Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy a b h d k a a 0,1 a d ; h 0,1 a 0,1K f b a Vết thủn g Khu vực bị lõm Hình 25 Chơng 5: Công nghệ sửa chữa vỏ tu 1. Công tác chuẩn bị Để đa tu vo sửa chữa cần lần lợt thực hiện các công việc sau 1. Lập hạng mục sửa chữa. Phần ny do đơn vị chủ tu thực hiện. Chủ tu căn cứ vo các yếu tố sau để lập hạng mục sửa chữa: a. Căn cứ vo tình trạng kỹ thuật thực tế của từng thiết bị máy móc v của các cơ cấu vỏ tu. Suốt trong quá trình khai thác trớc đó mọi h hỏng đẫ đợc ghi chép trong nhật ký boong vỏ. Các sỹ quan thuyền viên trên tu l những ngời nắm rất chắc tình trạng kỹ thuật của từng thiết bị cơ cấu. Cho nên khi gần đên kỳ sửa chữa họ sẽ lập một danh mục các công việc sửa chữa theo từng chuyên ngnh máy, vỏ, điện, vô tuyến điện v.v b. Căn cứ vo giá trị mi mòn cho phép v căn cứ vo quy trình khai thác của từng thiết bị do nh chế tạo đã nêu. Thí dụ đối với một máy điêzel nh chế tạo đã quy định sau bao nhiêu giờ hoạt động phải thay dầu bôi trơn, sau bao nhiêu giờ hoạt động phải bảo dỡng, sau bao nhiêu giờ hoạt động phải sửa chữa nhỏ, hay phải sửa chữa lớn. Qua kinh nghiệm v tính toán ngời ta đa ra đợc tốc độ mi mòn của từng loại cơ cấu ( tôn bao ). Do đó ta có thể dự đoán trớc thời gian cần phải sửa chữa thay thế chúng. Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm 28 Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm 29 c. Căn cứ vo yêu cầu khai thác của các thiết bị trong thời gian tới. Tốc độ h hỏng phụ thuộc rất nhiều vo điều kiện khai thác. Nếu biết trớc đợc về điều kiện khai thác sắp tới của tu thì ta cũng đa ra đợc yêu cầu sửa chữa của thiết bị đó trong đợt sửa chữa lần ny. 2.Tổ chức khảo sát ban đầu. Khi có đợc danh mục yêu cầu sửa chữa, cơ quan quản lý tu sẽ xác định đợc nơi tiến hnh sửa chữa. Nh máy sửa chữa tu v cơ quan quản lý tu cùng nhau tiến hnh khảo sát ban đầu tại tu. Nếu tu lm ở gần thì có thể tổ chức khảo sát ban đầu khi tu đang sản xuất (khi tu đang bốc, xếp hng, khi tu đang thi công (đối với tu công trình) v thậm chí khi tu đang hnh hải). Mục đích của lần khảo sát ban đầu l để nh máy sửa chữa tu tìm hiểu kỹ về các thiết bị, về kết cấu v về tính năng của con tu nếu đây l lần đầu tiên nh máy sửa chữa loại tu ny. Mục đích thứ hai l để thống nhất giữa hai cơ quan về nội dung sửa chữa v mức độ sửa chữa cho con tu ny. Mục đích thứ ba l để nh máy có thể chuẩn bị trớc một số vật t , phụ tùng thay thế v đồng thời lập dự toán sửa chữa, lập kế hoạch sửa chữa để bn bạc v đi đến ký kết hợp đồng kinh tế. 3. Đa tu vo nh máy để sửa chữa. Căn cứ vo kế hoạch chung của nh máy, nh máy sẽ có bản thông báo với chủ tu về ngy tu đến để sửa chữa ngy tu lên đ (hoặc lên ụ), ngy tiến hnh khảo sát cụ thể. Đồng thời nh máy nêu các yêu cầu khác về việc chống ô nhiễm môi trờng, các yêu cầu về phòng chống cháy nổ v.v Ngy tu cập cầu của nh máy đợc tính l ngy bắt đầu sửa chữa của tu. 4.Tiến hnh khảo sát cụ thể. Sau khi tu đa lên đ, nh máy lập tức tổ chức khảo sát các chi tiết , tiến hnh đo tôn, lập bản vẽ rải tôn trên đó ghi lại các dạng v mức độ h hỏng của từng bộ phận, thnh phần của hội đồng khảo sát gồm có cán bộ của nh máy, cán bộ của cơ quan quản lý tu v cán bộ thanh tra của Đăng kỉêm. Kết quả kiểm tra phải đợc ba bên ký xác nhận. Sau đó công việc sửa chữa đợc tiến hnh. 5. Sửa chữa vết nứt. Vết nứt l một loại khuyết thờng gặp nhất trong quá trình sửa chữa tu. Vết nứt có thể sảy ra trên cơ cấu, trên tôn vao, trên mối hn, trên các cổ trục, bạc trục, trên cánh chân vịt v.v Ta có thể sửa chữa vết nứt trên các cơ cấu thân tu bằng phơng pháp hn, bằng cách thay thế v bằng cách dán một lớp vải thuỷ tinh. Phơng pháp thứ ba chỉ để đảm bảo kín nớc tạm thời, không phục hồi đợc độ bền cơ cấu. Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy 1. Công việc đầu tiên khi hn vết nứt l phải xác định đợc điểm đầu v điểm cuối của vết nứt. Để tránh sự phát sinh tiếp theo của vết nứt. Để tránh sự phát sinh tiếp theo của vết nứt ta phải tiến hnh khoan chặn ở hai đầu vết nứt với đờng kính lỗ khoan l 8 10 mm. ữ 2. Công việc tiếp theo l tiến hnh gia công mép hn. Tuỳ thuộc vo cơ cấu m ta chọn hình thức vát mép nh đã thể hiện trên hình 26. Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm 30 Nếu 4 Nếu = 5-12mm Nếu > 12mm Hình 26 Các vết nứt đợc hn trong điều kiện ngm cứng xung quanh (tức l không đợc co ngót tự do) nên tất nhiên sẽ phát sinh lực kéo theo hai chiều, theo chiều ngang v theo chiều dọc. Ta phải tìm biện pháp công nghệ để giảm ứng suất kéo đó. Có hai biện pháp để giảm ứng suất đó. Một l ta phải tạo ra một ứng súât ban đầu ngợc chiều với ứng suất do hn gây ra, biện pháp thứ hai l chọn chế độ hn cho phù hợp. Để tạo ra một ứng suất ban đầu ngợc chiều với ứng suất hn ta dùng phơng pháp kích nhiệt (hình 27a), phơng pháp dùng nêm (hình 27b). Hình 27 Khi ta nung nóng hai đầu vết nứt với nhiệt độ khoảng 200 0 C thì kim loại sẽ đợc dãn nở v tạo ra ứng suất nén giữa 2 vùng nung nóng, tức l tạo ra ứng suất ban đầu ngợc chiều với ứng suất co ngót dọc của mối hn. Dọc theo chiều di vết nứt ở 2 phía ta lm lạnh đi tức l tạo ra ứng suất kéo giữa 2 vùng đợc lm lạnh. ứng suất ny ngợc chiêu với ứng suất kéo theo chiều ngang của đờng hn. 2 0.5 1.0 Vết nứt a) c) 1 2 1 2 1 1- Vùng tạo Lạnh 2- Vùng nung nóng b) Nêm Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy Việc dùng nêm để nêm vo khe vết nứt cũng chính l tạo ra một lực căng theo chiều ngang. ứng suất đó ngợc chiều với ứng suất do co ngót ngang củ đờng hn. Hai ứng suất ngợc chiều nhau sẽ triệt tiêu nhau lm cho cơ cấu ít bị biến dạng do hn. Biện pháp thứ hai để giảm biến dạng hn l chọn chế độ hn cho phù hợp. Chế độ hn bao gồm chọn cờng độ dòng điện hn, chọn đờng kính que hn, chọn chiều hn, kiều vát mép hn. Chế độ hn phụ thuộc vo vật liệu hn, t thế đờng hn (hn bằng, hn ngang, hn đứng). Khi học môn hn cắt kim loại chúng ta đã nghiên cứu kỹ phần ny. ở đây ta sẽ đề cập đến việc chọn phơng pháp hn (chiều hn). Khi chọn chiều hn cần xác định vị trí xuất phát của vết nứt. Ta đã biết ứng suất hn lớn nhất sẽ phát sinh ở khu vực cuối đờng hn. Do đó phải chọng chiều hn sao cho vị trí kết thúc đờng hn l nơi độ cứng vững của kết cấu l nhỏ. Với các vết nứt đi tới mép tự do của tấm tôn thì chiều đờng hn phải đi từ phía trong ra (hình 28a). Nếu cạnh tấm tôn phải cách ly với cơ cấu khác (hình 28b), tức l phải xẻ rãnh mối hn giữa 2 tấm tôn với chiều di khoảng 150 200 mm về mỗi phía. ữ Nếu chiều di vết nứt lớn ta chọn chiều hn từ hai đầu vo giữa v hn theo phơng pháp hn đuổi (hình28c). 4 3 2 1 a) b) 1 2 3 c) 1 2 3 3 ' 2 ' 1 ' Hình 28 Trong một số trờng hợp ta phải thay một phần tấm tôn tại vùng tôn bị nứt nếu khu vực đó l khu vực tập trung ứng suất.Thí dụ tôn boong tại mép quầy hng (hình 29). Tại mép quầy hng ứng suất tập trung lớn. Nếu chỉ hn đắp vết nứt thì tại khu vực ny rất dễ bị nứt tiếp. Do đó ta thay một phần tấm tôn tại khu vực góc quầy hng. Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm 31 Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm 32 Tấm tôn tha y mới Hình 29 6. Sửa chữa các mối hn v đinh tán. Các mối hn có thể bị mòn có thể bị nứt v cũng có thể bị nứt xuyên (bị thủng). Phơng án khắc phục dạng h hỏng trên chủ yếu l hn đắp. Nếu bề mặt mối hn bị mòn bằng hoặc sâu hơn bề mắt tôn thì ta hn đắp lên để đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật. Nếu mối nối hn bị nứt (có thể nứt trên bề mặt hoặc nứt xuyên ta phải phai tẩy mối hn cũ cho đến hết chân đờng nứt sau đó tiến hnh hn đắp lên. Các biện pháp để chống biến dạng hn cũng giống nh các biện pháp đã nêu trong mục 4 . Trờng hợp chiều rộng mối hn lớn ta có thể hn bằng chùm que hn, tức l cùng một lúc ta dùng một số que hn chứ không phải dùng một que hn nh thông thờng. Khi phải hn nhiều lần để đảm bảo chiều cao của mối nối thì trớc khi hn lần sau ta phải dùng búa đập nhẹ lên kim loại que hn đã nóng chảy của lần hn trớc. Hiện nay tu có kết cấu đinh tán không còn, nhng trong một số khu vực trên tu vẫn tồn tại mối nối đinh tán. Đinh tán có các dạng h hỏng nh đầu mũ đinh bị mòn, cạnh mép tôn bị mòn, bề mặt giữa hai tấm tôn bị dỉ, thân đinh tán bị dãn v mối nối không còn khả năng kín nớc. Khi đầu mũ đinh tán bị mòn quá 20% đờng kính đinh tán thì ta có thể sửa chữa theo hai cách : + Có thể hn đắp để phục hồi lại chiều cao của đầu mũ đinh. Khi tán ta chỉ đạt đợc chiều cao của đầu mũ đinh nhng đạt yêu cầu về độ bền v độ kín khít của mối nối. + Cách thứ hai l ta có thể hn xung quanh mũ đinh với tấm tôn (hình 30) . Phơng pháp ny đảm bảo đợc độ kín nớc của mối nối. Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy Hình 30 Hình 31 Mép cạnh tấm tôn trong mối nối đinh tán có thể bị mòn. Nếu khoảng từ cạnh mép tấm tôn đến tâm đinh tán nhỏ hơn đờng kính đinh tán thì ta phải phục hồi lại. Để phục hồi cạnh mép tấm tôn trớc hết ta phải thaó bỏ đinh tán tại khu vực đó. Ta dùng khoan có đờng kính mũi khoan nhỏ hơn đờng kính đinh tán khoảng 2 ữ 3 mm để khoan thủng đinh tán sau đó đóng tụt đinh tán ra. Ta cũng có thể nung nóng đầu đinh rồi đóng tụt đinh ra. Sau khi dã tháo bỏ các đinh tán tại khu vực đó ta dùng 2 nêm để tạo khe hở giữa 2 tấm tôn v chèn vo đó một miếng đồng đỏ có chiều dy từ 2 3 mm (hình 31). Sau đó ta tiến hnh hn đắp cạnh mép tấm tôn. Mục đích cho lót miếng đồng đỏ l để kim loại que hn không lm dính 2 tấm tôn với nhau. Công việc cuối cùng l tán đinh lại. Để tiến hnh tán đinh ta phải chuẩn bị đinh tán. Đinh tán đợc nung lên tới nhiệt độ 950 ữ 0 -1000 0 (tới mu đỏ sáng). Đa đinh vo để tán. Chiều di đinh tán nếu di quá thì chiều cao mũ đinh quá cao, nếu chiều di đinh tán bị ngắn thì chiều cao mũ đinh quá thấp. Ta cũng có thể thay kết cấu đinh tán bằng kết cấu hn. Điều chủ yếu khi thay kết cấu đinh tán bằng kết cấu hn l phải hn nối đầu các tấm tôn tại khu vực thay thế. Nhng do trớc đó l kết cấu tán đinh nên phải có sự chuyển tiếp dần dần từ từ mối nối chồng sang mối nối đối đầu (hình 32). Đờng cắt tôn thay thế phải cách đờng hng đinh tán ít nhất l 50 mm. Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm 33 Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ söa ch÷a vá tμu thñy a c c A B 2 1 1 2 1 60 0 ± 5 a = 50 - 100 mm A) b B c - c 1 1 2 H×nh 32 ThÝ dô tÊm t«n gi¸p víi ky tμu tr−íc ®©y ®−îc nèi theo kÕt cÊu ®inh t¸n. Nay ta thay thÕ tÊm t«n ®ã b»ng kÕt cÊu hμn (h×nh 33). Mét c¬ cÊu ®−îc nèi víi t«n bao tr−íc ®©y theo kiÓu ®inh t¸n nay ®−îc thay b»ng kÕt cÊu hμn (h×nh34), hai tÊm t«n nèi víi nhau theo kÕt cÊu ®inh t¸n nay ®−îc thay b»ng kÕt cÊu hμn ®èi ®Çu th× ph¶i chuyÓn tiÕp dÇn dÇn (h×nh 35). Biªn so¹n: NguyÔn Mai L©m 34 H×nh 33 H×nh 34 T«n cò T«n tha y a a a - a K y Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy Hình 35 Sửa chữa các chi tiết khi bị mòn quá giới hạn. Các kết cấu khi bị mòn quá giới hạn đợc phục hồi chủ bằng phơng pháp hn đắp. Ngời ta thờng sử dụng phơng pháp hn thủ công, hn bán tự động v hn tự động (dới lớp xỉ hoặc trong khí bảo vệ). Các bớc thực hiện gồm: chuẩn bị chi tiết để hn đắp; tiến hnh hn đắp, xử lý nhiệt v cơ; kiểm tra chất lợng mối hn. Việc chuẩn bị chi tiết có ảnh hởng lớn đến chất lợng mối hn. Nếu bề mặt vùng đợc hn không sạch thì mối hn dễ bị rỗ khí. Để tẩy sạch vết bẩn ta dùng nớc, để lm sạh dầu mỡ ta dùng đến hơi, để lm sạch dỉ ta dùng bn chải sắt. Để hạn chế sự tạo vết nứt khi hn đắp lên thép carbon, thép hợp kim thấp ngời ta dùng biện pháp gia nhiệt. Trớc khi hn đắp cần nung nóng vật cần hn đắp đến nhiệt độ nhất định. Nhiệt độ nung nóng dó phụ thuộc vo vật liệu của chi tiết( vo lợng các bon của chi tiết). Với thép các bon thì nhiệt độ nung nóng khoảng 200 0 ữ250 0 C. Ngời ta có thể tiến hnh hn đắp bằng một que hn hay bằng một chùm que hn (Hình36). Khi hn bằng một chùm que hn thì năng suất sẽ cao hơn v khi đó ta đã tận dụng hon ton nhiệt lợng của hồ quang điện, đã giảm thời gian để thay que hn. Kfhi hn bằngmột chùm que hn thì hồ quang điện chỉ đợc tạo ra bởi lần lợt từng que hn. Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm Hình 36 35 Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy Đầu tiên que hn thứ nhất bị nóng chảy sau đó hồ quang điện tự động chuyển sang que hn thứ hai v quê hn thứ hai nóng chảy, rồi hồ quang điện lại tự động chuyển sang que hn thứ n rồi về que thứ nhất. Nh vậy nhiệt lợng hồ quang điện đợc trải rộng trên một diện tích lớn, tức l giảm hiện tợng nung nóng cục bộ, giảm chiều sâu kim loại bị nóng chảy. Khi hn bằng nột chiều que hn thì cờng độ dòng điện hn phải tăng 20 30% so với trờng hợp hn bằng một que hn. Chùm que hn có thể gồm 2,3 hay 4 que hn v đợc ghép chùm theo hình 37. Hình 37 Khi hn đắp bề mặt của chi tiết hình trụ nh trục chân vịt, trục lái, cần cẩu, các chốt ắc v.v ta có thể hn theo chiều đờng sinh hoặc xoắn ốc. Khi hn theo chiều đờng sinh thì phải hn đối xứng để biến dạng hn đợc triệt tiêu. theo mỗi lần hn ta hn theo phơng pháp hn đuổi. Chiều di mỗi đoạn hn đuổi l 100 150 mm (hình 38). 6 4 2 1 3 5 12345 Hình 38. Khi hn đắp bề mặt trục theo đờng xoắn ốc ta để trục trên một hệ thống con lăn. Cho trục quay với tốc độ bằng tốc độ hn( tốc độ di chuyển que hn). Nếu chiều di đoạn trục cần hn đắp lớn, ta nên phân bổ thnh một số khu vực. Khu vực hn kế tiếp nhau phải cách xa nhau, cng xa nhau cng tốt vì đó l cách hạn chế biến dạng hn. Trong trờng hợp hn đắp nhiều lớp để đảm bảo chiều dy thì sau khi hn lớp thứ nhất ta phải vệ sinh sạch mối hn sau đó dùng búa đập nhẹ lên bề mặt mối hn rồi mới hn tiếp lớp thứ hai. Trong khi hn phải thờng xuyên kiểm tra theo rõi diễn biến của sự biến dạng( nh bị cong vênh, bị nứt bề mặt). Khi thấy trục có biểu hiện bị cong thì lập tức phải tiến hnh hn phía bị uốn cong để triệt tiêu sự biến dạng trớc. Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm 36 . 34 H×nh 33 H×nh 34 T«n cò T«n tha y a a a - a K y Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy Hình 35 Sửa chữa các chi tiết khi bị mòn quá giới hạn hng. Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm 31 Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy Biên soạn: Nguyễn Mai Lâm 32 Tấm tôn tha y mới Hình 29 6. Sửa chữa các mối hn v đinh tán. Các mối. Giáo trình: Công nghệ sửa chữa vỏ tu thủy a b h d k a a 0,1 a d ; h 0,1 a 0,1K f b a Vết thủn g Khu vực bị lõm Hình 25 Chơng 5: Công nghệ