CC BY
9и морская техника
УДК 62-1/-9
ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАНКОВ С ЧПУ (ПО ХМЬФАЙЛАМ ДЛЯ ГИБКИ ТРУБ) НА ПРОЕКТЕ «КВАКЕР»
DOI: 10.24412/CL-35807-2023-1-63-65
Домничева Д. Н., инженер-конструктор 3 категории ПКБ АО «ПО «Севмаш», e-mail: [email protected] г. Северодвинск
IMPLEMENTATION OF PIPELINE MANUFACTURING TECHNOLOGY USING COMPUTER NUMERICAL CONTROL MACHINES (XML-FILE BENDING SOFTWARE) AT THE "QUAKER" PROJECT
Domnicheva D. N., 3rd category design engineer PDB JSC "Production Association "Sevmash", e-mail: [email protected] Severodvinsk
Аннотация. Сегодня на АО «ПО «Севмаш» применяется новая технология изготовления труб — по детальным чертежам, созданным с помощью 3D-моделирования.
Данный проект разработан с целью внедрения технологии изготовления труб с помощью 3D-моде-лирования, XML-файлов для станков с ЧПУ (числовым программным управлением). В 2019 году совместно с АО «ЦМКБ «Алмаз» XML-файлы применили на проекте «Квакер».
По классической технологии прокладка трубопроводов выполнялась макетировочной комиссией. Для этого требовалось выполнить прокладку с учетом установленного и неустановленного оборудования, размещения на трубопроводах арматуры, имеющей зоны обслуживания, а также предусмотреть места для будущих трубопроводов. Идеальный вариант прокладки — постепенное насыщение трубами помещений корабля с уже установленными механизмами и оборудованием. Однако в реальности так не всегда получается. Сжатые сроки строительства, несвоевременные поставки меняют технологический процесс строительства заказов. Существенно усложняет задачу прокладки трубопроводов в районах, где установлено оборудование сложной формы. Когда на стапеле строится несколько заказов одного проекта, допущенные изначально ошибки, неточности в изготовлении труб могут перенестись на последующие заказы.
Прокладка трубопроводов разных систем ведется под определенную задачу: обеспечить запуск тех
Доковый комплекс сооружений «Квакер» предназначен для проведения технического обслуживания и ремонта различных заказов. В состав головного образца докового комплекса «Квакер» входит один док-эллинг «Мезень» и один энергоблок «Пинега».
Одним из основных этапов постройки проекта является монтаж трубопроводов.
Отработка прокладки трубопроводов осуществляется двумя способами:
— первый (традиционный) — определением трассировки трубопроводов посредством макетирования. Данный способ применяется для цельнотянутых труб всех систем, имеющих БК < (32), и труб, изготавливаемых из листового проката. Традиционная (типовая) технология изготовления труб предполагает применение шаблонов и изготовление макетов. Трубопроводчику нужно сходить на заказ, на место будущей установки трубы, осмотреть его, произвести замеры, изготовить шаблон, затем вернуться в цех и изготовить макет. Макет доставить в цех, установить на макети-ровочную плиту, по макету снять шаблон. По шаблону согнуть штатную трубу, установить в позиционеры вместо макета. Произвести ее разметку под приварную трубную арматуру, передать на д альнейшие технологические операции;
— второй (инновационный) — установкой на заказах линий трубопроводов, трубы которых изготовлены на стан-
или иных механизмов и оборудования, влияющих на жизнеобеспечение корабля. Такой путь не дает возможности прокладки других систем, монтируемых на более поздних этапах. В итоге нередко приходится переделывать уже изготовленные трубы, что ведет к увеличению стоимости заказа.
Внедрение инновационной технологии изготовления труб по детальным чертежам, созданным с помощью 3Б-моделирования, доказало свою эффективность: сократилось время на изготовление труб, повысилась точность гибки. Появилась возможность монтажа труб наиболее ответственных систем на более ранних этапах. Практически исключена необходимость переделок при дальнейшем насыщении помещений оборудованием.
В будущем данную технологию планируется применить для строительства атомных подводных лодок.
Annotation. Today, a new technology is being applied at JSC "PA "Sevmash" pipe manufacturing — according to detailed drawings created using 3D modeling.
This project is designed to introduce pipe technology using 3D modeling, XML-files for CNC (Computer Numerical Control) machines. In 2019, together with "Almaz" Design Bureau JSC, XML-files were used at the "Quaker" project.
According to the classical technology, the laying of pipelines was carried out by a prototyping commission. To do this, it was necessary to carry out the laying taking into account the installed and not installed equipment, the placement of fittings on the pipelines with service areas, and also provide for places for future pipelines. The ideal option for laying is the gradual saturation of the ship's premises with pipes with already installed mechanisms and equipment. However, in reality this does not always work out. Short construction terms, untimely productions change the technological process of building orders. Significantly complicates the task of laying pipelines in areas where complex-shaped equipment is installed. And when several orders of one project are being built on the slipway, the mistakes made and initially inaccuracies in the production of pipes can be transferred to subsequent orders.
The laying of pipelines for crucible systems is carried out for a specific task: to ensure the launch of certain mechanisms and equipment; dashing to the life support of the ship. This path does not allow the laying of other systems mounted at a later stage. At the same time, it is often necessary to remake pipes that have already been installed, which leads to an increase in the cost of the order.
The introduction of an innovative technology for manufacturing pipes according to detailed drawings created using 3D modeling has proven its effectiveness: the time for pipe manufacturing has been reduced, and bending accuracy has increased. It became possible to install pipes of the most critical systems at earlier stages. The need for alterations with further saturation of the room with equipment is practically eliminated.
In the future, this technology can be used for construction nuclear submarines.
Ключевые слова: трубопровод, трассировка, труба, XML-файл, 3D-модель, трубогибочный станок с ЧПУ, альбом эскизов труб.
Keywords: pipeline, routing, pipe, XML-file, 3D-model, Computer Numerical Control pipe bender, pipe sketchbook.
ках с ЧПУ по XML-файлам и приняты представителями управления качества продукции (допущены в монтаж) по альбомам эскизов труб, и проверкой трассировки трубопроводов комиссией по 3Б-модели, разработанной проектантом АО «ЦМКБ «Алмаз» в программной среде «AVEVA MARINE». Благодаря новой технологии сегодня весь процесс механизирован и автоматизирован. Сейчас трубопроводчик получает задание от мастера и по альбому труб может тут же приступить к изготовлению, минуя этап снятия шаблона на заказе и последующего изготовления макета. Более того, с помощью технологии 3Б-моделей мы можем запустить в производство и изготовить сразу большой объем труб одного типоразмера. Новые станки с ЧПУ позволяют получить экономию материалов, используемых для изготовления шаблонов, макетов, фальш-фланцев и исключить норму времени на их изготовление.
В комплект чертежей проектант включает отдельным листом изометрическую схему трассировки трубопровода системы и разрабатывает альбом эскизов труб.
С целью оптимизации (сокращения сроков) запуска документации в производство был принят следующий порядок:
1. Генерация XML-файлов из электронной модели в программе «EVEVA MARINE», разработанной проектантом АО «ЦМКБ «Алмаз», выполняется конструкторами ПКБ «Севмаш».
2. После выполнения входного контроля на соответствие структуры XML-файла всем требованиям, конструктор ПКБ «Севмаш» выкладывает файл в папки сетевого каталога «XML_BK» для выполнения проверки на технологичность XML-файла в программе АС «РИТМ-Судно-Модуль ТРУБЫ» (система «Проток»).
3. XML-файлы, прошедшие проверку на технологичность и готовые для запуска труб в производство, выкладываются в папки сетевого каталога «XML_WORK», одновременно удаляясь из папки «XML_BK» для трубозагото-вительного цеха.
4. XML-файлы, выложенные в папки «XML_WORK», трубозаготовительный цех запускает в работу в соответствии с производственным планом [1, с. 2].
Файл гибки труб представляет собой текстовый файл в формате «xml» («sar»). Язык XML был создан для хранения, транспортировки и обмена данными, с его помощью можно реализовать обмен данными между различными системами. XML документ состоит из частей, называемых элементами. Элементы составляют основу XML-докумен-тов [2, с. 9].
Файлы гибки труб загружаются на жесткий диск трубо-гибочного станка с ЧПУ.
Трубогибочный станок с ЧПУ — это станок, разработанный специально для быстрой гибки деталей с различными конфигурациями для максимального использования (рис. 1). Эти станки позволяют с минимальными затратами изгибать как отдельные детали, так и небольшие партии с той же точностью и эффективностью, что и детали серийного производства [3].
Рис. 1. Трубогибочный станок с ЧПУ
Процесс гибки трубы начинается с установки трубы на трубогибочный станок с ЧПУ.
Процесс гибки труб заключается в использовании механического усилия станка. Исполнительными механизмами станка производится прижим трубы к гибочному ролику. Гибка труб производится методом наматывания трубы на ролик. Для обеспечения надлежащего качества погиба при гибке труб применяются дорна различной конфигурации (дорн с шарообразными концами, дорн с ложкообразным концом, шарнирные дорна). Для каждого типоразмера труб имеется свой комплект гибочной оснастки (гибочный ролик, прижим, ползун). При необходимости используется обратный ползун.
Основное преимущество гибки труб на станках с ЧПУ:
Исключение дополнительных технологических операций, а именно:
— гибка шаблонов на судне;
— изготовление в цехе макетов по снятому шаблону;
— доставка макета в цех, установка макета на макетировочную плиту;
— гибка трубы по шаблону.
Выводы
1. Благодаря применению новой технологии и техники повысилась скорость, точность, снизилась трудоемкость изготовления труб.
2. Полученный на заказах проекта «Квакер» опыт оптимизации процесса запуска вновь поступающей РКД верфи в производство, также успешно распространяется при строительстве надводного корабля — заказа проекта «Адмирал Нахимов».
3. Внедрение на заказах проекта «Квакер» технологии изготовления трубопроводов с использованием станков с ЧПУ — очередной шаг к модернизации производственно-технической базы АО «ПО «Севмаш».
4. В настоящее время распространение инновационной технологии изготовления труб по детальным чертежам на станках с ЧПУ, созданным с помощью 3Б-моделирования, рассматривается и внедряется на АО «ПО «Севмаш» при строительстве подводных лодок.
Список литературы
1. Протокол № ДЕИА-89321.042-2019. С. 1-3.
2. Одиночкина С. В. Основы технологий XML: Учебное пособие. — Санкт-Петербург. — С. 9—10.
3. URL: https://www.stankofr.ru/blog/post/291 (дата обращения 01.11.2022).
