Pokudin_-_Tekhnologia_sudoremonta_-_2007

290

6.3. Особые случаи докования судов

Докование в зимних условиях.

Докование судов в зимнее время усложняется тем, что льдины из

окружающей акватории при вводе судов устремляются в док, попадают между кильблоками и днищем судна, загрязняют стапель-палубу и тем самым вызывают большие дополнительные работы.

Для преграждения доступа льда в док в настоящее время существуют различные устройства. В отсутствие обледенения подводной части корпуса

на стапельное место. Преждевременное удаление балласта может привести к всплытию судна и повреждению опорного устройства. Перед выводом из дока такое судно необходимо вновь забалластировать (до момента всплытия) в соответствии с прежней схемой балластировки.

Однако иногда судно не удается спрямить и его приходится ставить в док с креном и дифферентом. Судно, имеющее дифферент, при постановке в док

29!

касается концевых кильблоков оконечностью и поворачивается вокруг точки касания. Наблюдающееся при этом продольное смещение судна относительно отвесов незначительно и при центровке обычно не учитывается, В связи с реакциями на отдельные кильблоки расчетами должно быть подтверждено достаточность остойчивости, местной прочности дока и судна.

Докование судов с большими повреждениями корпуса.

Постановка в док судна, получившего большие повреждения корпуса в результате столкновения, посадки на камни и мель, взрывов и других причин, связана с восстановлением его остойчивости, уменьшением крена и дифферента, с обеспечением прочности, общей безопасности судна и дока, с удалением разрушенных конструкций, которые могут мешать постановке судна в док.

Выбор конкретных мероприятий определяется характером повреждений и состоянием судна.

При подготовке докования судов с деформированной или оторванной оконечностью требуется корректировка докового чертежа на основе наружного осмотра корпуса водолазами, определения упругой линии и уточнения кривой нагрузки судна.

При доковании судов с большими местными разрушениями корпуса основная проблема заключается в том, чтобы обеспечить общую и местную прочность судна и уменьшить остаточные напряжения после ремонта. При этом, как правило, требуется корректировка докового чертежа.

6.4. Дефекты корпуса судна

Корпус судна представляет собой сложное инженерное сооружение, которое в процессе постройки, эксплуатации и ремонта подвергается разнообразным внешним воздействиям. При эксплуатации такими воздействиями являются силовые воздействия, возникающие от давления воды, при посадке судов на мель, при погрузочно-разгрузочных операциях, при столкновении судов друг с другом или другими плавающими предметами, при

292

швартовках и т.д. Значительное влияние на корпус судна оказывает также химическое, электрохимическое и биологическое воздействие окружающей среды.

Все многообразие различных видов дефектов корпусных конструкций подразделяются на две группы: износы и повреждения. Под износом понимают уменьшение толщины металла в процессе эксплуатации судна. Он происходит в основном в результате истирания, коррозии и эрозии отдельных элементов корпуса. Чаще всего износ проявляется вследствие действия коррозионных процессов.

Истирание — механическое изнашивание, происходит вследствие соприкосновения корпуса судна с абразивными материалами при плавании на мелководье, шлюзовании, перевозке песка, гравийных материалов и т.д.

Эрозионное изнашивание происходит в результате воздействия на корпус судна потока жидкости или газа. Наблюдается в основном в кормовой части корпуса в месте установки винторулевого комплекса судна.

Коррозионное изнашивание в результате химического и электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Отличительной особенностью этого процесса разрушения является самопроизвольность его протекания за счет внутренней энергии металлов.

По характеру протекания коррозионные процессы подразделяются на следующие типы коррозии: химическую, электрохимическую и биологическую (обрастание).

Химическая коррозия - процесс разрушения металла вследствие химического взаимодействия его с газами и жидкостями, не проводящими электрический ток. Особенно интенсивно этот вид коррозии протекает на судах, перевозящих нефтепродукты.

Электрохимическая коррозия — разрушение металла вследствие его взаимодействия с коррозионной средой, сопровождающееся протеканием электрического тока от одной части металла к другой. Морская и речная вода из-за наличия в ней растворенных солей является хорошим электролитом.

293

Корпусные стали, в свою очередь, обладают физической и химической неоднородностью. Особенно высокие скорости коррозионных разрушений происходят при использовании низколегированной стали 09Г2 (в 1,5-2 раза выше, чем у сталей 10ХСНД и углеродистых). В зависимости от состояния поверхности металла различные участки обладают неодинаковой адсорбционной способностью. Поэтому корпус судна представляет собой многоэлектродную систему, состоящую из анодных и катодных участков. В результате образуется большое количество микрогальванических элементов. Под действием электрического тока, идущего от анодных участков к катодным, на первых из них происходит растворение металла и образуются коррозионные язвы. В процессе эксплуатации судна катодные и анодные участки не занимают постоянно одно и то же место.

Под влиянием многообразных внешних и внутренних факторов происходит их непрерывное перемещение. Так, например, в зависимости от изменения напряженного состояния отдельных элементов корпуса или скорости движения судна анодные участки могут стать катодными и наоборот. В результате коррозионному разрушению подвергаются практически все поверхности корпуса.

Коррозионный износ корпусов в некоторой степени проявляется также в виде биокоррозии, щелевой коррозии, коррозии под напряжением и др.

Изменение прочности корпусных конструкций вследствие возникновения коррозии во многом зависит от коррозионного разрушения. На корпусных морских и речных судах проявляются практически все известные виды коррозионных разрушений.

По характеру разрушения металла коррозии подразделяются на сплошную или общую и местную.

Сплошная коррозия распространяется по всех поверхности данного элемента конструкции и подразделяется в свою очередь на:

равномерную - протекающую с одинаковой скоростью по всей поверхности металла (рис.6.6, а);

294

Рис.6.6. Визы износа при коррозии неравномерную —протекающую с неодинаковой скоростью на различных

участках поверхности металла (рис.6.6, б).

Местная коррозия распространяется только на отдельные участки поверхности данного элемента конструкции и подразделяется на следующие подвиды:

пятнами (рис.6.6, в) —в виде отдельных неглубоких пятен; язвами (рис.6.6, г) - виде отдельных разрушений, имеющих вид

раковины; точечная (рис.6.6, д) - в виде отдельных точек небольшого диаметра в

пределах 0,2- 1,0 мм; межкристаллитная (рис.6.6, е) - разрушение на границах между

кристаллами (зернами) металла; сквозная (рисб.б, ж) - разрушение металла насквозь;

подповерхностная (рис.6.6, з) - разрушение металла, начинающееся с поверхности, но в основном распространяющееся под поверхностью.

Постепенно количество местных разрушений увеличивается и коррозия становится сплошной. Чаще всего на судах, длительное время находящихся в эксплуатации, преобладает сплошная неравномерная коррозия. Большую опасность для надежной эксплуатации корпусов представляют межкристаллитная и подповерхностная коррозии.

Повреждение корпусов является следствием воздействия на корпусные конструкции внешних силовых или температурных факторов, вызывающих в отдельных связях или в корпусе в целом напряжение выше предела текучести материала.

296

прочность корпуса судна и сопротивление воды движению судна они не влияют.

Гофрировка (рис.6.8, б) - остаточные прогибы листов между несколькими последовательно расположенными балками судового набора. Она определяется

стрелкой прогиба и районом расположения по длине и ширине судна (рис.6.9).

способности. Разрушения корпусных конструкций подразделяются на трещины, пробоины, переломы и разрыв связей.

Трещины - нарушение целостности конструкции вследствие проявления местной хрупкости или усталости материала. Хрупкое состояние материала, при котором могут возникать трещины, характеризуется многими факторами, главными их которых являются: физические свойства металла, напряженное состояние конструкции. На образование трещин влияют также коррозия, длительность эксплуатации судна, вибрации и ряд других причин.

Наиболее часто трещины возникают в кормовой части судна в районе машинного отделения. Эти трещины вызываются вибрационной нагрузкой и распространяются, как правило, по днищевой обшивке и переборкам. Местами возникновения трещин являются также вырезы в связях корпуса, углы рубок и

297

надстроек, пересечения набора с поперечными переборками, места изменения системы набора корпуса, сварочные швы (рис.6.30).

Пробоины - сквозные разрушения металла, локализованные в отдельных элементах корпусных конструкций, Пробоины возникают при столкновении судов между собой или с плавающими предметами, при

посадке на мель, при ударах о причальные стенки и гидротехнические сооружения. Проблемы чаще всего возникают в подводной части судна в носовой оконечности. Они, как правило, сопровождаются значительными остаточными деформациями и трещинами.

Переломы и разрывы связей - нарушение целостности конструкции вследствие исчерпания деформационной способности материала. Они сопровождаются разрывами продольных связей корпуса и трещинами. Переломы являются следствием нарушения общей прочности корпусов. Происходят разрушения палубных или днищевых перекрытий и образуются на бортах судов остаточные деформации.

6.5. Дефектация корпуса судна

Дефектацию корпуса судна осуществляют с целью оценки технического состояния элементов и установления необходимых объемов ремонта для поддержания судна в технически исправном состоянии. Дефектация включает в себя определение технического состояния по обшивке корпуса, по износу связей, остаточным деформациям и повреждениям.

Дефектация корпуса судна выполняется специальной комиссией предприятия, выполняющего ремонт судна.

298

При дефектации используются: Руководство по техническому наблюдению за судами в эксплуатации и в ремонте, инструктивные письма по нормированию износов, допустимых остаточных толщин и деформаций

конкретных проектов судов, утвержденных Российским Морским или Речным Регистром. Комиссии судоремонтного предприятия и судовладельца должна состоять из представителя технического отдела предприятия (председатель комиссии), представителя судовладельца (заместитель комиссии), производственный мастер предприятия, представитель ОТК предприятия, капитан или механик судна.

Для проведения дефектации корпуса выполняются следующие подготовительные работы:

- зачистку и осушение грузовых трюмов, топливных и балластных цистерн в объемах, необходимых для проведения качественной дефектации корпуса;

-подъем судна на слип или в док с установкой его на кильблоки (клетки) высотой не менее 1,0 м, обеспечивающей осмотр днищевой обшивки корпуса;

-удаление цементных заливок и других временных заделок;

-очистку поверхности в местах измерения коррозионного износа;

-нумерацию шпангоутов по наружной обшивке корпуса;

-частичный демонтаж оборудования, трубопроводов и отделки для доступа к деформированным конструкциям.

Администрация судна представляет комиссии по дефектации паспорт судна, чертежи корпуса, книгу судовых документов Регистра на годность к плаванию, вахтенный журнал и акт предыдущей дефектации.

Дефектация начинается с визуального осмотра судна, в результате которого выявляются и измеряются повреждения и устанавливаются места измерения износа корпуса. Определение износа элементов связей производится

вдвух-трех характерных сечениях в средней части судна и по одному сечению

воконечностях. Поперечные сечения, выбранные для определения износа элементов связей должны быть наиболее характерными в отношении прочности

299

корпуса, т.е. более ослабленные вырезками, имеющие меньшие площади поперечного сечения связей, с большими износами по сравнению с соседними участками.

Износ каждой группы связей в данном поперечном сечении должен устанавливаться во всех элементах этой группы, но может быть определен не более чем для пяти элементов палубы, днища, второго дна и не более чем для трех элементов наружных и внутренних бортов и переборок.

Определение остаточной толщины листов обшивки, настилов и набора корпуса может производиться одним из трех методов: микрометрическим, весовым или ультразвуковым. Все данные по дефектации корпуса наносят на чертеж растяжки наружной обшивки корпуса (рис.6.11).

Рис.6.11. Растяжка наружной обшивки корпуса Обследование корпусных конструкций выполняется в два этапа. На

первом этапе выполняется количество измерений, необходимое для освидетельствования корпуса судна, т.е. для решения вопроса о возможности дальнейшей эксплуатации его без ремонта с заданной оценкой технического состояния. Второй этап выполняется после первого, если количество измерений остаточных толщин недостаточно для вынесения заключения о техническом состоянии корпуса судна или если первый этап показал необходимость выполнения ремонтных работ из-за износа.

Микрометрический метод измерения износов связей элементов корпуса судна предусматривает определение остаточных толщин с помощью специальных индикаторных приборов. Конструкция этих приборов позволяет