Malaiescu D Extenso Final (2) [613004]

Faculty of Maritime, Industrial and Mecha nical Engineering – TEHNONAV JUNIOR 2018

Metode moderne de fabrica re a tubulaturilor navale
Modern method s of ship piping fabrication

Nicoleta -Diana MĂLĂIESCU *
Student: [anonimizat], Industrial and Mechanical Engineering, Ovidius University of Constanta

Coordinator: Lecturer PhD eng. Al exandru PINTILIE
Faculty of Maritime, Industrial and Mechanical Engineering, Ovidius University of Constanta

Abstract : This paper aims at studying the automated technological flow of shipbuilding. The first part of
the paper presents a fully automated te chnological flow, highlighting the advantages of automation of each stage.
And in the second part are illustrated two of the many software present on the market that help simplify the work
in the piping industry .
Keywords : pipeline, software , automatic, solution , process

1. Introducere

Automatizarea reprezintă aplicarea automati –
cii la un proces sau clasă de procese specificate.
Automatica este o parte a științelor tehnice
care încadrează teoria și practica realizării
constructive a sistemelor de con ducere, destinate
eliminării intervenției umane în elaborarea
deciziilor directe privind func ționarea proceselor
industriale [2].
Automatizările industriale reprezintă un
domeniu care beneficiază în permanență de
progresele tehnologice, un domeniu în plin ă
expansiune. Creșterea capacității mediilor de
stocare și dezvoltarea echipamentelor electronice a
permis realizarea unor echipamente de automatiza –
re extrem de performante [1] .
Automatizările industriale cuprind o serie de
echipamente și procese cu rolu l de a eficientiza
toate liniile de producție. Cu alte cuvinte, ceea ce
făcea în trecut o mână de oameni, actualmente poate
fi realizat fără probleme de echipamentele
automatizate. Traductoare de presiune, debitmetre,
software, senzori, motoare electrice , sunt doar
câteva din tre elementele ce alcătuiesc vastul
domeniu al automatizărilor industriale [1].
Necesitatea automatizării producției industri –
ale se impune datorită următoarelor avantaje :
• reducerea sau eliminarea muncii în medii
periculoase sau a mun cilor neplăcute;
• economie de mână de lucru;
• căutarea unei constante a calității ;
• creșterea producției cu investiții limitate;
• economie de materie primă și energie etc.

Noțiunea de competitivitate include [3]:
• costurile: materiile prime, materiale,
energie, mâna de lucru, amortizările etc. ;
• calitatea: avantajele produsului, fiabilitate,
constantă calității etc. ;
• disponibilitate: distribuție, stocare, flexibi –
litate etc.

2. Automatizarea fluxului tehnologic

Perfecționarea continuă a tehnologiilor de
fabricație a avut ca și consecință directă diversi –
ficarea utilajelor și echipamentelor de lucru, ridi –
carea nivelului tehnic al personalului de deservire și
un control mai bun al proceselor prin automati –
zarea acestora.
Unele variante de automatizare a tehnolo –
giilor de fabricație sunt prezentate în continuare.

a) Depozitarea

Fig. 1 Depozit [4]

Acest tip de depozitare este eficient deoarece
ocupa un spațiu mic ca și suprafață , iar spațiul de

Metode moderne de fabrica re a tubulaturilor navale / TEHNONAV JUNIOR 2018 2
depozitare este foarte mare. Pe fiecare etaj ,
tubulatura este organizată în funcție de diametru.
Prezintă încărcare și descărcare automată ceea
ce reduce efortul muncitorilor , iar prima tubulatură
care intră în depozit, iese de asemenea prima.

b) Sablarea

Sablarea automată îmbunătățește calitatea
suprafeței , fiind mai sigură și mai rapidă decât
sablare a manuală. Facilitează sudarea și îndoirea
tubulaturii.

Fig. 2 Mașina de sablare [4]

Sistemul î ndepărtează rugina prin împroșcare
cu nisip sau alice din oțel și are un dispozitiv
special de ridicarea a t ubulaturii pentru îndepărta –
rea murd ărei din interiorul acesteia .

c) Debitarea

Debitarea cu plasmă a tubulaturilor se reali-
zează la o viteză mare , folosită în general pentru
diametre mari sau pentru grosimi mari.

Fig. 3 Mașina de debitat cu plasm ă [4]

Mașina de debitat cu plasmă este capabilă să
taie forme complexe și să realizeze găuri sau teșituri
(debitare înclinată la un anumit unghi).
Debitarea cu pânză (ferăstrău) prezintă o
tăietură curată și uniform ă. Debitarea automată se
realizează prin introducerea unor comenzi nume -rice, pentru ca mai apoi mașina să realizeze
măsurarea și debitarea efectivă a tubulaturii.

Fig. 4 Mașina de debitat cu pânz ă [4]

d) Îndoirea

Mașinile de îndoit folosesc principiul îndoirii
la rece (tubulatura nu treb uie încălzită în prealabil)
și, de asemenea , nu folosesc cuptoare pentru deten –
sionarea tubulaturii după îndoire [6] .

Fig. 5 Ma șina de îndoit [4]

Îndoirea la rece se efectuează atunci când nu
este nevoie de o precizie ridicată, erorile permise
fiind [5]:
• abateri dimensionale, su b 2 mm;
• abateri de la raza de curbura, sub 4%;
• abateri de la unghiul de curbur ă, sub 2%;
• ovalitate, sub 2%;
• abatere de la grosime, sub 30%.
Sunt mai rapide decât mașinile de îndoire
manuală și prezintă zone de îndoit pentru fie care
tubulatură în parte.
Mașina de îndoit la rece este ideal ă pentru
pregătirea tubulaturilor înainte de sudarea automa –
tă. Se pot realiza îndoiri in V sau J , procedur a fiind
rapid ă și sigur ă.

Nicoleta -Diana MĂLĂIESCU / TEHNONAV JUNIOR 2018 3

Fig. 6 Mașină de îndoit la rece [4]

e) Sudarea

Operator ul încarcă flanșele necesare și setea –
ză parametrii mașinii (în funcție de dimensiune și
grosime) [6].

Fig. 7 Ma șina de sudare [4]

Mașina de sudare realizează sudarea automa –
tă a dou ă flanșe simultan atât pe interior , cât și pe
exterior. Sudarea se re alizează cu o mare precizie și
prezintă o calitate ridicată față de sudarea manu -ală.

f) Stație manuală de lucru

Etapele de lucru sunt următoarele [6]:
• se analizează proiectul de execuție sau
planul;

a) b)
Fig. 9 Stație manuală de lucru [4]
• se măsoară tubulatura și se ajustează, după
caz;
• se pregătește tubulatura pentru adăugarea
componentelor;
• se sudează diverse fiting -uri;
• se inscripționează codul piesei pe tubula –
tură prin sudură sau cu plăcuță.

3. Unele p rograme software de proiectare a
fabricării tubulaturilor

a) IsoBuilder

IsoBuilder este o soluție inteligentă pent ru
importul și editarea izometrii lor, care extrage toate
datele relevante din procesul de fabricație.

Fig. 10 Interfața IsoBuilder [4]

Cu fiecare izometrie , IsoBuilder oferă o bază
de date pentru toate calculele necesare .
Datorită unei baze de date integrată, toate
informațiile relevante privind fabricarea sunt cu –
noscute. Prin urmare, sistemul poate folosi desenul
pentru a genera automat toate datele și listele
necesare achiziționării și fabricării comenzii.
În afară de crearea listelor de materiale,
precum și listele de tăiere, îndoire și sudare, aceasta
include și pregătirea adecvată a datelor CNC
(Computer Numerical Control/ Control Numeric
Computerizat ).
Prin efectuarea unui test logic , se poate
examina integritatea fiecărei izometrii, iar erorile
pot fi descoperite din timp .
IsoBuilder suportă un număr mare de interfețe
la sistemele comune de construcție și coordonare și
poate astfel fi integrat într -un mediu de proiectare
existent fără probleme.
Interfețele sunt în mod constant extinse și
parțial adaptate cerințelor individuale.

Metode moderne de fabrica re a tubulaturilor navale / TEHNONAV JUNIOR 2018 4
Pentru fiecare tubulatură , individual se
generează o foaie de lucru pentru fabricare.
De asemenea, poate fi personalizată împăr –
țirea automată a unui desen în izometrii separate.
La apăsarea unui buton este posibil să se
calculeze și să se documenteze din timp, timpul și
costurile pentru fabricarea și instalarea tubulaturi –
lor.
Pentru a îmbunătăți lizibilitatea pe foaia de
lucru, conexiunile pot fi afișate într -o manieră
nedeplasată.
Pentru importul sau exportul datelor de
izometrie din sistemele terților, sunt disponibile
interfețe cu mai multe formate.
Formatele acceptate includ:
• Tribon
• Unigraphics
• NupasCadmatic
• CATIA
• IGES
• ProEngineer
• ShipConstructor
• Intergraph
• PDMS

b) RAMP (Resource Activity Material
Planning)

RAMP este alcătuit dintr -un sistem central și
un aranjament specific, instalat în locații cheie în
secția de tubulatură (depozit, debitare, sudare etc.).
RAMP pri mește toate datele relevate, desene –
le și datele de fabricare de la IsoBuilder sau inter –
fețele cu software -ul izometric alternativ.

Fig. 11 Interfața RAMP [4]

Scopul principal al RAMP este de a echilibra
fluxul de materiale și de utilizare a difer itelor stații
de mașini și sudare și de a controla întregul flux de
material.
Fiecare instalare RAMP este personalizată
pentru a satisface cerințele individuale ale fiecărei
firme, deoarece fiecare atelier deține diferite opțiuni
de stocare, mașini și sis teme de transport. În plus, fiecare proces de fabricare trebuie să
abordeze diferite aspecte cheie.
Pentru RAMP , fiecare desen conține nu numai
desenul afișat, ci și toate materialele relevate ale
fabricării, cum ar fi punctele de sudură, valorile
îndoi re, lungimile tubulaturilor , greutatea, precum
și toate materialele instalate.
Întregul proces de comandă, alocarea
materialului, documentația de sudare, precum și
urmărirea statisticilor materiale pot fi realizate de
RAMP.
Întregul proces de pregătire a lucrărilor este
facilitat de RAMP.
Prin utilizarea diferitelor criterii de filtrare și
sortare, utilizatorul poate crea pachete optimizate
pentru fabricarea în secția de tubulatură.
Aceste pachete utilizează întotdeauna capaci –
tatea maximă de utiliza re a mașinilor și a stațiilor
individuale, precum și disponibilitatea actuală a
materialelor [4].

4. Concluzii

În lucrarea de față s-a analizat fluxul
tehnologic automat de fabricare a tubulaturilor
navale și s-au prezentat două dintre multitudinea de
software existente pe piaț ă, care ajută la optimizarea
muncii în fabricarea tubulaturilor .
Astfel, utilizarea unui flux tehnologic
automatizat reduce sau chiar elimin ă munca în
mediile periculoase sau neplăcute, contribuie la
creșterea calității și a produ ctivității, reglează fluxul
tehnologic astfel încât să fie cursiv și , nu în ultimul
rând, conduce la economi i de materiale.

5. Bibliografie

* E-mail address: diana.nicoleta915@yahoo.com

[1] http://livestartv.net/avantaje -automatizare/
[2] Kunsel I., Teoria Sistemelor și Reglaj Automat.
Note de curs , Universitatea „Ovidius” din
Constanța , 2017
[3] http://www.mec.tuiasi.ro/diverse/Curs_AEPP.p
df
[4] http://www.3 -r.de
[5] ***, Documentație tehnică , Șantierul Naval
VARD din Tulcea
[6] Pintilie A., Tehnologia montării și probării
instalațiilor navale. Note de curs , Universitatea
„Ovidius” din Constanța , 2017