ENGINEER TALKS Ep.04: Jūrinių tvarsčių dydis ir apkrovos ribos: 316SS tvarsčių švartavimosi gedimų prevencija

Kai jūrinis apkabas sugenda veikiant apkrovai, pats komponentas retai būna vienintelė priežastis. Daugumoje lauko atvejų klijai gedimai yra sistemos gedimai – atsirandantys dėl sąveikos tarp mechaninių apkrovų kelių, denio montavimo konstrukcijos, tvirtinimo detalių pasirinkimas, montavimo būdai ir medžiagų kokybė.

Iš mūsų patirties gaminant 316 nerūdijančio plieno jūrinę įrangą ir konstrukcinius liejinius Andy Marine, norint suprasti apkabos gedimus, reikia išanalizuoti, kaip jėgos persikelia iš doko linijos per jungiamąją detalę, tvirtinimo detalės ir galiausiai į laivo denio konstrukciją.

Nustačius šiuos gedimo mechanizmus, valčių statybininkai, tiekimo inžinieriai ir techninės priežiūros komandos gali tai padaryti geresni sprendimai techninės įrangos specifikacijos, diegimo ir ilgalaikės priežiūros metu.

1. Tvirtinimo detalės ištraukimas ir sriegio gedimas

1.1 Lauko stebėjimas ir mechanizmas

Vienas iš dažniausiai pasitaikančių gedimų režimų jūrinių tvarsčių įrengimuose yra tvirtinimo elementų atjungimas, kai tvirtinama varžtai atsipalaiduoja, traukiasi per denio konstrukciją arba pažeidžiami sriegiai esant didelėms apkrovoms.

Tai dažnai įvyksta per dinamiškus įvykius, tokius kaip audros antplūdis, staigūs bangų smūgiai ar pasikartojantys apkrovos ciklai.

Mechaniškai, kai tvarstį veikianti tempimo jėga viršija tvirtinimo elementų sistemos apkrovą, įvyksta nesėkmė.

Tikrasis jungties stiprumas priklauso ne tik nuo varžto medžiagos, bet ir nuo sriegio sujungimo ilgis, montavimo sukimo momentas, denio konstrukcija ir aplinkos poveikis.

Laikui bėgant, plyšių korozija prastai sandariose vietose gali sumažinti efektyvų nerūdijančio plieno stiprumą tvirtinimo detalės, ypač ištisinėje sūraus vandens aplinkoje.

1.2 Prevenciniai inžineriniai sprendimai

Diegimo valdikliai

• Užtikrinkite pakankamą sriegio sujungimo ilgį, paprastai 1,5–2 kartus didesnį už tvirtinimo detalių skersmenį, kai tvirtinate prie metalinio pagrindo.
• Po varžtų galvutėmis ir poveržlės paviršiais užtepkite tinkamą jūrinį sandariklį, kad sumažintumėte vandens įsiskverbimą.
• Montuodami laikykitės nurodytų sukimo momento verčių. Per didelis priveržimas gali sukelti nereikalingą išankstinę apkrovą ir sumažinti likusią apkrovą.

Komponentų pasirinkimas

• Nurodykite A4-70 arba A4-80 (316 nerūdijančio plieno) tvirtinimo detales, skirtas laivinėms apkrovoms.
• Venkite savisriegių varžtų kaip pagrindinių tvirtinimo detalių švartavimosi tvarsčiams. Kai yra konstrukcinių apkrovų, pirmenybė teikiama persukamoms jungtims.

2. Denio sąsajos gedimas ir nepakankamas atraminis palaikymas

2.1 Lauko stebėjimas ir mechanizmas

Nuo denio atsitraukianti apkaba kartu su stiklo pluošto laminato dalimi paprastai yra ženklas montavimo konstrukcijos gedimas, o ne klijų korpuso gedimas.

Kai tvarsliava yra sumontuota su mažomis poveržlėmis po deniu, apkrovos susikoncentruoja per ribotą plotas.

Ant denių su šerdimi, pavyzdžiui, balza ar putplasčio sumuštinių konstrukcijų, per didelis suspaudimas gali pažeisti pagrindinę medžiagą. Kai šerdis praranda struktūrinį vientisumą, laminatas gali lankstytis, todėl vanduo gali prasiskverbti ir progresuoti delaminacija.

2.2 Prevenciniai inžineriniai sprendimai

Diegimo valdikliai

• Jei tai yra šerdies deniai, apsvarstykite šerdies sutvirtinimo būdus, pvz., pažeistos šerdies medžiagos pašalinimą iš montavimo vietos ir jos pakeitimą didelio tankio epoksidiniu užpildu.
• Norėdami paskirstyti apkrovas platesnėje konstrukcijos srityje, naudokite atramines plokštes, kurios tęsiasi už apkabos pėdsakų.

Komponentų pasirinkimas

• Jei reikia, naudokite G10 kompozicines atramines plokštes arba jūrinio 316 nerūdijančio plieno atramines plokštes.
• Pasirinkite atraminės plokštės storį, atsižvelgdami į apkabos dydį, numatomą apkrovą ir pakloto struktūrą.
• Nusklembkite atraminių plokščių kraštus, kad sumažintumėte vietos įtempių koncentraciją ant stiklo pluošto paviršių.

3. Ne ašies apkrova ir per didelė momentinė apkrova

3.1 Lauko stebėjimas ir mechanizmas

Jūriniai tvarsčiai paprastai yra skirti tvarkyti krovinius, perkeliamus arti denio plokštumos.

Dažna perkrovos priežastis yra neteisingas linijos maršrutas, pvz., dokų linijos, einančios aukštyn iki aukštos krantinės sienos arba traukimas į šoną, tinkamai nesureguliavus.

Kai valas traukiasi aukštyn arba į šoną kampu, apkabos rago aukštis sukuria svirties svirtį.

Tai paverčia dalį apkrovos lenkimo momentu, padidindamas tvirtinimo varžtų ir denio tempimo įtempį. sąsaja.

Faktinis padidėjimas priklauso nuo apkabos geometrijos, atstumo tarp varžtų ir apkrovos krypties.

3.2 Prevenciniai inžineriniai sprendimai

Diegimo ir išdėstymo valdikliai

• Norėdami nukreipti įeinančias linijas ir sumažinti kraštutinius traukimo kampus, naudokite atraminius įtaisus, trinkeles ar svirties jungiamąsias detales.
• Kai tik įmanoma, sulygiuokite apkabos pagrindą su pagrindine numatomos apkrovos kryptimi.

Komponentų pasirinkimas

• Tais atvejais, kai vertikali apkrova yra neišvengiama, apsvarstykite žemo profilio apkabas, kurios sumažina atstumą tarp pakrovimo taško ir denio paviršiaus.
• Didesniems laivams arba didesnėms apkrovoms keturių varžtų stačiakampės pagrindo apkabos paprastai užtikrina didesnį atsparumą apvirtimo momentams, palyginti su mažesnėmis dviejų varžtų konstrukcijomis.

4. Vidiniai liejimo defektai ir konstrukcinis lūžis

4.1 Lauko stebėjimas ir mechanizmas

Kai kurie tvarsčiai sugenda dėl staigaus lūžimo be akivaizdžios deformacijos ar išorinės korozijos.

Apžiūrėjus lūžio paviršių, gali būti matoma šiurkšti, porėta vidinė struktūra, rodanti galimą liejimą defektai, tokie kaip dujų poringumas arba susitraukimo tuštumos.

Investicijų liejimui įtakos turi tokie veiksniai kaip formų konstrukcija, užtvarų sistemos, lydalo kokybė ir proceso kontrolė vidinis medžiagos vientisumas.

Nors poliravimas gali sukurti nepriekaištingą išorinę išvaizdą, vidiniai defektai gali sumažinti efektyvumą laikančiąją zoną ir sukurti įtempių koncentracijos taškus.

4.2 Prevenciniai inžineriniai sprendimai

Gamyba ir kokybės kontrolė

• Pasirinkite tiekėjus, kuriems taikomi kontroliuojami investiciniai liejimo procesai, įskaitant tinkamą sklendės konstrukciją, lydalo kokybės valdymą ir tikrinimo procedūras.
• Taikykite tinkamus neardomuosius bandymo metodus, pvz., dažų įsiskverbimo patikrinimą, ar nėra paviršiaus defektų, arba radiografinį kritinių komponentų patikrinimą.

Medžiagos patikrinimas

• Įsitikinkite, kad komponentai yra pagaminti iš patikrinto jūrinio 316 nerūdijančio plieno (CF8M), o ne iš žemesnių korozijai atsparių alternatyvų.
• Norėdami patvirtinti, kad chromo, nikelio ir molibdeno kiekis atitinka reikiamas specifikacijas, naudokite cheminės sudėties bandymus.

Knoba, skirta naudoti sunkiems darbams. 316 nerūdijantis plienas su dangomis, užtikrinančiomis dvigubą apsaugą korozija ir įbrėžimai.

NARŠYTI →

Kaip diagnozuoti jūrinių klijų gedimus

Tirdami sugedusį apkabą, inžinieriai paprastai analizuoja gedimo modelį prieš keisdami komponentas.

Gedimų analizė padeda nustatyti, ar sprendimui reikia stipresnio komponento, patobulinto įrengimo ar a skirtingas apkrovos valdymo metodas.

Gedimų režimas ir sprendimų matrica