Создание защищенных от износа конструкций судна

Необходимость защиты

Формованный корпус, при всей его прочности, в сущности представляет собой лишь тонкую оболочку, которая в любом месте может протереться насквозь. Однако уязвимых мест, где появление подобных дефектов наиболее вероятно, не так уж много, они невелики по площади и многие из них нетрудно обнаружить, если знать условия эксплуатации судна. Поэтому на формованных судах высокого класса необходимо предусмотреть защиту всех подверженных износу участков, чтобы обеспечить длительный срок службы, который принято считать одним из самых главных достоинств этих судов.

Отделка корпуса стеклопластикового суднаМалотоннажные суда из стеклопластика обладает достаточной долговечностью. Утверждение о том, что его наружная поверхность вовсе не нуждается в уходе, нельзя признать полностью справедливым, но ее можно сохранять в удовлетворительном состоянии в течение весьма длительного времени. Для этого нужно оберегать корпус судна от царапин, истирания, ударов и различных мелких повреждений, т. е. от всех тех воздействий, которые объединяются общим понятием износ. Царапины и потертости быстро портят вид стеклопластиковой конструкции. Они — враг номер один для любого элегантного судна. Разумеется, поврежденные места можно подновить, но это очень нелегко сделать, не оставив следов; кроме того, почти невозможно точно подобрать нужный оттенок покрытия.

Опасность появления царапин и потертостей можно уменьшить путем рационального проектирования судна.

Для борьбы с повреждениями применяют один из двух способов: защищают уязвимые участки более стойкими к износу материалами или предусматривают возможность несложного подновления (восстановления) таких участков.

Материалы для защитных деталей должны иметь достаточную толщину и быть износостойкими и дешевыми, а сами защитные детали из таких материалов надлежит рассматривать как расходуемые, неизбежно изнашивающиеся и разработанные с учетом их замены по мере надобности.

Крепить их следует при помощи болтов, винтов или скоб. Склеивание в данном случае неприемлемо. Это следует принимать во внимание уже на стадии проектирования. При постройке судов некоторые судостроители недостаточно учитывают тяжелые условия, в которых будет эксплуатироваться их продукция. Многие суда оказываются в эксплуатации совершенно беззащитными. Тщательно продуманная конструкция в большинстве случаев позволила бы избежать наличия явно уязвимых мест, нуждающихся в постоянном подновлении и уродующих внешний вид судна. Привальный брус, установка которого на шикарных яхтах считается не эстетичной и потому недопустимой, позволил бы уменьшить количество повреждений по крайней мере на 90%.

Многие прогулочные судаКакие речные катера обладают преимуществом? выглядят так, будто они предназначаются главным образом для показа на выставках. Как правило, эти суда почти не обеспечиваются защитой от воздействия внешних ударов и износа. Вместе с тем, именно такие суда чаще всего подходят к берегу (к пляжу, плавучей пристани или пирсу). Лишь немногие из них попадают в руки опытных людей, а ведь прогулочные суда нуждаются в ином обращении, чем шлюпки, автомашины или мотоциклы. Чтобы отшвартовать прогулочное судно и при этом избежать ударов корпуса о берег, неизбежно приводящих к повреждениям, требуется изрядное мастерство, особенно если учесть, что даже в закрытых гаванях швартоваться приходится чаще всего при волнении.

Прогулочные суда оборудуются всеми мыслимыми атрибутами комфорта:

• откидными сиденьями;
• лежаками для принятия солнечных ванн;
• коктейль-баром;
• туалетным зеркалом;
• прикуривателем;
• радиоприемником;
• указателями поворотов, но только не кранцами для швартовки к причалам!

Рыболовные и рабочие катера, катера подрядчиков, лоцманские, патрульные и любые другие суда, эксплуатирующиеся круглый год, должны иметь прочную износоустойчивую поверхность. На этих судах необходимо предусматривать износостойкие покрытия, которые могли бы длительное время противостоять внешним воздействиям, приводящим к износу. На палубе следует наносить покрытие типа «Тракмарк» или восстанавливаемое нескользящее, а планширь, поручни, рыбины, люковые ограждения, сиденья и другие части, воспринимающие в процессе эксплуатации ударные нагрузки, изготовлять из дерева достаточной толщины. Если какие-либо из этих частей отформовываются и защита для них не предусматривается, то их толщину нужно увеличить по крайней мере в два раза против расчетной, чтобы создать необходимый припуск на износ. Кроме того, поверхность таких частей должна иметь матовую отделку, на которой неизбежные царапины будут менее заметны.

Особенно надежная защита требуется для надводного борта рабочих судов. Поэтому на них необходимо устанавливать толстые деревянные привальные брусья, а еще лучше резиновые кранцы, например, компании «Гудиер». Они, правда, стоят дороже, но зато при достаточно больших размерах обладают столь высокой прочностью, что способны защитить судно даже при ударе о супертанкер.

Уязвимые места

Наиболее характерные участки, где возникают царапины и потертости, показаны на рис. 1 и 2.

Известно, что суда, сдаваемые внаем, изнашиваются в пять раз интенсивнее, чем находящиеся в личном пользовании владельцев. Поэтому исследование причин износа может оказаться полезным.

Если деревянный скег или киль судна не имеет защиты, то при втаскивании на берег по твердой бетонированной дорожке он быстро сотрется на 20—30 мм. Незащищенный киль небольшого формованного судна имеет припуск на истирание не более 3—6 мм. Кроме того, в этом случае снашиваются обшивка корпусаРемонт корпуса судна и судовых устройств и конструктивный киль пластмассового судна, являющиеся его несущими элементами. Вследствие истирания они будут сильно ослаблены еще задолго до полного износа.

Причиной значительной части потертостей могут быть снасти. Шкоты и фалы нужно располагать так, чтобы они не касались каких-либо частей судна не только при его ходе на ровном киле, но и при резком крене. А ведь иногда на кренящемся судне снасти занимают совершенно непредусмотренное положение и соприкасаются с различными деталями, что при отсутствии крена считалось бы совсем недопустимым. Швартовы также не всегда остаются в предназначенных для них киповых планках, даже если последние соответствуют своему назначению. Серьезные повреждения наносят стальные тросы, перепиливающие любые незащищенные части. Наибольшие повреждения способна причинить цепь.

Элементом конструкции, явно подверженным износу, является планширь. Все хорошие шлюпки оборудуются буртиками, но сравнительно немногие из них имеют такие буртики, которые покрывают не только боковую часть планширя, но и его верхнюю кромку. Верхняя кромка планширя истирается от воздействия весел, снастей, тяжелых предметов или подвесных моторов, иногда укладываемых на нее, а также рыболовных снастей.

Серьезные повреждения может причинить верхней кромке планширя соприкосновение с галькой или крупнозернистым песком, когда вытянутое на берег судно переворачивают вверх килем. Аналогичные повреждения возникают, если эту операцию производить на твердой бетонированной дорожке или на палубе с нескользящим покрытием. При транспортировке на верхнем багажнике автомашины судно необходимо аккуратно уложить на специальные подкладки и надежно его принайтовить. Снимать судно с багажника также следует очень аккуратно и осторожно.

Редко обеспечивается надлежащей защитой и форштевень. Чтобы он мог хорошо резать волны, его часто проектируют с очень острой передней кромкой, которую, однако, трудно отформовать. Кроме того, кромка, безусловно, будет переобогащенной смолой, а значит, хрупкой и склонной к выкрашиванию. В то же время условия, в которых оказывается форштевень, бывают очень тяжелыми. Незначительная ошибка рулевого при подходе к причалу вызывает удар, способный привести к образованию выбоины размером 20—30 мм. Вряд ли эта выбоина образуется на причале; появление же ее на форштевне будет серьезным повреждением. Если во время прилива подует береговой ветер и стоящая на якоре яхта поплывет, то якорная цепь будет сильно тереться о форштевень и, как правило, заедать при попытке выбрать ее. Защитить форштевень от повреждений якорной цепью может в значительной мере носовой кранец подковообразной формы.

Предлагается к прочтению: Наружная обшивка, настил палуб и переборки

Хождение босиком по судну практически не вызывает его износа. На первый взгляд, удобно ходить по палубе и в специальных мягких туфлях, но такие туфли захватывают песок, который действует подобно наждачной бумаге. И чем рельефнее подошвы, тем больше в них собирается песка и тем дольше он там задерживается.

Необходимо иметь в виду, что повреждениям и износу от контакта с обувью подвержены:

• банки и рыбины шлюпок;
• а также определенные участки палуб;
• сидений;
• кокпита и трапов прогулочных судов и прилегающие к ним зоны.

К счастью, поверхность некоторых наиболее уязвимых мест делается, как правило, нескользящей, что при разумных конструктивных решениях обеспечивает защиту от износа и скрывает царапины и другие мелкие дефекты.

Любую полированную поверхность, на которую может ступать нога, невозможно уберечь от царапин. Это относится также и к поверхностям, которые в нормальных условиях расположены вертикально, но при сильном крене могут занимать почти горизонтальное положение. Желательно, чтобы не только пол, но и стенки кокпита обладали повышенной износостойкостью и, кроме того, были нескользящими. Даже в прибрежных водах довольно часто возникают такие ситуации, когда при сильной качке идущего с креном судна для сохранения равновесия приходится упираться в стенку кокпита ногами.

Износ, вызываемый обычными перемещениями

Судно редко бывает неподвижным. Даже в гавани его всегда слегка (а порой, и довольно сильно) покачивает на волнах, идущих с моря или возникающих при движении судов. Качку судна в гавани может вызвать даже передвижение членов экипажа. За пределами гавани судно всегда испытывает качку, очень сильную при шторме и легкую в спокойный летний день.

При качке судна незакрепленные предметы начинают перемещаться, а любой движущийся предмет вызывает износ, потертости или царапины, поэтому мерой предосторожности является надежное закрепление всех предметов. Однако изнашивается не только судноОзнакомление с судном и оборудованием мостика, еще больше подвергается износу незакрепленный предмет. Так, за два выходных дня с висящей дождевой одеждой ничего не случится, но при длительном плавании она может протереться насквозь.

Многие суда приспосабливаются для перевозки по дорогам и больше путешествуют на дорожном прицепе, нежели плавают по воде. Износ любой незакрепленной вещи при перевозке судна на прицепе будет интенсивнее, чем во время шторма на море, поскольку такая перевозка сопровождается резкими колебаниями и толчками. Если судно слабо закреплено на прицепе, на нем появятся повреждения. Надежность закрепления обеспечивается периодической проверкой и подтяжкой системы крепления. Само крепление должно быть эластичным, а в местах его контакта с корпусом необходимо устанавливать защитные прокладки.

Причины износа и истирания

Причины истирания, появления царапин и износа обычно бывают следующими:

1. Трение тросов, шкотов, швартовов, якорной цепи и т. п.
2. Соприкосновение с берегом, береговыми сооружениями, наземным оборудованием или другими судами (например, трение о песчаный берег, бетонированную спусковую дорожку или причальную стенку; посадка на мель; удары о плавучий причал; удары и трение о шлюпки т. п.); трение и удары при спуске, судна, подъеме из воды, погрузке на прицеп и перевозке на прицепе.
3. Трение подвижных частей судна, например, румпеля, рукоятки лебедки, пусковой рукоятки двигателя, весел.
4. Износ от контакта с обувью и одеждой или, другими словами, царапины от застежек, пряжек, пуговиц и т. п.
5. Укладка, сбрасывание, перетаскивание и перестановка оборудования, припасов, рыболовных снастей, весел, водных лыж в процессе их использования, а также при погрузке и разгрузке.
6. Движение незакрепленных и подвешенных предметов, вызванное колебаниями судна или вибрацией,— на ходу, у причала или в случае перевозки на прицепе.

Многие из этих причин можно легко предвидеть и, следовательно, предотвратить. Некоторые из них совершенно очевидны, другие известны только опытному моряку.

Методы защиты

Обычно применяются следующие методы защиты:

1. Нанесение износостойкого декоративного покрытия или других покрытий и видов отделки. Это удовлетворительная защита от мелких царапин и потертостей, но в случае сквозного повреждения покрытий их защитные свойства резко снижаются.
2. Увеличение толщины. Оно компенсирует износ, но не спасает от поверхностных царапин.
3. Установка в уязвимых местах деревянных защитных накладок и использование древесины вместо армированных пластиков. Такие накладки хорошо защищают по толщине и могут быть восстановлены. Они относятся к категории расходуемых защитных средств, легко подновляются и позволяют поддерживать привлекательный внешний вид судна.
4. Применение защитных накладок из металла. Эти накладки хорошо защищают. Они обычно тяжелее, но тоньше деревянных; часто используются для защиты дерева в особо неблагоприятных условиях. Внешний вид металлических накладок без гальванического покрытия может быть неприглядным.
5. Использование защитных деталей из поливинилхлорида, резины, полиэтилена и т. п. Такие детали обладают высокой упругостью, хорошо защищают от ударов. Некоторые сорта исходных материалов теряют свои свойства и разлагаются под действием солнечного света.

Проектирование с учетом снижения объема технического обслуживания

До сих пор на стадии проектирования стеклопластиковых судов почти не уделялось внимания проблеме снижения объема их технического обслуживания. По-видимому, это вызвано широким распространением ошибочного мнения, что для таких судов обслуживание вообще не требуется.

Однако снизить объем работ по обслуживанию до минимума (а в идеале — полностью его исключить) можно лишь на очень грамотно спроектированном судне. При этом судно, например яхтаКак устроена парусная яхта, должно сохранять такой же привлекательный внешний вид, как деревянное судно, по крайней мере, в начале сезона.

Сегодня на многих деревянных судах, которые регулярно окрашиваются каждый год и, наверное, подкрашиваются в течение сезона, предусматривается больше средств защиты, обеспечивающих уменьшение объема работ по обслуживанию, чем на стеклопластиковых судах.

Опытный владелец, а стеклопластиковое судостроение не получило бы ни развития, ни признания, если бы его продукция предназначалась только для новичков, захочет, чтобы высокое качество отделки судна сохранялось в течение всего срока его службы. В этом отношении он будет сравнивать свое судно с деревянным. В настоящее время стеклопластиковые суда получили признание у опытных, видавших виды яхтсменов благодаря прочности, жесткости и легкости. Незначительный объем обслуживания таких судов является еще одним их преимуществом, но ни один серьезный и заботливый владелец не поверит тому, что надобность в обслуживании полностью отсутствует. Даже если нет необходимости окрашивать борта судна, многие другие его конструкции (двигатели, мачты, такелаж, паруса) нуждаются в обслуживании, а корпус, кроме того, в устранении обрастания.

Определенные части формованных конструкций следует защитить от повреждений и износа, а кроме того, нужно обеспечить высокое качество декоративных покрытий. Потенциальный владелец должен иметь основания рассчитывать на срок службы судна не менее 50 лет. И только если конструкция судна разумно разработана, объем его обслуживания для поддержания привлекательного внешнего вида в течение этих 50 лет окажется небольшим.

Влияние цвета на объем обслуживания

Наиболее просто подкрашивать поверхности черного и белого цвета. Это самые чистые цвета, и они в наименьшей степени изменяются под действием солнечных лучей. Однако в связи с тем, что известно четыреста тонов белого цвета и еще больше черного, нужные оттенки даже этих простых цветов трудно подобрать.

Чистая царапина меньше всего заметна на белой поверхности. Однако на шероховатой поверхности царапины вскоре соберется грязь, и она станет хорошо заметной, как грязный след на белом фоне. Если поверхность черная, наблюдается обратная картина. Более светлый оттенок грубой царапины хорошо виден на черном фоне, пока она свежая, но по мере загрязнения царапина будет выделяться все меньше. На цветном корпусе отчетливо видна как чистая, так и грязная царапина.

Применяемые в настоящее время пигменты для полиэфирных смол очень устойчивы к воздействию света. Некоторые из них обладают более высокими, а другие менее высокими качествами, поэтому при выборе цвета необходимо посоветоваться со специалистами в данной области. Следует также иметь в виду, что в сочетании с эпоксидными смолами могут быть использованы лишь определенные цвета. Любые цвета под влиянием солнечного света несколько изменяются. Это незаметно до тех пор, пока вы не подкрасите какой-нибудь участок свежей краской того же цвета и оттенка, и он неожиданно станет довольно резко выделяться на фоне остальной поверхности. Меньше всего изменяется черный цвет, белый цвет слегка желтеет или приобретает сероватый оттенок, а яркие цвета теряют свою сочность. Однако при использовании доброкачественных пигментов изменения на протяжении нескольких лет будут незначительными.

После окраски формованной конструкции царапины станут заметны на ней более отчетливо вследствие различия цветов. Они могут быть не слишком заметными лишь в том случае, если цвет формованной конструкции и цвет нанесенной на нее краски в точности совпадают. По истечении некоторого времени краска, первоначально того же самого цвета, что и конструкция, наверняка поблекнет, а защищаемая ею поверхность сохранит свой цвет неизменным.

Таким образом, суда меньше нуждаются в обслуживании при одинаковом цвете формованной конструкции и краски, которой она покрыта. Если же цвет формованной конструкции и краски неодинаков, то любая царапина будет очень сильно выделяться.

Читайте также: Противообрастающие покрытия для борта и надстроек

Некоторые строители стеклопластиковых судов имеют предубеждение против наружного декоративного слоя и отделывают все формованные конструкции посредством шпаклевки и окраски. При этом отделка получается лучше, чем в случае плохого декоративного слоя и использования формы низкого качества, но хуже, чем при правильно нанесенном высококачественном декоративном слое и использовании исправной формы.

Влияние вида и качества отделки поверхности на объем обслуживания

Стеклопластиковое судно должно иметь яркую, блестящую, почти зеркальную поверхность. Это так называемая «яхтенная отделка». Однако для поддержания отделки наивысшего качества в хорошем состоянии требуется большой объем работ по обслуживанию, в том числе и значительный объем полировки. Кроме того, на такой поверхности отчетливо видно самое незначительное повреждение, незаметное на поверхности посредственного качества.

По мнению автора, совсем неплохо может выглядеть матовая поверхность, в особенности белая. Конечно, она не так хороша, как находящаяся в отличном состоянии блестящая поверхность, но гораздо лучше, чем эта же поверхность в запущенном состоянии.

Матовая отделка поверхности корпуса обеспечивается на стадии формования судна. Для получения матовой поверхности подвергают специальной обработке либо отформованный корпус, либо форму или модель. С этой целью используют полировальную пасту или очень тонкое стальное волокно.

Поверхность модели можно также окрасить, не оставляя следов от кисти, матовой краски. Неудовлетворительная обработка поверхности формы приведет к плохой отделке поверхности судна (на ней, вероятно, будут блестящие пятна или полосы, которые совершенно испортят внешний вид).

Словом, чтобы получить матовую отделку надлежащего качества, приходится изрядно потрудиться. Матовая поверхность должна постоянно содержаться в чистоте, быть очень гладкой и ровной, не иметь царапин и круговых следов обработки. Для отделки внутренних формованных конструкций на поверхность наносят рельефный узор, например, выступы размерами с булавочную головку.

Такие поверхности лучше сохраняют внешний вид, чем гладкие. Они должны быть матовыми. Матовая отделка высокого качества хорошо маскирует мелкие дефекты и при правильном уходе выглядит весьма привлекательно.

Влияние защиты на уменьшение объема обслуживания

Важной задачей является снижение объема профилактических работ и обслуживания на формованном судне или полное их исключение. Лучше не допустить появления царапин и потертостей, чем столкнуться с необходимостью их заделки. Следует помнить, что стеклопластиковое судно в этом отношении подобно автомобилю. Совсем несложно закрасить царапину, но очень трудно добиться того, чтобы место подкраски было совершенно незаметным и по цвету сливалось с остальной поверхностью.

Существует мнение, что защита всегда портит внешний вид. Однако если ее предусмотреть заранее, на стадии разработки, и тщательно продумать, то она может быть совершенно незаметной и казаться неотъемлемой частью судна, каковой в действительности и должна быть. Защита же, устанавливаемая в настоящее время, обычно является результатом запоздалых прозрений и доработок, а поэтому соответственно и выглядит.

Выветривание

Наружный декоративный слойТехнологические правила нанесения лакокрасочных материалов в судоремонте служит главной защитой для находящегося под ним конструкционного стеклопластика, для той основы из стекловолокна и смолы, которая определяет прочность судна. Но этот слой, как и окраска, будет подвергаться разрушающему воздействию воды и атмосферных явлений.

Долговечность наружного декоративного слоя ограничена, хотя она и может быть увеличена при надлежащей заботе и профилактике. Так, он будет сохраняться дольше, если поверхность судна регулярно полировать, а судно хранить под крышей. Любое стеклопластиковое судно приходится когда-либо окрашивать не только для обновления внешнего вида, но и для защиты наружного декоративного слоя и, следовательно, повышения срока службы судна. Стойкость незащищенного наружного слоя будет составлять не более 10—20% потенциального срока службы судна. Чтобы этот слой выдержал остальную часть срока, его нужно окрасить.

На первых порах декоративный слой выветривается только с поверхности. Когда степень повреждения станет значительной, выветрившуюся часть можно сошлифовать и тогда обнажится находящаяся под ним неповрежденная блестящая поверхность. По мере того, как выветривание будет продолжаться, особенно если на него не обращать внимания, декоративный слой покроется трещинами и язвами, и его уже больше нельзя будет освежить посредством шлифовки. На этой стадии для защиты наружного слоя от дальнейшего разрушения необходима окраска.

Обеспечение высокого качества наружного декоративного слоя

Наружный декоративный слой является самой заметной частью судна. Если качество этого слоя низкое, то весь облик судна будет убогим и вряд ли найдется средство, позволяющее существенно его улучшить. Кроме того, плохой декоративный слой подвержен быстрому и сильному выветриванию. Замаскировать это невозможно. Внешний вид судна станет неприглядным и стоимость резко уменьшится. Через два года судно будет выглядеть, как построенное десять лет назад.

Декоративный слой низкого качества порист. Вода будет просачиваться через поры и разрушать его, а также находящиеся под ним смолу и стекловолокно, составляющие основу конструкции судна. Следовательно, высокое качество наружного декоративного слоя необходимо не только для придания судну хорошего внешнего вида, но и для обеспечения долговечности его конструкции.

Наиболее разумно в подобных случаях окрашивать судно задолго до истечения обычного срока службы декоративного слоя. Однако в связи с наличием пор появляются дополнительные осложнения, и тщательной разработке способа заделки пор приходится уделять больше внимания, чем отделке поверхности. Но и это может оказаться безуспешным, и тогда вскоре наступит необходимость полной замены наружного декоративного слоя.

Теоретически наружный декоративный слой удаляется и заменяется новым, но прежде чем решиться на такую сложную и дорогую операцию, следует тщательно взвесить все «за» и «против». Для владельца наилучший выход из создавшегося положения — окрасить судно и продать его как можно быстрее. Эксплуатация судна с наружным декоративным слоем низкого качества приведет к быстрому росту усилий и расходов по его содержанию.

Долговечность стеклопластиковых судов

Материалы, а главное, технология и опыт постройки первых стеклопластиковых судов были примитивными, основанными только на практике. Они не соответствовали требованиям, предъявляемым к современным судам. Вместе с тем эти суда, созданные до того, как началось массовое производство дешевых судов, строились более тщательно и аккуратно, чем современные.

Теоретический срок службы яхты составляет 50 лет и более. Практически можно ожидать, что срок службы стеклопластикового судна будет, по крайней мере, не меньше, чем деревянного. Как показывает опыт, только доброкачественно построенные суда из стеклопластика являются долговечными. Однако зачастую срок службы стеклопластиковых судов ограничивается вследствие выхода их из моды, а не из-за низкой стойкости материала.

Стеклопластиковые суда могут и должны быть долговечными, но строители не всегда стремятся сделать их такими, потому что многим покупателям нужны не долговечные, а модные суда.