Sesiunea Națională de Comunicări Științifice Stu dențești Anghel Saligny Galați, 17-19 Mai 201 7 [613002]

Sesiunea Națională de Comunicări Științifice Stu dențești “Anghel Saligny” – Galați, 17-19 Mai 201 7
1

ELEMENTE DE OPTIMIZARE A LINIEI TEHNOLOGICE DE
FABRICARE A TUBULATURILOR NAVALE

Autor: Nicoleta – Diana MĂLĂIESCU

Cadrul didactic coordonator: Ș.L. dr. ing. Alexandru PINTILIE

Universitatea “ OVIDIUS ” din Constanța , Facultatea de Inginerie Mecanică, Industrială și
Maritimă

Rezumat:
Lucrarea de f ață are drept scop e vidențierea avantajelor optimiză rii liniei
tehnologic e de fabricare a tubulaturilor. În prima parte a lucră rii este analizată
linia tehno logică a unei secții navale de tubulatură . În partea a doua a lucrării sunt
evidenț iate avantajele optimizării și automatiză rii proceselor de sudare și debitare
specifice fluxului tehnologic de fabricare a tubulaturilor . În final, se efectuează un
studiu comparativ privind procesel e manual e, respectiv autom atizate de fabricație a
tubulaturilor navale .
Cuvinte cheie: secție navală, linie tehnologică, fabricare, tubulatură, sudare,
debitare, automatizare, optimizare, studiu comparativ

1. Introducere

2. Analiza liniei tehnol ogice a secției navale de tubulatură

Secția de tubulatură reprezinta un atelier care prezintă o reuniune de locuri de
muncă plasate într -un spațiu unde lucrătorii executa același fel de produse sau aceleași
operații tehnologice.
Organizarea atelierului constă în îmbinarea locurilor de muncă din componenț a
lui, ș i organizarea, con diționată de formele specializă rii acestuia ș i de caracterul
diviz iuni muncii. Diviziunea muncii î ntre locuril e de muncă este caracterizată prin
două forme de specializare: tehnologică , determinată de caracterul ș i succesiunea
procesului de fabricaț ie și pe obiecte, determinată de împartirea pe tipuri de producț ie.
Aceste două forme de specializare influenț eaza or ganizarea procesului de producț ie,
respectiv, constituirea locurilor de muncă .
Toate operațiile tehnologice de execuț ie a reperelor de tubulaturi, efectuate
manual sau mecanizat, se executa in atelier . Pentru realizarea un or condiții optime de
muncă se ț ine cont de spațiu, microclimatul interior, de felul in care se face ventilatia,
modul de ilumi nare, precum si de nivelul zgomotului . In spaț iul destinat atelierului,
sunt a mplasate bancurile de lucru, maș inile ș i utilajele specifice, astfel î ncat să se
creeze treceri ș i cai de circulaț ie.
Prin ventilaț ie, aerul viciat este î nlocuit cu aer curat. Ventilaț ia poate fi:
naturală (realizată prin deschiderea ferestrelor) și artificial ă (obținută prin folosirea
ventilatoarelor). Combaterea zgomotului se impune ca o condiț ie indispensabilă
asigură rii confortului lucră torului î n timpul desfă șurării activită ții la locul de muncă .

Sesiunea Națională de Comunicări Științifice Stu dențești “Anghel Saligny” – Galați, 17-19 Mai 201 7
2 Acest lucru se poate realiza prin înlăturarea c auzelor care î l generează atunci câ nd este
posibi l, sau prin reducerea intensităț ii lui.

Pentru executarea lucr ărilor de tu bulatura sunt necesare utilaje ș i scule pe care le
putem clasifica î n funcț ie de anumite criterii.
După modul de acț ionare:
– cu acț ionare manuală : ciocane, dă lti, pile, compas gradat, punctuator, ac de trasat,
cumpene, echere, r uleta, pompă manuala pentru presat tubulaturile, etc.
– cu acț ionare mecanică : fieră straie mecanice, maș ini de indoit, masini de sanfrenat,
slefuitoare, masini pentru realizat extractii, polizoare, masini de gaurit, masini de
sudat, masini de ermetat, masi ni de poansonat, etc.

Fluxul tehnologic:
 Trasarea;
 Marcarea;
 Debitarea ;
 Indorirea;
 Potrivirea s i prinderea in puncte de sudura;
 Sudarea;
 Ajustarea dupa sudare ;
 Probe hidraulice si de rezistenta ale tubulaturilor dupa asamblare ;
 Depozitare si conservare;
 Acoperiri,protectii anticorozive .

Sesiunea Națională de Comunicări Științifice Stu dențești “Anghel Saligny” – Galați, 17-19 Mai 201 7
3 Fig. 2.1 Fluxul tehnologic
3. Optimizarea și automatizarea pr oceselor de sudare si debitare

Procesele de asamblare prin sudare sunt deosebit de complexe, iar condi țiile de
stâpinire ș i reproducere a acestora la producț ia de masa, serie mică și chiar unicate ,
impune ca gestionarea să se realizeze numai prin mecanizare ș i automatizare.

Avantaje:
-productivitate marită;
-precizie constantă si repetabilitate foarte bună;
-nivel redus de defecte sau rebuturi ;
-posibilitatea utiliză rii de operatori fară calificare ;
-include rea unor controale de calitate î n ciclul automat ;
-îmbună tățirea condiț iilor de muncă a angajaț ilor.

3.1 Optimizarea și automatizarea pr oceselor de sudare

Pentru a se realiza o me canizare ș i automatizare a proceselor de sudar e vor
rezulta, obiectivele, ca ș i scopul ș i avantajele mecaniză rii si automatiză rii în producț ia
sudată , astfel enumerâ ndu-se doar câ teva dintre acestea:
 poziț ionarea, centrarea și fixarea î n mod identic a tut uror reperelor viitorului
subansamblu sudat;
 eliberarea opera torului uman de efort fizic, atâ t la ce ntrare, fixare, transport,
poziționare î n tipul fazelo r de asamblare prin sudare dar ș i la evacuarea
ansamblului sudat;
 realizarea unei producț ii uniforme , cu asamblari identice repetabile si
controlabile;
 reducerea efortului fizic si nervos a operatorului uman, real izarea protecț iei
față de activităț i cu risc , ca urmare a situaț iei ca operatorul are doar r ol de
supraveghere, cu intervenț ii foarte rare ș i doar în situaț ii neprevazute;
 realizarea precisă a unor faze de lucru comp lexe, interdependente, cu
desfaș urare rapidă , pe care un operator uman nici nu le poate coordona;
 asigurarea unei interoperativită ti faci le între scheme mecanice , pneumatice,
hidraulice, de acț ionari electrice, toate fiind coordo nate de că tre o schemă
electrică de comandă proiectată în baza logicii ciclurilor ș i fazelor de lucru
corespunzatoare pentru ansamblul sudat de realizat.

Mașină de sudat pentru țevi cu flan șă MAG

Sesiunea Națională de Comunicări Științifice Stu dențești “Anghel Saligny” – Galați, 17-19 Mai 201 7
4 Fig. 3.1 – Masina de sudat MAG
Semnificatia notațiilor din Fig. 3.1 este urmatoarea: 1. cadru de bază; 2. partea mobilă;
3.partea fixă; 4. punc tul de incărcare si descărcar e; 5.consolă role; 6. brat mobil cu mandrină;
7.cap de sudare exterior; 8. cap de sudare interior; 9. sursa de alimentare; 10 .cutia
întrerupătorului; 11. panoul de control; 12. panou mobil; 13. panou de control manual;
14.unitate hidraulică.
Mașina este adecvată pentru îmbinare prin sudare rotundă la conexiunile pentru țevile
cu flanșe, precum și pentru alimentarea automată a conductelor și descărcarea componentelor
finite sudate. În plus față de flexibilitatea oferită piesei de prelucrat care urmează să fie
sudată, mașina permite, de asemenea, utilizarea simultană a 4 MAG capete de sudare.
Caracteristicile de proiectare fundamentale ale mașinii se bazează pe cadrul de bază cu placa
de suport fix și mobil.
Plăcile de suport conțin toate componentele necesare pentru poziționare și sudură.
Placa de suport mobil este ajustată pentru p oziționare longitudinală, cu ajutorul unui motor
electric.
Punctul de încărcare și descărcare, consolele rolelor, brațul mobil cu mandrină,
precum și un capăt de sudură, pentru sudura internă și externă, sunt aranjate pe plăcile de
suport. Fiecare capăt de sudură are un ax de avans pe verticală și pe orizontală, care
presupune, de asemenea, funcția de scanare a piesei în timpul procesului de sudură.
În plus, suporturile transversale motorizate sunt instalate pe capetele de sudură pentru
compensarea poziției în timpul procesului de sudură.
Aceste componente asigură poziționarea instrumentelor (arzătorul de sudură) și a
pieselor de prelucrare (profilele de aluminiu).
Alte componente ale sistemului sunt unitățile hidraulice, cum ar fi sursele de energie
pentru sudură, care sunt fixate permanent pe plăcile de suport.
Hardware -ul electronic al sistemului constă dintr -o cutie instalată permanent și o
cutie comutatoare mobilă, un panou de control fix și un panou de control mobil, de la
distanță.

Mașină automată de sudare a tev ilor TIG

Mașina de sudare a tevilor este utilizată la sudar ea mecanizată a racordurilor de țevi,
este alcătuită dintr -un portal, două mese (plăci) turnante, 6 axe pentru a roti suflaiul
(arzătorul) și suportul pentru colectarea țevii (Fig. 3.2 ).

Fig. 3.2

Toate componentele pot fi acționate prin intermediul panoului de comandă (Fig.

Sesiunea Națională de Comunicări Științifice Stu dențești “Anghel Saligny” – Galați, 17-19 Mai 201 7
5 22).

Fig. 3.4
Fiecare masă turnantă are un sistem de răcire în interior pentru dispozitivul de blocare,
pe durata sudării. Există și un sistem pneumatic în fiecare masă turnantă, utilizat împreună cu
dispozitivul de blocare. Pentru a schimba un dispozitiv de blocare, reglajul întrerupătorului
trebuie să fie pozitionat la „1” pentru c ă în acest caz, dispozitivul de blocare nu se află sub
presiune.
Masa turnantă (Fi g. 3.5 ) din p artea dreaptă este dotată cu un dispozitiv de blocare cu
schimbare rapidă. Este utilizată la sudarea flanșelor de țev i sau a flanșelor de garnitură.
Dispozitivul de fixare poate fi actionat cu ajutorul pedalelor. Pedala din dreapta este pentru
flanșă (prindere/eliberare), iar partea stângă este pentru țeavă sau garnitură (prindere /
eliberare).

Fig. 3.5 Masă turnată Fig. 3.6 Axul de sudare

Masa turnantă din partea stângă este prevăzută cu un ax gol cu un dorn pentru a fixa
țeava (Fig. 3.6). Este utilizată la sudarea țevii de garnitură.

3.2 Optimizarea și automatizarea pr oceselor de debitare

Mașina de debitat cu pamblică „Band Saw”

Sunt în uz mai multe tipo -dimensiuni de mașini, in clusiv pentru tăierea metalului sau a
fitingurilor la diferite unghiuri. Cea mai moderna e ste masina Behringer (Fig. 3.7 ). Mașina de
debitat este special concepută pentru tăierea materialelor metalice. Temperatura mediului
ambiant trebuie să rămână între +5 °C și +40°C. Sistemul de răcire sau de încălzire este
necesar pentru temperaturi mai ridicate sau mai scăzute.
Mașinile de debitat generează un nivel de z gomot de aproximativ 75 dB (A), măsurat
în zona de operare a mașinii, în stare de funcțio nare inactivă. În cazul tăierii țevilor, emis iile
de zgomot pot ajunge până la maxim 90 d B (A), nivel măsurat la 1 metru distanță față de
punctul de tăiere.

Sesiunea Națională de Comunicări Științifice Stu dențești “Anghel Saligny” – Galați, 17-19 Mai 201 7
6

Fig. 3.7 Masină de debitat cu panglică Band Saw