Spawanie i związane z nim liczne wyzwania w budowie statków – Historia klienta

Spawanie statków — to wyjątkowo trudne zadanie. Chorwacka stocznia Gulet przede wszystkim buduje statki wycieczkowe w postaci dużych jachtów, dzięki czemu może opowiedzieć o ekstremalnych wyzwaniach spawalniczych: ograniczona przestrzeń wymaga dużej zręczności i doboru odpowiedniej pozycji spawania bez najmniejszych pomyłek. Spawanie na leżąco lub na kolanach to chleb powszedni.

Chorwacka Adria: rozciągająca się na ponad 6000 kilometrów jest rajem dla miłośników swobodnej żeglugi, który kusi poszarpanymi skalistymi wybrzeżami oblewanymi przez turkusową wodę. Stałą popularnością oprócz licznych sportów wodnych cieszą się też wycieczki po rzece. Do głównych atrakcji zalicza się m.in. historyczne nadbrzeżne miasta — jak Trogir ze swoją urokliwą starówką. Jednocześnie to macierzysty port stoczni Gulet. Od czasu powstania w 2015 roku ta manufaktura, zatrudniająca obecnie 16 osób, zbudowała już osiem statków: „Na jeden statek trzeba zaplanować okres około sześciu miesięcy. Ponieważ jednak prace spawalnicze realizujemy na wolnym powietrzu, czas budowy w dużym stopniu zależy od warunków pogodowych”, opowiada Mirko Purić, właściciel stoczni Gulet. „Dlatego potrzebujemy solidnych systemów spawania wysokiej jakości, które wytrzymają te częściowo ekstremalne warunki i będą działać bez najmniejszych problemów”.

Budowa statków i szczególne wyzwania w stoczni Gulet

Zasadniczo infrastruktura stoczni wymaga ręcznego spawania wszystkich elementów. W pierwszej kolejności stosowana jest stal stoczniowa, dlatego czterech wyszkolonych, profesjonalnych spawaczy sięga głównie po metodę MAG. Oprócz standardowych wymogów podczas budowy statków latem dochodzą ekstremalne temperatury, sięgające nawet 50°C, które wskutek braku zadaszeń rzucających cień dodatkowo podgrzewają stanowiska pracy. Kolejnym wyzwaniem jest zmniejszająca się przestrzeń wewnątrz kadłuba statku — wysokość w nim może być mniejsza niż 40 centymetrów. Oprócz spawania na stojąco, często wymagane jest spawanie na kolanach lub na leżąco — wyraźnie widać, że podczas spawania trzeba zaangażować wszystkie partie ciała. „Umiejętność spawania w pozycji pionowej, poziomej i pod kątem to oczywiście warunki podstawowe, co już samo w sobie sprawia, że trudno jest znaleźć odpowiedniego spawacza”, tak Purić opisuje problematyczne wymogi.

Jednak Purić może się uważać za szczęśliwca — wszyscy jego spawacze to wysokiej klasy profesjonaliści. Aby jednak móc się całkowicie skoncentrować na ogromnych wyzwaniach spawalniczych, spawacze przykładają wagę do możliwie najbardziej intuicyjnej obsługi urządzeń. W oczach Puricia kolejnym plusem systemów spawania o tak prostej obsłudze jest fakt, że wdrożenie nowego pracownika przebiega błyskawicznie — obsługę systemów spawania opanowują już po krótkim instruktażu.

Fakt, że stocznia Gulet buduje statki wyłącznie na wolnym powietrzu przy portowym molo, ma tę zaletę, że gotowe statki pasażerskie mogą spływać na wodę bezpośrednio z pochylni — bez konieczności dodatkowego transportu. Nie mają jednak do dyspozycji zadaszonych hal, przez co warunki atmosferyczne dodatkowo utrudniają ich pracę. Szczególne wyzwania stawiają wiatr i wilgotność, ponieważ mogą bardzo wpłynąć na wyniki spawania. Dlatego praca na wolnym powietrzu czasami wymaga też spawania elektrodami topliwymi, ponieważ w przypadku tej metody nic nie wpływa na otulinę z gazu osłonowego.

Nie tylko warunki pogodowe, ale także liczne sczepiania wykonywane na konstrukcji całego statku, zakładają spawanie elektrodami topliwymi. W związku z tym istotny jest też temat mobilności: wyjątkowo pożądane są kompaktowe i lekkie systemy spawania, które ważą mniej niż 5 kilogramów i można je błyskawicznie przetransportować nawet do najdalej położonych miejsc. Jednocześnie muszą profesjonalnie sprostać pojawiającym się wyzwaniom spawalniczym, używając maksymalnie stabilnego łuku spawalniczego.

Surowa kontrola blach stalowych i spoin

Stocznia Gulet buduje głównie statki wycieczkowe o maksymalnej długości 120 metrów. Stosowana jest przede wszystkim stal stoczniowa sklasyfikowana przez DNV GL (Germanischer Lloyd). „Blachy bez certyfikatu kontroli towarzystwa Lloyd musimy najpierw przetransportować do Splitu w celu poddania ich stoczniowym testom twardości i udarności. Tylko w ten sposób mamy pewność, że wykorzystywane przez nas blachy stalowe nie mają żadnych wad jakościowych”, kontynuuje Purić. Germanischer Lloyd zezwala także na użycie dopuszczonych przez DNV-GL rutylowych drutów rdzeniowych — w stoczni Gulet stosuje się druty o średnicy 1,2 mm.

Można powiedzieć, że użycie drutu rdzeniowego jest już reliktem z czasów analogowych źródeł spawalniczych: wypełnianie proszkowe sprawia, że proces spawania jest niewrażliwy powierzchniowo, ponieważ wokół spoiny tworzy się żużel, co bardzo zmniejsza liczbę rozprysków. Ma to znaczenie podczas późniejszych odbiorów, ponieważ oprócz wytrzymałości, decydujące znaczenie ma też estetyka spoiny. W czasach cyfrowych źródeł spawalniczych zastosowanie drutów rdzeniowych z czysto technicznego punktu widzenia nie jest już konieczne. Nowoczesne systemy spawania, z jakich korzysta także stocznia Gulet, zapewniają wysoką stabilność procesu, przez co użycie drutów rdzeniowych można traktować jako dodatkowy bonus do wyglądu spoiny. Z drugiej strony wynika z tego niezbędny wkład w produktywność podczas spawania pionowego z dołu do góry.

Charakterystyki i wymogi dotyczące projektu systemów spawania stosowanych do budowy statków

Spawanie z zastosowaniem drutu rdzeniowego metodą MAG w dobie cyfrowych źródeł spawalniczych zakłada przede wszystkim jedno: linie synergiczne niezbędne w budowie statków, jakimi powinien dysponować system spawania. Tak zwana linia synergiczna spawania drutem rdzeniowym jest podstawowym warunkiem sprostania wymogom spawania powlekanej stali stoczniowej oraz — oczywiście — zastosowania rutylowych drutów rdzeniowych.

Ponieważ jednak tolerancje dotyczące blach stosowanych w budowie statków są wyraźnie wyższe niż na przykład stosowane w motoryzacji, kolejnym istotnym czynnikiem jest dobre wypełnianie szczelin. Również tutaj pomocą mogą służyć specjalnie zaprogramowane linie synergiczne; chodzi o synergie, które doskonale wspomagają warstwę graniową spoiny w łączeniach rur.

Konstruktorzy statków ponad wszystkie innowacje techniczne procesów potrzebują przede wszystkim jednego: systemów spawania o solidnej konstrukcji. Powinny być więc bezwzględnie wytrzymałe — ponieważ w dziedzinie budowy statków trzeba od razu przejść do rzeczy!

Kontrola przy użyciu badań penetracyjnych

Stocznia Gulet buduje statki indywidualnymi sekcjami. Po połączeniu jednego segmentu konstrukcyjnego przybywa kontroler z jednostki eksperckiej — dzieje się tak w sumie co najmniej dziesięć razy w ciągu procesu budowy, ponieważ statki składają się z przynajmniej dziesięciu segmentów. Na przykład podczas łączenia stępki, najważniejszego wiązania wzdłużnego, z pokryciem zewnętrznym ekspert przeprowadza surową kontrolę wszystkich użytych materiałów. Podczas tej kontroli spoiny pokrycia zewnętrznego z reguły pokrywa się wapnem, a od wewnątrz ropą naftową. Jeżeli ropa naftowa wycieka z wnętrza, przebarwienie wapna jest wyraźnie widoczne z zewnątrz — co wskazuje na nieciągłości w spoinie. Trzeba wówczas wykonać kosztowne poprawki spoiny: frezowanie, szlifowanie i ponowne spawanie.

Systemy spawania z cyfrową regulacją procesu także tutaj mogą pokazać swoje zalety i korzyści. Zakres różnorodnych funkcji zawiera szereg przydatnych opcji: proces spawania można zoptymalizować przykładowo za pomocą funkcji korekty długości łuku spawalniczego i skorzystać z wielu innych możliwości, aby zredukować do minimum liczbę kosztownych poprawek.

Zdjęcia rentgenowskie złączy krzyżowych

Zgodnie z wytycznymi Germanischer Lloyd, około 30 procent złączy krzyżowych statku kontroler poddaje prześwietleniu promieniami Rentgena. Małe czarne punkty na zdjęciu wskazują, że w tych miejscach mogła nastąpić inkluzja resztek żużlu do spoiny. Ponieważ prawdopodobnie spoina jest porowata, także w tym przypadku wszystko zaczyna się od nowa: poczynając od warstwy graniowej, drobiazgowo usuwa się żużel warstwa po warstwie, aż do warstwy pośredniej i wypełniającej.

Gulet i perspektywy

Kosztowne prace i kontrole wskazują jednoznacznie: stocznia Gulet chce i może dostarczać produkty wysokiej jakości. Nie bez znaczenia jest powód, dla którego chorwacka stocznia zintegrowała najnowocześniejszą technikę procesową wyposażenia spawalniczego ze swoją produkcją. W portfolio wysokiej klasy produktów firmy statki wycieczkowe są dopiero początkiem: w przyszłości Gulet chce budować także kutry do połowów pełnomorskich — budowa pierwszego z tak zwanych trawlerów już się rozpoczęła.

Chcesz poznać więcej informacji?

Także portfolio firmy Fronius obejmuje urządzenia, które można doskonale zastosować w budowie statków. Wymogi stoczni Gulet w zakresie spawania metodą MAG w większości spełni TransSteel 5000. W celu przeprowadzenia małych sczepów, budowniczy łodzi sięga po TransPocket 150. Ważący niecałe pięć kilogramów system należy do wagi lekkiej i można go błyskawicznie przygotować do pracy w dowolnym miejscu.