Specializarea: Calitate și Certificare în Construcțiile Sudate [304581]

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” DIN CONSTANȚA

FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ INDUSTRIALĂ ȘI MARITIMĂ

Specializarea: Calitate și Certificare în Construcțiile Sudate

TEMA PROIECTULUI: Secția Tubulatură din cadrul Șantierului Naval VARD Tulcea

2017

CUPRINS

1.1 Noțiuni generale despre Șantierul Naval din Tulcea………………………………………………………….3

2.1 Secția Tubulatură din cadrul Șantierului VARD Tulcea……………………………………………………3

2.2 Secția Tubulatură Confecție………………………………………………………………………………………….3

2.2.1 Noțiuni generale despre secție…………………………………………………………………………………….3

2.2.2 Fluxul tehnologic al Secției Tubulatură Confecție………………………………………………………….4

2.2.3 Descrierea etapelor de lucru al fluxului tehnologic…………………………………………………………5

2.3 Secția Tubulatură Montaj……………………………………………………………………………………………10

2.3.1 Noțiuni generale despre secție…………………………………………………………………………………..10

2.3.2 Fluxul tehnologic al Secției Tubulatură Montaj……………………………………………………………11

2.3.3 Descrierea etapelor de lucru al fluxului tehnologic……………………………………………………….12

BIBLIOGRAFIE…………………………………………………………………………………………………………….19

1.1 Noțiuni generale despre Șantierul Naval din Tulcea

Un șantier naval este o [anonimizat]: ateliere, cale, docuri, [anonimizat], precum și reparării navelor.

Șantierul naval din Tulcea a fost înființat în anul 1976, fiind la început un șantier pentru reparații nave. Între timp șantierul a [anonimizat], nave fluviale/maritime pentru transport mărfuri și nave de pasageri.

Principalele secții ale șantierului din Tulcea sunt: Secția Montaj; Secția Sudură; Secția Servicii Generale; Secția Tubulatură; Secția Lăcătușerie și Secția Sablare/Vopsire.

2.1 Secția Tubulatură din cadrul Șantierului VARD Tulcea

Secția Tubulatură este formată din două direcții:

Direcția Tehnică;

Direcția Producție.

[anonimizat].

Direcția Producție este formată din Secția Tubulatură Confecție și Secția Tubulatură Montaj.

2.2 Secția Tubulatură Confecție

2.2.1 Noțiuni generale despre secție

Această secție este compusă din trei incinte:

[anonimizat], șanfrenează, asamblează și testează tubulaturile instalațiilor de pe navă;

Atelierul de zincare sau vopsire unde în funcție de instalația de pe navă tubulatura se zinchează (balast/striping, santină, aerisiri, sonde, etc.) sau se vopsesc ([anonimizat] a [anonimizat].);

Depozitul este spațiul unde se depozitează reperele de țeavă.

2.2.2 Fluxul tehnologic al Secției Tubulatură Confecție

2.2.3 Descrierea etapelor de lucru al fluxului tehnologic

Aprovizionarea cu repere de tubulatură – se face conform listei de materiale (sumar țeavă și sumar fitting) care însoțește documentația de execuție de la magazia societății. Procedura se aplică pentru toate materialele pentru confecția tubulaturii, în conformitate cu documentația de execuție. Transportul reperelor de tubulatură, în secție, se face cu mijloacele de transport ale societății (tractor cu remorcă sau autocamion). Manevra de încărcare-descărcare a reperelor de tubulatură se face cu poduri sau macarale cu ajutorul elementelor de ridicat autorizate (șufe de oțel, chingi textile sau lanțuri). În secție, reperelor de tubulatură sunt depozitate în rastele (țeava – fig.2.1) sau containere (coturi, teuri, ramificații, flanșe, reducții, mufe, manșoane, etc. – fig.2.2) din care se vor alimenta punctele de lucru.

Fig.2.1 Depozitarea țevilor în rastel

Fig.2.2 Depozitarea fittingurilor în containere

Sablarea tubulaturii – este un proces de curățare sau finisare a suprafeței exterioare și interioare a țevilor cu ajutorul alicelor de plumb. Acest proces este necesar deoarece pe suprafața țevilor în timpul transportului și a depozitării în aer liber, pot apărea diferite impurități sau chiar rugină.

Fig.2.3 Foaie de tablă după sablare

Fasonarea țevilor – reprezintă defapt îndoirea țevilor. Fasonarea se poate realiza în cadrul Secției Tubulatură Confecție cu ajutorul a trei tipuri de mașini de indoit. Două dintre ele îndoaie la rece și una la cald prin inducție. După operația de îndoire, țevile se spală la interior cu jet de apă caldă la presiunea de 100 bari.

Debitarea reperelor de tubulatură – se ralizează pe mașini de debitat cu pânză până la dimensiunea de Ø 440 mm și oxi-acetilenic pentru diametre mai mari. Reperele de tubulatură mai mari sunt luate cu podul rulant din rastel sau container, iar cele de dimensiuni mai mici (maxim 20 kg), manual. Reperele se așază și se centrază pe patul cu role, se prind în menghina mașinii, după care se debitează. Reperele de dimensiuni mai mari, se sprijinș pe tripezi și se țin în carligul podului rulant. După debitare reperele sunt marcate cu marker permanent conform listei de debitare.

Fig.2.4 Mașină de debitat cu pânză

Șanfrenarea țevilor – înseamnă teșirea muchiilor țevii, în vederea pregătirii sudării țevilor cap la cap. Reperele care trebuie șanfrenate la unul sau ambele capete sunt transportate cu podul rulant sau manual la masa de șanfrenat, unde cu ajutorul mașinilor de șanfrenat de tib Rebo 16 se execută șanfrenarea. Reperele debitate și șanfrenate sunt depozitate în containere de 2 tone și vor alimenta locurile de muncă pentru asamblat.

Fig.2.5 Mașină de șanfrenat de tip Rebo 16

Asamblarea reperelor de tubulatură – se face pe mesele de lucru și/sau suporți (trepiezi) în cadrul Secției Tubulatură Confecție. Asamblarea elementelor de tubulatură (țeavă – cot/flanșă/manșon/reducție/teu /mufă) se face prin hafturi de sudură lăsând un rost de minim 2 mm între elementele care se îmbină.

Autocontrolul – este o etapă premergătoare asamblării tubulaturii care constă în verificarea tronsoanelor de tubulatură conform desenului de execuție. În etapa de autocontrol se va verifica:

geometria tronsonului de tubulatură;

lungimea totală a tronsonului de tubulatură, rotația, orientarea și interstițiul dinte elemente (luftul);

planietatea flanșelor.

După autocontrol, tubulatura este sortată în funcție de tipul instalației și dusă către bancurile de sudură.

Fig.2.6 Autocontrolul unui tronson de tubulatură

Fig.2.7 Tubulatură în faza de asamblare formată dintr-un tronson de țeavă și o înțepătură cu un cot, așezată pe trepiezi

Sudarea tronsoanelor de tubulatura – se face semiautomat cu corgon, cu mașini de sudură tip Kempi sau Kempomig în funcție de clasa instalației (clasa I,II sau III). După sudură, tronsoanele de tubulatură sunt pregătite pentru control nedistructiv prin verificare vizuală și curățirea cordoanelor de sudură. Controlul nedestructiv are rolul de-a reglementa, toate acțiunile de verificare a cordoanelor de sudură în conformitate cu documentația de execuție și documentația din proiectul tehnic. În conformitate cu documentația de execuție și de clasă a instalației, se folosește controlul cu raze X (controlul sudurilor la țevi de clasa 1 și 2). Controlul cu raze X se execută la toate îmbinările sudate, la țevile de clasă I si min. 10% la țevile de clasă II. Această operație se bazează pe oscilațiile electromagnetice cu lungime de undă foarte mică și fregvența foarte mare. Acestea pătrund în material, fiind absorbite mai mult sau mai puțin. O altă propietate a razelor X este accea de-a impresiona pelicula fotografică.

Fig.2.8 Tronson de țeavă pe bancul de sudare

După finalizarea sudării tronsoanelor de tubulatură, are loc testul de rezistență a acestora. Testul constă în umplerea cu apă a tronsoanelor și verificarea etanșeității cordoanelor de sudură și a cuplărilor demontabile (cuplări cu flanse, mufe, etc.)

Zincarea/Vopsirea – reprezintă procesul prin care tronsoanelor de țeavă li se aplică un strat de zinc sau vopsea pentru protecție împotriva factorilor externi. Toate elementele de tubulatură, înainte de a fi zincate, vor fi degresate (se vor elimina toate grăsimile), vor fi decapate (se vor elimina oxizii), se vor introduce într-o baie de săruri (pentru a se activa suprafața) și apoi va urma zincarea propriu zisă.

După finalizarea procesului de zincare/vopsire, tronsoanele de tubulatură se vor depozita în depozit, unde sunt selectate pe comenzi, instalații și blocuri în rastel, containere(de 2, 3 și 4 tone) sau europaleți, fiind obturate la capete cu dopuri din plastic. Selectare se face după documentația de execuție. Tubulatura selectata și depozitata în containere, rastele sau europaleți este însoțită de lista de coletaj. Evidența tubulaturii sosite-depozitate-livrate la și din depozit este ținută pe calculator și afișată în rețeaua Intranet, în Sivadoc.

Fig.2.9 Tubulatură selectată în funcție de diametrul țevii, depozitată în containere și blindată la capete cu dopuri de plastic

2.3 Secția Tubulatură Montaj

2.3.1 Noțiuni generale despre secție

Secția Montaj se ocupă cu montarea propriu zisă a tubulaturii la navă. După montare, tot cei de la montaj fac chemări la CTC pentru a prezenta instalațiile. Întâi de toate, o instalație se prezintă tehnic pentru a se verifica dacă toate componentele (țeavă, fitinguri, armături, etc.) au fost montate corespunzător PT-ului (planului tehnic). Apoi urmează Suflatul/Filmatul instalației pentru a se verifica dacă sunt resturi, gunoaie pe instalație. Înainte de predarea finală funcțională, mai urmează si predarea etanșă, unde tubulatura respectivă se va presa cu apă, aer sau alte fluide la o presiune specificată în Planul de Testări și Inspecții.

2.3.2 Fluxul tehnologic al Secției Tubulatură Montaj

2.3.3 Descrierea etapelor de lucru al fluxului tehnologic

Transportul tubulaturilor și al armăturilor la navă – se realizează în special cu ajutorul cărucioarelor sau a tractoarelor. Tubulatura ce urmează a fi montată la navă, se selectează din depozit după planul de execuție. La fel se procedează și cu armăturile.

În vederea transportului, atât tubulatura cât și armăturile, sunt depozitate în containere. La navă, containerele se vor descărca și depozita lângă bloc/navă, fără să blocheze căile de acces, cablurile electrice sau utilitățile (oxigen, acetilenă, aer comprimat). Ridicarea țevilor, armăturilor și depozitarea pe punțile navei/blocului, în containere, se face cu ajutorul lanțurilor cu cârlig, după ce maistrul, sau șeful de lucrare, s-au asigurat că nu există riscul blocării căilor de acces, distribuitoarele de oxigen, acetilenă sau aer. Ridicarea individuală a țevilor se va face cu ajutorul șufelor metalice, sau a chingelor vegetale, cu prinderea în două puncte. Se va avea grijă că în zona de manipulare a tubulaturii să nu fie alti lucrători, care ar putea fi accidentați. Manevrele cu instalațiile de ridicat se vor executa de legătorii de sarcină autorizați.

Fig.2.10 Depozitarea tubulaturilor și a fitingurtilor în containere, în vederea trasportării acestora la navă

Fig.2.11 Transportul țevilor la navă

Fig.2.12 Ridicarea containerului cu țeavă pe navă/bloc

Fig.2.13 Ridicarea unei singure țevi (s-a prins suportul de țeavă pentru a nu aluneca șufa)

Trasarea decupărilor în elementele de structură – se realizează doar după documentația de execuție. Muncitorul care va executa lucrarea, în conformitate cu documentația de execuție, identifică, pereții, punțile ce trebuiesc penetrate, precum și coastele, planul diametral, respectiv punțile ce concură la calcularea centrului decupării.

Se va trasa centrul decupării, cu ajutorul acului de trasat, se va materializa centrul prin cherneruire, iar cu ajutorul compasului se trasează decupările. Măsurătorile se executa cu metrul, sau cu ruleta. La trasarea decupărilor se va respecta distanța minimă de 300 mm față de cordoanele de sudură din câmpul de table.

Înaite de a se da decuparea, pentru a preveni deformarea câmpului de tablă, se vor puncta (alături de decupare) platbenzi, care vor fi îndepărtate după montajul definitiv al trecerilor.

Tăierea decupărilor în elementele de structură – impune să se verifice fiecare compartiment, tanc, opus decupării, pentru a nu fi alți muncitori în zona jetului flăcării oxiacetilenice, sau să se execute alte lucrări de vopsitorie, activitate care ar duce la concentrații de gaze explozive și toxice.

Se reglează flacăra brenerului, la aprox.1500 gr., adică să aiba o culoare albastră și se execută decuparea propriu zisă. După debitare, prin sondaj, se verifică abaterea de la circularitate la diametrul prevăzut (d). Verificarea se face cu șublerul și se consideră că decuparea se încadrează în standardul de calitate, dacă d < D/50. În cazul în care nu corespunde, pentru remediere se debitează la dimensiunea prescrisă, sau se completează cu sudură. Marginile decupărilor se polizează cu polizorul cu disc abraziv.

În cazul în care se dau decupări în zone vopsite, în special în tancuri, zona ce trebuie debitată se protejează cu folie ignifugă, iar decuparea se dă mecanic.

Montarea la navă a tronsoanelor de țeavă, a armăturilor și fixarea în suporți a tubulaturii – se aplică la toate navele aflate în construcție, în faza de saturări secții, blocuri, tancuri, sau instalații. În conformitate cu documentația de executie, prin măsurători la navă, se reperează pozițiile de montaj a tronsoanelor de țeavă, precum și a valvulelor.

Montajul tubulaturii se va începe din puncte usor de identificat: saturări pe tancuri, treceri prin pereți compartimente, sau punți. În decupările practicate anterior se montează flanșele întărite, manșoanele, tronsoanele de țeavă prevăzute din construcție cu flanșe întărite, sau manșoane.

Montarea/fixarea lor în decupări se face prin puncte de sudura electrică, conform nodurilor tipice.

Etapele de montaj a tubulaturii sunt următoarele:

Saturări tancuri;

Montaj tubulatură în tancuri;

Saturări compartimente;

Montaj tubulatură în compartimente.

Tronsoanele de tubulatură se aduc în cote manual, pentru tronsoanele < 50 kg și cu ajutorul palanelor pentru tronsoanele > 50 kg.

Fixarea tubulaturii se face pe suporți, fixati cu bride, iar cuplarea dintre țevi se face, la cele demontabile, cu organe de asamblare (șuruburi, piulițe și garnituri), iar la cele nedemontabile, cu ajutorul sudurii.

La montajul tubulaturii prin sudură, țevile în zona sudurii cap la cap se vor poliza/peria pe o distanță > 20mm. La țevile ce intră în manșoane (capetele), precum și zona de sudură dintre manșon și țeavă, se va poliza/peria pe o distanță > 20mm.

Fig.2.14 Montarea tubulaturii la bordul navei

Tubulaturi asamblate la navă după premontaj (șabloane) – Șabloanele de țeavă se poziționează la navă, se modifică, după care se transporta la secție pentru a fi confecționate la gata și apoi montate la navă.

Sudarea elementelor de tubulatură (flanșe întărite, manșoane, suporți) – Este activitatea prin care se realizează cuplarea țevilor cap la cap, prin flanșe întărite, precum și trecerile prin manșoane.

Se realizează prin patru metode:

Sudură semiautomată în și Corgon;

Electric;

Autogen;

Sudură Wig.

Sudura semiautomată în se realizează cu mașini PS-3500 și derulator F11, în mediu de , sau corgon. Această metodă este cea mai răspândită, calitatea sudorului fiind una medie. Se folosește la sudarea flanșelor întărite, a manșoanelor prin pereti, sau punti, sudura țevilor cap la cap. Sârma folosită are grosimea de 1 – 1,2 mm.

Sudura manual electrică se realizează cu masini PS-3500. Aceasta metodă necesită sudori cu o calificare superioară, fiind folosită în special la sudurile greu accesibile, în spații înguste și la remedierea porilor apăruți la etanș.

Sudura oxiacetilenică se folosește la lipirea țevilor de Cu și la remedierea porilor apăruți la etanșul țevilor cu pereți subțiri.

Sudura Wig în mediu protector de argon se folosește la sudura țevilor de inox, sau CuNiFeR. Această metodă este o sudură necesită un personal cu un înalt grad de calificare și realizarea unor condiții de micro-climat în zona de sudură.

Fig.2.15 Punctarea țevii în hafturi de sudură Fig.2.16 Sudarea în ștraifuri a unui șablon

Controlul nedestruciv la îmbinările sudate – poate fi cu raze X sau cu LP (lichide penetrante). Controlul cu raze X se execută la toate îmbinările sudate, la țevile de clasă I sau min. 10% la țevile de clasă II. Acestă operație se bazează pe oscilațiile electromagnetice cu lungime de undă foarte mică și fregvență foarte mare. Acestea pătrund în material, fiind absorbite mai mult sau mai puțin. O altă propietate a razelor X este accea de-a impresiona pelicula fotografică. În vederea obținerii unor imagini cât mai bune a cordoanelor de sudură, se vor curăța de stropi zonele adiacente sudurilor.

Pe perioada executării filmărilor, personalul muncitor va folosi echipamente adegvate, șorțuri și mănuși speciale. Nu se va permite accesul altor lucrători, în zona de filmare.

Controlul cu lichide penetrante se folosește pentru verificarea sudurilor dintre elementele de tubulatură și corpul navei.

Remedierea sudurilor necorespunzătoare se execută prin archeruirea vechii suduri și refacerea sudurii.

Efectuarea testului de etanșietate și rezistență – se aplică pentru toate punctele specificate în ,,Planul de Inspecții si Testări’’ specific fiecărui produs/navă. Testul de etanșeitate se aplică cordoanelor de sudură și cuplărilor demontabile ce formează sistemul de tubulatură și confirmă doar etanșeitatea instalației.

Testul de rezistență se aplica întregului sistem de tubulatură fără echipamente (suduri, cuplări demontabile, țevi, coturi, reducții, flanșe etc.) și certifică funcționarea sistemului la presiunea nominală.

Cele două teste nu se aplică pentru echipamente, filtre, valvule, indicatoare de măsură și control, cât și tronsoanelor de legătură cu acestea.

Testul de etanșeitate se face cu aer la presiunea de 0,2 Bari. Testul de rezistență se face la presiunea prescrisa de documentație (1,5 x Pn), hidraulic cu apă (sau fluid similar cu cel al instalației) sau cu aer doar pentru sistemele de clasă III. Testul de rezistență/etanșeitate se face la navă după finalizarea integrală a sistemului (fără instalația de ulei și combustibil care se face în atelier) și numai după finalizarea:

predării tehnice a instalației inclusiv verificarea prin sondaj a curățeniei interioare a tubulaturii;

soluționării observațiilor de la predarea tehnică și a tuturor modificărilor impuse de fișe de modificare ce afectează etanșeitatea sistemului.

Testul de etanșeitate a tubulaturilor aferente unui tanc (sonde, aerisiri, preaplin) se verifică odată cu etanșeitatea tancului (dacă instalațiile nu sunt finalizate se vor preda separat).

Tronsoanele de tubulatură terminale din tancuri (ex: sorburi, sonde manuale, protecție cablu, etc.) nu fac obiectul testului de presiune/etanș.

Testul de rezistență/etanșeitate se poate prezenta odată cu predarea tehnica finală a instalației, dar cu riscul de a fi refăcut dacă sunt observații în urma inspecției ce afectează etanșeitatea sistemului.

Testul de rezistență/etanșeitate se poate face și parțial pe tronsoane în fază de bloc. Pentru confirmarea presei întregului sistem se va reface presa și se vor controla doar cuplările neverificate în faze anterioare sau se confirmă etanșeitatea prin control cu raze X a sudurilor de cuplare fără a mai fi refăcută presa întregului sistem (soluție ce trebuie agreata cu reprezentanții Societății de Clasificare și a Beneficiarului).

Protecția tubulaturii la navă – Tubulaturile care se opresc pe d.f. și punți, cu flanșe întărite, se obturează imediat după montaj cu flanșe oarbe și garnituri prinse cu minim 4 șuruburi și piulite.

Instalațiile montate la nava și nefinalizate, se obturează la capete cu flanșe oarbe și garnituri prinse în 4 șuruburi (îmbinări prin flanșe) și cu caplamale prinse în 4 puncte de sudura (îmbinări prin manșoane) înainte de începerea sablării navei pentru a evita posibilitatea umplerii țevilor cu grit și cu resturi metalice.

Ștuțurile de bordaj se obturează cu dopuri din lemn.

Scurgerile de pe punți deschise prevăzute cu grătare, se obturează cu caplamale prinse în puncte de sudură deasupra gratarului.

Scurgerile de pe punți deschise care nu sunt prevăzute cu gratare, se obturează cu dopuri din lemn.

Înainte de începerea operațiilor de sablare la navă, dispecerul coordonator al lucrărilor de tubulatură, verifică corectitudinea operațiilor de protecție ale tubulaturilor și dacă nu există posibilitatea umplerii tubulaturilor cu grit sau cu alte impurități.

Capetele libere ale scurgerilor exterioare se obturează cu dopuri din lemn.

Înaintea obturării, tubulatura se verifică la interior și dacă este cazul, se curăță de impurități și numai după aceea se obturează.

BIBLIOGRAFIE

[1] https://ro.wikipedia.org/wiki/Șantierul_Naval_Tulcea;

[2] https://ro.wikipedia.org/wiki/Șantiere_navale_din_România;

[3] ITC-A-03 Confecție tubulatură;

[4] ITC-A-04 Montat instalații cu tubulaturi la navă;

[5] Documentație tehnică din Șantierul Naval Tulcea;

[6] Plan de Inspecții și Testări.