Проектирование технологии технического обслуживания и ремонта морской техники

Введение В данном курсовом проекте рассматривается один из способов повышения эффективности использования судов в процессе эксплуатации с помощью стеклопластиков (полимерных клеев), а это связано со снижением продолжительности ремонта судов, т.е. разработки технологии ремонта с применением данного материала.
Сейчас на пороге 21-о века техническое и экономическое развитие нашего государства немыслимо бес повышения эффективности использования основных фондов всех отраслей. Поэтому особое внимание в отрасли сейчас необходимо уделять вопросам, связанным с эксплуатацией судов и морской техники. Данный вид отрасли представляет собой огромные перспективы экономического развития государства в целом. Учитывая все факторы, связанные с развитием судоходства необходимо задаться вопросом по сокращению продолжительности ремонта судов. При решении этого вопроса большое значение приобретает применение новых видов синтетических материалов, в частности стеклопластиков. Однако надо заметить, что внедрение стеклопластиков в производство до недавнего времени, встречало определённые трудности, такой фактор объяснялся недостаточностью информации о результатах выполненных в этой области работ и так же отсутствием необходимых связующих. Благодаря совместным работам ЦНИИ технологии судостроения, Института химии высокомолекулярных соединений и Украинского научно-исследовательского института пластмасс, положение изменилось, т.к. были получены связующие типа «ВАК», «Спрут-5М» и «УП-5-177-1», которые отверждаются в нефти и в водной среде. Помимо этих связующих возможно применение и таких как «К-153», «Спрут-9М» и «ЭПК», «ЭПКТ». Такое положение дел позволило названным институтам приступить к разработке технологии ремонта стеклопластиком с использованием этих связующих корпусов, надстроек, палуб пластмассовых и металлических судов. Калининградским техническим институтом рыбной промышленности и хозяйства был выполнен большой объём экспериментально-теоретических исследований по определению прочности и возможностей применения стеклопластиков, сформированных на основе указанных связующих, и двухслойных материалов «металл + стеклопластик». Исследования позволили определить типы корпусных конструкций, на которые необходимо наносить стеклопластик, как в профилактических целях, так и для ремонта повреждённых коррозией частей корпуса судна, и осуществить внедрение разработанного способа ремонта. Экономическая целесообразность применения стеклопластиков обусловлена тем, что сырьевая база здесь практически безгранична: продукты нефте- и газоперерабатывающей промышленности – для получения связующих и природные материалы – для выработки стеклоткани. Свойства стеклопластиков (табл. 1) в некоторых случаях дают им существенные преимущества перед другими материалами: малый удельный вес, химическая и биологическая стойкость, немагнитность, радиопрозрачность и простота изготовления. Стеклопластики в 4-5 раз легче стали, не подвергаются коррозии и менее теплопроводны. Надо заметить, что использование стеклопластиков ведёт к техническому прогрессу в судоремонте. Их можно применять для восстановления изношенных и повреждённых металлических конструкций корпусов судов, настилов палуб, продольных и поперечных переборок, стенок рубок, надстроек, которые подвержены интенсивному коррозионному и механическому износу, а также трубопроводов судовых систем. Причём ремонт корпусных конструкций допустимо выполнять как в надводном, так и в подводном положении, не ставя судно в док, благодаря свойству ряда связующий отверждаться в водной среде. Стеклопластики в судоремонте обеспечивают успешное решение следующих задач: упрощение технологии ремонта; увеличение срока службы корпусных конструкций и их надёжности в эксплуатации; уменьшение расхода металла; сокращение стоимости ремонта и времени простоя судов. Также важнейшим условием целесообразности применения стеклопластиков является тот факт, что все ремонтные работы могут выполняться силами личного состава судна, без дополнительных сил. Таблица 1. Сравнительные свойства стеклопластиков и других материалов Материал
Удельный вес, г/см2
Предел прочности, кгс/см2
Модуль упругости при растяжении ´103×кгс/см2
Ударная вязкость, кгс×см/см2
Растяжение
Изгиб
Сжатие Полиэфирная смола без наполнителя Стеклопластик на основе полиэфирной смолы и: Стекломатов Стеклоткани Сталь легированная Сталь высокопрочная Чугун Алюминиевый сплав Магниевый сплав Ореховое дерево Дуб Ель авиационная

1,20


1,60-1,80
1,70-1,90
7,80
7,80
7,40
4,20
1,80
0,80
0,80
0,45


400-800


700-1000
2000-5000
5000-10000
12000-16000
1200-1300
4000-5000
3000-4000
1200-1400
1200-1400
700-800


400-800


1000-1500
2500-5000
–
–
2000-6000
–
–
900
950
600-800


1200-1500


1200*
3000**
1500*
3500**
10000-12000
15000-16000
5000-10000
2600-2800
2200-2400
500
520
350


0,05-0,30


0,8-1,5
2,0-4,0
10-20
20-30
11-16
5-6
4-5
1,5
1,5-2,0
1,0


4-10


40-150
250-450
400
400-600
40-100
–
–
30-60
30-40
20-30


Глава 1. Область применения стеклопластиков (полимерных клеев)

1.1. Номенклатура ремонтируемого оборудования и работ. Перспективы применения клеев В последние годы появилась тенденция к применению на судоремонтных заводах Минморфлота клеев (стеклопластиков) при ремонте корпусных конструкций и судовых технических средств на основе принципиально новой технологии, значительно сокращающей трудоёмкость ремонтных работ, объём наплавочных, станочных и ручных пригоночных операций. Благодаря этой технологии повышается производительность труда, достигается экономия материалов и других видов ресурсов, что в конечном счёте приводит к существенному сокращению продолжительности ремонта судна и в том числе его докования.
Техническая и экономическая эффективность новоё технологии определяется также и тем, что для ряда деталей и узлов повышается межремонтный ресурс времени и исключается при дальнейшей эксплуатации появление характерных повреждений, например, от коррозионных разрушений, имевших место до ремонта. Номенклатура ремонтируемого оборудования и работ при ремонте корпуса судна и судовых технических средств чрезвычайно обширны. На схеме, приведённой на рис. 1, показана область применения клеев в судоремонте. Рис. 1. Применение клеев в судоремонте С помощью клеев можно выполнять работы по иправлению коррозионных и эрозионных разрушений, заделке раковин, язвин, а также несквозных трещин и свищей на различных корпусных деталях судового механического оборудования. Клеи могут быть использованы при ремонте стальных, чугунных деталей, и деталей изготовленных из медных, алюмиевых и других сплавов. При ремонте корпуса судна с помощью клея восстанавливают водонепроницаемость палуб, переборок и выгородок. В замен традиционных способов с помощью клея могут быть застопорены резьбовые соединения. Для этой цели, как правило, используют анаэробные составы. Анаэробные составы могут быть использованы также для восстановления посадок при незначительных зазорах в соединениях. Представляют интерес исследовательские работы по защите гребных винтов от коррозионных и эрозионных разрушений. Проблемным является вопрос применения клеев при востановлении деталей, работающих в парах трения.
1.2. Требования, предъявляемые к клеям и их свойства В механомонтажном производстве и при ремонте корпуса судна рекомендуются клеи, приведённые в табл.2. Эти клеи предназначаются для применения на кораблях, судах и плавсредствах с неограниченным районом плавания. Могут быть использованы другие клеи отечественного или зарубежного производства, технические характеристики которых не хуже указанных в табл.2. Приведённые в табл.2 клеи холодного отверждения обладают стойкостью к бензину и маслу, вибрации, грибным образованиям и при работе в тропических условиях. Они горят только в постороннем источнике пламени, не поддерживая горения. Температура обугливания этих клеев 280-300 °С. Составы компонентов клеев даны в табл. 3. Таблица 3. Состав клеев, применяемых в судоремонте Номер Клея Марка Компонент Массовая доля, г Объёмная доля, мл 1 К-153 Смола эпоксидная модифицированная (компаунд К-153А или К-153Б) Полиэтиленполиамин марок А или В 100 12 84 11 2 УП-5-177 Смола эпоксидная УП-5-177 Отвердитель УП-5-159 100 10 – 8,5 3 УП-5-177-1 Смола эпоксидная УП-5-177-1 Отвердитель УП-5-159 Отвердитель УП-583 100 10 11 8,4 8,5 9,5 4 ЭПК, ЭПКТ Смола эпоксидная ЭД-20 Полиамидная низкомолекулярная смола Л-18 или Л-19 (для клея ЭПК), ТО-18 или ТО-19 (для клея ЭПКТ) 100 100 84 – 5 – Смола эпоксидная ЭД-20 или ЭД-16 Дибутилфталат Полиэтиленполиамин марок А или В 100 15 12 84 14 11 6 «Спрут-5М» Смола полиэфирная «Спрут-5М» Нафтенат кобальта НК-1 Продукт АТЖ-М Перекись метилэтилкетона 100 2 80 2 100 2 73 2 7 «Спрут-9М» Смола полиэфирная «Спрут-9М» с нафтенатом кобальта НК-1 Продукт АТЖ-М Перекись метилэтилкетона 100 70 4 91 64 4 Клеи на основе смол ЭД-20, ЭД-16 и компаунда К-153 используют для склеивания сухих поверхностей при температуре окружающего воздуха не ниже 15 °С и относительной влажности не более 75%. При температуре не ниже 0 °С и влажности воздуха не более 75% применяют клеи УП-5-177, УП-5-177-1, при температуре воздуха не ниже минус 5 °С (обычно при ремонте корпуса судна) применяют полиуретановые клеи марок «Спру-5М» и «Спрут-9М», особенно при повышенной влажности окружающей среды. Клей марки «Спрут-5М» применяют для ремонта наружных поверхностей корпуса судна, а клей марки «Спру-9М», обладающий пониженной токсичностью, применяют для ремонта наружных и внутренних поверхностей. В состав клеевых композиций входит пластификаторы: дипутилфталат (ДБФ), жидкий тиокол НВТ-1, низкомолекулярная смола марок Л-18 или Л-19, ТО-18 или ТО-19, одновременно являющиеся и отвердителями. В качестве отвердителей используется полиэтиленполиамин (ПЭПА), отвердитель АФ-2, гексометилендиамин (ГНДА) и др. Наибольшее рапространение получил ПЭПА. Количество вводимого отвердителя должно быть строго дозировано: избыток или недостаток резко отражается на физико-механических показателях клея, существенно изменяется процесс отверждения по времени. Для обеспечения необходимой вязкости, уменьшения усадки и ползучести, придания тиксотропных свойств (способности удерживаться на поверхностях, в том числе и на вертикальных), сближения коэффициентов линейного расширения клея и соединяемых деталей, повышения термостойкости, электро- и теплороводности и в других случаях клей вводят в наполнитель.
В качестве наполнителя в клеях могут быть ипользованы: кварц молотый пылевидный, портландцемент, аэросил, алюминиевый порошок или пудра, асбест хризотиловый, железный порошок, стеклянные волокно и другие материалы. При решении вопроса околичестве вводимого наполнителя следует учитывать назначение маханизма (агрегата), конструктивной особенности, материала соединяемых деталей, зазоры в соединениях и другие факторы, а также рекомендация нормативно-техничеких документов и технической литературы.
Прочность клеевых соединений зависит от количества и вида наполнителя, от толщены плёнки клея в соединении, качества подготовки поверхности и приготовленного клея, процесса отверждения и полимеризации. В табл. 2 даны значения наименьших прочностных характеристик клеев при их полимеризации при температуре 18–20 °С. значения этих характеристик могут быть увеличены при повышении температуры отреждения. Допускается пременение всех приведённых в табл. 2 маорк клеев при низких температурах окружающей среды при условии обеспечения нагрева деталей и остнастки, а также компонентов, входящих в его состав, до температуры 25–35 °С. Нагрев деталей осуществляют при помощи калориферов, индукционных электронагревателей, инфрокрасных излучателей, гибких элекронагревательных лент, пара, газовых горелок или других подходящих средств. При нагреве деталей необходимо контролировать режим нагрева, не допуская перегрева сопрягаемых деталей. При необходимости нагрев осуществляют с перерывами. Нагрев компонентов или смеси без отвердителя может быть осуществлён закрытими источниками тепла (электрогрелками и т.д.). температура нагрева не должна превышать 35 °С. Во избежании быстрой полимеризации вводить отвердитель допускается при температуре компонентов не выше 25 °С. При ремонте механичекого оборудования черезвычайно важным показателем зачастую определяющим жопустимые зазоры в соединениях, явлется удка клея. Приведённые в табл. 2 прочностные характеристики клеев даны для зазоров 0,2–0,5мм. При больших зазорах влияния усадки существенно сказывается на прочностных характеристиках соединения. Усадка клея без наполнителя составляет 0,4–0,8%. Очень важными характеристиками являются жизнеспособность клея, время полного отверждения и полимеризации, зависящие от температуры окружающей среды. Для проверки отверждаемости и жизнеспособности клея, а при необходимости прочности на сдвиг, перед выполнением работ необходимо приготовить пробную порцию в количестве 50–100 г. Допускается при пробном замесе составов 1,5 (см. табл. 2) для определения отверждаемости введения отвердителя в количестве 25 г на 50 г эпоксидной смолы. Если компоненты пригодны, смесь твердеет в течении не более 1,5 ч при температуре окружающей среды не ниже 15 °С. Нагрев деталей осуществляют до температуры 60–70 °С и выдерживают при этой темепратуре в течении не менее 6 ч. Нагрев, как правило, производится не ранее чем через 2 ч после использования клея. При нагреве деталей необходимо тщательно контролировать равномерность нагрева, недопуская перегрева отдельных участков, что может вызвать повышение напряжений клеевой пленки в отдельных местах. Охлаждать соединение после отверждения клея следует медленно, для чнго детали укрывают при необходимости асбестовыми матами или используют другие средства. Отверждение клея частичное или полное характеризуется переходом из жидкого состояния в твердое, причем при полном отверждение металический предмет не вдавливается в пленку клея, наблюдается хрупкий излом пленки при температуре 25–30 °С. Примерное время отверждения приведено в табл.2. Отверждение клея не следует путать с загустеванием (застыванием) клея при низких температурах, при которых клей прообретает некоторые прочностные свойства, исчезающие при нагревании. Качество применяемых материалов должно быть подтверждено сертификатами, а при необходимости проверено в заводской лаборатории. Хранение клея и его компонентов следует осуществлять в соответствии с действующими документами с соблюдением правил пожарной безопасности, охраны труда и производственной санитарии. Контрольное испытание прочности клея выполняют для определения полимеризации клея в зоне выполнения работ, когда температура окружающего воздуха и деталй в течении большей части суток ниже приведенной в табл.2 и не осуществляется нагрев деталей.
1.3. Подготовка поверхности деталей и приготовление клеев Подготовка поверхностей. Поверхности соединяемых с помощью клея деталей судового механического оборудования должны быть чистыми, без следов грязи, влаги, ржавчины, окисных жировых пленок и пыли. Для этого детали должны быть очищены при необходимости металлической щеткой, шлифовальной шкуркой, наждачным кругом или другими средствами. Поверхности соединяемых с помощью клея деталей при необходимости обезжиривают. Подготовленные таким образом поверхности необходимо до нанесения клея или заполнения зазора предохранять попадание на них грязи, масел, пыли, влаги и не прикасаться к ним руками. Если заполнение зазора клеем осуществляется с интервалом после сборки и возможно попадание влаги, грязи, масла и пыли подводящие и отводящие каналы для заполнения зазора должны быть надежно перекрыты. Приготовление клея. Клей следует приготавливать непосредственно перед употреблением и в количествах, которые могут быть использованы в течение времени и жизнеспособности. Добавление новой порции компонентов в неизрасходованный клей во избежание преждевременного отверждения не допускается. Необходимо также исключить попадание воды на компоненты клея и приготовленный для использования клей. Приготовление клея производят следующим образом: необходимое количество смолы выливают в противень; для состава 5 (см. табл. 2) вводят в смолу необходимое количество пластификатора, тщательно перемешивая в течение 3–5 мин. Допускается заготовить смесь смолы и пластификатора клея состава 5 и хранить их в течении не более одного месяца. Перед использованием смесь необходимо тщательно перемешивать; необходимое количество наполнителя (если он входит в состав клея) вводят в смолу при постоянном перемешивании до получения однородной массы без комков; наполнитель не должен содержать комков и крупных частиц (для порошкообразных наполнителей – не более 0,25 мм). При необходимости наполнитель, предварительно просушенный, просеивают через сито. Просушивают наполнители при температуре примерно 150 °С в течении 2–3 ч; необходимое количество отвердителя вводят небольшими порциями при постоянном перемешивании. Затем клей перемешивают в течении 3–5 мин до получения однородной массы. После перемешивания клей должен отстояться в течении 5–8 мин. Для приготовления состава 6 в основу клея «Спрут-5М» вводят нафтенат кобальта НК-1 и перемешивают. Допускается заготовить смесь этих материалов в количестве, необходимом для выполнения всего объема работ. Затем в смесь вводят продукт АТЖ-М и перемешивают в течении 2–3 мин, а после этого вводят перекись метилэтилкетона и тщательно перемешивают до образования однородной массы.
Одновременное введение компонентов не допускается (возможен взрыв). При приготовлении состава 7 в основу клея «Спрут-9М» вводят продукт АТЖ-М и перемешивают до получения однородной массы, и затем – перекись метилэтилкетона и перемешивают в течение 2–3 мин. Перемешивание клея необходимо выполнять плавными перемещениями деревянного шпателя шириной 50–100 мм, не взбалтывая клей. Необходимое количество компонентов определяют взвешиванием или мерными емкостями. Приготовление клея должно производиться в чистой и сухой посуде в условиях, исключающих попадание в компоненты и смесь влаги и масел. Загустевший клей не разбавляется и к употреблению не пригоден. Приготовление клеев зарубежного производства выполняют в соответствии с инструкциями фирм- изготовителей.

1.4. Требования безопасности труда При выполнении работ по ремонту корпуса и различных судовых технических средств с помощью клеев возможны следующие виды опасности: интоксикация вредными веществами, попадание материалов на открытые участки тела, пожарная опасность, ожоги. Источниками перечисленными выше опасностей могут быть процессы приготовления клеев, обезжиривание поверхностей, нанесение клея на поверхности, запрессовка материала в зазор между соединяемыми деталями, нагрев компонентов клея и деталей. При подготовке, организации и выполнении работ необходимо соблюдать требования, изложенные в следующих нормативных документах: ОСТ 5.0241–78 «Безопасность труда при строительстве и ремонте судов. Основные положения»; «Санитарные правила при работе с эпоксидными смолами № 150–76», утверждённые Министерством здравоохранения; ОСТ 5.9767–79 «Клеи для судостроения. Типовые технологические процессы приготовления и применения», раздел 1, «Требования безопасности»; Правила по технике безопасности и производственной санитарии, а также пожарной безопасности на промышленных предприятиях и ремонтируемых судах. Администрации предприятия необходимо в соответствии с требованиями этих документов разработать инструкции с учётом местных условий, выдать их работающим, проверить знание этих инструкций и обеспечить надлежащий контроль при выполнении работ. Производственный персонал, допущенный к работе с клеями, должен быть обучен правилам работы с этими материалами и пройти соответсвующий по пожарной и санитарной безопасности. Кроме того, допущенные к работе лица должны быть обучены действиям в аварийных случаях, а также применению индивидуальных средств защиты, оказанию доврачебной помощи при несчастных случаях. При использовании клеев необходимо соблюдать следующие основные требования. 1. К работам непосредственно с клеями могут быть допущены лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие предварительный медицинский осмотр, а также инструктаж по технике безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности при работе с химическими материалами. 2. К работам не допускаются лица с кожными заболеваниями, а также с хроническими заболеваниями верхних дыхательных путей и глаз. 3. Рабочие должны периодически подвергаться медицинскому осмотру, но не реже одного раза в 6 мес. 4. Все работы необходимо производить в спецодежде и с применением индивидуальных средств защиты с учётом характера выполняемых операций. 5. Работы, связанные с приготовлением и использованием клеевых составов и их компонентов, должны производится в резиновых или других подходящих для этой цели перчатках. 6. При проведении ремонта корпуса в закрытых помещениях необходимо предусмотреть приточно-вытяжную вентиляцию, обеспечивающую содержание летучих продуктов токсичных веществ и пыли, не превышающее предельно допустимых концентраций. 7. Для приготовления клея следует брать необходимое количество исходных компонентов. 8. Недопустимо (во избежание взрыва) одновременное введение отверждающих добавок в связующее клеев «Спрут» без предварительного перемешивания каждой предыдущей добавки с основой. 9. Хранение компонентов на рабочих местах запрещается. 10. Рабочее место должно быть обеспечено средствами пожаротушения с учётом местных условий. 11. Хранение и приём пищи на рабочих местах, а также совместного хранения спецодежды и продуктов питания не допускается.



Глава 2. Ремонт корпусных конструкций с применением стеклопластика

2.1. Система мероприятий по предотвращению коррозионного износа На примере промыс­ловых судов БМРТ типа «Маяковский», «Лесков» .и РТМ типа «Тропик», «Атлантик» или судов, похожих на них по конструктивным решениям и условиям эксплуатации, необходимо вы­явить характерные районы с повышенным коррозионным износом, а также разработать наиболее эффективные спо­собы ремонта и защиты. Опыт восстановления промысловых судов свидетельст­вует о целесообразности разработки системы мероприятий, связанных с нанесением стеклопластиковых покрытий на палубные настилы и переборки (на высоту до 300 мм от настила палуб) для ремонта или предотвращения корро­зионного износа этих конструкций. Предлагаемая система мероприятий включает три вида работ. Мероприятие первого вида — это нанесение стеклопла­стикового покрытия при постройке судна на конструкции, где на судах данного типа или родственных ему по усло­виям эксплуатации наблюдается повышенная коррозия, а ремонт путем замены приводит к большим затратам. Мероприятие второго вида — это нанесение стеклопла­стикового покрытия на конструкции вновь построенного судна в районах, где следует ожидать повышенный корро­зионный износ. Данный метод ремонта должен произво­дить сам судовладелец или судоремонтное предприятие в возможно более короткий срок после получения судна. Мероприятие третьего вида — это нанесение стеклопла­стикового покрытия на конструкции по мере появления сквозных проржавлений или выявления районов с чрез­мерным утонением металла. Два первых мероприятия имеют профилактический ха­рактер и выполняются с целью снижения коррозионных повреждений в процессе последующей эксплуатации суд­на, а третье — характерно непосредственно для ремонта. Нанесение покрытия на корпусные конструкции в про­филактических целях целесообразно в следующих ситуа­циях. 1. Отсутствие запасов на износ по средним толщинам: при намерении судовладельца сохранит!) судно в экс­плуатации до определенного срока; при намерении судовладельца предотвратить впослед­ствии ремонтные работы с большим объемом замен до определенного срока или до списания судна. 2. Отсутствие запасов на износ в язвинах: при намерении судовладельца сохранить судно в экс­плуатации до определенного срока; при намерении судовладельца предотвратить ремонтные работы, связанные с ликвидацией локальных сквозных коррозионных повреждении рассматриваемой конструкции, до определенного срока или до списания судна. В рассмотренных ситуациях для каждого конкретного случая анализ целесообразности нанесения покрытия про­водится по соотношениям: t¢ср–Vср×T t¢язв–Vязв×Tгде t¢ср – средняя толщина листа конструкции, за­меренная при настоящей дефектации, мм; t¢язв – минимальная толщина в язвинах, заме­ренная при настоящей дефектации, мм;
tср.пред; tязв.пред – предельные толщины, допускаемые нор­мативными документами по дефектации, мм; Vср; Vязв – средняя скорость износа и скорость из­носа в язвинах листа конструкции, до­пускаемые нормативными документами по дефектации, мм/год; Т – время до следующих восстановительных работ или предполагаемого срока завер­шения эксплуатации, год. Профилактические мероприятия целесообразны, если выполняется хотя бы одно из соотношений (18) и (19). В табл. 4, 5 и на рис. 2—6 даны соответствующие рекомендации в этом направлении. Применение стеклопластика для ремонта корпусных конструкций промысловых судов БМРТ типа «Маяков­ский», «Лесков» и РТМ типа «Тропик», «Атлантик» разрешено инструкциями, которые согласованы с Регистром РФ. Технология нанесения стеклопластика должна соответствовать специальным требованиям, рассмотренным в главе I. Таблица 4 Рекомендации по нанесению стеклопластика на металлические корпусные конструкции судов БМРТ типа «Маяковский», «Лесков»
Номер рисунка
Палуба
Район
При постройке судна
На новое судно
При появлении коррозии
2
Главная
Под жилыми помещениями и коридорами (53-82 шп.)
´
´
2
– »–
Над жилыми помещениями и коридорами – подволок (53-82 шп.)
´
´
2
– »–
У рыбцеха (104-118 шп.)
´
´
´
2
– »–
Комингсы люков рыцеха (108-110 шп.)
´
´
´
2
– »–
В местах примыкания опор портала к главной палубе
´
´
´
–
Выгородки
У санблока (6-20 шп.)
´
´
–
Верхняя
Настил палубы под душевой и прачечной (6-15 шп.)
´
´
–
– »–
Настил палубы (подволок) над душевой и прачечной (6-15 шп.)
´
´
–
– »–
Настил палубы под камбузом и посудомойкой (46-55 шп.)
´
´
–
– »–
Настил палубы (подволок) над санблоком (6-20 шп.)
´
´
3
Шлюпочная
Комингсы надстроек
´
´
´
3
– »–
Настил палубы в санблоке капитана
´
´
´
4
Верхний мостик
Настил верхнего мостика (45-55 шп.)
´
´
´
4
– »–
Место примыкания вентиляционного канала к настилу верхнего мостика
´
´
´
4
– »–
Под фундаментом пеленгатора
´
´
Ватервейсы
По правому и левому борту
´
´
´
5
Главная
У рыбцеха
´
´
´
5
– »–
Под жилыми помещениями, санузлами и кладовыми
´
´
5
– »–
Над жилыми помещениями, санузлами и кладовыми
´
–
Переборки
Продольные и поперечные переборки санузла
´
´ Окончание табл. 4
Номер рисунка
Палуба
Район
При постройке судна На новое судно
При появлении коррозии
–
– »–
Продольные и поперечные переборки консервного цеха
´
´
´
6
Верхняя
В жилых помещениях
´
´
6
– »–
В районе агрегатной, сетевой, мастерской и молярной
´
´
´
–
– »–
У раздаточной, столовой и в санузлах
´
´
–
Переборки
Продольные и поперечные переборки санузлов и кладовых камбуза
´
´
–
Шлюпочная
В жилых помещениях (74-90 шп.)
´
´
–
– »–
В жилых помещениях (33-50 шп.)
´
´ При проведении работ на настиле верхнего мостика особое внимание необходимо обратить на ватервейсы. Сле­дует тщательно зачистить данный район от рыхлой корро­зии, старой краски и грязи, а перед нанесением покрытия заполнить все углы пастой на основе применяемого свя­зующего и наполнителя (кварцевая или асбестовая мука, белая сажа и др.), тем самым, придав ватервейсу плавные обводы. Данный прием позволит исключить появление пустот под стеклопластиковым покрытием.

Таблица 5. Рекомендации по нанесению стеклопластика на металлические корпусные конструкции судов РТМ типа «Тропик», «Атлантик»

Палуба
Район
При постройке судна
На новое судно
При появлении коррозии
Главная
В помещениях (45-81 шп.)
´
´
– »–
У продольного транспортера и туннеля аммиачных трубопроводов
´
´
– »–
У гладильной (над котельным отделением)
´
´
´
– »–
У грузовых лебёдок
´
´
´
– »–
У траловой лебёдки
´
´
´
Палуба бака
В помещениях (50-90 шп.)
´
´
– »–
Под фундаментом брашпиля
´
´
– »–
В районе ватервейсов
´
´
– »–
Палубный стрингер
´
Платформа
У – 6 – 6 шп.
´
´
´
– »–
У – 6 – 46 шп.
´
´
´
– »–
У – 64 – 80 шп.
´
´
– »–
У – 4 – 21 шп.
´
´
– »–
У110 – 119 шп.
´
´
´
– »–
У110 – 116 шп.
´
´
´
Главная водонепроницаемая переборка
Носовая переборка (46 шп.) рыбцеха с левого борта в районе котельного отделения по высоте горизонтального коффердама рыбцеха
– »–
Кормовая переборка (21 шп.) рыбцеха по высоте горизонтального коффердама рыбцеха
´
´
Лёгкие переборки внутри жилых, санитарных и служебных п.
По нижним поясам обшивки
´
´
Окончание табл. 5
Палуба
Район
При постройке судна На новое судно
При появлении коррозии
Наружные стенки надстройки
Нижний пояс шириной 350 – 400 мм по всему периметру надстройки
´
´
´
– »–
У иллюминаторных ниш
´
´
´
– »–
По пазам между стальными листами
´
´
´
Главная
В помещениях (48-115 шп.)
´
´
– »–
У умывальника рыбцеха (46-49 шп. левый борт)
´
´
– »–
У рыбцеха
´
´
´
– »–
Тамбур рефрижераторных камер
´
– »–
У кают компании
´
´
Верхняя
У грузовых лебёдок
´
´
´
– »–
В помещениях (70-85 шп.)
´
´
Переборки
Между рыбным бункером и рыбцехом
´
´
´
Выгородки
Продольные поперечные выгородки в помещениях бани, душевой и камбуза
´
´
При ремонте комингсов и люков необходимо, чтобы стеклопластик наносился не менее чем на 300 мм как на настил палубы, так и на стенку надстройки или комингс люка. Рис. 2. Схема нанесения стеклопластика на настил главной палубы БМРТ типа
«Маяковский»:
1 – стенка опоры портала; 2 – стеклопластик; 3 – настил главной палубы; 4 – комингс люка; 5 – крышка люка. При ремонте круглых или криволинейных обводов ко­мингсов стеклопластиковое покрытие рекомендуется нано­сить небольшими участками, чтобы избежать воздушных пузырей и складок армирующего материала (стеклоткань, стекложгут и стеклохолст). Величина участков зависит от кривизны поверхности. В случае сквозных проржавлений металлического на­стила палуб, стенок надстроек и рубок для восстановлении местной прочности, жесткости и предотвращения водотечности, на места сквозных проржавлений, наклеиваются стальные заделки (толщиной 2—4 мм) с перекроем 70— 100 мм. Затем на стальную заделку наформовываются три—четыре слоя армирующего материала, пропитанного связующим, причем каждый последующий слой должен перекрывать предыдущий на 30—40 мм. Рис. 3. Схема нанесения стеклопластика на настил шлюпочной палубы БМРТ типа
«Маяковский»:
1 – стеклопластик; 2 – настил шлюпочной палубы; 3 – стенка рубки. Рис. 4. Схема нанесения стеклопластика на настил верхнего мостика БМРТ типа
«Маяковский»:
1 – стеклопластик; 2 – настил верхнего мостика; 3 – ватервейс; 4 – стенка опоры. Отраслевой лабораторией эксплуатационной прочности промысловых судов разработан Атлас ремонта корпусных конструкций БМРТ типа «Маяковский», «Лесков» и РТМ типа «Тропик», «Атлантик» с применением стеклопласти­ка *. В Атласе дана оценка конструктивных схем ремонта металлических корпусных конструкций с точки зрения вос­приятия ими возможных эксплуатационных нагрузок. Кро­ме того, приведены схемы нанесения стеклопластика на конструкции, поврежденные коррозией, и в профилактиче­ских целях, т.е. указан комплекс работ, который может снизить (или ликвидировать вообще) затраты, связанные с восстановлением поврежденных коррозией мест. Подобный Атлас ремонта может быть разработан и для других типов промысловых и транспортных судов. Это позволит значительно сократить количество металлических корпусных конструкций, заменяемых в процессе эксплуа­тации, а при хорошей организации наблюдения за техни­ческим состоянием судна исключить вообще необходимость ремонта из-за коррозионного износа.
Рис. 5. Схема нанесения стеклопластика на настил главной палубы БМРТ типа «Лесков» Рис. 6. Схема нанесения стеклопластика на настил верхней палубы БМРТ типа «Лесков»
2.2. Схемы и примеры ремонта Способ ремонта с применением стеклопластика, отверждающегося в водной среде, разработанный в результате исследований, выполненных Калининградским техническим институтом рыбной промышленности и хозяйства совмест­но с ЦНИИ технологии судостроения, Институтом химии высокомолекулярных соединений и Украинским научно-исследовательским институтом пластмасс, в 1972— 1978 гг. был успешно использован для восстановления повреждённых коррозией металлических корпусных конструк­ций более чем 100 промысловых судов Всесоюзного рыбо­промышленного объединения «Запрыба». Ремонту подвер­гались стенки рубок, надстроек, настилы палуб и другие корпусные конструкции, а также трубопроводы систем охлаждения. Использовался стеклопластик и для восста­новления плавности обводов в районе таких повреждений, как вмятины и бухтины. Ниже приводятся некоторые типовые схемы и примеры ремонта с помощью стеклопластиков. В 1972 г. на Западном судоремонтном заводе (г. Клай­педа) ремонтировался транспортный рефрижератор «Полесск» в связи со значительным коррозионным износом стенок надстройки в районе заклепочного шва, соединяю­щего жилые помещения (стенка металлическая) и руле­вую рубку (стенка алюминиевая). Для ремонта применялся стеклопластик на основе связующего типа «ВАК» (рис. 7). Отремонтированная площадь равнялась 1200´500 мм. Для полной ликвидации коррозионного износа в узлах контакта разнородных материалов (как в рассмотренном примере) стеклопластиковое покрытие необходимо наносить с обеих сторон. Такое техническое решение должно предусматриваться на стадии проектирования и строительства судов. В процессе эксплуатации это позволит избежать большого объема сопутствующих работ. Рис. 7. Схема ремонта стеклопластиком района заклёпочного шва транспортного рефрижератора «Полесск»: 1 – внутренняя зашивка стенки рубки; 2 – соединительная пластина; 3 – наружная стенка рубки (алюминиевая); 4 – заклёпка; 5 – наружная стенка рубки (стальная); 6 – изоляция; 7 – стеклопластик. В 1974 г. на Светловском судоремонтном заводе ремонтировалась спасательная шлюпка тина США-26 танкера «Орск» в связи со сквозным коррозионным проржавлением её наружной обшивки. Заделка сквозных отверстий и вы­равнивание поверхности в районе заклепок выполнялись путем шпаклевки пастой на основе связующего типа «ВАК». Затем наружная обшивка оклеивалась тремя сло­ями стеклоткани марки «Т-11-ГВС-9», пропитанной этим же связующим. Стеклопластиком была покрыта вся подводная часть наружной обшивки спасательной шлюпки (рис. 8). В 1974 г. на судоремонтном заводе «Преголь» был осу­ществлен ремонт двух спасательных шлюпок типа ЗСШР-2М БМРТ «Михаил Барсуков» в связи с трещина­ми в районе люкового закрытия, повреждениями коминг­сов и отрыва киль-поручней. Ремонт производился с при­менением пасты на основе связующего типа «ВАК» и на-формовки слоев стеклоткани марки «Т-11-ГВС-9», пропи­танных этим же связующим (рис. 9—11). На этом же заводе в 1974 г. проходили ремонт промыс­ловые суда БМРТ «Бирюза», «Кристалл», «Жемчуг» и др. в связи со сквозным язвенным проржавлением участков настила главной палубы в машинно-котельном и рефриже­раторном отделениях, а также в помещениях главного рас­пределительного щита и настила верхнего мостика. Для предотвращения дальнейшего коррозионного износа, вос­становления местной прочности листов и устранения водотечности в районах сквозного язвенного проржавления на участки настилов палубы верхнего мостика и главной па­лубы (рис. 12) было нанесено стеклопластиковое покрытие на основе связующего типа «УП-5-177-1». Такое же покрытие с аналогичной целью применялось на транспортном рефрижераторе «Ногинск» (рис. 13). Также можно использовать стеклопластик для защиты от коррозионного износа района стыковки листов из сплава АМг и стали для судов типа СРТМ проекта 502, а также для ремонта насадки гребного винта буксира-спасателя. В 1973 г. на Западном судоремонтном заводе (г. Клайпеда) был выполнен ремонт тунцеловной базы «Солнечный луч» в связи со значительным коррозионным износом её наружной обшивки. Коррозионные язвины заделывались путём шпаклёвки пастой на основе связующего типа «ВАК». Затем участки обшивки оклеивались стеклотканью марки «Т-11-ТВС-9», пропитанной этим же связующим. Стеклопластиковое покрытие было нанесено па следую­щие районы судна: 1) на листы наружной обшивки (НО) в районе пере­менной ватерлинии, которые имели равномерный сплошной коррозионный износ, составляющий в среднем около 20% строительной толщины; 2) на листы 5-го пояса НО по правому и левому борту в районе 56—80 шп., которые имели отдельные коррозион­ные язвины глубиной 3—5 мм; 3) на листы 1, 2, 3-го поясов левого борта НО в районе 0—28 шп., которые имели отдельные коррозионные язвины глубиной 4—6 мм; 4) на листы 5-го пояса левого борта НО в районе 29— 50 шп., которые имели отдельные коррозионные язвины глубиной 6—9 мм; 5) на листы 1-го и 2-го пояса НО по правому и левому борту в районе 120—140 шп., которые имели отдельные коррозионные язвины глубиной до 8 мм.
Рис. 12. Схема ремонта стеклопластиком участка настила главной палубы на БМРТ «Жемчуг»:
1 – настил главной палубы; 2 – паста на основе связующего типа «УП-5-177-1»;
3 – стеклопластик; 4 – бимс. Применение стеклопластика позволило значительно уменьшить простой тунцеловной базы «Солнечный луч» и снизить материальные затраты. Стеклопластик был нане­сен на наружную обшивку базы участками (размеры их достигали 0,5 м2) на общей площади 60 м2. Рис. 13. Схема ремонта стеклопластиком настила верхней палубы транспортного рефрижератора «Ногинскс»: 1 – стеклопластик; 2 – настил верхней палубы; 3 – паста на основе связующего типа «УП-5-177-1». При ремонте по схеме рис. 14 накладной лист приваривают к наружной обшивке по трем кромкам (сторонам) сплошным угловым швом, а по четвертой кромке — пре­рывистым швом для возможности выхода воздуха и конт­роле заполнения пастой. Пасту запрессовывают через штуцера, которые устанавливают на расстоянии около 1 м друг от друга. По всем шпангоутам накладные листы приваривают пробочными швами (электрозаклепками) с расстоянием между ними не более 300 мм. Поверхности наружной обшивки и накладных листов очищают в соот­ветствии с требованиями. Штуцера после заполнения па­стой удаляют, а отверстия заглушают. Затем по периметру накладки наносят два слоя стеклоткани, пропитанных свя­зующим, например типа «УП-5-177-1».
Рис. 14. Схема ремонта наружной обшивки СРТР типа «Оксан» в районе переменной ватерлинии:
1—наружная обшивка; 2—стеклопластик (два слоя стеклоткани); 3—металлический накладной лист (d=3-5 мм); 4— паста на основе связующего типа «УП-5-177-1»; 5—стенка шпангоута. Осмотры отремонтированных металлических корпусных конструкции промысловых судов, проведенные через 3—5 лет, показали, что стеклопластиковое покрытие находит­ся в хорошем состоянии и не нуждается в замене. Дальнейший коррозионный износ под покрытием не наблю­дается. Ремонт металлических корпусных конструкций промыс­ловых судов с применением стеклопластика на основе вы­соководостойких связующих типа «ВАК», «Спрут-5М» и «УП-5-177-1» позволяет снизить трудоемкость процесса и сократить сроки работ, ослабить требования к качеству подготовки поверхности ремонтируемой конструкции. При своевременном проведении профилактического ремонта в районах наблюдаемого или предполагаемого повышенного коррозионного износа использование стеклопластика на основе этих связующих позволяет избежать замены изно­шенных конструкций. Следует подчеркнуть, что все ре­монтные работы при этом можно выполнять силами эки­пажа в процессе эксплуатации судна. Опыт проведенных исследований и ремонтно-восстановительных работ свидетельствует о целесообразности ис­пользования рассмотренного способа для ремонта узлов корпуса, механизмов, оборудования судов промыслового, транспортного и речного флота. Этот вывод подтвержда­ется экономическим эффектом от применения стек­лопластиков ремонта промысловых судов.

2.3. Технологический процесс ремонта Технологический процесс ремонта металлических кор­пусных конструкций промысловых судов с применением стеклопластика на основе связующих типа «ВАК», «Спрут-5М» и «УП-5-177-1» разработан ЦНИИ технологии судостроения совместно с Институтом химии высокомоле­кулярных соединений и Украинским научно-ис­следовательским институтом пластмасс и состоит из ряда последовательных операций. Подготовка поверхности. Перед нанесением стеклопластикового покрытия с поверхности металла необходимо удалить все непрочные субстанты: рыхлую ржавчину, от­слаивающуюся окалину, старую краску, грязь и т. п. Очи­стка ремонтируемой поверхности может выполняться лю­бым известным способом (опескоструиванием, металличе­скими щетками, скребками и т. п.) в соответствии с требо­ваниями норм ОН9-436-68. Желательно также после очистки поверхности механи­ческим способом удалить остаточную ржавчину из язвин и оспин. Для этого на металлическую поверхность кистью наносят ингибированный раствор холодного фосфатирования № 444 (преобразователь ржавчины). Через сутки по­верхность зачищают металлическими щетками и обдувают сжатым воздухом. Раскрой стеклоткани и ее хранение. В качестве арми­рующего материала могут применяться стеклоткани марок «Т-11-ГВС-9», «Т-10/2», «Т-11» и др. стекложгут и стеклохолст. Нужно, однако, иметь в виду, что ткани марок «Т-10/2» и «Т-11» пропитаны специальными замасливателями, которые уменьшают адгезию связующего к поверх­ности стеклянных волокон, значительно снижают физико-механические свойства готового стеклопластика. Поэтому перед пропиткой стеклоткани связующими целесообразно удалить замасливатель одним из следующих методов: 1) промывкой стеклоткани в растворителе (ацетон, бензол, скипидар, толуол, фенол, уайт-спирт, метилацетат, этилацетат, амилацетат, четыреххлористый углерод и др.); 2) термическим прокаливанием стеклоткани при тем­пературе 250—300 °С в течение 1,5—2 ч. Число слоёв стеклоткани определяют в каждом кон­кретном случае в зависимости от вида конструкции и повреждения. Для получения 1 мм толщины стеклопластика обычно требуется два слоя стеклоткани. Раскроенную стеклоткань до начала наклейки сворачивают в рулон и хранят таким образом, чтобы не нанести ей повреждений, например в полиэтиленовых пакетах. Приготовление связующих. Приготовление связующих производится в металлической, полиэтиленовой или чистой стеклянной сухой посуде вблизи места нанесения стеклопластикового покрытия. а) Связующее типа «ВАК» является смесью следую­щих компонентов (в весовых частях): 1. Основа связующего типа «ВАК» — 100 2. Продукт АТЖ — 10 3. Перекись бензоила — 3 4. Диметиланилин — 0,5—1,0 В основу связующего вводят продукт АТЖ, смесь пе­ремешивают в течение 3 мин, затем вводят высушенную перекись бензоила или раствор ее в диметилфталате и вновь перемешивают смесь до полного растворения перекиси бензоила. В приготовленный раствор вводят диметиланилин. После окончательного перемешивания состава в течение 5—10 мин связующее готово к употреблению. Перекись бензоила, в которой обычно содержится 25— 35% влаги, перед введением в связующее необходимо вы­сушить между листами фильтровальной бумаги. Одновре­менно должно высушиваться такое количество перекиси бензоила, которое можно израсходовать в течение рабо­чего дня, но не более 300 г. В основу связующего перекись бензоила нужно вводить очень осторожно, чтобы избежать воспламенения. Кроме того, рекомендуется применять ее в виде пасты (50% пе­рекиси бензоила, 50% диметилфталата). Для этого не бо­лее 300 г перекиси бензоила растворяют в диметилфталате в весовом соотношении 1:1. В стеклянную тару наливают диметилфталат, в него вводят перекись бензоила и смесь мешают деревянной или стеклянной палочкой до получе­ния однородной массы. Полученную 50%-ную пасту перекиси бензоила в диме­тилфталате вводят в основу связующего типа «ВАК». б) Связующее типа «Спрут-5М» является смесью сле­дующих компонентов (в весовых частях): 1) Основа связующего типа «Сирут-5М» — 100 2. Продукт АТЖ — 80 3. Перекись метилэтилкетона — 2 4. Нафтенат кобальта — 1—4 В основу связующего вводят продукт АТЖ, смесь пе­ремешивают в течение 3 мин, затем вводят перекись метилэтилкетона и вновь перемешивают смесь до полного растворения перекиси метилэтилкетона. В приготовленный раствор вводят нафтенат кобальта. После окончательного перемешивания состава в течение 5—10 мин связующее типа «Спрут-5М» готово к применению. в) Связующее типа «УП-5-177-1» является смесью сле­дующих компонентов (в весовых частях): 1. Смоляная часть «УП-5-177-1» — 100 2. Отвердитель «УП-5-159» — 21 Смоляную часть «УП-5-177-1» перед применением тща­тельно перемешивают непосредственно в заводской таре для равномерного распределения составляющих её компо­нентов. После введения в неё отвердителя и тщательного перемешивания смеси в течение 5—10 мин связующее го­тово к применению. Составы, приготовленные на основе связующих типа «ВАК», «Спрут-5М» и «УП-5-177-1», необходимо периоди­чески (не реже двух раз в течение 30 мин) перемешивать. Жизнеспособность связующих. Под жизнеспособностью связующего понимается время, в течение которого основа связующего с введенными в нее отверждающими добавками может быть использована для получения стеклопластика.
1. Жизнеспособность связующего типа «ВАК» можно регулировать количеством вводимого диметиланилина: при 0,5 весовых частей диметиланилина на 100 весовых частей основы связующего — жизнеспособность 3,0 ч; при одной весовой части диметиланилина на 100 весовых частей основы связующего—жизнеспособность 1,0—3.5 ч.
2. Жизнеспособность связующего типа «Спрут-5М» можно регулировать содержанием в нем нафтената ко­бальта: при одной весовой части нафтената кобальта на 100 ве­совых частей связующего — жизнеспособность 3,5—4,0 ч; при четырех весовых частях нафтената кобальта на 100 весовых частей основы связующего—жизнеспособ­ность 0,5 ч. ' 3. Жизнеспособность связующего типа «УП-5-177-1» при температуре 18—20 °С составляет 2,5—3.0 ч. Связующие необходимо готовить из расчета использо­вания их в указанный промежуток времени. Нанесение стеклопластика. На ремонтируемую поверх­ность металлической корпусной конструкции наносят ки­стью тонкий слои связующего (тина «ВАК», «Спрут-5М» или «УП-5-177-1») и укладывают на него первый слой непропитанного армирующего материала (стеклоткань, стекложгут или стеклохолст). Армирующий материал прикатывают катками, имею­щими рифлёную поверхность или составленными из отдель­ных сидящих на общей оси дисков, несколько отличающихся диаметром. Катки могут быть изготовлены из ста­ли, резины, политетрафторэтнлена и т. п. Прикатку в углах и на участках с небольшими радиуса­ми закруглений следует выполнять с помощью роликов соответствующей конфигурации. Прикатка такими катками и роликами обеспечивает получение монолитного стекло­пластика, так как способствует устранению складок ар­мирующего материала, равномерному распределению свя­зующего среди волокон стеклонаполнителя и удалению воздуха, присутствие которого ухудшает свойства стекло­пластика. В случае образования воздушных пузырей не­обходимо их прокалывать или надрезать. После пропитки и прикатки слоя армирующего мате­риала укладывают второй слой непропитанного армирую­щего материала. Операция пропитки и прикатки повторяется вновь до получения требуемой толщины стеклопластикового покрытия. Основную прочность стеклопластиковое покрытие при­обретает при отвердении примерно в течение 24 ч (после укладки последнего слоя армирующего материала). Зачистка и окраска отремонтированных поверхностей. Отремонтированные поверхности после отвердения стекло­пластика зачищают пневматической машинкой от неров­ностей, наплывов связующего, других технологических де­фектов и окрашивают. При окраске используют обычные материалы и схемы. Заделка стеклопластиком вмятин и бухтин. Стекло­пластик на основе связующих типа «ВАК», «Снрут-5М» и «УП-5-177-,1» может быть применен также для восстанов­ления плавности обводов в районе вмятин и бухтин. Здесь под вмятиной понимаем остаточные прогибы набора совместно с обшивкой, под бухтиной — остаточные проги­бы обшивки между двумя смежными балками набора. При ремонте полость вмятины или бухтины заполняют пастой, приготовленной на основе одного из связующих, а затем описанным ранее способом выполняют наформовку нескольких слоев армирующего материала, пропитанных этим же связующим. Паста готовится следующим образом. В связующее вводят просеянный через сито с ячейкой 1—3 мк наполни­тель (частицы больших размеров вследствиеих агломера­ции снижают механические свойства стеклопластика и осо­бенно предел прочности при изгибе). После перемешива­ния состава в течение 5 мин паста готова к употреблению. Пасту применяют также для заделки язвин и оспин. На 100 весовых частей основы связующего вводят обычно 60—70 весовых частей наполнителя. В качестве наполни­теля можно использовать кварцевую и асбестовую муку, бе­лую сажу, графит, слюду и др. Для устранения повреждений и дефектов во время экс­плуатации судна можно предусмотреть специальный комп­лект («аптечку») следующих материалов: 1. Основа связующего типа «ВАК» — 2,4 кг 2. Основа связующего типа «Спрут-5М» — 2,4 кг 3. Продукт АТЖ — 2,16 кг 4. Перекись бензоила (раствор ее в диметилфталате) — 0,072 кг 5. Диметиланилин — 0,024 кг 6. -Перекись метилэтилкетона — 0,048 кг 7. Нафтенат кобальта — 0,024—0,096кг 8. Смоляная часть «УП-5-177-1» —2,4 кг 9. Отвердитель «УП-5-159» — 0,5 кг 10. Армирующий материал — 15 м2 11. Наполнитель — 3 кг Эти компоненты на судне должны храниться согласно требованиям техники безопасности. Особое внимание при этом следует обратить на перекись бензоила и перекись метилэтилкетона. В комплект должны быть также включены материалы, предусмотренные правилами техники безопас­ности. Наблюдения за техническим состоянием отремонтиро­ванных корпусных конструкций показали, что, применяя данный способ ремонта, судовые экипажи допускают сле­дующие отклонения от рекомендуемого технологического процесса: 1) нарушают весовые пропорции при приготовлении связующего; 2) недостаточно хорошо пропитывают слоистеклоткани связующим; 3) недостаточно прикатывают каждый очередной слон стеклоткани к предыдущему, оставляя воздушные включе­ния, непроклеи; 4) недостаточно хорошо подготавливают ремонтируе­мую поверхность, т. е. не удаляют рыхлую ржавчину, от­слаивающуюся окалину, старую краску, грязь и т. п. Первое отклонение влечет за собой резкое падение фи­зико-механических свойств стеклопластика, второе и тре­тье — ведет к образованию несплошностей того или иного вида, а четвертое — к отслоению покрытия от металла. Во всех этих случаях стеклопластиковое покрытие под дейст­вием эксплуатационных воздействий расслаивается и непрочно удерживается на металлических корпусных конструкциях. Только тщательное соблюдение рекомендованной технологии позволяет использовать высокие адгезионные свойства связующего (s=250—300 кгс/см2) и получать качественное стеклопластиковое покрытие.

2.4. Оценка трудоёмкости технологического процесса и экономической эффективности ремонта Известно, что основным резервом повышения эффек­тивности эксплуатации промысловых судов является умень­шение времени их нахождения в ремонте. Поэтому в по­следнее время в судоремонтном производстве отмечается всё больше прогрессивных технических решений. Улучша­ется организация и применяются современные технологи­ческие способы ремонта. Особенно заметным в этом направлении является применение стеклопластика. Способ ремонта с помощью стекло­пластика по сравнению с ремонтом путем замены значи­тельно снижает объем восстановительных работ. Это хо­рошо видно из табл. 6, где разобраны два конкретных примера ремонта корпусных конструкций. Для промыслового судна экономическая эффективность ремонта металлических корпусных конструкций стеклоплас­тиком складывается из двух составных частей: 1) экономической эффективности, получаемой за счет сокращения прямых затрат; 2) экономической эффективности, получаемой за счет сокращения простоя судов в ремонте. Экономический эффект от сокращения прямых затрат определяется по следующей формуле: Э1 = Цн.ч. × (ТРф.з. – ТРф.с.) = Цн.ч. × ТРа, (3) где Э1 – экономический эффект, получаемый за счёт сокращения прямых затрат, руб.; Цн.ч. – стоимость одного нормо-часа ремрнтных работ по корпусу на заводе, где выполняется ремонт, руб./норм-ч;
ТРф.з. – фактическая трудоёмкость ремонта путём замены, нормо-ч; ТРф.с. – фактическая трудоёмкость ремонта с применением стеклопластика, норм-ч; ТРа – экономия трудоёмкости за счёт применения стеклопластика, нормо-ч. Экономический эффект от сокращения простоя судна в ремонте
Э2 = Впр × Пв × Dtр руб., (4) где Впр – вылов за сутки промысла, ц/сут; Пв – прибыль на 1 ц вылова рыбы, руб/ц; Dtр – сокращение простоя судна в ремонте за счёт применения стеклопластика, сут. Формулы для определения величин, входящих в выражение (4), можно найти в справочной литературе. Общий экономический эффект определяется суммой величин Э1 и Э2, вычисленных по формулам (3) и (4):
Эобщ = Э1 + Э2 (5) Экономический эффект, связанный с применением стеклопластиков для ремонта металлических корпусных конструкций, аналогично можно определить и для других типов промысловых судов. Таблица 6. Сопоставительный перечень технологических операций Способ ремонта конструкции Путём замены С применением упрочняющего покрытия из стеклопластика 1 2 Ремонт металлических листов наружной обшивки пояса переменной ватерлинии в связи с их большим коррозионным износом 1. Расширить изоляцию в консервном, рефрижераторном трюмах для замены обшивки 1. Зачистить район переменной ватерлинии от старой краски и рыхлой коррозии. Оспенную и язвенную коррозии удалять не обязательно 2. Демонтировать рассольные батареи и оборудование 2. Приготовить компоненты связующего 3. Изготовить леса внутри судна для производства сварочных и котельных работ 3. Произвести раскрой стеклоткани 4. Зачистить с пропаркой расходные бортовые цистерны 4. Нанести покрытие 5. Заменить листы наружной обшивки; испытать на непроницаемость керосином на мел и гаммаграфированием сварные швы 5. Покрасить район переменной ватерлинии по схеме ЭП-755 – 2 слоя 6. Установленные листы покрасить изнутри железным суриком 7. Покрасить установленные листы согласно схеме: ВЛ-02 – 2 слоя; ЭП-755 – 2 слоя 8. Смонтировать всё временно снятое оборудование 1 2 Ремонт деревянного настила палубы верхнего мостика 1. Вырубить дефектные доски и демонтировать оборудование 1. Очистить деревянный настил палубы от грязи 2. Удалить шпильки, произвести очистку металлического настила, его освидетельствование и при необходимости восстановить работоспособность 2. Приготовить компоненты связующего 3. Заготовить новые доски 3. Залить пазы пастой 4. Просверлить отверстия под шпильки в новых досках 4. Произвести раскрой стеклоткани 5. Установить доски на палубу, поджать и затем по разметке приварить новые шпильки 5. Нанести покрытие 6. Испытать палубу на непроницаемость поливом воды 6. Покрасить настил палубы по схеме ЭП-755 – 2 слоя 7. На очищенную и загрунтованную палубу нанести слой выравнивающей мастики 8. Пропитать палубные доски олифой и покрасить их с внутренней стороны суриком 9. Уложить доски на шпильки и обжать гайк-и Окончание табл. 6 1 2 Ремонт деревянного настила палубы верхнего мостика 10. Забить отверстия над гайкой пробкой, устанавливаемой на суричной мастике 11. Проконопатить палубник, а пазы залить специальной горячей массой (вар, мастика) 12. Покрасить настил палубы по схеме ЭП-755 – 2 слоя 13. Смонтировать всё временно снятое оборудование
Глава 3. Контроль качества и требования техники безопасности

3.1. Основные требования преъявляемые к квалификации рабочих, выполняющих ремонт Процесс нанесения стеклопластикового покрытия на металлические корпусные конструкции на вид весьма прост. Однако чтобы получить качественное стеклопластиковое покрытие, обладающее высокой прочностью, адгезией к металлу и хорошим видом, рабочий одлжен иметь определённый минимум навыков и знаний. Для рабочего, выполняющего ремонтные работы с применением стеклопластика, необходимо: 1) знать основы технологического процесса, уметь приготавливать связующие с заданной жизнеспособностью и разбираться в марках армирующих материалов, типа связующих, инициаторах и ускорителях; 2) уметь пользоваться материалами и инструментами, которые нужны для получения стеклопластикового покрытия; 3) знать, какое количество окрашивающих пигментов следует вводить в связующие и ка выбирать их марки, чтобы получить нужный цвет покрытия;
4) уметь выполнять ремонт корпусных конструкций с минимальным расходом материалов; 5) уметь вводить в связующее различные наполнители (белую сажу, кварцевую и асбестовую муку, порошок слюды и др.), чтобы получить пасту, необходимую для заделки коррозионных язвин и оспин, а также для выравнивания поверхностей;
6) помнить, что не следует слишком обильно пропитывать свяхующим стеклоткань, оставлять отрые кромки покрытия, неровности и наплавы связующего и другие технологические дефекты 7) твёрдо знать правила санитарной гигиены и техники безопасности и соблюдать их при нанесении стеклопластика на корпусные конструкции. На подготовку квалифицированного рабочего, обладающего приведённым выше комплексом навыков и знаний необходимо не менее трёх месяцев.
3.2. Контроль качества материалов Перед выполнением ремонта корпусных конструкций стеклопластиком необходимо проверить качество его составляющих: основу связующего, армирующий материал, инициатор, ускоритель и др. Материалы, необходимыя для получения стеклопластика, должны соответствовать техническим условиям или ГОСТу; каждая их партия поступает на предприятие, выполняющее ремонтные работы, в сопровождении паспорта с указанием основных химических свойств. Основу связующих проверяют внешним осмотром, контролируя при этом их частоту, цвет и прозрачность. Физико-химическими и физико-механическими испытаниями определяют: a) вязкость по ВЗ-1, пауз; b) время желатинизации, мин; c) содержание стирола или гидрохиона, %; d) максимум экзотермы; e) прочность на отрыв, кгс/см2. Инициатор – перекись бензоила – проверяют внешним осмотром и определяют его содержание в сухом продукте, которое должно быть не менее 96%. Инициатор – перекись метилэтилкетона – также проверяют внешним осмотром, контролируя его частоту, цвет и прозрачность. В целях безопасности перекись метилэтилкетона поставляется в виде пасты в диметилфталате. Ускоритель – нафтенат кобальта – проверяют внешним осмотром, а затем определяют содержание кобольта, которое должно быть в пределах 60-75%. Ускоритель – диметиланилин – также проверяют внешним осмотром, контролируя при этом частоту, цвет и прозрачность. Отвердитель «УП-5-159» и «УП-583» проверяют внешним осмотром, контролируя при этом частоту и цвет. В случае применения других материалов их контроль производят в соответствии с паспортными данными. Наполнитель – белую сажу, кварцевую и асбестовую муку, порошок слюды и др. – проверяют на влажность, которая должна быть не более 6,5%. Анимирующие материалы – стеклоткани, стекложгуты и стеклохолсты – проверяют на влажность, которая должна быть не более 10%. Качество материалов контролируют при поступлении их на предприятие, во время хранения и по истечении гарантийного срока.
3.3. Контроль качества отремонтированных стеклопластиком корпусных конструкций В процессе ремонта металлических корпусных конструкций с применением стеклопластика производят пооперационный контроль, проверяя: температуру и влажность окружающей среды, где выполняются ремонтные работы; качество применяемого инструмента, необходимого при ремонтных работах; качество ремонтируемых поверхностей; расход связующего и армирующего материалов; время выдержки, необходимое для частичной и полной полимеризации связующего; расположение армирующего материала по основе в соответствии с требованиями рабочих чертежей; расположение стыков слоёв армирующего материала (допускается их совпадение только через 3-5 слоёв); величину перекроя при укладке слоёв армирующего материала с перекроем; количество связующего на ремонтируемой поверхности и равномерность его нанесения; качество пропитки армирующих материалов; количество слоёв армирующего материала, предусмотренных рабочими чертежами; непрерывность нанесения стеклопластикового покрытия до требуемой толщины и соблюдение технических рекомендаций при перерыве на работе. После полимеризации первого слоя армирующего материала, нанесённого на ремонтируемую поверхность металлической корпусной конструкции, простукивают его деревянным молотком и осматривают не вооружённым глазом. При простукивании глухой звук или его изменение указывает на наличие дефектов: воздушных пузырей и отслоения покрытия от ремонтируемой поверхности. Внешним осмотром проверяют качество нанесения слоя: следят за наличием морщин, складок, чрезмерной толщены слоя связующего, выпучиванием и т. п. Если при простукивании и внешним осмотром первого слоя появились сомнения в качестве выполненного контроля, целесообразно проверить его с помощью контрольно-измерительной аппаратуры. Выявленные в результате осмотра первого слоя дефекты необходимо отметить мелом или краской и устранить. Затем продолжить нанесение стеклопластикового покрытия до необходимой толщены, согласно рабочим чертежам. После полимеризации последнего слоя армирующего материала производят внешний и аппаратурный осмотр стеклопластикового покрытия, нанесённого на ремонтируемую поверхность. Выявленные наружные и внутренние дефекты стеклопластикового покрытия необходимо отметить и устранить. Корпусные конструкции отремонтированные с применением стеклопластикового покрытия, в котором в результате контроля были обнаружены приведенные выше дефекты, не допускаются к эксплуатации. Для получения стеклопластикового покрытия высокого качества необходимо производить внешний и аппаратурный контроль после укладки каждого слоя армирующего материала. Допустимы нормы дефектов стеклопластикового покрытия должны соответствовать ОСТу 5.9102–72 ГР396 «Стеклопластики полиэфирные. Контроль качества материала судовых конструкций без их разрушения».

3.4. Общие положения по технике безопасности При организации и проведении работ, связанных с приготовлением связующих и нанесения стеклопластика на корпусные конструкции, во избежании пожаров, взрывов, отравлений, ожогов и других несчастных случаев и аварий из-за неправельного ведения технологического процесса следует строго выполнять требования, изложенные в рабочих инструкциях по технике безопасности, а также в специальных материалах, рассмотренных в главе I.

3.5. Требования пожарной безопасности Во избежании пожара или взрыва при приготовлении связующих типа «ВАК» и «Спрут-5М» необходимо строго соблюдать последовательность введения в связующее инициатора (перекиси бензоила или перекиси метилэтилкетона) и укорителя (диметиланилина или нафтената кобальта): вначале инициатор, а затем ускоритель. В помещениях, где производится приготовление связующего и нанесение стеклопластика, нельзя выполнять работы с огнём. При нанесении стеклопластикового покрытия на открытом воздухе работы, связанные с применением огня, должны производится на расстоянии не менее 10 м. Во избежании взрыва при работе с перекисью бензоила и перекисью метилэтилкетона следует учесть, что:
(a) высушенную перекись бензоила нельзя растирать или подвергать ударам; (b) перемешивать перекись бензоила и перекись метилэтилкетона следует деревянной ил стеклянной палочкой; (c) перекись бензоила и перекись метилэтилкетона следует ограждать от контакта с ускорителями и концентрированными минеральными кислотами;
(d) перекись метилэтилкетона нельзя длительное время оставлять в стеклянной посуде на свету; (e) перекись метилэтилкетона нельзя подвергать ударам и нагреванию. Отходы производства необходимо собирать в ёмкости с крышками (ящики), находящиеся вне производственных помещениях, в местах, согласованных с органами пожарного надзора. Для переноса связующих на участок формирования стеклопластика должна применятся тара с плотно закрытыми крышками.

3.6. Правила гигиены труда Некоторые вещества, входящие в состав связующих, могут проникать в организм человека не только через кожные покровы, но и через дыхательные органы. Поэтому особое значение приобретает личная гигиена труда рабочих. Все операции, связанные с приготовлением связующих и нанесением стеклопоастика на корпусные конструкции, следует производить в спецодежде: халате или куртке с брюками, фартуке, нарукавниках, косынке или шапочке. Нос и рот должны быть защищены двухслойной марлевой повязкой. При работе со связующими и их компонентами следует носить защитные козырьки из оргстекла или очки. Для защиты кожи рук необходимо применять анатомические перчатки, под которые надевать трикотажные перчатки. При попадании связующих и их компонентов на слизистую оболочку глаза следует немедленно обильно промыть их водой или 20%-ным раствором двууглекислой соды. При попадании на кожу пыли стеклянного волокна, которая выделяется при раскрое стеклоткани, необходимо эти места промыть водой с мылом. Выносить спецодежду с промыслового судна или с территории предприятия запрещается. Нельзя также хранить её вместе с личной одеждой. В помещениях, где выполняются работы с применением стеклопластика, запрещается хранить личную одежду и продукты питания. Спецодежду необходимо сдавать в стирку и починку в определённые сроки, но не менее одного раза в 10 дней. После окончания работ следует принять тёплый душ, а спецодежду очистить пылесосом от пыли стеклянного волокна.
3.7. Требования к производственным помещениям Пары связующих и их компонентов, а также стеклянного волокна при длительном воздействии обладают возможностью раздражать кожу и слизистые оболочки человека, что может привести к заболеваниям. Поэтому помещения, в производятся работы по приготовлению связующих, раскрою стеклоткани и нанесению стеклопластикового покрытия, должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией с 3 – 5-кратным воздухообменом в час. Кроме общей вентиляции желательно оборудовать рабочие места местными отсосами. В помещениях, где производится приготовление связующих и раскрой армирующего материала, желательно установить умывальники. В умывальниках и душевых в течении всего рабочего дня должна быть горячая вода. Уборку производственных помещений и рабочих мест необходимо производить каждый день. Категорически запрещается в них курить и принимать пищу. Все помещения должны быть обеспечены противопожарными средствами согласно действующим нормам.

3.8. Правила хранения материалов Основу связующих и продукт АТЖ хранят и перевозят в основном в металлической таре. Их содержат на складе при температуре не выше 20 °С. Помещения для хранения компонентов связующего должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией и снабжены огнетушителями, ящиками с песком, щитами с противопожарным инвентарём. В этих помещениях нельзя производить приготовление связующих, а также хранить отходы стеклоткани и загрязнённую спецодежду. Заключение В настоящем проекте проведена систематизация типовых конструктивных элементов корпусных конструкций судов флота рыбной промышленности, наиболее интенсивно повреждённых коррозией. Систематизация позволяет своевременно обратить внимание на эти элементы и принять меры по устранению коррозионного износа или его уменьшения, а также предусмотреть на стадии проектирования судов технические решения, исключающие потерю несущей способности конструкций от коррозии, которая является наиболее распространённым и опасным видом разупрочняющего действия. Исследования показали, что покрытие из стеклопластика можно наносить на изношенные повреждённые элементы корпусных конструкций имея в виду следующие цели: а.) восстановление жёсткости, локальной прочности; б.) восстановление водонепроницаемости; в.) предотвращение дальнейшего коррозионного износа; г.) снижение местной вибрации (демпфирование); д.) снижение веса конструкции при одновременном увеличении её несущей способности. На основании проведённых теоретических, экспериментальных и натуральных исследований разработан принципиально новый способ ремонта изношенных и повреждённых корпусных конструкций, в том числе в процессе эксплуатации судов силами экипажа. Способ позволяет значительно снизить трудоёмкость восстанавливаемых работ, сократить сроки ремонта, уменьшить расход металла, ослабить требования к качеству подготовки поверхности восстанавливаемой конструкции, проводить ремонтные работы подводной части корпуса судна без его постановки в док. Экономически также целесообразно применение данного способа в судоремонте и необходимость его внедрения как одного из основных способов ремонта и профилактики.










Литература 1. Васильев А.Д. и др. Технология судостроительных материалов. Л.,Судостроение,1990. 2. Кохан Н.М. Друт В.И. Применение полимерных клеев в судоремонте. М., Тр., 1988. 3. Корягин С.И. Розендент Б.Я. Стеклопластик в судоремонте. Колиненград, 1979. 4. Покудин В.Г. Применение клеев в судоремонте. М., Морех. уч., 1986.