Ост5р 1180 93 суда методы и нормы испытаний на непроницаемость и герметичность

Обновлено: 16.04.2024

Для проверки качества изготовления и установки отдельных корпусных конструкций и всего корпуса в целом проводят испытания на непроницаемость и герметичность.

Непроницаемость — это способность корпусных конструкций не пропускать воду или другие жидкости.

Герметичность — способность конструкций не пропускать газообразные вещества. Конструкции испытывают водой и воздухом. Плотность сварных швов проверяют керосином, качество — гаммаграфированием.

Испытания водой делятся на следующие виды:

наливом воды с давлением — в испытываемый отсек наливают воду до верха напорной трубы, высота которой зависит от назначения отсека;

наливом воды без давления — в испытываемое помещение наливают воду до уровня комингса двери;

поливанием струей воды с давлением — из брандспойта с расстояния не более 3 м воду подают на испытываемую поверхность;

поливанием рассеянной струей воды — на испытываемую поверхность вода из брандспойта падает дождем. Контроль проводят с обратной стороны конструкции. Признаком дефекта является выделение воды на контролируемой поверхности в количестве, достаточном для обнаружения.

Испытания водой дают хорошие результаты, так как конструкции испытываются средой, в которой они эксплуатируются. К недостаткам относятся: большая трудоемкость, коррозия незащищенных металлических поверхностей, осаживание грязи в испытываемых отсеках, необходимость подогрева воды в зимнее время, слив воды на стапель после испытания. При постройке серии судов испытания конструкций водой согласно Правилам Регистра проводят на головном судне. На последующих судах серии применяют испытания воздухом.

Испытания воздухом делятся на два вида:

наддувом сжатого воздуха — по шлангу через редукционный клапан воздух под давлением 0,2—0,3 кгс/см 2 подают в герметически закрытый отсек;

обдувом струей сжатого воздуха — по шлангу с ниппелем на конце воздух под давлением не менее 4 кгс/см2 подают к сварному шву. Контроль производят с помощью двух манометров, фиксирующих давление в отсеке или путем обмазывания обратной стороны сварных швов пенообразующим мыльным или полимерным составом, оставляющим неисчезающие следы пены. Сохранение давления в отсеке за 1 ч испытаний не ниже 95 % первоначального и отсутствие пузырьков на растворе свидетельствуют о хорошем качестве конструкций.

Испытания сжатым воздухом дешевле испытания водой, но в зимнее время необходим незагустевающий пенообразующий раствор, а металлические части конструкций приходится подогревать до положительной температуры.

Испытания керосином проводят для контроля плотности сварных швов. Зачищенный сварной шов с одной стороны покрывают меловым раствором, а после его высыхания с другой стороны шов промазывают керосином. Если в сварном шве имеется трещина, керосин, пройдя через нее, окрасит меловое покрытие в темный цвет.

Гаммаграфирование применяют для выявления скрытых дефектов сварных швов. С одной стороны шва закрепляют фотопластинку, с другой устанавливают аппарат с радиоактивным веществом. Радиоактивные лучи, проходя через шов, засвечивают фотопластинку. После проявления все дефекты шва (неметаллические включения, газовые раковины) будут выглядеть на фотопластинке в виде темных пятен. Гаммаграфированию подвергают ответственные сварные швы, причем проверку производят выборочно.

При всех испытаниях необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности, особенно при работе с радиоактивными веществами.

Литература

Устройство и основы теории морских судов - Горячев А.М., Подругин Е.М. [1983]

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОРПУСА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СУДОВ

Методы испытаний на непроницаемость и герметичность

Metal ship hulls. Methods of air pressure and flooding tests

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26 июля 1977 г. N 1834 срок введения установлен с 01.07.78

Проверен в 1982 г. Постановлением Госстандарта от 30.03.83 N 1510 срок действия продлен до 01.07.86

ВЗАМЕН ГОСТ 3285-65

* ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1983 г.) с Изменением N 1, утвержденным в марте 1983 г. (ИУС 7-83).

Настоящий стандарт распространяется на корпуса металлических судов морских и внутреннего плавания и устанавливает методы испытаний их на непроницаемость и герметичность.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАНИЯМ

1.1 Испытанию на непроницаемость подвергают все конструкции корпуса (в дальнейшем конструкции), оборудование, дельные вещи, которые в эксплуатации или в предусмотренных расчетом аварийных случаях могут соприкасаться с водой или другой жидкостью и не должны пропускать их.

Под непроницаемостью следует понимать способность конструкций не пропускать воду или другие жидкости.

1.2. Испытанию на герметичность подвергают конструкции, которые по своему назначению и условиям эксплуатации должны защищать ограничиваемые ими пространства от проникновения газообразных веществ и аэрозолей.

Под герметичностью следует понимать способность конструкций не пропускать газообразные вещества и аэрозоли.

1.3. Номенклатуру герметичных конструкций определяют при проектировании судна по согласованию с контролирующей организацией.

1.4. Испытания конструкций на непроницаемость и герметичность проводят согласно схеме испытаний, чертежу или таблице (в дальнейшем схеме испытаний), разработанных проектной организацией в соответствии с технической документацией.

В схеме испытаний должны быть указаны расположение и назначение всех испытываемых конструкций, методы и нормы их испытаний.

1.5. Методы и нормы испытаний конструкций назначает проектная организация по согласованию с контролирующей организацией.

Примечание. Оборудование, дельные вещи, арматура, примыкающие к испытываемым конструкциям или проходящие через них, а также шахты и выгородки испытывают теми же методами и по тем же нормам, что и конструкции.

1.6. В зависимости от применяемости методов и норм испытаний на непроницаемость конструкции делят на:

группу а - отсеки и цистерны, в которых во время эксплуатации временно или постоянно находится жидкость, а также форпик, ахтерпик, отсеки подруливающего устройства, лага и эхолота, пустотелые рули, направляющие насадки, отсеки плавучести, воздушные ящики, крыльевые устройства;

группу б - все прочие конструкции, которые по условиям эксплуатации должны быть непроницаемыми.

1.7. Герметичность корпуса судна подразделяют на:

общую - герметичность наружного контура судна, включая надстройки и рубки;

отсековую - герметичность отсека или группы помещений, ограниченных общим герметичным контуром;

индивидуальную - герметичность отдельного помещения.

Примечание. Под отсеком следует понимать контур, ограниченный главными переборками и палубами.

1.8. Корпус ремонтируемого или модернизируемого судна испытывают на непроницаемость и герметичность теми же методами и по тем же нормам, что и корпус вновь строящегося судна.

Объем испытаний определяют перечнем работ по ремонту и модернизации и согласовывают с контролирующей организацией.

1.9. Если непроницаемые или герметичные конструкции, оборудование, дельные вещи ремонтируемого или модернизируемого судна имеют прочность или уплотнение, недостаточные для восприятия испытательных нагрузок, установленных настоящим стандартом, то проектная организация, ведущая ремонт или модернизацию судна, определяет и согласовывает с контролирующей организацией уменьшение величины испытательных давлений, установку соответствующих подкреплений или замену конструкций.

1.10. Все части корпуса, в том числе и расположенные внутри него, которые обеспечивают нахождение судна на плаву после спуска его со стапеля, а также конструкции, недоступные для осмотра и устранения выявленных дефектов, испытывают до спуска судна на воду на стапеле или в доке.

Конструкции, доступные для осмотра по всему контуру при нахождении судна на плаву, испытывают на плаву или на стапеле, в доке.

1.11. При испытании конструкций, находящихся на плаву, должны быть обеспечены достаточная прочность корпуса, остойчивость судна и контроль за его осадкой, которая не должна превышать осадку судна при полном водоизмещении.

1.12. Качество сварных соединений должно быть проверено в соответствии с требованиями технической документации до начала проведения испытаний на непроницаемость и герметичность.

1.13. Поверхности испытываемых конструкций и соединений должны быть очищены от загрязнений. Контролируемая поверхность конструкций должна быть сухой.

1.14. Конструкции и соединения, подлежащие испытанию на непроницаемость, не должны быть окрашены, заасфальтированы и покрыты специальными покрытиями до окончания испытаний их на непроницаемость, кроме требований, изложенных в п.1.15.

1.15. Конструкции, включая внутрисекционные соединения, разрешают грунтовать и окрашивать в соответствии со схемами, предусмотренными "табелем назначения красок", до подачи их на стапель или в док и до проверки их на непроницаемость при соблюдении условий:

толщина основных листов, составляющих контур непроницаемости конструкции, должна быть не менее 12 мм, а толщина стенок набора, ограничивающих испытываемый контур и привариваемых к основным листам - не менее 8 мм;

все внутрисекционные соединения конструкций, входящие в непроницаемый контур, должны быть подвергнуты тщательному осмотру по всей длине соединения. Результаты осмотра должны быть зафиксированы в журнале;

стыковые и тавровые сварные соединения, относящиеся к конструкциям группы а, расположенные ниже ватерлинии, перед грунтовкой и окраской проверяют на непроницаемость смачиванием керосином. Двусторонние швы тавровых сварных соединений без сплошного провара проверяют смачиванием керосином после выполнения первого прохода шва с одной стороны;

на всех секциях должны быть закончены сборочно-сварочные работы, работы по правке и установке насыщения (фундаменты, наварыши, наклепыши и т.п.).

1.16. Конструкции, испытанные и принятые на предварительной сборке, должны быть загрунтованы и окрашены за исключением участков шириной 30-40 мм, примыкающих к монтажным кромкам.

Примечание. Если грунт не влияет на процесс сварки и резки, разрешается грунтовать участки, примыкающие к монтажным кромкам.

1.17. Монтажные соединения, выполненные на стапеле или в доке, грунтуют после проведения испытаний их на непроницаемость.

1.18. Конструкции, которые не были испытаны на непроницаемость на предварительной сборке и которые будут длительное время находиться на открытом воздухе и подвергаться влиянию атмосферных осадков, разрешают грунтовать одним слоем.

При этом внутрисекционные сварные соединения и участки, примыкающие к ним на ширине 10 см с каждой стороны шва, не грунтуют.

1.19. На ремонтируемых и модернизируемых судах до проведения испытаний на непроницаемость грунтуют конструкции, на которых во время ремонта или модернизации не будут выполнять сборочно-сварочные работы.

1.20. При доковании судов разрешается грунтовать и окрашивать конструкции, кроме мест, подлежащих при испытаниях внешнему осмотру, до проведения испытаний на непроницаемость.

1.21. При проведении дополнительных сборочно-сварочных, монтажных или ремонтных работ на конструкциях, оборудовании и дельных вещах, испытывают на непроницаемость и герметичность, в случаях, когда общую проверку на непроницаемость и герметичность не проводят, проводят местную проверку конструкций на непроницаемость и герметичность.

По требованию контролирующей организации проводят повторную общую проверку конструкций на непроницаемость и герметичность.

1. Под общей проверкой следует понимать испытание всего объема конструкций.

2. Под местной проверкой следует понимать испытание сварных швов и других соединений, а также части поверхности конструкций, непроницаемость которых могла быть нарушена при проведении дополнительных работ.

1.22. Нормы и правила испытаний конструкций на непроницаемость и герметичность приведены в обязательных приложениях 1 и 2.

1.23. Испытания корпусов металлических судов по назначению и технологической последовательности подразделяют на предварительные, основные и контрольные.

1.24. Предварительные испытания

1.24.1. Предварительные испытания на непроницаемость внутрисекционных соединений конструкций следует проводить при изготовлении секций и блоков корпуса для переноса возможно большего объема работ по испытаниям со стапеля или дока на участки предварительной сборки и сварки и для уменьшения объема работ по исправлению дефектов, выявленных при испытании конструкций на стапелях и в доках.

1.24.2. Объем и методы предварительных испытаний конструкций на непроницаемость устанавливает предприятие-изготовитель в соответствии с технологией постройки судна и технической целесообразностью.

1.24.3. Предварительные испытания на непроницаемость тех конструкций, на которых в дальнейшем на стапеле или в доке не будут выполнять сборочно-сварочные работы, за исключением сборки и сварки монтажных кромок, засчитывают как основные, если методы и нормы этих испытаний соответствуют методам и нормам основных испытаний и при условии согласования с контролирующей организацией.

1.24.4. Предварительные испытания на герметичность проводят после окончания в конструкциях сборочно-сварочных работ.

Необходимость проведения предварительных испытаний на герметичность устанавливает предприятие-изготовитель.

1. Под окончанием сборочно-сварочных работ следует понимать выполнение в испытываемых конструкциях работ, связанных с установкой, сборкой и клепкой всех предусмотренных технической документацией изделий, таких как: фундаменты, наварыши, наклепыши, арматура, съемные стаканы, детали крепления электрокабеля, приборов, механизмов, систем, устройств, оборудования, изоляции.

2. На конструкциях, образующих контур испытываемого отсека, должны быть выполнены сборочно-сварочные работы со стороны смежных отсеков.

1.25. Основные испытания

1.25.1. Основные испытания на непроницаемость и герметичность проводят для проверки конструкций, которые согласно схеме испытаний должны быть непроницаемыми и герметичными.

Основные испытания на непроницаемость проводят после окончания в конструкциях сборочно-сварочных работ и работ по правке.

Основные испытания на герметичность проводят после окончания монтажных, установочных и достроечных работ с обеих сторон конструкций, образующих испытываемый отсек.

1.25.2. Основные испытания на непроницаемость проводят на стапелях, в доках, на плаву и на участках предварительной сборки и сварки.

1.26. Контрольные испытания

1.26.1. Контрольные испытания на непроницаемость проводят для конструкций группы а.

1.26.2. Контрольные испытания на непроницаемость проводят после полного окончания с обеих сторон испытываемых конструкций монтажных работ по всем специальностям.

Примечание. Под полным окончанием монтажных работ по всем специальностям следует понимать выполнение в конструкциях всех работ по монтажу систем, механизмов, устройств, приводов, установке электрокорабля и оборудования, предусмотренных технической документацией.

1.26.3. Контрольные испытания на непроницаемость по согласованию с контролирующей организацией могут быть совмещены с другими испытаниями, такими как: опробование вспомогательных механизмов, электросетей, радиосвязи, проводимыми в несмежных отсеках судна.

1.26.4. Если при контрольных испытаниях на непроницаемость будут обнаружены дефекты, то после обнаружения и устранения их проводят основные испытания повторно. Результаты повторных испытаний считают окончательными.

1.26.5. Контрольным испытаниям на герметичность подвергают конструкции, в которых после проведения основных испытаний на герметичность проводили работы, связанные с возможным нарушением герметичности.

По требованию контролирующей организации выборочно испытывают и другие конструкции, количество которых должно составлять 5% от общего количества герметичных конструкций, но не менее двух.

Если при проведении испытаний будут обнаружены негерметичные конструкции, проводят повторные испытания на удвоенном количестве конструкций. При неудовлетворительных результатах повторных контрольных испытаний проводят повторные основные испытания всех конструкций, к которым предъявляются требования герметичности. Результаты повторных основных испытаний считают окончательными.

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1. При испытании корпусов металлических судов применяют следующие методы: налив воды под напором, налив воды без напора, надув воздуха, поливание струей воды под напором, поливание рассеянной струей воды, обдув струей сжатого воздуха, смачивание керосином, применение вакуум-камер - при испытании на непроницаемость;

надув воздуха - при испытании на герметичность.

2.2. Испытания наливом воды под напором

2.2.1. До проведения испытаний наливом воды под напором должны быть проведены мероприятия, исключающие возможные смещения и деформации корпуса во время проведения испытаний.

2.2.2. Гидростатическое давление (напор) на конструкциях, ограничивающих отсек сверху (палуба, платформа, второе дно), создают механическими или ручными насосами, установкой напорной трубы, резинового шланга или штатной измерительной трубы диаметром не менее 25 мм.

Условия эксплуатации судов требуют непроницаемости как всего корпуса в целом, так и отдельных его частей. Поэтому в процессе постройки судна корпусные конструкции подвергаются испытаниям на непроницаемость.

По характеру, назначению и технологической последовательности все испытания конструкций на непроницаемость подразделяются на предварительные, основные и контрольные.

Предварительные испытания проводят обычно в сборочно-сварочном цехе.

Основные испытания на непроницаемость выполняют на построечном месте и на плаву, а в отдельных случаях — на участках предварительной сборки с целью проверки на непроницаемость сформированных отсеков, помещений, отдельных конструкций корпуса и надстроек после окончания в них сборочно-сварочных работ. В зависимости от метода основных испытаний на непроницаемость все отсеки и корпусные конструкции судна разделяются на две группы, как указано в табл. 13.2.

Контрольным испытаниям на непроницаемость подвергаются только отсеки и цистерны. I группы, а также форпики и ахтерпики (если последние используются в качестве балластных отсеков). Эти испытания служат для окончательной проверки на непроницаемость отсеков и цистерн после полного окончания монтажных работ в них и по ограждающим их конструкциям. Контрольные испытания проводят надувом воздуха.

Рассмотрим кратко порядок подготовки и проведения испытаний конструкций различными методами.

Испытания наливом воды под напором. Подготовка отсеков или цистерн к испытанию наливом воды под напором начинается с закрытия всех отверстий и горловин. Крышки горловин устанавливают на резиновых прокладках толщиной 4—5 мм и обжимают по контуру болтами. Наварыши, стаканы, а также отверстия, расположенные по непроницаемому контуру отсека, закрывают временными заглушками (рис. 13.35). Отверстия диаметром меньше 50 мм могут быть забиты деревянными пробками, изготовленными из твердых пород дерева. Наварыши и стаканы с внутренним диаметром более 50 мм закрывают заглушками из стали толщиной 3—5 мм.



Рис. 13.35. Типы временных заглушек: а — заглушки на наварыш; б, в — заглушки на переборочные стаканы; г — приварная заглушка; д — деревянная пробка.

Для создания в отсеке гидростатического напора на палубе, платформе или на втором дне (т. е. на конструкциях, ограничивающих отсек сверху) устанавливают напорную трубу диаметром не менее 25 мм или резиновый шланг того же диаметра и достаточной жесткости. Допускается создание гидростатического напора с помощью механических или ручных насосов.

Для выпуска воздуха из отсека, заполняемого водой, в настиле верхнего перекрытия делают специальное отверстие диаметром 8—10 мм, которое после испытаний заваривают и проверяют на непроницаемость смачиванием керосином или обдувом струей сжатого воздуха.

Величину испытательного напора определяют в зависимости от назначения отсека. В большинстве случаев она равна наибольшему давлению, которое могут испытывать конструкции во время эксплуатации судна.

Продолжительность нахождения отсека под давлением воды определяется временем, необходимым для осмотра отсека, но должна быть не менее 1 ч. Отсеки считаются непроницаемыми, если на контрольной поверхности испытываемых конструкций не будет наблюдаться течи в виде струй, потеков или капель.

По окончании испытаний вода из отсека должна быть удалена. При отсутствии откачивающих средств или штатных отверстий разрешается сливать воду из отсека через заранее высверленные отверстия диаметром не свыше 20 мм. После слива воды отверстия заваривают.

Испытание наливом воды без напора. Вода наливается в отсек до уровня, указанного в чертежах. Продолжительность пребывания воды в отсеке определяется временем, необходимым для осмотра отсека, но не должна быть менее 1 ч. Отсеки считаются непроницаемыми, если на контрольной поверхности испытываемых конструкций не будет наблюдаться течи в виде струй, потеков и капель. В остальном порядок проведения испытаний не отличается от рассмотренного выше.

Испытания поливом воды под напором. Проводятся с помощью пожарного ствола, диаметр выходного отверстия насадки которого не менее 16 мм. Напор воды в шланге должен обеспечивать высоту струи, выбрасываемой вверх из ствола у места испытания, не менее 10 м. Струю воды направляют перпендикулярно поверхности шва с расстояния от ствола до испытываемого участка не более 3 м. Конструкции считаются непроницаемыми, если во время испытаний на контрольной поверхности не будет наблюдаться течи в виде струй, потеков или капель.

Испытания надувом воздуха. Подготовка отсека к испытанию надувом воздуха включает закрытие всех отверстий, установку измерительной и предохранительной аппаратуры, обеспечение возможности осмотра всех швов и соединений испытываемых конструкций. Порядок закрытия отверстий такой же, как при гидравлических испытаниях.

При испытании отсеков на непроницаемость давление воздуха в них измеряется с помощью пружинных или водяных манометров. Недопустимо, чтобы при заполнении отсеков сжатым воздухом давление в них превышало испытательное, так как в противном случае возможно выпучивание отдельных конструкций или их разрушение. Во избежание недопустимого повышения давления воздуха в отсеке необходимо установить предохранительную аппаратуру.

Величина испытательного (избыточного) давления воздуха в большинстве случаев принимается равной 0,03 МПа.

Для обнаружения возможных неплотностей сварные швы и другие соединения конструкций обмазываются пенообразующим раствором, обычно мыльным.

Отсеки считаются непроницаемыми:
а) если при обмазывании пенообразующим раствором всех швов й других соединений по наружному контуру испытываемых конструкций не будет наблюдаться образования воздушных пузырьков;
б) если падение давления воздуха в отсеке за 1 ч не будет превышать 5 % от первоначального испытательного давления.

Испытания обдувом струей сжатого воздуха. Струю сжатого воздуха направляют перпендикулярно поверхности проверяемого соединения. Давление сжатого воздуха в шланге должно быть не менее 0,4 МПа. Конец шланга снабжают ниппелем диаметром 10—20 мм и подводят к поверхности испытываемого соединения на расстояние не более 100 мм. Одновременно с обдувом струей сжатого воздуха смачивают противоположную (контрольную) поверхность испытываемого соединения пенообразующим раствором. Конструкция считается непроницаемой при отсутствии воздушных пузырьков на контрольной поверхности.

Испытания смачиванием керосином. Этим способом пользуются для проверки непроницаемости сварных конструкций. Контролируемую сторону сварного шва покрывают меловым раствором, и после его высыхания противоположную сторону шва смачивают керосином. Смачивают периодически, по мере стекания или высыхания керосина, для того, чтобы во время испытаний на поверхности шва находился постоянно слой керосина. Время выдержки швов под действием керосина назначают в зависимости от толщины листа и положения шва в пространстве.

Конструкции считаются непроницаемыми, если за время выдержки под действием керосина на контрольной поверхности сварных швов не появились пятна керосина.

Евгений Мурзин: "Возможно это к лучшему, что импортные материалы дорожают — будем искать резервы на отечественных рынках" - [ Интервью ]
Корабелы постепенно адаптируются к изменившимся экономическим условиям. Пессимизм в прогнозах остается, но работа пока идет.

Итоговый обзор новостей от 20 февраля 2015 года - [ Итоги недели ]
На верфи компании Nordic Yards в городе Висмар 19 февраля 2015 года состоялась торжественная церемония.

"Балтзавод" предлагает пересмотреть суммы контрактов по ЛК-25 и ЛК-60 - [ Судостроение ]
Балтийский завод хочет пересмотреть суммы контрактов по строительству дизель - электрического ледокола ЛК-25 и ледоколов.

MTE Kovosvit MAS поставит оборудование Балтийскому заводу - [ События ]
Компания MTE Kovosvit MAS (совместное предприятие российской МТЕ и чешской Kovosvit MAS) поставит оборудование на.

Началась сборка корпуса реактора нового российского ледокола "Арктика" - [ Судостроение ]
Предприятие "ЗиО-Подольск" начало сборку частей корпуса реактора для строящегося российского головного универсального атомного ледокола нового.

К 2018 году флот Северо-Западного бассейнового филиала ФГУП "Росморпорт" пополнят четыре современных ледокола - [ Судостроение ]
В начале февраля представители ФГУП "Росморпорт" посетили Балтийский завод-Судостроение и Выборгский судостроительный завод, где в.

Сроки сдачи новых ледоколов сдвигаться не будут - [ Судостроение ]
Сложившаяся экономическая ситуация не повлияет на сроки строительства новых атомных ледоколов. По словам генерального директора.

Для нового ледокола "Арктика" изготовили пять парогенераторов - [ Судостроение ]
На нижегородском предприятии "ОКБМ Африкантов" произвели пять парогенераторов для строящегося ледокола "Арктика" проекта 22220.

Ж/д поставки черных металлов в судостроение упали почти на треть - [ Статистика ]
За прошедший год согласно ж/д статистике, прямые поступления чугуна, стального проката, труб и полуфабрикатов на.

Выборгский судозавод перенес сроки сдачи ледокола для "Росморпорта" - [ Судостроение ]
ОАО "Выборгский судостроительный завод" на несколько месяцев переносит срок сдачи третьего ледокола проекта 21900М для.

Реакторную установку ледокола "Арктика" создадут в 2015 году - [ События ]
Предприятие "ЗиО-Подольск" в 2015 году завершит создание реакторной установки для нового головного универсального российского атомного.

В ОАО "ММК-МЕТИЗ" освоено производство грузовых канатов - [ Судостроение ]
Новая продукция поставлена предприятию ООО "Балтийский завод – Судостроение", которое специализируется на строительстве надводных кораблей.

Обзор прессы от 21 ноября 2014 года - [ Обзор прессы ]
Сроки строительства дизель-электрического ледокола ЛК-25 на Балтийском заводе сдвигаются. Как сообщает Минтранс (соответствующая информация размещена.

Розинов, Арнольд Яковлевич. Инструментальные методы контроля герметичности при постройке корпусов судов на стапеле : диссертация . доктора технических наук : 05.08.04 / Розинов Арнольд Яковлевич; [Место защиты: Центр. науч.-исслед. ин-т технологии судостроения].- Санкт-Петербург, 2007.- 334 с.: ил. РГБ ОД, 71 09-5/70

Введение к работе

Актуальность работы. При постройке корпусов судов на стапеле * контроль герметичности выполняют наливом и поливом воды, надувом и обдувом сжатого воздуха, а также смачиванием керосином. Такая традиционная технология контроля герметичности существенно трудоемка и ресурсоемка. Она соответствует уровню 60-х годов прошлого века, когда основным видом перевозимых грузов являлись нефть и топлива с проникающей способностью аналогичной проникающей способности забортной воды. Качество контроля при использовании традиционной технологии оценивают субъективно визуальным определением потеков жидкости или воздушных пузырьков.

К настоящему времени характер перевозимых грузов изменился из-за появления легких сортов топлива и широкой номенклатуры химических грузов с высокой проникающей способностью. Ужесточились экологические требования охраны окружающей среды. Это требует разработки и применения новых методов выявления сквозных микронеплотностей, обеспечивающих повышение чувствительности контроля, снижение его трудоемкости и ресурсоемкости. С этой целью в смежных отраслях промышленности и за рубежом, начали использовать инструментальные методы, основанные на газоанализе, физике образования акустического поля и вакуумно-пузырьковом эффекте. Практика показала, что путем переноса имеющегося опыта использования инструментальных методов и средств их выполнения устранить недостатки традиционных способов оценки герметичности не удается. Для решения проблемы необходимы теоретические и экспериментальные исследования, учитывающие специфику судостроения и соответствующих ей физических закономерностей применения инструментального контроля герметичности.

Цель исследования. Целью исследований диссертационной работы является снижение ресурсоемкости и трудозатрат, а также повышение чувствительности и экономической эффективности контроля герметичности при постройке корпусов судов на стапеле.

Задачи исследований. Для обеспечения указанной цели решались следующие научные и практические задачи, включающие:

исследование физических особенностей проникающей способности эксплуатационных и испытательных сред, а также жидких грузов через подлежащие выявлению сквозные микронеплотности;

исследование взаимосвязи параметров процесса инструментального контроля герметичности с применением различных испытательных сред;

разработка инструментальных методов контроля герметичности и исследование их чувствительности;

исследование технически-возможной области применения инструментальных методов контроля герметичности;

исследование конструктивно-технологических требований создания средств инструментального контроля герметичности;

анализ результатов внедрения методов и средств инструментального контроля герметичности;

определение технико-экономической эффективности результатов выполненных разработок.

Методы исследований. Основой исследований настоящей диссертации являются законы механики жидкостей и газов, положения коллоидной химии, физика распространения звука и образования акустических полей, теория деформирования гибких пластин и оболочек, а также колебаний упругих систем.

Новые научные результаты.

1. Предложены аналитические выражения и графики для определения параметров сквозных микронеплотностей соответствующих проникающей способности жидких топлив и химических грузов с различным поверхностным натяжением и динамической вязкостью.

2. Разработаны физические модели инструментального акустического контроля герметичности для выявления сквозных микронеплотностей по наличию акустического поля образующегося: при турбулентном истечении испытательной воздушной среды вихрями, возникающими при смешивании струи этой среды с окружающим воздухом, при ламинарном истечении – колебаниями воздушных пузырьков, используемых жидкостных индикаторов, при звукоизлучении – отражением звука, колебаниями контролируемых конструкций, наличием интерференции и дифракции.

3. Установлено, что выявляемость сквозных микронеплотностей в процессе проведения инструментального акустического контроля герметичности обеспечивается следующими параметрами: при турбулентной струе – мощностью и диаграммой направленности генерируемого акустического поля, при ламинарном потоке – резонансной частотой колебаний образовавшихся воздушных пузырьков и амплитудой возникающих при этом импульсов акустического давления, при звукоизлучении – соотношениями импеданса на входе и выходе каналов микронеплотностей в диапазоне частот, отличных от частоты собственных колебаний судовых конструкций.

4. Определено, что взаимосвязь геометрических параметров выявляемых сквозных микронеплотностей и спектральных параметров акустических полей, образующихся в местах расположения этих микронеплотностей, не однозначна и выражается: при турбулентном истечении воздушной среды – взаимозависимостью относительной длины каналов микронеплотностей, скорости потока этой среды и скорости распространения в ней звука; при ламинарном истечении – взаимозависимостью площадей сечения каналов микронеплотностей, скорости изменения формы и объема воздушных пузырьков, частоты возникающих звуковых колебаний; при звукоизлучении – взаимозависимостью формы сечения микронеплотностей и импедансом распространения звука в каналах микронеплотностей.

5. Разработаны физические модели инструментального газоаналитического контроля герметичности с применением смеси воздуха и органических газообразных сред взамен гелия и фреона, а также вакуумно-пузырькового контроля герметичности с использованием различных жидкостных индикаторов, образующих в местах расположения сквозных микронеплотностей воздушные пузырьки с гибкой или быстро затвердевающей оболочкой.

6. Доказано, что соответственно особенностям сварных (неразъемных) соединений и сопряжению элементов разъемных соединений существенно изменяется геометрия образующихся сквозных микронеплотностей, параметры которых отличаются на порядок, что в сочетании с конструктивно-технологическими различиями указанных соединений ведет к необходимости использования комплекса (акустического, газоаналитического и вакуумно-пузырькового) инструментальных методов контроля герметичности.

7. Разработаны аналитические выражения для расчетного определения порогов чувствительности акустического и газоаналитического инструментальных методов контроля герметичности, на основе этих выражений и по экспериментальным данным построены графики изменения порогов чувствительности инструментального акустического, газоаналитического и вакуумно-пузырькового методов контроля герметичности.

8. Предложены график и таблица, позволяющие на основе равенства параметров выявляемых сквозных микронеплотностей, определить технически возможные области применения инструментальных методов контроля герметичности, обеспечивающие замену и исключение малоэффективной технологии контроля герметичности традиционными методами.

9. Разработана система технико-экономических показателей, на основе которой установлены соотношения продолжительности и трудозатрат традиционных и инструментальных методов контроля герметичности, подтверждающие эффективность замены методов традиционного контроля герметичности акустическим, газоаналитическим и вакуумно-пузырьковым методами инструментального контроля герметичности.

Новизна результатов заключается в том, что:

впервые разработаны методика и научное обоснование расчета параметров процесса инструментального контроля герметичности, на основе которых предложены алгоритмические модели, формулизующие взаимосвязь и взаимное влияние спектральных параметров звукового давления и геометрических характеристик выявляемых сквозных микронеплотностей;

впервые научно обоснован методический подход к решению задачи повышения чувствительности инструментального выявления сквозных микронеплотностей, заключающийся в непрерывном экспресс-анализе акустических сигналов, генерируемых истечением воздушной струи или колебаниями воздушных пузырьков, а также сопоставлении этих сигналов с данными мониторинга фона внешних помех в широком диапазоне частот, для чего разработана программа выполнения этих процедур на ПЭВМ.

Практическая ценность. Новые научные результаты позволили решить следующие актуальные практические задачи:

разработать табулированные данные показателей проникающей способности различных жидких грузов для определения параметров подлежащих выявлению сквозных микронеплотностей;

разработать методики аналитического определения спектральных показателей акустических полей, генерируемых истечением сжатого воздуха, применением жидкостных индикаторов или звукоизлучением, необходимых для создания средств инструментального контроля герметичности;

предложить новую технологию инструментального газоаналитического метода контроля герметичности, основанную на применении органических испытательных сред, заменяющих дорогостоящий гелий и экологически вредный фреон;

повысить применимость инструментального вакуумно-пузырькового метода контроля герметичности для выявления сквозных микронеплотностей в конструкциях, где невозможно, по причине недостаточной прочности, применять гидростатическое давление наливаемой воды или пневматическое давление сжатого воздуха;

разработать конструктивно-технологические требования для создания средств инструментального контроля герметичности обеспечивающих выявление сквозных микронеплотностей на физических принципах фиксации акустического поля, анализа накопления газовоздушной смеси и проявления пузырькового эффекта;

определить необходимую номенклатуру средств инструментального контроля и создать головные образцы акустических и газоаналитических течеискателей, а также вакуумных камер;

разработать и внедрить технологию осуществления инструментального контроля герметичности неразъемных и разъемных соединений, а также соединений насыщения корпусных конструкций;

разработать и выпустить комплект отраслевых документов, согласованных Морским Регистром судоходства России и включающих:

ОСТ5.9914-92 «Корпуса стальных надводных судов. Типовые технологические процессы изготовления корпусов судов на стапеле»;

ОСТ5Р.1180-93 «Суда. Методы и нормы испытаний на непроницаемость и герметичность»;

РД5.ГКЛИ.0105-125-94 «Конструкции корпусные судовые. Контроль непроницаемости и герметичности акустическим и газоаналитическим методом»;

РД5Р.ГКЛИ.3220-007-97 «Соединения сварные корпусных конструкций.
Испытания на герметичность с применением вакуумных камер»;

внедрить методы и средства инструментального контроля на ГП «Адмиралтейские верфи», АО «Северная верфь», ОАО «Балтийский судостроительный завод», ПО «Ижорские заводы»», Невском ССЗ и ОАО «ЛИАЗ».

Апробация работы. Новые научные и практические результаты, выводы и рекомендации, полученные в диссертации, докладывались и одобрены:

на конференции «Моринтех-2003», 2003 г.;

на научно-технической конференции, посвященной 300-летию ФГУП
«Адмиралтейские верфи», 2004 г.;

на юбилейной научно-технической конференции, посвященной 75-летию Санкт-Петербургского Государственного Морского технического Университета и 40-летию «СЕВМАШВТУЗА», 2005 г.

Исследования и результаты практического внедрения отмечены:

двумя медалями ВДНХ;

Дипломом IV международной выставки-конгресса «Высокие технологи, инновации и инвестиции», за разработку «Акустический метод контроля герметичности сооружений», в 2000 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 50 печатных работ, при этом основное содержание диссертации представлено в 29 статьях, указанных в настоящем реферате.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, перечня использованной литературы и актов внедрения. Она содержит 333 страницы, в т.ч. 74 рисунка и 22 таблицы, перечень литературы на 21 страницах из 262 наименований.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: