Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине Технология обслуживания, ремонта и консервация судов для специальности 1-37 03 02 Кораблестроение и техническая эксплуатация водного транспорта

Белорусский национальный технический университет

Факультет энергетического строительства Кафедра «Гидротехническое и энергетическое строительство, водный транспорт и гидравлика»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

Технология обслуживания, ремонта и консервация судов

для специальности 1-37 03 02 «Кораблестроение и техническая эксплуатация водного транспорта»

Составитель: доцент, к.т.н. Ключников В.А.

Рассмотрено и утверждено на заседании совета факультета энергетического строительства

27 мая 2019 г.

протокол N 9

1

Перечень материалов

Электронный учебно-методический комплекс (ЭУМК) содержит основные сведения в области технологии обслуживания, ремонта и консервации судов. В ЭУМК приведены основные правила и технология ремонта судов, методы дефектации судовых механизмов, методы восстановления и повышения срока службы деталей и корпуса судна, методы консервации судов.

ЭУМК содержит четыре раздела. В теоретическом разделе представлен лекционный материал в соответствии с основными разделами и темами учебной программы. В практическом разделе изложены вопросы и материалы к практическим занятиям. Раздел контроля знаний включает вопросы, выносимые на экзамен по дисциплине «Технология обслуживания, ремонта и консервация судов». Вспомогательный раздел содержит учебную программу изучаемой дисциплины, перечень рекомендуемой литературы для изучения данной учебной дисциплины.

Пояснительная записка

Цели ЭУМК – самостоятельная теоретическая и практическая подготовка студентов в сфере судостроения, технической эксплуатации и ремонта объектов водного транспорта Республики Беларусь; освоение ими методов оценки технического состояния корпуса, механизмов и систем, знание основных принципов технического надзора за состоянием судов, умение ориентироваться в технико-эксплуатационных характеристиках судов, связанных с их классом и назначением, допускаемыми нормами эксплуатации.

Особенности структурирования и подачи учебного материала

Учебно-методический комплекс содержит методические материалы для самостоятельного изучения дисциплины, включая наименования и содержание тем лекций.

Рекомендации по организации работы с ЭУМК – рекомендуется использовать при изучении дисциплины студентам дневной и заочной формы обучения.

2

1.1.4Основные показатели и расчеты надежности машин и судовых

1.2.2Классификация, периодичность и объемы ремонта,

1.3.1Классификация и причины образования дефектов.

1.3.2Дефектоскопия. Проверки деталей и узлов.

1.5.1Способы и сооружения для обнажения подводной части судов

1.5.5Обследование и оценка технического состояния корпусных

1.5.9Неметаллические покрытия при ремонте корпусов. Испытания

1.7.1Технологическая подготовка дизелей к ремонту. Структурная схема технологического процесса капитального ремонта

1.8.3Статическое и динамическое уравновешивание гребных

2.3.3Особенности консервации материальной части при динамическом

4

2.3.4Контроль за состоянием материальной части и за работой

2.4.2Применение защитных атмосфер для консервации. Вакуумная

2.4.3Контроль за состоянием оборудования, законсервированного

5

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

КУРС ЛЕКЦИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Втехнологии судоремонта как учебной дисциплине рассматриваются современные методы ремонта судов, способствующие в определенной степени решению основной задачи технической эксплуатации флота – продлению эксплуатационного периода судов.

Судоремонт является составной частью системы технической эксплуатации флота. Задачей судоремонта является сокращение ремонтного времени, которое в значительной степени определяет продолжительность эксплуатационного периода судов.

Под ремонтом судна понимается комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния судна на определенный интервал времени.

ВРоссийской Федерации виды и назначение ремонтов судов речного и морского флота определяет «Положение о технической эксплуатации морского флота». В Республике Беларусь положение, регламентирующее виды и назначение ремонтов пока отсутствует.

Всоответствии с Положением ремонт морского флота производится по планово-предупредительной системе, которая предусматривает следующие виды планово-предупредительного ремонта:

−для судовых конструкций и технических средств: текущий и капитальный;

−для судов в целом: заводской и доковый.

Текущий ремонт судовых конструкций и технических средств осуществляется с целью гарантированного обеспечения их работоспособности и заключается в восстановлении или замене отдельных (быстроизнашивающихся) элементов, кроме базовых. К текущему ремонту относятся: переборка судовых технических средств, очистка и окраска судовых конструкций, переборка и устранение неплотностей судовых трубопроводов и т. д.

Капитальный ремонт судовых конструкций и технических средств осуществляется с целью восстановления их исправного состояния и полного или близкого к полному восстановлению ресурса (срока службы) с восстановлением или заменой любых элементов, включая базовые. К капитальному ремонту относятся замена и ремонт судовых конструкций и технических средств с изменением конструктивных размеров взаимосвязанных деталей.

Заводской ремонт судна состоит в восстановлении его исправного технического состояния после определенного периода эксплуатации и заключается в восстановлении любых элементов судна, включая базовые.

6

В зависимости от технического состояния судна в составе заводского ремонта выполняются работы по текущему и капитальному ремонту судовых конструкций и технических средств.

Доковый ремонт судна осуществляется на судоподъемном сооружении и заключается в восстановлении исправного технического состояния его подводной части. В процессе докового ремонта производится восстановление средств защиты корпуса от коррозии и обрастания и устранение выявленных дефектов и повреждений подводной части корпуса судна, движительно-рулевого комплекса, донно-бортовой арматуры и других элементов подводной части судна, ремонт которых на плаву невозможен.

Для судов, на которые не распространяется планово-предупредительная система, предусматриваются поддерживающий и восстановительный ремонты.

Поддерживающий ремонт выполняется в конце срока службы судна и заключается в восстановлении его технического состояния до минимально необходимого уровня, обеспечивающего нормальную эксплуатацию в установленный период.

Восстановительный ремонт судна осуществляется после достижения им предельного состояния по решению Управления морского и речного транспорта Министерства транспорта и коммуникаций РБ.

После проведения восстановительного ремонта судно вводится в плановопредупредительную систему ремонтов.

Для устранения аварийных повреждений выполняют аварийный ремонт.

В настоящее время судоремонтное производство сосредоточено на судоремонтных заводах (СРЗ), находящихся в ведении Управления морского и речного транспорта.

Техническое обслуживание выполняется судовыми экипажами. Часть работ по техническому обслуживанию выполняют судоремонтные заводы.

Основные принципы организации, планирования и финансирования заводского ремонта и технического обслуживания судов, а также взаимоотношения между заказчиком и береговыми исполнителями определяются соответствующими положениями.

7

1. ТЕХНОЛОГИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ, РЕМОНТА КОНСТРУКЦИЙ, СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ СУДОВ

1.1Старение судовых конструкций и машин

1.1.1Основы теории изнашивания

Старение машин и судовых конструкций – это процесс постепенного и непрерывного изменения эксплуатационных свойств, происходящий под воздействием механических, тепловых, электрических и других нагрузок, наличие которых определяется условиями эксплуатации судов и режимом работы машин.

Современное судно является сложным инженерным сооружением. Оно состоит из целого ряда корпусных конструкций, судовых машин, устройств и систем. Все эти конструкции, машины, устройства и системы, функционируя как единое целое, в эксплуатации подвергаются постепенному и непрерывному изменению своей работоспособности под действием механических нагрузок, физико-химических факторов и т.п. В результате такого старения элементы судна ухудшают или утрачивают функциональные свойства до такой степени, что дальнейшая эксплуатация судна становится невозможной или технически нецелесообразной.

Восстановление функциональных свойств изделий до работоспособного состояния требует проведения ремонтных работ.

Утрата изделием работоспособности вызывает так называемые отказы. Отказы по характеру проявления классифицируют на постепенные и внезапные.

Постепенные отказы появляются в результате закономерного изнашивания элементов изделий. Время наработки изделия на такой отказ с достаточной точностью можно прогнозировать.

Внезапные отказы, наоборот, проявляются мгновенно в форме повреждений или разрушений. Наработка на отказ в этом случае оказывается величиной случайной и прогнозированию не поддается.

Внезапные отказы приводят к необходимости проведения внеочередных освидетельствований судов и ремонта поврежденных элементов конструкций.

Процесс образования отказов во времени называют изнашиванием. Результатом изнашивания является износ, который измеряют в весовых или

линейных единицах.

Процесс изнашивания деталей сопровождается сложными физико-химическими явлениями в зависимости от материала и качества поверхностей сопряженных деталей, характера контакта, скорости, нагрузки и других факторов процесс изнашивания протекает неодинаково.

Интенсивность изнашивания в единицу времени характеризует скорость изнашивания. Она представляет собой первую производную от износа W по времени t, т.е.

8

Для практических целей скорость изнашивания судовых механизмов определяют в микрометрах за 1000 ч работы.

Если износ деталей в микрометрах (мкм) обозначать буквой W, а среднюю скорость изнашивания (удельный износ в мкм/ч) через ξср, то продолжительность работы детали t, ч, определится:

Износостойкость – свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое обратной скоростью изнашивания или интенсивности изнашивания (ГОСТ 23.002–78).

Если обозначить износостойкость детали через ρ, ч/мкм, то:

Износостойкость деталей зависит от многих факторов (качества материала и конструкции деталей, качества обработки, уровня технической эксплуатации механизма) и для судовых механизмов колеблется в пределах от долей миллимикрон до миллиметра за 1000 ч работы. Предельные износы сопряженных деталей можно установить расчетным путем или экспериментально в процессе стендовых испытаний механизмов, а скорость изнашивания – на основании большого числа систематизированных замеров износа деталей механизмов, находящихся в эксплуатации, обработанных методами математической статистики.

Средняя продолжительность срока службы соединения tпр, тыс. ч, из двух деталей до предельного его износа определяется по формуле:

деталей, определяемые методами математической статистики, мм/тыс, ч; Sпр – предельный зазор в соединении, мм;

Sном – номинальный зазор в соединении, мм.

Наиболее важными узлами, влияющими на эксплуатационные показатели работы дизелей, являются цилиндро-поршневая и кривошипная группы. Износ втулок цилиндра, поршневых колец, деталей топливной аппаратуры и газораспределения главного судового дизеля сначала вызывает недопустимое уменьшение его мощности из-за прорывов газов в картер и перерасход топлива и масла, а затем уже наблюдается интенсивная скорость изнашивания этих деталей.

В головных, шатунных и коренных вкладышах, у шеек коленчатых и распределительных валов, наоборот, сперва появляется увеличение зазоров,

9

овальности, раскепов и несоосности и лишь в дальнейшем заметно нарушаются условия трения, вызывающие повышение потери мощности двигателя.

Предельными называются такие износы деталей, когда дальнейшая их эксплуатация без соответствующего ремонта или замены становится недопустимой. Предельные износы деталей механизмов регламентируются величиной зазоров в их подвижных соединениях. По времени достижения предельных износов детали дизеля могут быть разбиты на три группы. К первой группе следует отнести такие быстроизнашивающиеся детали, как поршневые кольца, впускные и выпускные клапаны, распылители форсунок и др. Ко второй группе – цилиндровые втулки, поршни, пальцы и втулки поршневых головок шатунов, плунжерные пары топливных насосов и др. К третьей группе следует отнести детали узлов распределительного и коленчатого валов, базовых деталей (гнезда под коренные подшипники, плоскости разъема рамы и блока, посадочные бурты под втулки и др.).

Так, например, средняя скорость изнашивания цилиндровых втулок среднеоборотных дизелей колеблется в пределах от 40 до 80 мкм/тыс. ч, а кривошипных шеек коленчатого вала от 8 до 15 мкм/тыс. ч в зависимости от типа судна (грузовое, буксирное, пассажирское), района плавания, качества изготовления деталей, условий эксплуатации и других причин.

Продолжительность работы дизеля до появления предельных износов у деталей первой группы характеризует период между текущими ремонтами. Наработка до появления предельных износов у деталей второй группы определяет межремонтный период между средними ремонтами. Время образования предельных износов у третьей группы совместно с появлением предельных износов у первой и второй групп деталей

иузлов характеризует длительность эксплуатации дизеля до капитального ремонта.

Всоответствии с классической теорией изнашивания всегда выделяют (рисунок 1.1) три характерных периода в зависимости W = f(t) износа от времени эксплуатации:

1)период приработки при 0 < t tпр, когда большая скорость изнашивания обусловливается интенсивным смятием, срезанием или истиранием микровыступов шероховатости трущихся поверхностей; это относительно не продолжительный период

свесьма заметным износом Wпр;

2)период нормальной эксплуатации при tпр < t tэ, когда полагают установившейся (постоянной) скорость изнашивания деталей ( = tg или = arctg ); по этой скорости изнашивания прогнозируют сроки службы сборочных единиц и износы за этот период;

3)период интенсивного изнашивания при t > tэ сопровождающегося образованием внезапных отказов; дальнейшая эксплуатация сборочных единиц в этот период нежелательна (недопустима).

10