Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Волжская государственная академия водного транспорта

Кафедра проектирования и технологии постройки судов

оценка технического состояния корпусов судов

Методические указания к выполнению лабораторных и контрольной работ для студентов специальностей 180101 «Кораблестроение» и 180402 «Судовождение» очной и заочной форм обучения

О. К. Зяблов, Е.В. Фунтикова

Н. Новгород

2006

УДК 629.12.002

З 99

Зяблов, О.К.

Оценка технического состояния корпусов судов. Методические указания к выполнению лабораторных и контрольной работ./ О.К. Зяблов, Е.В. Фунтикова. Н. Новгород, Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2006

Указания содержат сведения об основных дефектах и износах приобретенных в процессе эксплуатации судов, методике оценки технического состояния, нормировании износов и повреждений, а так же правила оформления документов при дефектации металлических корпусов судов.

Методические указания, так же, могут быть использованы при выполнении курсовых и дипломных проектов по дисциплинам «Технология транспортного машиностроения» и «Технология судостроения и судоремонта».

В методических указаниях даны материалы для выполнения лабораторных работ по дисциплинам «Организация судоремонта» и «Технология судоремонта» студентами очной и заочной форм обучения специальностей 180101 «Кораблестроение» и 180402 «Судовождение» и выполнения контрольной работы студентами заочной формы обучения специальности 180101 «Кораблестроение».

Рекомендованы к изданию кафедрой проектирования и технологии постройки судов, протокол № 8 от 22.06.06 г.

ФГОУ ВПО «ВГАВТ» 2006

Введение

В процессе эксплуатации судна элементы его корпуса изнашиваются, повреждаются и теряют свои прочностные характеристики. Оценка технического состояния корпуса судна (годное, годное с ограничениями, негодное) производится при освидетельствованиях судна по результатам дефектации.

Дефектацией корпуса судна называется обследование элементов корпуса с проведением необходимых замеров и анализов для определения его технического состояния и объемов ремонта.

Нормы допускаемых остаточных толщин и местных остаточных деформаций установлены Правилами освидетельствования судов в эксплуатации (ПОСЭ) Российского Речного Регистра. Оценка технического состояния корпуса судна осуществляется в соответствии с требованиями ПОСЭ.

I. Исходная информация

1. Общие положения

износ судно нормирование дефект

В процессе эксплуатации судна элементы его корпуса изнашиваются, повреждаются и теряют свои прочностные характеристики. Оценка технического состояния корпуса судна (годное, годное с ограничениями, негодное) производится при освидетельствованиях судна по результатам дефектации.

Дефектацией корпуса судна называется обследование элементов корпуса с проведением необходимых замеров и анализов для определения его технического состояния и объемов ремонта.

Нормы допускаемых остаточных толщин и местных остаточных деформаций установлены Правилами освидетельствования судов в эксплуатации (ПОСЭ) Российского Речного Регистра. Оценка технического состояния корпуса судна осуществляется в соответствии с требованиями ПОСЭ.

Полную дефектацию корпуса производят на слипах и в доках перед средним и капитально-восстановительными ремонтами и, как правило, совмещают с очередным освидетельствованием судна. Дефектация корпуса судна производится специалистами организации, имеющей свидетельство о признании Речного Регистра на дефектацию корпусов в присутствии представителя судовладельца.

При дефектации корпуса судна и по ее результатам комиссией оформляются следующие документы:

1. Таблицы замеров, которые составляются отдельно по износам групп связей корпуса (приложение 1), деформациям, недопустимым и прочим дефектам (приложение 2). Они содержат результаты замеров и необходимые расчеты по оценке технического состояния;

2. Растяжки наружной обшивки с обоих бортов, настилов палубы и двойного дна, обшивки внутренних бортов и непроницаемых переборок. На них условными обозначениями в масштабе наносятся все дефекты корпуса. Растяжки служат основным документом для определения предстоящего объема ремонтных работ (рисунок 1);

3. Акт дефектации, являющийся сводным документом, содержащим минимальные сведения о судне, все данные дефектации, оценку технического состояния и объем ремонта, необходимый для подтверждения планируемой оценки (приложение 3). Акт дефектации подписывается комиссией по дефектации и утверждается инспектором Регистра.

По результатам дефектации завод и заказчик определяют окончательный объем и расчетный срок ремонта, а также уточняют договорные условия.

2. Классификация дефектов корпуса судна

Дефекты корпуса разделяют на следующие группы:

- износы элементов конструкций;

- местные остаточные деформации;

- трещины и разрывы;

- прочие дефекты.

Износ - результат коррозионно-эрозионного и абразивного изнашивания корпусов судов. Износ определяется в единицах длины.

При определении износа конструкций корпуса в актах дефектации отмечают вид износа:

а) местный износ - износ, охватывающий отдельные участки поверхности связи;

б) сплошной износ - износ, охватывающий всю поверхность связи;

в) равномерный износ - сплошной износ с утонением, одинаковым по всей поверхности связи;

г) неравномерный износ - сплошной износ с утонением, различным по всей поверхности связи;

д) язвенный износ - износ в виде отдельных раковин.

Деформации - изменение формы элементов корпуса, возникающие от воздействия внешних нагрузок (соударения с судами, льдом, подводными предметами, грузом и пр.). Различают следующие виды местных остаточных деформаций: бухтина, гофрировка, вмятина и кромочные деформации.



а) бухтина - отдельно расположенная остаточная деформация обшивки и настилов корпуса между двумя смежными (недеформированными) балками набора;

б) гофрировка - массовые остаточные деформации обшивки и настилов корпуса между несколькими последовательно расположенными балками набора без деформации последних;

в) вмятина - остаточная деформация обшивки корпуса вместе с балками судового набора;

г) кромочная деформация - смятие кромок у стенок рамного набора или переборок, примыкающих к наружной обшивке корпуса или настилу грузовой палубы.

Трещины и разрывы - нарушение целостности металла и сварных соединений, возникающее от внешних воздействий или внутренних напряжений. Трещины, разрывы или изломы отдельных связей могут наблюдаться по целому металлу элементов корпуса или в зоне их сварных соединений.

Размеры трещин и разрывов определяют с помощью штангенциркуля, линейки или другого измерительного инструмента с точностью до 5 мм.

Прочие дефекты - цементные заделки водотечности корпуса, износ сварных швов, деформации выступающих частей, не мешающие эксплуатации судна и др.

Рисунок 6 - Дефекты корпуса судна

3. Нормирование дефектов элементов корпуса

3.1 Нормирование износов элементов корпуса

Состояние конструкций корпуса с износами характеризуется остаточными толщинами, которые определяются на основании замеров.

Нормы допускаемых остаточных толщин в Правилах Регистра (ПОСЭ) назначены с учетом разделения судов на две группы.

К 1 группе относятся:

грузовые суда внутреннего плавания всех классов длиной 50 м и более;

пассажирские суда, нефтебункеровочные станции и суда технического флота классов «М», «О» длиной 50 м и более;

суда смешанного плавания независимо от типа и длины.

Ко 2 группе относятся все остальные суда, не включенные в 1 группу.

Нормы средних остаточных толщин основных групп связей корпуса приведены в таблице 1.

Таблица 1

Основные группы связей корпуса	Нормы средних остаточных толщин для судов
	I группы	II группы
1. Комингсы грузовых люков, участвующие в общем изгибе судна	0,80t	0,80t
2. Настил палубы, обшивка днища совместно со скуловыми поясами, набор палубы и днища в средней части судна	0,80t	0,70t
3. То же в оконечностях	0,70t	0,70t
4.Обшивка бортов, продольных непроницаемых переборок и продольные фермы в любом сечении корпуса	0,70t	0,65t
5. обшивка внутренних бортов, настил второго дна, набор бортов и продольных переборок, поперечные непроницаемые переборки и фермы на любом участке по длине корпуса	0,65t	0,65t
П р и м е ч а н и е: t - проектная толщина элементов связей корпуса, мм

Значение средней проектной толщины по группе связи определяется по формуле:

, (3.1)

где вэл - ширина элемента связи, м;

n - число элементов в группе связей.

Нормы минимальных остаточных толщин листов обшивки указаны в таблице 2.



3.2 Нормирование местных остаточных деформаций

Состояние конструкций корпуса с деформациями характеризуется максимальными остаточными стрелками прогибов и размерами деформированных участков конструкций в плане. Местные остаточные деформации листов с набором (вмятины) оцениваются по трем нормируемым параметрам:

1. По степени распространения вмятин по ширине корпуса отдельно для палубы и днища b/В или по высоте борта судна h/H (для судов из легких сплавов) отдельно для каждого борта;

2. По максимально допустимой стрелке f прогиба вмятины;

3. По отношению стрелки f прогиба вмятины к наименьшему размеру в плане l.

Нормы местных остаточных деформаций листов обшивки совместно с набором (вмятин), установленные Правилами Регистра приведены в таблице 3.

Таблица 3

Нормируемый параметр	Нормы местных остаточных деформаций для судов
	I группы	II группы
1. Относительная протяженность вмятин по ширине корпуса в одном сечении bi/B отдельно для палубы и днища в средней части судна	0,25	0,35
2. Допустимая стрелка прогиба вмятин f, мм, для палубы и днища в средней части судна	60	100
3. То же в оконечностях	150	150
4. Допустимая стрелка прогиба вмятин f, мм, для бортов, внутренних бортов и второго дна независимо от расположения по длине корпуса	150	150
П р и м е ч а н и е : В - ширина судна для днища, для палубы - разность между шириной судна и шириной грузовых люков; bi протяженность (размер) отдельной вмятины по ширине корпуса

3.3 Недопустимые дефекты

При оценке технического состояния корпуса судна по результатам дефектации и решении вопроса о дальнейшей его эксплуатации все дефекты корпуса можно разделить на две группы: допустимые и недопустимые.

Допустимыми являются дефекты, при которых разрешается эксплуатация судна, т. е. дается оценка «годное» или «годное с ограничениями». Недопустимыми являются дефекты, при которых судно запрещается эксплуатировать, оценка технического состояния - «негодное».

К недопустимым дефектам относятся:

- дефекты, нормируемые параметры которых превышают допустимые Правилами Регистра значения (таблицы 1,2,3);

- общий остаточный прогиб (перегиб) корпуса, сопровождающийся разрывами, трещинами, потерей устойчивости балок продольного набора и их книц, комингсов люков, резкими поперечными складками палубного настила, обшивки днища, бортов или другими признаками наметившегося перелома корпуса;

- отношение стрелки прогиба вмятины к ее наименьшему размеру в плане f/l превышает 0.1 или значение стрелки прогиба более 250 мм;

- гофрировка имеет стрелку прогиба более 0.1 расстояния между балками набора, а для палубы, днища и ширстрека при поперечной системе набора в средней части корпуса более 0.05;

- бухтины имеют стрелку прогиба более 0.1 расстояния между балками судового набора на любом участке по длине судна;

- нарушение непроницаемости наружной обшивки, настилов палуб и второго дна, обшивки внутренних бортов и непроницаемых переборок;

- разрывы и трещины балок набора и сварных швов, соединяющих балки между собой и обшивкой и др.

4. Определение технического состояния стальных корпусов судов

4.1 Обследование корпуса судна и проведение замеров

Перед началом дефектации корпус судна должен быть подготовлен: изоляция и зашивка вскрыты и демонтированы, продукты коррозии удалены, подготовлены леса и другие средства для доступа к замеряемым конструкциям.

Вид износа элементов корпуса устанавливается визуально, а также на основании выборочных замеров остаточных толщин.

Износ связей корпуса определяется не менее чем в двух поперечных характерных сечениях в средней части (0,5 L) корпуса и в одном сечении каждой оконечности (0,25L). Эти сечения называются контрольные сечения и имеют порядковые номера (КС-1, КС-2 и т.д.). По Правилам Регистра для судов длиной до 50 м допускается принимать по одному сечению в средней части и в оконечностях. Для судов длиной более 50 м разрабатывается «Схема дефектации корпуса» с назначением поперечных сечений, наиболее характерных в отношении прочности корпуса (ослабленные большими вырезами, имеющие минимальные площади и т. д.). Количество сечений определяется в зависимости от конструктивных особенностей и возраста судна, вида износов, условий эксплуатации и т. п. На схеме указываются координаты мест замера остаточных толщин в назначенных сечениях, а также в дополнительных местах с повышенным износом.

Износ каждой группы связей (в поперечном сечении) должен быть определен не менее чем для пяти элементов палубы, днища, второго дна и не менее чем для трех элементов наружных и внутренних бортов и переборок (рисунок 2).



1 - элементы связей (пояса, балки набора); 2 - участки измерения 200200 мм; 3, 4, 5, 6, 7 - группы связей палубы, днища, второго дна, борта, второго борта

Рисунок 2 - Размещение участков измерения остаточных толщин на элементах связей корпуса

Остаточные толщины элементов корпуса определяют одним из 5 методов: микрометрическим, гравиметрическим (весовым), профилографическим, ультразвуковым, радиоактивным. Погрешность измерения толщин элементов корпуса должна быть не более 0,15 мм.

Значение средней остаточной толщины группы связей (tгр.св) определяется по формуле:

, (4.1)

где tср - средняя остаточная толщина элемента связи корпуса, мм;

вэл - ширина элемента связи, м;

n - число элементов в группе связей.

Измерение остаточных толщин элементов набора производится теми же методами и средствами измерения, что и обшивки.

Вид деформаций элементов корпуса устанавливается визуально.

Значение стрелки прогиба измеряют в сечении деформированного набора в районе максимального прогиба.

Измерение этих параметров производится специальными бухтиномерами или стандартным измерительным инструментом: линейкой, штангенциркулем с глубиномером, индикатором часового типа и т. д. Погрешность измерений стрелок прогиба остаточных деформаций должна быть не более 2 мм, размеров деформированных участков в плане не более 100 мм.

Трещины и разрывы в элементах корпуса могут быть обнаружены визуально, а также с помощью следующих методов: радиографического, ультразвукового, магнитопорошкового, цветной дефектоскопии, водоэмульсионных жидкостей, керосина с мелом и др.

4.2 Оценка технического состояния

По результатам дефектации устанавливают одну из трех оценок технического состояния корпуса: годное, годное с ограничениями, негодное.

Для оценки технического состояния корпуса и определения возможности его эксплуатации, полученные значения средних остаточных толщин группы связей необходимо сравнить с нормами, установленными ПОСЭ (таблица 1), и определить техническое состояние групп связей каждого сечения.

Если отдельные элементы корпуса имеют среднюю остаточную толщину меньше минимально допустимой нормы, приведенной в ПОСЭ (таблица 2), то они подлежат ремонту (листы и пояса заменены, язвы заварены) независимо от средней остаточной толщины группы связей в целом.

Измеренные параметры всех выявленных при дефектации вмятин, бухтин и гофрировок необходимо сравнить с нормами ПОСЭ (таблица 3) и перечнем недопустимых дефектов.

Если все параметры выявленных дефектов находятся в пределах допускаемых значений, техническое состояние корпуса судна устанавливается годным.

Если элементы корпуса не в полной мере удовлетворяют требованиям Правил РРР, судну может быть снижен класс или оно может быть признано годным к эксплуатации только с ограничениями, обеспечивающими безопасность плавания. К ним относятся: увеличение высоты надводного борта (снижение грузоподъемности), ограничение по ветро-волновому режиму, ограничение по району плавания и сезону эксплуатации, ограничение по роду перевозимых грузов, ограничение по способу загрузке, запрещение или ограничение работы в ледовых условиях, уменьшение пассажировместимости и др. Одновременно могут быть установлены одно или несколько ограничений. Необходимость и достаточность ограничений, предусматривающих снижение нагрузок на корпус, должны быть обоснованы расчетами прочности с использованием материалов дефектации не более чем годичной давности. Ограничения снимаются после проведения надлежащих ремонтных работ, в результате которых устраняются причины наложения этих ограничений.

При наличии недопустимых дефектов (пункт 3.3) техническое состояние корпуса судна устанавливается негодным. В этом случае класс судну не присваивается и оно не признается годным к эксплуатации.

II. Лабораторный практикум

Номер варианта задания выбирается из приложения 4 по сумме двух последних цифр зачетной книжки. При нулевых цифрах принимается 1-й вариант, 19-й и 20-й варианты по двум последним цифрам.

Каждый студент специальности 18.01.01 «Кораблестроение» заочной формы обучения выполняет задания как одну контрольную работу, остальные студенты оформляют 3 самостоятельных лабораторных работы.

Лабораторная работа №1. Расчет износов групп связей для оценки технического состояния корпуса судна

1.1. Цель: Оценить техническое состояние наружной обшивки корпуса по износу связей.

1.2. Задание:

1.2.1. Подготовить таблицу замеров по образцу приложения 1 на листе формата А4.

1.2.2. Перенести данные о размерах и остаточных толщинах листов обшивки со своего варианта в таблицу.

1.2.3. Рассчитать износы отдельных элементов и средние износы групп связей и на основании этого дать оценку технического состояния корпуса судна в целом.

1.3. Последовательность выполнения работы:

1.3.1. Ознакомиться с информацией пунктов 3.1, 4.1, 4.2 справочных материалов.

1.3.2. Выписать задание и выполнить рекомендации пункта 1.2.

1.3.3. Оформить отчет.

Лабораторная работа №2. Оценка технического состояния корпуса судна по местным остаточным деформациям, недопустимым и прочим дефектам

2.1. Цель: Оценить техническое состояние наружной обшивки корпуса по деформациям и дефектам, полученным во время эксплуатации.

2.2. Задание:

2.2.1. Подготовить таблицу замеров по образцу приложения 2 на листе формата А4.

2.2.2. Измерить и перенести данные обо всех параметрах деформаций и дефектов листов обшивки и балок набора со своего варианта в таблицу.

2.2.3. Рассчитать все нормируемые параметры местных остаточных деформаций.

2.2.4. Определить оценку технического состояния для каждой местной остаточной деформации, дефекта и в целом по корпусу.

2.3. Последовательность выполнения работы:

2.3.1. Ознакомиться с информацией пунктов 3.2, 3.3, 4.1, 4.2 справочных материалов.

2.3.2. Выписать задание и выполнить рекомендации пункта 2.2.

2.3.3. Оформить отчет.

Лабораторная работа №3. Акт дефектации металлического корпуса судна

3.1. Цель: Оценить техническое состояние наружной обшивки корпуса по износам, деформациям и дефектам. Назначить планируемую после ремонта оценку технического состояния корпуса и определить необходимый для ее подтверждения объем ремонта.

3.2. Задание:

3.2.1. Оформить акт дефектации в соответствии с формой приложения 3.

3.2.2. Внести в бланк акта все данные по дефектации полученные в работах №1 и №2.

3.2.3. Назначить оценку технического состояния корпуса на рассматриваемом участке обшивки.

3.2.4. Определить необходимый объем ремонта.

3.3. Последовательность выполнения работы:

3.3.1. Ознакомиться с правилами оформления ремонтной документации.

3.3.2. Выполнить рекомендации пункта 3.2.

3.3.3. Оформить отчет.

Библиографический список

Никифоров, В.Г. Судоремонтные предприятия: Экономика и управление: учебник/ В.Г. Никифоров - М.: Транспорт, 1986. -336 с.

Лопырев, Н.К. Технология судоремонта: учебник/ Н.К. Лопырев, П.П. Немков, Ю.В. Сумеркин - М.: Транспорт, 1981. -286 с.

Балякин, О.К. Технология судоремонта: учебник для высших учебных заведений/О.К. Балякин - М.: Транспорт, 1983. -264 с.

Правила ремонта судов Министерства речного флота РСФСР. - М.: Транспорт, 1975. -72 с.

Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. Т.1. 2-е изд., перераб. и доп./Речной Регистр РСФСР. - М.: Транспорт, 1984. -360 с.

ГОСТ 24166 - 80. Система технического обслуживания и ремонта судов. Ремонт судов. Термины и определения. Комитет стандартов мер и измерительных приборов при СМ СССР. - М., 1980.

ГОСТ 18322 - 78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при СМ СССР. - М.,1978.



Приложение 3

АКТ

дефектации металлического корпуса судна

Городецкий СРМЗ «20» ноября 2006 г.

Комиссия по дефектации судов в составе:

председателя зам. начальника ТО Иванова А.А.

Зам. Начальника ОТК Петрова Б.Б.

мастера СРЦ Сидорова В.В.

заказчика Орлова Г.Г.

в период с 10 по 17 ноября произвела

дефектацию корпуса судна буксир-толкач пр. 749 кл.«О»

принадлежащего ОАО «Волга-Флот»

построенного Лимендский ССРЗ

В результате ознакомления с документами, представленными администрацией судна, а также замеров и расчетов параметров дефектов судна, представленных в таблицах, установлено следующее:

I. Общие сведения о судне:

1. Тип судна буксир-толкач

2. Класс речного Регистра кл.«О»

3. № проекта пр. 749

4. Год, место и номер последн. среднего ремонта 2002/XI ГСРМЗ (СР-II)

Оценка техсостояния до дефектации годное

II. Дефекты корпуса:

Экстремальный износ V пояса (бортовой II) ПБ шп. 34-47; lэл=7,15 м; bэл=1,15 м; F=8,22 м2

Повышенный износ II пояса (днищевой II) ПБ шп. 34-47; lэл=7,150 м; bэл=1,38 м; F=9,87 м2

Вмятина III пояса (скулового) ПБ шп. 34-38; lэл = 1,65 м; bэл = 1,45 м

Деформация рамного набора ПБ шп. 36; lх1 = 1,45 м

Деформация холостого набора ПБ шп. 35; lр1 = 1,5 м

Гофрировка IV, V поясов (бортовые I, II) ПБ шп. 35-37; lэл = 1,6 м; bэл = 1,1 м; F = 1,76 м2

Трещина между IV и V поясами (по сварному шву) ПБ шп. 42-45; l0 = 1,2 м

Дублирующий лист на III поясе (скуловом) ПБ шп. 42-45; lэл = 0,55 м;

bэл = 1,0 м

III. Заключение комиссии по дефектации:

Для получения планируемой после ремонта оценки технического состояния «годное» и для обеспечения ее надежности на межремонтный период до 2011 г. необходимо выполнить следующий объем работ:

Замена обшивки t = 6 мм; F=8,22 м2;

t = 6 мм; F=9,87 м2;

t = 6 мм; F=0,55 м2;

Правка обшивки t = 6 мм; F=2,4 м2;

t = 6 мм; F=1,76 м2;

Замена рамного набора l = 1,5 п.м;

Правка холостого набора l = 1,45 п.м;

Заварка трещины l0 = 1,2 п.м.

Председатель комиссии ______________________

Зам. нач. ОТК ______________________________

Мастер СРЦ ________________________________

Заказчик ____________________________________

Заключение инспектора ВВИРР:

В соответствии с результатами дефектации по корпусу устанавливается техсостояние

_______________негодное______________________________________

Объем ремонта для повышения оценки техсостояния до ___годное ___

согласовывается полностью.

Дополнительные требования: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Инспектор ВВИРР _____________________( __Соколов Д.Д._ )

“ _20_” ноября 2006г.

Приложение 4

Варианты растяжек листов наружной обшивки с материалами дефектации



Размещено на Allbest.ru

...