Pokudin_-_Tekhnologia_sudoremonta_-_2007

330

Характерными видами повреждений винтов являются: коррозионный и эрозионный износ, трещины, загибы и обрывы лопастей (рис.7.16).

А

М юИКВВ!

-■

Порядок устранения дефектов в гребных винтах, количество и размеры дефектов, допускаемых без устранения, зависят от расположения дефектов на лопастях и ступице. Лопасти и ступицы разбиваются на технологически зоны, учет особенностей которых необходим при ремонте гребных винтов и техническом наблюдении за ремонтом (рис.7.17).

Зо н а А —участок, испытывающий воздействие самых высоких рабочих напряжений и поэтому требующий максимального контроля. Она распространяется на обе стороны лопастей винтов из сталей и только на нагнетательную сторону для сплавов меди.

Взоне А сварка для устранения дефектов, как правило, не допускается, но она может быть разрешена после специального рассмотрения инспектором Регистра по технологии, одобренной им, для каждого частного случая.

Зо н а В - участок, в котором рабочие напряжения не выходят за пределы стандартных для данного гребного винта. В этой зоне следует избегать устранения дефектов сваркой, если имеются альтернативные технологические приемы. Сварка в зоне В допускается по технологии, одобренной Регистром.

331

З о н а С - участок, в котором рабочие напряжения невелики, а толщины лопастей сравнительно небольшие, и ремонт дефектов и повреждений методом сварки безопасен, если он осуществляется методом, одобренным Регистром. Поэтому сварка в этой зоне допускается без особых ограничений.

Гребной винт, подлежащий освидетельствованию, должен быть очищен от загрязнений, продуктов коррозии и обрастания.

После очистки выявление дефектов и повреждений осуществляется визуальным осмотром, а в зоне А — с обязательным применением магнитопорошковой дефектоскопии или капиллярной дефектоскопии.

Если возникают сомнения в отсутствии дефектов в корневых сечениях лопастей в зоне А, то может потребоваться в качестве дополнительного контроля применение метода ультразвуковой или рентгеновской дефектоскопии.

Повреждения, допускаемые без устранения.

Все дефекты, глубина которых меньше или равна t!50, устраняются шлифованием без последующей заварки, где t - толщина лопасти.

После шлифования должен быть произведен визуальный осмотр и неразрушающий контроль, чтобы убедиться, что дефект полностью устранен. Профиль вырубленной канавки должен быть гладким, без острых углов, чтобы не вызывал концентрации напряжений и не был источником эрозии.

В зависимости от класса гребного винта при определении вида и размеров дефектов, допускаемых без исправления, ориентируются на технологический документ, применимый на СРП.

Устранение дефектов и повреждений гребных винтов методом механической обработки (фрезерование, зачистка и т.д.) допускается на величину, не превышающую значения допустимых предельных отклонений по толщине.

332

Устранение погнутостей

Правку кромок и тонких сечений лопастей толщиной не более 15-20 мм при углах гиба не более 20° в зоне С допускают в холодном состоянии с обязательным отпуском винта.

При выполнении работ по правке следует руководствоваться данными физико-механических свойств материалов в холодном и горячем состоянии.

Следует иметь ввиду, чтонекоторые материалы могут резко менять пластичность внекоторомдиапазоне температур. Такую зону называют «тепловой ямой» (рис.7.18).

температурных режимах, указанных в технологических инструкциях. Так, для сталей он находится в диапазоне 750-850°С, для бронз 700-800°С, латуней 500800°С.

Нагрев лопастей гребных винтов для правки может производиться одним из следующих способов: в электронагревательных печах, печах, работающих на газообразном или жидком топливе, с помощью электронагревателей (элементами сопротивления, гибкими индукторами), газовой горелкой или другими способами, обеспечивающими требуемый нагрев.

Нагрев погнутого участка или зоны газовой горелкой должен производиться с обеих сторон лопастей медленно и равномерно только

333

рассредоточенным пламенем со скоростью 80-100 °С/ч. Для правки должно предоставляться достаточное время, чтобы температура нагрева стала равномерной по всей толщине лопасти и должна поддерживаться в интервалах, указанных в инструкции.

Контроль температуры нагрева лопастей под правку должен производиться контактными термоэлектрическими термометрами, фотоэлектрическими пирометрами или другими способами, обеспечивающими контроль температуры с погрешностью ±20°.

После правки должен производиться контроль поверхности лопасти на отсутствие трещин в месте нагрева и гиба.

Устранение повреждений сваркой и наплавкой..

Для устранения сваркой выявленных дефектов и трещин гребной винт, как правило, должен быть снят с гребного вала. Должны быть обеспечены оптимальные условия для проведения сварочных работ так, чтобы участок, на котором производится сварка, был бы в нижнем положении или наклонном положении (с углом наклона не более 60°).

Временные ремонтные работы или мелкий ремонт, в том числе кромок и прилегающих к ним участков толщиной до 30 мм в зонах 5 и С, могут производиться при нахождении гребного винта на валу.

Размеры допускаемых к устранению дефектов и повреждений определяются размерами разделки под заварку и регламентируются ремонтной документацией в зависимости от вида материала и зоны расположения. Регламентируются обязательно и используемые сварочные материалы.

Дефекты, подлежащие заварке, разделываются до «здорового» металла так, чтобы во всех местах был обеспечен провар. Кромки подготовленных под сварку мест должны быть пологими, а поверхность подготовленного под заварку углубления не должна иметь острых углов и заусенцев. Поверхность, прилегающая к месту разделки под сварку, на расстоянии 10-15 мм должна быть зачищена до металлического блеска.

334

Заварка сквозных трещин и вырывов на кромках допускается дня винтов всех классов.

Заварка дефектов на всех стальных гребных винтах и особенно из марок 08X14НДЛ и 08Х15Н4ДМЛ должна производиться с обязательным предварительным подогревом перед сваркой и сопутствующим подогревом во время сварки до температуры 100-150°С в случае, если заварка ведется электродами, аналогичными основному металлу.

Допускается приварка концов лопастей взамен отломанных в районе свыше 0,5 радиуса винта, при этом площадь наделки не должна превышать 20% площади одной стороны лопасти.

Наделки для ремонта лопастей гребных винтов изготавливаются из материалов соответствующей марки, сварка должна производиться электродами, аналогичными основному металлу с последующим отпуском.

Приварка наделок к лопастям гребных винтов производится по технологии, разработанной заводом применительно к каждому случаю и согласованной с Регистром.

способом —от середины лопасти к краям с симметричным относительно центра сечения заполнением разделки.

Зоны выполнения сварочных работ должны надежно укрываться от дождя и сквозняков, зачищаться от шлака и брызг. Во время производства

335

окрасочных работ на корпусе винты должны быть защищены от попадания брызг краски.

Сварные швы могут проверяться травлением на отсутствие трещин. При подозрениях на наличие скрытых дефектов контроль осуществляют рантгеноскопией до толщин 70 мм и гаммаскопией до 200 мм. После завершения сварочных работ все швы, зоны наплавки и неровности в других зонах тщательно зашлифовываются для устранения концентраторов напряжений.

Термическая обработка.

Термическая обработка является важнейшей технологической операцией ремонта гребных винтов и должна тщательно контролироваться инспектором. Она проводится с целью предотвращения разрушения лопастей в эксплуатации, обеспечивая снятие повышенных неблагоприятных остаточных растягивающих напряжений, возникших в процессе ремонта за счет нагрева материала. Для марганцовистых латуней Cul и Си2 и марганцовистой бронзы Сц4 выполнение термической обработки обязательно.

Термическая обработка производится после следующих технологических операций в эксплуатации и при ремонте гребного винта для материалов, склонных к коррозионному растрескиванию (Си 1, Си2, Си4):

обрезки кромок лопастей немеханическим путем; сварки и наплавки в любой зоне поверхности винта; правки лопастей в горячем и холодном состоянии;

местного неравномерного нагрева ступицы при демонтаже гребного винта с вала.

Термическая обработка в зависимости от объема сварочных работ и наличия печей для отжига может быть местной и общей. Общая и местная термические обработки заключаются в отжиге гребных винтов при температурах, указанных в технологических инструкциях. Нагрев кислородно­ ацетиленовым и кислородно-пропановым пламенем не допускается.

336

Для гребных винтов из углеродистых сталей и никель-алюминиевых бронз СиЗ термическая обработка, как правило, не производится, за

исключением ремонта с крупным объемом сварки и приварки части лопасти.

Контроль гребных винтов после ремонта.

Вследствие ремонта гребного винта или технологических операций по его

обслуживанию могут измениться геометрические характеристики, что приведет к ухудшению основных эксплуатационных показателей судна, в частности, к вибрации, к нарушению соответствия гребного винта двигателю и др.

Для обеспечения эффективной и надежной работы гребного винта после

ремонта, включающего нагрев лопастей, их правку, заварку, приварку

отдельных частей, необходимо на разметочной плите с помощью штатного заводского шагомера разметить и обмерить гребной винт. Если искажения геометрии превосходят требования допусков, они должны бьггь приведены к нормам и вновь проверены.

После ремонта, связанного с корректировкой элементов гребного винта, т.е. обрезкой, сваркой, наплавкой, должна быть проведена статическая уравновешенность гребного винта (статическая балансировка).

Наиболее часто статическую балансировку производят на горизонтальном стенде на ножах или роликах. Качество проведенной балансировки проверяется путем оценки степени чувствительности балансировочного стенда.

Полностью отремонтированный гребной винт устанавливается на вал, изготовленный из стали. Шейки вала должны быть закалены до твердости HRC 45-55. Радиальное биение шеек, оправки и конусов не должно быть более 0,05 мм. Ножи должны быть строго параллельны и закалены до твердости HRC 4550.

Гребной винт считается уравновешенным, а устройство, на котором он балансировался и сдается, ему соответствующим, если лопасти без груза занимают безразличное положение, когда винт устанавливается на стенд. При этом после установки контрольного груза на конец каждой горизонтально

337

установленной лопасти винт начинает вращаться. Угол поворота лопасти

вокруг оси гребного винта не должен быть меньше 15°.

Масса контрольного груза определяется по требованиям Правил

Регистра.

Снятие металла для уравновешивания осуществляется с засасывающей

стороны «тяжелой» лопасти (принимающей на стенде нижнее положение).

На завершающем этапе ремонта производится подгонка ступицы по конусу вала с отметкой на валу нулевого положения, относительно которого

будет контролироваться перемещение винта при посадке на вал.

фиксируется гайкой, имеющей надежное стопорение.

После установки обтекателя и носового уплотнения ступицы их непроницаемость проверяется пневматическими испытаниями с мыльными растворами.

Ограниченный ремонт (на время перехода к СРП).

Инспектору Регистра в процессе эксплуатации судна может быть представлен гребной винт, имеющий эксплуатационные дефекты, требующие исправления в заводских условиях, а условия для такого качественного ремонта отсутствуют, и возникла необходимость перехода до базового порта, базы ремонта или базы докования, то с разрешения инспектора может быть произведен ограниченный временный ремонт с выдачей временных документов.

338

Обнаруженные крупные коррозионно-эрозионные дефекты желательно устранить шлифованием до чистого металла.

Для временного ремонта трещин необходимо определить их конец и глубину, используя цветную дефектоскопию, либо, как вынужденная мера, лупы 10-кратного увеличения. Если трещина не выходит на кромку, следует в ее середине проделать контрольное отверстие для определения глубины. Трещины, удовлетворяющие по глубине требованиям, устраняются шлифованием. Если трещины более глубокие, принимаются меры по уменьшению скорости их распространения. Для этого сверлятся отверстия по концам на глубину 4-5 мм глубже основания трещин, диаметром, на 10-15% превышающим ширину трещины. Отверстия заглушаются гужонами, которые расчеканиваются. Значительные, глубокие трещины длиной более 79-100 мм стягиваются планками.

При наличии трещин Регистр назначает ограничение частоты вращения гребного винта по расчетам по нормам Регистра.

Погнутые участки лопасти, в виде исключения, могут исправляться на плаву, если длина их не превышает 50 мм, только холодной правкой без ударных нагрузок. При наличии погнутостей большей протяженности, вызывающих вибрацию, необходимо до базы ремонта снизить частоту вращения гребного винта до допустимого уровня. Править более протяженные погнутости крайне рискованно. При обломе одной-двух смежных лопастей, если ремонт с демонтажем гребного винта невозможен, допускается (как самая крайняя вынужденная мера) симметричная обрезка противоположных лопастей. Обрезка производится только механическим путем без применения газовых или электродуговых резаков по согласованию с классификационным обществом. Концы обломанных и обрезанных лопастей желательно обработать абразивным инструментом, сняв острые углы. Надо помнить, что обрезка противоположных лопастей позволяет только снизить дисбаланс для сохранения дейдвудного устройства и уменьшения вибрации, но резко

339

ухудшает качество гребного винта, что влечет за собой удорожание последующего ремонта.

7.6. Монтаж и центровка валопровода

Монтаж валопровода производится с соблюдением требований ОСТ 5.4368-81 «Валопроводы судовых движительных установок. Монтаж».

Заводка и установка секций валов с учетом их весовых и габаритных показателей производится с особой тщательностью и использованием направляющих устройств, которые применялись и при демонтаже.

Перед заводкой гребного вала на него и подшипники наносят равномерный слой консервационной смазки, которая для металлических подшипников должна соответствовать используемым маслам в системе. Положение гребного вала вдоль оси валопровода после сборки фланцев должно быть проверено и зарегистрировано измерением расстояния от его носового фланца до дейдвуда и маркировкой результата на торце вварыша дейдвуда.

После монтажа гребного винта на вал проверяются зазоры между валом и подшипниками кронштейна и дейдвуда. Зазоры в нижней части дейдвудных подшипников и кронштейна не допускаются. Положение гребного вала в кормовом подшипнике регистрируется по показаниям прибора измерения просадки или по зазорам. Результат маркируется цифрами на торце дейдвудного подшипника или трубы. Проверке подлежит также достаточность расстояния от ступицы винта до дейдвуда, оговоренного документацией.

Для подшипников может быть оговорено требование прилегания к ним шеек валов «на краску» и упорных подушек к гребню упорного вала. При незатянутых болтах крепления подшипников щуп 0,1 мм не должен проходить между лапами, полками фундамента и прокладками. До установки прокладки смазывают тонким слоем масла.

Все гайки креплений подшипников и фланцев валопровода должны обжиматься тщательными усилиями и стопориться предусмотренными