Công nghệ đóng sửa tàu vỏ phi kim loại

2 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ ĐÓNG – SỬA CHỮA TÀU PHI KIM LOẠI 1.1 TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ ĐĨNG VÀ SỬA TÀU VỎ PHI KIM LOẠI 1.1.1 Khái niệm chung công nghệ đóng sửa tàu vỏ phi kim loại Q trình sản xuất thường chia thành q trình cơng nghệ q trình phi cơng nghệ (hình 1.1) Q trình sản xuất Q trình cơng nghệ Q trình lao động Q trình phi cơng nghệ Q trình tự nhiên Phục vụ sản xuất Chuẩn bị sản xuất Hình 1.1 Cơ cấu q trình sản xuất Q trình cơng nghệ phận quan trọng trình sản xuất, người cơng nhân sử dụng tư liệu lao động để trực tiếp biến đối tượng lao động thành sản phẩm Q trình cơng nghệ làm thay đổi hình dáng, kích thước bên ngồi; thay đổi tính chất cơ, lý hố bên vật gia cơng Trong q trình cơng nghệ, phân biệt q trình lao động q trình gia cơng, lắp ráp,… q trình tự nhiên người khơng trực tiếp tác động q trình phơi gỗ, q trình đơng cứng vật liệu composite,… Q trình công nghệ thường chia làm nhiều giai đoạn cộng nghệ khác nhau, giai đoạn cơng nghệ lại chia thành nhiều nguyên công Nguyên công đơn vị q trình cơng nghệ, phần công việc sản xuất nơi làm việc cơng nhân nhóm cơng nhân tiến hành dối tượng lao động định Quá trình phi cơng nghệ chia thành q trình phục vụ sản xuất trình chuẩn bị sản xuất vận chuyển, kiểm tra chất lượng, sửa chữa máy móc, thuộc q trình phục vụ sản xuất Phóng mẫu, kiểm tra dưỡng mẫu,… thuộc q trình chuẩn bị sản xuất 1.1.1.1 Q trình cơng nghệ đóng tàu vỏ phi kim loại Khác với q trình cơng nghệ đóng tàu vỏ thép, đặc thù vật liệu, giới hạn kích thước tàu, quy mơ nhà máy,… mà quy trình cơng nghệ đóng tàu vỏ phi kim loại thường đơn giản CN đóng & sửa chữa tàu PKL Q trình cơng nghệ đóng tàu vỏ phi kim loại q trình thi cơng, chế tạo tàu tính từ lúc nhập nguyên vật liệu tàu nghiệm thu * Đối với tàu vỏ composite : Công nghệ chế tạo thay đổi để phù hợp với thay đổi nhà xưởng, máy móc trang thiết bị theo hướng đại Và nay, hầu hết q trình cơng nghệ bố trí theo dây chuyền Trong có ba dạng dây chuyền sản xuất áp dụng với cỡ tàu khác - Dạng thứ : Đối tượng lao động cố định, tổ sản xuất di chuyển với bước công việc tư liệu sản xuất Dạng áp dụng tàu cỡ lớn, khó dịch chuyển q trình thi cơng; điều kiện bến bãi, nhà xưởng, thiết bị nâng hạ, đường triền,… đáp ứng tốt yêu cầu kích thước khối lượng Nhược điểm dạng dây chuyền phức tạp khó phân rõ ranh giới công việc tổ sản xuất với tổ sản xuất khác Do đó, làm giảm suất lao động - Dạng thứ hai : Các tổ sản xuất cố định với bước công việc tư liệu sản xuất đối tượng lao động di chuyển Dây chuyền thường áp dụng cho tàu cỡ nhỏ cỡ trung, loại canô, xuồng, hay sản xuất chi tiết, sản phẩm nhỏ Ở dạng này, người công nhân thường chủ động với cơng việc nên nâng cao suất lao động - Dạng thứ ba : kết hợp hai dạng trên, áp dụng cho tàu cỡ lớn điều kiện nhà xưởng, máy móc, trang thiết bị,… cịn hạn chế Ví dụ, nhà xưởng bị hạn chế chiều cao nên chế tạo xong phần thân tàu lắp đặt máy chính, tiến hành cho hạ thuỷ tàu xuống nước tiếp tục chế tạo phần thượng tầng Dạng thứ ba tỏ phù hợp với điều kiện thực tế sở sản xuất nước ta giai đoạn * Đối với tàu vỏ gỗ : Ngồi số tàu cỡ lớn thuộc dự án đánh bắt xa bờ nhà nước đầu tư đóng theo thiết kế, cịn lại đại đa số đóng theo kinh nghiệm dân gian sở chưa đầu tư mức Vì thế, q trình cơng nghệ thi cơng đơn giản, không tuân theo dạng dây chuyền sản xuất Có thể nói, chất lượng tàu (các tính năng, độ bền,…) phụ thuộc nhiều vào chất lượng nguyên vật liệu trình độ tay nghề cơng nhân 1.1.1.2 Q trình cơng nghệ sửa chữa tàu phi kim loại Sửa chữa tàu thuỷ công việc vô phức tạp Khác với tàu vỏ thép, việc sửa chữa tàu vỏ phi kim loại chủ yếu thay bổ sung, gia cường thêm vào Thật khó xác định trước xác thời gian khai thác tàu Hai tàu hồn tồn giống có thời gian khai thác khác đáng kể Việc kéo dài tuổi thọ thời gian sử dụng tàu phụ thuộc nhiều vào chất lượng chế tạo ban đầu chất lượng công tác bảo dưỡng, sửa chữa Trong năm gần đây, lĩnh vực đóng tàu đạt nhiều tiến khoa học, kỹ thuật, làm tăng tuổi thọ độ tin cậy tàu số lượng cố chưa có xu hướng giảm rõ rệt Đặc biệt phải làm việc điều kiện thời tiết CN đóng & sửa chữa tàu PKL ngày diễn biến phức tạp Theo số liệu thống kê, trung bình hàng năm giới có khoảng 30% số lượng tàu phải sửa chữa, bảo dưỡng khoảng 0,3% tổng số đăng ký bị phá huỷ 1.1.2 Sự phát triển ngành đóng tàu vật liệu phi kim loại khả ứng dụng vật liệu đóng tàu Từ thời xa xưa, người biết sử dụng gỗ to, khoét rỗng bên để làm phương tiện lại nước Đó mầm mống ngành cơng nghiệp đóng tàu ngày Tiếp sau đó, tàu chế tạo vật liệu phi kim loại liên tục đời với cải tiến đáng kể mẫu mã, kích thước phương thức làm cho chuyển động thuyền buồm đến thuyền chạy guồng,… Và thập niên gần đây, với quan tâm nhà nước hấp dẫn nguồn tài nguyên biển làm cho số lượng tàu thuyền nói chung tàu vật liệu phi kim loại nói riêng (chủ yếu tàu vỏ gỗ) tăng lên đáng kể Tuy có đời sớm so với tàu vỏ thép, tàu vật liệu phi kim loại hạn chế quy mơ kích thước Cho đến nay, ngồi loại tàu bêtơng cốt thép khơng cịn sử dụng, chiều dài lớn tàu phi kim loại đạt khoảng 35m Với kích thước đó, loại tàu khó chinh phục hết đại dương mênh mông Từ loại vật liệu – vật liệu composite thâm nhập vào nước ta, với tính ưu việt, trung tâm nghiên cứu, sở sản xuất đưa vào ứng dụng để chế tạo tàu chủ yếu phục vụ cho nghề cá tàu địi hỏi có kiểu dáng đẹp, tốc độ cao tàu du lịch, tàu tuần tra,… Ngoài ra, số nơi nghiên cứu triển khai áp dụng khả kết hợp vật liệu composite với vật liệu khác đóng tàu nhằm đạt mục đích khác theo ý muốn Ví dụ, nghiên cứu bọc tàu vỏ gỗ vật liệu composite nhằm làm tăng tuổi thọ cho tàu, giảm chi phí bảo dưỡng, sửa chữa,… hay sử dụng lõi gỗ, foam chế tạo kết cấu sườn, đà, vách ngăn, nhằm mục đích tăng bền, cách nhiệt, cách âm,… 1.1.3 Giải pháp thiết kế - công nghệ đóng sửa tàu phi kim loại Giải pháp thiết kế cơng nghệ tổng hồ yếu tố : vật liệu có, yêu cầu kỹ thuật sản phẩm, thủ pháp công nghệ, công suất chế tạo, giá thành,… để chọn phương án tối ưu Trong năm 80, giải pháp thiết công nghệ xem tổng hoà ba yếu tố : lựa chọn vật liệu, thiết kế kết cấu chi tiết chọn phương pháp công nghệ Thực tiễn nước ta với phát triển kinh tế tri thức vào năm cuối kỷ XX, đầu kỷ XXI cần xét thêm điều kiện : thực trạng trang thiết bị có (với nước tiên tiến, cơng nghiệp phát triển, vấn đề trở thành thứ yếu, nước ta vấn đề bản, giải pháp cơng nghệ phải dựa sở trang thiết bị khả thi), tính cạnh tranh sản phẩm (ví dụ cạnh tranh tính năng, giá cả,…) Biểu đồ giải pháp thiết kế cơng nghệ thể hình 1.2 CN đóng & sửa chữa tàu PKL - Vật liệu ban đầu - Máy móc, trang bị có - Yêu cầu tính kỹ thuật - Thiết kế Giải pháp thiết kế công nghệ Thủ pháp công nghệ - Mức độ sản xuất - Lĩnh vực áp dụng - Hiệu kinh tế - Độ cạnh tranh - Giá thành Hình 1.2 Sơ đồ lựa chọn giải pháp thiết kế cơng nghệ Chính xuất phát từ thực tiễn kỹ thuật, đặc điểm vật liệu, đòi hỏi phải tạo tàu có tính tốt hơn, bền hơn, đẹp hơn, rẻ hơn,… việc chọn giải pháp công nghệ thi công tối ưu đóng hay bảo dưỡng, sửa chữa cần thiết khó khăn Đặc biệt, chế tạo sửa chữa tàu vật liệu composite, đặc điểm loại vật liệu hình thành q trình thi cơng chế tạo, nên để có giải pháp thiết kế - cơng nghệ phải có tham gia nhiều nhà khoa học nhiều ngành khoa học khác : học, hố học, thiết kế, cơng nghệ,… 1.2 CÁC VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI DÙNG TRONG ĐÓNG TÀU Các vật liệu phi kim loại sử dụng đóng tàu bao gồm : gỗ, composite, ximăng – lưới thép, … Trong đó, hai loại vật liệu sử dụng chủ yếu gỗ composite cịn bêtơng cốt thép khơng cịn 1.2.1 Vật liệu gỗ 1.2.1.1 Đặc điểm gỗ Gỗ loại vật liệu tương đối phổ biến tự nhiên Gỗ có tuổi bền tương đối cao, khối lượng riêng nhỏ So với kim loại, gỗ có độ cứng nên dễ gia công Độ bền gỗ thường không đồng đều, độ bền dọc thớ cao độ bền ngang thớ Gỗ dễ bị tác động môi trường làm biến đổi tính chất, dễ cháy, mọt, mục, hút ẩm thay đổi hình dáng kích thước Gỗ khai thác có độ ẩm cao, độ bền thấp nên trước gia cơng phải sấy khơ ngồi trời hay lò sấy Để tăng độ bền tuổi thọ gỗ, người ta phải xử lý biện pháp nhiệt hoá khác tuỳ theo điều kiện sử dụng Hiện nay, tình trạng khang gỗ tự nhiên nên người ta tăng cường sử dụng loại gỗ cơng nghiệp CN đóng & sửa chữa tàu PKL sản xuất mặt hàng gia dụng Gỗ xẻ tự nhiên sảm phẩm sử dụng nhiều ngành cơng nghiệp đóng tàu 1.2.1.2 Tính chất loại gỗ dùng đóng tàu Một số tính chất loại gỗ dùng đóng tàu thể bảng Bảng Các tính chất gỗ Số hiệu 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Khối lượng riêng trung bình, kg/m3 990 815 770 735 735 735 735 735 720 720 720 705 705 690 670 655 655 640 625 625 625 580 560 545 545 530 530 515 515 450 385 Độ cứng tự nhiên Rất cứng Rất cứng Cứng Cứng trung bình Rất cứng Cứng trung bình Rất cứng Cứng trung bình Cứng trung bình Cứng Cứng Cứng trung bình Khơng cứng Rất cứng Khơng cứng Rất cứng Cứng Rất cứng Cứng Rất cứng Cứng trung bình Cứng Cứng trung bình Khơng cứng Cứng Cứng trung bình Cứng trung bình Cứng Khơng cứng Khơng cứng Cứng Sức chống thấm Tính dễ dán Sức chống thấm lớn Sức chống thấm lớn Sức chống thấm lớn Chống thấm Sức chống thấm lớn Chống thấm Chống thấm trung bình Chống thấm Chống thấm Sức chống thấm lớn Sức chống thấm lớn Sức chống thấm lớn Chống thấm Sức chống thấm lớn Chống thấm Sức chống thấm lớn Sức chống thấm lớn Sức chống thấm lớn Chống thấm Sức chống thấm lớn Chống thấm Sức chống thấm lớn Chống thấm Chống thấm trung bình Sức chống thấm lớn Chống thấm Sức chống thấm lớn Chống thấm Chống thấm trung bình Chống thấm Chống thấm Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Thoả mãn Bình thường Bình thường Thay đổi Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Bình thường Tốt Bình thường 1.2.1.3 Yêu cầu gỗ dùng đóng tàu - Gỗ dùng chế tạo kết cấu thân tàu phải loại gỗ cứng có tính cho bảng tương đương - Phải gỗ có chất lượng cao, phơi sấy khơ, khơng có lõi, khơng có gỗ dác, khơng bị mục, khơng bị sâu, không bị tách lớp, không bị nứt khơng có CN đóng & sửa chữa tàu PKL khuyết tật khác làm hư hại vật liệu Gỗ phải khơng có bướu, nhiên bướu riêng lẻ phía chấp nhận - Gỗ dùng để chế tạo kết cấu dọc phải sấy khơ hợp lý Nếu có nguy gỗ bị q khơ gỗ phải phủ lớp dầu gai sơn dầu trước chế tạo để tránh tượng tách lớp - Vật liệu dùng để chế tạo kết cấu thân tàu đặc biệt ván vỏ ván boong phải xẻ thẳng lớp - Gỗ phải bảo quản điều kiện khô trước đem sử dụng phải có độ ẩm khơng khí khơ khơng lớn 20% - Độ ẩm gỗ dán phải 15% Gỗ dán dùng làm kết cấu thân tàu phải có chất lượng cao, phù hợp với mục đích sử dụng, phải có tính chịu nước biển lâu bền, phải có lớp mặt tốt, lớp lõi cứng 1.2.1.4 Nguyên tắc thiết kế kết cấu vật liệu gỗ Kích thước kết cấu tính tốn với loại gỗ có khối lượng riêng tiêu chuẩn điều kiện khơng khí khơ có độ ẩm khoảng 15% theo bảng Bảng Khối lượng riêng gỗ dùng để tính tốn kết cấu TT 10 11 12 13 14 Khối lượng riêng (kg/m3) Tên kết cấu Sường mạn Đà ngang đáy Sống đáy Sống mũi Sống đuôi Mã liên kết sống đuôi sống đáy Ngọn sống Ván vỏ Con trạch Thanh chống va Sống mạn, sống hông Xà ngang boong mã Thành miệng khoang Ván boong 720 640 560 430 Nếu khối lượng riêng gỗ sử dụng khác với khối lượng riêng quy định chiều rộng, chiều dày môđun chống uốn cho bảng phải điều chỉnh tỷ lệ thuận với tỷ số khối lượng riêng gỗ theo công thức sau : Chiều rộng Chiều dày Môđun chống uốn = Yêu cầu Chiều rộng Chiều dày Môđun chống uốn S x W Bảng Trong : S : Khối lượng riêng gỗ dùng để tính tốn tra bảng, kg/m3 W : Khối lượng riêng gỗ sử dụng, kg/m3 CN đóng & sửa chữa tàu PKL Tuy nhiên, điều chỉnh nói giảm thì mức độ giảm phải khơng vượt q 6% chiều rộng chiều dày, trừ trường hợp Đăng kiểm thoả thuận đặc biệt 1.2.2 Vật liệu bêtông cốt thép Vật liệu bêtông cốt thép dùng đóng tàu loại vật liệu cấu thành hai thành phần bêtông thép 1.2.2.1 Yêu cầu bêtông, cốt thép Thân tàu phải chế tạo băng bêtơng nặng có mác không thấp M30, thân tàu chế tạo bêtơng nhẹ mác khơng thấp M25 Thân cần cẩu thân tàu vận tải phải chế tạo bêtơng có mác khơng thấp M40 Tỷ lệ ximăng bêtông nặng bêtông nhẹ phải phạm vi 400–500kg/m3 Với bêtông để chế tạo phần boong khuất vách, tỷ lệ ximăng khơng giảm q 15% Bêtơng đóng tàu phải dễ điền khuôn, không bị phân lớp, không bị nứt co ngót Những u cầu kín dầu, chống bị mài mịn chịu tác động mơi trường độc hại bêtơng đóng tàu phải ghi rõ ràng Đăng kiểm chấp thuận Bêtông dùng để nối phân đoạn phải bêtông hạt nhỏ có thành phần phương pháp dầm Đăng kiểm chấp thuận Độ kín nước bêtơng đóng tàu phải đảm bảo cho khi thử mẫu có chiều dày 5cm áp suất 200KPa thời gian 48 mà khơng xuất giọt rị Cốt thép chi tiết thép để chế tạo bêtơng cốt thép đóng tàu phải thép cán mỏng tiết diện thân tàu dùng loại thép khác có giới hạn chảy khác không lớn 30% 1.2.2.2 Các thành phần bêtông Ximăng Để chế tạo bêtơng đóng tàu phải dùng ximăng có mác khơng thấp M50 Để dầm mối nối, để vá lỗ xuyên suốt dùng ximăng thạch cao đát sét có mác khơng thấp M40 Nếu tàu hoạt động vùng nước mặn bêtơng phải chế tạo ximăng chống sun phát hố có mác khơng thấp M50 Đặc tính ximăng phải đảm bảo chế tạo bêtơng đóng tàu có mác theo u cầu Khơng dùng loại ximăng khơng có giấy chứng nhận nhà máy ximăng Không pha trộn loại ximăng lại với Chỉ dùng ximăng sau thử kiểm tra mác, kiểm tra thời gian đông cứng nở thể tích Thời gian thử lúc dùng không lâu tháng ximăng thường không tháng ximăng đông cứng nhanh Ximăng phải bảo quản theo quy định kho kín tránh ẩm Chất độn - Để chế tạo bêtông nặng, chất độn hạt to phải đá dăm nghiền từ đá núi loại cứng đá cuội tự nhiên Để chế tạo bêtông nhẹ, chất độn hạt to phải đá sỏi có khối CN đóng & sửa chữa tàu PKL lượng riêng trạng thái xốp 600-800kg/cm3 độ hút nước phải khơng q 15% Kích thước hạt độn phải khơng lớn 20mm 0,25 lần kích thước nhỏ chi tiết bêtông phải nhỏ khoảng cách tối thiểu cốt thép song song - Để chế tạo bêtông, chất độn hạt nhỏ phải cát thạch anh, cát tự nhiên cỡ to, cỡ trung bình, mạt đá, mạt sỏi - Chất độn phải bảo quản tránh ẩm, tránh bẩn, tránh lẫn loại Ngồi cịn có nước pha, nước tưới, chất phụ gia thêm vào để tăng tính cơng nghệ, tính chịu lạnh, tính kín nước, tính kín dầu bảo cốt thép 1.2.3 Vật liệu composite 1.2.3.1 Định nghĩa phân loại Composite hỗn hợp gồm hai pha hay hai thành phần vật liệu Sự kết hợp nhằm hạn chế nhược điểm vật liệu ưu điểm vật liệu kia, tạo nên sản phẩm có tính khác hẳn vật liệu ban đầu Về phương diện hóa học, Composite có hai pha giới hạn mặt phân cách riêng biệt Thành phần liên tục tồn với khối lượng lớn Composite gọi Theo quan điểm thơng thường, đặc tính cải thiện nhờ phối hợp với thành phần khác để tạo nên vật liệu Composite Composite có gốm, kim loại Polymer Cơ tính ba loại khác đáng kể Các Polymer có sức bền mơđun đàn hồi thấp; gốm cứng vững dịn, kim loại có sức bền mơđun đàn hồi trung tính, có tính dễ kéo sợi Thành phần thứ hai gọi cốt, có tác dụng làm tăng tính cho vật liệu Thơng thường, cốt cứng hơn, khỏe có độ cứng vững cao vật liệu Đặc trưng hình học pha gia cường (cốt) thơng số để xác định tính có hiệu vật liệu gia cường Nói cách khác, tính vật liệu Composite hàm hình dáng kích thước sợi vật liệu gia cường Vật liệu gia cường thường dạng sợi hay hạt Vật liệu Composite phân loại theo hai tiêu chí : - Theo chất vật liệu : gồm số dạng sau : + Composite kim loại (hợp kim nhơm, hợp kim Titan) + Composite khống (gốm) + Composite polymer (nhựa, cao su,…) - Theo hình dáng vật liệu cốt : phân loại theo sơ đồ hình 1.3 CN đóng & sửa chữa tàu PKL 10 Composite Cốt sợi Cốt hạt Composite lớp Composite nhiều lớp Hướng ngẫu nhiên Hướng xếp Cốt sợi liên tục Cốt sợi không liên tục Sợi đồng phương Hai hướng vuông góc Hướng ngẫu nhiên Hướng xếp Hình 1.3 Sơ đồ phân loại vật liệu Composite Chất gia cường dạng hạt có kích thước xấp xỉ theo hướng Dạng hạt gia cường cầu, khối hay dạng khác Sự xếp hạt gia cường ngẫu nhiên hay theo hướng định trước Đa số vật liệu Composite cốt hạt, hướng hạt ngẫu nhiên Vật liệu gia cường dạng sợi đặc trưng tỷ lệ chiều dài sợi diện tích mặt cắt ngang Tuy nhiên, tỷ số (được gọi tỷ số bề mặt) biến đổi đáng kể Vật liệu Composite lớp sợi dài với tỷ số bề mặt cao cho ta vật liệu gọi Composite có sợi gia cường liên tục, ngược lại Composite sợi không liên tục chế tạo từ sợi ngắn với tỷ số bề mặt thấp Hướng thường gặp Composite sợi liên tục dạng đồng phương hai hướng vng góc Dạng hạt, sợi hướng xếp thể hình 1.4 CN đóng & sửa chữa tàu PKL 11 Composite cốt hạt Composite cốt sợi không liên tục hướng xếp Composite cốt sợi không liên tục hướng ngẫu nhiên Composite cốt sợi liên tục đồng phương Composite cốt sợi liên tục hai hướng vuông góc Hình 1.4 Một số dạng cốt thường gặp Composite nhiều lớp thuật ngữ khác Composite cốt sợi Loại thường dạng kết cấu phẳng tạo nên cách xếp lớp theo nói tiếp đặc biệt Một điển hình có từ  40 lớp hướng sợi thay đổi lớp theo quy luật xuyên suốt chiều dày Hiện có vật liệu Composite với nhựa Polymer cốt dạng chất khoáng (cacbon, thủy tinh…) sử dụng phổ biến (chiếm 90% Composite sử dụng giới) Trong kỹ thuật, người ta gọi loại Composite FRP (Fiber Reinforced Plastic) Danh từ vật liệu Composite nói chung thường dùng để loại Do thực tế nói đến từ “vật liệu Composite” mà khơng giải thích thêm, ngầm hiểu vật liệu Composite có nhựa Polymer, cốt chất khống Ngồi ra, tự nhiên có số vật liệu Composite gỗ, xương,… 1.2.3.2 Hệ thống nhựa Hệ thống nhựa FRP bao gồm hai loại : Nhựa nhiệt rắn (Polyester, epoxy, vinylester, …) nhựa nhiệt dẻo (PE, PVC, …) - Nhựa Polyester không no sử dụng làm vật liệu cho FRP dùng mơi trường biển, có ưu điểm: giá thành vừa phải, dễ sử dụng chịu mơi trường biển - Nhựa vinylester có ưu điểm: chịu nước hóa chất tốt, trì sức bền độ cứng nhiệt độ cao, độ dẻo dai cao độ biến dạng lớn Tuy nhiên, giá thành cao nhiều so với nhựa Polyester nên khả ứng dụng hạn chế CN đóng & sửa chữa tàu PKL 56 CHƢƠNG CƠNG NGHỆ SỬA CHỮA TÀU VỎ COMPOSITE 3.1 CÁC DẠNG HƢ HỎNG CỦA VỎ TÀU BẰNG FRP Trong công nghệ sửa chữa tàu thuyền, muốn đạt hiệu cao ta phải hiểu chất mức độ dạng hư hỏng Từ ta đề phương án vật liệu cần thiết để khắc phục Hư hỏng vỏ tàu FRP thường có dạng sau: Hư hỏng mài mòn, hư hỏng va đập, hư hỏng thuỷ phân hư hỏng lão hóa 3.1.1 Hƣ hỏng mài mòn Do tàu FRP thường xuyên tiếp xúc với môi trường nước biển, mặt khác trình khai thác, vỏ tàu nước biển thường có chuyển động tương nhau, vỏ tàu FRP bị ăn mòn Sự ăn mòn lớp vỏ FRP diễn tác dụng đồng thời tương tác cơ, hoá, lý xảy bề mặt, dẫn đến hư hỏng vỏ FRP Ban đầu mài mòn làm xuất vết tế vi, sau thời gian dài làm việc, lớp tế vi phát triển thành lổ nhỏ, phá hoại lớp sơn phá hoại lớp bao phủ gelcoat Điều nguy hiểm, mặt dù lớp bao phủ gelcoat bị phá huỷ cục vùng lớp gelcoat khơng cịn, khả chống lại môi trường nước biển lớp FRP yếu, lúc lớp FRP chịu tác dụng nhiều yếu tố xâm thực môi trường, thuỷ phân, tia cực tím, … hư hỏng nhỏ phát triển thành hư hỏng lớn, phá huỷ cục vỏ tàu lỗ xuyên suốt chiều dày vỏ Đặc biệt, bóc lớp gelcoat, vỏ tàu bị thẩm thấu nước biển làm tăng nhanh qúa trình phá huỷ vật liệu FRP 3.1.2 Hƣ hỏng va đập Hư hỏng va đập hư hỏng chủ yếu vật liệu FRP Hư hỏng xảy đột biến thường gây hư hỏng cục Hư hỏng xảy phần lớn va chạm trình sử dụng tàu Tàu va vào chướng ngại phao, san hơ hay đá ngầm, va đập vào tàu khác, … Hư hỏng xảy thường hậu thấy ngay, làm đắm tàu xảy va đập lớn 3.1.3 Hƣ hỏng thuỷ phân vật liệu Hư hỏng thuỷ phân dạng hư hỏng đặc biệt vật liệu FRP nước biển Đây dạng hư hỏng tác dụng hoá học gây Ta biết vật liệu FRP cấu tạo từ nhựa nền, hợp chất polymer, có cấu tạo chuỗi phân tử liên kết với liên kết đơn Trong trình sử dụng, tác dụng mơi trường nước biển, nhiệt độ tia cực tím, liên kết bị phá huỷ làm cho polymer bị đứt mạch, phá hỏng lớp bên lớp vỏ FRP Hậu trình thuỷ phân làm cho vật liệu FRP lại vật liệu cốt, vật liệu trơi hồ tan vào nước biển, làm giảm sút nghiêm trọng độ bền vật liệu, biểu hư hỏng dạng ban đầu lỗ nhỏ lớp gelcoat, sau phát triển thành hư hỏng lớn 3.1.4 Hƣ hỏng lão hố Đối với vật liệu có chứa chất dẻo, trình sử dụng thường dần tính chất ban đầu tác dụng mơi trường Vật liệu FRP bị lão hố chủ yếu nhựa Vỏ tàu vật liệu FRP tác động yếu tố mơi trường CN đóng & sửa chữa tàu PKL 57 nước biển, tia cực tím ánh nắng mặt trời nên tính chất lý vật liệu thay đổi theo thời gian sử dụng Cùng với dần tính mềm dẻo, trở nên cứng, dòn chuyển màu sang đen lớp bao phủ gelcoat Thực trạng phản ánh thay đổi mạnh mẽ cấu trúc cấu tạo vật liệu FRP Lão hoá xảy chủ yếu phản ứng oxy hoá quang oxy hoá nhiệt , phản ứng phân huỷ trình lão hoá, lượng xạ tử ngoại yếu tố ảnh hưởng trực tiếp định đến q trình suy giảm tính vật liêu FRP Khi lớp vỏ FRP bị lão hoá (tuổi thọ vỏ tàu FRP thường từ 15-20 năm), dạng hư hỏng bắt đầu xuất Trong dạng hư hỏng nêu trên, hư hỏng lão hoá dạng hư hỏng không khắc phục Nếu sửa chữa kết khơng mang lại chất lượng cao 3.2 CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA 3.2.1 Sửa chữa nhỏ Sửa chữa nhỏ bao gồm sửa chữa dạng hư hỏng vỏ FRP : vết xướt, rỗ, vết nứt nhỏ bề mặt, lỗ nhỏ xuyên suốt chiều dày vỏ, … 3.2.1.1 Vết xƣớt rỗ * Trường hợp vết xướt rỗ chưa ăn sâu vào lớp gelcoat : Đánh bóng khơng thể tẩy vết xướt bề mặt lớp gelcoat Vì vậy, tiến hành sửa chữa theo bước sau : - Dùng khăn vải trắng thấm acetone để lau vùng cần sửa chữa (không dùng vải màu acetone hồ tan màu vải nhuộm vào lớp gelcoat) Mục đích việc lau chủ yếu tẩy bụi bề mặt, lau nhẹ để khơng ảnh hưởng đến phần lớp gel cịn lại - Dùng giấy nhám cỡ thích hợp để tẩy vết xướt, phải cẩn thận tránh để ảnh hưởng đến phần lại lớp gelcoat - Rửa vùng vừa mài vải thấm nước sau dùng giấy nhám tinh để đánh lại (đánh ướt) - Đánh bóng lại bề mặt tay hay máy * Trường hợp vết xướt rỗ chưa ăn sâu vào lớp gelcoat : Ta dùng mattit để sửa chữa, sử dụng bột mattit trộn với nhựa polyester hay epoxy (Mattit + epoxy cho kết sửa chữa có chất lượng tốt hơn) Trình tự tiến hành sau : - Dùng vải trắng thấm acetone để lau bề mặt lớp gelcoat - Trên bề mặt lớp sơn, ta lau mở rộng vùng bị hư hỏng Ta không nên sử dụng acetone chưa biết acetone có phải dung mơi loại sơn sửa chữa hay không Việc lựa chọn mattit để sửa chữa phụ thuộc vào nhiều yếu tố Nếu bề mặt cần màu, ta nên trộn màu với matit trước sử dụng Nếu mattit mattit tự tạo, ta sử CN đóng & sửa chữa tàu PKL 58 dụng theo cách biết làm, mattit bán thị trường, sử dụng, ta phải ý theo hướng dẫn nhà sản xuất - Dùng dao để trét matit vào vùng hư hỏng - Đánh bóng bề mặt vừa sửa chữa * Nếu sửa chữa cần khôi phục lại lớp gel, ta phải có gel với màu thích hợp Ta dùng bàn chải hay súng phun để tạo lại lớp gel Chú ý rằng, tạo lớp gel, độ dày lớp gel phải vừa đủ đạt yêu cầu Nếu độ dày lớp gel lớn, biến cứng lớp gel bị nứt 3.2.1.2 Các lỗ nhỏ Các lỗ nhỏ không ăn suốt chiều dày vỏ FRP sửa chữa theo trình tự bước sau : - Mài bề mặt, mài tay hay máy - Nếu vùng hư hỏng nhỏ, sửa chữa trét mattit - Nếu vùng hư hỏng lớn, ta sửa chữa sau : + Cắt mẫu Mat đặt vừa vào vùng hư hỏng, việc tạo lớp phụ thuộc vào chiều sâu vùng bị tàn phá + Trộn chất xúc tác vào nhựa (số lượng nhựa vừa đủ cho lớp mat), cần chất lượng sửa chữa cao , ta dùng nhựa epoxy + Sử dụng cọ , bôi nhựa vào vùng sửa chữa + Đặt lớp Mat lên chỗ hư hỏng + Dùng cọ thấm nhựa cho mặt lại mat + Nếu cần thiết ta phải tiếp tục xếp lớp, tốt nên cho lớp trước biến cứng thêm lớp sau để đảm bảo thành phần nhựa vật liệu cốt + Mài đánh bóng lại bề mặt sửa chữa 3.2.1.3 Vết nứt nhỏ Dạng hư hỏng thường chế tạo lớp gel không quy cách, thường dày, pha chất đông rắn với hàm lượng cao hay ứng suất cục sản phẩm, bước sửa chữa theo trình tự sau : - Tìm hiểu nguyên nhân gây nứt lớp gel, vết nứt thường phát triển theo phương bề mặt lớp gel - Dùng đục mở rộng vết nứt (tạo điều kiện dễ dàng để bôi mattit) - Dùng vải trắng thấm acetone để lau chùi vết đục - Dùng dao để bơi mattit - Mài đánh bóng cẩn thận bề mặt vừa khôi phục tránh làm ảnh hưởng đến bề mặt lại lớp gel 3.2.1.4 Lỗ nhỏ xuyên suốt vỏ tàu Trong trình sửa chữa , ta phải khoan suốt chiều dày vỏ FRP (đường kính lỗ khơng q 1,5 cm) Để sửa chữa lỗ này, ta phải tạo dáng lỗ theo hình chữ V từ tâm (hình 3.1) để tạo chất lượng mối dán cao CN đóng & sửa chữa tàu PKL 59 VỎ FRP Hình 3.1 Tạo lỗ dạng chữ V - Nếu ta thao tác phần bên phía ngồi vỏ, ta gắn chắn mặt bên trét mattit từ phía ngồi - Nếu thao tác mặt phía ngồi ta dùng thép bẻ góc chữ L đưa qua lỗ vào phía sau để trét mattit 3.2.2 Sửa chữa lớn 3.2.2.1 Các vết nứt lỗ vỏ FRP Khi bị va chạm, lớp vỏ FRP dễ bị nứt Khi sửa chữa, cần kỹ thuật sửa chữa mà cịn ý đến tính thẩm mỹ Trong q trình sửa chữa, ta khó khăn để định chất lượng khu vực sửa chữa, thông thường lớp vá thường dày khoẻ lớp vỏ ban đầu, đảm bảo đủ độ bền cho mối vá Trình tự tiến hành bước sửa chữa sau: - Quan sát cẩn thận vùng bị hư hại - Xác định khoanh vùng bị hư hỏng, xác định vùng bị hư hỏng cách dùng búa gõ nhẹ để nghe âm - Cắt bỏ phần hư hỏng (hình 3.2) Khi cắt ta ý cắt lấn phần chưa hư hỏng vỏ FRP, cắt theo đường lượn đều, ta không nên cắt thành góc vng hay hình trịn VẾ T CẮT VÙ NG HƯ HỎNG Hình 3.2 Cắt bỏ phần hư hỏng - Lắp đặt giá đỡ sửa chữa - Trát lớp cho miếng vá Thông thường, trát lớp cho miếng vá, ta không nên trát liên tục ba lớp ảnh hưởng đến độ bền Lớp cuối vỏ nên sử dụng nhựa bề mặt Nếu sử dụng lớp FRP để làm đỡ, ta phải chuẩn bị mặt đỡ sau tạo lớp đỡ (chiều dày lớp đỡ không nhỏ mm) Lớp đỡ có kích cỡ lớn lỗ cần sửa chữa Khi cần tạo chiều dày cho lớp đỡ, ta dùng vải hay vải thơ để kết hợp CN đóng & sửa chữa tàu PKL 60 với mat Chiều dày lớp đỡ FRP khác nhau, thông thường xắp xỉ 1/4 chiều dày vỏ Khi vá, ta cần ý lập lại loại thứ tự vật liệu gia cường vỏ tàu cần sửa chữa - Sau vá ta hoàn thành bề mặt khôi phục lớp gel 3.2.2.2 Các hƣ hỏng lớn Với hư hỏng mức độ lớn ta tiến hành sửa chữa phần đầu Khi sử dụng vá cho vùng phẳng hay khúc uốn đơn giản, ta sử dụng ván ép hay foocmica áp vào bề mặt vỏ để làm khn Ván ép gắn vào vỏ FRP bulơng (hình 3.3) Nếu ván ép để lại làm lõi gia cường thêm cho miếng vá, trước sửa chữa ta phải tạo bề mặt ván thích hợp cho việc dán FRP Nếu ván ép tháo sau vá, ta phải trét mattit đầy lỗ sau bulông tháo ra, trước thực ta phải phủ lên bề mặt ván ép chất tách khuôn Với bề mặt cong phức tạp vỏ FRP, ta dùng kim loại mềm để tạo hình làm đỡ hay dùng chất dẻo polyurethane, PVC, … nung nóng để tạo thành Các miếng sau sửa chữa tháo hay gia cường thêm cho miếng vá VÁN VỎ FRP Hình 3.3 Dùng ván ép để làm đỡ cho vỏ FRP 3.2.2.3 Tăng cƣờng độ cứng cho vỏ FRP - Tạo thêm chiều dày : Trong hầu hết trường hợp, tạo thêm lớp để tăng độ bền cho vỏ FRP thực dễ dàng Khi định thêm chiều dày, đa số trường hợp chiều dày thêm mặt vỏ có trường hợp ta phải thêm vào phía ngồi vỏ Lúc này, ta phải chuẩn bị bề mặt vỏ kỹ Sau chuẩn bị bề mặt, ta chọn định chiều dày vật liệu gia cường cần sử dụng Lớp thường lớp mat thực theo cách lớp biến cứng thêm lớp sau - Thêm phần đỡ hay vật liệu lõi cho lớp FRP : Trường hợp này, thông thường ta sử dụng với ván ép Vấn đề lưu ý chất lượng mối dán vỏ FRP với gỗ hay vật liệu khác Có phương pháp sử dụng là: + Dùng nhựa Epoxy để làm + Dùng Mat để dán sử dụng thêm mối ghép khí CN đóng & sửa chữa tàu PKL 61 - Khôi phục lớp gel sơn : Lớp bề mặt gel sơn bị mài mịn hay hư hỏng q trình sử dụng Vai trò lớp vỏ tàu FRP quan trọng Do đó, sửa chữa diện tích lớn FRP, cần thiết ta phải khôi phục lại lớp gel hay sơn Khôi phục lớp gel sau sửa chữa khó khăn tạo lớp gel trình đúc vỏ tàu Các bước khôi phục lại lớp gel sau: + Chuẩn bị gel ý thực theo dẫn nhà sản xuất loại nhựa đặc biệt + Mài bề mặt cẩn thận lớp bề mặt có ảnh hưởng định đến chất lượng lớp gel + Thao tác khôi phục lớp gel tốt nhiệt độ 150C - 290C + Nếu lớp gel cần màu phải trộn màu trước sử dụng nhựa + Dùng cọ sợi tự nhiên hay lăn hay máy phun để tạo lớp gel + Khi tạo lớp gel, ta phải ý độ dày vừa đủ (khoảng 1mm) không dày, khơng bị nứt sau biến cứng + Để khơi phục lại lớp sơn ta sử dụng loại nhựa Epoxy để trộn, loại có độ bám dính bề mặt tốt khó sử dụng 3.3 MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM TĂNG TÍNH THẨM MỸ CHO TÀU VỎ COMPOSITE 3.3.1 Yêu cầu thẩm mỹ yếu tố ảnh hƣởng đến tính thẩm mỹ Từ loại vật liệu – vật liệu composite thâm nhập vào nước ta, với tính ưu việt, trung tâm nghiên cứu, sở sản xuất đưa vào ứng dụng để chế tạo tàu chủ yếu phục vụ cho nghề cá tàu địi hỏi có kiểu dáng đẹp, tốc độ cao canơ, tàu du lịch, tàu tuần tra,… Chính phát triển kinh tế làm cho nhu cầu người cao với yêu cầu nghiêm ngặt hơn, sản phẩm sử dụng bền, tốt, giá thành thấp mà cịn phải có tính thẩm mỹ cao Với sản phẩm tàu vật liệu composite, yêu cầu mặt thẩm mỹ trở nên thiết thực, tàu hoạt động ngành du lịch Chất lượng tính thẩm mỹ tàu composite thường phụ thuộc vào yếu tố sau : - Bản chất vật liệu : chủ yếu vật liệu cốt Độ mịn mức độ thấm nhựa lớp cốt cao chất lượng (tính thẩm mỹ) vật liệu Composite cao - Chất lượng vật liệu : chất lượng vật liệu thành phần Hiện nước ta chưa sản xuất thành phần chủ yếu vật liệu composite nên phải nhập từ nước (chủ yếu Hàn Quốc Đài Loan) thực tế có nhiều loại với chất lượng khác Ở đây, ta quan tâm nhiều đến chất lượng chất tạo màu gelcoat - Tỷ lệ pha trộn : tỷ lệ trọng lượng cốt nhựa nền; tỷ lệ pha chất phụ gia chất gia tốc, chất xúc tác,… vào nhựa nền; tỷ lệ pha màu vào gelcoat;… Nếu pha trộn với tỷ lệ khơng phù hợp khơng CN đóng & sửa chữa tàu PKL 62 khơng đảm bảo độ bền mà làm cho chất lượng bề mặt giảm nhanh chóng (hoen ố, phai màu,…) - Khn mẫu : đặc trưng vật liệu composite hầu hết hình thành q trình chế tạo sản phẩm tất phải chế tạo khn mẫu Đối với vỏ tàu, mặt ngồi mặt khn, vậy, chất lượng bề mặt khn có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt vỏ tàu - Trình độ tay nghề công nhân : Hiện nước ta, việc chế tạo tàu vật liệu composite thực tay trình độ tay nghề công nhân, phận phụ trách thi cơng phần nhựa có ảnh hưởng lớn đến chất lượng phẩm Trên tàu, bề mặt cần tính thẫm mỹ, tuỳ theo loại tàu mà yêu cầu thẫm mỹ khác Đối với tàu nghề cá, chủ yếu bề mặt bên ngồi cịn tàu du lịch, tàu tuần tra cần bên bên Trong báo cáo này, nghiên cứu cho loại tàu điển hình – tàu chở khách vỏ composite 3.3.2 Những bề mặt cần tính thẩm mỹ giải pháp nâng cao tính thẩm mỹ cho chúng 3.3.2.1 Bề mặt tiếp xúc trực tiếp với khuôn Đây bề mặt chiếm diện tích lớn cần tính thẫm mỹ tàu, bao gồm mặt vỏ tàu, thượng tầng chi tiết, kết cấu chế tạo khuôn Như biết, hầu hết vật liệu composite hình thành q trình thi cơng chế tạo khn Do đó, thi cơng phương pháp trát lớp, lớp gelcoat (được pha màu theo ý muốn) thực trước tiên, sản phẩm đủ chiều dày đơng cứng hồn tồn tách khn nên bề mặt sản phẩm quan sát kiểm tra sau tách khn Vì vậy, việc tạo bề mặt vỏ tàu nói riêng bề mặt tiếp xúc trực tiếp với khn nói chung có chất lượng tốt tính thẩm mỹ cao khó khăn Các giải pháp đặt bao gồm : Xử lý khuôn : - Về mặt vĩ mô : + Xử lý mối ghép dãi ván đoạn khn để có bề mặt trơn cách cân chỉnh dãi ván hay đoạn khn vào vị trí, cố định chúng lại đinh nẹp, sau dùng dụng cụ chuyên dùng cắt gọt chỗ lồi dùng mattic lấp đầy chỗ lõm Các đầu đinh (ở mặt khn) phải đóng lún sâu khỏi mặt ván khoảng 2mm dùng mattic lấp kín lại Sau lớp mattíc khơ cứng hồn tồn ta dùng dụng cụ chuyên dùng xử lý thô bề mặt + Tại bề mặt gãy khúc cần tạo góc lượn ta sử dụng mattic hay dùng phần ống nhựa có bán kính tương ứng với bán kính góc lượn cần tạo, cố định phần ống vào vị trí cần tạo Tiến hành xử lý bề mặt CN đóng & sửa chữa tàu PKL 63 + Làm giảm tối thiểu biến dạng cục cho khuôn biện pháp gia cường bên ngồi khn cố định khuôn với xưởng Cụ thể giảm khoảng cách sườn, tăng số lượng giằng, kê hợp lý,… - Về mặt vi mô : tạo độ nhẵn bề mặt cách dùng loại giấy nhám có độ mịn khác chà vào bề mặt khuôn, đặc biệt khu vực có trét mattic đạt độ nhẵn cần thiết Lưu ý q trình chà có dùng nước để rửa nên cần phải nhanh chóng làm khơ để tránh trường hợp nước thấm vào phần gỗ làm cong vênh chúng Chế tạo bề mặt Ngồi khn mẫu, trước thi cơng, phải chuẩn bị nguyên vật liệu đảm bảo chất lượng, tỷ lệ pha trộn hợp lý, đội ngũ công nhân lành nghề Để đảm bảo chất lượng bề mặt, q trình thi cơng phải theo trình tự cách thức sau : Trước hết, quét lên bề mặt bên khuôn lớp Wat chống dính thật vừa phải, nhiều dễ làm cho màu lớp gelcoat bị ố, q tách khn dễ bị sít, làm tróc hay giảm độ bóng bề mặt sản phẩm Sau quét xong lớp Wat, quét lớp gelcoat để tránh bụi bám vào bề mặt Đây lớp bề mặt vỏ tàu nên quét phải đảm bảo đều, áp lực lăn vừa phải cho vừa khơng có bọt khí, vừa đảm bảo đủ chiều dày cần thiết Chiều dày lớp gel khoảng 0,8 – 1,0 mm Thao tác trát lớp FRP Để có độ bám dính tốt lớp FRP với lớp gel hạn chế bọt khí, nên trát đến lớp Mat đến lớp vải – Mat xen kẽ Tại vị trí gãy khúc bề mặt, bán kính góc lượn q nhỏ ta nhồi sợi nhựa (hàm lượng nhựa lớn) bán kính góc lượng lớn ta trát bình thường, trát xen kẽ dải Mat với khổ lớn chiều dài cung góc lượn bên khoảng 20mm 3.3.2.2 Bề mặt không tiếp xúc với khn Đây bề mặt có diện tích tương đương với bề mặt tiếp xúc khuôn Tuy nhiên, khu vực cần làm đẹp không nhiều, chủ yếu khoang khách, khoang lái, buồng ở, buồng làm việc,… Để làm đẹp bề mặt khơng tiếp xúc với khn ta phối hợp giải pháp sau : Thi công lớp FRP cuối Ở lớp cuối ta nên trát đến lớp Mat để tăng dính kết, sau trát tiếp lớp vải mịn (gọi lụa) để làm cho bề mặt láng Sơn bề mặt Nếu bề mặt khu vực khơng u cầu tính thẩm mỹ cao hầm hàng, buồng máy,… ta nên sử dụng thiết bị chuyên dùng đục, máy mài tay, giấy nhám,… để xử lý bề mặt, sau dùng loại sơn bảo vệ trộn với nhựa chất làm láng (paraphin) với tỷ lệ thích hợp sơn lớp lên bề mặt, để khô sơn tiếp lớp thứ hai Tạo kết cấu dạng lớp CN đóng & sửa chữa tàu PKL 64 Nếu bề mặt vừa yêu cầu tính thẩm mỹ, vừa yêu cầu cách nhiệt, cách âm,… ta nên sử dụng kết cấu dạng lớp FRP-chất độn-FRP Trong đó, chất độn Foam, xốp cách nhiệt,…, lớp FRP bên không yêu cầu độ bền nên chiều dày cần khoảng 1,5 – 2,0mm Tạo kết cấu lớp sau : chất độn xốp ta đặt chúng lên (lớp xốp bị ngăn cách vị trí có gân gia cường), sau đặt FRP chế tạo sẵn lên lớp xốp (tiếp xúc với gân gia cường) dùng vít cấy hay đinh rút liên kết FRP vào gân gia cường Nếu chất độn Foam, ta liên kết FRP trước để tạo khoảng trống hai lớp FRP bơm Foam vào Ép la phơng FRP Nếu bề mặt u cầu tính thẩm mỹ cao mặt buồng ở, cabin,… ta nên sử dụng lớp la phông FRP ép trực tiếp vào bề mặt Lớp la phông không cần độ bền nên chiều dày cần khoảng 1,5 -2,0mm Chất liên kết sử dụng bột mattic pha nhựa chất đông rắn với nồng độ thấp Quá trình ép sau : sau xử lý bề mặt cần ép, tiến hành lăn lên lớp nhựa, để khơ qt tiếp lớp mattic dày khoảng 1-3mm, dùng la phông chế tạo sẵn ép vào khu vực vừa quét mattic Quá trình quét mattic ép la phơng phải thực nhanh chóng để tránh trường hợp lớp mattic bị đông cứng Phương pháp ép la phơng FRP có ưu điểm liên kết lớp la phông lớp FRP gốc chắn, nhiên bề mặt có độ cong phức tạp ta phải dùng nhiều la phông ghép lại với tạo nên đường nối làm giảm tính thẩm mỹ Vì vậy, nên hạn chế sử dụng phương pháp Dán nỉ Tương tự phương pháp ép la phông FRP, đây, la phông sử dụng vải nỉ chất liên kết keo dán Phương pháp tạo nên bề mặt đẹp, mềm mại nhanh hỏng độ bền nỉ không cao lớp keo dán dễ bị lão hố mơi trường ẩm mặn 3.3.2.3 Các vị trí liên kết Các vị trí liên kết cần tính thẩm mỹ bao gồm đầu bulơng; mối nối FRP mặt sàn, trần; mối ghép góc ướt,… - Các đầu bulơng : đầu bulơng lồi ngồi bề mặt bulông bắt đà máy, vây giảm lắc, ốp ky mũi, ốp ky lái,… thường ta mài bề mặt FRP xung quanh đầu bulơng với bán kính gấp khoảng 10 lần bán kính bulơng, sau phủ lên khoảng 3-4 lớp Mat loại 450kg/m2 phủ lớp vải lụa Tiến hành xử lý bề mặt (mài) cho nhẵn sơn giống xung quanh Đối với đầu bulông âm, ta thường trét mattic vào đầy lỗ khoét, mài sơn theo yêu cầu Như vậy, ta nên âm đầu bulơng vào bề mặt tạo kết cấu đẹp - Với mối ghép FRP, ta có cách : + Mài hết lớp sơn bề mặt hai bên mối ghép (mỗi bên khoảng 50mm), trát lớp Mat loại 450kg/m2 lớp vải lụa, xử lý bề mặt sơn theo yêu cầu + Dùng loại nẹp nhựa hay nhơm có bán thị trường lắp che mối ghép lại (có thể lắp đinh rút hay vít) CN đóng & sửa chữa tàu PKL 65 - Với mối ghép góc ướt : thường trét mattic, mài nhẵn sơn 3.3.2.4 Các chi tiết kim loại Bao gồm loại lan can, bích neo, tay vịn,… Hầu hết làm Inox để vừa có tính thẩm mỹ, vừa chịu môi trường biển Các chi tiết chủ yếu gia cơng xưởng đóng tàu nên cần quan tâm nhiều đến tính thẩm mỹ, đặc biệt mối ghép hàn Đối với mối hàn khơng mài ta ý đến kỹ thuật hàn, mối hàn phải mài ta ý đến kỹ thuật mài đánh bóng 3.3.3 Nhận xét - Đối với bề mặt không tiếp xúc với khuôn, ta sử dụng phối hợp giải pháp nêu Ví dụ, khu vực chịu rung, va chạm ta dán nỉ; khu vực cịn lại dùng kết cấu lớp ép la phông FRP Riêng khu vực trần khoang khách nên đóng la phơng nhựa có bán thị trường - Hiện nay, nước có cơng nghiệp đóng tàu phát triển, việc đóng mới, sửa chữa tàu tàu Composite khí hố tiến dần đến tự động hố, mà suất chất lượng sản phẩm nâng cao Cịn sở đóng tàu Composite Việt Nam ta làm thủ công chất lượng sản phẩm nói chung tính thẩm mỹ nói riêng chưa đáp ứng kịp nhu cầu khách hàng Trong đó, với điều kiện hồn tồn trang bị cho sở đóng tàu Composite đạt tiêu chuẩn quốc tế - Chúng ta biết rằng, chất lượng tính thẩm mỹ tàu Composite phụ thuộc nhiều vào trình độ tay nghề cơng nhân, hầu hết cơng nhân làm việc sở đóng tàu Composite chưa qua trường lớp đào tạo thức Vì thế, để đảm bảo chiến lược phát triển lâu dài, nên đào tạo đội ngũ cơng nhân quy, lành nghề; đào tạo ngắn hạn chỗ CN đóng & sửa chữa tàu PKL 66 CHƯƠNG CƠNG NGHỆ ĐĨNG VÀ SỬA CHỮA TÀU VỎ GỖ 4.1 CƠNG NGHỆ ĐĨNG TÀU VỎ GỖ 4.1.1 Quy trình cơng nghệ Hiện nay, hầu hết tàu vỏ gỗ Việt Nam đóng theo kinh nghiệm dân gian, có tàu thuộc dự án đánh bắt xa bờ nhà nước đóng theo thiết kế Tuy nhiên, tất loại tàu vỏ gỗ đóng theo quy trình cơng nghệ định thể hình 4.1 67 Hồ sơ kỹ thuật (nếu có) Chế tạo sống Chế tạo sống mũi Chế tạo sống Lắp ráp sống chính, sống mũi sống Lắp ráp đà ngang đáy Chế tạo đà ngang đáy Lắp ráp ván đáy (mê đà) Chế tạo ván đáy Lắp ráp sườn (cong giang) Chế tạo sườn Lắp ráp ván hông ván mạn Chế tạo ván hông ván mạn Chế tạo vách ngăn Chế tạo bổ viền, bổ chụp Chế tạo boong miệng hầm Lắp đặt hệ động lực Chế tạo cabin Lắp đặt trang thiết bị Sơn hồn thiện Hạ thuỷ Hình 4.1 Quy trình cơng nghệ đóng tàu vỏ gỗ 68 Hình 4.2 Khung xương tàu vỏ gỗ 69 Đà ngang đáy 80x200 Cong giang 80x180 Xốp cách nhiệt Miệng hầm cá 900x1000 Ván vách hầm 30 Đà máy 2100x260X500 2900 Đà ngang buồng máy 80x200 Sườn đuôi 80x180 Xà dọc mạn 40X220 10 Xà boong cụt 80x160 11 Xà ngang boong 80x180 12 Xà dọc miệng hầm 70x120 13 Miệng hầm lưới 2550x3300 14 Sỏ mũi 420x550x4800 1050 15 Bọ kéo neo 16 Trụ neo 200x200 17 Ván boong 60 18 Bổ chụp 60x350 19 Sàn cabin 30 20 Trụ phụ 80x200 21 Xà ngang trần cabin 50x160 22 Ván trần cabin 30 23 Trụ 140x140 24 Bổ viền 90x200 25 Bổ viền 60x240 26 Ván lái 50 27 Sàn buồng máy 30 28 Cầu thang buồng máy 1000 SƯỜN 10 Nhìn mũi 29 Ván lót hầm 25 30 Ky 13700x300x300 Hình 4.3 Kết cấu tàu vỏ gỗ 4.2 CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA TÀU VỎ GỖ 4.1.1 Các dạng hư hỏng thường gặp - Một số kết cấu bị mục - Gãy sỏ mũi, sống - Ván vỏ bị gãy hay bong tách khỏi khung xương - Gãy vây giảm lắc - Tạo khe hở dãi ván vỏ 70 4.1.2 Các nguyên nhân gây hư hỏng tàu tàu vỏ gỗ Tàu vỏ gỗ bị hư hỏng nguyên nhân sau: - Gỗ bị mục - Va chạm với tàu khác, với đá ngầm, cầu cảng - Quá trình kéo tàu vào ụ - Gió,… 4.1.3 Biện pháp khắc phục - Nếu kết cấu bị mục gãy người ta cắt bỏ hẳn phần bị hư hỏng thay gỗ - Nếu tàu không kín nước có khe hở dãi ván, người ta tiến hành làm khe hở dùng hỗn hợp xảm trét để làm kín Ngồi ra, hư hỏng xảy vùng lớn người phải tháo dỡ tồn phần tiến hành đóng đóng tàu ... nghề cơng nhân 1.1.1.2 Q trình cơng nghệ sửa chữa tàu phi kim loại Sửa chữa tàu thuỷ công việc vô phức tạp Khác với tàu vỏ thép, việc sửa chữa tàu vỏ phi kim loại chủ yếu thay bổ sung, gia cường...3 Q trình cơng nghệ đóng tàu vỏ phi kim loại q trình thi cơng, chế tạo tàu tính từ lúc nhập nguyên vật liệu tàu nghiệm thu * Đối với tàu vỏ composite : Công nghệ chế tạo thay đổi để... biển làm cho số lượng tàu thuyền nói chung tàu vật liệu phi kim loại nói riêng (chủ yếu tàu vỏ gỗ) tăng lên đáng kể Tuy có đời sớm so với tàu vỏ thép, tàu vật liệu phi kim loại cịn hạn chế quy