Типовые технологические процессы ремонта сварных конструкций
Смена прямых листов обшивки корпуса. Если район смены листа попадает в пассажирские или жилые помещения, то, прежде всего, удаляют декоративную обшивку или настилы, а также изоляцию. Затем заменяют лист в такой последовательности:
намечают контуры вырезаемого листа мягким карандашом или мелком;
отделяют набор от листа, отрезая его фрезой или плазменным резаком по угловым швам;
вырезают поврежденный лист по всему контуру и удаляют с места;
подрубают и зачищают кромки оставшихся частей обшивки;
по эскизу или шаблону с места (или по старому листу) размечают контуры нового листа с припуском 20 – 25 мм по ширине и длине;
обрезают лист на гильотине и закругляют углы на дисковых или вибрационных ножницах;
оксидируют новый лист в условиях цеха;
подгоняют и устанавливают новый лист на место (в корпусе судна) на гребенках или на прихватках, удаляя припуски листа с помощью переносного оборудования;
обезжиривают и зачищают околошовные зоны;
сваривают пазы и стыки листа изнутри корпуса;
разделывают контрольные канавки шва с наружной стороны;
подваривают пазы и стыки;
подтягивают и собирают набор с обшивкой и сваривают угловыми швами.
После этих операций при необходимости листы правят, устраняя волнистость и бухтиноватость от сварки. Производят испытания сварных швов на непроницаемость смачиванием керосином или обдувкой сжатым воздухом.
Заключительными операциями процесса смены листа являются обезжиривание и очистка, оксидирование, грунтовка и окраска околошовной зоны и сварного шва.
Смена криволинейных листов обшивки корпуса и надстроек. Разметку контура листа производят по размерам и шаблонам, снятым с места, после удаления дефектного листа. Вырезают листы с припуском 20 – 30 мм по габаритам с учетом подгонки по месту. Для наиболее сложных листов надстроек, обшивки носовых образований и кормового подзора следует иметь гибочные шаблоны для проверки поперечной и продольной погибей. Их изготовляют из фанеры или тонких досок по месту, а при больших площадях сменяемых листов – по данным плазовой разбивки теоретического чертежа.
Отклонение погиби листов от шаблона не должно превышать ±2 мм; при этом на поверхности листа не допускаются следы ударов молотков или другие повреждения.
Усилия, необходимые для прижатия нового листа к смежным деталям, могут быть созданы клиньями или с помощью сборочных скоб, для крепления которых приваривают на электроприхватках временные рымы и опорные детали. На подогнанном таким способом и закрепленном листе намечают линии обрезки припусков. Затем снимают лист, обрезают припуски, очищают и передают его на оксидирование и грунтовку. Окончательную установку листов производят в том же порядке, как и прямолинейных.
Заделка пробоин в листах постановкой заплат. Пробоины в листах имеют, как правило, рваные и сильно деформированные кромки, поэтому часть листа в районе пробоины должна быть вырезана. Дефектные кромки вырезают после удаления декоративной обшивки и изоляции. У оставшейся части обшивки правят вмятины и размечают контур выреза, закругляя при этом углы с радиусом не менее 20 мм. В цехе по шаблону или по эскизу с места размечают контур заплаты на новом листе и вырезают его механическими пресс-ножницами. Если пробоина находится на прямом участке обшивки, то заплате придают предварительную погибь 10 – 15 мм на 1 м длины. Если пробоина расположена в районе криволинейных листов, то заплату выгибают по листу, добиваясь прилегания ее по всей площади с местными отклонениями не более 5 мм.
На корпусе судна заплату устанавливают на гребенках так, чтобы две кромки ее контура были прижаты к кромкам листов без зазора. Сварку заплаты ведут обратноступенчатым швом в такой же последовательности, как и при смене прямых листов. Вначале сварку выполняют изнутри корпуса, затем снаружи вырубают контрольную канавку и производят подварку шва. После сварки выправляют бухтиноватость обшивки во всем районе постановки заплаты.
Испытание швов на водонепроницаемость производят обдувкой сжатым воздухом или промазыванием керосином. Швы и смежные участки обшивки очищают, промывают уайт-спиритом, покрывают фосфатирующим грунтом, окрашивают околошовные зоны и заплату той же краской, в тот же цвет, что и основной корпус.
В ряде случаев пробоины охватывают площадь листа на нескольких шпациях (Рисунок 1.3). Набор на этой площади значительно деформирован или имеет поломки и разрывы. При устранении таких пробоин после удаления декоративного покрытия и изоляции размечают и вырезают поврежденные части не только листа, но и части набора. Затем кромки набора и оставшейся обшивки зачищают и правят.
Заготовку и установку заплаты обшивки производят аналогично описанному. Кроме заплаты, заготовляют и устанавливают новые участки набора.
Рисунок 1.3 – Замена участка перекрытия корпуса
Устранение трещин в листах обшивки и набора. Наиболее простым и надежным методом устранения трещин является аргонодуговая сварка. Лишь в отдельных случаях для устранения их вырезают дефектные листы и ставят заплаты из нового металла. Допускается также в местах расположения трещин постановка заплат-дублеров.
В районе трещины поверхности должны быть очищены от грязи и старой краски. После уточнения границ трещины по ее концам засверливают сквозные отверстия, как показано на рисунке 1.4. Затем разделывают кромки трещин под углом 60° с одной стороны (на обшивке внутри судна), обезжиривают и очищают поверхности и кромки, прилегающие к трещине. Сварку выполняют при малой протяженности трещины (до 200 мм) «напроход», при значительной протяженности трещин – обратноступенчатым швом.
С обратной стороны трещину разделывают также под углом 60° до наплавленного металла, а затем производят ее подварку.
После заварки трещин у листов наружной обшивки шов подвергают испытанию на непроницаемость, зачищают околошовную зону, оксидируют, грунтуют за два раза и окрашивают.
Если трещина на листе пересекает набор, то последний необходимо отделить от обшивки на расстояние не менее 200 мм в каждую сторону от трещины и сделать голубницы для прохода усиления сварного шва. После заварки трещины набор с обшивкой снова сваривают.
Рисунок 1.4 – Заварка трещин: а) – в наборе; б) – в обшивке корпуса
Для предупреждения дальнейшего распространения трещины в ее районе устанавливают дублирующий лист, сваривая последний по контуру непрерывным швом, а по полю листа – злектрозаклепками.
Часто наблюдаются трещины в сварных швах фундаментов, набора, цистерн и других конструкций (Рисунок 1.5). Для устранения таких трещин необходимо срубить шов в районе трещины до целого металла на всю ее длину, добавив участки по 20 мм с каждого конца. В стыковых швах трещины разделывают под углом 60°. Сварку ведут по длине срубленного участка обратноступенчатым швом. При сквозных трещинах у стыковых швов выполняют разделку и подварку с другой стороны.
Рисунок 1.5 – Трещины в сварных швах
При устранении трещин в сварных швах обшивки корпуса или надстройки дополнительно производят засверловку сквозных отверстий диаметром 5 – 6 мм по концам трещин. Эти швы подвергают испытанию на непроницаемость.
Очень часто параллельно с заделкой трещин приходится выполнять другие ремонтные работы: правку набора, постановку подкреплений и т. д.
Для устранения часто появляющихся трещин у выкружек валопровода и в баллерных коробках ремонт выполняют также с одновременным усилением конструкций. С этой целью на теплоходах «Метеор» и «Ракета» изготовляют сварные выкружки и баллерные коробки с деталями увеличенной толщины и устанавливают их в клепаных конструкциях. Кроме удаления старых конструкций, изготовления новых деталей и подгонки их одна к другой, при установке выкружек и баллерных коробок проверяют положение деталей и узлов по струнам, натянутым по оси вала и баллера. При этом также добиваются перпендикулярности опорных поверхностей фундаментов под дейдвудный и баллерный подшипники.
В корпусах теплохода «Заря» после устранения значительных трещин и бухтин обшивку перекрытия усиливают постановкой дополнительных ребер жесткости, как показано на рисунке 1.6.
Рисунок 1.6 – Усиление обшивки в районе повреждения: 1 – дополнительные ребра жесткости; 2 – трещина; 3 – дублирующий лист
При заварке трещин в швах небольшой протяженности и в неудобных местах соединения усиливают постановкой на поясках или стенках набора накладок и угольников с перекрытием соединения на 50 – 60 мм в обе стороны.
В конструкциях надстроек для заделки трещин получили применение методы усиления их стеклопластиком (Рисунок 1.7). Трещины в этом случае устраняют аналогично рассмотренным выше процессам. Стеклоткань раскраивают так, чтобы каждый последующий слой ее перекрывал предыдущий не менее чем на 30 мм. С помощью компаундов или эпоксидного клея на район трещины наформовывают два-три слоя стеклоткани. После отверждения стеклопластика зачищают неровности и подтеки компаунда или клея. Затем окрашивают заделку той же краской, что и основная конструкция. Следует иметь в виду, что исходную жесткость и прочность конструкции восстановить описанным методом невозможно.
Ремонт скуловых наделок и скегов. Вследствие динамических ударных нагрузок на носовую часть днища в период причаливания к необорудованному берегу-пристани скуловые наделки и скеги подвергаются интенсивному износу и повреждениям.
На теплоходах «Заря» применяют два вида креплений скуловых наделок (Рисунок 1.8). Наделки ремонтируют следующим образом.
Рисунок 1.7 – Усиление стеклопластиком: а) – оконного проема; б) – гофра крыши надстройки
Очистив от грязи сварные швы, соединяющие скуловую наделку с корпусом, с помощью фрезы или плазменного резака удаляют и снимают наделку с листа. После зачистки поверхности листов наружной обшивки корпуса в местах прилегания скуловых наделок подгоняют новые наделки из сплава, собирают их на электроприхватки и приваривают к обшивке угловыми прерывистыми швами.
Новую стальную наделку подгоняют по месту, накернивают и просверливают отверстия диаметром 6,7 мм для винтов в стальной полосе и дублирующем листе (или обшивке скулы) из сплава совместно.
Затем снимают стальную наделку, рассверливают в ней отверстия до диаметра 9 мм и раззенковывают под конические потайные головки винтов. В дублирующем листе или в обшивке наделки нарезают в отверстиях резьбу М8.
Зачищают от оксидной пленки и краски поверхность наделки из сплава АМг5 и внутреннюю поверхность стальной наделки, обезжиривают очищенные поверхности и наносят ровный слой компаунда или два слоя тиоколовой ленты.
Устанавливают стальную скуловую наделку на место и закрепляют винтами.
Рисунок 1.8 – Скуловые наделки корпуса теплохода «Заря»: 1 – стальная часть наделки; 2 – два слоя тиоколовой ленты; 3 – винты стальные; 4 – часть наделки из сплава АМг5; 5 – компаунд на эпоксидной смоле
Ремонт обносов и привального бруса. При швартовке скоростных теплоходов к пристаням и другим судам получают деформации обносы и коробки привального бруса, обшивка корпуса под ними, в особенности в носовой и кормовой оконечностях. Поврежденный деревянный брус плохо защищает металлическую конструкцию коробки: в швах появляются разрушения, в обшивке и отделочных угольниках – разрывы и вмятины.
При правке реформированных частей заменяют коробку и ставят новые части обшивки в виде полос большой протяженности. Новые детали коробки изготовляют по шаблонам или по старым выправленным ее частям. Как и при смене листов, перед установкой детали анодируют и грунтуют.
Во время ремонта привальных брусьев теплоходов «Заря» (Рисунок 1.9) с судна снимают только поврежденную секцию, удаляя соответствующие винты, Часть винтов при этом приходится нагревать, а часть из-за невозможности отвинчивания – срубать зубилом.
Рисунок 1.9 – Съемный привальный брус: 1 – лист; 2 – ребро; 3 – бракета
Если горизонтальное ребро затрудняет правку гнутого листа секции привального бруса, то его также удаляют. Листы бруса правят на деревянных матрицах или на металлической трубе, обработанной по 6-му классу шероховатости. Разрывы и трещины на листах засверливают, а затем заплавляют по рассмотренной технологии. К листам привального бруса приваривают горизонтальное ребро, зачищают и обезжиривают снятую секцию, Грунтуют и окрашивают. После правки бракет и планок на корпусе судна или их замены секцию привального бруса устанавливают на место.