1     I PROCESSI PRODUTTIVI

    1.1         Navalmeccanica

    1.1.1  Premessa

La cantieristica navalmeccanica si è sviluppata nel corso degli anni nella costruzione di navi con scafo e strutture in acciaio.

Da alcuni decenni si è diffuso l’impiego di altri materiali da costruzione, costituiti da altre leghe metalliche. Fra queste, le leghe di alluminio hanno avuto applicazioni estese nella costruzione di imbarcazioni leggere di dimensioni contenute, mentre materiali metallici speciali come il titanio sono stati impiegati in casi molto particolari, che allo stato attuale non hanno ancora il carattere di produzione industriale e pertanto non sono esaminati nel presente lavoro.

     1.1.2    Il processo produttivo

Il processo produttivo per la costruzione di una nave in acciaio come di una in alluminio è similare perciò si è ritenuto opportuno procedere ad un’unica descrizione. Le maggiori diversità sono inerenti alle dimensioni delle imbarcazioni: quelle in alluminio, infatti, hanno un volume molto ridotto rispetto alle navi in acciaio. Ne consegue l’impiego di lamiere di piccolo spessore che possono essere tagliate, piegate e saldate più facilmente delle lamiere impiegate nella costruzione delle grandi navi in acciaio.

La costruzione di una nave, oltre alle competenze riguardanti le tecniche di carpenteria metallica, richiede professionalità e conoscenza in merito a numerosi settori tecnici come ad esempio le lavorazioni di ponteggiatura per la costruzione dello scafo e del fasciame, i lavori per l’impianto elettrico, le svariate operazioni di sollevamento e di movimentazione, le operazioni di sabbiatura, pulitura e verniciatura e tutti i particolari di allestimento.

Figura 1 si è visualizzato lo schema sintetico del ciclo produttivo.

Figura1 – Il ciclo produttivo seguito nei cantieri navalmeccanici.

     1.1.3     I materiali

La varietà dei manufatti che costituiscono la nave completa del suo allestimento porta ad una alta varietà di materiale in ingresso; occorrono sia semilavorati come lamiere e profilati, sia prodotti finiti come motori, oggetti di allestimento diversificati a seconda della tipologia della nave come petroliera, nave trasportante sostanze pericolose, nave passeggeri e nave da crociera.

In particolare occorrono: materiali di falegnameria e di coibentazione, prodotti per la sabbiatura, per la pulizia e per la verniciatura, gas ed elettrodi per la saldatura, oli per le macchine utensili.

Il materiale in arrivo viene scaricato dai mezzi di trasporto (il trasporto avviene per via mare o per via terra in base alle dimensioni del materiale), successivamente controllato e stoccato in magazzino.

Nel presente lavoro è stato fatto riferimento costante alla costruzione di una nave le cui strutture portanti sono realizzate in acciaio. Le differenze che presenta l’impiego di altre leghe metalliche è evidenziato.

     1.1.4      Spostamento dei materiali

Gli spostamenti dipendono dalla configurazione in pianta del cantiere.

Lo smistamento dei materiali ai reparti avviene in base al ciclo di lavorazione: si procede in primo luogo allo smistamento delle lamiere e dei profilati all’officina navale, ed in seguito si prosegue alla consegna del restante materiale ai reparti opportuni. In un cantiere di grandi dimensioni è presente un magazzino generale che custodisce materiali di uso comune.

Gli spostamenti delle lamiere e del materiale più ingombrante avviene in generale mediante:

·          gru a cavalletto su rotaie,

·          gru su ruote gommate,

·          carrelli elevatori a forche

·          furgoni su gomma.

     1.1.5        Officina navale

Nell’Officina Navale, considerata come primo reparto del ciclo produttivo, si realizza la tracciatura, il taglio e la piegatura delle lamiere e dei profilati che serviranno alla costruzione dello scafo, del fasciame e delle strutture interne ed esterne.

Le operazioni di taglio che vengono sempre precedute dalla tracciatura, hanno diverse metodologie in base ai materiali utilizzati, alle dimensioni delle lamiere e alla geometria del taglio stesso. Il taglio meccanico praticato da macchine utensili viene seguito dalla pulitura delle lamiere da residui di scorie; mentre l’ossitaglio sia esso ossipropanico, ossiacetilenico o al plasma è attuato dall’operatore specializzato o con l’ausilio del pantografo o manualmente con un semplice cannello. Ogni tipologia di taglio ha bisogno di macchinari ed utensili particolari ed inoltre di sistemi opportuni per la movimentazione (piccole gru a bandiera, paranchi etc) dei pezzi verso le macchine utensili.

Ad ogni operazione di taglio segue un operazione di pulizia dell’ambiente soprattutto caratterizzata dalla raccolta ed eliminazione degli sfridi come rifiuti.

Nell’officina navale si inizia la prefabbricazione dei pezzi grezzi non pesanti, assemblando lamiere e profilati.

L’operazione di finitura attuata nell’officina navale è la sagomatura dei semilavorati a cui sussegue il loro smistamento verso diversi reparti. Infatti, i pezzi sono utilizzati per nuovi assemblaggi sia nella piccola prefabbricazione sia nella grande prefabbricazione, nonché direttamente sullo scalo.

     1.1.6        Officina meccanica

L’officina meccanica è quel reparto presente in numerosi cicli produttivi in quanto procede alla realizzazione di tutti gli elementi per installare gli impianti a bordo: supporti, giunti, giunzioni antivibranti, tubazioni, valvole, pompe.

Nell’officina meccanica si eseguono numerose operazioni come il taglio, la piegatura, la saldatura, la pulitura e la sabbiatura di elementi metallici costituenti gli impianti di bordo. L’officina meccanica assolve anche compiti di manutenzione degli impianti di stabilimento, dei mezzi di sollevamento e delle macchine operatrici.

Nei grandi cantieri navalmeccanici l’officina meccanica ha reparti specifici per la lavorazione dei tubi e per la saldatura dei pezzi facilmente trasportabili.

1.1.7        La prefabbricazione

La piccola prefabbricazione esegue l’assemblaggio, con l’ausilio di saldature quando è necessario, di lamiere e tubazioni per l’ottenimento di pezzi di modeste dimensioni (passi d’uomo, etc). Le saldature praticate sono quella elettrica e quella in gas inerte o in atmosfera protetta.

Lo scopo principale della grande prefabbricazione, che lavora sia in parallelo che in serie con la piccola prefabbricazione, è la costruzione di semilavorati che costituiscono gli elementi che compongono la struttura del fondo e del fasciame con le relative pareti di coibentazione e di isolamento fino ad ottenere la costruzione quasi completa dei diversi “blocchi” che compongono la nave.

Gli interni sono realizzati in legno i cui prodotti derivano dalla falegnameria interna al cantiere e da altri materiali, che vengono precedentemente lavorati nei reparti addetti, capaci di conservare le proprie caratteristiche in ambiente marino.

Si procede alla costruzione contemporanea dei diversi blocchi della nave in isole diverse per dare al lavoro una migliore organizzazione soprattutto diminuire i tempi complessivi di costruzione.

Si lavora a terra con l’ausilio di ponteggi di sicurezza, parapetti, impalcature, carroponti e gru indispensabili per le elevate dimensioni e per le altezze dei blocchi. Inoltre l’avanzamento dei lavori sui blocchi porta a lavorare in spazi angusti soprattutto per le lavorazioni che avvengono all’interno dei modesti vani ricavati nei blocchi.

1.1.8        Sabbiatura e verniciatura

Dopo l’assemblaggio ottenuto sempre grazie alle saldature, si procede alla sabbiatura, che è realizzata con getti di sabbia orientati sulla superficie metallica per ottenere la pulizia e alla primerizzazione. Infatti, la superficie pulita è ricoperta con una vernice protettiva (primer) che la preserva dall’azione ossidante dell’aria umida e di altri agenti aggressivi. Tali operazioni vengono realizzate in luoghi diversi rispetto a quelli di costruzione, è quindi necessario procedere allo spostamento dei blocchi attraverso carrelli su rotaie o gru verso capannoni attrezzati per dette operazioni.

1.1.9        Costruzione sullo scalo

I blocchi costruiti vengono assemblati con l’ausilio di gru a ponte sullo scalo. Lo scalo può essere costituito o da due grandi scivoli o da una vasca con apertura in mare dove vengono ancorati i diversi blocchi, che sono uniti mediante saldatura, per comporre così la nave.

Durante questa fase oltre alle operazioni di assemblaggio vengono attuate molte delle operazioni che contribuiscono a rendere la nave operativa.

Durante le fasi di costruzione sullo scalo si eseguono tutte le operazioni di finitura interna ed esterna sullo scafo per garantire il galleggiamento dell’imbarcazione e per completare la sua parte che risulterà sommersa dopo il varo.

Si eseguono inoltre le prove idrauliche, quelle sull’impianto elettrico e sulle tubazioni e serbatoi in pressione soprattutto per le navi che serviranno al trasporto di sostanze pressurizzate allo stato liquido.

1.1.10  Pulitura e verniciatura

Le ultime operazioni precedenti al varo sono quelle di pulitura e di verniciatura dello scafo. Da sottolineare che tutte le operazioni di costruzione dello scafo della nave, descritte in precedenza, come le saldature durante l’assemblaggio dei blocchi e le operazioni di pulitura e verniciatura portano all’utilizzo di ponteggi ed impalcature per gli operai e di montacarichi per le macchine utensili necessarie.

1.1.11  Il varo

L’operazione di varo dipende dal tipo di scalo utilizzato. In pratica vengono tolti i fermi e viene fatta scivolare la nave in mare quando questa si trova sugli scivoli oppure nel secondo caso viene riempita la vasca con acqua.

1.1.12  L’allestimento

Le operazioni di imbarco – istallazione dei macchinari e di allestimento possono essere attuate sia a terra (sullo scalo), che dopo il varo. E’ preferibile in generale attuare le operazioni a terra in special modo per quei lavori sviluppati in spazi ristretti o con limitate aperture di comunicazione con gli ambienti adiacenti. Questi interventi comprendono le operazioni di finitura e il complesso di servizi ausiliari eseguiti allo scopo di rendere la nave atta alla navigazione. Tra le più importanti troviamo: i servizi destinati a fronteggiare gli allagamenti o gli incendi, i servizi destinati all’equipaggio o ai passeggeri (alloggi, cucine, etc), i servizi relativi alla navigazione come le apparecchiature di comando e di rotta, ed i servizi legati alla distribuzione dell’energia elettrica prodotta da gruppi elettrogeni ausiliari azionati da motori o da turbine.

Durante le fasi di allestimento si completano gli impianti e si provano le macchine; inoltre si verniciano i locali e si concludono le ultime opere di finitura.

1.1.13  Prove in mare e consegna

Le ultime fasi del “ciclo produttivo” riguardano le prove in mare che risultano indispensabili per provare il sistema di propulsione, la manovrabilità, le attrezzature di controllo ed i sistemi di sicurezza per la navigazione, per l’equipaggio nonché per i passeggeri se è il caso; in generale si attua una prova preliminare precedentemente a quella ufficiale.

Prima della consegna si procede all’imbarco della dotazione di bordo.

1.1.14  Considerazione riassuntiva

Riepilogando la descrizione della realizzazione di una nave è possibile suddividere in due grandi processi il ciclo produttivo: si ha, infatti, la costruzione vera e propria della nave e l’allestimento. Il complesso di queste operazioni inizia con quelle di costruzione e con il procedere dei lavori si prosegue a lavorare parallelamente con entrambe le tipologie cioè quelle di costruzione e di allestimento. La maggiore diversità di queste operazioni sta nel luogo di lavoro: in particolare nelle prime si lavora spesso in spazi aperti, con l’ausilio di gru e ponteggi ad elevate altezze, e più raramente in luoghi chiusi caratterizzati comunque da vani all’interno della nave angusti, poco illuminati e con piccole vie di fuga; mentre tutte le operazioni di allestimento si svolgono all’interno della nave in luoghi molto stretti.