Классификация и обнаружение дефектов, причины их появления

При проектировании и постройке судна преследуется основная цель — обеспечить максимальную экономичность и надежность его эксплуатации. Это может быть выполнено только в том случае, если при постройке будут соблюдены все технические условия, предусмотренные проектной документацией.

В процессе эксплуатации в судовых технических средствах и элементах корпуса судна по различным причинам возникают де­фекты (износы и повреждения), в результате чего общее техниче­ское состояние судна перестает соответствовать построечным тех­ническим условиям, судно утрачивает первоначальные технико-эксплуатационные качества и необходимую надежность.

Дефекты технических средств и элементов корпуса судна мож­но разделить на конструктивные, производственные, аварийные, эксплуатационные.

В свою очередь, эксплуатационные дефекты можно подразде­лить на эксплуатационные отложения и дефекты от естественного изнашивания и разрушений.

Для судовых технических средств и элементов корпуса наибо­лее характерными естественными видами изнашивания и разру­шений являются: изнашивание трением и эрозионное, коррозион­ное и усталостное разрушение, ползучесть металлов.

Изнашивание — это постепенное изменение размеров, чистоты поверхности и т. д. Результат процесса изнашивания (например, трением) принято называть износом. Отношение величины износа ко времени, в течение которого происходит изнашивание, называ­ется скоростью изнашивания.

Термином «изнашивание» и производными от него определяют только поверхностные процессы. Все остальные процессы, в ре­зультате которых затрагиваются структура материала, объем, напряжения в материале и т. д., называют разрушением.

Изнашивание или разрушение могут сопровождаться другими процессами. Например, изнашивание трением может сопровож­даться коррозионным разрушением и т. д.

Конструктивные дефекты возникают вследствие упуще­ний и ошибок, допущенных при расчете и конструировании объ­ектов (подбор несоответствующих условиям работы материалов деталей и элементов, назначение неправильной термической обра­ботки, неправильных допусков на сопряжения деталей и т. п.).

Конструктивные дефекты чаще проявляются на головных судах серии (повышенная вибрация валопровода, проявление слеминга и т. д.). Но некоторые дефекты характерны для всех судов (меха­низмов) серии.

Например, в результате неправильного подбора материала возможно повышенное эрозионное изнашивание греб­ных винтов, рабочих колес циркуляционных насосов и т. д.

Правильно выполненная термическая обработка во многом оп­ределяет долговечность детали. Например, на главных двигателях встречалось выкрашивание рабочих поверхностей кулачных шайб распределительных валов из-за недостаточной глубины поверхно­стной закалки в результате неправильного назначения термической обработки. После того как термообработка была изменена и ку­лачные шайбы стали закаливать по всему объему, выкрашивание прекратилось.

В практике эксплуатации были случаи разрыва бронзовых об­лицовок гребных валов, из-за больших величин натяга в сопряже­нии посадочных мест облицовки и вала.

Производственные дефекты являются обычно следст­вием отступлений, допущенных от установленных технических ус­ловий, правил и ГОСТов на изготовление и ремонт судовых тех­нических средств и корпусных конструкций (от неправильного применения материалов, неправильного выполнения термической обработки или других видов упрочнения, неправильной сборки и т. д.).

Конструктивные и производственные дефекты могут приводить к повышенным износам, деформациям и поломкам деталей, что в свою очередь ведет к авариям (аварийный износ дейдвудного подшипника, разрыв шатунных болтов, деформация шатуна, по­ломка картера двигателя и т. д.).

Из-за нарушения правил эксплуатации встречаются аварий­ные дефекты (повышенный износ втулок и поршней цилиндров двигателя, деформация роторов турбин, поломка различных де­талей и т. д.).

Тяжелые условия навигации (штормовая погода, тяжелая ле­довая обстановка) часто приводят к деформации корпусных конст­рукций, повреждению рулевых устройств и гребных винтов.

Эксплуатационные отложения образовываются в процессе эксплуатации, когда судно и его части соприкасаются с окружающей средой (корпус судна находится в воде, богатой солями и морскими организмами; внутренние поверхности котлов, трубопроводов, теплообменных аппаратов, полостей охлаждения двигателей соприкасаются с водой и конденсатом, содержащими соли; через системы и охладители прокачивается масло, содержа­щее примеси и т. д.).

Эксплуатационные отложения необходимо периодически уда­лять, так как они ведут к снижению эксплуатационных характери­стик и изменению условий работы механизмов. Обрастание под­водной части корпуса судна, например, ведет к снижению скоро­сти хода, отложение солей в охлаждающих полостях механиз­мов — к изменению теплового режима работы, появлению ускорен­ных износов.

В связи с этим эксплуатационные отложения могут быть допу­щены только в тех случаях, когда они не вызывают существенных отклонений эксплуатационных характеристик механизмов, уст­ройств и судна в целом от построечных. Пределы допустимых ве­личин отложений устанавливают во время эксплуатации судна и его механизмов путем наблюдения за изменением эксплуатацион­ных характеристик. Часть эксплуатационных отложений периоди­чески устраняют во время эксплуатации судна (осадки в фильт­рах, отложения в полостях охлаждения механизмов), часть — во время ремонтов (обрастание подводной части корпуса судна).