Плавучие судоподъёмные сооружения в судоремонте и судостроении - Статьи - Каталог статей - Docks's Life

Категории раздела

Статьи [16]

Поиск

Ссылки

  • Сайт "СФ Алмаз"
  • Корабельный портал
  • Инфо-Бюллетень (Волго-Балт)
  • Статистика

    Locations of visitors to this page
    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0
    Суббота, 10.12.2016, 07:59
    Приветствую Вас Гость
    Регистрация | Вход | RSS
     
    Главная » Статьи » Статьи

    Плавучие судоподъёмные сооружения в судоремонте и судостроении

    Наиболее трудоемкой частью работ по ремонту любого судна являются очистка от водорослей и ракушек, окраска и ремонт подводной части его корпуса, а также винто-рулевого комплекса и донно-бортовой арматуры. Однако, прежде чем приступить к таким работам, необходимо осушить подводную часть корпуса судна. Вначале, когда суда были сравнительно небольшими, довольствовались примитивными способами и средствами выполнения этой операции, такими, как вытаскивание на берег при помощи катков и ворота, выморозки и кренования.

    Увеличение размеров судов привело к необходимости совершенствования способов и средств проведения таких операций. Для этого стали применять более сложные технические средства, названные судоподъемными сооружениями: склизы, слипы, эллинги, вертикальные подъемники, приливные, наливные и сухие доки. Последними из судоподъемных сооружений в начале XVIII в. появились плавучие, которые в силу ряда своих неоспоримых преимуществ довольно быстро заняли ведущее место.

    Первый подъем плавучим судоподъемным сооружением корабля для его ремонта был осуществлен на кронштадтском рейде во время царствования Петра I. Для этого был использован корпус корабля «Camel» (рис.1). Вместо его срезанной кормовой оконечности и снятых палуб был установлен водонепроницаемый затвор, что после ввода корабля и откачки воды из образовавшегося бассейна позволило осушить подводную часть для выполнения ремонтных работ.


    Рис.1 Схема использования камели для осушения подводной части корабля

    Автор этого изобретения так и остался неизвестен, и все плавучие сооружения подобного типа в Европе, независимо от их назначения и конструкции, долгое время назывались «камелями» - по названию корабля, корпус которого был использован для этой операции. Только в XIX в. стал использоваться термин «плавучий док» от английского Dock, означающего искусственный бассейн, по аналогии с терминами «мокрый док» и «сухой док». К этому же времени после изобретения Г. Жильбером плавучего судоподъемного сооружения, названного им «балансирный док», плавучие судоподъемные сооружения приобрели сохранившийся практически без изменений до настоящего времени классический облик - понтона с двумя башнями (рис.2).


    Рис.2 Двухбашенный плавучий док

    Основной целью совершенствования плавучих судоподъемных сооружений было создание дешевого стапельного места. При этом среди наиболее значимых следует отметить изобретение в середине XIX в. нашим соотечественником С. Яницким (его зарубежные специалисты считают одним из основоположников создания плавучих судоподъемных сооружений) плавучего пневматического дока (рис.3). Сущностью этого технического решения является использование сжатого воздуха для удаления балласта из отсеков, а новизна заключалась в разделении функций этого судоподъемного сооружения между его составными частями, имеющими подвижные механические соединения: понтон обеспечивает плавучесть всего сооружения, а бортовые поплавки - его остойчивость.


    Рис.3 Схема плавучего дока С. Яницкого

    Таким образом, С. Яницким был создан первый плавучий судоподъемный комплекс, состоящий из трех компонентов. Это позволило снизить материалоемкость его постройки по сравнению с традиционным.

    Следующим наиболее заметным шагом для снижения материалоемкости плавучих судоподъемных сооружений было создание во второй половине XIX в. англичанином Д. Станфильдом однобашенного плавучего дока. Остойчивость этого сооружения в процессе его погружения или всплытия обеспечивалась креплением с помощью жестких тяг к береговым конструкциям или с помощью понтона противовеса, что также приводило к созданию плавучего комплекса, состоящего из двух компонентов (рис.4). Это техническое решение помимо снижения стоимости самого судоподъемного сооружения позволило снизить и его эксплуатационные затраты, а также приблизить условия работы в доке к условиям открытого стапеля. Поэтому на рубеже Х1Х-ХХ вв. однобашенные плавучие доки были построены во многих странах и продолжают, правда значительно реже, строиться до настоящего времени.


    Рис.4 Однобашенный плавучий док

    Принцип разделения функций между компонентами комплекса почти через сорок лет после С. Яницкого был также использован Ф. Клитцингом при создании плавучего судоремонтного комплекса, состоящего из док-матки и док-понтонов (рис.5). Приоритет в его создании принадлежит Германии, где в начале XX в. был построен первый из них, а наибольшее количество таких комплексов появилось во время Первой и Второй мировых войн. При этом количество док-понтонов для одной док-матки достигало восьми единиц. Наличие в составе плавучего судоремонтного комплекса одного сложного сооружения, каким является док-матка, и нескольких упрощенных компонентов в виде док-понтонов позволило существенно снизить не только стоимость создания, но и эксплуатации всего судоподъемного сооружения из расчета на одно стапельное место. Такие сооружения нашли применение при значительной загрузке судоремонтного предприятия доковым ремонтом однотипных судов.


    Рис.5 Вывод судна, стоящего на док-понтоне, из док-матки

    Использование док-понтона в качестве дешевого стапельного места, условия выполнения ремонтных работ на котором близки к условиям работы на открытом стапеле, а также простота его перемещений и установки в любом районе достроечной набережной, оснащенной соответствующими грузоподъемными средствами и коммуникациями, позволили применять их в сочетании с сухими доками, которые выполняют функции док-матки.

    Другим направлением совершенствования плавучих судоподъемных сооружений, особенно в последние десятилетия, стало повышение эффективности их использования за счет создания более благоприятных условий выполнения ремонтных работ. Для этого на доках устанавливаются специальные закрытия торцов от ветра, локальные и общие укрытия от осадков (рис.6), камеры микроклимата и т.п. Венцом технических решений на этом пути явилось появление плавучих доков-эллингов, внутридоковое пространство которых полностью защищено от воздействия внешней среды (рис.7).


    Рис.6 Плавучий док с закрытием внутридокового пространства от осадков


    Рис.7 Плавучий док-эллинг

    Создание во внутридоковом пространстве таких судоподъемных сооружений микроклимата с заданными параметрами не только улучшает условия работы, но и обеспечивает высокое качество и сокращение длительности технологических процессов, поскольку условия их выполнения практически не уступают условиям работы в цехах судостроительных или судоремонтных предприятий (рис.8).


    Рис.8 Внутридоковое пространство плавучего дока-эллинга

    Плавучие судоподъемные сооружения используются не только в качестве стапельного места при судоремонте, но и как передаточные средства, выполняющие операции по спуску судов с берега на воду и их подъему с воды на берег в составе судоремонтных и судостроительных комплексов с горизонтальными стапельными местами.

    Первое, насколько известно, использование двухбашенного плавучего дока для спуска судов на воду и их подъема с воды на берег было в середине XIX в. в США на военно-морской верфи «Киттери» (рис. 9). Плавучий док размещался в бассейне на деревянных клетках, установленных на сваях. Для перемещения судна с берега на плавучий док применялись береговые лебедки, причем имелась возможность не только продольного движения, но и поворота судна перед его затягиванием на док из углового по отношению к продольной оси дока положению на стапеле.


    Рис.9 План размещения передаточного плавучего дока на верфи "Киттери"

    Несколько позднее был разработан, а затем реализован способ передачи на берег и спуска на воду судов с помощью однобашенного плавучего дока с разрезным гребенчатым понтоном (рис.10). После подъема судна из воды понтоны такого гребенчатого плавучего дока вводятся в выемки берегового стапеля для проведения ремонтных работ. В процессе притопления дока судно пересаживается с доковых опор на кильблоки стапеля, а плавучий док выводится для дальнейшего использования. Один из таких доков в соответствии с полученной привилегией был построен в России в конце XIX в. англичанами Л.Э. Кларком и Д. Станфилдом для докования кораблей, в том числе броненосцев береговой обороны конструкции адмирала А.А. Попова и яхты «Ливадия».


    Рис.10 Схема подъёма судна на береговой стапель плавучим доком с гребенчатым понтоном

    В отечественной практике судоремонта и судостроения чаще всего применяется продольная накатка судна на передаточный плавучий док по рельсовым путям с помощью судовозных тележек (рис.11). Такой способ перемещения судов при передаче их с воды на берег и обратно с помощью плавучего дока за границей называют «русским методом».


    Рис.11 Начальный этап продольной накатки судна на передаточный плавучий док

    Одним из наиболее удачных можно считать вариант использования такого способа при размещении плавучего дока между двумя опорами, которыми являются уступы стенок бассейна, куда заводится док с судном. Подобный способ фиксации передаточного плавучего дока грузоподъемностью 400 т, построенного Санкт-Петербургским Металлическим заводом, был использован в 1906 г. в порту Императора Александра III для обслуживания двадцати стапельных мест, а более 70 лет спустя применен в Северодвинске для обеспечения спуска подводных лодок (рис.12).


    Рис.12 Завершающий этап продольной накатки подводной лодки на передаточный плавучий док

    На ряде зарубежных судостроительных верфей применяется поперечная система перемещения судов с берегового стапеля на передаточный плавучий док или с дока на береговые стапельные места. Для этого одна из башен дока демонтируется на период выполнения операции. При этом для перемещения судна используется судовозное оборудование на пневматическом ходу. Таким способом перемещают суда при их накатке на плавучий док в США на верфи «Инголлс шипбилдинг».

    Развитие блочных и блочно-модульных принципов в судостроении и судоремонте привело к использованию плавучих судоподъемных сооружений для обеспечения таких работ, как формирование корпусов судов при «бесстапельной» их постройке и размерной модернизации. В первом случае корпус судна, формируемый из стандартных модулей, по мере готовности выдвигается за пределы плавучего дока ограниченной длины. При размерной модернизации и ремонте судов с использованием блочно-модульного метода в плавучих доках выполнялись такие сложные работы, как замена средней части судна или установка дополнительного блока (рис.13).


    Рис.13 Использование плавучего дока для удлинения корпуса судна

    В процессе испытаний и сдачи судов, особенно кораблей, подводных лодок и других сложных технических объектов, как при постройке, так и при их ремонте и модернизации, довольно часто возникают проблемы, решение которых традиционными способами существенно увеличивает сроки и стоимость этих работ. При решении одной из таких сложных задач, как испытании корпусов подводных лодок высоким гидростатическим давлением, были использованы специально оборудованные плавучие доки.

    Первый плавучий док такого назначения был построен в Германии верфью «Флендер-верке» в 1918 г. Он предназначался для испытаний корпусов подводных лодок наружным давлением, соответствующим глубине погружения 80,5 м, без риска для жизни членов команды и потери самой лодки в случае неудовлетворительного исхода испытаний. Этот плавучий док отличался от обычного тем, что в его диаметральной плоскости была установлена испытательная камера в виде стального цилиндра, а по обеим сторонам от нее предусматривалось по одной килевой дорожке, на которые для осмотра и ремонта могли быть поставлены еще две подводные лодки. Боковые ремонтные места повышали эффективность использования плавучего дока, в котором операции по испытанию лодок проводятся не все время.

    Корпус подводной лодки испытывался путем подачи воды в испытательную камеру насосами высокого давления. Команда в это время находилась внутри лодки и с помощью телефонной связи могла сообщать на пост управления дока об обнаруженных недостатках, а также в случае необходимости приостанавливать испытания.

    Полвека спустя этой же верфью по заказу военно-морских сил ФРГ был построен аналогичный плавучий док-камера для испытаний корпусов подводных лодок своей страны, Норвегии и Дании. Этот док позволил заменить комплексные глубоководные испытания прочного корпуса подводных лодок, изготовленных из немагнитных сталей, которые традиционно проводились методом спуска подводных лодок без команды на соответствующую глубину при помощи плавучего крана. В испытательной гидрокамере этого дока можно создавать давление, соответствующее глубине 220 м. В отличие от своего предшественника на этом доке боковые килевые дорожки не предусмотрены (рис. 14).


    Рис.14 Плавучий док-камера для испытания корпусов подводных лодок давлением

    Как видно из настоящего обзора, благодаря разнообразию оригинальных технологических решений, основанных на основных принципах докования судов, плавучие судоподъемные сооружения заняли прочные позиции в судостроении и судоремонте. В статье рассмотрены только наиболее часто встречающиеся на практике примеры использования плавучих доков, которыми, конечно, не ограничиваются все возможности этих сооружений.

    Автор обзора: А.Г. Смирнов, кадидат технических наук , ФГУП ЦМКБ "Алмаз"
    Источник: Журнал "Морской вестник" №4(16) 2005 года

    Категория: Статьи | Добавил: AFDM_ (11.02.2009)
    Просмотров: 6198
    Всего комментариев: 0
    Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
    [ Регистрация | Вход ]