Радиацеонный контроль технического состояния.

С помощье метода радиактивн. изотопов можно изучить износ действ. механизмов и его скорость, получать данные о прирабатываемости и кол-ве металла, унесенного маслом трущихся поверхностей.

Метод заключ. в сообщении исследуемому материалу или детали радиоактивности путем облучения всей детали, нанесения слоя радиоактивного материала электролитическим осаждением или введениея изотопа в деталь в виде ставок.

№9.Магнитный контроль технического состояния

Магнитный метод - вид неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния дефектов или магнитных свойств контролируемого объекта.

Магнитопорошковый метод - один из самых распространённых методов неразрушающего контроля поверхностей изделий из ферромагнитных материалов в их производстве и эксплуатации. Суть метода такова: магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления; если же на пути его встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например дефекты в виде разрыва сплошности металла (трещины, неметаллические включения и т.д.), то часть силовых линий магнитного поля выходит из детали наружу и входит в нее обратно, при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом.

При ремонте элементов корабельных энергетических установок магнитные методы применяются для выявления поверхностных дефектов типа трещин на таких деталях, как коленчатые и распределительные валы, шатуны

№10 Капилярный методы дефектоскопии

Капиллярный метод - вид неразрушающего контроля, основанный на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости поверхностных дефектов и регистрации индикаторного рисунка. Капиллярные методы применимы для выявления невидимых или слабо видимых глазом дефектов, выходящих на поверхность детали: трещин, пористости, непроваров.

Процесс обнаружения дефектов капиллярным методом разделяется на 5 стадий:

предварительная очистка

поверхности следует очистить водой или органическим очистителем. После этого поверхность высушивается, чтобы внутри дефекта не оставалось воды или очистителя.

нанесение пенетранта

Пенетрант, обычно красного цвета, наносится на поверхность путем распыления, кистью или погружением в ванну.

удаление излишков пенетранта

Избыток пенетранта удаляется протиркой салфеткой, промыванием водой. При этом пенетрант должен быть удален с поверхности, но никак не из полости дефекта.

нанесение проявителя

После просушки сразу же на поверхность наносится проявитель, обычно белого цвета, тонким ровным слоем. После нанесения проявителя следует выждать время от 5 мин для крупных дефектов, до 1 часа для мелких дефектов. Дефекты будут проявляться, как красные следы на белом фоне.

контроль

№11 Контроль течеисканием

Техническое диагностирование люминесцентным методом

Люминесцентный метод течеискания - метод неразрушающего контроля проникающими веществами с целью обнаружения сквозных дефектов (течей), основанный на регистрации проникания вещества через сквозные дефекты по флуоресценции этого вещества или индикаторного покрытия при освещении контролируемого объекта ультрафиолетовым светом (УФС).

Люминесцентный метод течеискания в зависимости от проникающего вещества подразделяют на жидкостный и газовый.

Жидкостный люминесцентный метод течеискания осуществляют капиллярным, компрессионным и вакуумным способами.

Газовый люминесцентный метод течеискания осуществляют компрессионным и вакуумным способами.

Люминесцентный метод течеискания выбирают в зависимости от конструкции контролируемого объекта, требуемой степени герметичности и чувствительности контроля.

Контроль люминесцентным методом проводят на специальном участке или рабочем месте с общим или местным затемнением.

Основными этапами течеискания люминесцентным методом являются: подготовка объекта к контролю; подача к объекту проникающего вещества; обнаружение дефектов и расшифровка результатов контроля.

Подготовка объекта к контролю включает очистку контролируемой поверхности и полостей дефектов от загрязнений, а также, при необходимости, их осушку.

Проникающее вещество к объекту подают: при капиллярном способе - смачиванием (кистью, струей, распылением) и погружением; при компрессионном способе - созданием избыточного давления проникающего вещества внутри объекта или извне; при вакуумном способе - смачиванием (кистью, струей, распылением) и погружением при создании вакуума со стороны контролируемой поверхности.

Наличие сквозных дефектов (течей) устанавливают по свечению в лучах УФС проникающего вещества или индикаторного покрытия.

№12 Классификация способов восстановления изношенных деталей и конструкций.

Ручная наплавка – производят электродной проволокой или подбором электродного покрытия. В процессе наплавки в детали возникают значительные внутренние напряжения и деформации. Сварочные деформации устраняются с помощью предварительного подогрева. Уменьшение коробления сталей аустенитного класса достигается ускоренным охлаждением.

Автоматическая и полуавтоматическая наплавка. Наплавка выполняется обычной или порошковой проволокой.

Электрошлаковая наплавка. Позволяет получить гладкий равномерно наплавленный слой заданного состава.

Вибродуговая наплавка. Достоинства –возможность получения очень тонкого слоя наплавки.

Дуговая электрометаллизация

Восстановление деталей гальваностегией:

Осталивание- охлаждение жележа на детали в процессе электролиза в водных растворах закисных хлористых и сернокислых солей железа.

Хромирование

Никелирование

Цинкование

Лужение

Восстановление деталей пластическим деформированием

Механическая холодная правка

Термический способ

Термомеханический

№13.обеспечение требований надежности при восстановлении наплавкой

отремонтированные детали и конструкции должны отвечать (удовлетворять) требованиям надежности. Получение зад. Св-в деталей достигается не только констр. Мероприятиями, но и путем изменения хим. Состава наплавляемого мет., влияния на характер структурных превращений, предотвращением трещинообразования при сварке.

Состав наплавки – главный фактор = F(материалов сварочных, режим участия, доля участия осн. Ме в наплавке)

Наплавка должна быть коррозионно-стойкой. При сварке корпусных сталей коррозионная стойкость достигается путем легирования ее хромом, никелем или медью, с одновременным снижением в шве содержания марганца и кремния.

Содержание вредных примесей – серы, фосфора, водорода, кислорода, а в некоторых случаях и азота должно сводиться к минимуму.

№14.технология и методы восстановления корпусных конструкций с помощью наплавки.

Наиболее распространенные виды наплавки:

Ручная:

Электроды: ЭН-Х20, ЭН-Х30, ОН3-250, ЦН-350, Э-42, Э-46, Э-50

Техпроцесс:

Подготовка(важно!!! предопределяет качество работы)

Наплавка

Термическая и механическая обработка

Контроль

Удаляется масло горелкой или паяльной лампой, копоть и налеты окислов – щеткой или ветощью.

Трещины должны быть заварены или удалены проточкой.

Пазы и отверстия не подлежащие наплавке заделываются медными, графитовыми или угольными вставками.

№15 Оценка остаточного ресурса корпуса кор.

Можно определить остаточный ресурс, предполагая, что за Т лет эксплуатации скорость изменения (уменьшения) момента сопротивления корпуса и толщин обшивки и связей примерно одинакова.

- скорость изменения момента сопротивления

– начальный момент сопротивления

- фактический момент сопротивления

– минимально допускаемый момент сопротивления

- остаточный ресурс, лет

Аналогично оценивается остаточный ресурс обшивки и набора (для набора отдельно для стенок и поясков).

- скорость изменения толщины обшивки/набора

– начальная толщина обшивки/набора

- фактическая толщина обшивки/набора

- остаточный ресурс, лет

– допускаемая толщина обшивки/набора

- допускаемый коррозионный износ (из РЭКУС)

№16 Газогермическое напыление.

Восстановление деталейгазотермическим напылениемприменяется для восстановления размеров изношенных деталей. Осуществляется напылением расплавленного металла на деталь. Толщина покрытия 5-10 мм.

Технологический процесс:

- подготовка детали

- расплавление проволоки

- нанесение покрытия

- обработка детали после металлизации и контроль качества

Различают три вида металлизации:

- дуговая

- высокочастотная

- газовая

Плюсы и минусы:

Плюсы:

+ высокая производительность

+ возможность напыления любого металла

+ возможность варьирования в широких пределах толщины покрытия

Минусы:

- пониженная прочность сцепления с основным металлом

- большой процент выгорания легирующих веществ

№ 17 Гальваническое наращивание

Гальваностегию применяют в случаях, когда необходимо получить тонкие и прочно сцепленные покрытия.

Методы:

-осталивание

-хромирование

-никелирование

-цинкование

-лужение

Тех.процесс:

а)подготовка поверхностей

б)изолирование поверхностей, не подлежащих гальванизации

в)электрическое нанесение покрытия

г)промывка, нейтрилизация очистка и иногда полирование поверхности

Подготовка деталей заключается в механической обработке, электрополировании, обезжиривании, травлении и декапировании.

Основными способами механической обработки поверхности являются: пескоструйная очистка, крацевание, протачивание, шлифование, механическое и электрохимическое

Ультразвуковой метод очистки удаление окисловых пленок травлением декапирование - слабое травление для удаления тонкой пленки окислов.

Осталивание: это осаждение Fe на детали в процессе электролиза в водных растворах закисных хлористых и сернокислых солей железа

Хромирование: применяется для восст. небольших износов ответственных деталей механизмов для повышения их износо и коррозионной стойкости.

Никелирование: для нанесения декоративных и коррозионно стойких покрытий. миним. толщина 12-30 мк.

Цинкование: используется для восстановления и нанесения новых аникоррозионных покрытий толщиной 5-30мк

Лужение: применяется для нанесения антикоррозионных покрытий а также в качестве подслоя при перезаливке подшипников баббитом.

№ 18 Слесарно-мех обработка.пластическое-деформир.

Восстановление деталей пластическим деформированием

При местных статических и динамических перегрузках детали механизмов и конструкций деформируются настолько, что их дальнейшая нормальная эксплуатация становится невозможной. Такие детали можно восстанавливать правкой – механической, термической и термомеханической. Выбор способа правки зависит от величины деформации, размеров детали и физических свойств металла.

Механическая холодная правка изгибом заключается в том, что делать (вал), имеющая стрелку прогиба f₀, с помощью пресса изгибают в противоположную сторону со стрелкой прогиба f₁, который обычно бывает больше первоначального прогиба, так как после снятия усилия возможно уменьшение деформации за счет упругости вала. Существующие методы расчетного определения стрелки прогиба f недостаточны точны, поэтому правку производят в несколько приемов, причем каждый последующий раз нагружение определяют с учетом уменьшения стрелки прогиба после предыдущего нагружения.

После холодной правки рекомендуется высокий отпуск детали с нагревом до 600-650 . В связи с малой точностью приведенный способ правки используется как предварительный для устранения больших деформаций.

Термический способ правки заключается в нагревании ограниченных участков детали (вала) с выпуклой стороны. В результате нагрева металл стремится расшириться, но противодействие соседних холодных участков приводит к появлению сжимающих усилий. Выправление вала происходит под действием внецентренных стягивающих усилий, являющихся результатом пластического укорочения волокон. Эффективность правки зависит от степени закрепления концов: при жестком закреплении прогиб устраняется значительно быстрее, чем при незакрепленных концах балки (в 5-10 раз). Оптимальная температура нагрева стальных деталей 750-850 . Скорость охлаждения следует выбирать по кривым изотермического распада переохлажденного аустенита с учетом получения желаемой структуры металла.

Термический способ правки широко используется для устранения деформаций корпусных конструкций и валов.

Термомеханический способ правки заключается в равномерном прогревании детали по всему деформированному сечению с последующей правкой за счет внешнего усилия. Нагрев производится газовым и горелками или индуктором до температуры отжига (750-800 ). Индукционный нагрев токами промышленной частоты осуществляется следующим образом: деталь (например вал) изолируют листовым асбестом и обматывают сварочным кабелем сечением 80 -100 мм² (из расчета 16-20 витков на метр длины нагреваемого участка). Поверх кабеля укладывают второй слой асбеста. Ток подается от сварочных трансформаторов (напряжение 50-60 В, сила тока 800 – 1000 А). Чтобы восстановить структуру металла, соответствующим образом подбирают температуру нагрева, время выдержки и скорость охлаждения. Качество правки зависит от принятого режима и тщательного контроля за температурой нагрева и изменением деформации вала (температурный контроль осуществляется термопарами или термокарандашами).

Пластическое деформирование и перераспределение металла позволяют восполнить убыль металла на изношенных рабочих участках деталей за счет нерабочих. Такое деформирование производится следующими способами: осадкой, обжатием, раздачей, вдавливанием, накаткой и вытяжкой.

Осадка, осуществляется пластическим сдавливанием (рис. 49), применяется для изменения размеров деталей в плоскости, перпендикулярной действию усилий. Осадкой может быть увеличен наружный диаметр сплошной или полой цилиндрической детали или уменьшен внутренний диаметр полой (рис. 49, а, б, в). Давление q, необходимое для осадки, приближенно определяют по формуле:

где диаметр, высота детали. Как видно, всегда имеет место неравенство . Осадка позволяет увеличить наружный диаметр на величину:

где высота детали до и после осадки.

Обжатие позволяет уменьшать внешний и внутренний диаметры полых цилиндрических деталей.

Раздача (рис. 49, д) позволяет увеличить внутренний и наружный диаметры. Давление, которое необходимо создать снаружи обжимаемой или изнутри раздаваемой детали, определяется по формуле:

где предел текучести, соответственно наружный и внутренний диаметры после обработки.

Вдавливание (рис 49, е) – это процесс концентрированного приложения давления, приводящий за счет местной осадки к раздаче – увеличению местных размеров. Для восстановления плоских круговых деталей применяется кольцевой пуансон.

Вытяжка обеспечивает удлинение за счет местного пластического сужения.

Накатка, применяемая для восстановления посадочных шеек валов небольшого диаметра, осуществляется за счет пластического перемещения металла вдавливанием ролика, в результате чего обеспечивается местное увеличение диаметра (рис. 49, ж) на величину

Пластическое деформирование часто сопровождается нежелательными структурными изменениями металла, поэтому ответственные детали должны подвергаться термической обработке.

№ 19 Эксперем. оценка прочности кор.

Для кораблей и судов через t лет эксплуатации наступает необходимость оценки реального технического состояния корпуса с точки зрения прочности (обычно через 20-25 лет эксплуатации), так как усталостная долговечность и фактическая прочность приближаются к предельно допустимым значениям:

На практике существует два подхода для оценки прочности:

- теоретический;

- экспериментальный

. спериментальный способ

Искусственным путем, поэтапно, на корпус корабля (судна) создаются i-ые этапы нагружения, создающие в общем случае перегиб корпуса

изгибающий момент от i-ой нагрузки.

Параллельно на каждом этапе нагрузки снимаются показатели с тензодатчиков, установленных в миделевом сечении на крайних точках (палубный стрингер, вертикальный киль - т. к. самые опасные места)

В ходе эксперимента строится тарировочная кривая (отдельно для точки A – верхний датчик, и B – нижний датчик)

Тарировка выполняется на воде при волнении не более 2-3 бала.

Работа однозначно предполагает работу корпуса в упругой стадии => выполняется закон Гука в виде:

В масштабе строиться зависимость (линейная)

Точность обоих подходов . Теоретический подход точнее, чем экспериментальный, так как в экспериментальном мы полагаемся на линейную зависимость закона Гука.

№20. Характерные дефекты и отказы корпусных конструкций ПЛ и НК. Предельно допустимые нормы износов и остаточных деформаций.

В результате дефектации корпуса определяют, какие конструкции и связи повреждены, район их расположения по длине, высоте и ширине корпуса, а также характер, размер деформации и степень коррозионного износа.

У корпуса судна замерами определяют износ его элементов, повреждения и дефекты — величину стрелки прогиба, размеры вмятин, гофр и бухтин, а также — протяженность трещин и размеры пробоин.

Дефекты накапливаясь, могут привести к отказам, устранение которых может осуществляться следующим образом:
1. Подкрепление дефектного участка, согласно расчетной схеме.
2. Усиление дефектного участка (установкой дублирующих листов)
3. Использование термосиловой или тепловой правке остаточных деформаций.

Использование методов модернизации

К остаточным деформациям относятся: бухтины, вмятины, гофры, загибы, скручивание набора, изломы корпуса

№21. Методика определения степени коррозионного износа корпусных конструкций

Степень коррозионного износа в % можно определить по формуле

Где – построечная толщина листа

средняя толщина листа, рассчитанная по контрольным замерам
Средняя толщина листа в районе с одинаковым износом, определяется как среднеарифметическое из трех – семи замеров, распределенных в заранее установленном порядке.Износ элементов корпуса не бывает равномерным. Для полной характеристики износа, кроме определения местных величин износов, устанавливают средние действительные толщины элементов (связей) корпуса. Для этого толщину изношенного листа измеряют в трех местах.Измерение износа методом искусственных баз – этот метод применяется в случае, когда необходимо получить эпюру линейных износов по всей поверхности детали.Если на детали поверхности вырезать углубление, с определенными геометрическами формами, то можно рассчитать величину износа на поверхности в этой точке.

№ 23 вопрос.Отклонение от круговой формы обшивки.

Установлено, что начальные отклонения от круговой формы всегда уменьшают основную частоту по сравнению со случаем идеальной оболочки. При этом число волн n, соответствующее основной частоте, может увеличиться.

При изготовлении оболочки неизбежны малые отклонения от идеальной

формы, которые называют также начальной погибью. Как правило, они описываются

функцией w (x, y) (w — расстояние между точками срединных поверхностей реальной

и идеальной оболочек). Как известно, функция w (x, y) сильно влияет на устойчивость

оболочек. Начальные отклонения влияют и на колебания оболочек, в частности наих

собственные частоты, являющиеся, как и критические нагрузки, интегральными харак-

теристиками жесткости.

№24 Отклонения от круговой формы шпангоутов ПК ПЛ. Подкрепления шпангоутов.

Замеры отклонений выполняются в 16 равноудаленных по периметру точках, на каждых шпангоуте. В труднодоступных участках допускаются отклонения точек в пределах 1/3 расстояния между ними. Допускаются также пропуски.

Последовательность обмера.

Определяются центры переборок, ограничивающих отсек.

Окружность кругового шпангоута делится на равные части.

На струне отмечается точка отсчета замеров.

С помощью штихмаса производят замеры фактических радиусов, и определяется разность между фактическими и теоретическими значениями.

4.Результаты обмеров пересчитываются относительно фактического центра окружности шпангоута с использованием таблицы.