Processo di costruzione navale: Finalizzazione e varo della nave

Il precedente articolo di questa serie riguardava i metodi di laminazione e piegatura di lastre e sezioni del processo di costruzione navale. Abbiamo poi avuto una panoramica di come i sottoinsiemi, gli assiemi sono fabbricati nel negozio di prefabbricazione. Questi vengono quindi saldati per formare unità, che vengono erette secondo una sequenza di saldatura pre-decisa.

Una volta che tutte le unità o i blocchi sono stati eretti, sono pronti per essere saldati secondo una sequenza pre-decisa, per l’intera nave da erigere. Facciamo un passo indietro e iniziamo capendo come una nave è divisa in blocchi, come mostrato in Figura 1.

bulk carrier design

Figura 1: Divisione di una bulk carrier in blocchi

la figura sopra mostra La divisione di una bulk carrier in blocchi. È importante capire che un blocco potrebbe non essere di tutta la larghezza della nave e la dimensione di un blocco dipende dalla capacità e dalle strutture di carneficina nel cantiere.

Durante il processo di costruzione navale, ogni blocco nave viene portato al molo dell’edificio, dove vengono eretti con gru, secondo la sequenza di saldatura. Dopo ogni erezione, la saldatura viene eseguita su giunti di blocco. L’allineamento dei blocchi è un fattore molto importante che determina la produttività del cantiere e vengono adottate misure di garanzia della qualità per garantire un corretto allineamento. Miglioramenti nell’allineamento sono stati apportati mediante l’uso di maschere adeguate per pannelli a guscio curvo, tecniche di saldatura adeguate che hanno un apporto di calore inferiore e l’uso di strumenti di allineamento laser.

Un ormeggio navale è una struttura simile a un molo con il livello della pavimentazione al di sotto del livello medio del mare. Quando tutti i blocchi vengono eretti e saldati, il molo viene quindi allagato e la nave viene fatta galleggiare verso il molo di allestimento. Tuttavia, molti cantieri navali in cui il livello di pavimentazione nella banchina dell’edificio è al di sopra del livello medio del mare, la nave è fatta a base acquosa utilizzando tecniche di lancio specializzate, di cui parleremo più avanti nell’articolo.

In alcuni cantieri navali la costruzione di blocchi, in caso di bulker e petroliere molto grandi, viene effettuata direttamente in condizioni di galleggiamento. Questo è praticato nel caso in cui la dimensione della nave superi la capacità dell’ormeggio dell’edificio o nei casi in cui due metà di una nave sono costruite in ormeggi separati e sono galleggiate. Poi le due sezioni sono tirate insieme facendo uso dei placcaggi ed il loro allineato alla precisione fine per mezzo dei dispositivi ottici di misura. Di solito, al giunto (ad esempio, il giunto tra K4 e K5 nella Figura 1), i cassoni sono saldati a entrambe le metà. Inizialmente i cassoni vengono pompati a secco. Prima della saldatura di entrambe le metà, i cassoni sono zavorrati in modo da raggiungere il tiraggio richiesto per entrambe le metà da allineare per la saldatura verticale. Poiché il giunto è a metà nave, zavorrare i cassoni si tradurrebbe in cedimenti della trave dello scafo. Quindi i serbatoi di prua e di poppa sono zavorrati per compensare gli effetti del cedimento. Dopo aver eseguito la saldatura sul giunto, viene testato a raggi X per eventuali difetti di saldatura. Questo giunto di saldatura è uno dei giunti di saldatura più vitali in tutta la nave, in quanto si trova in prossimità del midship (e midship essendo la regione sottoposta al massimo momento flettente. Vedi Figura 2).

Diagrammi del momento flettente e della forza di taglio

Figura 2: Diagrammi del momento flettente e della forza di taglio

Varo

Molti grandi cantieri navali ora costruiscono navi su banchine di costruzione, che vengono poi allagate, e la nave viene trainata al bacino di attrezzatura da un rimorchiatore. Ma la maggior parte dei cantieri navali segue ancora il tradizionale processo di lancio di una nave. Oggi, i metodi di lancio sono diventati più sicuri e più proattivi nell’approccio poiché i programmi informatici aiutano gli ingegneri a stimare il carico sulla nave durante il lancio.

Quando la nave viene costruita, l’intero carico della nave viene preso dai blocchi di chiglia. Una volta pronti per il lancio, le culle di prua e di poppa sono costruite e saldate allo scafo. Ora, il peso è pronto per essere spostato dai blocchi di chiglia alle culle. La nave, insieme all’intera struttura della culla, è fatta scorrere lungo lo scivolo, fino al corpo idrico adiacente, dove il carico è bilanciato dalla galleggiabilità, un processo che capiremo in dettaglio un po ‘ più tardi.

La nave può essere lanciata all’estremità, a poppa prima (cioè, la poppa della nave è portata dall’acqua prima della parte anteriore), o lateralmente. Di solito, il lancio finale è preferito in quanto garantisce una migliore distribuzione del carico sullo scivolo e sulla culla. Tuttavia, nel caso di cantieri navali in cui l’estensione del corpo d’acqua adiacente non sia sufficiente a soddisfare la lunghezza della nave, si preferisce il varo laterale.

La nave è legata alla riva per mezzo di catene portacavi. La lunghezza delle catene è progettata in modo tale che siano allentate prima del lancio e abbastanza tese dopo il lancio per impedire alla nave di colpire la sponda opposta.

Fine varo di una nave

Figura 3: Fine varo di una nave

Allestimento

Dopo il varo, la nave viene rimorchiata fino al bacino di equipaggiamento. Il bacino del vestito di un cantiere navale si trova solitamente in prossimità delle officine di ingegneria e macchinari del cantiere in cui sono fabbricati gli elementi del vestito.

Come abbiamo discusso nelle parti precedenti, i cantieri navali più grandi preferiscono l’allestimento avanzato, quindi quasi il 95% del lavoro totale di allestimento viene completato durante la fase di costruzione stessa. I restanti elementi vestito minori sono montati al bacino vestito. Tuttavia, nei cantieri navali più piccoli e standard in cui l’allestimento avanzato non è fattibile, l’allestimento completo viene effettuato presso il bacino di attrezzatura.

Prove in mare

Una volta completati tutti i lavori di costruzione e di allestimento, le prove in mare sono effettuate dall’autorità del cantiere navale, alla presenza di un rappresentante designato dell’armatore. Alcuni test includono prove di velocità, Turning circle test, Crash stop test, Zig-zag o di Kempf Overshoot manovra, Manovra a spirale, prove del motore, e la prova di poppa.

Dopo che i risultati delle prove in mare sono stati studiati e trovati accettabili da entrambi, l’armatore e il costruttore (come da specifiche menzionate nel contratto), la nave viene consegnata al cliente. Se i risultati non soddisfano i requisiti previsti dal contratto, al costruttore navale viene concesso un periodo di tolleranza per apportare le modifiche richieste, dopodiché vengono nuovamente eseguite le prove in mare. Se la nave non viene consegnata con risultati soddisfacenti dopo la scadenza del periodo di grazia, il costruttore è tenuto a pagare sanzioni al proprietario, come da contratto.

Panoramica

cantiere navale e flusso di processo

Figura 4: Layout di un cantiere navale e flusso di processo.

Abbiamo iniziato questa serie di articoli con l’obiettivo di comprendere l’intero processo di costruzione navale e il flusso di materiale dal magazzino al prodotto finale. Un lettore che conosce le prime due parti saprebbe che abbiamo adottato un approccio diverso nella comprensione dell’intero processo. Piuttosto che avere prima una visione aerea del processo di costruzione navale, abbiamo discusso ogni processo in dettaglio, secondo la sequenza seguita nel settore. In questa fase, avendo compreso in dettaglio, su ogni fase del processo di costruzione navale, sarebbe più facile per il lettore avere ora una panoramica del flusso di processo in un cantiere navale. È questo flusso di processo che è il fattore decisivo nel layout di ogni cantiere navale, come mostrato nella Figura 3. Dai un’occhiata a questo layout e cerca di capire ogni componente, il loro uso e cerca di capire perché un particolare componente si trova dove si trova.

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