TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP TÀU THUỶ VIỆT NAM
TỔNG CÔNG TY CÔNG NGHIỆP TÀU THỦY BẠCH ĐẰNG
DỰ ÁN KH&CN: PHÁT TRIỂN KH &CN PHỤC VỤ
ĐÓNG TÀU CHỞ DẦU THÔ 100.000DWT
BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP NHÀ NƯỚC

Tên Dự án:

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC
CỤM BLOC CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL 2 THÌ MAN B & W
LẮP CHO TÀU CHỞ DẦU 100.000T. Chủ nhiệm đề tài: KS. BÙI VĂN KIM


CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: Ks BÙI VĂN KIM
HẢI PHÒNG 12-2009

Bản quyền thuộc Tổng Cty CNTT Bạch Đằng.
Đơn xin sao chép từng phần hoặc toàn bộ tài liệu này phải gửi đến Tổng Cty CNTT
Bạch Đằng trừ trường hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu.

1
TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP TẦU THUỶ VIỆT NAM
TỔNG CÔNG TY CÔNG NGHIỆP TẦU THUỶ BẠCH ĐẰNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC VÀ KĨ THUẬT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
CÁC CỤM BLOCK DIESEL 2 THÌ MAN B&W LẮP
CHO TẦU CHỞ DẦU 100.000T

MÃ SỐ: 06ĐT/DAKHCN

THUỘC DỰ ÁN: PHÁT TRIỂN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ PHỤC VỤ ĐÓNG TẦU CHỞ DẦU

18 tháng
3 KS. Lê Quang Duy Tổng Công ty Công nghiệp tàu
thủy Bạch Đằng

8 tháng
4 KS. Vũ Thiện Cơ Tổng Công ty Công nghiệp tàu
thủy Bạch Đằng

12 tháng
5 KS. Nguyễn Văn Hùng Tổng Công ty Công nghiệp tàu
thủy Bạch Đằng

08 tháng
6 KS. Bùi Hải Đường Tổng Công ty Công nghiệp tàu
thủy Bạch Đằng

08 tháng
7 KS. Ngô Nhất Linh Tổng Công ty Công nghiệp tàu
thủy Bạch Đằng

12 tháng
8 KS. Nguyễn Đức Cường Tổng Công ty Công nghiệp tàu
thủy Bạch Đằng

08 tháng
9 KS. Đặng Đình Phương Tổng Công ty Công nghiệp tàu
thủy Bạch Đằng

08 tháng


CÁC DẠNG SẢN PHẨM ĐÃ TẠO RA
Gồm có các dạng sau :
Đối tượng nghiên cứu là các cụm block diesel chiính của tầu dầu
104.000DWT đóng tại Công ty CNTT Dung Quất. Các cụm block đã được lập các
bộ hồ sơ thiết kế kĩ thuật- công nghệ và lập qui trình công nghệ chế tạo chi tiết và
phù hợp để có thể tiến hành chế tạo tại Việt Nam.
• Các phương án công nghệ
- Các phương án công nghệ chế tạo,gia công các cụm block
- Các phương pháp kiểm tra,thử các cụm block
• Các quy trình công nghệ
- Các quy trình công nghệ chế tạo lắp ráp
- Các quy trình kiểm tra và đánh giá nghiệm thu 4
Các phương án công nghệ và qui trình công nghệ nói trên được lập trên theo quan
điểm :
- Thoả mãn yêu cầu kĩ thuật chất lượng của hãng cung cáp bản quyền.
- Tiết kiệm nguyên vật liệu, có khả năng sản xuất theo qui mô công nghiệp.
- Tính đến khả năng công nghệ thực tế của công ty CNTT Bạch Đằng và các
đơn vị phối hợp.

I.4. Cách tiếp cận 15
I.5. Nội dung nghiên cứu 16
I.5.1. Nghiên cứu tổng quan 16
I.5.2. Thiết lập các phương pháp công nghệ chế t
ạo lắp ráp, 17
kiểm tra cho cụm block máy bao gồm khối bệ máy (Bed plate),
cụm thân máy (Frame box) và cụm nắp máy (Cylinder frame):
I.5.3. Soạn thảo các quy trình và tiêu chuẩn kỹ thuật cho việc 19
gia công chế tạo các cụm block máy:
I.5.4. Phương pháp nghiên cứu, kĩ thuật sử dụng 20
I.5.5. Kết quả của đề tài 21

CHƯƠNG II 22
TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ TẦU THUỶ VÀ
NĂNG LỰC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CỦA VIỆT NAM
II.1. Khái quát chung 22
II.2. Phân tích đánh giá khả năng công nghệ chế tạo trong nước. 25
II.3. Khả năng công nghệ chế tạo động cơ trong nước. 27
II.3.1. Các loại động cơ diesel ( động cơ hai thì ) 27
II.3.2. Động cơ xăng 28
II.3.3. Phạm vi ứng dụng. 28
II.4. Đánh giá nhận xét chung về công nghệ sản xuất trong nước. 28
II.5. Công nghệ cơ khí chế tạo trên thế giới. 30
II.6. Công nghệ chế tạo động cơ trên thế giới 33
II.7. Các vấn đề phát triển công nghiệp phụ trợ cho 36
ngành công nghiệp tàu thuỷ.
II.7.1. Tình hình sản xuất kinh doanh 36
II.7.2. Thực trạng cơ sở hạ tầng đóng tàu: 37
II.7.3. Ngành Công nghiệp phụ trợ phục vụ đóng tàu: 38
II.8. Phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ đóng tầu. 31

IV.3.1. Vật liệu chế tạo các block BedPlate, FrameBox 81
IV.3.2. Vật liệu chế tạo block CylinderFrame. 82

CHƯƠNG V 86
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC CỤM
BLOCK DIESEL 2 THÌ MAN B&W
Sơ lược công nghệ hàn trong nước
V.1.

88
V.1.1. Hàn hơi (Gas welding) : Oxi+Acetylen 88
V.1.2. Hàn hồ quang điện ( arc welding) 88
V.1.3. Hàn hồ quang với khí bảo vệ ( T.I.G :Tungsten inert gas) 88
V.1.4. Hàn bán tự động ( M.I.G : metal inert gas) 88
Một số phương pháp hàn khác 88
V.1.5.
Đánh giá về công nghệ hàn trong nước. 89
V.2.

7
V.3. Các phương pháp hàn theo tiêu chuẩn Quốc tế.
89
V.3.1. SMAW (Shielded metal arc welding) 89
V.3.2. GTAW (Gas tungsten arc welding) 91
V.3.3. SAW (Submegre arc welding ): hàn hồ quang chìm 93
V.3.4. FCAW: Flux cored arc welding 94
V.3.5. Các kỹ thuật, tiêu chuẩn hàn cơ bản được 96
áp dụng trong chế tạo block động cơ .
V.3.6. Tính ưu việt của công nghệ hàn. 103
V.4. Sơ lược Công Nghệ đúc. 105


CHƯƠNG XI 139
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
IX.1. Kết luận 139

8
IX.2. Kiến nghị 140
LỜI CẢM ƠN 141
TÀI LIỆU THAM KHẢO 142
PHẦN MỞ ĐẦU
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI
Tên đề tài:
“Nghiên cứư lựa chọn công nghệ chế tạo các cụm block diesel 2 thì B&W
lắp cho tầu dầu 100.000T”.
Mã số: 06ĐT-DAKHCN
Thời gian thực hiện: : 24 tháng
Cấp quản lý: Nhà nước
Thuộc Dự án KH&CN: “Phát triển khoa học công nghệ phục vụ đóng tầu chở dầu
thô 100.000T”
Lĩnh vực khoa học: Kỹ thuật

Chủ nhiệm đề tài:
Họ và tên: Bùi Văn Kim
Điện thoại:
Cơ quan: 031.3842782 Nhà riêng: 031.3669561 Mobile: 0913.017.004
Fax: 031.3842282 E-mail:
[email protected]
Tên cơ quan đang công tác: Tổng công ty CNTT Bạch Đằng.
Địa chỉ cơ quan: Số 3 – Phan Đình Phùng - Hải Phòng.
Địa chỉ nhà riêng: Số 3 – Phan Đình Phùng - Hải Phòng

dựng,
sửa
chữa
nhỏ
Chi
khác
1 2 3 4 5 6 7 8

Tổng kinh phí 912.0 500.0 10,0 402.0

Trong đó:

1 Ngân sách SNKH:
- Năm thứ nhất:
- Năm thứ hai:
- Năm thứ ba:
862.0 450 10,0 402.0
2 Các nguồn vốn khác
- Vốn tự có của
cơ sở
- Khác (vốn huy
động, )

50
50
để lập các bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật công nghệ đầy đủ và qui trình công nghệ cụ
thể để có thể chế tạo các cụm block nói trên tại Việt nam.
- Các bước công nghệ chế tạo và kiểm tra tuân thủ chặt chẽ qui trình kiểm tra
của hãng cấp bản quyền ,và phải được Đăng kiểm Việt nam chấp thuận về hồ sơ kĩ
thuật cũng như giám sát chế tạo (nếu thiết kế được đưa vào thi công). 11
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC
VÀ TRONG NƯỚC THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI.
I.1.
Ngoài nước:
Trong ngành chế tạo động cơ diesel nhất là chế tạo các động cơ máy chính lắp
cho tàu thủy của các hãng sản xuất động cơ lớn trên thế giới, họ đã có những kinh
nghiệm về việc chế tạo động cơ diesel hãng sản xuất động cơ lớn trên thế giới, họ
đã có những kinh nghiệm về việc chế tạo động cơ diesel và đã làm chủ được công
nghệ chế tạo các động cơ diesel nhất là đối với động cơ diesel phục vụ cho ngành
đóng tàu.
Những hãng sản xuất và chế tạo động cơ diesel cỡ lớn cho tàu thuỷ hiện nay
như Man B&W hay Mitsubishi…đã xây dựng được một dây chuyền công nghệ

Việt nam đến năm 2010 :
- Xây dựng và phát triển Tổng Công ty Công nghiệp tàu thuỷ Việt nam
thành một ngành kinh tế đa ngành với trung tâm là công nghiệp tàu thuỷ để trở
thành ngành công nghiệp mũi nhọn của đất nước.
- Phát triển ngành công nghiệp tàu thuỷ thành một chuyên ngành kinh tế
kỹ thuật đồng bộ từ đào tạo, nghiên cứu thiết kế đến sản xuất và tiêu thụ sản phẩm.
- Đẩy nhanh quá trình quốc tế hoá và hội nhập ngành công nghiệp tàu thuỷ.
Mục tiêu nội địa hoá là phù hợp với sự phát triển chung của ngành cơ khí Việt
nam đến năm 2010 dựa theo các số liệu sau :
- Tổng khối lượng hàng hoá xuất nhập khẩu tính cho đến năm 2010 là
khoảng 96 triệu tấn
- Đội tàu vận tải Việt nam hiện nay chỉ đáp ứng được 20% tổng khối lượng
vận tải hàng hoá xuất nhập khẩu.
- Nhu cầu phát triển động cơ tàu thuỷ phục vụ cho ngành đóng tàu là rất

13
cao, dự kiến cho đến năm 2010 là vào khoảng gần 200 chiếc và sẽ còn tiếp tục tăng
hơn nữa.
Vì vậy để phục vụ cho tiến trình nội địa hoá từng phần và triển khai từng
bước việc nội địa hoá chế tạo lắp ráp động cơ diesel thấp tốc cỡ lớn cho ngành
đóng tàu, chúng ta phải nhanh chóng nắm bắt và tiếp thu được công nghệ chế tạo
các cụm block cho động cơ diesel bao gồm cụm nắp máy,thân máy và bệ máy tiến
tới tiếp thu hoàn thiện công nghệ chế tạo lắp ráp động cơ diesel máy chính tàu thuỷ.
Sau khi khảo sát và tìm hiểu một số hãng sản xuất động cơ hàng đầu trên thế giới,
chúng ta đã chọn hãng Man B&W làm đối tác để chúng ta học tập và tiếp thu công
nghệ chế tạo động cơ diesel phục vụ cho nghành đóng tàu trong nước . Vì hãng chế
tạo động cơ Man B&W sẵn sàng hợp tác với chúng ta trong lĩnh vực chuyển giao
và tiếp thu công nghệ chế tạo, là hãng sản xuất động cơ diezel thấp tốc cỡ lớn hàng
đầu trên thế giới đã có kinh nghiệm trong lĩnh vực công nghệ này.
Mặt khác việc tiếp thu được công nghệ chế tạo các cụm block cho động cơ

đạt tỷ lệ nội địa hóa 60 đến 70% trong sản xuất máy chính tàu thủy.
Do nước ta chưa có một cơ sở, nhà máy nào sản xuất được máy tàu thủy, do
vậy kinh nghiệm của chúng ta trong chế tạo máy tàu thủy không nhiều. Do vậy
chúng ta cần sự giúp đỡ tư vấn và chuyển giao công nghệ kết hợp với ứng dụng
công nghệ cơ khí chế tạo trong nước để nghiên cứu chế tạo các chi tiết, bộ phận của
máy chính tàu thủy.

I.4. Cách tiếp cận
Qua nghiên cứu, tìm hiểu về ngành cơ khí chế tạo trong nước, chúng tôi thấy rằng
nước ta có truyền thống trong công nghệ chế tạo máy, chúng ta có nhiều thợ giỏi
tay nghề cao, có thể đảm đương được các công việc có độ khó, độ phức tạp cao,
nhất là trong các công nghệ hàn, gia công cơ khí, lắp ráp sửa chữa. Mặt khác khi

15
tham khảo ý kiến của chuyên gia và nghiên cứu công nghệ chế tạo động cơ diesel
của hãng Man B&W chúng tôi thấy rằng có rất nhiều quy trình công nghệ tiên tiến
hiện đại được ứng dụng trong sản xuất chế tạo động cơ diesel, đặc biệt là các công
nghệ hàn (SMAW, GMAW, FCAW…) trong chế tạo vỏ động cơ, tự động hóa
trong gia công cơ khí (các trung tâm gia công CNC, robot…), và công nghệ đo đạc,
kiểm tra hiện đại.
Do vậy để đáp ứng được các yêu cầu khắt khe của hãng chúng ta cần nghiên
cứu các công nghệ này và liên kết với hãng giúp chúng ta đào tạo một đội ngũ các
kỹ sư công nghệ và công nhân lành nghề để có thể ứng dụng các công nghệ tiên
tiến này trong chế tạo động cơ diesel tại Việt Nam. Đó sẽ là các công nghệ tiên tiến
nhất và làn đầu tiên được ứng dụng tại Viêt Nam nó sẽ giúp chúng ta đẩy nhanh
được tiến trình nội địa hóa. Do vậy khi nghiên cứu chế tạo các chi tiết, bộ phận cho
động cơ diesel chúng ta tập chung vào các công nghệ: hàn, gia công, nhiệt luyện,
kiểm tra và ứng dụng tự động hóa để nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm và
tính khả thi của đề tài


tiêu chuẩn của hãng MAN B&W.
- Thiết lập phương án tạo hình cho cụm Bedplate.
- Thiết lập phương án tạo hình cho cụm Framebox.
- Thiết lập phương án tạo hình cho cụm Cylinder Frame.
- Lập phương án chế tạo phôi (từ thép tấm) ứng dụng công nghệ tự động hoá (
CAD - CAM - CNC ).
- Thiết kế hệ thống đồ gá phục vụ lắp ráp, gia công block Bedplate.
- Thiết kế hệ thống đồ gá phục vụ lắp ráp, gia công block Framebox.
- Thiết kế hệ thống đồ gá phục vụ lắp ráp, gia công block Cylinder Frame.
- Thiết lập phương án đo kiểm tra cụ thể cho từng công đoạn chế tạo của các
cụm block.

17
- Thiết lập phương án gia công nhỏ cho các chi tiết của các cụm block.
- Thiết lập phương án gia nhiệt trước khi hàn cho vật liệu.
- Lập phương án thử và kiểm tra mẫu hàn cho các quy trình hàn của các cụm
block.
- Lựa chọn công nghệ hàn (FCAW, GCAW, SAW…) , các tiêu chuẩn hàn tối
ưu phù hợp với điều kiện thực tế ở Việt Nam
- Lập phương án hàn cho cụm block Bedplate.
- Lập phương án hàn cho cụm block Cylinder Frame.
- Lập phương án hàn cho cụm block FrameBox.
- Thiết lập phương án cân bằng cho cụm block Bedplate.
- Thiết lập phương án cân bằng cho cụm block Framebox.
- Lập phương án nhiệt luyện và xử lý biến dạng cho cụm block Bedplate.
- Lập phương án nhiệt luyện và xử lý biến dạng cho cụm block Framebox.
- Lập phương án nhiệt luyện và xử lý biến dạng cho cụm block Cylinder
Frame.
- Lập phương án kiểm tra toàn bộ, thử không phá huỷ cụm block Bedplate
theo tiêu chuẩn của hãng MAN B&W.

- Lập quy trình hàn cho các cụm block FrameBox.
- Lập quy trình hàn cho các cụm block Cylinder Frame.
- Lập quy trình cân bằng cụm block Bedplate.
- Lập quy trình cân bằng cụm block Frame box.
- Lập quy trình nhiệt luyện và xử lý biến dạng cho cụm block Bedplate.
- Lập quy trình nhiệt luyện và xử lý biến dạng cho cụm block Framebox.
- Lập quy trình nhiệt luyện và xử lý biến dạng cho cụm block Cylinder Frame.
- Lập quy trình kiểm tra toàn bộ, thử không phá huỷ cụm block Bedplate theo
tiêu chuẩn của hãng MAN B&W.

19
- Lập quy trình kiểm tra toàn bộ, thử không phá huỷ cụm block Frame box
theo tiêu chuẩn của hãng MAN B&W.
- Lập quy trình kiểm tra toàn bộ, thử không phá huỷ cụm block Cylinder
Frame theo tiêu chuẩn của hãng MAN B&W.
- Lập quy trình vận hành các trung tâm gia công,các máy CNC, và các máy
móc có độ chính xác cao để gia công các cụm block.
- Lập quy trình gia công tinh cho cụm block Bed plate.
- Lập quy trình gia công tinh cho cụm block Frame box.
- Lập quy trình gia công tinh cho cụm block Cylinder Frame.
- Lập quy trình làm sạch ,sơn bảo vệ sản phẩm.
- Lập quy trình đóng gói và bảo quản sản phẩm.

I.5.4. Phương pháp nghiên cứu, kĩ thuật sử dụng
Để thực hiện đề tài này chúng tôi thực hiện theo phương pháp tập trung nghiên cứu
công nghệ và kết hợp với chuyên gia của hãng MAN B&W
- Nghiên cứu kết cấu, nguyên lý của động cơ diesel nói chung và máy tàu thuỷ nói
riêng.
- Nghiên cứu công nghệ chế tạo trong nước đặc biệt chú ý tói công nghệ chế tạo
động cơ trong nước.


21

CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ TẦU THUỶ VÀ
NĂNG LỰC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CỦA VIỆT NAM

II.1. Khái quát chung
Trong môi trường kinh doanh mới của nền kinh tế khu vực hoá và toàn cầu
hoá, mỗi ngành, mỗi đơn vị kinh tế muốn phát triển được một cách vững chắc thì
chúng cần được xây dựng theo định hướng theo xu hướng hội nhập, nghĩa là các
sản phẩm sản xuất trong chiến lược phát triển của từng giai đoạn phải phù hợp và
mang tính cạnh tranh quốc tế. Xuất phát từ thực trạng của ngành Công nghiệp Tàu
thuỷ Việt Nam hiện nay, với nguồn lực tự tích luỹ và sự trợ giúp còn hạn chế của
Chính Phủ, để có được các sản phẩm thực sự mang tính cạnh tranh, việc lựa chọn
sản phẩm mục tiêu cần phải được tiến hành hết sức thận trọng.
Trong chiến lược phát triển của mình, VINASHIN xác định chiến lược sản
phẩm là chiến lược quan trọng hàng đầu. VINASHIN hiện đang tiến hành lựa chọn

2009.
- Nhà máy sản xuất các linh kiện điện tử và các thiết bị điện, nghi khí
hàng hải đang đi vào hoạt động và sản xuất các sản phẩm đầu tiên.
Song song cùng với các nhà máy này một loạt các nhà máy này là các nhà
máy sản xuất bơm, van, nội thất cũng như các phụ kiện khác. Trong 5 năm tới đây
Vinashin có khả năng đáp ứng được khoảng 15% nhu cầu sử dụng.
Mặt khác Vinashin có sự liên kết chặt chế với các ngành công nhiêp khác
trong nước nhằm giảm chi phí đầu tư về công nghệ cũng như chi phí đầu tư về cơ
sở vật chất ban đầu. Các ngành công nghiệp như luyện kim, chế tạo máy đã có
những thành tựu đáng kể từ khi đất nước tiến hành cải cách mở cửa. Đặc biệt là
ngành cơ khí chế tạo máy đã có khả năng chế tạo được các sản phẩm có độ chính

23
xác cao chất lượng tốt có thể thay thế một số các sản phẩm nhập ngoại. Các sản
phẩm tôn sắt thép cho đóng tàu đang được đưa vào sản xuất nhằm thay thế các sản
phẩm tôn sắt thép nhập khẩu, tuy nhiên một số chủng loại thép trong nước chưa có
khả năng sản xuất chúng ta vẫn phải nhập khẩu để đáp ứng được các yêu cầu của
chủ tàu.
Trong tương lai chúng ta cần phải chú trong hơn nữa và các vấn đề chất
lượng. Từ trước tới này chúng ta vẫn tập trung vào các vấn đề phát triển theo chiều
rộng mà chưa tập trung phát triển theo chiều sâu Do vậy một số sản phẩm chúng ta
có thể làm được nhưng lại chưa đủ điều kiện để làm. Các sản phẩm của chúng ta có
chất lượng chưa tốt, Chúng ta thường đứng ở góc độ chủ quan để đánh giá các sản
phẩm mà chúng ta làm ra mà không nhìn nhận các vấn đề một cách khách quan
cũng như đứng ở góc độ khách hàng để đánh giá chất lượng sản phẩm mà chúng ta
tạo ra.
- Yêu cầu của khách hàng thường là cao chất lượng tốt.
- Khách hàng thường muốn chúng ta cải tiến nâng cao chất lượng sản phẩm
- Khách hàng muốn áp dụng các tiêu chuẩn cao trong sản xuất và chế tạo theo
các hệ thống tiêu chuẩn uy tín trên thế giới tuy nhiên việc cập nhật các tiêu