Судоремонтная отрасль, наряду с судостроением, характеризуют научно-технический уровнень страны, аккумулируя в своей продукции все достижения металлургии, машиностроения, электроники и новейших технологий.

В то же время, статистика показывает, что судоремонт, в отличие от судостроения, является низкорентабельной отраслью, весьма чувствительной к изменению экономической конъюнктуры. В настоящее время эксперты отмечают появление двух важных тенденций, способных стать локомотивами возрождения и развития судоремонтных предприятий России:

• возвращение государства в число заказчиков, рост госзаказа на судоремонт,
• рост перевалки грузов в портах, по некоторым направлениям на десятки процентов в год.

Второе обстоятельство означает, что в российских портах увеличивается число разгрузившихся и стающих под погрузку судов, которые необходимо ремонтировать. И в этой связи важнейшую роль начинает играть способность менеджмента судоремонтного предприятия привлечь заказы и, главное, эффективно управлять их выполнением, поскольку это создает долгосрочную репутацию, обеспечивает доверие судовладельцев. Со своей стороны, судовладелец, как заказчик, предъявляет требования по трем ключевым позициям: качество, сроки и стоимость выполнения работ. Естественно, при этом учитываются технические возможности судоремонтного завода (СРЗ) - его специализация, реализованная технологическая цепочка, т.е. принципиальная возможность выполнить ремонт судна данного типа.

Управление процессами судоремонта имеет ряд особенностей и осуществляется в условиях действия неблагоприятных факторов. В числе этих особенностей и факторов:

1. Требования к техническим характеристикам судов определены международными конвенциями, актами органов технического надзора, их выполнение влияет на безопасность судоходства и жестко контролируется. В условиях огромного количества работ при судоремонте (десятки тысяч операций) контроль и обеспечение требуемого качества является сложнейшей задачей.
2. Судовладельцы территориально не ограничены в выборе подрядчика на выполнение заказа, чему способствует глобальный характер судоходного бизнеса, и стремятся минимизировать свои издержки. Поэтому отрасль испытывает мощное ценовое давление иностранных конкурентов, в особенности фирм Азиатско-Тихоокеанского региона. В этой связи для СРЗ весьма актуальна задача сокращения издержек.
3. Возможности минимизации издержек имеют ограничения. Фонд оплаты труда в отрасли определяется необходимостью содержать большой штат специалистов под разнообразные работы. Портовые сборы с судов, заходящих на ремонт, устанавливаются в административном порядке. Цена судовой стали определяется мировой конъюнктурой.
4. Сроки ремонта на российских предприятиях выше, чем в Турции, Китае и некоторых других странах. Судовладельцы несут бремя упущенной выгоды и прямых убытков за время простоя (зарплата экипажа, портовые сборы). В этой связи для СРЗ актуальна задача выявления источников временных издержек и сокращения сроков выполнения работ.
5. Оборотные средства предприятий отрасли формируются в условиях задержек платежей судовладельцев за выполненные работы. Необходимо рациональное расходование оборотных средств.
6. Доля возрастных судов в ремонте увеличивается, соответственно возрастает объем и сложность работ. Специализация флота, отличие судов по параметрам и степени износа увеличивают разнообразие работ. Все это усложняет планирование.
7. Число поставщиков товарно-материальных ценностей (ТМЦ) достигает тысяч, а поставляемая номенклатура товаров - десятков тысяч, что усложняет снабжение.
8. Большие объемы инвестиций в выполнение заказа требуют детального просчета расходов, минимизации рисков. Высокая сложность процессов судоремонта требует обработки очень большого объема информации, тщательного планирования по срокам и используемым ресурсам.

Для эффективного менеджмента в указанных условиях руководству и специалистам СРЗ необходима информационная система управления техническим обслуживанием и ремонтом судов (ИСУ ТОиР), а с учетом смежных с ТОиР процессов - единая система управления физическими активами. То есть нужен инструмент, который на всех этапах жизненного цикла активов делал бы реально выполнимыми сбор и анализ информации, обеспечивал оперативность и достоверность данных, предоставлял поддержку менеджмента при принятии решений, позволял оценивать эффективность этих решений и на основе их оценки вырабатывать корректирующие (предупреждающие) воздействия на бизнес-процессы.

НПП «СпецТек» предлагает судоремонтным предприятиям свое решение в качестве программной платформы единой системы управления активами. В настоящее время НПП «СпецТек» располагает не только этим базовым решением, но и отраслевым решением, доведенным до уровня типового решения для СРЗ. Решение отработано на практике, отвечает потребностям технического менеджмента судоремонтных предприятий, имеет .

Отраслевое решение: возможности и выгоды

Отраслевое решение для судоремонтного предприятия имеет все базовые возможности TRIM для управления ТОиР, а также учитывает отраслевую специфику СРЗ. Багодаря этому, СРЗ получает эффект в следующих важных областях своей деятельности:

формирование и оценка ремонтных ведомостей судов

• судовая ремонтная ведомость (РВ) является весьма трудоемким документом; в TRIM ведется список типовых работ с комплектующими, запчастями, материалами, трудозатратами, инструментом, оснасткой, технологическим оборудованием, уровнем квалификации исполнителей, маршрутными технологическими картами, документацией; на основе типовых работ создаются и ведутся типовые РВ по проектам судов, плановые нормативы на работы;
• типовые РВ позволяют формализовать процесс создания рабочих РВ, который на практике является нетривиальной задачей; рабочие РВ судов, подлежащих ремонту, составляются путем копирования и редактирования типовых РВ, с добавлением нетиповых работ, что значительно сокращает подготовительный этап работ, сокращает сроки выполнения заказа;
• автоматизируется процедура обмена ремонтной ведомостью между заказчиком и подрядчиком работ на этапе осмечивания и согласования РВ; ремонтная ведомость, осмеченная подрядчиком, возвращается заказчику и автоматически закачиваются в TRIM, где ее можно сравнивать по стоимости с такой же РВ, полученной от другого подрядчика; при необходимости можно корректировать объем работ, отсылать повторно подрядчикам; в TRIM можно разбивать одну РВ на несколько частей, чтобы те или иные работы из РВ отдать разным подрядчикам, где это выгоднее;
• калькуляция РВ в TRIM осуществляется на основе прозрачного и единого ценообразования типовых РВ; создаваемые дополнительные РВ имеют информационную связь с соответствующими актами дефектации; выделяемые нетиповые работы и дополнительные РВ калькулируются отдельно; итоговый бюджет работ прозрачен и понятен заказчику и исполнителю, благодаря чему снижается длительность периода согласований, сокращается время простоя судна в ожидании ремонта.

формирование и исполнение плановых параметров работ

• автоматическое формирование плана работ, трудоемкости, стоимости потребных ТМЦ, стоимости работ по тарифам позволяет исходить при всех расчетах из срока сдачи судна, генерировать и анализировать альтернативы, перепланировать и перерасчитывать, выбирать предпочтительные варианты по срокам ремонта и стоимости;
• TRIM автоматизирует контроль планирования и выполнения работ, просмотр и анализ отчетов, графика сдачи судов, графика снабжения, справок о ходе работ, оперативное управление работами; благодаря этому снижается риск срыва сроков ремонта;
• автоматизация учета трудоемкости в разрезе специальностей цехов, подготовки и контроля отчетов о плановой и фактической трудоемкости в разрезе цехов, сводных отчетов по предприятию, позволяет менеджменту держать под контролем стоимость ремонта, снижает риск непрогнозируемого превышения фактических затрат над плановыми;
• единая система формирования и обработки заказ-нарядов на работы для участков цеха, заданий на работы по исполнителям повышает прозрачность ответственности исполнителей и поставщиков ТМЦ, позволяет распределить полномочия по контролю качества и безопасности работ.

обеспечение судоремонта ресурсами

• информационная связь между работами судоремонта, заявками на ТМЦ, заказами на производство запчастей и остатками складов позволяет формировать обоснованный план снабжения, рационально расходовать оборотные средства предприятия;
• планирование использования мощностей, планирование обеспечения оснасткой, инструментами способствует повышению качества работ;
• автоматическое формирование потребности в запчастях и материалах из плана работ облегчает работу по составлению заявок на закупку ТМЦ.

Таблица 1

Специализация ведущих цехов:

Цех корпусный

Цех слесарный осуществляет ремонт:

Цех механический осуществляет:

Цех трубопроводный проводит:

Цех электромонтажный осуществляет:

Доковое хозяйство

Управление ЗАО «КСЗ»

ункциональное руководство подразделениями завода осуществляется путем разработки и функционирования нормативно-технических (технологических) документов (инструкций, план-графиков, профильных стандартов предприятия, норм выработки, технологических инструкций, инструкций по технике безопасности и пожаробезопасности, санитарии и т.д.), определяющих их взаимоотношения, функции отделов и бюро в цехах.

Руководство производством осуществляется на основе коммерческой проработкипоступающего на завод заказа,

На уровне ПДО, анализ предлагаемого ремонтными ведомостями заказчика объема ремонта судна в сопоставлении с предлагаемой его оплатой на уровне среднестатистических мировых расценок на виды судоремонта:

· ремонтных ведомостей, представляемых заказчиком, докового акта-осмотра судна в доке;

· квартального и годового графика ремонта судов на ЗАО «КСЗ».

Начальники цехов (мастера цехов):

· плана производства продукции, разработанного ПДО, ПЭО;

· графика межцеховой кооперации;

· графиков работы на ремонтирующихся судах, разработанных ПДО, ПЭО;

· графиков планово-предупредительного ремонта оборудования;

· плана по труду (лимита фонда оплаты труда);

· конструкторско-технологической документации;

· ведомостей норм расхода материалов;

· сопроводительной контрольно-технологической документации.

Рабочие:

· плана производства (графика ремонта судов), сменно-суточных заданий с нормами выработки;

· конструкторской документации;

· технологических процессов;

· сопроводительных контрольно-технологических документов.

Цели предприятия в области качества:

· завоевание доверия потребителя, как отечественного, так и зарубежного, путем предоставления ему продукции и услуг, удовлетворяющих его потребности и обеспечивающих устойчивую прибыль завода;

· признание на международном рынке, получение валютных средств от ремонта иностранных судов, которые будут использованы на техническое переоснащение предприятия, улучшение условий и оплаты труда, обучение персонала;

· удовлетворение ожиданий и потребностей заинтересованных лиц.

ЗАО «КСЗ» имеет в своем составе котельную, компрессорную, кислородную, ацетиленовую, насосные станции, в том числе и мощные краны, причальную линию. Внутризаводские перевозки осуществляются собственным автомобильным транспортом.

Электроснабжение предприятия :

Источник тока-посторонний (Ленэнерго),

Род тока - переменный 50 Гц, напряжение 6000 В.

Теплоснабжение предприятия:

Имеются 6 котельных установок,

Общая площадь нагрева-1303 м² ,

Паропроизводительность установок-63000 кг/ч.

Водоснабжение предприятия:

Источник водоснабжения-городской водопровод,

Потребление воды-188,3 т.м³.

Воздухоснабжение предприятия:

Воздухокомпрессорные установки в количестве 5-ти штук,

Мощность-240 м³/ч,

Давление-8 кгс/см².

Буксиры:

Один паровой с мощностью 500 л.с. и один дизельный с мощностью 1200 л.с.

Производственную мощность Канонерского судоремонтного завода представим в виде таблицы 3 в сметных часах (3 сметных часа=1 норм-ч.).

Таблица 2

Судоподъемные сооружения Канонерского завода Таблица 3

Таблица 4

Принятые сокращенные обозначения наименований подразделений ЗАО «КСЗ»

ПЭО- планово-экономический отдел

ПДО- производственно-диспетчерский отдел

ОТК- отдел технического контроля

ОГМ- отдел главного механика

ОГЭ- отдел главного энергетика

ОМТС- отдел материально-технического снабжения

ОГТ- отдел главного технолога

ОКС- отдел капитального строительства

БООС-бюро по охране окружающей среды

УПОТ и ЗП- отдел управления персоналом, оплатой труда и заработной платой

ЦЗЛ- центральная заводская лаборатория

ОСиИОЛВС - отдел системного и информационного обеспечения локальных

вычислительных сетей

ТБ-техника безопасности

ОТ- охрана труда

АХУ - административно-хозяйственный участок

БТК- бюро технической калькуляции

Задачи основных подразделений и служб ЗАО «Канонерский судоремонтный завод»:

Производственно – диспетчерский отдел (ПДО).

1. Организация и координация работы подразделений и предприятия в целом.

2. Обеспечение совместно с коммерческим отделом загрузки производственных мощностей завода заказами на ремонт судов, и заказами на другие виды продукции и услуг, контроль выполнения заводом, заказчиками и контрагентами своих обязательств в соответствии с заключенными хозяйственными договорами.

3. Мобилизация производственных резервов для интенсивного использования основных и оборотных средств.

4. Разработка планов и графиков выпуска продукции подразделениями предприятия.

5. Организация контроля своевременности выполнения запланированных работ и качества продукции, выпускаемой подразделениями завода. Оперативный ежедневный учет хода производства.

6. Организация работы складов комплектации и незавершенного производства.

7. Обеспечение внедрения в деятельность отдела прогрессивных методов планирования и организации производства.

Отдел главного технолога (ОГТ).

1. Проведение единой технической политики на предприятии в области технологии производства и обеспечение технологической дисциплины.

2. Выполнение функций технологической подготовки производства, возложенных на отдел в соответствии с принятым их распределением среди подразделений предприятия.

3. Совершенствование действующих и разработка новых технологических процессов, средств технологического оснащения, направленных на повышение технико-экономического уровня производства и качества работ, обеспечение безопасных условий труда.

Отдел главного энергетика (ОГЭ).

1. Обеспечение бесперебойного приема, преобразования и распределения всех видов энергии на заводе при соблюдении заданных параметров.

2. Повышение эффективности обеспечения и контроля за рациональным и экономным использованием всех видов энергии с использованием вторичных энергоресурсов.

3. Обеспечение технического обслуживания, организация ремонта и контроля над эксплуатацией энергооборудования, распределительных сетей, оборудования связи, сигнализации, пожарной автоматики, инженерных сетей всех назначений, сосудов, работающих под давлением, компрессорных станций, водопровода, канализации.

Отдел главного механика (ОГМ).

1. Поддержание действующего парка оборудования предприятия в исправном рабочем состоянии путем своевременного качественного ремонта и технического обслуживания.

2. Повышение экономичности ремонтного обслуживания оборудования.

3. Совершенствование работы главного механика.

Коммерческий отдел.

1. Анализ конкурентной ситуации, сбор информации и прогнозирование состояния рынка, динамики его изменений.

2. Определяет наиболее выгодные и перспективные сегменты рынка.

4. Совместно с производственным отделом обеспечивает оптимальную загрузку производственных мощностей завода заказами на ремонт судов, другие виды продукции и услуг.

5. Совместно с производственным отделом организовывает выполнение заводом и заказчиками своих обязательств в соответствии с заключенными хозяйственными договорами.

Планово-экономический отдел.

1. Руководство работой по экономическому планированию на предприятии, направленному на организацию рациональной хозяйственной деятельности, выявление и использование резервов производства с целью достижения наибольшей результативности в деятельности предприятия.

2. Организация экономического анализа деятельности предприятия и участие в разработке мероприятий по эффективному использованию производственных мощностей, материальных и трудовых ресурсов, повышению рентабельности производства.

3. Разработка и утверждение нормативов ценообразования на выпускаемую продукцию и стоимости услуг вспомогательных цехов и участков.

Ремонтно–строительный участок (РСУ)

1. Организация и руководство эксплуатацией и ремонтом зданий.

2. Ведение учета карточек, паспортов, формуляров и другой строительно–технической документации.

3. Технический надзор за содержанием и эксплуатацией зданий и сооружений предприятия.

4. Составление планов ремонтов.

Отдел технического контроля.

Основной задачей отдела является контроль качества выпускаемой заводом продукции на всех стадиях производства, начиная от получения на завод материалов и заканчивая выпуском готовой продукции. Требования к качеству продукции устанавливаются национальными стандартами, техническими условиями на ремонт, межотраслевыми и отраслевыми стандартами. Операции технического контроля являются обязательной составной частью технологического процесса и должны вноситься в технологические карты или предусматриваться технологией на ремонт или изготовление в единой последовательности с производственными операциями.

Качество продукции завода по линии ОТК обеспечивается:

· контролем внешних поставок оборудования, материалов;

· операционными приемками продукции в цехе и на судне

· стендовым испытанием в цехе;

· приемкой на монтаж механизмов и устройств на судне;

· приемкой механизмов, систем и оборудования на швартовных и ходовых испытаниях;

· испытанием готовой продукции.

Задание по практике

Технологический раздел

Технологический раздел.

Межремонтное обслуживание.

Межремонтное обслуживание носит лишь профилактический характер и заключается в выполнении следующих видов работ:

Устранение мелких неисправностей

Смазка трущихся деталей

Своевременное текущее регулирование, наблюдение за состоянием воздуха в помещении и подаваемого воздуха, параметров теплоносителя для калориферных устройств.

Порядок проведения межремонтного обслуживания:

1) Дежурный слесарь в начале и в конце смены осматривает закрепленные за ним устройства вентиляции

2) После осмотра приступает к устранению мелких неисправностей, которые не требуют отключения вентиляции или производственного оборудования.

3) Проводит ремонт мелких неисправностей в обеденный перерыв, если для их устранения требуется отключение вентиляции или производственного оборудования.

4) Устранение более сложных неисправностей передается ремонтной бригаде.

1.2.1.1. Работы по техническому уходу включают в себя следующие операции:

a) Периодическая чистка.

Чистка - профилактическая операция. Ее обычно производят ремонтные слесари цехов или вентиляционной мастерской по специальному плану-графику. Периодичность чистки зависит от условий, в которых работает вентиляционное оборудование, и его потребностей. При данной операции разбираются отдельные узлы установки, а если необходимо, элементы оборудования (вентиляторы, фильтры и др.).
Разбираемые узлы подчиняются перечню и инструкции, разработанными вентиляционным бюро. Инструкция предусматривает:

Порядок сборки и разборки

Методы отчистки от различных загрязнений

Место проведения чисток

Применяемые инструменты, приспособления

Срок и время чистки.

Инструкция должна быть согласована с пожарным надзором предприятия и утверждена в установленном порядке.

b) Плановые технические испытания.

Так же являются профилактической операцией и проводятся по плану-графику, разработанному вентиляционным бюро.

Испытания производят вентиляционное бюро, лаборатория службы главного энергетика, а так же по договору со специальной организацией. Могут выполнятся как в рабочее время, так и в нерабочее. Объем испытаний устанавливается вентиляционным бюро, согласовывается с инженером по технике безопасности и утверждается главным механиком (энергетиком) предприятия. Периодичность может быть принята из таблицы 5.

Ориентировочная периодичность испытаний и технической проверки.

Таблица 5

Периодический плановый осмотр выполняется по графику ремонтной бригадой для установления технического состояния агрегата, выявления дефектов, подлежащих устранению при очередном ремонте. Во время осмотра может производиться частичная чистка, устранение мелких дефектов, смазка трущихся частей.

Плановый ремонт состоит из малого, среднего и капитального.

ü Малый ремонт – наименьший по объему вид ремонта, при котором устраняются небольшие дефекты и повреждения, заменяются или восстанавливаются изношенные детали(без снятия устройств с места их установки) и регулируются отдельные механизмы устройств вентиляции для обеспечения нормальной их работы до очередного планового осмотра.

ü Средний ремонт – плановый периодический ремонт, при котором может быть частичная разборка вентиляционной установки и отдельных ее узлов. В отличие от малого ремонта заменяется и восстанавливается большее количество изношенных деталей. Так же производится проверка производительности вентилятора. Этот вид ремонта производится на месте установки вентиляционных устройств.

ü Капитальный ремонт – наибольший по объему вид планового ремонта, при котором производится полная разборка всех основных узлов вентиляционной установки, замена или восстановление всех изношенных деталей и узлов. Как правило, производится с транспортировкой вентилятора и других элементов установки в вентиляционную мастерскую или ремонтный цех. При данном виде ремонта элементы вентиляционной установки окрашивают или наносят другие антикоррозионные покрытия.

Все виды работ по техническому уходу с периодичностью до одного года производятся за счет эксплуатационных расходов предприятия.

Капитальные, а так же средние ремонты с периодичностью свыше одного года производятся за счет амортизационных отчислений в размерах, предусматриваемых постановлением правительства.

В систему ППР не входит восстановительный ремонт. То есть, ремонт, необходимость которого возникла в результате стихийного бедствия (пожара, наводнения и т.п.). Данный вид ремонта финансируется за счет специальных ассигнований.

1.2.2. Основные нормативы для планирования ремонта вентиляционных установок.

Все периодические ремонты выполняются через равные промежутки времени (периоды). В течение этих периодов выполняются профилактические и ремонтные операции, включая межремонтное обслуживание.

В зависимости от вида оборудования и условий его эксплуатации система ППР предусматривает разную продолжительность межремонтных циклов, межремонтных и межосмотровых периодов.

w Межремонтный цикл - период работы оборудования, находящегося в эксплуатации, между двумя капитальными ремонтами. Для вновь установленного оборудования – период работы от начала ввода в эксплуатацию до первого капитального ремонта.

w Межосмотровой период – период между двумя очередными осмотрами или между очередным плановым осмотром и ремонтом.

w Межремонтный период – период между двумя очередными плановыми ремонтами.

Продолжительность межремонтного цикла, межосмотрового и межремонтного периодов зависит от сменности и условий работы вентиляционной установки.

Существует структура межремонтного цикла . Это порядок расположения и чередования в определенной последовательности и через определенные промежутки времени осмотров и ремонтов. Структура межремонтного цикла зависит от вида оборудования, его назначения, конструктивных особенностей, условий и режима работы.

Условные обозначения межремонтного цикла:

О – основной осмотр

М – малый плановый ремонт

С – средний плановый ремонт

К – капитальный плановый ремонт

Планированию подлежат все виды ремонтов, входящих в систему планово-предупредительного ремонта. Планирование ремонта должно основываться на проведении такого объема работ, при котором вентиляционное оборудование будет поддерживаться в работоспособном состоянии при нормальной эксплуатации.

В основе системы планово-предупредительного ремонта вентиляционного оборудования лежит система, принятая для ремонта технологического оборудования машиностроительных предприятий.

Для планирования и учета ремонтных работ, а так же для различных расчетов вводится понятие ремонтная единица .

Нормативы, которые в значительной степени облегчают внедрение на предприятии системы ППР вентиляционного оборудования.

Простой оборудования в ремонте исчисляется с момента его остановки для ремонта до момента приемки его отделом технического контроля, лицом ответственным за вентиляцию, и представителем цеха. Продолжительность простоя из-за ремонта зависит от вида и категории сложности ремонта, состава рабочей бригады и квалификации ее членов, технологии ремонта и организационно-технических условий его выполнения.

В ремонт следует выводить вентиляционную установку в целом, включая ее электротехническую часть. Ремонт, как правило, производится в две смены, но ремонт вентиляционных установок, без которых работы в цехе по условиям технологического процесса не могут продолжаться - в три смены. Если в процессе испытания вентиляционная установка работала нормально, то технические испытания после ремонта в простой не записываются. В случаях, когда периодичность ремонта электротехнического и основного оборудования вентиляционной установки не совпадает, ремонт электротехнического оборудования производят в выходные дни, межсменные перерывы или в часы остановки производственного агрегата.

Нормы простоя вентиляционного простоя, установленные в часах на одну ремонтную единицу по каждому виду ремонта, представлены в таблице 6.

Нормы простоя вентиляционного простоя.

Таблица 6

При установлении норм на чистку вентиляционного оборудования предполагается, что возможны полная и частичная разборка и сборка звеньев воздуходувов, укрытий местных отсосов, элементов пылеочистных устройств, а в отдельных случаях и разборка вентиляторов.

Для очистки используют щетки, текстильные концы, веники. Отдельные детали и элементы промывают в содовом растворе, горячей воде, керосине. При использовании особых средств и методов отчистки – растворителей, нейтрализующих вредности растворов, выжигания и скалывания сильнозатвердевших корок и наростов – нормы времени определяются по иным нормам. Как правило, они на 10-15 % больше, чем нормы времени чистки установки при центробежных вентиляторах. Данный вид читски производится в выходные, праздничные и нерабочие смены.

Чистку выполняют рабочие, обслуживающие вентиляционные установки в цехах или рабочие вентиляционной мастерской.

Контроль за качеством чистки осуществляют механики (энергетики) цехов и работники вентиляционного бюро.

1) При ремонте запрещается использование некомплектных деталей и узлов, не соответствующих размеру оборудования, а так же нарушение допусков, установленных для ремонтного агрегата.

2) В качестве средств механизации работ при ремонте следует применять станки и специальные приспособления для производства жестяницких работ, станки и механизированный слесарный инструмент при слесарных работах, а так же передвижные разборные подмостки для ремонта воздуховодов. Использование передовых технологических приемов и механизация ремонтных работ позволяют снизить время, необходимое на ремонт каждой единицы оборудования.

3) Внедрение скоростных методов ремонта, может сократить время простоя агрегата в ремонте.

Для сокращения трудоемкости ремонта, который связан с разборкой и сборкой отдельных частей вентиляционной установки, применяется узловой метод ремонта , при котором до начала ремонта собирают из запасных деталей целые узлы.

Разборка и сборка вентиляционного оборудования, осмотр разобранных частей, а так же замеры, фиксация дефектов и износа должны производиться при непосредственном участии мастера вентиляционной мастерской, руководителя группы эксплуатации вентиляционного бюро. Результаты осмотров и ремонтов должны фиксироваться в журнале, соответствующие записи так же должны заноситься в паспорт вентиляционной установки.

Главный механик (главный энергетик) ведет общее наблюдение за проводимыми работами.

1.2.3.2. Схема осмотра:

Запись времени начала работ в журнале осмотров и ремонтов.

Начало осмотра с места забора воздуха (заборные шахты или жалюзийные решетки воздухоприемных устройств).

Осмотр воздуховода, подводящего воздух в вентиляционную камеру. Осмотр самой камеры и всего находящегося в ней оборудования (устройств по отчистке воздуха, калориферов, вентилятора и других).

Осмотр сети воздуховодов, приточных и вытяжных насадок, кожухов местных отсосов и укрытий, деталей (шиберов, задвижек и др.)

Определение степени засорения и неисправности воздуходувов через смотровые отверстия или методом обстукивания или непосредственного проникновения в воздуховоды большого сечения.

Очистка. Производится во всех местах значительного скопления пыли. Одновременно с этим производится устранение небольших дефектов.

Характеристика судоремонтного предприятия

ЗАО «Канонерский судоремонтный завод» расположен на Канонерском острове в г. Санкт-Петербурге. Завод выполняет весь комплекс судоремонтных работ, обеспечивая высокое качество и сжатые сроки. Для этого на заводе есть все необходимое оборудование:

· 4 плавучих дока с максимальной грузоподъемностью 36 тыс.тонн;

· современное оборудование и технологии для очистки и окраски судов, ремонта корпусов, дейдвудных и рулевых устройств, главных и вспомогательных двигателей, насосов и паровых котлов;

· производит замену и ремонт трубопроводов, арматуры всех судовых систем, кабельных трасс, электрооборудования и средств навигации;

· реставрирует судовую мебель, интерьеры салонов и кают.

Завод оказывает ремонтные услуги судам без выхода их из эксплуатации в период погрузочно-разгрузочных работ в портах.

ЗАО «Канонерский судоремонтный завод» является предприятием специализирующимся на ремонте судов всех типов различного назначения, доковании судов, их разделке, ремонте судового энергетического оборудования, производстве изделий машиностроения. ЗАО «КСЗ» предоставляет услуги в обеспечении заказчиков буксирами, портальными кранами, в том числе и для погрузочно-разгрузочных работ на причалах.

Некоторые цеха с участками завода с их площадями и количеством основного станочного оборудования для выполнения требующихся работ представлены ниже.

Таблица 1

Специализация ведущих цехов:

Цех корпусный

· изготовление и ремонт корпусных конструкций плавсредств, шлюпок;

· ремонт (правка, наплавка, балансировка) гребных винтов, крыльчатых движителей, подруливающих устройств;

· ремонт рулевых устройств судов, судовых трапов, систем вентиляции;

· замена изношенной, установка протекторной защиты на подводной части судов и в балластных танках.

Цех слесарный осуществляет ремонт:

· главных и вспомогательных судовых дизелей, газовых турбин, компрессоров, навешанного и обеспечивающего работу судовых двигателей оборудования;

· ремонт, ревизия судового валопровода, смена и ревизия набора дейдвуда судов, ревизия рулевого комплекса, подруливающих устройств;

· ремонт шлюпбалок, шпилей и брашпилей, судовых кранов и грузовых стрел;

· ремонт по результатам ревизии донно-забортной арматуры.

Цех механический осуществляет:

· ремонт (наплавку и расточку) и изготовление судовых гребных валов диаметром от 10 мм до 700 мм неограниченной длины;

· изготовление и ремонт деталей крепления винто-рулевого комплекса, подруливающих устройств;

· расточка ступиц судовых гребных винтов;

· расточка, изготовление деталей судового машиностроения

Цех трубопроводный проводит:

· замену изношенных труб на судах различного назначения;

· ремонт и изготовление судовых парогенераторов, огне(водо)трубных котлов, конденсаторов и испарителей.

Цех электромонтажный осуществляет:

· ремонт судового силового и слаботочного электрооборудования, перемотку статоров и роторов э/двигателей;

Доковое хозяйство (4 плавучих дока грузоподъемностью от 4000 до 35600 тонн) обеспечивает очистку и окраску подводной части судов, ремонт гребных винтов, судовых гребных валов, подруливающих устройств, рулей, донно-забортной аппаратуры.

Управление ЗАО «КСЗ»

Деятельность предприятия определяется Уставом акционерного общества открытого типа. Выбор направлений и управление предприятием осуществляет Совет директоров, непосредственно реализуя свои решения через Правление и Генерального директора.

Генеральный директор, курируя вопросы менеджмента, финансирования и ценообразования, планирования, кадрового обеспечения производства, руководит предприятием через своих заместителей-директоров, специализирующихся на различных видах деятельности.

Технический директор курирует качество продукции предприятия, технической подготовки и технологической оснащенности завода, квалификационной подготовки персонала, техники пожаро- и рабочей безопасности, ремонта и поддержания в рабочем состоянии станочного парка и электроэнергетического оборудования ЗАО «КСЗ».

Директор по производству управляет производственной деятельностью завода.

Коммерческий директор отвечает за материально-техническое снабжение, транспорт и безопасность завода.

Зам.директора по капитальному строительству ведет профилактический и капитальный ремонт заводских помещений и сооружений.

ункциональное руководство подразделениями завода осуществляется путем разработки и функционирования нормативно-технических (технологических) документов (инструкций, план-графиков, профильных стандартов предприятия, норм выработки, технологических инструкций, инструкций по технике безопасности и пожаробезопасности, сани

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задачи

1.1. Отказы чугунных деталей судового оборудования.

1.2. Восстановление чугунных деталей судового оборудования сваркой и наплавкой

1.3. Анализ методов оптимизации параметров технологических процессов восстановления деталей наплавкой

1.4. Задачи исследования.

Глава 2. Разработка методики выбора оптимальных параметров процесса плазменной наплавки серого чугуна.

2.1. Поиск компромиссного решения в многокритериальной задаче оптимизации технологических процессов

2.2. Методика выбора оптимальных значений параметров материала и факторов процесса формирования

2.3. Алгоритм проектирования технологии восстановления чугунных деталей сварочными процессами.

Глава 3. Методики проведения исследований.

3.1. Методика планирования экспериментов

3.1.1. Факторные эксперименты

3.1.2. Планирование экспериментов влияния параметров режима плазменной наплавки чугуна на качество сварного соединения

3.2. Методика исследования металлографических и механических свойств сварного соединения

Глава 4. Оптимизация параметров режима плазменной наплавки серого чугуна.

4.1. Исследование технологических возможностей плазменной наплавки серого чугуна.

4.1.1. Влияние химического состава присадочного материала на формирование свойств при наплавке чугуна.

4.1.2. Влияние полярности тока на формирование свойств при плазменно-порошковой наплавке чугуна

4.2. Разработка математических моделей влияния режима сварки и наплавки на свойства сварного соединения.

4.3. Управление формированием параметров материала поверхностного слоя при плазменной наплавке чугунных деталей.

Глава 5. Технология плазменно-порошковой наплавки втулок цилиндров с кавитационным износом водоохлаждаемой поверхности.

5.1. Установка для плазменной наплавки чугунных деталей

5.2. Выбор режимов наплавки.

5.3. Технологический процесс плазменно-порошковой наплавки водоохлаждаемых поверхностей втулок цилиндров судовых дизелей.

5.4. Расчет экономической эффективности от внедрения плазменной наплавки водоохлаждаемых поверхностей втулок цилиндров судовых дизелей.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему "Технологическое управление качеством при восстановлении чугунных деталей судового оборудования плазменной наплавкой"

На современном этапе развития науки и производства назрела необходимость в разработке комплексной методологии проектирования оптимальной технологии, позволяющей одновременно оптимизировать технологический процесс восстановления или упрочнения детали, прогнозировать долговечность узла в случае применения данной технологии и оценивать ее себестоимость. Проектирование оптимальной технологии и материалов с заданными свойствами требует, как правило, проведения значительных по объему и стоимости исследований. Переход от традиционных методов разработки технологических процессов восстановления деталей к автоматизированным методам проектирования (с использованием ПК) позволит повысить качество, снизить материальные затраты, сократить сроки проектирования, повысить производительность труда инженеров-технологов в результате разработки программного обеспечения и подготовки специалистов, владеющих современными компьютерными технологиями.

Старение торгового и рыбопромыслового флотов делает актуальной проблему повышения ресурса изнашиваемых и дорогостоящих деталей судового оборудования, а также восстановления изношенных. Проблема обеспечения долговечности судового оборудования является актуальной и предполагает применение современных методов проектирования, технологического обеспечения, экономического и организационного управления, контроля, прогнозирования долговечности восстановленных и упрочненных деталей и т. п.

Восстановление изношенных деталей с целью их повторного использования в качестве запасных частей судовых технических средств (СТС) является одним из основных путей совершенствования технической эксплуатации флота на базе мировой стратегии ускоренного внедрения наукоемких и ресурсосберегающих технологий. При восстановлении деталей решают одну из следующих задач:

1) придания деталям и оборудованию в целом первоначальных эксплуатационных свойств;

2) повышения первоначальных эксплуатационных свойств деталей за счет применения при восстановлении современных технологий и материалов для увеличения конструкционной прочности, триботехнических свойств и улучшения других характеристик деталей или их отдельных элементов.

Целенаправленное научно обоснованное решение этой проблемы позволит повысить показатели надежности и эффективности эксплуатации судовых машин и механизмов за счет замены изношенных деталей на более долговечные, упорядочения и снижения расхода запасных частей, экономии материальных, трудовых и денежных ресурсов в сфере ремонтного производства и технического обслуживания флота.

Мировой опыт показывает, что свыше 80 % изношенных деталей можно восстановить с целью их повторного использования в качестве запасных частей СТС. Однако для обеспечения эффективности и экономической целесообразности восстановления деталей необходимо, чтобы стоимость восстановления детали не превышала 40-60 % от цены новой детали при ее гарантийной наработке не менее 80 % от ресурса новой. Применяемые в настоящее время судоремонтными заводами технологии в лучшем случае обеспечивают ресурс восстановленных деталей в пределах 40-50 % от ресурса новой. При этом время, за* трачиваемое на разработку технологии традиционным неавтоматизированным путем, ее корректировку и опытную эксплуатацию восстановленных деталей для проверки правильности принятых технологических решений занимает несколько лет.

Большинство судовых деталей, лимитирующих сроки службы отдельных агрегатов, узлов, энергетических установок и т. д., работают в условиях тяжелых динамических нагрузок, воздействия высоких температур, в агрессивных и абразивных средах. Тяжелые условия эксплуатации вызывают их преждевре-* менный износ и разрушение в процессе работы.

Первостепенное значение для увеличения срока службы судов имеет безотказная работа судовой энергетической установки.

Втулки, крышки цилиндров, поршни, седла клапанов и другие детали многих типов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) изготавливаются из чугуна.

Широкое использование чугуна в ответственных судовых деталях обусловлено тем, что он обладает малой чувствительностью к концентраторам напряжений, имеет повышенную способность гасить вибрации, хорошо обрабатывается и характеризуется хорошими литейными свойствами.

Основные причины отказов чугунных деталей ДВС:

Значительные статические и циклические напряжения, вызывающие образование трещин (корпуса насосов, втулки и блоки цилиндров дизелей и т. д.);

Коррозионно-эрозионное изнашивание;

Кавитационное изнашивание полостей охлаждения (блоки и втулки цилиндров и др.);

Работа деталей в условиях трения при высоких удельных нагрузках, температурах и скоростях скольжения, приводящая к повышенному нерегламенти-рованному изнашиванию;

Работа деталей в условиях трения и одновременного воздействия статических и циклических напряжений, приводящая как к повышенному изнашиванию, так и образованию трещин.

Поэтому изучение возможностей ремонта ответственных чугунных деталей, испытывающих в процессе работы воздействие тяжелых эксплуатационных нагрузок, является крайне необходимым флоту.

В большинстве случаев дефекты в чугунных деталях можно устранить. Для устранения дефектов при ремонте чугунных деталей, вышедших из строя, широко применяют сварочные процессы .

Вместе с тем чугун обладает специфическими свойствами, которые в значительной степени затрудняют применение сварки. Это, с одной стороны, высокое содержание углерода и тенденция к образованию метастабильных структур (цементита и ледебурита) при быстром охлаждении, характерном для процесса сварки, а с другой - низкая пластичность и большая хрупкость. Чугун отличается относительно низкой температурой кристаллизации по сравнению с металлом сварочной ванны на железной или железоникелевой основе, высокой газонасыщенностью, а также наличием в нем микропустот и даже рыхлот, в которых концентрируются газы. Иногда при сварке возникают дополнительные затруднения, вызванные условиями эксплуатации изделия, поступившего в ремонт (например, при сварке изделий из горелого или пропитанного маслом чугуна).

Проектирование технологии восстановления ответственной чугунной детали при необходимости обеспечения высококачественного сварного соединения на уровне прочности основного металла - весьма сложная задача вследствие плохой технологической свариваемости чугуна при холодной сварке, отсутствия оборудования и большой трудоемкости технологического процесса горячей сварки, недостатка данных по технологическим особенностям и рекомендаций по рациональной области применения некоторых современных способов сварки и наплавки. Плохая технологическая свариваемость чугуна обусловлена тем, что наплавленный металл и металл околошовной зоны имеют большую склонность к образованию закалочных непластичных структур, а низкая прочность чугуна и практически полное отсутствие пластичности способствуют трещинообразованию как в наплавленном, так и основном металле. Вследствие этого дефектные ответственные чугунные детали на судоремонтных предприятиях, как правило, не восстанавливают, а заменяют на новые.

Отсюда вытекает необходимость изыскания способа наплавки ответственных чугунных деталей и выбора присадочного материала для их наплавки, обеспечивающих получение высококачественного сварного соединения с требуемыми свойствами наплавленного металла, а также нахождения оптимальной области режимов наплавки (технологического управления качеством). При оптимизации технологических процессов сварки и наплавки чугунных деталей необходимо одновременное рассмотрение нескольких параметров оптимизации (прочность сварного соединения, ширина ледебуритной зоны, глубина про-плавления и др.).

Способы восстановления (ремонта) ответственных судовых чугунных деталей, известные как в нашей стране, так и за рубежом, имеют множество особенностей, обусловленных различным тепловложением при формировании сварного соединения, химическим составом наплавочных материалов. Это сдерживает широкое использование сварки для ремонта ответственных деталей, требует учета отдельных особенностей технологии и приемов сварки.

Способы восстановления (ремонта) чугунных деталей являются крайне трудоемкими и часто не обеспечивают равнопрочность и герметичность сварного соединения. Поэтому знание особенностей сварки чугунных деталей с целью более широкого использования сварки в судоремонте является крайне актуальным.

Анализ технологических особенностей существующих методов сварки (наплавки), применяемых для восстановления ответственных чугунных деталей, когда к сварным соединениям предъявляются такие требования как равнопрочность основному металлу, обрабатываемость режущим инструментом, изменение размеров детали после наплавки в пределах полей допусков показал, что способ сварки (наплавки) должен удовлетворять следующим требованиям:

Механизация технологического процесса;

Высокая локальность подачи тепла;

Низкое тепловложение в изделие;

Минимальное расплавление основного металла;

Стабильность качества наплавленного металла и сварного соединения;

Высокая производительность процесса.

При выборе присадочного (наплавочного) материала должны быть приняты во внимание следующие факторы:

Механическая прочность не ниже прочности основного металла;

Низкий предел текучести;

Обрабатываемость;

Терпимость к разбавлению основным металлом;

Смачивание чугуна при низком тепловложении.

Способ сварки и сварочные материалы должны обеспечивать высокое ка-щ чество и надежность работы восстановленных чугунных изделий. В оценке целесообразности применения тех или иных способов сварки (наплавки) чугуна для получения требуемых показателей качества, надежности и экономической эффективности существенное значение имеет технологичность применяемых способов и материалов.

Наиболее перспективный способ наплавки для восстановления ответственных чугунных деталей - плазменный, так как обладает рядом преимуществ: широкий диапазон регулирования тепловых и газодинамических параметров, позволяющий в широких пределах изменять технологические и механические свойства сварного соединения; возможность механизации и автоматизации технологического процесса.

Исследования процесса плазменной наплавки аустенитных сталей, сплавов на никелевой основе и медных сплавов на чугун, показали, что данный метод обеспечивает получение высокого качества формирования наплавленного металла и сварного соединения в целом . Стабильность процесса наплавки, небольшая глубина проплавления основного металла и возможность ее регулирования, достаточно высокая чистота наплавленного металла, минимальные размеры зоны переменного состава и хрупких прослоек, полученных при плазменной наплавке, определяют высокие механические свойства соединения, которые, как правило, находятся на уровне свойств основного металла.

В настоящее время разработано множество моделей, описывающих влияние основных параметров режима на формирование свойств поверхностного слоя деталей для многих методов восстановления и упрочнения, позволяющих существенно сократить объем экспериментальных исследований при поиске оптимальных параметров режима наплавки, напыления и т. д. . Кроме того, имеются модели, позволяющие прогнозировать ресурс детали в зависимости от условий ее эксплуатации и параметров поверхностного слоя. Однако использование данных моделей возможно в большинстве случаев при применении ПК из-за их сложности и большого объема расчетных работ. Переход от традиционных методов разработки технологических процессов восстановления деталей к автоматизированным методам проектирования позволит повысить качество, снизить материальные затраты, сократить сроки проектирования, повысить производительность труда инженеров-технологов, занятых разработкой технологических процессов, а также оперативно разрабатывать технологии, оптимальные по затратам и гарантирующие требуемый ресурс для условий эксплуатации конкретной детали машины или механизма.

Разработкой этой проблемы в той или иной степени заняты ученые и инженерно-технические работники различных организаций . Возникающие при этом многочисленные противоречия, как следствие различных толкований научно-методических основ автоматизации технологического проектирования, предопределяют актуальность дальнейших теоретических исследований рассматриваемой проблемы с целью выработки методологических принципов и концепций построения современных автоматизированных технологических систем в реальных производственных условиях.

Проектирование оптимальной технологии, материалов, оборудования для восстановления конкретной детали требует, как правило, проведения значительных по объему и стоимости исследований. При этом в различных организациях, специализирующихся на судоремонте, часто решаются близкие по целям и содержанию задачи.

Данная работа выполняется в рамках концепции построения комплексной системы автоматизированного технологического проектирования восстановления деталей СТС . Разрабатываемая система автоматизированного технологического проектирования предусматривает активное вмешательство человека как окончательной инстанции, принимающей решения.

Несмотря на то, что методы принятия решений отличаются универсальностью, их успешное применение в значительной мере зависит от профессиональной подготовки специалиста, который должен иметь четкое представление о специфических особенностях изучаемой системы и уметь корректно поставить задачу. В общем случае можно рекомендовать следующую последовательность действий, которые составляют содержание процесса постановки и решения задачи:

1. установление границы подлежащей оптимизации системы, т. е. представление системы в виде некоторой изолированной части реального мира. Расширение границ системы повышает размерность и сложность многокомпонентной системы и, тем самым, затрудняет ее анализ. Следовательно, в инженерной практике следует прибегать к разложению сложных систем на подсистемы, которые можно изучать по отдельности без излишнего упрощения реальной ситуации (примером является данная работа);

2. определение показателя эффективности, на основе которого можно оценить характеристики системы или ее проекта с тем, чтобы выявить «наилучший» проект или множество «наилучших» условий функционирования системы. В инженерных приложениях обычно выбираются показатели экономического (издержки, прибыль и т. д.) или технологического (производительность, энергоемкость, материалоемкость и т. д.) характера. «Наилучшему» варианту всегда соответствует экстремальное значение показателя эффективности функционирования системы;

3. выбор внутрисистемных независимых переменных, которые должны адекватно описывать допустимые проекты или условия функционирования системы и способствовать тому, чтобы все важнейшие технико-экономические решения нашли отражение в формулировке задачи;

4. построение модели, которая описывает взаимосвязи между переменными задачи и отражает влияние независимых переменных на значение показателя эффективности. Элементы модели содержат всю информацию, которая обычно используется при расчете проекта или прогнозировании характеристик инженерной системы. Процесс построения модели является весьма трудоемким и требует четкого понимания специфических особенностей рассматриваемой системы;

5. используя полученные математические модели нахождение оптимальных параметров протекания технологических процессов;

6. принятие окончательного решения, используя полученные результаты оптимизации.

Целью представленной диссертационной работы является разработка технологии восстановления ответственных чугунных деталей судового оборудования (на примере втулок цилиндров с кавитационным износом водоохлаждае-мых поверхностей) на основе предлагаемой методики технологического управления качеством при восстановлении деталей плазменной наплавкой.

Научная новизна работы состоит в следующем:

Разработана методика технологического управления качеством при восстановлении чугунных деталей судового оборудования в зависимости от требований, предъявляемых к восстанавливаемой детали, на основе решения многокритериальной задачи оптимизации параметров режима плазменной наплавки (апробирована на примере плазменной наплавки втулок цилиндров с кавитационным износом водоохлаждаемых поверхностей);

Определена рациональная область содержания железа в присадочном материале на никелевой основе при плазменно-порошковой наплавке чугуна;

Определено влияние полярности тока на формирование свойств при плазменно-порошковой наплавке чугуна;

Получены математические модели влияния режима плазменной наплавки на свойства сварного соединения;

Разработан алгоритм проектирования технологии восстановления чугунных деталей сварочными процессами;

Определена область параметров режима наплавки, обеспечивающая необходимое качество сварного соединения;

Построены номограммы зависимости характеристик сварного соединения от технологических параметров режима плазменной наплавки;

Разработана технология восстановления втулок цилиндров судовых дизелей с кавитационным износом водоохлаждаемых поверхностей.

Практическая ценность и реализация работы - разработаны методика определения оптимальных параметров процесса наплавки с использованием паке-W та MS Excel; алгоритм, позволяющий проектировать технологический процесс восстановления ответственных чугунных деталей и технология восстановления втулок цилиндров судовых дизелей с кавитационным износом водоохлаждае-мых поверхностей. Определена оптимальная область химического состава и параметров режима при восстановлении деталей плазменной наплавкой сплавами на никелевой основе. Результаты работы используются при подготовке студентов специальности 120600 «Оборудование и технология повышения износостойкости и восстановления деталей машин и аппаратов» на лабораторных ^ и практических занятиях, в курсовом и дипломном проектировании.

Основные результаты работы докладывались, обсуждались и были одобрены на ежегодных научно-технических конференциях МГУ им. адм. Г. И. Невельского в 2000-02 г.г., а также на региональной научно-технической конференции «Наука делает мир лучшим» в г. Владивостоке в 2003 г.

Данная работа состоит из пяти глав.

В первой главе рассмотрены причины отказов чугунных деталей судовых дизелей; способы восстановления чугунных деталей судового оборудования * сваркой и наплавкой; выполнен анализ методов оптимизации параметров технологических процессов восстановления деталей.

Во второй главе рассмотрены методы выбора оптимальных параметров технологического процесса ("111) на примере плазменной наплавки серого чугуна; разработана методика выбора оптимальной области параметров процесса плазменной наплавки; разработан алгоритм проектирования технологии восстановления чугунных деталей сварочными процессами.

В третьей главе рассмотрены методики проведения экспериментальных W исследовании: планирования экспериментов, определения твердости и микротвердости, металлографических исследований и др.

В четвертой главе приводятся данные экспериментальных исследований влияния химического состава присадочного материала и полярности тока на формирование свойств при наплавке чугуна; пути управления формированием параметров материала поверхностного слоя при плазменной наплавке чугунных деталей; определена оптимальная область режима наплавки, обеспечивающая необходимые свойства сварного соединения.

В пятой главе описана технология плазменной наплавки втулок цилиндров с кавитационным износом водоохлаждаемой поверхности; с помощью стандартной методики выполнен расчет экономической эффективности использования разработанной технологии.

Основные положения диссертации изложены в работах .

Заключение диссертации по теме "Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства", Ворохобин, Сергей Владимирович

Заключение

На основании анализа литературных источников по способам сварки и результатов исследований плазменно-порошковой наплавки чугуна в качестве перспективного способа выбрана плазменная наплавка чугунных деталей, которая обладает рядом преимуществ: широкий диапазон регулирования тепловых и газодинамических параметров, позволяющий в широких пределах изменять технологические и механические свойства сварного соединения; возможность механизации и автоматизации технологического процесса.

Исследования процесса плазменной наплавки аустенитных сталей, сплавов на никелевой основе и медных сплавов на чугун, показали, что данный метод обеспечивает получение высокого качества формирования наплавленного металла и сварного соединения в целом . Стабильность процесса наплавки, небольшая глубина проплавления основного металла и возможность ее регулирования, достаточно высокая чистота наплавленного металла, минимальные размеры зоны переменного состава и хрупких прослоек, полученных при плазменной наплавке, определяют высокие механические свойства соединения, которые, как правило, находятся на уровне свойств основного металла.

Плазменная наплавка чугуна с применением порошкового присадочного материала осуществляется на постоянном токе прямой и обратной полярности. Металлические порошки являются более универсальным присадочным материалом при наплавке, чем проволока: во-первых, не все присадочные материалы требуемого химического состава можно получить в виде проволоки; во-вторых, порошки разных химических составов можно смешивать для получения наплавленного металла с заданными свойствами. Наплавочные порошковые материалы должны обладать хорошей сыпучестью, частицы порошка должны быть сферической или близкой к сфере формы (размер гранул 0,10,5 мм). Порошковые сплавы должны также обладать самофлюсующимися свойствами, которые обеспечиваются наличием в их составе бора и кремния.

Наиболее перспективными материалами для восстановления ответственных чугунных деталей при необходимости получения высококачественного сварного соединения, являются сплавы на никелевой и медноникелевой основе.

Расплавленный никель может растворять значительное количество углерода, который выделяется при охлаждении, как правило, в виде графита. Никель также способствует графитизации М-Ге-С сплавов. Модифицированный металл на основе никеля, несмотря на значительное содержание углерода (до 1,5 %), сочетает достаточную прочность с пластичностью. Такие свойства сохраняются в широком диапазоне легирования железом и в присутствии примесей (кремния, фосфора и др.), неизбежных при наплавке на чугун.

Никелевые сплавы имеют высокую устойчивость против окисления при легировании их бором и кремнием и имеют температуру плавления, близкую к температуре плавления чугуна. Разработка металлических порошков на основе никеля для плазменной наплавки позволяет по новому подойти к разработке технологии восстановления ответственных чугунных деталей.

В настоящее время в России и за рубежом разработано большое количество различных порошковых наплавочных материалов, предназначенных для получения коррозионно-стойких, износостойких и жаростойких покрытий. Разработаны порошки НПЧ-1, НПЧ-2, НПЧ-3, ПГ-10Н-04, ПГ-АН7 и др. на никелевой основе для восстановления поверхностных дефектов на чугунных деталях газопламенным напылением с последующим оплавлением. Данные порошки можно использовать в качестве подслоя при необходимости получения износостойких или антифрикционных покрытий на чугунных деталях, который можно наносить методами газопламенного или плазменного напыления или наплавлять.

Таким образом, выбор присадочного материала, метода сварки (наплавки), определение оптимальных параметров сварки и термообработки (упрочнения) чугуна является сложной задачей. Для учета влияния параметров технологии сварки (наплавки) и термообработки на структуру и свойства сварных соединений, а также долговечность сварных конструкций с учетом изменения свойств в процессе эксплуатации необходимо проектирование технологического процесса восстановления ответственных чугунных деталей сварочными методами. При этом желательно автоматизировать процесс проектирования.

Проведенные исследования технологических возможностей плазменной наплавки чугуна, а также выбор оптимальных параметров режима восстановления чугунных деталей судового оборудования плазменной наплавкой позволяют сделать следующие выводы:

1. При плазменной наплавке на серый чугун порошком на никелевой основе, изменяя содержание железа в присадочном материале от 0 до 60 % от массы порошка, можно получать требуемые размеры и форму наплавляемого валика, глубину проплавления основного металла, твердость и микроструктуру наплавленного металла. Образование структурных составляющих в зоне сплавления и ее размеры не зависят практически от содержания железа в присадочном желе-зоникелевом материале.

2. При плазменной наплавке на серый чугун порошком на никелевой основе, оптимальное сочетание механических, технологических свойств и металлографических особенностей наблюдается при содержании железа в присадочном материале в пределах от 20 до 40 %.

3. Плазменная сварка порошком ПГ-10Н-04 в разделку глубиной до 6 мм и при угле разделки не менее 75° позволяет получить высококачественное сварное соединение на уровне прочности основного металла. Применение тока обратной полярности позволяет получить сварное соединение с меньшим количеством дефектов в наплавленном металле и ледебурита в зоне сплавления.

4. При плазменной наплавке серого чугуна самофлюсующимся порошком на никелевой основе ПГ-10Н-04 наибольшее влияние на металлографические характеристики сварного соединения оказывают полярность тока и величина сварочного тока.

5. Плазменная наплавка чугуна дугой обратной полярности позволяет получить высокое качество наплавленного металла (отсутствие макропор и минимальное количество микропор), отсутствие несплавления наплавленного металла с основным, меньшую глубину проплавления чугуна при наплавке на оптимальном режиме и меньшее количество мартенсита в зоне термического влияния. Недостатки: большая ширина ледебуритной зоны и зоны термического влияния, чем при наплавке дугой прямой полярности. Применение дуги обратной полярности предпочтительно в случае восстановления деталей, работоспособность которых определяется качеством наплавленного металла.

6. Наплавка на прямой полярности обеспечивает значительно меньшую ширину зоны отбела. Однако наплавленный металл имеет большое количество пор по сравнению с наплавкой на обратной полярности. Применение дуги прямой полярности целесообразно для наплавки деталей, у которых линия сплавления подвергается последующей механической обработке.

7. Прочность сцепления наплавленного металла с чугуном не зависит от полярности тока и параметров режима плазменной наплавки в исследуемом диапазоне и определяется прочностью основного металла.

8. Задача управления формированием параметров материала поверхностного слоя при плазменной наплавке серого чугуна является многокритериальной задачей условной оптимизации. Для нахождения оптимальных параметров процесса наплавки целесообразно применение численных методов математического программирования с использованием современных интегрированных пакетов в качестве инструмента поиска решения.

9. В случае необходимости последующей механической обработки наплавленного слоя целесообразно использовать плазменную наплавку током прямой полярности выдерживая режим: сила сварочного тока 145-150 А, расход плаз-мообразующего газа 3,3-3,5 л/мин, скорость наплавки 5-5,2 м/ч.

10. В случае необходимости получения высокого качества наплавленного металла без последующей механической обработки целесообразно использовать плазменную наплавку током обратной полярности выдерживая режим: сила сварочного тока 150-155 А, расход плазмообразующего газа 4,8-5 л/мин, скорость наплавки 6,8-7 м/ч.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства

Формула специальности

Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства.

Области исследований:

1. Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства является наукой, изучающей теоретические основы методов выполнения инженерной подготовки строительства судов, технологических процессов, используемых при строительстве, и способов организации выполнения работ на стадиях проектирования, постройки и ремонта судов и кораблей различных классов и назначений. В качестве предмета исследований данная наука рассматривает:

1.1. Методы решения вопросов, связанных с разработкой принципиальной технологии и организацией постройки судов и кораблей на стадии проектирования, в том числе в условиях применения новых информационных технологий.

1.2. Современные методы геометрического моделирования формы судовых поверхностей и способы их использования для формирования математических моделей судов в составе интегрированных автоматизированных систем САПР/АСТПП.

1.3. Методы выполнения технической подготовки судостроительного производства с использованием компьютерных технологий;

1.4. Теоретические основы создания отдельного технологического оборудования, включая автоматизированное, и поточных линий специализированных участков изготовления деталей корпуса судна и судовых систем, узлов и секций корпуса судна и т.п.

1.5. Теплофизические процессы при сварке судовых конструкций и влияние этих процессов на физико-механические свойства сварного соединения.

1.6. Сварочные деформации корпусных конструкций. Механизм возникновения, расчетные методы определения, конструктивно-технологические способы их уменьшения, компенсации и устранения.

1.7. Направления совершенствования методов постройки судов и способов формирования корпуса на построечном месте, в том числе на основе модульного принципа. Проблема точности в судовом корпусостроении. Методы испытаний судов на непроницаемость и герметичность.

1.8. Системы задания баз при монтаже машин, механизмов и трубопроводов. Способы оценки собираемости механического оборудования, в том числе главных энергетических установок при монтаже центрируемых и не центрируемых механизмов на жестких и амортизируемых креплениях.

1.9. Принципы агрегатирования оборудования судов и кораблей.

1.10. Методы монтажа валопроводов.

1.11. Теоретические основы обеспечения технологичности судовых систем. Способы трассировки трубопроводов, включая основанные на использовании СВТ. Методы изготовления и монтажа труб.

1.12. Новые методы оборудования и отделки судовых помещений.

1.13. Способы испытания судов и кораблей. Научные принципы испытаний машин и механизмов. Методы испытаний с применением имитирующих устройств.

1.14. Технология и организация ремонта, модернизация, реновация судов и кораблей.

Глава XIII. Судостроение и судоремонт

§ 57. Основы организации судостроения

Основными заказчиками отечественной судостроительной промышленности являются союзные и республиканские министерства морского флота, рыбной промышленности, речного флота, внешней торговли (акционерное общество «Судоэкспорт»). Кроме того, судостроительная промышленность принимает и другие, более мелкие заказы через Госплан СССР.

Постройка судов самых различных типов и классов возможна только при высоком научно-техническом уровне производства и научной организации труда на всех предприятиях судостроительной промышленности.

Под научной организацией труда (НОТ) на предприятиях судостроения следует понимать совокупность организационных, технических, санитарно-гигиенических мероприятий, обеспечивающих: наиболее целесообразное использование рабочего времени, производственных навыков и творческих способностей каждого работающего, устранение тяжелого физического труда и неблагоприятных условий работы.

Цель научной организации труда – беспрерывное совершенствование организации производства и управления им, а также развитие социального, технического, организационного и психолого- физиологического факторов, обеспечивающих постоянный рост производительности труда. Перечислим эти факторы:

социальный фактор – сознательная дисциплина трудящегося, организация социалистического соревнования между всеми звеньями производства, пропаганда цели выполнения задания и коммунистическое воспитание трудящихся;

технический фактор – совершенствование технологии производства, механизация и автоматизация производственных процессов с целью освобождения работающего от тяжелого физического труда, однообразных утомительных процессов и обеспечения роста производительности труда в результате применения программирования управления машинами, рационализации трудовых процессов и техники безопасности в рабочем процессе;

организационный фактор – наиболее целесообразная расстановка кадров с максимальным использованием способностей работающих.

Рабочее время должно быть использовано только на создание продукции, организацию и обслуживание рабочего места, рабочий должен быть освобожден от всех подсобных и лишних операций. Техническое нормирование должно объективно отражать фактическое время, необходимое на выполнение конкретной работы. Предусматривается систематическое обучение и инструктаж рабочих опытными мастерами. Оплата труда должна максимально отвечать объему выполненной работы и строится на принципе материального стимулирования;

Психолого-физиологический фактор – понимание работающим, что его труд способствует повышению благосостояния всего общества, подбор руководящих кадров, имеющих как теоретическую, так и наиболее полноценную практическую подготовку; создание технических условий, способных обеспечить высокую производительность труда; охрана труда (освобождающая рабочего от опасений причинить себе вред в процессе работы); режим труда и отдыха, способствующий наибольшей производительности труда и наименьшему утомлению рабочего; производственная эстетика (цвет и форма предметов, окраска и оборудование помещения и т. д.)-создание благоприятных условий работы и хорошего настроения рабочего.

Научная организация труда должна обеспечить дальнейший рост производительности труда без увеличения физической нагрузки работающего.

В отечественных научно-исследовательских институтах решаются вопросы обеспечения судов необходимыми качествами, создания совершенных материалов, разрабатывается прогрессивная технология постройки судов, решаются задачи нормализации и унификации судовых конструкций, деталей и т. п. Институты имеют современное оборудование: от крупнейших в мире опытовых бассейнов и установок до электронных счетно-вычислительных устройств.

Проектные чертежи и документацию на постройку судна разрабатывают проектные организации, специализирующиеся в соответствии с назначением и типами судов (наливные суда крупного водоизмещения, промысловые суда океанического лова, сухогрузные морские суда и т. п.). Такая специализация проектных организаций способствует целесообразному распределению научных сил, созданию коллективов специалистов. Опыт показал, что такая специализация проектных организаций не только повышает качество проектов, но и экономически целесообразна.

Производственные предприятия судостроительной промышленности делятся на две основные группы: судостроительные предприятия, строящие новые суда, и судоремонтные предприятия, выполняющие различные виды ремонта судов.

Современные суда, являющиеся сложными инженерными сооружениями, невозможно построить силами одного лишь предприятия. Так, например, в создании одной лишь главной энергетической установки судна должны принимать участие ряд научно-исследовательских, проектных институтов и производственных предприятий, а также предприятия, создающие специальные материалы и т. д. А ведь на судне много различных машин, механизмов, устройств и т. п.

Каким стало бы предприятие, если бы оно строило только своими силами современные суда? Очевидно, оно будет представлять собой хозяйственный комплекс со сложным, крайне нерациональным управлением. Поэтому наиболее целесообразна организация поставок для строящихся судов, машин, механизмов, устройств и т. п., изготовленных другими специализированными предприятиями. Такие поставщики по отношению к судостроительному предприятию называются контрагентами.

Контрагент – предприятие, заключающее с основным предприятием договор на изготовление и поставку изделий (машин, механизмов, устройств, аппаратов и т. п.), а также на выполнение их монтажа, испытание и сдачу заказчику в определенные сроки. Кроме того, контрагенты выполняют специальные работы при постройке судов, для которых необходимы особое оборудование и высокая квалификация исполнителей.

За постройкой судов ведется наблюдение – контроль выполнения всех правил и требований к качеству материалов и работ. Такие наблюдения начинаются на ранней стадии проектирования судна и ведутся специальными государственными организациями: Регистром Союза ССР – при постройке гражданских морских судов – и Регистром РСФСР – при постройке судов внутреннего плавания.

Эти организации, являясь органами государственного технического надзора в области судостроения и судоходства, а также органами классификации судов, издают правила, содержащие технические требования, обязательные для всех ведомств, организаций и предприятий, занятых проектированием, строительством, ремонтом и эксплуатацией судов, и на основании работы своего контрольного аппарата наблюдают за безупречным соблюдением этих правил.

В правилах постройки судов приведены методы определения прочных размеров основных конструктивных элементов корпуса, требования к судовым механизмам, оборудованию и т. д., а также требования обеспечения заданных качеств судов и т. д. В правилах указывается снабжение, обеспечивающее безопасность плавания судов и людей, находящихся на них, и т. д.

На основании этих правил при оформлении документов вновь вступающего в строй судна Регистр Союза ССР или Регистр РСФСР присваивает судну свой класс, в соответствии с которым оно в дальнейшем эксплуатируется.

В определенные правилами сроки плавающее судно периодически проходит переосвидетельствование, и таким образом его техническое состояние постоянно проверяется.

В соответствии с документами Регистра Союза ССР, выданными судну, производится страхование перевозимых грузов, определяются суммы сборов при нахождении судна в территориальных водах и прочие финансовые расчеты.

Из книги Обеспечение безопасности образовательного учреждения автора Петров Сергей Викторович

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ОУ 1.1. Общие положения Общеизвестно, что всякая деятельность человека, полезная для его существования, одновременно может быть источником опасностей, негативных воздействий, приводить к травматизму, заболеваниям, а порой и к

Из книги Управление электрохозяйством предприятий автора Красник Валентин Викторович

Глава 2. ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ОУ

Из книги Правила функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики в вопросах и ответах. Пособие для автора Рябов Сергей

Глава 3. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ОУ 3.1. Управление безопасностью в ОУ Под управлением безопасностью понимается процесс сознательного, целенаправленного и организованного воздействия на элементы ОУ и окружающей среды в целях защиты персонала, обучающихся,

Из книги Операторы коммерческого учета на рынках электроэнергии. Технология и организация деятельности автора Осика Лев Константинович

ГЛАВА 1 СТРУКТУРА И СИСТЕМА ОРГАНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВА Электрохозяйство предприятия – это сложный комплекс, представляющий собой единую совокупность внешних (магистральных) и внутренних (распределительных) электросетей с трансформаторами, коммутационной

Из книги Танковая мощь СССР. Часть 2. В тяжкую пору автора Свирин Михаил Николаевич

Раздел 7. Основы организации расчетов на розничных рынках электрической энергии Вопрос 1. Какие организации поставляют потребителям электрическую энергию по регулируемым ценам (тарифам)?Ответ. Электрическую энергию (мощность) поставляют потребителям (обслуживающим их

Из книги Книга о винтовочной кучности автора Бойер Тони

VII. Основы организации расчетов на розничных рынках электрической энергии 106. На розничных рынках электрическая энергия (мощность) поставляется потребителям (обслуживающим их покупателям) по регулируемым ценам (тарифам) гарантирующими поставщиками, энергоснабжающими

Из книги Броненосец " ПЕТР ВЕЛИКИЙ" автора

Глава 12 ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ОРГАНИЗАЦИИ ОКУ Бизнес в сфере измерений, соответствующий ожиданиям российских бизнесменов и специалистов, существует пока очень в немногих странах. Среди них прежде всего следует отметить Великобританию и США. ОКУ как отдельного бизнеса нет

Из книги Броненосцы типа "Екатерина II" автора Арбузов Владимир Васильевич

Глава XIII. От Бреста к Москве На Шяуляйском и Рава-Русском направлениях противник, вклинившийся с утра на нашу территорию, во второй половине дня контратаками наших войск был разбит и отброшен за границу… Сводка информбюро от 23 июня 1941 г. 13.1. По порядку рассчитайсь!«22 июня

Из книги "Броненосец "Император" Александр II" автора Арбузов Владимир Васильевич

Глава 21: Фундаментальные основы прицеливания ТОЧКА ПРИЦЕЛИВАНИЯОднообразную точку прицеливания в Бенчресте иметь настолько важно, что это должно стать вашей второй натурой. Раньше я наводил точку сетки прицела в центр «шарика от моли» (деля «шарик от моли» на четыре

Из книги В небе завтрашнего дня автора Гильзин Карл Александрович

2. Начало броненосного судостроения в России Основным центром в организации железного и броненосного судостроения в России являлся Петербург. Еще в 1858 г., получив известия из Англии и Франции об испытаниях там броневых плит и предстоящей закладке первых мореходных

Из книги Ближние разведчики, корректировщики и штурмовики, 1939-1945 автора Котельников Владимир Ростиславович

5. Судостроение и технический прогресс В начале 80-х годов прошлого века переходный период броненосного судостроения завершился. Окончательно определились все типы боевых кораблей. Броненосцы неизменно составляли основу флотов. Их строители сошлись на преимуществах

Из книги Основы дизайна. Художественная обработка металла [Учебное пособие] автора Ермаков Михаил Прокопьевич

2. Становление броненосного судостроения в России В 1864 г. подступы к столице на море защищали десять однобашенных и три двухбашенные броненосные лодки, четыре башенных фрегата, три плавучие батареи и два броненосных фрегата с деревянными корпусами. Все эти корабли имели

Из книги История зарождения воздухоплавания и авиации в России автора Веробьян Борис Сергеевич

Из книги автора

Lublin R-XIII Люблин R-XIII Разведчик-корректировщик и самолет связи. Одномоторный моноплан-парасоль смешанной конструкции с неубирающимся шасси. Являлся развитием типа R-XIV. Создан в КБ фирмы «Заклады механичне Плаге и Ласкевич» под руководством Е. Рудлицкого.Опытный образец

Из книги автора

Глава 1. Основы дизайна Все люди – дизайнеры, все, что мы делаем, практически всегда – дизайн, ведь проектировать свойственно человеку в любой его деятельности. В. Папанек, американский

Из книги автора

Глава XIII ДВС. О пионерах двигателестроения и двигателях первого поколения Слово авиация происходит от латинского термина «avis» – птица. А птица небом живет и только в небо с рождения гордо стремится. Аэроплану, чтобы летать законам земным притяжения наперекор, Надо, как

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Налоги и платежи