Б. И. Калмин
Конспект лекций
Технология судоремонта
Омск 2012
СОДЕРЖАНИЕ
1. РЕМОНТ КОРПУСА И СУДОВЫХ НАДСТРОЕК 2
1.1 Особенности процессов обработки алюминиевых сплавов 2
1.2 Общие положения по ремонту корпусов и надстроек из алюминиевых сплавов 6
1.3 Типовые технологические процессы ремонта сварных конструкций 11
1.4 Типовые технологические процессы ремонта клепаных конструкций 17
2. РЕМОНТ ПОКРЫТИЙ И ОТДЕЛКИ СУДОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ 22
2.1 Ремонт отделки помещений 23
2.2 Ремонт покрытия судового корпуса и надстроек 24
2.3 Ремонт конструкций из пластмасс 30
3. РЕМОНТ КРЫЛЬЕВЫХ УСТРОЙСТВ 32
3.1 Осмотр и дефектация крыльевых устройств 32
3.2 Типовые технологические процессы ремонта 35
3.3 Проверочные работы и смена крыльев 39
4. РЕМОНТ ГРЕБНЫХ ВИНТОВ 46
4.1 Повреждения и износы гребных винтов 46
4.2 Типовые технологические процессы ремонта гребных винтов 48
4.3 Технические условия на ремонт гребных винтов 60
5. РЕМОНТ ВОДОМЕТНЫХ ДВИЖИТЕЛЬНО-РУЛЕВЫХ КОМПЛЕКСОВ 62
5.1 Повреждения и износы движительно-рулевых комплексов 62
5.2 Технология ремонта движительного комплекса на теплоходах типа «Заря» 65
5.3 Технология ремонта движительного комплекса на теплоходах типа «Зарница» 72
6. РЕМОНТ ВАЛОПРОВОДОВ 75
6.1 Осмотр и дефектация валопровода 75
6.2 Технологические процессы ремонта двигателей валопровода 76
6.3 Центровка и монтаж валопровода 80
Ремонт корпуса и судовых надстроек
Особенности процессов обработки алюминиевых сплавов
Применяемые на скоростных судах алюминиевые сплавы (алюминий, легированный магнием, цинком, медью, марганцем, кремнием и другими элементами) относятся к технологической группе деформируемых сплавов (ГОСТ 4784 – 65). Их используют в виде поковок, катаных прессованных и тянутых деталей (листов, профилей, панелей и т. д.).
Предел прочности и относительное удлинение алюминиевых сплавов зависят от способов их упрочнения. Применяют два способа упрочнения: термический и нагартовкой (без термического воздействия).
К термически неупрочненным сплавам относятся: алюминиево-магниевые сплавы марки АМг, алюминиево-марганцевые сплавы марки АМц, и технический алюминий марки АД.
Сплавы АМц, АМг1, АМг2, АМг3 обладают высокой пластичностью, легко поддаются механической обработке в условиях судоремонта, однако из-за низких механических свойств их используют только для изделий дельных вещей и в конструкциях, не входящих в общую прочность корпусов. Сплавы АМг6, АМг5В и АМг61 обладают более высокими прочностными качествами, хорошо свариваются и легко обрабатываются. Их применяют при строительстве сварных корпусов СПК, теплоходов типа «Заря» и СВП «Орион».
Высокий предел прочности имеют термически упрочняемые сплавы: алюминиево-медно-магниево-марганцевые сплавы марки Д16 (дюралюмин), В-65, Д18П, В-48, К48-2Т1 и др. Однако эти сплавы относятся к плохо свариваемым материалам. Прочность сварных соединений листов из них составляет лишь 40 – 60% прочности целого соединения. Наибольшее распространение они получили при строительстве клепаных корпусов СПК «Ракета» и «Метеор», СВП «Зарница».
На судоремонтное предприятие листы и профиль поступают в упаковке (обернутые бумагой и покрытые слоем технической смазки).
Алюминиевые сплавы обрабатывают на том же оборудовании, что и обычные стали. Однако при обработке их следует учитывать ряд специфичных требований, обусловленных особенностями материала.
Транспортировку и поворот листов необходимо выполнять с помощью пеньковых или стальных тросов, струбцин и других захватных приспособлений, снабженных прокладками из резины, алюминия или дерева.
При хранении листы следует устанавливать на ребро в стеллажах, изготовленных из дерева или металла с деревянной обшивкой. Профильный металл укладывают горизонтально без провисания.
Перед обработкой листы должны быть тщательно расконсервированы и обезжирены. Это достигается за счет смывки консервирующей смазки в специальной установке или в ваннах с горячей водой (70 – 80°С) и раствором моющих средств ОП-5, ОП-7 или ОП-10. Допускается удалять смазку путем протирки опилками, ветошью и другими материалами, смоченными органическими растворителями. Чтобы облегчить удаление смазки, ее предварительно смачивают уайт-спиритом, ацетоном, бензином, смывкой СД или водным раствором ОП-7, ОП-10 и др.
Правка. Листы алюминиевых сплавов правят на многовалковых вальцах с числом валков от 7 до 13, профильный металл – на горизонтальных правильно-гибочных прессах типа «толкач». Рабочие поверхности валков, опор и пуансонов перед правкой должны быть тщательно очищены от ржавчины, окалины и других загрязнений, оставшихся после обработки стального материала, а также протерты ветошью, смоченной в растворителе.
Отдельные бухтины на тонких листах правят вручную на столах, изготовленных из дерева твердой породы, или на ровных чугунных плитах с закругленными кромками и обработанных по 5-му классу шероховатости поверхности. При ручной правке используют деревянные молотки (киянки) или молотки из твердой резины или из мягких сплавов. Применение медных кувалд и молотков не разрешается, так как при правке на поверхности листа могут появиться медные вкрапления, которые будут способствовать интенсивному корродированною.
Резка. Механическую резку прямоугольных деталей выполняют на гильотинных ножницах или на комбинированных пресс- ножницах. Ножи и столы у ножниц должны быть тщательно очищены от окалины и стружки, оставшихся от резки стали. Зазор между ножами устанавливают в зависимости от толщины металла, примерно он равен 0,03 этой толщины.
Вырезку отверстий и резку криволинейных контуров листов толщиной до 10 мм осуществляют на вибрационных ножницах или на установках с концевыми фрезами. Резку листов толщиной до 3 мм по прямым и криволинейным контурам производят вибрационными или дисковыми ножницами, ленточными пилами или ножницами-кусачками ПНК-3.
Для резки профильного металла применяют комбинированные пресс-ножницы, дисковые и ленточные пилы, а также отрезные ножовочные станки.
При выполнении ремонтных работ на судне для обрезки кро мок с криволинейными контурами и минимальными радиусами кривизны используют переносные вибрационные пневматические ножницы типа ПН-2 и ПН-3, механические ножовки-приставки к пневматической дрели, криволинейные рычажные ножницы.
Совершенным и прогрессивным способом резки алюминиевых сплавов является газоэлектрическая резка проникающей плазменной дугой или плазменной струей.
Гибка. Листовые детали простой (цилиндр, конус) и двоякой (седловидной или парусовидной формы) кривизны получают гибкой на трехвалковых вальцах, на гидравлических прессах, на станках типа ЛГС и на пневматических выколоточных молотах с последующей подправкой вручную. Отгибку фланцев и деталей набора на угол 90° выполняют на кромкогибочных станках или на прессах в штампах.
Гибку профильного проката производят на правильно-гибочном станке или вручную; нагрев при гибке допускается только в случаях, если из-за сложности формы детали невозможно изготовить ее холодной гибкой.
Минимальные радиусы при холодной гибке профилей из сплавов АМг61, АМг5В и АМг6 стенкой наружу не должны быть меньше 8 – 12 высот, а при гибке стенкой внутрь – 15 высот стенки или полки профиля.
Рабочие поверхности валков, штампов и приспособлений должны быть обработаны по 6-му классу шероховатости поверхности, а перед гибкой – тщательно очищены.
При гибке листов на станке ЛГС нажимной ролик выполняют шириной 70 мм, диаметром 400 – 450 мм, со сферической рабочей поверхностью. Такая его форма обеспечивает минимальное давление на лист, исключает появление на поверхности последнего заметных вмятин.
Детали, изготовленные из дюралюминия марок Д16АТ и Д16Т без отжига, должны иметь радиус изгиба не менее 6 – 7 толщин листа (поперек и вдоль волокон). Радиус деталей из прессованных профилей при гибке должен быть не менее 20 высот профиля в направлении радиуса изгиба.
Если детали необходимо согнуть по радиусам меньше 6 – 7 толщин и если детали изготовлены из термически упрочняемых сплавов, то их подвергают глубокому отжигу с последующей термообработкой (закалкой и старением) после гибки. При этом минимальный радиус гибки, допускается до 2 толщин у листов и до 15 высот полки у профилей.
Защитные покрытия. Для предохранения сплавов от коррозии в условиях судоремонта применяют защитные покрытия, выполненные оксидированием. Процесс получения оксидных пленок на металле искусственным путем – химической обработкой или анодированием – называется оксидированием.
При химическом оксидировании в условиях цеха вначале обезжиривают металл протиркой ветошью, смоченной уайт-спиритом или смывкой СД, с последующим удалением остатков растворителя сухой ветошью. Допускается обезжиривание венской известью или гашеной, измельченной и просеянной, без песка и загрязнений.
После обезжиривания поверхность металла промывают в проточной горячей воде до исчезновения не растекающихся на ней капель воды в течение 1 мин. Затем обезжиренные детали промывают в холодной проточной воде при расходе 25 л/ч на 1 м2 поверхности промываемых деталей.
Подготовленные указанным способом детали подвергают травлению (оксидированию) в растворе окислителя следующего состава: ортофосфорная кислота (50 – 60 г/л) и хромовый ангидрид (7 – 8 г/л). Травление в водном растворе в условиях цеха следует производить при 13 – 25 °С в течение 15 – 20 мин.
После травления детали промывают в горячей, а затем в холодной проточных водах до полного удаления раствора. Оксидированные поверхности просушивают в сушильных камерах с циркулирующим нагретым воздухом при 50°С в течение 30 мин.
На ремонтном стапеле химическое оксидирование корпусных конструкций может быть выполнено тампонами, смоченными раствором для травления. Наиболее часто такую работу выполняют в районе сварных швов. Вначале производят обезжиривание сваренного шва и прилегающих участков обшивки, шириной не менее 100 мм, протиркой ветошью, смоченной растворителем, а затем – сухой ветошью. Обезжиривание можно выполнить нанесением волосяными щетками венской извести или кашицы измельченной и просеянной гашеной извести. После этого сварные швы промывают струей воды из шланга.
Химическое оксидирование швов и околошовной зоны производят путем 5-кратного протирания поверхности раствором для оксидирования, с интервалами в 1 – 2 мин. После такой обработки поверхности промывают водой из шланга и продувают горячим воздухом.
Оксидная пленка должна иметь салатно-зеленый цвет. На поверхности оксидированных деталей не допускаются: пропущенные участки, растравление металла и прогары, подтеки, рыхлые и мажущиеся оксидные пленки, царапины и др.
Не менее чем через 24 ч после окончания процесса оксидированные поверхности необходимо загрунтовать грунтом ВЛ-02, ВЛ-08, ВЛ-023 (ГОСТ 2707 – 67), а затем просушить в течение 4 ч в сушильной камере при 60 – 70°С. При грунтовке не следует добиваться толстого слоя грунта. Сквозь тонкий слой покрытия должен просвечивать металл.