6.2. Виды принципиальных технологий выполнения электромонтажных
работ
Виды принципиальных технологий выполнения электромонтажных работ представлены в табл.6.1.
Таблица 6.1.
Основные принципы | Достоинства и недостатки | Рекомендации к применению |
Параллельная технология | ||
Одновременное выполнение внешнего и внутреннего монтажа э/о во всех подготовленных к монтажу помещениях судна, с прокладкой каждого кабеля от прибора к прибору без промежуточных бухтовок. Первоначально затягиваются магистральные кабели, в перерывах и после их укладки - местные | Позволяет выполнить монтаж судового э/о в очень сжатые сроки, обеспечивая высокую производительность труда и хорошее качество. Требует большого количества электромонтажников одновременно работающих на судне, предусматривает выполнение работ только после сдачи под монтаж всего судна | Применима при секционном и блочном методе постройке судна мелких, малых, средних судах в случаях, когда под монтаж может быть сдан целый корпус судна. При чётко налаженном ритме подачи судов под монтаж и создании необходимых организационно-плановых условий производства может применяться и для крупных судов серийной постройки (при коротком цикле их постройки) |
Параллельно – районная технология | ||
Основана на параллельном выполнении внешнего и внутреннего монтажа э/о различным составом в каждом технологическом районе. Предусматривает бухтовку кабеля при переходе из района в район. Судно разбивается на два района монтажа | Увеличивается продолжительность этапа монтажа э/о по сравнению с параллельной технологией. Несколько повышается трудоёмкость работ. Предполагается ограниченное число районов монтажа | Применима на средних и больших судах при любой серийности их постройки в случаях, когда по технологическим условиям один небольшой район судна подаётся под монтаж значительно позднее остальных помещений |
Параллельно – блочная технология | ||
Основана на выполнении монтажа э/о в отдельных блоках судна до их стыковки на стапеле. В этом случае каждый блок является самостоятельным технологическим районом монтажа, в пределах которого монтаж э/о выполняют по параллельной технологии. После стыков блоков производится сращивание кабелей | Увеличивается продолжительность монтажа по сравнению с параллельной технологией. Невозможна проверка схем до стыковки блоков на стапеле (без применения специальных имитаторов). Требуется разрезка магистральных кабелей, что увеличивает трудоёмкость работ | Применима только при блочном методе постройки серии мелких и малых судов в условиях обеспечения всех ЭМР в блоках до стыковки на стапеле |
Параллельно – этапная технология | ||
Основана на одновременном выполнении внешнего и внутреннего монтажа э/о во всех одновременно подготовленных к монтажу помещениях судна, но в два различны периода его постройки, разделённых между собой определённым промежутком времени | Значительно увеличивается продолжительность монтажа э/о, снижается производительность труда и качество работ по сравнению с параллельной технологией, затрудняется непрерывная загрузка рабочих | Применима исключительно при монтаже отдельных помещений судна, насыщенных оборудованием, когда оборудование располагается в несколько "слоев" и монтаж его можно производить только последовательно |
Последовательно – районная технология | ||
Основана на поочередном выполнении одним и тем же составом бригад внешнего и внутреннего монтажа э/о в отдельных строго ограниченных технологических районах судна подготавливаемых к монтажу не одновременно, а последовательно. В пределах каждого технологического района монтаж э/о выполняют по параллельной технологии. Предусматривает бухтовку кабеля при переходе из района в район. | Значительно увеличивается продолжительность монтажа э/о по сравнению с параллельной технологией, несколько, снижается производительность труда и увеличивается трудоёмкость из-за необходимости бухтовать магистральные кабели в местах переходов из района в район, их консервации и расконсервации | Применима на средних, больших и крупных судах единичной постройки, средних и больших судах мелкосерийной постройки, крупных судах при любой их серийности. Допускается к применению при монтаже судов с длительным циклом постройки, когда необходимо увеличить продолжительность этапа монтажа, не нарушая в то же время принципов параллельной технологии. |
Узловая технология | ||
Предусматривает перенос значительной части (свыше 50% ЭМР с судна в цех). В цехе производят сборку монтажных и кабельных узлов на шаблонных и натурных макетах. Монтажные узлы состоят из э/о с введёнными в него и включёнными кабелями, а кабельные узлы - из пучков разделанных и оконцованных с обеих сторон кабелей | Обеспечивается наименьшая продолжительность этапа монтажа э/о на судне, наибольшая производительность труда и высокое качество работ. Требуется резка магистральных кабелей при наличии на судне водонепроницаемых переборок, что ограничивает возможность её широкого применения | Рекомендуется к применению на катерах и мелких судах, где узлы можно монтировать без резки магистральных кабелей, при этом состав и содержание узлов должны определяться рабочими чертежами проекта судна. Принципы узлового монтажа должны применяться в максимально возможном объёме на судах любых типов |
Автономно – районная технология | ||
Основана на выполнении работ в отдельных автономно-монтажных районах (AMP) независимо от готовности основных районов судна. ЭМР в каждом районе начинаются с затяжки местного кабеля. Прокладка магистральных кабелей производится после выполнения в автономных районах основного объёма. работ по укладке местных кабелей по принципу "от короткого к длинному", т.е. сначала затягиваются магистральные кабели внутри автономного района, затем между смежными автономными районами и т.д. (по мере подачи AMP под монтаж). Кабели затягиваются без промежуточных бухтовок. Внутренний монтаж производится после укомплектования прибора всеми кабелями. | По сравнению с параллельной технологией увеличивается общая продолжительность электромонтажа судна. Сокращается общий цикл постройки судна, за счёт более раннего начала и окончания работ. Обеспечивается равномерная загрузка электромонтажных участков. Сокращается потребная численность электромонтажников, обеспечивается широкий фронт работ по всем специальностям. Поздняя готовность электрически схем к наладочным заботам (из-за позднего монтажа магистральных кабелей) создаётся напряжённая обстановка перед швартовыми испытаниями. Требуется обеспечение доступа к трассам магистральных кабелей в течение всех монтажных работ на судне. Требуется разработка соответствующей проектной документации с учётом принципов APT. Практически не возможна чёткая регламентация готовности участков районов к монтажу, вследствие чего APT может превратиться в выборочный монтаж | Рекомендуется к применению на средних, больших и крупных судах при любых способах формирования корпуса в условиях секционного и блочного методов постройки судна. Может быть применена на малых насыщенных судах при длительном цикле их постройки. |
Выборочный монтаж | ||
Работы выполняются в любых отдельных помещениях или их частях, где закончены корпусно-изолировочные работы. Кабели многократно бухтуются. Большая часть подготовительных работ выполняется одновременно с монтажом | Увеличивается трудоемкость и длительность монтажа, снижается его качество, невозможна равномерная загрузка электромонтажников различных специальностей, чёткая организация и нормальное планирование работ | Не рекомендуется к применению |
Многие из описанных видов принципиальной технологии в современных условиях резкого роста электрификации и автоматизации судов всех классов и назначений имеют ограниченное применение или совсем не применяются.
|
|
|
Узловая технология, несмотря на свои достоинства, как метод электромонтажа всего судна применяется редко - в основном при постройке малонасыщенных мелких судов и катеров. Это обусловлено значительными трудностями в определении точных длин отрезков кабелей и обеспечении сохранности запроектированного взаимного расположения приборов, кабельных трасс и смежных изделий относительно корпуса. В то же время принципы узловой технологии частично применяются при монтаже почти всех судов.
На этих принципах основана перспективная агрегатно-блочная технология электромонтажа, в которой узлы рассматриваются как простейшие виды сборочных единиц, при этом предполагается, что местные кабели, входящие в состав сборочных единиц более высоких уровней, должны поступать на участки сборки (для последующего монтажа) в виде узлов.
Широкое распространение получили параллельная и автономно-районная (АРТ) технологии. Наблюдается тенденция к все большему применению APT на крупных и средних судах, а в отдельных случаях также и на малых судах. Это вызвано непрерывным усложнением судов и, как следствие, трудностями своевременного выполнения ЭМР в целом корпусе.
Основные требования, которым должны соответствовать современные организационные методы выполнения ЭМР, сводятся к следующему:
- уменьшение зависимости работ по постройке судна от готовности ЭМР (снятие ЭМР с критического пути сетевого графика постройки судна);
- соответствие графику работ судостроительного завода;
- перенос максимально возможного объема работ с судна в цех, с целью повышения уровня механизации работ и производительности труда;
- обеспечение равномерной загрузки электромонтажного цеха;
- снижение непроизвопительных затрат времени.
6.2.1. Агрегатно-блочная технология
Область применения
Модульно-агрегатный метод постройки характеризуется выполнением основного объема работ (в том числе и электромонтажных) не на стапеле, а в цеховых условиях - в сборочных единицах и блок модулях. Этот метод развивается на базе совершенствования блочного метода постройки судов. Агрегатно-блочная технология (АБТ) монтажа э/о, разработанная применительно к условиям модульно-агрегатного метода постройки, также во многом базируется на методах монтажа при блочной постройки судов, в частности на принципах технологии критических зон. Для внедрения модульно-агрегатного метода, необходима существенная модернизация производственной базы судостроительного завода, в частности, строительство цехов агрегатных сборок, цеха сборки блок-модулей.
АБТ, разработанная применительно к условиям этого метода постройки, также основана на выполнении основного объёма ЭМР в сборочных единицах вне стапеля и индустриализации этих работ путём выполнения наиболее массовых и трудоемких производственных процессов и технологических операций в специализированных цехах, участках, на рабочих местах.
Формирование объектов электромонтажа.
Объектами электромонтажа при АБТ являются сборочные единицы (СЕ), блок-модули судна и судно в целом.
Обычно блок-модули являются и технологическими районами монтажа. Однако, в случаях, когда блок-модули по размерам значительно меньше строительных районов (блоков), принятых при постройке аналогичных судов другими методами и основная часть магистральных кабелей составляют межблочные кабели, (например, на очень крупных судах), допускается дополнительно разбивать судно на укрупнено-монтажные районы (УМР), охватывающие несколько блок-модулей. В этом случае судно сдаётся под электромонтаж по сборочным единицам в цехах агрегатных сборок по УМР - в процессе формирования корпуса из блок-модулей на стапеле, целым корпусом. Помещения смежных блок-модулей и УМР, находящиеся в забойной зоне, сдаются под электромонтаж после окончания всех монтажно-стыковочных работ вместе с последним из этих смежных блок-модулей и районов.
Окончательное формирование технологических районов монтажа производится на стадии разработки рабочего проекта технологии выполнения электромонтажных и регулировочных работ.
В начале уточняется состав СЕ, в которых будут выполняться ЭМР, а также определяется их объём и сложность. С учётом получения данных и принятого в проекте деления судна на СЕ производится его разбивка на электромонтажные районы (бригадные участки). Такими районами может быть группа небольших СЕ, изготавливаемых на одном цеховом участке, отдельные крупные СЕ (зональный блок, небольшой блок-модуль), часть крупного блок-модуля (помещения одной палубы, специализированный пост и т.п.).
Выполнение ЭМР в группах мелких СЕ для каждого блок-модуля, крупных зональных блоках, каждом блок - модуле и УМР, корпусе судна фиксируется в сетевом графике постройки судна отдельными событиями.
Подготовительные работы в цехе и на судне.
Важным условием своевременного выполнения подготовительных работ является обеспечение поэтапной поставки э/о и кабельных изделий с учётом сроков подготовки СЕ (в том числе и блок–модулей) и укрупнено - монтажных районов под электромонтаж согласно сетевому графику постройки судна. Поставка всего э/о и кабельных изделий судна в один этап к началу ЭМP ведёт к замораживанию материальных ресурсов на складах. К тому же за этот срок могут истечь гарантийные обязательства заводов поставщиков э/о.
Порядок выполнения электромонтажные работ при АБТ.
Электромонтажные работы производится в три этапа.
На первом этапе, в СЕ до зонального блока включительно, в цехе агрегатных сборок монтируются все кабели внутренних связей СЕ (расположенные от адреса до адреса в пределах данной СЕ). На втором этапе, в блок - модулях судна в цехе сборки блоков (на отдельных построечных позициях) после погрузки в блок - модули СЕ более низкого уровня монтируются кабели внутренних связей блок–модулей (т.е. внутриблочные местные и магистральные кабели, не вошедшие в состав СЕ других уровней). В технологически обоснованных случаях возможна прокладка до стыка блок-модуля кабелей внешней связи, при этом свободные концы их должны быть сбухтованы и на период до стыковки блоков защищены от механических повреждений.
На третьем этапе, в блок-модулях в период формирования корпуса, а также в целом корпусе на стапеле и построечной набережной монтируются кабели внешних связей блок-модулей (т.е. межблочные, местные и магистральные кабели). В тех случаях, когда судно дополнительно разбито на УМР, ЭМР выполняются в четыре этапа: первый и второй этапы аналогичны описанным, на третьем этапе работы выполняются в блок-модулях в период формирование УМР и на стапеле после полной подготовки их к монтажу, на четвертом этапе - на стапеле и достроечной набережной в целом корпусе.
6.2.2. Модернизированная автономно–районная технология
В модернизированной автономно–районной технологи (АРТМ) более полно учтены требования производства, а также принципы и опыт применения технологии критических зон (и в первую очередь - по схемному принципу образования технологических районов монтажа). Существенные изменения претерпели принципы районирования судна. Так, вместо трех категорий районов (автономно-монтажный, электромонтажный и район-модуль), предусмотрены две категории: автономно-монтажный район (АМР), так как по AMP судно подается под монтаж и электромонтажный (ЭР), так как по ЭР, соответствующим бригадным участкам организационной структуры электромонтажного цеха, организуются работы на судне. Увеличены размеры АМР - при делении судна по территориальному признаку они соответствуют одному или нескольким строительным районам (блокам) судна, из которых формируется корпус. Предусмотрено образование AMP по схемному признаку, с выделением критических зон в отдельные AMP,а также выделение на крупных судах в отдельный AMP зон размещения основных трасс магистральных кабелей в пределах всего судна или крупных его частей (в том числе кабельных коридоров). Наиболее целесообразным при образовании таких AMP является включение в их состав всех помещений, через которые проходят трассы кабелей, а также участков размещения отводов от трасс магистральных кабелей (до конечных приборов).
Порядок выполнения электромонтажных работ.
APТM основана на выполнении ЭМР в отдельных автономно-монтажных районах судна независимо от готовности к электромонтажу остальных районов. Подготовка производства и выполнение ЭМР при данной технологии осуществляется по следующему плану:
- в технологическом графике постройки судна выделяют чётко регламентированный этап монтажа э/о в каждом из AMP;
- поставку э/о и кабельных изделий планируют производить в несколько этапов (или в один этап), с учетом сроков подготовки AMP под электромонтаж;
- началу электромонтажных работ в AMP предшествует комплектация рабочей проектной документации на монтаж э/о, технологическая комплектация всего монтируемого э/о и кабелей по электромонтажным районам, выполнение полного объема слесарно-подготовительных и изоляционных работ в этих районах;
- суда подготавливаются и сдаются под электромонтаж по AMP, образованным как по территориальному, так и по схемному признаку. Технологией формирования корпуса судна должна быть обеспечена первоочередная подготовка к ЭМР критических AMP. Последовательность и сроки представления AMP под монтаж устанавливаются технологическим планом выполнения ЭМР и графиком строительства судна;
- монтаж кабельных сетей в AMP начиняется с прокладки внутрирайонных магистральные кабелей, затем прокладываются местные кабели. Монтаж местных кабелей начинается с критических электросистем и с наиболее сложных электромонтажных узлов.
Межрайонные магистральные кабели прокладываются по мере подачи AMP под монтаж в несколько этапов, по основным направлениям затяжки кабелей. При отсутствии или малочисленности внутрирайонных магистральных кабелей монтаж кабельные сетей может начинаться с прокладки местных кабелей. В этом случае внутрирайонные магистральные кабели прокладываются вместе с межрайонными.
- на крупных судах с большим объёмом работ по монтажу магистральных кабелей их монтаж выполняется отдельным этапом (при технологической целесообразности). Возможны два варианта этапного монтажа магистральных кабелей:
- основные трассы магистральных кабелей выделяются в самостоятельный AMP, который подается под монтаж в первую очередь. Монтаж других AMP производится в установленном выше порядке, при этом первоначально заканчиваются работы по прокладке магистральных кабелей;
- подготовительные и ЭМР в каждом AMP выполняются в два этапа: в начале подготавливаются и сдаются под электромонтаж помещения или части их, где расположены основные трассы магистральных кабелей, прокладываются магистральные кабели, подготавливаются и сдаются под электромонтаж остальные помещения AMP, затем производится внешний и внутренний монтаж во всех помещениях AMP.
В случае монтажа трасс магистральных кабелей отдельным этапом изоляционные и покрасочные работы к началу ЭMP выполняются в объемах, обеспечивающие прокладку трасс магистральных кабелей;
- все кабели прокладываются от адреса до адреса без промежуточных бухтовок. При крупноблочном изготовлении надстроек и корпуса судна, предусматривающем насыщение блоков э/о и кабелем вне стапеля до стыковки блоков, в обоснованных случаях допускается применение кабельных соединителей для соединения магистральных кабелей, расположенных в разных блоках, а также бухтовка этих кабелей;
- каждый затянутый и окончательно уложенный по всей трассе кабель вводят в э/о. Внутренний монтаж э/о одновременно начинается с внешним монтажом;
- монтаж э/о, в котором рациональное размещение жил кабелей возможно только после ввода в прибор всех подключаемых к нему кабелей (например, при увязке жил в жгуты), начинается после укомплектования его всеми кабелями, в том числе и магистральными;
- монтаж штепсельных разъемов (ШР) на кабелях, подключаемых к прибору через разъемы, двухстороннее оконцевание местных кабелей и односторонне-магистральных, по возможности, производят в цеховых условиях;
- регулировочно-сдаточные работы выполняют по мере завершения монтажа электросистем в AMP и целом корпусе судна;
- организацию ЭМР при серийном строительстве судов рекомендуется осуществлять на принципах электромонтажного потока.
6.2.3. Определение технического уровня электромонтажного производства в судостроении
Под техническим уровнем (ТУ) электромонтажного производства понимается совокупный показатель, количественно характеризующий степень совершенства применяемых предприятием технологических процессов, средств механизации и оснастки.
Определение ТУ электромонтажного производства производится с целью:
- выявления фактически достигнутого ТУ;
- принятия обоснованных управленческих решений по повышению ТУ;
- целенаправленного формирования планов технического прогресса.
В судовом электромонтажном производстве устанавливаются следующие подвиды производства:
Шифр подвида производства | Наименование подвида производства |
Цеховые работы | |
Подготовительные работы и внешний монтаж | |
Внутренний монтаж | |
Регулировочно – сдаточные работы |
Каждый подвид судового электромонтажного производства разбит на виды работ. Определение технического уровня электромонтажного производства производится на базе:
- принятого типового разделения всего электромонтажного производства на виды работ;
- установленных пяти базовых значений технического уровня: 0,200; 0,400; 0,600; 0,800; 1,000.
Установленные пять базовых значений ТУ электромонтажного производства характеризуются следующим:
- наивысшему техническому уровню I,000 соответствует автоматизированное цеховое производство, с объемом вынесенных ЭМР с судов в цехи не менее 50%;
- уровню 0,800 соответствует комплексно-механизированное цеховое производство, с объемом вынесенных ЭМР с судов в цехи не менее 25%;
- уровню 0,600 соответствует механизированное цеховое производство, с объёмом вынесенных ЭМР 15%;
уровню 0,400 соответствует производство с частичной или полной механизацией технологических процессов монтажа;
уровню 0,200 соответствует ручное производство с частичной механизацией труда.
ТУ судового электромонтажного производства цеха определяется по судну, объём производства, по которому составляет наибольшее значение в программе электромонтажного цеха. При этом в случае, когда цех выполняет электромонтажные работы на судах, отличающихся принятой технологией ЭМР, для определения ТУ выбирается по одному судну из каждой группы судов с одинаковой технологией.
Расчёт ТУ электромонтажного производства по предприятию.
Расчетные формулы.
ТУ по предприятию рассчитывается в следующей последовательности:
- по каждому электромонтажному цеху определяются проекты судов, наиболее полно характеризующие уровень применяемой при их монтаже техники и технологии производства и имеющие наибольший удельный вес (по трудоемкости) в программе цеха;
- с помощью системы определителей и формул находится ТУ каждого вида работ, подвида производств и общий ТУ по данному проекту;
- определяется ТУ производства по каждому цеху;
- определяется значение ТУ по предприятию в целом.
ТУ вида работ определяется по формуле:
где: - численное значение ТУ по определителю вида работ; - коэффициент весомости определителя; - количество рядов определителей в данном виде работ.
7 Элементы монтажа
В качестве элементов электромонтажа принимается кабель, оборудование, материалы.
7.1. Кабель
Одним из основных предметов труда судовых электромонтажных работ являются судовые кабели и провода, поэтому необходимо знать их основные характеристики и монтажные качества.
В зависимости от назначения и конструктивного исполнения кабели, применяемые на судах, разделяются на группы (рис.7.1.)
Как сказано в стандарте, судовым кабелем называется, один или несколько изолированных гибких электрических проводников, заключенных в общую защитную оболочку, допускающую непосредственную прокладку по стальным деталям корпусного набора по сырым помещениям и на открытых палубах.
Основные технические данные кабелей:
- марка;
- конструкция (конструкции жилы, количество экранированных и неэкранированных жил, сечение жил, мм2 , наружный диаметр и допуски отклонений);
- материал изоляции жил и оболочки (резина, пластмасса);
- строительная длина отрезков, м;
- наибольшее рабочее напряжение;
- наименьший допустимый радиус изгиба, выраженный в диаметрах кабеля;
- предельная температура на жиле при эксплуатации;
- срок службы.
Рис.7.1. Типы судовых кабелей
Практически ни одна из этих характеристик не может игнорироваться при монтаже. Однако, значение этих характеристик не одинаково.
Основными конструктивными элементами судовых кабелей, являются токопроводящие жилы, изоляция, экраны, шланговая оболочка. Токопроводящие жилы кабелей, применяемых на судах, изготавливаются, как правило, из отожжённой электротехнической меди ММ I (медь мягкая, содержащая не более 0,01% посторонних примесей). Числом проволок, образующих токопроводящую жилу, определяется гибкость кабеля. В зависимости от конструкции токопроводящих жил, кабели делят на: предназначенные для неподвижной прокладки, для подключения к подвижным токоприемникам и особо гибкие. На судах используются все указанные типы кабелей. Число токопроводящих жил в кабелях может быть различным.
В обозначениях судовых кабелей буквы расшифровываются следующим образом:
К-кабель, М - малогабаритный, Р - резиновая изоляция или оболочка,
П- полиэтиленовая изоляция, В- поливинилхлоридная оболочка, Н- резиновая оболочка не распространяющая горения, Э-экранированные жилы или общий экран из медных проволок, С - кабель связи, Т- телефонный кабель, У- кабель управления. Встречаются случаи когда, эти буквы могут иметь и другое значение, определяемое спецификой конкретной технической документации. Как правило, марка кабельного изделия состоит из букв, которые обозначают назначение кабеля и материалы его отдельных конструктивных элементов. Условное обозначение кабеля с тремя медными жилами сечением 70 мм2 с резиновой изоляцией и в резиновой оболочке, не распространяющей горения, будет иметь вид: КНР 3X70 мм2, а малогабаритного кабеля с семью экранированными жилами сечением 0,5 мм2 с полиэтиленовой изоляцией, в поливинилхлоридной оболочке и в общем экране - КМПРВЭ 7х0,5 мм2.
Кабель используется для передачи электроэнергии различной мощности, в связи с этим сечения токопроводящих жил образуют ряд: 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240мм2.
Одножильные судовые кабели изготавливаются и с большими сечениями токопроводящих жил - 300мм2.
В качестве изоляционных материалов для токопроводящих жил кабелей применяются кремнийорганические, этиленпропиленовые резины, полиэтилен, фторопласт, магнезия и ряд других материалов.
Для защиты кабелей от внешних помехонесущих полей, а так же в целях снижения уровня полей, создаваемых самими кабелями, предусматриваются электромагнитные экраны. Они изготовляются в виде оплётки из медных проволок диаметром 0,12 - 0,15 мм, либо из медные лент, накладываемых друг на друга с перекрытием 20%. Для экранировки жил в телефонных кабелях используется металлизированная бумага. Защита от механических воздействий обеспечивается путем использования общей оплетки из стальных оцинкованных проволок (панцирные кабели). С целью повышения помехозащищённости в некоторых конструкциях кабелей применяется парная скрутка жил, так называемый бифиляр.