chứa được nói đến ở các điểm 1, 2 0,03 mm/năm 6 Tấm đáy trên, những tấm dưới của mạn trong, của vách 0,05 mm/năm
Để đánh giá mức độ chịu ăn mòn của kim loại người ta thường sử dụng hệ số khối lượng K - khối lượng kim loại bị ăn mòn trên một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian sử dụng. Nhưng bằng hệ số K ta không thể so sánh được độ ăn mòn giữa các kim loại nên người ta thường tính chiều sâu ăn mòn trung bình:
= K /
W mm năm
d, ( )
1000.
trong đó: K - hệ số khối lượng, g/m2.năm;
d - khối lượng riêng của kim loại, g/cm3.
Trên bảng 4.2 nêu các cấp chịu ăn mòn dựa vào chiều sâu ăn mòn trung bình. Còn trên bảng 4.3 biểu thị đặc tính chịu ăn mòn của một số kim loại và hợp kim trong nước biển.
Qua bảng 4.3 ta thấy hầu như tất cả các kim loại đều bị ăn mòn trong điều kiện nước biển chỉ trừ có Mg và hợp kim của nó.
Sự ăn mòn của kim loại trong nước biển phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau như nồng độ muối, thành phần hóa học của nước biển, nhiệt độ, chiều sâu ngâm, chất lượng thép và các loại vi sinh vật thực vật bám trên thân tàu...
Đối với thép tấm, tốc độ ăn mòn nằm vào khoảng từ 0,1÷1,0mm/năm phụ thuộc vào vị trí cách mặt nước. Ở vùng giáp ranh giữa nước và không khí có độ ăn mòn lớn nhất.
Trong kết cấu tàu thủy ăn mòn đồng đều trên bề mặt không đáng lo ngại bằng hiện tượng ăn mòn lỗ chỗ vì loại này có khi ăn sâu tới 5mm làm giảm nghiêm trọng sức bền vỏ tàu.
4.2.5 Sinh vật biển
Một trong những nguyên nhân chính làm tàu giảm tốc độ là trên bề mặt thân tàu ngâm dưới nước bám một số sinh vật dưới biển bao gồm các loại hầu, hà, rong, rêu sinh sống trong nước mặn. Ngoài việc làm tăng sức cản thân tàu, hầu, hà, rong, rêu biển còn làm tăng độ ăn mòn thông qua:
- Việc tăng khả năng thẩm thấu oxy tới những phần không bị hầu, hà bám, do đó gây tập trung han gỉ tại nới đó;
- Thay đổi thành phần hóa học của nước biển bao quanh vỏ tàu bởi khí thải của động thực vật hoặc xác sinh vật chết;
- Hủy hoại lớp bảo vệ thân tàu.
Số lượng và độ lớn của các lớp hầu, hà, rong, rêu bám trên thân tàu tùy thuộc trước tiên vào lớp sơn chống hầu, hà và phụ thuộc vào điều kiện của từng luồng lạch. Trong điều kiện thuận lợi lớp hầu, hà, rong, rêu biển có thể lên tới 30kg trên 1m2. Thành phần và độ lớn của lớp hầu, hà được nêu trên bảng 4.4.
Bảng 4.4 Thành phần Tuyến hàng hải Số ngày trên biển Mật độ hầu, hà, (%) Chiều dày lớp hầu, hà, (mm) Rêu xanh Hầu, hà Bộ chân lông Sâu bọ Bugula Men- bra- nipora Bắc Mỹ 1 75 2 5, ÷ , 25 40÷ 3 3 5÷ , – – – – Nam Mỹ 1 2 2 6, ÷ , 25 40÷ 4 – – – – Tây Phi 1,4 75 < 22 24 41 11 – 9 9 Nam Phi và Đông Phi 1,3 40 5 6÷ 39 36 6 8÷ 6 8÷ 6 8÷ 3 Ấn Độ 1 2 1 8, ÷, 20 35÷ 3 9÷ 22 32÷ 34 37÷ – 15 23÷ 11 4 4 9, ÷ Úc 2 4, 25 40÷ 3 4÷ 58 21 – 5 – 5 Địa Trung Hải 1,1 40 7 28 30 – 36,7 6,0 5,7
4.3 CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA VỎ TÀU
4.3.1 Tổ chức công nghệ sửa chữa
Trên cơ sở những dạng hư hỏng kể trên chúng ta có những công việc sửa chữa khác nhau. Các loại sửa chữa tuân theo qui phạm phân cấp gọi là sửa chữa định kỳ, mục đích của công việc sửa chữa định kỳ là
- Sửa chữa tai nạn đối với các con tàu gặp nạn trên biển kéo về; - Hoán cải nhằm cải tiến một vài bộ phận hoặc thay đổi công dụng con tàu;
- Sửa chữa khôi phục chỉ tiến hành đối với những con tàu bị cháy hoặc bị chìm;
- Sửa chữa bảo hành đối với các con tàu trong diện bảo hành. Trước khi đưa một con tàu vào sửa chữa, công tác chuẩn bị phải làm hết sức cẩn thận và chu đáo cả về phái chủ tàu và xưởng.
Về phía chủ tàu phải có một người hoặc một hội đồng phụ trách theo dõi và chịu hoàn toàn trách nhiệm về việc sửa chữa tàu. Người này phải có đầy đủ hiểu biết về trạng thái tàu kể cả trang thiết bị máy móc, phải biết những qui định và qui phạm chung phải nắm được những yêu cầu kỹ thuật cũng như những sự cố hư hỏng đã xảy ra trên con tàu. Lên bảng hạng mục sửa chữa càng sớm, càng chi tiết càng tốt.
Về phía xưởng tàu khi nhận bất cứ một con tàu nào vào sửa chữa cũng phải cân đối tất cả mọi công việc trong xí nghiệp với khả năng về người, máy móc, nguyên vật liệu của xí nghiệp. Việc cân đối phải đảm bảo tránh tình trạng có phân xưởng quá nhiều công việc, lại có phân xường không có việc làm.
Xưởng phải cố gắng tối đa để kiểm tra tàu và lên bảng hạng mục cần sửa chữa để xác định tiến độ, giá trị, khối lượng cho hợp đồng sửa chữa.
Việc khó khăn nhất đối với một xí nghiệp sửa chữa tàu thủy là vấn đề cung cấp vật tư theo đúng nhu cầu về số lượng, chủng loại và chất lượng. Do đó, việc hạch toán nguyên vật liệu thường phải kết hợp chặt chẽ với các số liệu thống kê từ nhiều năm trước, đồng thời cộng thêm một khoản dự phòng nhất định.
Trên bảng 4.5 trình bày tỷ lệ thay thế các chi tiết kết cấu thân tàu trong các lần sửa chữa của Liên Xô. Những số liệu này chỉ có tính tham khảo.
Bảng 4.5: Tỷ lệ thay thế các chi tiết kết cấu thân tàu
Tỷ lệ thay thế, (%) Số lần sửa chữa
trong 36 năm
Tỷ lệ thay thế trong 36 năm, (%)
Số TT Chi tiết kết cấu Đại tu Trung tu Tiểu tu Đại tu Trung tu Tiểu tu Đại tu Trung tu Tiểu tu Tổng cộng 1 ghép Vỏ 14,0 2,44 0,10 2 6 27 28,0 14,6 2,7 45 2 Gỗ 71 14,50 2,66 2 6 27 142 87 71,8 301 3 Trang thiết bị phòng ở, sinh hoạt và làm việc 35 11,6 2,55 2 6 27 70 69 71,0 211 4 Thiết bị neo, chằng buộc và cứu sinh 22 4,40 – 2 6 27 45 26 – 72 5 Đường ống 23 9,25 2,76 2 6 27 47 55 74,5 177 6 bị cẩu Thiết 19 510 1,20 2 6 27 38 30 32,4 101 7 Sơn mạ, xi măng 67 46,3 10,10 2 6 27 134 278 273,0 886
Trong quá trình sửa chữa, công tác kiểm tra nghiệm thu phải được tiến hành thường xuyên, nhất là đối với các bộ phận chi tiết đã được sửa chữa xong. Việc kiểm tra đó, về phía chủ tàu, do nhân viên trong hội đồng giám định sửa chữa hoặc có thể do cơ quan đăng kiểm được ủy nhiệm thực hiện; về phía xưởng, được tiến hành bởi bộ phận kiểm tra chất lượng của xí nghiệp. Đối với những bộ phận, chi tiết, thiết bị cần thiết phân cấp theo qui phạm nhất thiết khi nghiệm thu phải có mặt cơ quan đăng kiểm.
Công tác nghiệm thu toàn bộ sau khi sửa chữa xong được tiến hành theo một chương trình đã thống nhất giữa chủ tàu, xưởng sửa chữa và cơ quan đăng kiểm.
thuyền viên đi phép. Tàu đưa vào sửa chữa chỉ giữ lại rất ít nhiên liệu, dầu mỡ và nếu có thể chỉ nên để trong một hầm chứa, còn các hầm khác phải đánh rửa sạch, giải phóng các hơi cháy và độc hại. Phải dọn sạch sẽ các khoang hàng, hệ thống làm khô nước dò.
Trong trường hợp sửa chữa phần ngâm nước của thân tàu hoặc thay thế một số chi tiết kết cấu lớn, nhất thiết phải đưa lên ụ. Tuyệt đối không được tháo rỡ các chi tiết kết cấu lớn của thân tàu khi tàu nổi trên mặt nước vì như thế có thể dẫn tới hậu quả hư hại nghiêm trọng nếu không có biện pháp phòng ngừa tốt.
Sau khi tàu đã được đưa vào vị trí sửa chữa, để phục vụ cho việc xem xét kỹ lưỡng các khuyết tật cũng như công việc sửa chữa sau này, hệ thống giàn giáo và lối đi lại, vận chuyển phải đảm bảo đầy đủ an toàn và tiếp cận tới vị trí sửa chữa.
Trước khi tiến hành thay thế hoặc sửa chữa một chi tiết kết cấu thân tàu cần phải di chuyển tất cả các thiết bị có thể bị hư hại hoặc gây hỏa hoạn tại các vị trí xung quanh. Nếu không thể di chuyển được thì nhất thiết phải có biện pháp bảo hiểm chắc chắn.
Nơi làm việc và tất cả các lối đi lại phải đầy đủ ánh sáng phù hợp với công việc tiến hành. Có thể sử dụng hệ thống chiếu sáng ở ngay trên tàu hoặc kéo cáp từ bến lên. Các vị trí xa, trong các hầm phải bố trí các đèn có thể di động được và phải đảm bảo yêu cầu an toàn lao động.
Các vị trí làm việc phải được cung cấp đầy đủ dưỡng khí. Ở những nơi không thể đưa đường ống thông hơi tới thì phải sử dụng bình dưỡng khí đặc biệt là đối với các công tác hàn, cắt hoặc đốt nóng các kết cấu.
Tại các vị trí hàn nhất thiết phải có các tấm che chắn để tránh tai nạn cho các công nhân khác làm việc gần đó. Khi hàn, cắt hơi hoặc đốt nóng phải lưu ý trước tiên tới các vật liệu có thể gây hỏa hoạn. Nếu thấy ở những nơi hàn có hơi cháy, vật liệu cháy phải lập tức dọn dẹp
hoặc bảo hiểm chắc chắn.
4.3.3 Đưa tàu vào ụ, lên triền
Trước khi đưa tàu vào ụ, thuyền trưởng có trách nhiệm thông báo cho xưởng tất cả các số liệu về các kích thước chủ yếu của thân tàu: chiều dài L, chiều rộng B, mớn nước T, chiều cao toàn bộ, lượng chiếm nước; về một số đặc điểm của đáy tàu; về vị trí của các kết cấu nhô khỏi thân tàu. Đồng thời phải cung cấp cho xưởng bản vẽ cắt dọc và cắt ngang chính giữa thân tàu. Ngoài ra phải cung cấp cả những số liệu phân tích kiểm nghiệm thành phần khí tại các hầm không thông khí và cho phép tiến hành các công tác hàn, cắt hơi phù hợp với qui định phòng hỏa của xí nghiệp.
Người chịu trách nhiệm trực tiếp trong việc cho tàu vào ụ và rời ụ sau sửa chữa là thuyền trưởng.
Xưởng sửa chữa tàu trước khi cho tàu vào ụ có trách nhiệm chuẩn bị đầy đủ các căn kê để có thể tiến hành công tác sửa chữa một cách thuận tiện, an toàn. Chiều cao của các tấm kê ở dưới ky không được phép nhỏ hơn 1÷1,2m.
Khi đưa tàu vào ụ, ụ phải ngập nước tới khoảng cách đã tính trước không được nghiêng hoặc chúi sao cho khoảng cách giữa ky của tàu và đường đặt ky trên ụ cắt nhau ít nhất là 0,3m. Việc đưa tàu vào ụ phải tiến hành sao cho trọng tâm của tàu nằm gần sát với trọng tâm của ụ và mặt phẳng dọc tâm của tàu trùng với mặt phẳng đối xứng của ụ.
Nếu trên cùng một ụ ta tiến hành đưa lên hai hoặc nhiều tàu thì nên đưa tàu có mớn nước sâu hơn vào trước. Khoảng cách giữa hai tàu và tàu với thành ụ nên để vào khoảng > 1,2m để đảm bảo cho thao tác vào ụ và các công việc sửa chữa sau này. Trong trường hợp các tàu đưa vào ụ không phải thay tôn vỏ hoặc thay rất ít, khoảng cách giữa các tàu và giữa tàu với ụ có thể giảm xuống tới 0,5m.
4.3.4 Phân loại các chi tiết để sửa chữa
Dựa vào mức độ hư hại của chi tiết người ta phân ra loại chi tiết cần phải thay thế và loại chi tiết có thể sửa chữa được.
Loại chi tiết cần phải thay thế là loại chi tiết có bề mặt bị ăn mòn trên 50% diện tích bề mặt tấm và bị ăn mòn từ 15÷45% chiều dày; hoặc bề mặt bị biến dạng quá lớn hoặc bị hư hại nặng do rạn nứt hoặc các vết xước quá sâu không thể sửa chữa được hoặc sửa chữa sẽ gây rạn
Theo phương pháp này, tại vị trí han gỉ nhiều nhất sau khi đánh sạch sơ bộ phải khoan từ 3 tới 5 lỗ có φ5÷10mm trên một tấm. Sau đó
đánh thật sạch nơi lỗ khoan và dùng thiết bị đo chuyên dùng (H.4.7) tiến hành đo chiều dày tấm. Nếu thấy rằng ở những lỗ khoan đó chiều dày tấm bị giảm quá nhiều, phải đánh sạch toàn bộ hai mặt của tấm và tiến hành khoan thêm một số lỗ nữa sao cho cứ 1m3 có một lỗ và lại đo chiều dày tấm. Trên cơ sở những kết quả đo trên, ta tính độ dày trung bình thực tế theo công thức: ∆ =
∑
i i = a + b tr a b l S S S l l l S S Strong đó: la - độ dày trung bình của tấm ở phạm vi không han gỉ Sa; li - độ dày trung bình của tấm ở phạm vi han gỉ Sb
S = Sa + Sb
Dùng phương pháp khoan lỗ ta cũng có thể xác định được chiều sâu vết nứt hoặc vết ăn mòn sâu. Lúc này ta khoan dọc theo đường nứt các lỗ khoan Φ ÷5 8mm. Chiều sâu của lỗ khoan phải lớn hơn chiều sâu vết nứt từ 1÷2mm. Nếu vết nứt chạy sâu suốt chiều dày tấm thì phải khoan xuyên tấm.
Tại vị trí mỗi lỗ khoan phải xem xét các vết ở thành lỗ và đáy lỗ. Nếu phát hiện vết nứt còn chạy tiếp thì phải tiếp tục khoan và nên khoan ở chỗ dự đoán có khả năng kết thúc vết nứt.
Ngoài phương pháp khoan để xác định phạm vi nứt ta còn có thể
sử dụng các phương pháp sau:
a) Phương pháp thử bằng dầu ma dút: phương pháp này thường
dùng để thử các vết nứt xuyên tấm. Theo phương pháp này, tại những chỗ nghi ngờ có vết nứt ta bôi nhiều dầu ma dút vào chỗ đó. Nếu có kẽ nứt xuyên, dầu ma dút sẽ thấm sang mặt kia của tấm. Tại chỗ nghi ngờ Thiết bị đo chiều dày
ở phía mặt không bôi dầu ma dút ta bôi một lớp dung dịch phấn cồn mỏng hoặc nước vôi để khô. Dầu ma dút xuyên qua tấm dọc theo kẽ nứt sẽ hiện rõ trên lớp phấn, vôi. Ở phía mặt phết dầu, sau 10ph ta lau sạch dầu và phết lên đó một lớp phấn - cồn mỏng. Trên lớp phấn ta sẽ thấy hiện rõ kẽ nứt do dầu từ kẽ thấm ra.
b) Phương pháp thử bằng mỡ: ta lấy mỡ đun cho chảy lỏng ra và
phết lên chỗ có hiện tượng nứt rạn bề mặt. Sau khi mỡ đóng lại, dùng giẻ lau sạch và quét lên một lớp phấn - cồn mỏng. Dùng mỏ hàn xì đốt nóng chỗ có vết nứt lên khoảng 40÷50oC để mỡ ở những chỗ nứt chảy ra và thấm hiện lên lớp phấn.
c) Phương pháp dũi: dùng dũi dũi vạt một rãnh không sâu lắm, mũi
dũi phải để vào giữa kẽ nứt. Nếu có vết nứt chạy dài thì phoi sẽ bị tách làm đôi, nếu phoi liền là không có vết nứt.
d) Phương pháp điện từ: dùng nam châm tạo một từ trường trên
bề mặt tấm tại chỗ có vết nứt. Sau đó rải một lớp bột sắt lên mặt chỗ nứt và quan sát đường sức tạo thành. Tại những nơi có vết nứt, đường sức từ trường sẽ bị rối loạn.
e) Phương pháp siêu âm: dùng máy siêu âm dựa vào các nguyên lý
nêu ở phần 2.4
Sau khi đã xác định được phạm vi vết nứt, ta khoan hai đầu cuối của đường nứt.
4.3.5 Hàn đắp những vị trí bị ăn mòn
Đối với những chỗ bị ăn mòn không lớn lắm ta có thể sửa chữa bằng phương pháp hàn đắp.
Trước khi hàn, chỗ bị ăn mòn phải được đánh sạch. Nếu trên bề mặt chỗ bị ăn mòn có nhiều dầu mỡ thì phải đốt bằng đèn xì axetylen. Những chỗ không bằng phẳng phải dũi phẳng để thuận tiện cho việc
