Výroba proviantního jeřábu pro fregatu F125, třídy Baden‑Wurttemberg (German Navy)

• Foto

FREGATA F125, TŘ. BADEN‑WÜRTTEMBERG
Třída Baden‑Württemberg (či též třída F125) je plánovaná třída fregat německého námořnictva. Zatím byly objednány čtyři jednotky. Fregaty jsou označovány jako expediční, protože jsou navrženy k dlouhodobému nasazení v mezinárodních, protiteroristických či humanitárních misích, včetně oblastí s tropickým klimatem. Například vůbec nenesou sonar a protiponorkovou výzbroj. Třída F125 je klasifikována jako fregaty, jejich plánovaný výtlak okolo 7 000 tun je však řadí mnohem spíše mezi torpédoborce.

Stavba čtveřice fregat této třídy byla objednána v roce 2007 u konsorcia ARGE F125 tvořeného výrobci Thyssen Krupp Marine Systems (s pobočkamy Blohm + Voss a Nordseewerke) a Lürssen. Stavba na první jednotce Baden‑Württemberg probíhá od 9. května 2011 v loděnici Blohm + Voss. Čtveřice fregat má být zařazena do služby v letech 2016 – 2018 jako náhrada za osm jednotek třídy Bremen.

Konstrukce fregat vychází z výrazně modifikovaného konceptu MEKO‑D. Jsou u nich široce uplatněny prvky technologií stealth. Budou vybaveny radarem Cassidian TRS‑4D. Fregaty budou mít dvě posádky po 140 osobách, které budou rotovat po čtyřech měsících. Fregaty tak budou moci zůstat v operační oblasti po dobu dvou let. Navíc budou moci přepravovat 50 mužů speciálních jednotek s vybavením (pro jejich přepravu ponesou dva vrtulníky a čtyři čluny).

Fregaty třídy F125 budou schopny zasáhnout proti hladinovým, vzdušným a pozemním cílům. Ponesou rovněž neletální zbraně, jako jsou vodní děla a světlomety. V příďové dělové věži bude umístěn jeden 127mm kanón Otobreda. Dále ponesou dva 27mm kanóny systému MLG‑27 a sedm 12,7mm kulometů, z nichž pět bude v dálkově ovládaných věžích Hitrole‑NT a zbylé dva budou ovládány manuálně. Ve středu trupu budou umístěny dva čtyřnásobné kontejnery protilodních střel Boeing Harpoon s doletem 130 km, které později nahradí vyvíjené střely RBS‑15 Mk.4. Pro svou vlastní obranu plavidla ponesou dva raketové protiletecké systémy RIM‑116 Rolling Airframe Missile. V hangáru budou umístěny dva vrtulníky typu NH90. Pohonný systém bude typu CODLAG. Budou ho tvořit dvě spalovací turbíny General Electric LM2500, čtyři diesely MTU 20V 4000 M53B a dva elektromotory Siemens. Nejvyšší rychlost bude dosahovat 26 uzlů.

SCHVÁLENÍ KVALIFIKACE VÝROBCE VOJENSKÉ TECHNIKY DLE DIN 2303
Pro výrobu proviantních jeřábů pro vojenská plavidla je nutné splňovat certifikaci systému jakosti svařování dle ISO 3834‑2 a modul Q2 a třídu BK1 – zvláštní požadavky na svařování dle DIN 2303 – viz tabulky č. 2 a 3. Platnost certifikátu schválení výrobce je tři roky. Schválení výrobci jsou uvedeni na webových stránkách DNV GL.

Certifikační proces obsahuje prověrku:

• Kvalifikace zaměstnanců (svářecí dozor, NDT technici, svářeči).
• Svařovací zdroje, identifikace základních a přídavných materiálů a zpětná sledovanost výroby.
• Kvalita svařování.
• Dodržování schválených postupů svařování WPS a pracovních instrukcí svařování.
• Provedení zkoušek postupů svařování dle DNV GL pravidel – např. ověřovací zkouška koutového křížového spoje.

POUŽITÝ MATERIÁL PRO VÝROBU
Plechy a profily byly dodány dle EN 10025‑2 a EN 10056 v jakosti S 355 J2+N, tlouštěk od 3 do 40 mm. Dokumenty kontroly byly požadovány inspekční certifikáty 3.1 dle EN 10204.

Přídavný materiál pro tuto zakázku byl schválen DNV GL po provedení zkoušek postupů svařování WPQR dle ISO 15614‑1 a předpisu DIN 2303 svařovací plný drát OK Aristorod 12.50 v průměru 1,2 mm. Dokumenty kontroly byly vyžadovány pro mechanické vlastnosti svarového kovu atest nespecifický 2.2 a pro chemickou analýzu tavby inspekční certifikát 3.1 dle EN 10204. Samozřejmostí je DNV GL certifikace svařovacích drátů.

POŽADAVKY NA SVAŘOVÁNÍ
Výroba byla prováděna dle DIN 2303, tolerance dle ISO 13920 B/F, provádění svarových spojů dle stupně jakosti „B“ dle ISO 5817. Samozřejmostí jsou schválené postupy svařování WPS zkouškami postupů svařování WPQR dle ISO 15614‑1 a DNV GL pravidel.

VÝROBA PROVIANTNÍHO JEŘÁBU
Procesu samotné výroby předcházelo schválení zpracované výkresové dokumentace v centrále DNV GL v Hamburku. Například naši konstruktéři ve spolupráci s holandskými museli řešit zesílení skrouženého plechu podstavce jeřábu z důvodu tlakové vlny od výstřelu z kanónu ráže 127 mm na přídi paluby lodi.

Výroba byla rozčleněna do hlavních výrobních celků, jako jsou hlavní rameno, vnitřní posuvné rameno, otočná základna s olejovou nádrží, hydraulické válce a naviják dle výrobního plánu za pravidelného dozoru ze strany inspekčního orgánu DNV GL.

Dělení základních materiálů a jejich identifikace (č. tavby + jakost materiálu) po celou dobu výroby. Sestavení a stehování jednotlivých částí jeřábu probíhalo při dodržení správných kořenových mezer, přípravy svarových hran pro V, HV, Y, HY‑svary a provedení kvalitních stehových spojů, které byly důsledně a pravidelně kontrolovány DNV GL inspektorem.

Svařování bylo prováděno zkušenými svářeči s kvalifikací dle EN 287‑1. S ohledem na tloušťku plechů a délku jednotlivých ramen, které byly konstruovány, jako uzavřené skříňové nosníky musel být použit postup svařování střídavým vratným krokem, což vedlo k eliminaci distorzí (deformací) po svařování a tím zkrácení následného rovnání. Při svařování olejové nádrže, která je součásti otočné základny musel být vhodně zvolen plán svařování a plán NDT kontrol, abychom zajistili absolutní těsnost jednotlivých sekcí nádrže, které byly průběžně dosazovány, přivařeny a svary kontrolovány kapilární metodou PT na výskyt povrchových vad a netěsností.

ZKOUŠKY SVAROVÝCH SPOJŮ
NDT kontroly byly prováděny se zpožděním 24 hodin po svařování v důsledku možného výskytu zbrzděných trhlin indukovaných difúzním vodíkem. Za NDT kvalifikace, personál a postupy zodpovídá externí pracovník s kvalifikací dle ISO 9712, stupeň 3. Provádění a vyhodnocení NDT zkoušek bylo zajišťováno dvěma pracovníky se stupněm 2.

Byly použity tyto NDT metody a kritéria přípustnosti:

• Vizuální kontrola svarů (VT) dle ISO 17637, stupeň jakosti svaru „B“ dle ISO 5817, kritéria přípustnosti dle NORSOK M‑101, tab. 5,
• Zkouška magnetickou metodou prášková (MT) dle ISO 17638, stupně přípustnosti dle NORSOK M‑101, Část 9.8.5,
• Kapilární zkouška (PT) dle ISO 3452‑2, kritéria přípustnosti dle NORSOK M‑101, Část 9.8.5,
• Zkouška ultrazvukem (UT) dle ISO 17640, kritéria přípustnosti dle NORSOK M‑101, tab. 7, inspekční kategorie C.

Během vyhodnocení NDT zkoušek provedených svarů nebyly zjištěny nepřípustné vady.

POVRCHOVÁ ÚPRAVA
Velký důraz byl kladen na povrchovou úpravu jeřábu, kde všechny hrany musely být zaobleny na rádius R3 z důvodu nanášení zinkového žárového nástřiku (metalizace) po otryskání na Sa 2½ dle předpisu pro povrchovou úpravu ISO 8501. Dle schválené lakovací procedury byl aplikován po metalizaci třívrstvý lakovací systém, který je vhodný pro použití při extrémních podmínkách na moři.

TESTOVÁNÍ
Po mechanické, hydraulické a elektrické montáži následuje příprava pro testování na testovací věži, tzv. FAT (Factory Acceptance Testing) test, kde je proviatní jeřáb přetížen dle předepsaného testovacího postupu – SWL (Save Working Load) 1,25 × 12,5 kN za dozoru inspekčního orgánu DNV GL a zákazníka.

ZÁVĚR
Dnes můžeme říct, že rozšířením certifikace kvalifikace výrobce vojenské techniky dle DIN 2303 bylo správným krokem, a pomohlo nám získat nové zkušenosti v jiném odvětví lodního průmyslu.

POUŽITÁ LITERATURA:

• DIN 2303 – Welding and allied processes – Quality requirements for production and maintenance companies for military products
• DVS 1702 – Verfahrensprüfungen im konstruktiven Ingenieurbau
• NORSOK STANDARD, Steel structure fabrication, M‑101, edition 5: October 2011
• Interní materiály firmy Harding AS

WEBOVÉ STRÁNKY:

• www.dnv‑gl.com 
• www.esab.cz 
• www.harding.no 
• www.thyssenkruppmarinesystems.de 
• http://cs.wikipedia.org 
• www.ferona.cz 

Production of a Quartermaster Crane for Frigate F125, of Class Baden‑Wurttemberg (German Navy)
As manufacturers of rescue system for oil platforms and ocean‑going ships, we were approached by our branch in the Netherlands in 2010 to prepare the production of eight pieces of quartermaster cranes of type VEHCL 125 within five years for four frigates F125, of class Baden‑Wurttemberg. The requirements for the manufacture of military equipment to German Navy are a subject to German standard DIN 2303 – Qualification Requirements of welding for manufacturers and repairers of military equipment for the Bundeswehr.

Autor

• Ing. Shejbal Radek Cert EWE