Технология ремонта корпусов судов

Общие понятия о технологии ремонта корпуса судна

Основной технологический процесс ремонта корпуса судна разделяют на стадии, определяющие последовательность выполнения всех ремонтных работ.

Подготовительная стадия технологического процесса заключается в подготовке судна и производства для ремонта корпуса. При подготовке судна производят удаление топлива, остатков груза, очистку -помещения и другие работы. Основой подготовки производства являются ремонтная документация, включающая составленные экипажем судна ведомости, определяющие объем ремонта, техническая и технологическая ремонтная документации, разрабатываемые проектными организациями. На основании этой документации судоремонтное предприятие производит заготовку конструкций корпуса и другие работы, которые можно выполнить до подхода судна к ремонтной базе. Эти работы называют «нулевым этапом ремонта». Одновременно производят материально-техническую подготовку производства.

Стадия дефектации заключается в производстве освидетельствования корпуса судна с целью определения технического состояния корпуса и отдельных его конструкций и установления объема и способов выполнения ремонта.

В стадию подготовки деталей, узлов и конструкций корпуса входят работы по обработке металла, заготовке и предварительной сборке заменяемых деталей, узлов и конструкций корпуса в цехе.

Стадия замены и восстановления конструкций корпуса предусматривает выполнение всех работ по ремонту корпуса судна как на плаву, так и в доке, на слипе. На этой стадии производят разборку корпусных конструкций, подлежащих ремонту, а также демонтаж трубопроводов, механизмов и других устройств и оборудования, выемку защитных щитов в трюмах, разборку изоляции зашивки и отделки кают, деревянного настила, удаление цементных ящиков и др. После окончания всех работ испытывают корпус или отдельные конструкции на водонепроницаемость.

Применительно к ремонту корпуса судна существуют следующие виды обобщенных корпусных работ: замена поврежденных или изношенных элементов и конструкций в целом; установка новых (дополнительных) деталей конструкций; правка деформированных корпусных конструкций или отдельных элементов; демонтаж отдельных элементов конструкций по технологическим причинам (например, для доступа в отсек); наплавка разрушенных коррозией сварных швов и коррозионных язвин.

Порядок и очередность выполнения работ по ремонту корпуса должен быть увязан с работами по ремонту механизмов, устройств, систем и другими ремонтными работами.

На судоремонтных предприятиях ремонт корпуса осуществляют индивидуальным (подетальным), секционно-блочным методами ремонта.

При индивидуальном методе производят ремонт отдельных элементов конструкций корпуса. Такой метод ремонта применяют при текущем ремонте корпуса, когда объем ремонтных работ небольшой.

Секционно-блочный метод (см. § 53) является наиболее эффективным способом ремонта конструкций корпуса при наличии больших повреждений. Одним из главных преимуществ этого способа является возможность производства работ в цехе, а также предварительное изготовление секций и блоков до прихода судна на ремонт по «нулевому этапу».

В процессе производства ремонта корпуса инспекция Регистра ведет техническое наблюдение и контроль. Работы по ремонту судна, подлежащие обязательному контролю Регистра СССР или речного Регистра РСФСР, следующие:
выборочная проверка материала, применяемого для ремонта прочного металлического корпуса судна (листовой, профильной, полосовой) ;
выборочная проверка качества применяемых электродов, заклепок, флюсов, защитного газа, гужонов и др.;
наружный осмотр после монтажа корпусных литых и кованых деталей (штевни, мортиры, кронштейны) и проверка качества сварных швов;
выборочная проверка качества работ по сборке под сварку и клепку корпусных конструкций;
наружный осмотр качества выполненных работ и выборочная проверка размеров элементов набора, калибров швов (наружная обшивка, палубы, платформы, двойное дно, продольные и поперечные связи, водонепроницаемые переборки, шахты, туннели гребных валов, надстройки, рубки и др.), а также проверка качества сварных швов дефектоскопией;
проверка качества материала, наружный осмотр, выборочная проверка размеров элементов фундаментов под главные механизмы и котлы и под другие ответственные механизмы и устройства;
выборочная проверка качества работ и испытание на водонепроницаемость грузовых люков, лацпортов, световых и прочих люков и закрытий (иллюминаторы, водонепроницаемые двери и прочие отверстия и их закрытия в корпусе судна);
испытания на водонепроницаемость отсеков корпуса судна, перекрытий, цистерн, наружной обшивки, палуб, переборок и др.

Непосредственно перед началом ремонта владелец судна согласовывает с инспекцией Регистра ведомости на ремонт корпуса, а также чертежи на восстановление, переоборудование или модернизацию корпуса, проводимые во время ремонта.

Завод, выполняющий ремонт корпуса судна, должен получить одобрение инспекции Регистра на выпускаемые рабочие чертежи, технические условия, различные технологические процессы ремонта или изготовления ответственных конструкций корпуса.

В процессе проверки и испытания материалов и изделий, используемых при ремонте корпуса, а также выполнения ремонта корпусных конструкций инспекция Регистра устанавливает их соответствие Государственным стандартам (ГОСТам), утвержденной и согласованной технической документации и правилам Регистра.

Результаты осмотров или освидетельствований предъявляемых узлов, деталей и механизмов инженер Регистра заносит в акт специальной формы.

Для успешного и качественного выполнения ремонта корпуса судна используется соответствующая технологическая документация, в которой дается подробное описание работ, подлежащих выполнению в процессе ремонта; способы их выполнения; инструмент приспособления и оснастка, необходимые для ремонта; последовательность производства работ; перечень материалов (по маркам, видам и размерам); состав бригады и квалификация рабочих; время, необходимое для производства ремонтных работ, и порядок производства испытания конструкции на непроницаемость. Для обычных текущих работ по ремонту корпуса судна подробные технологические процессы не составляют. В этом случае пользуются обычно типовым технологическим процессом. Для конкретного судна выпускают чертеж или эскиз, на котором указывают поврежденные места, а при помощи условных обозначений видов ремонта — метод ремонта данной конструкции (рис. 110). Дополнительно к таким чертежам (эскизам) даются технологические указания о марке материала (листов, профилей), испытании конструкции на непроницаемость.

Рекомендуется пользоваться цветными карандашами, обводя на чертеже (эскизе) соответствующим цветом контуры заменяемых (ремонтируемых) конструкций корпуса, участков листов и набора.

Источник

Методы ремонта корпусов судов

Осуществляется подетальным, секционным, модульно-панельным и блочным методами. Рассмотрим подробнее каждый метод.

Подетальный методс индивидуальным характером работ является наиболее отсталым, отличается низкой производительностью труда, зна- чительными вспомогательными трудовыми затратами. Операции ремонта трудно поддаются механизации.

При подетальном методе пооперационно удаляются изношенные уча- стки обшивки и набора и заменяются новыми деталями. Вместе с тем, этот метод является самым экономичным по расходу листового и про- фильного металла и, к сожалению, имеет самое большое распространение при ремонте корпусов, так как при ТР корпусные работы разбросаны мел- кими порциями в разных группах по длине судна.

Секционный методявляется индустриальным, позволяет значитель- но повысить производительность труда при замене крупных участков об- шивки и корпуса. К сожалению, метод не получил широкого внедрения по следующим причинам:

а) возникает перерасход металла при спрямлении участков до прямо- угольных карт и в связи с тем, что на этой площади заменяется весь на- бор, хотя он в среднем изнашивается в 3–5 раз меньше, чем обшивка;

б) каждая секция при монтаже в корпус должна привязываться по че- тырем кромкам, что представляет значительную сложность и трудоемкость;

в) сложен монтаж секций днища – трудна подача под корпус, подъем, причерчивание, установка;

г) заводы Министерства транспорта до сих пор изготавливают секции со значительными затратами труда.

Поэтому секционный метод применяют при замене повреждений око- нечностей, при удлинении корпусов с цилиндрической вставкой или при замене целых групп связей по длине корпуса.

Модульно-панельный методявляется разновидностью секционного и предусматривает замену больших площадей обшивки, особенно насти- лов палубы и второго дна, большими кортами, состоящими из полотнища и ребер жесткости, которые заблаговременно изготавливают в условиях цеховой механизации. Балки рамного набора восстанавливают на месте и снабжают основаниями для укладки на них кромок панелей (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Сущность панельного метода ремонта корпуса судна

Модульно-панельный метод позволяет значительно увеличить произ- водительность труда, сократить расход металла за счет рамовых связей, уменьшить объем сварочных и сборочных работ в закрытом корпусе или междудонном пространстве.

Блочный методпредусматривает замену при ремонте целых функ- циональных блоков судна. При КР или модернизации метод является пер- спективным на ближайшее будущее.

Методы ремонта механизмов

Подетальный методпредусматривает ремонт главных двигателей или других механизмов на судовом фундаменте с разборкой в таком объ- еме, который требуется для замены износившихся деталей, то есть, чем меньше объем ремонта ДВС, тем меньше объем разборки. Подетальный метод в основном используется при ТР и ему подобных видах ремонта.

При более сложных ремонтных работах подетальный метод все больше приводит к перерасходу средств и понижению производительности труда.

Недостатки – преобладают немеханизированные, ручные работы, ме- шают погодные условия, отдаленность судов от основных цехов- исполнителей ремонта, что приводит к большим вспомогательным затра-

там времени на переходы, транспортирование металла в цех и обратно. При этом методе отсутствует серийность изделия.

Агрегатно-узловой методпредполагает демонтаж изношенных узлов механизма, их транспортировку на склад обменного фонда, получение взамен заранее отремонтированного или нового такого же узла, транспор- тирование и монтаж на судне. Таким образом, узел ремонтируется спе- циализированными подразделениями заводов. Ремонтные работы на суд- не включают в себя демонтажно-монтажные работы и пусконаладку. Производительность труда повышается в 3–5 раз. Сам механизм с фунда- мента не снимается.

Агрегатный методзаключается в том, что механизм демонтируется с судового фундамента без разборки на судне и направляется в обменный фонд. Вместо снятого механизма устанавливается отремонтированный. Ремонт всех механизмов выполняется в специализированных цехах с ис- пользованием средств механизации. Экономически оправдан только при ремонтных объемах – 50 двигателей в год, обладает социальным эффек- том – изменение условий труда закрепленных кадров.

Агрегатный метод создает условия для индустриализации ремонта, повышается технический уровень исполнителей и качество ремонта, а также, в целом, сокращаются сроки ремонта.

Сам же ремонт изношенных механизмов из обменного фонда осуще- ствляется в свободное от перегрузки время специализированными участ- ками завода или специализированными цехами других заводов.

Поточный методосуществляется в специализированных цехах и яв- ляется наиболее индустриализированным методом. Для него на заводах создают поточные линии, оснащенные высокопроизводительным уни- кальным оборудованием.

На такие заводы направляют свои механизмы для ремонта все приле- гающие судоремонтные предприятия и таким образом создается серий- ность при ремонте.

Этапы ремонта судов

Основные этапы судоремонтного производства:

Источник

Ремонт корпуса судна. Технологии ремонта и оценка их воздействия на окружающую среду

Оценка технического состояния корпуса судна, принципы нормирования дефектов и износов. Определение технического состояния заданного участка. Расчет объема ремонта по массе металла, а также трудоемкости. Оценка воздействия на окружающую среду при ремонте.

Рубрика	Транспорт
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	28.05.2014

Ремонт корпуса судна. Технологии ремонта и оценка их воздействия на окружающую среду

Выполнение курсовой работы по технологии судостроения и судоремонта призвано углубить и закрепить знания лекционного курса, приобрести навыки обработки материалов дефектации корпусов судов.

В процессе выполнения курсовой работы изучаются основные виды дефектов, производится оценка технического состояния корпуса судна. По результатам обработки материалов дефектации выбираются необходимые технологические процессы ремонта, определяется объем ремонта по затратам материальных и трудовых ресурсов.

Цель работы: дать оценку технического состояния корпуса судна через 5 лет, определить общий объем ремонта, включающего в себя общую потребность в металле, общую трудоемкость ремонта, оценку воздействия на окружающую среду при ремонте.

1. Оценка технического состояния корпуса судна

1.1 Исходные данные

ремонт металл износ

сечение балок рамного набора:

сечение балок холостого набора:

1.2 Нормирование дефектов элементов корпуса

В процессе эксплуатации судна элементы его корпуса изнашиваются, повреждаются и теряют свои прочностные характеристики. Ремонт износов и повреждений производят с применением различных технологий: тепловой и механической резки, разделки кромок, сварки, строжки, очистки сварных швов от шлака и брызг металла и т.д. Как правило, все операции применяемых технологических процессов оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Однако количественная оценка такого воздействия не возможна без предварительного определения объёмов ремонта. В свою очередь, определение объёмов ремонта предполагает предварительную оценку технического состояния корпуса судна.

Оценка технического состояния (годное, годное с ограничениями, негодное) производится при освидетельствованиях судна по результатам дефектации.

Дефектацией корпуса судна называется обследование элементов корпуса с проведением необходимых замеров и анализов для определения его технического состояния и объёмов ремонта.

Нормы допускаемых остаточных толщин и местных остаточных деформаций установлены Правилами освидетельствования судов в эксплуатации (ПОСЭ) Российского Речного Регистра. Оценка технического состояния корпуса судна осуществляется в соответствии с требованиями ПОСЭ.

Полную дефектацию корпуса производят на слипах и в доках перед средним и капитально-восстановительным ремонтами и, как правило, совмещают с очередным освидетельствованием судна.

При дефектации корпуса судна и по её результатам комиссией оформляются следующие документы:

1. Таблицы замеров, которые составляются отдельно по износам групп связей корпуса, деформациям, недопустимым и прочим дефектам. Они содержат результаты замеров и необходимые расчёты по оценке технического состояния;

2. Растяжки наружной обшивки с обоих бортов, настилов палуб и двойного дна, обшивки вторых бортов и непроницаемых переборок. На них условными обозначениями в масштабе наносятся все дефекты корпуса. Растяжки служат основным документом для определения предстоящего объёма ремонтных работ;

3. Акт дефектации — сводный документ, содержащий краткие сведения о судне, все данные дефектации, оценку технического состояния и объём ремонта, необходимый для подтверждения планируемой оценки. Акт дефектации подписывается комиссией по дефектации и утверждается инспектором Регистра.

По результатам дефектации судоремонтный завод и заказчик определяют окончательный объём и расчётный срок ремонта, а также уточняют договорные условия.

Дефекты корпуса разделяют на следующие группы:

? износы элементов конструкций;

? местные остаточные деформации;

? трещины и разрывы;

Износ — результат коррозионно-эрозионного и абразивного изнашивания корпусов судов. Износ измеряют в мм или мкм.

При определении степени износа конструкций корпуса в Акте дефектации указывают вид износа:

а) местный износ — охватывает отдельные участки поверхности связи (элемента корпусной конструкции);

б) сплошной износ — охватывает всю поверхность связи;

в) равномерный износ — сплошной износ с утонением, одинаковым по всей поверхности связи;

г) неравномерный износ — сплошной износ с утонением, различным по всей поверхности связи;

д) язвенный износ — износ в виде отдельных раковин.

Деформации — изменение формы элементов корпуса, возникающие от воздействия внешних нагрузок (соударения с другими судами, льдом, подводными предметами, грузом и пр.). Различают следующие виды местных остаточных деформаций: бухтина, гофрировка, вмятина и кромочные деформации.

а) бухтина — отдельно расположенная остаточная деформация обшивки и настилов корпуса между двумя смежными (недеформированными) балками набора;

б) гофрировка — массовые остаточные деформации обшивки и настилов корпуса между несколькими последовательно расположенными балками набора без деформации последних;

в) вмятина — остаточная деформация обшивки корпуса совместно с балками судового набора;

г) кромочная деформация — смятие кромок у стенок рамного набора или переборок, примыкающих к наружной обшивке корпуса или настилу грузовой палубы.

Трещины, пробоины и разрывы — нарушение целостности металла и сварных соединений, возникающее от внешних воздействий или внутренних напряжений. Трещины, разрывы или изломы отдельных связей могут наблюдаться по целому металлу элементов корпуса или в зоне их сварных соединений. Размеры трещин и разрывов определяют с помощью штангенциркуля, линейки или другого измерительного инструмента с точностью до 5 мм.

Прочие дефекты — цементные заделки водотечности корпуса, износ сварных швов, деформации выступающих частей, не мешающие эксплуатации судна и др.

Нормирование износов элементов корпуса

Состояние конструкций корпуса с износами характеризуется остаточными толщинами, которые определяются на основании замеров.

Нормы допускаемых остаточных толщин назначены в Правилах Регистра.

Значение средней проектной толщины по группе связей определяют по формуле:

где в_эл — ширина элемента связи, м;

n — число элементов в группе связей.

Нормирование местных остаточных деформаций

Состояние конструкций корпуса с деформациями характеризуется максимальными остаточными стрелками прогибов и размерами деформированных участков конструкций в плане. Местные остаточные деформации листов с набором (вмятины) оцениваются по трём нормируемым параметрам.

1. По степени распространения вмятин по ширине корпуса отдельно для палубы и днища b/В или по высоте борта судна h/H (для судов из лёгких сплавов) отдельно для каждого борта.

2. По максимально допустимой стрелке f прогиба вмятины.

3. По отношению стрелки f прогиба вмятины к наименьшему её размеру в плане l.

Нормы местных остаточных деформаций листов обшивки совместно с набором (вмятин) установлены Правилами Российского Речного Регистра.

Допустимыми являются дефекты, при которых разрешается эксплуатация судна, то есть даётся оценка «годное» или «годное с ограничениями». Недопустимыми являются дефекты, при которых судно запрещается эксплуатировать, оценка технического состояния — «негодное».

К недопустимым дефектам относятся:

? дефекты, нормируемые параметры которых превышают допустимые Правилами Регистра значения;

? общий остаточный прогиб (перегиб) корпуса, сопровождающийся разрывами, трещинами, потерей устойчивости балок продольного набора и их книц, комингсов люков, резкими поперечными складками палубного настила, обшивки днища, бортов или другими признаками наметившегося перелома корпуса;

? отношение стрелки прогиба вмятины к её наименьшему размеру в плане f/l превышает 0,1 или значение стрелки прогиба более 250 мм;

? гофрировка имеет стрелку прогиба более 0,1 расстояния между балками набора, а для палубы, днища и ширстрека при поперечной системе набора в средней части корпуса более 0,05;

? бухтины имеют стрелку прогиба более 0,1 расстояния между балками судового набора на любом участке по длине судна;

? нарушение непроницаемости наружной обшивки, настилов палуб и второго дна, обшивки внутренних бортов и непроницаемых переборок;

? разрывы и трещины балок набора и сварных швов, соединяющих балки между собой и обшивкой и др.

1.3 Определение технического состояния корпусов металлических судов

Обследование участка корпуса судна и проведение замеров

Перед началом дефектации корпус судна должен быть соответствующим образом подготовлен: изоляция и зашивка вскрыты и демонтированы, продукты коррозии удалены, подготовлены леса и другие средства для доступа к замеряемым конструкциям.

Вид износа элементов корпуса устанавливаем визуально, а также на основании выборочных замеров остаточных толщин.

Износ каждой группы связей (в поперечном сечении) должен быть определён не менее чем для пяти элементов палубы, днища, второго дна и не менее чем для трёх элементов наружных и внутренних бортов и переборок.

Значение средней остаточной толщины группы связей (t_гр.св) определяется по формуле:

где t_ср — средняя остаточная толщина элемента связи корпуса, мм;

b_эл — ширина элемента связи (пояса), м;

n — число элементов в группе связей.

Остаточные толщины элементов корпуса определяют одним из следующих методов: микрометрическим, гравиметрическим (весовым), профилографическим, ультразвуковым, радиоактивным. Погрешность измерения толщин элементов корпуса должна быть не более 0,15 мм.

Измерение остаточных толщин элементов набора производится теми же методами и средствами измерений, что и обшивки.

Вид деформаций устанавливается визуально.

Значение стрелки прогиба измеряют в сечении деформированного набора в районе максимального прогиба.

Измерение этих параметров производится специальными бухтиномерами илистандартным измерительным инструментом: линейкой, штангенциркулем с глубиномером, индикатором часового типа и т.д. Погрешность измерений стрелок прогиба остаточных деформаций должна быть не более 2 мм, размеров деформированных участков в плане не более 100 мм.

Трещины и разрывы в элементах корпуса могут быть обнаружены визуально, а также с помощью методов: радиографического, ультразвукового, магнитопорошкового, цветной дефектоскопии, жидкостей-пенетрантов и др.

Оценка технического состояния

По результатам дефектации устанавливают одну из трёх оценок технического состояния корпуса: «годное», «годное с ограничениями», «негодное».

Для оценки технического состояния корпуса по износам в курсовой работе выполняется расчёт. Исходными данными для расчёта являются проектные (t) и средние остаточные (t_ср) толщины по каждой связи. Кроме фактического износа каждого элемента связи в таблице выполняется прогнозная оценка технического состояния корпуса судна на перспективу 5 лет. Для этого рассчитывается средняя скорость изнашивания элемента связи (и, мм/год) за 1 год по формуле:

где T — срок службы элемента связи, 20 лет

Величина износа на пятилетнюю перспективу определяется как

Таким образом, средняя остаточная толщина связи через 5 лет, t_{ср. 5} будет равна:

Ширина соответствующего элемента связи b_эл, м берется из заданного фрагмента растяжки. Фактический и на перспективу 5 лет износ группы связей рассчитывается по формуле (1.2).

Расчет износов групп связей для оценки технического состояния корпуса судна по результатам дефектации и на прогноз 5 лет при условии замены части обшивки приведен в таблице 1. Для оценки технического состояния корпуса судна и определения возможности дальнейшей его эксплуатации, полученные значения t_гр.ср сравниваются с нормативными. Далее устанавливаем окончательную оценку технического состояния групп связей.

Таблица 1. Расчет износов групп связей для оценки технического состояния корпуса судна (шп. 81-93) по результатам дефектации и на прогноз 5 лет при условии замены части обшивки

Источник