Слип (судостроение)
Ста́пель (нидерл. stapel ) или эллинг — сооружение для постройки или ремонта торгового судна или военного корабля и его спуска на воду.
Постройка (сборка) судна на стапеле начинается с его закладки. Как правило, сборку судна на стапеле осуществляют из готовых блоков и секций, изготовленных в специализированных цехах (возможность изготовления блоков и секций «под крышей» позволяет повысить качество их сборки и сократить время изготовления). Одновременно со сборкой корпуса его насыщают крупногабаритным оборудованием. Процесс постройки судна на стапеле завершается его спуском.
Итак, стапель по определению — это построечно-спусковое сооружение, представляющее собой наклонную плоскость, на которой производится постройка судна. Спуск судна на воду осуществляется под действием его собственной массы, для чего наклонный стапель оборудуется спусковыми дорожками, по которым на салазках скользит построенное судно. Для обеспечения скольжения на спусковые дорожки наносится слой специальной спусковой насалки или салазок, которые имеют на соприкасающихся плоскостях покрытие из антифрикционных материалов (пластмасс). Различают наклонные стапели — продольные и поперечные, стапель-палубы, а также другие виды стапелей.
Наклонный стапель, как и стапельное место любого другого типа, снабжают подъёмно-транспортным оборудованием (портальными, башенными или козловыми подъёмными кранами), а также инженерными сетями для подачи электроэнергии, сжатого воздуха, газов, пара, воды. Недостатками наклонного стапеля являются неуправляемый и неконтролируемый спуск судов, значительные усилия, действующие при спуске на корпус судна и спусковое устройство, невозможность нормального спуска судна при некоторых обстоятельствах (выдавливание насалки), необходимость постройки судов в наклонном положении (только для продольных наклонных стапелей), сложность перекрытия эллингами.
Содержание
Поперечный стапель
Поперечный стапель обеспечивает спуск судна в направлении, перпендикулярном к диаметральной плоскости (боковой спуск). Судно строится в горизонтальном положении, что достигается разновысотностью опорного устройства по разным бортам. Уклон поперечного наклонного стапеля от 1:5 до 1:12. Число спусковых дорожек от 2-х до 20-и. Поперечный наклонный стапель не имеет осушаемой части. Его порог может быть под водой, у уреза воды и над водой.
На поперечном стапеле имеются наклонные спусковые полозья, находящиеся в одной плоскости и параллельные друг другу. В большинстве поперечных стапелях используют слипы.
Слипом называют сооружение, состоящее из наклонной плоскости и горизонтальной площадки со стапельными местами. Суда строят и ремонтируют на горизонтальной площадке, а спуск (а также подъём судна на ремонт) производят по наклонной плоскости. На наклонной плоскости слипа уложены рельсовые пути 8, на каждом из которых установлена одна косяковая тележка 1, перемещаемая вверх и вниз тросом тяговой электролебёдки 2.
На горизонтальной площадке стапеля уложены продольные (откатные) 6 и поперечные (стапельные) 11 рельсовые пути, по которым на стапельных тележках 4 перемещают установленные суда. Управление перемещением косяковых и стапельных тележек осуществляют с центрального поста (пульта) 9, смонтированного на специальной вышке. Перед спуском судно перемещают на стапельных тележках по поперечным рельсовым путям до их пересечения с продольными путями. При помощи гидравлических домкратов стапельные тележки поднимают вместе с судном и разворачивают их рамы, устанавливая колёса на продольные рельсовые пути слипа. По этим путям судно перемещают к наклонной части слипа. Под судно заводят косяковые тележки и опускают его на них гидродомкратами стапельных тележек. Затем тяговыми лебёдками спускают судно в воду, после чего буксиром отводят судно к достроечной стенке, а косяковые тележки поднимают на наклонную плоскость слипа. Число спусковых тележек бывает 5-6 и более; при строительстве крупных судов количество спусковых тележек доводят до 20-и. Поперечные стапели слипа обслуживают обычно башенными, портальными и железнодорожными кранами грузоподъёмностью до 25-и тонн, используемыми при постройке и ремонте речных и морских судов длиной до 80-100 м.
Продольный стапель
Продольный стапель обеспечивает спуск судна в направлении его диаметральной плоскости. При этом основная плоскость строящегося на наклонном стапеле судна параллельна плоскости стапеля, которая имеет постоянный уклон в сторону акватории верфи от 1:12 до 1:24 (обычно 1:21-7-1:24). На некоторых продольных наклонных стапелях имеется переменный уклон, прогрессивно возрастающий в сторону акватории. Число спусковых дорожек от 2-х до 4-х. Спусковые дорожки продольного наклонного стапеля имеют надводные и подводные части, называемые «фундаментами». Их подводное окончание называется «порогом стапеля». Подводная часть спусковых дорожек может осушаться, для чего наклонный стапель в нижней части должен быть подобен сухому доку и иметь днище, стенки и головную часть с затвором.
Стапель-палуба
Стапель-палуба — палуба плавучего дока, на которой набивается килевая дорожка при постановке корабля в док. По сути говоря стапель-палуба — есть одно из важных частей плавучего дока.
Плавучий док — плавучее судоподъёмное сооружение, обладающее способностью манёвра по вертикали. Для приёма корабля док погружается, поэтому он устанавливается на соответствующих глубинах, в котлованах, защищённых от волнения и ветра. Длина дока может быть несколько меньше длины наибольшего из намеченных к докованию кораблей.
Плавучие доки изготовляются обычно из железобетона, реже из стали и имеют грузоподъёмность до 100 000 тонн. Плавучесть дока обеспечивается его понтонной частью. Понтоны сверху покрыты стапель-палубой с килевой дорожкой, состоящей из кильблоков, и клетками, на которые устанавливаются корабли. Жёсткость конструкции и дополнительная плавучесть дока обеспечиваются наличием двух (редко одной) башен.
Источник
Слипы для спуска и подъёма судов
Слип – судоподъёмное / судоспусковое устройство наклонного типа, предназначенное для управляемого автоматизированного спуска и подъёма судов. Слип необходим для берегового обслуживания судов, проведения ремонта, а также консервации судов на длительное зимнее хранение.
Слип представляет собой наклонную береговую площадку с рельсовыми путями для спуска судов с уровня стапеля на воду или подъёма судна из воды. Спуск судов осуществляется на рельсовых тележках с помощью лебёдок.
Слипы подразделяются на продольные и поперечные:
• Продольный слип — судоподъёмное сооружение, имеющее только наклонную плоскость без горизонтальной части. При этом судно поднимают и спускают носом или кормой вперед, а ось судна располагается вдоль рельсовых путей. В настоящее время этот тип слипов используется для судов малого водоизмещения.
• Поперечный слип — представляет собой поперечный эллинг, расширенный за счёт горизонтального продолжения наклонной плоскости. При этом судно поднимают или спускают бортом к воде. Данная конструкция позволяет работать с судами среднего водоизмещения.
Спусковые сооружения слипов, выполняемые в виде передаточных плавучих доков, док-камер, наливных бассейнов, не содержат специального судовозного оборудования; доставка судов на эти сооружения обеспечивается стапельными тележками и трансбордерами горизонтального перемещения.
Подъемно-спусковые (слиповые) трансбордеры перемещаются по горизонтальным и наклонным путям. Особенно эффективно применение спускового трансбордера на слипах с большим количеством стапельных линий и площадок хранения, где единое сооружение — трансбордер используется не только для спуско-подъемных операций, но и обслуживает всю стапельную площадку, выполняя одновременно функции трансбордера горизонтального перемещения.
На спусковых трансбордерах, вследствие того что они погружаются в воду, тяговые агрегаты не устанавливают; закатка на трансбордер несамоходной системы транспортирования судов осуществляется лебедками, расположенными вне трансбордера. Передвижение трансбордера по горизонтальной части слипа и при спуске и подъеме судов также осуществляется лебедками.
В условиях стесненной территории применяется поперечный спуск судов на спусковых тележках наклонного перемещения. Такое спусковое сооружение состоит из комплекса спусковых многокатковых тележек, косяков к ним, а также тягового оборудования и оснастки.
Спусковые дорожки в этих сооружениях не имеют горизонтальных участков, и спусковые тележки перемещаются только по наклонным путям. На каждой дорожке в одной плоскости уложены четыре рельса. На горизонтальном участке слипа предусмотрена спусковая позиция с двухколейным судовозным путем для стапельных тележек. Поперек судовозного пути в одном створе со спусковыми дорожками имеются одноколейные рельсовые пути для косяков.
В исходном положении спусковые тележки располагаются на наклонных путях, где удерживаются задержниками, а косяки размещаются у лебедочной таким образом, чтобы путь для заводки судна на спусковую позицию был свободен. Стапельные тележки расставляют под судном с проходами для косяков. Для спуска судна, за каждой спусковой тележкой закрепляется лебедка.
Основные характеристики поперечного слипа
Полная грузоподъёмность, т
Скорость передвижения по наклонной плоскости, м/мин
Источник
Вертикальные судоподъемники для подъёма и спуска на воду судов при их ремонте
 |
Анализ различных средств спуска на воду строящихся судов, а также их подъем на причал для выполнения ремонта показал, что наиболее эффективными являются многоместные стапельные комплексы, обслуживаемые одним подъемно-спусковым сооружением (за исключением особо крупных судов).
|
|
| Рис. 1. Слип / Энерпром |
Слипы являются старейшим типом наклонного подъемно-спускового сооружения, способного обеспечивать спуск на воду или подъем на берег судов, строящихся или ремонтируемых на нескольких береговых стапельных площадках. Они широко используются в диапазоне подъемной силы до 2500-5000 т, а отдельные слипы развивают усилия до 60008000 т. Относительно небольшая грузоподъемность слипов ограничивает возможности их применения для крупных и средних судов.
|
|
| Рис. 2. Наливная док-камера / Энерпром |
Этого ограничения лишены наливные доккамеры, уже в течение 70 лет применяемые в нашей стране. Масса спускаемых и докуемых с их помощью судов достигает 25000 т. Однако потребность в значительных площадях, высокая трудоемкость и длительные сроки их строительства, длительный технологический цикл докования судов, связанный с необходимостью закачивания значительных объемов воды в камеру, ограничили их широкое применение.
|
|
| Рис. 3. Передаточный плавучий док / Энерпром |
С начала 1960-х годов этот тип подъемно-спусковых сооружений был вытеснен передаточными плавучими доками. В СССР на отечественных заводах эксплуатировалось около двух десятков многоместных стапельных комплексов с упомянутыми доками грузоподъемностью от 1000 до 25000 т.
За рубежом передаточные плавучие доки не получили широкого распространения. Там ниша подъемно-спусковых сооружений для судов со спусковой (доковой) массой до 25000 т оказалась занятой вертикальными судоподъемниками тросового типа.
Первые вертикальные судоподъемники с короткоходовыми гидравлическими домкратами грузоподъемностью около 500 т появились в Европе в начале 1940-х годов.
| Рис. 4. Вертикальный судоподъемник / Энерпром |
Широкое распространение за рубежом вертикальных судоподъемников начинается в 1960-70-х годах и связано с использованием тросовых судоподъемников, преимущественно системы «Синхролифт». С их развитием росла и грузоподъемность, которая в некоторых моделях достигла 45000 т. Во всем мире к 2000 году было возведено более 220 устройств подобного типа. Эти сооружения эксплуатируются в 66 странах.
В нашей стране, в этой области, работает совместное предприятие по производству и техническому сопровождению, участниками которого являются российская компания «Энерпром» и южнокорейская фирма «Ra In Ho Со, Ltd.» с брендом «Titan».
Быстрое и широкое распространение вертикальных судоподъемников объясняется, прежде всего:
• компактностью;
• коротким технологическим циклом подъемно-спусковых операций;
• независимостью выполнения работ от колебаний уровня акватории;
• малыми эксплуатационными расходами;
• возможностью интенсификации сооружения;
• умеренными сроками его возведения.
Ряд из этих преимуществ присущ и передаточным плавучим докам. Но последние заметно уступают вертикальным судоподъемникам в условиях значительных колебаний уровня воды в акватории, а также по численности обслуживающего персонала и эксплуатационным затратам.
Сопоставляя показатели передаточных плавдоков и вертикальных судоподъемников, необходимо отметить, что оба эти типа подъемно-спусковых сооружений используются практически в одном диапазоне спусковых масс судов, поэтому могут рассматриваться как альтернативные по отношению друг к другу.
| Рис.5. Схема комплекса для подъема, перемещения и спуска судов при их строительстве и ремонте / Энерпром |
Принцип работы комплексов для спуска, подъема и транспортировки судов состоит в следующем. Параллельная причалу специальная жесткая платформа, на которой установлены в ряд доковые опорные устройства, вертикально опускается под воду. На нее надвигается судно. Оно позиционируется на доковых опорных устройствах платформы в строгом осевом положении. Затем платформа вместе с судном поднимается до уровня причала. Спуск и подъем платформы выполняют лебедки с гидравлическим приводом. Схема такого комплекса показана на рис. 5.
Под доковые опорные устройства платформы подводятся самоходные судовозные тележки. Они состоят из опорной площадки, на концах которой шарнирно установлено два четырехколесных железнодорожных ходовых модуля (рис. 6).
Ходовые модули могут поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно опорной площадки судовой тележки на угол 90°, что исключает необходимость применения трансбордеров. Самоходные судовые тележки снабжены автономным гидроприводом, с помощью которого опорная площадка может подниматься или опускаться, а также приводятся в действие их ходовые модули.
| Самоходная судовозная тележка / Энерпром |
Опорные площадки судовых тележек поднимают судно с доковых опорных устройств и перемещают его по причалу в продольном или поперечном направлении на стапельные места. Это может быть прямая железная дорога непосредственно в цех или поперечная транспортировка до других рельсовых путей. Достигнув заданного положения, железнодорожные ходовые модули судовых тележек поворачиваются на угол 90° и перевозят судно по рельсовому пути в назначенное место.
Силовые элементы комплекса оснащены тензодатчиками, а их приводные устройства современной системой компьютерного управления. Это позволяет выполнять грузоподъемные и транспортные операции с высокой степенью синхронизации и точности. Электронные контуры слежения позволяют компенсировать все негативные возмущающие силовые воздействия. Оператор управляет комплексом в удобном помещении. На цветных мониторах с несколькими окнами отображается весь процесс выполнения технологических операций.
В качестве примера следует отметить, что время подъема судна массой 6000 т на причал и подготовки его для транспортировки в цех занимает не более 50 мин.
Смотрите анимацию работы комплексов для спуска, подъема и транспортировки судов:
Широкое распространение вертикальных судоподъемников во всем мире свидетельствует о значительной эффективности этих сооружений.
Учитывая актуальность создания подъемно-спусковых сооружений для российских верфей, возможности ПФ «Союзпроектверфь» в их современном проектировании, инженерный потенциал совместного российско-корейского предприятия «Энерпром» в части разработки и изготовления передовых комплексов для спуска, подъема и транспортировки судов, становится реальным оснащение отечественных судостроительных компаний мощным эффективным оборудованием.
Источник