ценой (ФФФАФ), стоимость плюс фиксированная комиссия (КПФФ), стоимость плюс вознаграждение (CPAF) или срочный ремонт контракты. Процесс начинается в области маркетинга, когда верфь запрашивается запрос предложения (ЗП) или приглашение на торги (ИФБ). Контракт IFB обычно выигрывает самая низкая цена, в то время как присуждение RFP может основываться на других факторах, помимо цены. Ремонтно-сметная группа готовит смету расходов и предложение договора на ремонт. Оценки предложений обычно включают рабочие часы и ставки заработной платы, материалы, накладные расходы, расходы на специальные услуги, доллары субподрядчиков, надбавки за сверхурочную работу и смену, другие сборы, денежную стоимость объектов и, исходя из этого, предполагаемую цену контракта. После заключения контракта должен быть разработан производственный план.

Планирование ремонта, инжиниринг и производство

Хотя некоторое предварительное планирование выполняется на этапе предложения контракта, еще предстоит проделать большую работу для планирования и своевременного выполнения контракта. Необходимо выполнить следующие шаги: прочитать и понять все спецификации контракта, классифицировать работу, интегрировать работу в логический производственный план и определить критический путь. Отделы планирования, проектирования, материалов, субподряда и ремонтного производства должны тесно сотрудничать, чтобы выполнить ремонт наиболее своевременно и с минимальными затратами. Сборка трубопроводов, вентиляционных, электрических и других механизмов во многих случаях выполняется до прибытия судна. Дооснащение и расфасовка ремонтных агрегатов требует сотрудничества с производственными цехами для своевременного выполнения работ.

Распространенные виды ремонтных работ

Корабли похожи на другие типы машин в том, что они требуют частого технического обслуживания, а иногда и полного капитального ремонта, чтобы оставаться в рабочем состоянии. Многие верфи имеют контракты на техническое обслуживание с судоходными компаниями, судами и/или классами судов, которые предусматривают частые работы по техническому обслуживанию. Примеры работ по техническому обслуживанию и ремонту включают:

  • пескоструйная очистка и перекраска корпуса корабля, надводного борта, надстройки, внутренних цистерн и рабочих зон
  • ремонт и установка крупного оборудования (например, дизельных двигателей, турбин, генераторов и насосных станций)
  • капитальный ремонт, техническое обслуживание и установка систем (например, промывка, испытание и установка системы трубопроводов)
  • установка новой системы, либо добавление нового оборудования, либо замена устаревших систем (например, навигационных систем, боевых систем, систем связи или обновленных систем трубопроводов)
  • ремонт винта и руля, модификация и центровка
  • создание новых машинных помещений на корабле (например, вырезание существующей стальной конструкции и добавление новых стен, ребер жесткости, вертикальных опор и лямок).

 

Во многих случаях ремонтные контракты представляют собой чрезвычайную ситуацию с очень небольшим предупреждением, что делает ремонт судов быстрой и непредсказуемой средой. Обычные ремонтные корабли будут стоять на верфи от 3 дней до 2 месяцев, в то время как капитальный ремонт и переоборудование могут длиться более года.

Крупные проекты по ремонту и переоборудованию

Крупные контракты на ремонт и крупные переоборудования являются обычным явлением в судоремонтной отрасли. Большинство этих крупных контрактов на ремонт выполняются верфями, которые имеют возможность строить корабли, хотя некоторые в основном ремонтные верфи будут выполнять капитальный ремонт и переоборудование.

Примеры договоров на капитальный ремонт:

  • переоборудование судов снабжения в госпитальные корабли
  • разрезание корабля пополам и установка новой секции для удлинения корабля (см. рис. 11)
  • замена сегментов севшего на мель корабля (см. рис. 12)
  • полный распил, структурная реконфигурация и дооснащение боевых систем
  • капитальный ремонт интерьера или экстерьера корабля (например, капитальный ремонт пассажирских круизных лайнеров).

 

Большинство капитальных ремонтов и переоборудований требуют больших усилий по планированию, проектированию и производству. Во многих случаях потребуется выполнить большой объем стальных работ (например, крупный вырез существующей конструкции корабля и установка новых конфигураций). Эти проекты можно разделить на четыре основных этапа: демонтаж, строительство новой конструкции, установка оборудования и тестирование. Субподрядчики требуются для большинства капитальных и мелких ремонтов и переоборудования. Субподрядчики предоставляют экспертные знания в определенных областях и помогают выровнять нагрузку на верфи.

Рисунок 11. Разрезание корабля пополам для установки новой секции.

ШП20Ф11

Ньюпорт-Ньюс Судостроение

Рис. 12. Замена носа корабля, севшего на мель.

ШП20Ф12

Ньюпорт-Ньюс Судостроение

 Ниже приведены некоторые работы, которые выполняют субподрядчики:

  • сопровождение судоремонта

  • основные установки боевых систем (технические)

  • замена и ремонт котла

  • капитальный ремонт воздушного компрессора

  • удаление и утилизация асбеста

  • очистка резервуаров

  • пескоструйная обработка и покраска

  • капитальный ремонт насосной системы

  • изготовление небольших конструкций

  • ремонт лебедки

  • модификации главной паровой системы

  • системные изделия (например, трубопроводы, вентиляция, фундаменты и т. д.).

 

Как и в случае нового строительства, все установленные системы должны быть проверены и введены в эксплуатацию, прежде чем судно будет возвращено владельцу. Требования к тестированию обычно вытекают из контракта, хотя существуют и другие источники требований к тестированию. Испытания должны планироваться, отслеживаться на предмет их надлежащего завершения и контролироваться соответствующими группами (внутреннее качество верфи, эксплуатация судов, государственные органы, судовладельцы и т. д.). Как только системы будут установлены и должным образом протестированы, участок, отсек и/или система могут считаться проданными кораблю (т. е. завершенными).

Процессы нового строительства и ремонта во многом схожи. Основное сходство заключается в том, что они оба используют практически одни и те же производственные методы, процессы, оборудование и вспомогательные цеха. Судоремонт и новое строительство требуют высококвалифицированной рабочей силы, поскольку многие операции имеют ограниченный потенциал для автоматизации (особенно судоремонт). Оба требуют отличного планирования, проектирования и межведомственной связи. Процесс ремонта обычно выглядит следующим образом: оценка, планирование и проектирование работы; отрывные работы; переоборудование металлоконструкций; ремонтное производство; испытание и испытания; и доставить корабль. Во многих отношениях процесс судоремонта подобен судостроению, хотя новое строительство требует большей организации из-за размера рабочей силы, размера рабочей нагрузки, количества деталей и сложности коммуникаций (т. е. производственных планов и графиков). ), окружающих рабочий процесс судостроения.

Опасности и меры предосторожности

Судостроение и ремонт – одно из самых опасных производств. Работа должна выполняться в различных особо опасных ситуациях, таких как ограниченное пространство и значительная высота. Много ручной работы выполняется с использованием тяжелого оборудования и материалов. Поскольку работа настолько взаимосвязана, результаты одного процесса могут представлять опасность для персонала, участвующего в другом процессе. Кроме того, большая часть работ выполняется на открытом воздухе, и последствия экстремальных погодных условий могут вызывать или усугублять опасные условия. Кроме того, необходимо использовать ряд химикатов, красок, растворителей и покрытий, которые могут представлять значительный риск для сотрудников.

Опасности для здоровья

Химическая опасность которые представляют опасность для здоровья работников верфей, включают:

  • пыль от абразивоструйных работ
  • воздействие асбеста и минеральных волокон при изоляционных работах
  • пары и аэрозоли от красок, покрытий, растворителей и разбавителей
  • дымы от различных операций сварки, горения, пайки и пайки
  • воздействие газов, используемых в различных процессах сварки, обжига и нагрева
  • воздействие конкретных токсичных химических веществ в эпоксидных смолах, оловоорганических и медных необрастающих красках, свинцовых красках, маслах, смазках, пигментах и ​​т.п.

    Физические опасности в связи с ручным характером работы относятся:

    • экстремальные температуры и погодные условия, связанные с работой, выполняемой на открытом воздухе
    • опасность поражения электрическим током
    • проблемы, связанные с эргономикой, вызванные повторным обращением с большими и громоздкими материалами
    • ионизирующее и неионизирующее излучение
    • шум и вибрация
    • потенциал дефицита кислорода и другие опасности замкнутого пространства, связанные с цистернами, двойным дном и т. д.
    • падения и поездки с работы на такой же высоте, как и работа с большой высоты.

    Предупредительные меры

    Хотя судостроение и судоремонт является очень опасной отраслью, риски для персонала от этих опасностей можно и нужно свести к минимуму. Основой для снижения опасности является хорошо обоснованная программа охраны здоровья и безопасности, основанная на хорошем партнерстве между руководством и профсоюзами или работниками. Существует ряд подходов, которые можно использовать для предотвращения или сведения к минимуму опасностей на верфях после их выявления. Эти подходы можно условно разделить на несколько стратегий. Инженерные средства управления используются для устранения или контроля опасностей в месте их возникновения. Эти элементы управления являются наиболее желательными из различных типов, поскольку они наиболее надежны:

    • Замена или устранение. Там, где это возможно, процессы, которые создают опасности или токсичные материалы, должны быть устранены или заменены менее опасными процессами или материалами. Это самая эффективная форма контроля. Примером может служить использование неканцерогенных материалов вместо асбестовой изоляции. Другим примером является использование гидравлических подъемных столов для перемещения тяжелых материалов вместо ручного подъема. Часто возможна замена красок на основе растворителей покрытиями на водной основе. Для устранения опасностей процесса можно использовать автоматизацию или робототехнику.

    • Изоляция. Процессы, которые нельзя заменить или исключить, иногда можно изолировать от сотрудников, чтобы свести к минимуму риски. Часто источники сильного шума могут быть перемещены на большее расстояние между рабочими и источником шума, что снижает воздействие.

    • Вложение. Процессы или персонал иногда могут быть изолированы, чтобы исключить или уменьшить воздействие. Операторам оборудования могут быть предоставлены закрытые кабины, чтобы свести к минимуму воздействие шума, тепла, холода или даже химических опасностей. Процессы также могут быть вложенными. Покрасочные камеры и сварочные камеры являются примерами производственных помещений, которые снижают воздействие потенциально токсичных материалов.

    • Вентиляция. Процессы, которые производят токсичные материалы, могут вентилироваться, чтобы улавливать материалы в месте их образования. Этот метод широко используется на верфях и верфях, в частности, для контроля сварочных дымов и газов, паров краски и т.п. Многие вентиляторы и воздуходувки расположены на палубах судов, и воздух либо выбрасывается из помещений, либо вдувается в них, чтобы уменьшить воздействие опасностей. Часто вентиляторы используются в режиме продувки для направления свежего воздуха в отсеки для поддержания приемлемого уровня кислорода.


    Административный контроль используются для минимизации воздействия путем административного ограничения времени, проведенного персоналом в потенциально опасных ситуациях. Обычно это достигается за счет перевода персонала с работы с относительно низким уровнем опасности на работу с более высокой опасностью. Хотя совокупное время воздействия на человека не меняется, воздействие на каждого отдельного работника уменьшается.

    Административный контроль не лишен и отрицательных сторон. Этот метод требует дополнительной подготовки, поскольку работники должны знать как рабочие места, так и большее количество работников, потенциально подвергающихся опасности. Кроме того, поскольку количество персонала, подвергающегося опасности, удвоилось с юридической точки зрения, потенциальная ответственность может быть увеличена. Однако административный контроль может быть эффективным методом, если его правильно применять.

    Средства индивидуальной защиты. Верфи должны в значительной степени полагаться на различные формы личной защиты. Природа строительства и ремонта судов не поддается традиционным инженерным подходам. Корабли представляют собой очень замкнутые пространства с ограниченным доступом. В ремонтируемой подводной лодке имеется от 1 до 3 люков диаметром 76 м, через которые должны пройти люди и техника. Количество вентиляционных трубок, которые могут пройти, строго ограничено. Точно так же на больших кораблях работа выполняется глубоко внутри судна, и, хотя для достижения желаемой работы некоторая часть вентиляции может дымиться на разных уровнях, ее количество ограничено. Кроме того, вентиляторы, проталкивающие или вытягивающие воздух через вентиляционные трубы, обычно располагаются на свежем воздухе, обычно на главной палубе, и их мощность также несколько ограничена.

    Кроме того, строительство и ремонт судов производятся не на конвейере, а на отдельных рабочих площадках, что делает невозможным стационарное техническое управление. Кроме того, судно может находиться в ремонте в течение нескольких дней, и степень использования технического контроля снова ограничена. В таких ситуациях широко используются средства индивидуальной защиты.

    В магазинах можно более широко использовать традиционные подходы к инженерному контролю. Большинство оборудования и механизмов в цехах и сборочных цехах хорошо поддаются традиционным ограждениям, вентиляции и другим инженерным решениям. Однако и в этих случаях необходимо использовать некоторые средства индивидуальной защиты.

    Ниже приводится обсуждение различных применений средств индивидуальной защиты, используемых на верфях:

    Сварка, резка и шлифовка. Основной процесс строительства и ремонта судов включает в себя резку, формование и соединение стали и других металлов. В процессе образуются металлические пары, пыль и твердые частицы. Хотя иногда можно использовать вентиляцию, чаще сварщики должны использовать респираторы для защиты от сварочных частиц и дыма. Кроме того, они должны использовать соответствующие средства защиты глаз от ультрафиолетового и инфракрасного излучения и других физических опасностей для глаз и лица. Чтобы обеспечить защиту от искр и других форм расплавленного металла, сварщик должен быть защищен сварочными перчатками, одеждой с длинными рукавами и другими средствами физической защиты.

    Абразивоструйная очистка и покраска. Много малярных работ выполняется при строительстве и ремонте судов. Во многих случаях краски и покрытия определяются судовладельцем. Перед покраской оборудование должно быть отпескоструено абразивом до определенного профиля, обеспечивающего хорошую адгезию и защиту.

    Абразивоструйная очистка мелких деталей может выполняться в закрытой системе, например, в перчаточном боксе. Однако большинство крупных компонентов подвергаются абразивоструйной очистке вручную. Некоторые взрывные работы производятся на открытом воздухе, некоторые в больших отсеках здания или цеха, предназначенных для этой цели, а некоторые внутри самих судов или отсеков судов. В любом случае персонал, выполняющий абразивоструйную очистку, должен использовать средства защиты всего тела, средства защиты слуха и средства защиты органов дыхания с подачей воздуха. Они должны быть обеспечены достаточным запасом пригодного для дыхания воздуха (т. е. как минимум воздуха для дыхания класса D).

    В некоторых странах использование кристаллического кремнезема запрещено. Его использование, как правило, не рекомендуется. Если для взрывных работ используются материалы, содержащие кремнезем, необходимо принять превентивные защитные меры.

    После абразивоструйной обработки материалы должны быть быстро окрашены, чтобы предотвратить «вспышку ржавчины» поверхности. Хотя ртуть, мышьяк и другие очень токсичные металлы больше не используются в красках, краски, используемые на верфях, обычно содержат растворители, а также пигменты, такие как цинк. Другие краски относятся к эпоксидному типу. Маляры, наносящие эти покрытия, должны быть защищены. Большинство маляров должны использовать респиратор с отрицательным или положительным давлением для своей защиты, а также комбинезон для всего тела, перчатки, бахилы и защиту для глаз. Иногда покраску необходимо выполнять в замкнутых или закрытых помещениях. В этих случаях должны использоваться средства защиты органов дыхания с подачей воздуха и защита всего тела, а также должна существовать адекватная программа работы в замкнутых пространствах, требующая разрешения.

    Опасности над головой. На верфях много кранов, и выполняется большой объем подвесных работ. Защита каской, как правило, требуется на всех производственных участках верфей.

    Iизоляционные работы. Системы трубопроводов и другие компоненты должны быть изолированы, чтобы поддерживать температуру компонентов и снижать температуру внутри корабля; в некоторых случаях требуется изоляция для снижения шума. При ремонте судов существующая изоляция должна быть удалена с трубопровода для выполнения ремонтных работ; в этих случаях часто встречается асбестовый материал. В новых работах часто используются стекловолокно и минеральные волокна. В любом случае необходимо использовать соответствующую защиту органов дыхания и защиту всего тела.

    Источники шума. Работа на верфях известна своей шумностью. Большинство процессов связано с работой с металлом; это обычно создает уровни шума выше допустимых безопасных пределов. Не все источники шума можно контролировать до безопасного уровня с помощью технических средств контроля. Таким образом, необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

    Опасности для ног. На верфях есть ряд операций и процессов, которые представляют опасность для ног. Часто бывает трудно и непрактично разделить объект на опасные и неопасные зоны; защитная обувь / ботинки обычно требуются для всей производственной площади верфей.

    Опасности для глаз. На верфях существует много потенциальных источников опасности для глаз. Примерами являются различные опасности ультрафиолетового и инфракрасного излучения сварочной дуги, физические опасности, связанные с различной пылью и частицами при металлообработке, абразивно-струйной обработкой, работой с различными травильными и металлическими ваннами, едкими веществами и распылителями краски. Из-за повсеместного характера этих опасностей защитные очки часто требуются на всех производственных участках верфей для практической и административной простоты. Для конкретных процессов требуется специальная защита глаз.

    Вести. На протяжении многих лет грунтовки и покрытия на основе свинца широко использовались в судостроении. Хотя свинецсодержащие краски и покрытия в настоящее время используются редко, значительное количество элементарного свинца используется на атомных верфях в качестве материала для радиационной защиты. Кроме того, судоремонтные работы часто включают удаление старых покрытий, часто содержащих свинец. На самом деле, ремонтные работы требуют большой деликатности и внимания к материалам, которые применялись или использовались ранее. Работа со свинцом требует полной защиты тела, включая комбинезоны, перчатки, головной убор, бахилы и средства защиты органов дыхания.

    Строительство лодок

    В некотором смысле лодки можно рассматривать как относительно небольшие корабли, поскольку многие процессы, используемые для строительства и ремонта лодок, очень похожи на те, которые используются для строительства и ремонта кораблей, только в меньшем масштабе. Как правило, для изготовления корпусов лодок выбирают сталь, дерево и композиты.

    композиты включают, как правило, такие материалы, как металлы, армированные волокном, цемент, армированный волокном, железобетон, пластмассы, армированные волокном, и пластмассы, армированные стекловолокном (GRP). Развитие в начале 1950-х годов методов ручной укладки с использованием полиэфирной смолы холодного отверждения с армированием стекловолокном привело к быстрому расширению производства лодок из стеклопластика с 4% в 1950-х до более 80% в 1980-х и даже выше в настоящее время.

    На судах длиной более 40 м сталь, а не дерево, является основной альтернативой стеклопластику. По мере уменьшения размера корпуса относительная стоимость стальной конструкции увеличивается, что обычно становится неконкурентоспособным для корпусов длиной менее 20 м. Потребность в запасе на коррозию также приводит к чрезмерному весу небольших стальных лодок. Однако для судов длиной более 40 м низкая стоимость тяжелой сварной стальной конструкции обычно является решающим преимуществом. Однако, если творческий дизайн, улучшенные материалы и автоматизированное производство не смогут привести к существенному снижению затрат, стеклопластики или пластики, армированные волокном, вряд ли смогут конкурировать со сталью при строительстве судов длиной более 40 м, за исключением случаев, когда существуют особые требования ( например, для перевозки коррозионных или криогенных навалочных грузов, когда требуется немагнитный корпус или когда необходимо существенное снижение веса по соображениям производительности).

    В настоящее время стеклопластики используются в очень широком спектре корпусов лодок, включая быстроходные катера, прибрежные и океанские яхты, рабочие катера, лоцманские и пассажирские катера и рыболовные суда. Его успех в производстве рыбацких лодок, где дерево было традиционным материалом, объясняется:

    • конкурентоспособная первоначальная стоимость, особенно в тех случаях, когда многие корпуса построены по одной и той же конструкции, что усиливается за счет роста стоимости древесины и нехватки квалифицированных столяров.

    • безотказная работа и низкие затраты на техническое обслуживание, обусловленные герметичными и устойчивыми к гниению корпусами из стеклопластика, их устойчивостью к морским сверлящим организмам и низкой стоимостью ремонта

    • легкость, с которой могут быть изготовлены сложные формы, которые могут потребоваться для гидродинамических и структурных целей или по эстетическим причинам.

    Методы изготовления

    Наиболее распространенной формой конструкции обшивки, палуб и переборок в больших и малых корпусах из стеклопластика является однослойный ламинат, усиленный, при необходимости, ребрами жесткости. При строительстве однослойных и многослойных корпусов используются различные методы изготовления.

    Контактное формование. На сегодняшний день наиболее распространенным методом изготовления одностенных корпусов из стеклопластика всех размеров является контактное формование в открытой или негативной форме с использованием полиэфирной смолы холодного отверждения и армирования из Е-стекла.

    Первым этапом изготовления является подготовка пресс-формы. Для корпусов малых и средних размеров формы обычно изготавливаются из стеклопластика, и в этом случае сначала собирается положительная заглушка, обычно из деревянной конструкции, обработанной из стеклопластика, внешняя поверхность которой точно определяет требуемую форму корпуса. Подготовка пресс-формы обычно завершается полировкой воском и нанесением пленки поливинилового спирта (ПВС) или аналогичного разделительного состава. Ламинирование обычно начинают с нанесения пигментированного гелькоута из качественной смолы. Затем ламинирование продолжают до полного отверждения гелькоута, используя один из следующих процессов:

    • Распылите. Ровинги или арматура из стекловолокна одновременно опрыскиваются полиэфирной смолой, которая смешивается с катализатором и ускорителем в распылителе.

    • Укладка рук. Смола в смеси с катализатором и ускорителем наносится обильно на гелькоут или на предыдущий слой пропитанной арматуры кистью, валиком-дозатором или краскопультом.

     

    Описанный выше процесс может обеспечить эффективное применение очень тяжелой арматуры (ткань до 4,000 г/м).2 успешно используется, хотя для крупносерийного производства требуется ткань плотностью от 1,500 до 2,000 г/м.2 предпочтительнее), что обеспечивает высокую скорость ламинирования при низких трудозатратах. Аналогичный процесс можно применять для быстрой укладки плоских или почти плоских палубных и переборочных панелей. Серийное производство некоторых 49-метровых корпусов, включая установку палуб и переборок, было завершено за 10 недель на корпус.

    Компрессионное формование. Компрессионное формование включает приложение давления, возможно, сопровождаемого нагревом, к поверхности неотвержденного ламината, чтобы увеличить содержание волокон и уменьшить пустоты путем выдавливания избытка смолы и воздуха.

    Формование вакуумных пакетов. Этот процесс, который можно рассматривать как разработку контактного формования, включает размещение поверх формы гибкой мембраны, отделенной от неотвержденного ламината пленкой из поливинилацетата, полиэтилена или аналогичного материала, герметизацию краев и вакуумирование пространства под мембраной, чтобы что ламинат подвергается давлению до XNUMX бар. Отверждение можно ускорить, поместив компонент в мешках в печь или используя нагретую форму.

    Автоклавное формование. Более высокое давление (например, от 5 до 15 бар) в сочетании с повышенной температурой, дающее повышенное содержание волокна и, следовательно, превосходные механические свойства, может быть достигнуто путем проведения процесса формования мешков в автоклаве (печь под давлением).

    Соответствующее литье под давлением. Неотвержденный формовочный материал, который в крупных компонентах, таких как корпус лодки, скорее всего, представляет собой распыленную премикс из смолы и рубленого стекловолокна или изготовленную на заказ заготовку из предварительно пропитанной стеклоткани, сжимается между соответствующими положительными и отрицательными формами, обычно металлической конструкции, при необходимости с применением тепла. Из-за высокой первоначальной стоимости форм этот процесс, вероятно, будет экономичным только для больших производственных циклов и редко используется для изготовления корпусов лодок.

    Филаментная обмотка. Изготовление в этом процессе осуществляется путем намотки армирующих волокон в виде непрерывной ровницы, которая может быть пропитана смолой непосредственно перед намоткой (мокрая намотка) или может быть предварительно пропитана частично отвержденной смолой (сухая намотка). на оправку, которая определяет внутреннюю геометрию.

    Сэндвичная конструкция. Многослойные корпуса, палубы и переборки могут быть изготовлены методом контактного формования с использованием полиэфирной смолы, отверждающейся при комнатной температуре, почти так же, как однослойные конструкции. Внешняя обшивка из стеклопластика сначала укладывается на негативную форму. Полоски материала сердцевины заделываются в слой полиэфирной или эпоксидной смолы. Затем изготовление завершается укладкой внутренней обшивки из стеклопластика.

    Полиэфирные и эпоксидные смолы. Ненасыщенные полиэфирные смолы на сегодняшний день являются наиболее часто используемыми матричными материалами для морских структурных ламинатов. Их эффективность обусловлена ​​их умеренной стоимостью, простотой использования в процессах ручной укладки или напыления и, как правило, хорошими характеристиками в морской среде. Доступны три основных типа:

    1. ортофталевый полиэстер, изготовленный из комбинации малеинового и фталевого ангидридов с гликолем (обычно пропиленгликолем), является наименее дорогим и наиболее широко используемым матричным материалом для строительства небольших лодок.

    2. изофталевый полиэстер, содержащий изофталевую кислоту вместо фталевого ангидрида, более дорогой, имеет несколько более высокие механические свойства и водостойкость и обычно используется для строительства лодок с более высокими характеристиками и морских гелькоутов.

    3. бисфенольные эпоксидные системы, в котором фталевая кислота или ангидрид частично или полностью заменены бисфенолом А, обеспечивает (при существенно более высокой стоимости) значительно улучшенную водо- и химическую стойкость.

    Безопасность и опасность для здоровья

    Хотя многие химические, физические и биологические опасности в судостроении являются общими для строительства лодок, основной проблемой является воздействие паров различных растворителей и пыли эпоксидной смолы в процессе производства лодок. Неконтролируемое воздействие этих опасностей может вызвать расстройство центральной нервной системы, повреждение печени и почек и реакции сенсибилизации соответственно. Средства контроля за этими потенциальными опасностями, по существу, такие же, как те, которые были описаны ранее в разделе судостроения, а именно: инженерно-технический контроль, административный контроль и средства индивидуальной защиты.

     

    Назад

    Важнейшим принципом регулирования выбросов в атмосферу, водоотведения и отходов является охрана здоровья населения и обеспечение общего благосостояния населения. Обычно «населением» считаются те люди, которые живут или работают в пределах общей территории объекта. Однако ветровые потоки могут переносить загрязнители воздуха из одного района в другой и даже через национальные границы; сбросы в водные объекты могут аналогичным образом перемещаться как внутри страны, так и за ее пределами; и отходы могут быть отправлены по всей стране или миру.

    Верфи проводят большое количество разнообразных операций в процессе строительства или ремонта кораблей и катеров. Многие из этих операций выбрасывают в воду и воздух загрязнители, которые, как известно или подозреваются, оказывают пагубное воздействие на человека в результате прямого физиологического или метаболического повреждения, такого как рак и отравление свинцом. Загрязнители могут также косвенно действовать как мутагены (которые наносят ущерб будущим поколениям, влияя на биохимию репродукции) или тератогены (которые повреждают плод после зачатия).

    Загрязнители воздуха и воды могут оказывать вторичное воздействие на человека. Загрязнители воздуха могут попадать в воду, влияя на качество принимающего потока или воздействуя на урожай и, следовательно, на потребителей. Загрязняющие вещества, сбрасываемые непосредственно в принимающие водотоки, могут ухудшить качество воды до такой степени, что питье или даже плавание в воде представляет риск для здоровья. Загрязнение воды, земли и воздуха может также повлиять на морскую жизнь в принимающем потоке, что в конечном итоге может повлиять на людей.

    Качество воздуха

    Выбросы в атмосферу могут быть результатом практически любой операции, связанной со строительством, техническим обслуживанием или ремонтом кораблей и катеров. Загрязнители воздуха, которые регулируются во многих странах, включают оксиды серы, оксиды азота, окись углерода, твердые частицы (дым, сажу, пыль и т. д.), свинец и летучие органические соединения (ЛОС). Судостроительная и судоремонтная деятельность, которая производит загрязняющие вещества, отвечающие критериям «оксида», включает источники горения, такие как котлы и тепло для обработки металлов, генераторы и печи. Твердые частицы представляют собой дым от сгорания, а также пыль от деревообработки, пескоструйных или пескоструйных работ, шлифовки, шлифовки и полировки.

    В некоторых случаях свинцовые слитки могут быть частично расплавлены и преобразованы для придания им формы для радиационной защиты на атомных судах. Свинцовая пыль может присутствовать в краске, снятой с судов, находящихся на капитальном ремонте или ремонте.

    Опасные загрязнители воздуха (ВЗВ) – это химические соединения, о которых известно или предполагается, что они вредны для человека. HAP производятся на многих верфях, таких как литейное производство и гальваника, которые могут выделять хром и другие металлические соединения.

    Некоторые летучие органические соединения, такие как нафта и спирт, используемые в качестве растворителей для красок, разбавителей и чистящих средств, а также многих клеев и адгезивов, не относятся к ОПЗ. Другие растворители, используемые главным образом в операциях покраски, такие как ксилол и толуол, а также несколько хлорированных соединений, наиболее часто используемых в качестве растворителей и чистящих средств, особенно трихлорэтилен, метиленхлорид и 1,1,1-трихлорэтан, являются ГАП.

    Качество воды

    Поскольку корабли и лодки строятся на водных путях, верфи должны соответствовать критериям качества воды, установленным их государственными разрешениями, прежде чем они будут сбрасывать промышленные сточные воды в прилегающие воды. Большинство верфей США, например, внедрили программу под названием «Наилучшие методы управления» (BMP), которая считается основным набором технологий контроля, чтобы помочь верфям выполнить требования разрешений на выбросы.

    Еще одна технология управления, используемая на верфях, у которых есть доки, — это плотина и перегородка система. Плотина предотвращает попадание твердых частиц в отстойник и их откачивание в соседние воды. Система перегородок предотвращает попадание масла и плавающего мусора в поддон.

    Мониторинг ливневых вод недавно был добавлен ко многим разрешениям для верфей. На объектах должен быть план предотвращения загрязнения ливневыми водами, который реализует различные технологии контроля, чтобы исключить попадание загрязняющих веществ в прилегающую воду во время дождя.

    Многие предприятия по строительству судов и лодок также сбрасывают часть своих промышленных сточных вод в канализационную систему. Эти объекты должны соответствовать критериям качества воды, установленным их местными нормами по очистке сточных вод, всякий раз, когда они сливаются в канализацию. Некоторые верфи строят свои собственные заводы по предварительной очистке воды, разработанные с учетом местных критериев качества воды. Обычно есть два разных типа установок для предварительной обработки. Один тип установок предварительной очистки предназначен в первую очередь для удаления токсичных металлов из промышленных сточных вод, а второй тип установок предварительной очистки предназначен в первую очередь для удаления из сточных вод нефтепродуктов.

    Обращение с отходами

    Различные сегменты процесса судостроения производят свои виды отходов, которые должны быть утилизированы в соответствии с правилами. При резке и формовке стали образуются отходы, такие как металлолом от резки и формовки стального листа, краска и растворитель от покрытия стали и отработанный абразив от удаления окисленных и нежелательных покрытий. Металлолом не представляет опасности для окружающей среды и может быть переработан. Однако отходы краски и растворителя легко воспламеняются, а отработанный абразив может быть токсичным в зависимости от характеристик нежелательного покрытия.

    По мере изготовления модулей из стали добавляются трубопроводы. При подготовке трубопроводов для модулей образуются отходы, такие как кислые и едкие сточные воды от очистки труб. Эти сточные воды требуют специальной обработки для удаления их коррозионных свойств и загрязняющих веществ, таких как масло и грязь.

    Параллельно с изготовлением стали электрические, машинные, трубопроводные и вентиляционные компоненты готовятся к этапу оснащения корабля. Эти операции приводят к образованию отходов, таких как смазочные материалы и охлаждающие жидкости для металлообработки, обезжириватели и сточные воды гальваники. Металлорежущие смазочные материалы и охлаждающие жидкости, а также обезжиривающие средства должны быть обработаны для удаления грязи и масел перед сливом воды. Сточные воды гальванического производства токсичны и могут содержать соединения цианида, требующие специальной очистки.

    Корабли, нуждающиеся в ремонте, обычно нуждаются в выгрузке отходов, образовавшихся во время плавания корабля. Трюмные сточные воды должны очищаться от нефтяных загрязнений. Бытовые сточные воды должны отводиться в канализацию, где они проходят биологическую очистку. Даже мусор и мусор могут подвергаться специальной обработке в соответствии с правилами, запрещающими ввоз чужеродных растений и животных.

     

    Назад

    ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

    Содержание: