Ремонт корпуса судна. Технологии ремонта и оценка их воздействия на окружающую среду
Курсовая
работа
Ремонт
корпуса судна. Технологии ремонта и оценка их воздействия на окружающую среду
Введение
Выполнение курсовой работы по технологии
судостроения и судоремонта призвано углубить и закрепить знания лекционного
курса, приобрести навыки обработки материалов дефектации корпусов судов.
В процессе выполнения курсовой работы
изучаются основные виды дефектов, производится оценка технического состояния
корпуса судна. По результатам обработки материалов дефектации выбираются необходимые
технологические процессы ремонта, определяется объем ремонта по затратам
материальных и трудовых ресурсов.
Цель работы: дать оценку технического
состояния корпуса судна через 5 лет, определить общий объем ремонта,
включающего в себя общую потребность в металле, общую трудоемкость ремонта,
оценку воздействия на окружающую среду при ремонте.
1. Оценка технического состояния корпуса
судна
.1 Исходные данные
ремонт металл износ
Вариант №36
сечение балок рамного набора:
T
сечение балок холостого набора:
полособульб №12
.2 Нормирование дефектов элементов корпуса
В процессе эксплуатации судна элементы его корпуса изнашиваются,
повреждаются и теряют свои прочностные характеристики. Ремонт износов и
повреждений производят с применением различных технологий: тепловой и
механической резки, разделки кромок, сварки, строжки, очистки сварных швов от
шлака и брызг металла и т.д. Как правило, все операции применяемых
технологических процессов оказывают негативное воздействие на окружающую среду.
Однако количественная оценка такого воздействия не возможна без
предварительного определения объёмов ремонта. В свою очередь, определение объёмов
ремонта предполагает предварительную оценку технического состояния корпуса
судна.
Оценка технического состояния (годное, годное с
ограничениями, негодное) производится при освидетельствованиях судна по
результатам дефектации.
Дефектацией корпуса судна называется обследование элементов
корпуса с проведением необходимых замеров и анализов для определения его
технического состояния и объёмов ремонта.
Нормы допускаемых остаточных толщин и местных остаточных
деформаций установлены Правилами освидетельствования судов в эксплуатации
(ПОСЭ) Российского Речного Регистра. Оценка технического состояния корпуса
судна осуществляется в соответствии с требованиями ПОСЭ.
Полную дефектацию корпуса производят на слипах и в доках
перед средним и капитально-восстановительным ремонтами и, как правило,
совмещают с очередным освидетельствованием судна.
При дефектации корпуса судна и по её результатам комиссией
оформляются следующие документы:
. Таблицы замеров, которые составляются отдельно по износам
групп связей корпуса, деформациям, недопустимым и прочим дефектам. Они содержат
результаты замеров и необходимые расчёты по оценке технического состояния;
. Растяжки наружной обшивки с обоих бортов, настилов палуб и
двойного дна, обшивки вторых бортов и непроницаемых переборок. На них условными
обозначениями в масштабе наносятся все дефекты корпуса. Растяжки служат
основным документом для определения предстоящего объёма ремонтных работ;
. Акт дефектации - сводный документ, содержащий краткие
сведения о судне, все данные дефектации, оценку технического состояния и объём
ремонта, необходимый для подтверждения планируемой оценки. Акт дефектации
подписывается комиссией по дефектации и утверждается инспектором Регистра.
По результатам дефектации судоремонтный завод и заказчик
определяют окончательный объём и расчётный срок ремонта, а также уточняют
договорные условия.
Дефекты корпуса разделяют на следующие группы:
▪ износы элементов конструкций;
▪ местные остаточные деформации;
▪ трещины и разрывы;
▪ прочие дефекты.
Износ - результат коррозионно-эрозионного и абразивного
изнашивания корпусов судов. Износ измеряют в мм или мкм.
При определении степени износа конструкций корпуса в Акте
дефектации указывают вид износа:
а) местный износ - охватывает отдельные участки поверхности
связи (элемента корпусной конструкции);
б) сплошной износ - охватывает всю поверхность связи;
в) равномерный износ - сплошной износ с утонением, одинаковым
по всей поверхности связи;
г) неравномерный износ - сплошной износ с утонением,
различным по всей поверхности связи;
д) язвенный износ - износ в виде отдельных раковин.
Деформации - изменение формы элементов корпуса, возникающие
от воздействия внешних нагрузок (соударения с другими судами, льдом, подводными
предметами, грузом и пр.). Различают следующие виды местных остаточных
деформаций: бухтина, гофрировка, вмятина и кромочные деформации.
а) бухтина - отдельно расположенная остаточная деформация
обшивки и настилов корпуса между двумя смежными (недеформированными) балками
набора;
б) гофрировка - массовые остаточные деформации обшивки и
настилов корпуса между несколькими последовательно расположенными балками
набора без деформации последних;
в) вмятина - остаточная деформация обшивки корпуса совместно
с балками судового набора;
г) кромочная деформация - смятие кромок у стенок рамного
набора или переборок, примыкающих к наружной обшивке корпуса или настилу
грузовой палубы.
Трещины, пробоины и разрывы - нарушение целостности металла и
сварных соединений, возникающее от внешних воздействий или внутренних
напряжений. Трещины, разрывы или изломы отдельных связей могут наблюдаться по
целому металлу элементов корпуса или в зоне их сварных соединений. Размеры
трещин и разрывов определяют с помощью штангенциркуля, линейки или другого
измерительного инструмента с точностью до 5 мм.
Прочие дефекты - цементные заделки водотечности корпуса,
износ сварных швов, деформации выступающих частей, не мешающие эксплуатации
судна и др.
Нормирование износов элементов корпуса
Состояние конструкций корпуса с износами характеризуется
остаточными толщинами, которые определяются на основании замеров.
Нормы допускаемых остаточных толщин назначены в Правилах
Регистра.
Значение средней проектной толщины по группе связей
определяют по формуле:
, (1.1)
где вэл - ширина элемента связи, м;
n - число элементов в группе связей.
Нормирование местных остаточных деформаций
Состояние конструкций корпуса с деформациями характеризуется
максимальными остаточными стрелками прогибов и размерами деформированных
участков конструкций в плане. Местные остаточные деформации листов с набором
(вмятины) оцениваются по трём нормируемым параметрам.
1. По степени распространения вмятин по ширине корпуса
отдельно для палубы и днища b/В или по высоте борта судна h/H (для судов из лёгких
сплавов) отдельно для каждого борта.
. По максимально допустимой стрелке f прогиба вмятины.
. По отношению стрелки f прогиба вмятины к
наименьшему её размеру в плане l.
Нормы местных остаточных деформаций листов обшивки совместно
с набором (вмятин) установлены Правилами Российского Речного Регистра.
Допустимыми являются дефекты, при которых разрешается
эксплуатация судна, то есть даётся оценка «годное» или «годное с
ограничениями». Недопустимыми являются дефекты, при которых судно запрещается
эксплуатировать, оценка технического состояния - «негодное».
К недопустимым дефектам относятся:
▪ дефекты, нормируемые параметры которых превышают
допустимые Правилами Регистра значения;
▪ общий остаточный прогиб (перегиб) корпуса,
сопровождающийся разрывами, трещинами, потерей устойчивости балок продольного
набора и их книц, комингсов люков, резкими поперечными складками палубного
настила, обшивки днища, бортов или другими признаками наметившегося перелома
корпуса;
▪ отношение стрелки прогиба вмятины к её наименьшему
размеру в плане f/l
превышает 0,1 или значение стрелки прогиба более 250 мм;
▪ гофрировка имеет стрелку прогиба более 0,1 расстояния
между балками набора, а для палубы, днища и ширстрека при поперечной системе
набора в средней части корпуса более 0,05;
▪ бухтины имеют стрелку прогиба более 0,1 расстояния
между балками судового набора на любом участке по длине судна;
▪ нарушение непроницаемости наружной обшивки, настилов
палуб и второго дна, обшивки внутренних бортов и непроницаемых переборок;
▪ разрывы и трещины балок набора и сварных швов,
соединяющих балки между собой и обшивкой и др.
.3 Определение технического состояния корпусов
металлических судов
Обследование участка корпуса судна и проведение
замеров
Перед началом дефектации корпус судна должен быть соответствующим
образом подготовлен: изоляция и зашивка вскрыты и демонтированы, продукты
коррозии удалены, подготовлены леса и другие средства для доступа к замеряемым
конструкциям.
Вид износа элементов корпуса устанавливаем визуально, а также
на основании выборочных замеров остаточных толщин.
Износ каждой группы связей (в поперечном сечении) должен быть
определён не менее чем для пяти элементов палубы, днища, второго дна и не менее
чем для трёх элементов наружных и внутренних бортов и переборок.
Значение средней остаточной толщины группы связей (tгр.св) определяется по
формуле:
, (1.2)
где tср - средняя остаточная толщина элемента связи
корпуса, мм;
bэл - ширина элемента связи (пояса), м;
n - число элементов в группе связей.
Остаточные толщины элементов корпуса определяют одним из
следующих методов: микрометрическим, гравиметрическим (весовым),
профилографическим, ультразвуковым, радиоактивным. Погрешность измерения толщин
элементов корпуса должна быть не более 0,15 мм.
Измерение остаточных толщин элементов набора производится
теми же методами и средствами измерений, что и обшивки.
Вид деформаций устанавливается визуально.
Значение стрелки прогиба измеряют в сечении деформированного
набора в районе максимального прогиба.
Измерение этих параметров производится специальными
бухтиномерами илистандартным измерительным инструментом: линейкой,
штангенциркулем с глубиномером, индикатором часового типа и т.д. Погрешность
измерений стрелок прогиба остаточных деформаций должна быть не более 2 мм,
размеров деформированных участков в плане не более 100 мм.
Трещины и разрывы в элементах корпуса могут быть обнаружены
визуально, а также с помощью методов: радиографического, ультразвукового,
магнитопорошкового, цветной дефектоскопии, жидкостей-пенетрантов и др.
Оценка технического состояния
По результатам дефектации устанавливают одну из трёх оценок
технического состояния корпуса: «годное», «годное с ограничениями», «негодное».
Для оценки технического состояния корпуса по
износам
в курсовой работе выполняется расчёт. Исходными данными для расчёта являются
проектные (t)
и средние остаточные (tср) толщины по каждой связи. Кроме фактического
износа каждого элемента связи в таблице выполняется прогнозная оценка
технического состояния корпуса судна на перспективу 5 лет. Для этого
рассчитывается средняя скорость изнашивания элемента связи (и, мм/год) за 1 год
по формуле:
, (1.3)
где T - срок службы элемента связи, 20 лет
Величина износа на пятилетнюю перспективу определяется как
.
Таким образом, средняя остаточная толщина связи через 5 лет, tср. 5 будет равна:
. (1.4)
Ширина соответствующего элемента связи bэл, м берется из заданного
фрагмента растяжки. Фактический и на перспективу 5 лет износ группы связей
рассчитывается по формуле (1.2).
Расчет износов групп связей для оценки технического состояния
корпуса судна по результатам дефектации и на прогноз 5 лет при условии замены
части обшивки приведен в таблице 1. Для оценки технического состояния корпуса
судна и определения возможности дальнейшей его эксплуатации, полученные
значения tгр.ср сравниваются с нормативными. Далее устанавливаем окончательную
оценку технического состояния групп связей.
Таблица 1. Расчет износов групп связей для оценки
технического состояния корпуса судна (шп. 81-93) по результатам дефектации и на
прогноз 5 лет при условии замены части обшивки
Наименование элементов и групп связей
|
t, мм
|
t ср., мм
|
Вэл., мм
|
t гр.св., м
|
Норма
|
Min толщина
|
Оценка ТСК
|
Планируемая оценка и оббьем ремонта (в т.ч. с
понижением класса судна)
|
|
|
Фактич. 1
|
Через 5 лет 2
|
|
1
|
2
|
|
|
1
|
2
|
|
1. Борт Ширстрек Бортовой I БортовойII
|
10 8 8
|
7,9 6,7 6,0
|
7,375 6,375 5,5
|
1,5 1,5 1,5
|
|
|
|
4 4 4
|
Г О Д Н О Е
|
Г О Д Н О Е
|
«Годное» Ремонт не требуется
|
Всего по группе
|
|
|
|
|
6,87
|
6,42
|
6,07
|
|
|
|
|
2. Днище Скуловой ДнищевойI Днищевой II Днищевой III Килевой
|
9 8 8 8 10
|
6,7 6,8 6,0 6,6 7,2
|
6,125 6,5 5,5 6,25 6,5
|
1,45 1,5 1,5 1,5 0,7
|
|
|
|
4,5 4 4 4
|
Г О Д Н О Е
|
Г О Д Н О Е
|
«Годное» Ремонт не требуется
|
Всего по группе
|
|
|
|
|
6,59
|
6,13
|
5,9
|
|
|
|
|
Оценка технического состояния корпуса по местным
остаточным деформациям, недопустимым и прочим дефектам также производится в
табличной форме. В данной работе имеются такие деформации как вмятина борта,
гофрировка, расположенная в районе днищевого III и килевого листов, и
трещина, расположенная в районе скулового днищевого I листов. Вмятина
оценивается по трём показателям. Гофрировка только по одному (заградительному)
параметру. А трещина является не допустимым дефектом. Измеренные и полученные
расчётом параметры всех выявленных дефектов сравниваются с нормами и перечнем
недопустимых дефектов. После сравнения устанавливаем планируемую оценку и объем
ремонта. По результатам расчета выполняется правка обшивки вмятины бортового
пояса, правка обшивки гофрировки и заварка трещины.
Оценка технического состояния корпуса судна по местным
остаточным деформациям, недопустимым и прочим дефектам приведена в таблице 2.
Таблица 2 Оценка технического состояния корпуса судна по
местным остаточным деформациям, недопустимым и прочим дефектам (81-93 шп)
Наименование Дефекта
|
Район располо-жения
|
Измеряемые и нормируемые параметры
|
У оценка
|
Габаритные размеры
|
Планируемая оценка и обьем ремонта
|
|
|
Для оценки ТСКС
|
Заградительные
|
|
|
|
|
|
Увi/В
|
fвм
|
f вм/l, мм
|
f/a
|
|
|
|
|
|
Факт.
|
Норма
|
Оценка
|
Факт
|
Норма
|
Оценка
|
|
|
|
|
|
Вмятина с повреждением бортового набора
|
ПБ 87-92 шп.
|
2700/6350=0,43
|
0,25
|
Н Е Г О Д Н О Е
|
155
|
150
|
Н Е Г О Д Н О Е
|
155/ 4850=0,03
|
-
|
НЕ ГОДНОЕ
|
t=8 мм lэл=4,85 м вэл=2,75
м lx1=2,25 м lр1=2,75 м lр2=2,5 м lх3=2,0 м lр2=4,5
|
«Годное» Правка обшивки F=lэл*вэл=13,34м2
Правка балок из профильного набора lx1=2,25 м lx2=2,0 м lх3=4,5 м Замена рамного
набора lр1=2,75 м lр2=2,5 м
|
Гофрировка
|
ПБ 82-86 шп.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
105/ 1000=0,105
|
НЕ ГОДНОЕ
|
t=8 мм lэл=4 м вэл=2 м
|
«Годное» Правка обшивки F=lэл*вэл=8м2
|
Трещина
|
ПБ 82-86 шп
|
Недопустимый дефект
|
НЕ ГОДНОЕ
|
t=8 мм lо=2,95 м
|
«Годное» Заварка трещины lo=2,95 м
|
2. Определение объёма ремонта заданного
участка
2.1 Расчет объема ремонта по массе металла
Объём ремонта по массе металла определяется на основании
информации, полученной при обследовании участка корпуса судна по износам и
дефектам (таблица 1, таблица 2). На основании этих таблиц следует привести
сводные данные по толщинам листов наружной обшивки и площадям заменяемого
металла и перевести эти данные в массу корпусного металла. Расчет приведен в
форме таблицы 3.
Таблица 3. Расчёт массы металла, необходимого для ремонта
заданного участка корпуса
Наименование материала
|
Площадь, м2 или длина, м
|
Масса 1м2 или 1 пог. м, кг
|
Масса металла, т
|
|
|
|
Листового Мл
|
Профильного Мпр
|
Рамный набор 0,075,25=0,368
,285,25=1,47
,50
,80
,029
,092
2.2 Расчет трудоемкости ремонта
Трудовые затраты определяют по отдельным операциям
технологического процесса с последующим суммированием трудоёмкости
соответствующих работ. Трудоёмкость по каждой операции технологического
процесса ремонта определяется по укрупнённым нормативам трудоёмкости корпусных
работ. Нормативы учитывают подготовительно-заключительное время, время на
обслуживание рабочего места, время на отдых и т.д. Это позволяет оценить общие
трудовые затраты на выполнение каждой операции.
Трудоёмкость работы по каждой j-ой операции -го технического процесса определяется по
формуле, чел. ч:
, (1.5)
где бij - укрупнённый норматив времени выполнения j-ой операции i-го технологического
процесса, чел.·ч;
Vij - объём выполнения j-ой операции (длина,
площадь, количество резов, погибов и т.д.) в i-ом технологическом
процессе.
Общая трудоёмкость выполнения работы каждого i-го технологического
процесса определяется по формуле:
, (1.6)
где z - общее количество операций в -м технологическом процессе (включая
работы, не учтённые в основном перечне);
Kдр - доля дополнительных работ, не учтённых в
основном перечне, (изменяется в пределах 0,05…0,17)
Расчёт трудоёмкости работы по каждому
технологическому процессу выполняется в табличной форме. Объём работ
определяется по чертежу растяжки обшивки заданного варианта. Расчет
трудоемкости работы по технологическому процессу приведен в форме таблицы 4.
Таблица 4 составляется по каждому технологическому процессу, которые требуются
для ремонта заданного участка корпуса судна.
Общая трудоёмкость ремонта заданного
участка корпуса судна, чел. ч определяется по формуле:
, (1.7)
где N - общее количество
технологических процессов, по которым выполняется ремонт заданного участка
корпуса (количество устраняемых повреждений).
Таблица 4. Расчет трудоёмкости работы и
прямой заработной платы по технологическому процессу
Наименование операции
|
Единица измерения объема работы
|
Укрупненный норматив, а, Чел.*час
|
Объём работы, V, тыс. руб.
|
Трудоемкость, A, чел.
|
Состав звена, чел.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Правка обшивки вмятины с заменой и правкой набора
1. Разметить контур правки обшивки
|
М
|
0,05
|
15,2
|
0,76
|
3-2
|
2. Разметить набор, подлежащий замене
|
Стык
|
0,02
|
4
|
0,08
|
3
|
3. Отделить набор от обшивки газовым резаком
|
М
|
0,075
|
15,2
|
1,14
|
5
|
4. Вырезать удаляемые участки набора
|
Стык
|
0,044
|
4
|
0,176
|
3
|
5. Разметить места установки приспособлений для
правки обшивки
|
м0,0313,340,43
|
|
|
|
|
6. Установить приспособления для правки
|
вм
|
4,84
|
1
|
4,84
|
5-2
|
7. Выправить вмятину с нагревом и усилиями при
толщине обшивки 8 мм
|
м0,5513,347,346-4-3
|
|
|
|
|
8. Завершить правку вмятины при толщине обшивки
8 мм
|
м0,4013,345,3366-4-3
|
|
|
|
|
9. Выправить балки холостого набора
|
М
|
1,00
|
15,2
|
15,2
|
5-2
|
10. Изготовить заменяемые части набора
|
М
|
0,25
|
15,2
|
3,8
|
4-3
|
11. Установить балки набора в корпус судна
|
Стык
|
0,82
|
4
|
3,28
|
5-3
|
12. Сварить стыки набора
|
Стык
|
0,234
|
4
|
0,936
|
5
|
13. Сварить набор с обшивкой
|
М
|
0,10
|
5,25
|
0,525
|
5
|
14. Зачистить сварные швы
|
М
|
0,027
|
5,25
|
0,142
|
3
|
15. Зачистить обшивку
|
м0,3026,6883
|
|
|
|
|
16. Испытать сварные швы на непроницаем.
|
М
|
0,30
|
5,25
|
1,56
|
5-3
|
17. Загрунтовать зону ремонта (с двух сторон)
|
м0,0326,680,83
|
|
|
|
|
18. Выполнить дополнительные работы, не
учтенные в основном перечне, Кдр=0,13
|
-
|
-
|
-
|
7,062
|
5-3
|
Итого:
|
61,38
|
|
Правка гофрировки с нагревом и усилиями
1. Разметить район правки обшивки
|
М
|
0,05
|
12
|
0,6
|
3-2
|
2. Разметить места установки приспособлений для
правки
|
М2
|
0,03
|
8
|
0,24
|
4-2
|
3. Установить приспособления для правки
|
Участок
|
1,16
|
1
|
1,16
|
4. Устранить деформацию обшивки с нагревом и
усилиями
|
М2
|
0,90
|
8
|
7,2
|
5-2
|
5. Зачистить выправленную часть обшивки с двух
сторон
|
М2
|
0,30
|
16
|
4,8
|
3
|
6. Загрунтовать выправленный участок с двух
сторон
|
М2
|
0,03
|
16
|
0,48
|
3
|
7. Выполнить дополнительные работы, не учтенные
в основном перечне, Кдр=0,13
|
-
|
-
|
-
|
1,88
|
4-3
|
Итого:
|
16,36
|
|
Устранение трещины в наружной обшивке
1. Зачистить обшивку в районе трещины
|
М
|
0,027
|
2,95
|
0,08
|
3
|
2. Просверлить отверстия по концам трещины при t=8 мм
|
Отв.
|
0,14
|
2
|
0,28
|
3
|
3. Прострогать кромки трещины с внутренней
стороны на днище при t=8 мм
|
М
|
0,105
|
2,95
|
0,31
|
4
|
4. Заварить трещину изнутри корпуса при t=8 мм
|
М
|
0,131
|
2,95
|
0,39
|
5
|
5. Выполнить разделку (строжку) кромок с
наружной стороны на днище при t=8 мм
|
М
|
0,048
|
2,95
|
0,142
|
4
|
6. Заварить трещину с наружной стороны при t=8 мм
|
М
|
0,130
|
2,95
|
0,384
|
5
|
7. Зачистить сварные швы на участке ремонта от
шлака, брызг и загрязнений я обоих сторон
|
М
|
0,027
|
2,95
|
0,08
|
3
|
8. Испытать сварные швы в зоне ремонта на
непроницаемость
|
М
|
0,30
|
2,95
|
0,89
|
5-3
|
9. Загрунтовать участок ремонта вдоль шва
шириной 0,1 м с обеих сторон: днище изнутри днище снаружи
|
М
|
0,014 0,016
|
2,95 2,95
|
0,0413 0,0472
|
3
|
10. Выполнить работы, не учтённые в основном
перечне, Кдр=0,11
|
-
|
-
|
-
|
0,24
|
4-3
|
Итого:
|
2,51
|
|
3. Оценка воздействия технологических процессов
на окружающую среду при ремонте заданного участка корпуса судна.
.1 Тепловая резка металла
Изношенные и деформированные участки обшивки и набора
корпуса, как правило, вырезаются с применением технологий газовой резки.
Количество выделяющихся загрязняющих веществ зависит от длины
и толщины разрезаемого материала.
Валовый выброс загрязняющих веществ при резке металлов и
сплавов (кг/ед. вр.) определяется по формуле:
, (1.8)
где qрi - удельное выделение
загрязняющих веществ, г/пог. м реза;
Р - суммарная длина реза, пог. м.
Максимально разовый выброс (г/с) определяется по формуле:
, (1.9)
где Р20 - максимальное количество разрезаемого
металла (пог. м) за 20-минутный интервал времени проведения работ.
Выбранный материал - сталь углеродистая.
При t=8 мм:
.2 Разделка кромок под сварку
При толщинах свариваемых деталей более 6 мм, для
качественного формирования сварного шва на их кромках должна быть снята фаска
(произведена разделка). Валовые выбросы пыли (кг/ед. вр.) от данной операции
определяются по формуле
M=0,001q1П (1-0,01зТ1*Кро), (1.10)
где q1-удельное выделение пыли на 1 пог. М.
разделываемой кромки, г;
П - суммарная длина разделываемых кромок, пог. м;
зТ1-эффективность очистки пылеулавливающего
оборудования, %;
Кро - коэффициент, учитывающий исправную работу
очистного оборудования (0,75…0,9)
Максимально разовый выброс (г/с) определяется по формуле
G=q2(1-0,01зТ1*Кро), (1.11)
Где q2-удельное выделение пыли в единицу времени, г/с.
кг/ед. вр.
М=0,172 кг/ед. вр.
G=0,832г/с
г/с
3.3 Сварочные работы
На судоремонтных заводах в основном
применяются электродуговая сварка (штучными покрытыми электродами и полуавтоматическая
сварка в СО2). В расчётах учитывается только так называемое «чистое»
время сварки, то есть время, в течение которого выполняется непосредственно
сварка.
Валовый выброс загрязняющих веществ (кг/ед. вр.) при
электродуговой сварке определяется по формуле:
, (1.12)
где qci - удельный показатель
выделяемого загрязняющего вещества, г/кг сварочного материала;
В-масса расходуемых в единицу времени сварочных материалов,
кг.
Масса расходуемых материалов (В) рассчитывается с учётом
среднего времени расплавления и средней массы одного электрода (или 1 пог. м
сварочной проволоки) по формуле:
, (1.13)
где lс - суммарная длина сварных швов, пог. м;
lсэ - длина сварного шва, полученная при расплавлении
одного электрода, пог. м (lсэ=(0,15…0,20) пог. м;
tэ - время расплавления одного электрода, с (tэ≈(80…100) с);
mэ - масса одного электрода, г (mэ=(40…50) г).
Максимально разовый выброс (г/с) определяется по формуле:
, (1.14)
где B20 - максимальный расход сварочных материалов за
20-минутный интервал времени проведения сварочных работ, кг.
Вид сварки - электродуговая в среде диоксида углерода.
Сварочный материал - Св-08Г2С.
.
.4 Зачистка сварных швов
Очистку сварных швов от шлака и брызг металла осуществляют
абразивными кругами с помощью электро-или пневматических углошлифовальных
машин.
Валовые выбросы пыли от операции зачистки сварных швов
(кг/год) определяются по формуле:
, (1.15)
где Р - суммарная длина зачищаемых сварочных швов, пог. м;
q1 и з1 - определяются по таблице.
Максимально разовый выброс (г/с) определяется по формуле:
, (1.16)
3.5 Воздействие при нанесении и сушки
лакокрасочных покрытий
При ремонте корпусов металлических судов лакокрасочные
материалы (ЛКМ) наносятся вручную (кистями, валиками) или механизированными
способами (пневматическим, безвоздушным). Окраску производят изнутри и снаружи
корпуса в (2…3) слоя. Сушка осуществляется на открытых площадках слипов.
В процессе выполнения работ в воздушную среду выделяются
загрязняющие вещества в виде паров растворителей и аэрозоля краски. Количество
выделяемых загрязняющих веществ зависит от применяемых ЛКМ, способа окраски и
эффективности работы очистных устройств. Расчёт выделения загрязняющих веществ
производят отдельно для окраски и сушки.
Валовое выделение окрасочного аэрозоля (кг/год) при нанесении
ЛКМ определяют по формуле:
, (1.17)
где т - количество краски, израсходованной на окраску ремонтируемого
участка корпуса, кг;
дк - доля краски, потерянной в виде аэрозоля, %;
Кс - количество неиспаряющейся части краски (сухой
остаток), %.
Количество краски m рассчитывают по формуле:
,
где Fрем - суммарная окрашиваемая площадь, м2
(ЛКМ наносится изнутри (со стороны набора) и снаружи корпуса в (2…3) слоя.
Полученную величину умножается на коэффициент набора (kнаб≈1,2));
m1 - расход ЛКМ на 1 м2 площади, г/м2
(m1≈350 г./м2
при механизированных способах нанесения ЛКМ; m1≈300 г./м2
при нанесении ЛКМ вручную).
Окраска производится механизированным способом - безвоздушное
распыление. Выбираем грунтовку ГФ-030, растворитель Р-4.
Валовые выделения (кг/год) компонентов растворителя,
входящего в состав ЛКМ, рассчитывают по формуле:
, (1.18)
где fр - количество загрязняющих веществ, содержащихся
в ЛКМ, %;
д'р - доля растворителя, выделившегося при
нанесении покрытия, %.
Валовое выделение загрязняющих веществ (кг/год) при сушке
окрашенных поверхностей определяют по формуле:
, (1.19)
где fр - количество загрязняющих веществ, содержащихся
в ЛКМ (лакокрасочном материале), %;
д''р - доля растворителя, выделившегося из
лакокрасочного материала при сушке, %.
=
Расчёт валовых выделений (при сушке ЛКМ) компонентов
растворителя (кг/год) производят по формуле:
, (1.20)
где m1 - количество израсходованного растворителя, кг (m1≈0,35·m);
f'р - количество загрязняющих веществ, содержащихся
в растворителе, %.
Общая сумма валового выделения каждого компонента
растворителя (кг/год) определяется по формуле:
, (1.21)
;
= 0,344 + 1,153 +0,524 =2,021
= 1,78 +5,97 +2,71 = 10,46
= 2,402
= 2,402
Максимально разовое выделение загрязняющих веществ (г/с)
определяется из расчёта максимального расхода ЛКМ за 20-минутный интервал
времени.
▪ для аэрозоля краски при нанесении ЛКМ:
, (1.22)
где дк, Кс - те же, что и в формуле
(1.17);
т20 - максимальный расход ЛКМ за 20-минутный
интервал времени проведения окрасочных работ, кг.
▪ для компонентов растворителей при окраске:
, (1.22)
▪ для компонентов растворителей при сушке:
, (1.23)
Заключение
В ходе курсовой работы мы ознакомились с
видами дефектов корпуса судна, оценили техническое состояние судна на ближайшие
5 лет, произвели оценку технического состояния корпуса судна.
Так же ознакомились с видами деформации и
дали оценку каждому виду, который присутствует на данном участке корпуса судна.
Вмятина, находящаяся на ширстреке, бортовом I и бортовом II листах борта, подлежит
правке и замене в ней рамного профиля. Гофрировку находящуюся в днище следует
выправить. А так же требуется заварка трещины в районе скулового и днищевого I листов.
Определили объем работы, и следовательно
общую трудоемкость по трещине, гофрировке и вмятине, которая составила 80,25
чел.*ч. Провели оценку воздействия на окружающую среду при ремонте заданного
участка корпуса судна.
Валовый выброс загрязняющих веществ при резке металлов
составляет 0,1326 кг/ед. вр. Валовые выбросы пыли 0,172 кг/ед. вр. Валовый
выброс загрязняющих веществ при электродуговой сварке - 0,3551 кг/ед. вр.
Валовый выброс пыли при зачистке сварных швов - 2,73 кг/год. Общая сумма
валового выделения каждого компонента растворителя Р-4 при нанесении и сушке
ЛКМ:
. А так же рассчитали, сколько металла
(листового) потребуется для ремонта (М=0,121 т).
Литература
1. Бурмистров Е.Г. Ремонт корпуса судна. Технологии ремонта и
оценка воздействия на окружающую среду. Методические указания / Е.Г.
Бурмистров, О.К. Зяблов. - Н. Новгород, Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2011. -64
с.