Thiết kế quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép chương 3

Thân tàu bị hư hỏng do rất nhiều nguyên nhân và biểu hiện dưới nhiều dạng khác nhau. Các dạng hư hỏng phổ biến nhất thường là: Rạn nứt, tai nạn trên biển, ăn mòn, sinh vật biển. 2.1.1. Rạn nứt. Các loại rạn nứt thường phân ra ba nhóm chính: - Rạn nứt toàn phần, tức là trường hợp khi thân tàu bị vết nứt chạy suốt một mặt cắt; - Rạn nứt từng phần, khi tất cả các chi tiết kết cấu trong một khu vực nhất định bị nứt, nhưng vết nứt không lan tiếp; - Rạn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế quy trình công nghệ sửa chữa thay thế kết cấu mũi tàu vỏ thép chương 3 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA2.1. CÁC DẠNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA TÀU VỎTHÉP. Thân tàu bị hư hỏng do rất nhiều nguyên nhân và biểu hiệndưới nhiều dạng khác nhau. Các dạng hư hỏng phổ biến nhấtthường là: Rạn nứt, tai nạn trên biển, ăn mòn, sinh vật biển.2.1.1. Rạn nứt. Các loại rạn nứt thường phân ra ba nhóm chính: - Rạn nứt toàn phần, tức là trường hợp khi thân tàu bị vết nứtchạy suốt một mặt cắt; - Rạn nứt từng phần, khi tất cả các chi tiết kết cấu trong mộtkhu vực nhất định bị nứt, nhưng vết nứt không lan tiếp; - Rạn nứt cục bộ, khi vết nứt xảy ra tại một vị trí trên một chitiết kết cấu. Hình 2.1: Rạn nứt cục bộ đường sườn chính của tàu. Các loại rạn nứt trên thường xảy ra bởi các nguyên nhân chínhsau: + Kết cấu chi tiết không đúng quy cách gây ứng suất tập trungvượt quá giới hạn bền của vật liệu; + Nguyên nhân vật liệu không đúng chất lượng yêu cầu; + Chất lượng gia công, lắp ráp các chi tiết không tốt, ví dụ: hànkhông đúng qui trình gây ứng suất bên trong lớn, không đồng đều,hoặc các mối hàn ngậm xỉ, rỗ trỡ thành nơi xuất phát những vếtnứt, hoặc lắp ghép gượng ép những chi tiết không đúng kíchthước…; + Điều kiện làm việc biến động của thân tàu làm giảm sức bềnmỏi của thân tàu; + Hao mòn kết cấu thân tàu trong quá trình sử dụng do hiệntượng han gỉ, xói mòn… cũng làm tăng khả năng rạn nứt thân tàu; + Đối với các tàu hoạt động ở xứ lạnh sự thay đổi nhiệt độ giữangày và đêm nhất là sự khác biệt nhiệt độ giữa không khí và nướccũng có thể là nguyên nhân rạn nứt tàu; + Việc bóc xếp hàng hoá không đúng qui cách làm tăng ứngsuất bên trong thân tàu dẫn đến hiện tượng rạn nứt. Vùng tập trung của các hiện tượng rạn nứt nói trên của các loạitàu hầu như gần tương tự, chỉ khác nhau về mật độ tập trung. Theocon số thống kê của Del Noske Veritas hiện tượng rạn nứt đối vớicác tàu dầu thường tập trung ở bụng tàu, sau đến phần mũi và lái.Trên boong tàu chở dầu hiện tượng rạn nứt xảy ra với mật độ íthơn so với thân tàu. Đối với tàu chở hàng thì hiện tượng rạn nứt ởphần thân tàu cũng tập trung ở phần bụng, mũi và lái nhưng mật độít hơn so với tàu dầu, còn trên boong tàu mật độ rạn nứt ở tàu hàngkhô lại nhiều hơn so với tàu dầu.Điều đó cho thấy rằng ứng suất lớn thường xảy ra ở phần giữa thântàu, một phần do mômen uốn chung, phần khác do ứng suất cục bộtrong kết cấu. Ở phần mũi hư hỏng do sóng va đập còn phần lái dochấn động chân vịt.2.1.2. Tai nạn trên biển. Trong thời gian vận hành các loại tàu thuyền thường gặp cácdạng tai nạn trên biển sau đây: - Đâm va giữa các tàu hoặc tàu đâm va vào bờ cảng gây hưhỏng thân tàu. - Va đập của sóng làm hư hại phần mũi, sóng lớn đập lênboong có thể làm hư hại thiết bị trên boong, các kết cấu thượngtầng…Nhiều trường hợp tàu không đủ bền sóng lớn đã làm gãy vàgây đắm tàu. - Mắc cạn: hiện tượng này thường xảy ra nhất đối với nhữngtàu hoạt động ở vùng nước cạn, mắc cạn gây hư hại chủ yếu ởvùng đáy tàu . - Vấp đá ngầm : hư hại chủ yếu ở đáy tàu. - Vấp phải băng, chướng ngại nổi làm hư hại mũi và chân vịt. Nguyên nhân chủ yếu của những vụ tai nạn đó là : + Điều kiện thời tiết xấu (sương mù, bão tố…) làm mất khảnăng nhận biết chướng ngại của người lái tàu, làm mất khả năngđiều khiển tàu, sóng gió lớn cũng gây hư hại tàu. + Tàu mất tính ăn lái, mất khả năng điều khiển. Nguyên nhânchính cũng có thể do máy móc điều khiển bị hư hại, động cơ chínhbị hỏng, thiết bị điều khiển tàu khi lâm nại không chạy, người điềukhiển tàu kém, không thông hiểu giữa thuyền viên và nhân viêncảng hoặc nhân viên tàu kéo khi ra vào cảng…. + Không thông hiểu luồng lạch và vùng hoạt động của tàu.2.1.3. Cháy và nổ. Các vụ cháy nổ thường xảy ra nhất khi tàu đang bốc xếp hànghoá ở cảng, tiếp đó là khi sửa chữa trong xưởng. Phạm vi thiệt hại do cháy gây ra phụ thuộc vào: - Vị trí cháy; - Loại hàng hoá; - Kết cấu và thiết bị tàu ở vùng bị cháy; - Phương pháp dập lửa… Thông thường các vụ cháy thường xảy ra ở khoang chứa hàng,sau tới buồng máy có nồi hơi và ống khói. Buồng máy diezen ít cókhả năng cháy hơn, các loại cháy ở buồng máy này thường do nồihơi phụ. Nguyên nhân chủ yếu của các vụ cháy nổ là: + Hàng hóa có khả năng tự bốc cháy hoặc dễ bắt lửa ví dụ: bộtcá, bông, hàng ngủ cốc, nguyên liệu cháy (xăng, dầu, hơi đốt); + Thiếu thận trọng trong khi bốc xếp hàng hoá và nhất là thaurửa khoang chứa hàng trên tàu dầu; + Vệ sinh buồng máy không tốt, dầu mỡ lan trên buồng máytạo khả năng dễ bắt lửa.2.1.4. Ăn mòn. Hiện tượng hư hỏng kim loại do ăn mòn gây ra là hiện tượngphổ biến nhất trong tất cả các kết cấu kim loại đặc biệt là tàu thuỷ.Nó hạn chế tuổi thọ của thân tàu, giảm hiệu quả kinh tế khi sửdụng và đôi khi còn là nguyên nhân của những vụ tai nạn lớn củatàu trên biển. Dựa vào cơ cấu của quá trình ăn mòn, người ta phân ra làm hailoại ăn mòn chính: + Ă mòn hoá học, trong đó hiện tượng ăn mòn xảy ra do nhữngphản ứng hoá học oxit kim loại; + Ă mòn điện hoá, trong đó ăn mòn xảy ra dưới tác dụng củamôi trường chất điện phân (dung dịch muối, kiềm hoặc axit). Về mặt đặc tính hủy hoại của hiện tượng ăn mòn, ta có thểphân biệt : Hình 2.2: Các dạng ăn mòn. a) Ăn mòn đều; b) Ăn mòn không đều; c) Ăn mòn một thành phần hợp kim; d) Ăn mòn loang; e) Ăn mòn lỗ chỗ; f) Ăn mòn điểm; g) Ăn mòn giữa các tinhthể; h) Ăn mòn xuyên tinh thể; i) Ăn mòn dưới bề mặt. - Ăn mòn toàn phần, tức là toàn bộ bề mặt bị han gỉ; - Ăn mòn cục bộ, han gỉ chỉ tập trung ở một vị trí nhất định trênchi tiết kết cấu. Loại ăn mòn cục bộ còn được phân ra các loại sau: + Ăn mòn lỗ chỗ, loại ăn mòn này không rộng nhưng sâu lỗchỗ ở một vài điểm; + Ăn mòn điểm, loại này xảy ra trên một bề mặt rất nhỏ (phạmvi bán kính từ 0,2 đến 1, ...