.

Ремонт судов из стеклопластика

Ремонт стеклопластиковых судов производится быстро и срав­нительно просто. Мелкое повреждение, которое могло бы вы­вести из строя деревянное судно на дни или даже недели, часто устранимо на судне из стеклопластика в течение одного- двух дней.

Более крупное повреждение исправить труднее, но все же дешевле, чем на деревянном судне. Способный любитель в со­стоянии сам энергично взяться за дело, хотя в сущности эта работа для специалиста.

Единственная практическая трудность в случае серьезного повреждения состоит в необходимости заново формовать большие участки поверхности, а матриц для формования заме­няемой части нет.

Царапины и мелкие трещины в формованной конструкцииТехническое обслуживание судов из стеклопластика устраняют при текущем ремонте. В общем случае мелким по­вреждением считается такое, при котором форма остается по существу неизменной. К мелким повреждениям относятся тре­щины любой длины, небольшие отверстия от 0,3 до 0,6 мм в районах, не имеющих сложной формы, ссадины, случайные повреждения и др. При более крупном повреждении требуется восстановление первоначальной формы сложного участка, имею­щего значительную площадь.

Качественные стеклопластиковые суда, несмотря на их тонкую обшивку, не склонны к повреж­дению из-за их упругости и малой массы. Наиболее общей причиной повреждения является столкновение с острыми объ­ектами, но любой тонкостенный корпус не только из стеклопла­стика, но и из древесины или металла чувствителен к повреж­дению такого рода. При этом даже в тяжелых случаях стек­лопластиковое судно все же не распадется на части на обширной зоне и не разлетится на куски.

Автору пришлось наблюдать одно из судов после столкновения с каботажным судном, почти разрубившим его пополам. Имелось большое расхождение швов и проломленное отверстие на обширной части поверхности одного борта. Обычное деревянное судно могло бы в подобной ситуации оказаться расколотым на части. Удачным оказалось то, что матрицы остались пригодными для использования, и секция, заключавшая большую часть одного борта, была заново отформована и сращена с остальной частью корпуса на месте.

Любая портовая мастерскаяМеталлические плавучие доки — общие сведения и классификация должна иметь возможности для проведения мелких ремонтных работ, связанных с заделкой небольших отверстий или трещин. Более серьезный ремонт це­лесообразно выполнять изготовителям судна. Это в особенности экономически оправдано в случае, когда сложная секция нуж­дается в повторном формовании, поскольку затраты на изго­товление новой секции с использованием имеющихся матриц составят всего одну десятую стоимости первоначального фор­мования. При отсутствии такой возможности ремонт может быть произведен на ближайшей верфи, имеющей опыт формо­вания судовых конструкций. При этом необязательно наличие специализированного производства, связанного непосредственно с формованием или постройкой судов. Достаточно условий обычной шлюпочной мастерской.

Мелкий ремонт

Ниже приведена технология выполнения мелкого ремонта (рис. 1).

  1. Зачищают подлежащие ремонту места, подрезают свободные разорванные и раздробленные кромки до твердого мате­риала.
  2. Скашивают острые кромки по контуру с образованием заостренного V-образного профиля так, чтобы ремонтируемое место удерживало бы заплату по принципу заклепки.
  3. Зачищают поверхности абразивом до получения скоса шириной не менее 25 мм по контуру с обеих сторон. Перед зачисткой наждаком протирают поверхность уайт-спиритом, ацетоном и т.п. для удаления лака.
  4. Подкладывают под вырезанную часть фанеру или картон, изогнув в соответствии с кривизной поверхности, и закреп­ляют в этом положении с помощью липкой ленты (предпочти­тельно защитной) либо прижимают или закрепляют клином. Оборачивают подложку полиэтиленом, так как в противном случае она прилипнет. При сложной кривизне поверхности можно формовать подложку из папье-маше с приближением к форме поверхности или к форме деревянной детали либо ис­пользовать гибкий пенополиуретан. Трещина может быть по­крыта лентой из целлюлозы.
  5. Укладывают во впадину слой стекломата до тех пор, пока впадина не заполнится и не сравняется с по­верхностью. Если впадина глубокая, через каждые 6—9 мм толщины делают паузу в работе, чтобы обеспечить полимериза­цию смолы. Верхние слои должны перекрывать боковые кромки впадины по меньшей мере на 12 мм, за исключением очень небольших впадин.
  6. После отверждения отделяют подложки, сошлифовывают неровности и зачищают абразивом для получения гладкой по­верхности. Затем покрывают поверхность смолой или окраши­вают, подбирая оттенок, соответствующий окраске корпуса. Поверхность покрывают лаком и полируют.

Подложка может быть как снаружи, так и внутри формо­ванной конструкции. При гладкой полированной и точно при­гнанной подложке заплата будет иметь плавные переходы и по­требует незначительной обработки в дальнейшем.

Виды ремонтных работ
Рис. 1 Мелкий ремонт: а — типичное мелкое повреждение; б — образование V-образного заострения после вырезания поврежденной части и скашивания кромок с зачисткой скосов шириной 25 мм по контуру; в — подкрепление вы­резов с обратной стороны с использованием фанеры или картона; полиэтиле­новая пленка обеспечивает отделение; г — крепление подложки; д — добавле­ние катализатора к смоле; е — укладка на поверхность некоторого коли­чества стекломата, перенесение кистью (набивкой) смолы до полного пропи­тывания стекломата, закрепление его с задней стороны V-образной кромки так, чтобы он удерживался по принципу заклепочного соединения; ж — посте­пенное наращивание материала до избыточной толщины (чертеж утрирован)и отверждение; з — удаление подложки, шлифовка напильником или зачистка наждаком поверхности с обеспечением гладкости, покрытие поверхности смо­лой для получения отделки. 1 — формованная конструкция; 2 — полиэтилен; 3 — картон; 4 — липкая лента; 5 — струб­цина; 6 — клин

Но это слу­чается редко, поскольку основным требованием в этом случае обычно является обеспечение свободного доступа к- рабочей зоне. Для создания гладкой неровной поверхности рекомендуют укладывать поверх восстановленного участка лист полиэтилена, находящегося в неотвержденном состоянии, а также прика­танную или приглаженную деревянным скребком плоскую на­кладку. Однако операция эта трудновыполнимая.

Полиэтилен склонен к образованию складок, поскольку он сжимается после растягивания с целью устранения воздушных пузырьков. Эти складки образуют канавки, от которых избавиться значительно сложнее, чем исправить исходную грубую поверхность. Целесо­образнее использовать для удержания выпучившегося или про­висающего наполнителя полиэтилен большой плотности или материал толщиной не менее 0,013 см, например брезент, смо­леную парусину, мешковину, целлофан.

В аварийной ситуации ремонтРемонт корпуса судна такого рода должен быть произведен, по существу, в считанные минуты. Дополнительная порция катализатора обеспечит сокращение времени поли­меризации смолы, а нанесение отделочного слоя смолы и по­лировку можно отложить до наступления более подходящего момента.

Шпаклевки

Мелкие ремонтные работы (герметизацию, заполнение царапин, раковин и др.) можно произвести быстро и достаточно эффек­тивно с использованием полиэфирных шпаклевок. Они содер­жат наполнитель в больших количествах. Шпаклевки для ре­монта автомобилей на судах непригодны. Эпоксидные шпак­левки более дорогостоящие, но имеют большую прочность и применимы для выполнения особого рода судоремонтных ра­бот. Шпаклевки не следует применять при наличии смещения, например, в разъемах.

Некоторые сорта шпаклевок содержат стеклянные волокна, что обеспечивает им большую прочность.

Для ремонта подводной части судов (в особенности для заделки пробоин) необходимо использовать специальные шпак­левки, наполнители которых выдерживают длительное пребыва­ние в воде. Многие сорта их сильно подвержены выветриванию. По прошествии нескольких лет шпаклевки обесцвечиваются, грубеют и загрязняются. Маловероятно, чтобы даже окра­шенные шпаклевки сохраняли сочетание оттенков. Покрывать шпаклевки следует сортами смолы, краски или лака, предна­значенными для непосредственного сочетания со шпаклевками. После отверждения поверхность необходимо обработать наж­даком в пределах зоны, ограниченной поврежденным прост­ранством, и отполировать так, чтобы не осталось широкого пятна, которое будет еще более заметным при выветривании.

Смещение кромок

Две боковые кромки трещины, часто оказывающиеся смещен­ными, должны жестко удерживаться в правильном положении при ремонте (рис. 2).

Ремонт смещенных кромок методом сжатия
Рис. 2 Обжатие кромок в случае их смещения при ремонте: а — поврежден­ные кромки со смещением, подлежащие обжатию до нормального положения; б — простая прямая струбцина из деревянных брусков с болтами или шуру­пами; в — совместное обжатие кромок после наращивания стекломата со смо­лой для связывания кромок; г — обеспечение отверждения, удаление струб­цины и завершение ремонта (пространство между установленными струбци­нами около 150 мм). 1 — вариант с использованием шурупа; 2 — вариант с болтом и гайкой; 3 — соединение кромок

Прямые струбцины легко изготовить из двух деревянных полос шириной 25 мм и шурупа либо из двух полос металла (или твердого картона) и болта с гайкой.

Разумеется, эти струбцины могут быть только выравниваю­щими, поэтому для соединения кромок следует использовать достаточное количество смолы и стеклонаполнителя.

Восстановление мелких участков

Ремонт небольших участковВосстановление лакокрасочных и других неметаллических защитных покрытий довольно замысловатой формы (например, углового участка транца или планширя шлюпки), доступ с внутренней стороны которых зачастую затруднен, про­изводят с использованием простой заплаты путем приближен­ного восстановления формы с последующим образованием точ­ного профиля напильником или стеклянной шкуркой (рис. 3).

Ремонт небольних участков деталей
Рис. 3 Восстановление формы мелких деталей: а — типичный пример не­большого повреждения участка сложной конфигурации, например планширя; б — зачистка кромок и подготовка V-образной разделки с обработкой внут­ренней поверхности абразивом для обеспечения скоса; в — укладка предвари­тельно пропитанного куска стекломата или ткани, приформовка его по кром­кам к внутренней поверхности стенок для образования жесткой подложки; г — последовательное наращивание слоев до образования выступа при от­верждении слоев через каждые 6 мм (в целях экономии материала при глу­боких впадинах середину заполняют скомканной бумагой с образованием сердечника); д — обработка контура напильником и зачистка абразивом с по­следующим покрытием двумя слоями смолы для отделки (абразивная обра­ботка намного упрощается при добавлении к смоле 10% талька). 1 — исходная форма; 2 — участки абразивной зачистки; 3 — приформовка подложки к внутренней поверхности стенок; 4 — скомканная бумага

Как всегда, первым требованием является наличие твердой подложки. Уложенный во впадину и отвержденный кусок предварительно пропитанного стекломата, смоченного на удоб­ной находящейся поблизости поверхности, обеспечит грубо от­формованную пористую основу, но будет достаточно жестким для укладки последующих слоев. Следует наращивать толщину несколькими слоями стекломата до получения выпуклой поверх­ности. Для предотвращения выделения тепла, которое может привести к искривлению и образованию трещин, необходимо обеспечивать последовательную полимеризацию смолы после наращивания слоя на каждые 6—9 мм. К тому же это позволит предотвратить соскальзывание стекломата по краям. Во избе­жание потерь материала целесообразно смешивать смолу не­большими порциями по 40—60 г. Для частичного отверждения и устранения липкости после наращивания материалу следует дать зажелатинизироваться в течение примерно недели. Непо­средственно после полимеризации, когда материал в течение короткого промежутка времени находится в резиноподобном состоянии, можно произвести грубую обработку его острым ножом.

Последующую обработку материала можно производить грубым напильником, приводным шлифовальным кругом (если позволяют размеры помещения) либо вращающимся напильни­ком или небольшой фрезой в электрической дрели, хотя обыч­ная электрическая дрель редко бывает достаточно высокообо­ротной.

Все инструменты сильно засоряются. Добавкой в смолу 10—20% французского мела (талька) можно значительно об­легчить обрабатываемость материала и практически исключить засоряемость. Напильники и абразивные диски очищают в ацетоне.

Недоступность одной из сторон

Ремонт более затруднителен, когда одна сторона недоступна, например:

  • в случае повреждения под зашивкой жилого поме­щения;
  • под двигателем, положение которого не может быть нарушено;
  • в отсеке плавучести;
  • пустотелом герметизированном киле или глубоких районах трюма (рис. 4).

Крупные, слож­ной формы внутренние формованные конструкции, соединен­ные внутри, слишком велики, чтобы их можно было вытащить без разрезания на части. Деревянные же детали приклеиваются внутри и не могут быть демонтированы.

Предлагается к прочтению: Производственный цикл и технологическая трудоемкость строительства судна

Выполнить мелкий ремонт довольно просто. Основная труд­ность заключается в создании первоначальной твердой основы. Не следует пытаться отделять ее, иначе впоследствии она бу­дет постоянно дребезжать.

Для получения простой грубой основы предварительно про­питанный на отдельной поверхности стекломат переносят во впадину и уплотняют в необходимом положении с последующим отверждением. С целью обеспечения удерживающего действия, по принципу заклепки основу необходимо тщательно закрепить позади V-образной кромки. С точки зрения безупречного фор­мования такое соединение не будет идеальным из-за неизбеж­ной пористости, но это не имеет большого значения, поскольку в данном случае единственной целью является получение твер­дой основы, на которой производится последующее формова­ние, составляющее основную часть ремонта.

Ремонт если одна из сторон недоступна
Рис. 4 Проведение ремонта при недоступности одной из сторон: а — вве­дение закладной планки между двумя кромками с удержанием ее посредством ввернутого ушка или гвоздя; б — удержание планки с помощью кольца; в —то же посредством временных прямых струбцин; г — заполнение мелких тре­щин стеклосмоляной шпаклевкой; д — укладка во впадину предварительно пропитанного стекломата с тщательной обформовкой V-образных кромок с обратной стороны А и с последующим отверждением; е — заполнение про­странства между обшивками скомканной бумагой для поддержания первого предварительно пропитанного слоя; ж — предварительно формуемое сечение приближенной формы (пластмасса или папье-маше могут быть введены внутрь с временным поддержанием посредством нитки или прочной прово­локи); з — вскрытие участка внутренней обшивки (с последующим восста­новлением) для обеспечения доступа при выполнении сложного или крупного ремонта. 1 — бумага; 2 — внутренняя обшивка

Пропитанный стекломат, проседающий под действием соб­ственной массы, можно подтягивать с помощью изогнутой проволоки. Стекломат на большой ширине пролета будет вытя­гиваться, поэтому вместо него следует использовать тонкую сте­клоткань. Толстую ткань или ровинги трудно прикрепить к внутренней поверхности V-образной кромки. Внутренняя оболочка обшивки иногда расположена настолько близко, что простран­ство между ними можно заполнить эластичным пеноматериа- лом либо вспениваемым на месте материалом.

В стеклопластике при повреждении обычно образуются тре­щины продолговатой формы. Материал основы можно уклады­вать по извилистому контуру кромок трещины. Поддерживать их можно с помощью резьбовых проушин и бечевки. Более сложным приспособлением является струбцина и шуруп, од­нако кромки в любом случае потребуется зажимать для их вы­равнивания.

При сильном повреждении внутреннюю оболочку обшивки следует вырезать, чтобы обеспечить доступ внутрь. Аккуратно вырезанный участок с образованной скошенной кромкой можно установить обратно и надлежащим образом прикрепить, избе­жав образования заметных следов. Вырезы требуется сделать по естественным характерным линиям или в тех местах, где они будут чем-либо покрыты. Попытки разделить приформо­ванные конструкции принудительно приведут к их поврежде­нию.

Вода в замкнутом пространстве

Вода просачивается через любое сколь угодно малое отверстие в днище и сквозь самую незначительную трещину в палубе. Внутри судна имеются водотоки и каналы проницаемости под балками и соединениями, в заполнителях трехслойных конст­рукций и внутри заплат некачественно отформованной конст­рукции. Вода проникает по ним и скапливается в полостях или заполняет закрытые недоступные пространства:

  • внутренние по­лости килей;
  • пространства позади формованных деталей ин­терьера;
  • пространства плавучести и др.

Явные наружные по­врежденияТехническое обслуживание судов из стеклопластика можно устранить, но в замкнутом пространстве вода, возможно, где-то останется. Местонахождение воды необ­ходимо обнаружить, а пространства осушить.

Застой воды ведет к распаду материала (см. ниже «Гниение»). Внут­ренняя полость имеет обнаженные волокна и часто некачест­венно отформована. Она может быть заполнена древесиной. Воду, проникающую внутрь, удалить невозможно. Каналы про­ницаемости, обнаруженные при ремонте, должны указывать, куда направлялась вода. Она не меняет пути, по которому по­падает внутрь, особенно при протечках через палубу. В таких местах необходимо просверлить дренажные отверстия, впо­следствии закрываемые пробками.

Влага может и впитываться. Впитывают и задерживают влагу пенозаполнители. Дренажные отверстия не более эффек­тивны, чем просверленная сырая древесина. Соединение редко бывает без зазоров, и повреждение может вызвать разрыв или срез внутри ломкого пенопласта. Если не будет найден способ осушения пенопласта, заключенного внутри стеклопластика, сырой пенопласт придется удалять. В этом отрицательная сто­рона пенозаполнения. Намокший пенопласт со временем будет выделять вредные вещества, а также разбухать или сжи­маться.

Капитальный ремонт

Капитальный ремонтВиды и организация ремонта судов, как и исходное формование, необходимо производить при соответствующих температуре и влажности окружающей среды.

Небольшие ремонтные работы можно проводить на откры­том воздухе лишь при идеально устойчивой как днем, так и ночью теплой и сухой погоде. Можно использовать импровизи­рованное убежище, например полиэтиленовый или надувной тент, но оно должно быть закрывающимся, недоступным для сквозняков, с сухим настилом и обогреваемым в дневное и ноч­ное время без опасности возникновения пожара. Пользоваться им на открытом воздухе следует при благоприятной погоде (исключая разгар зимы). Его можно разместить также в лю­бом помещении.

Существенное значение имеет подготовка поверхностей и соединение (см. статью «Соединение двух элементов» гл.1). Ремонт конструкции, выполненный при отсутствии надлежащих условий, следует рассматривать только как временную меру.

Деталь плоской формы или с простой кривизной можно переформовать на месте с использованием:

  • гладкой опалубки из тонкой древесины;
  • металла;
  • твердого картона и др., обрабо­танных разделительным составом или обернутых полиэтилено­вой пленкой (см. приложение II.6).

Деталь сложной формы (рис. 5) формуется изготовите­лями в их матрицах.

Капремонт детали сложной формы
Рис. 5 Капитальный ремонт: а — типичный случай крупного поврежденияс потерей исходной формы; б — грубая подложка из дерюги, уложенная на проволочную сетку; в — восстановление формы поврежденного участка нара­щиванием его из гипса; г — уплотнение и полировка поверхности гипса с по­крытием ее разделительным составом и наформовка негативной пластмассо­вой матрицы поверх гипса; д— использование негативной матрицы для фор­мования новой секции корпуса; е — вырезание участка для придания формы с косой прорезью с целью точной пригонки; ж — проще сделать более корот­кую прорезь, оставить зазор и образовать V-образные кромки; кромки сое­диняемых деталей зачищаются наждаком для получения надежного соедине­ния; з — совместный обжим кромок с помощью простейших прямых струб­цин; и — заполнение зазора стекломатом и смолой; большие стыковые на­кладки служат для упрочнения соединения; к — наружная поверхность дляобеспечения гладкости обрабатывается напильником и наждаком (в капи­тальный ремонт должно обычно входить полное перекрашивание поверх­ности). 7 — дерюга; 2 — проволочная сетка; 3 — исходный контур; 4 — гипс, наращенный до ис­ходной формы; 5 — негативная матрица; 6 — новая формуемая секция; 7 — наформован­ные стыковые накладки

При отсутствии такой возможности сле­дует просить их о поставке заменяющей секции. Заказывать секцию нужно с заведомо увеличенными припусками, а затем подрезать кромки с пригонкой к требуемой форме. Прежде всего требуется подрезать кромки на конструкции суднаЭлементы конструкции корпуса судна. Необ­ходимо принимать во внимание, что одна деталь надводного борта может быть очень сходна с другой, соседней. Следует выявить различие в их форме, чтобы отчетливо установить границу соединения. Во избежание деформации при транспор­тировке (см. статью «Увеличение жесткости») новая секция должна быть надежно от­верждена перед отправкой, тщательно подкреплена в пра­вильном положении и жестко упакована. Следует помнить, од­нако, что обводы судна не могут в точности соответствовать форме, которая соблюдалась при формовании.

Если матрица уничтожена либо предприятие-изготовитель находится слишком далеко, можно использовать матрицу от однотипного судна или заделать поврежденный корпус так, чтобы по нему изготовить матрицу.

Не следует безжалостно срезать поврежденную часть. Ре­монт значительно упростится, если ее удастся сохранить. Такая часть не будет обладать конструкционной прочностью, но по­скольку стеклопластик скорее расщепляется, чем дробится, она почти не потеряет исходной формы. Ее можно отремонтировать, использовав:

  • подкрепления;
  • подтягивание;
  • поджатие кромок;
  • и установив на место крупные выпавшие куски (которые следует сохранить).

Нужно тщательно проверять форму обводов. При необходимости укрепляют временные шаблоны и производят наформовку внутри наращиванием материала до полной тол­щины стенки корпуса со значительным выходом за пределы поврежденной зоны и последующим постепенным скашиванием по краям.

Во избежание нарушения непрерывности формование дол­жно быть выполнено до замены поврежденных переборок и шпангоутов. Может потребоваться установка временных пере­борок. Для обеспечения надежного соединения следует тща­тельно подготовить поверхности. Необходимо часто повторять контроль обводов. Целесообразно наращивать один-два слоя одновременно, чтобы уменьшить опасность искривления при отверждении. Ремонт завершается очисткой наружной поверх­ности и внесением косметических исправлений. Следует обес­печивать большую нахлестку или использовать стыковую планку: перекрой шириной 300 мм с постепенным утонением не будет слишком велик. Толщина корпуса должна соответ­ствовать требуемым значениям. Наружная нахлестка прием­лема в подводной части, но слишком заметна в надводной части борта или на палубе.

Доступ внутрь необходим для при­формовки стыковых планок.

Отформованную конструкцию жилого помещения следует отделять аккуратно с учетом тща­тельной предварительной проработки, предусматривающей не­заметную пригонку стыков и заформовку соединений. Разруше­ние конструкции для обеспечения доступа неизбежно, поскольку затрудненное формование не будет качественным. Продолжи­тельность срока службы судов зависит от тщательности про­ведения капитальных ремонтов. Даже рабочий высокой квали­фикации не сможет обеспечить надлежащего качества формо­вания, работая в плохо проветриваемом, стесненном помещении и выполняя операции на ощупь.

Предупреждение дальнейший повреждений

Множество поломок является следствием неудачной конструк­ции или некачественной сборки, включая последующие креп­ления, производимые самим владельцем или в шлюпочной мастерской, например фитингов, работающих в ослабленном со­стоянии и пропускающих воду из-за отсутствия прокладок.

Читайте также: Цистерны, трубопроводы и электрооборудование судов

При выполнении ремонта следует вскрыть причину появле­ния того или иного дефекта и устранить ее. Если повреждение обусловлено концентрацией напряжений, при ремонте необхо­димо предусмотреть модернизацию конструкции для исправле­ния этих и других подобных мест. Такое повреждение часто возникает в стороне от действительного места удара, который сам по себе может оставить незначительную царапину.

Цвет и текстура

Точного подбора цвета добиться очень трудно, даже исполь­зовав первоначальное гелевое покрытие, поскольку окраска судна выцветает.

Текстура или отделка поверхности так же важна, как и ее цвет. Несмотря на хороший подбор цвета, восстановленные места часто выглядят наподобие заплат из стекломата на бле­стящей поверхности или отполированных заплат. К тому же такие места сильно выветриваются и по прошествии нескольких лет превращаются в заметные грубые пятна.

Если полная окраска неприемлема, на восстановленный участок требуется нанести гелевый слой нужного оттенка, а затем отлакировать и отполировать под существующую от­делку. Гелевое покрытие сохраняет цвет и текстуру лучше, чем краска.

Прочие ремонтные работы

Стеклопластиковые угольники обычно отрываются от древе­сины. Повторное их присоединение не дает удовлетворитель­ных результатов, поскольку задняя кромка угольников загряз­няется. Их следует повторно крепить с помощью винтов или болтов. Угольники редко отрываются от поверхности стекло­пластика. Отрыв угольника свидетельствует о плохом качестве поверхности. В этом случае нужно срезать угольник, очистить и подготовить поверхность стеклопластика, а затем приформовать угольник повторно.

Пульсирующий часто в виде хлопков прогиб обшивки опа­сен, поскольку приводит к быстрому ослаблению в силу уста­лостных явлений и чрезмерных напряжений, в особенности вблизи жестких точек. Для восстановления утраченной проч­ности нужно наформовать дополнительную толщину и сокра­тить неподкрепленную площадь за счет установки дополнитель­ных шпангоутов и стрингеров.

До 90% трехслойных формован­ных конструкций расслаиваются, причем зачастую на обширной площади и на очень ранних стадиях. Это расслаивание опасно и трудно обнаружимо. Оно вызывает ослабление конструкции, а также способствует быстрому проникновению воды внутрь, что приводит к распаду стеклопластика и порче заполнителя. Обнаружив расслаивание на ранней стадии, можно попытаться прикрепить наружную обшивку введением эпоксидного (но не полиэфирного) связующего. Однако при этом следует учиты­вать, что соединение ослаблено на всем участке, а расслаива­ние может быть более обширным, чем удалось установить. Восстановление соединения становится невозможным, как только заполнитель окажется мокрым.

Происхождение некоторых дефектов непонятно. Всегда сле­дует искать основную причину. В условиях обыкновенной шлю­почной мастерской можно выполнить поверхностный ремонт, но нельзя устранить последствия аварии.

Практические советы

Продолжительный ремонтОбщие методы ремонта и повышения ресурса деталей лучше, конечно, производить в отап­ливаемой мастерской. Но катер невозможно катать повсюду наподобие тачки. Тем не менее при необходимости серьезного ремонта следует организовать его перевозку несмотря на до­полнительные затраты. Небольшие ремонтные работы можно выполнять на открытом воздухе при благоприятной погоде. До­садно не использовать ясный сухой день для проведения ра­боты, связанной с непосредственным формованием.

Отверж­даемую смолу нельзя держать на сильном ветру. Поверхность можно покрыть полиэтиленом.Полиэфирную смолу можно подготовить для отверждения в холодных условиях, увеличив количество катализатора. Ре­монт, производимый в холодных и сырых условиях, следует рас­сматривать как неокончательный и подлежащий переделке при более благоприятных условиях.

Для сохранения тепла можно сделать навес, а для обогре­вания использовать тепловые излучатели. При. этом требуется проявить изобретательность. Можно, например, направить па­яльную лампу на металлический лист, уложенный на отремон­тированный участок, или накрыть его предварительно нагретым листом.

Никогда не следует направлять пламя непосредственно на отремонтированный участок, а также нагревать его у источ­ника огня. Полиэфир воспламеняем. Ни одну деталь не следует подвергать нагреву выше 50° С. Для обогрева участка можно использовать грелки с горячей водой и полиэтиленовую пленку, предотвращающую прилипание или нагревание другой стороны. Охлажденные смолы густые и их трудно использовать для фор­мования. Перед использованием их необходимо разогреть, уста­новив жестяную банку со смолой в горячую воду (нельзя ста­вить ее непосредственно на плиту) или выдержав в теплом по­мещении.

Аварийные ремонты

При угрозе затопления судна призовите на помощь всю свою изобретательность. Если вода быстро поступает внутрь, зат­кните пробоину любым подходящим тряпьем, оказавшимся под руками. При достаточно большом корпусе среднего стеклопла­стикового судна и отсутствии доступа изнутри советуем вос­пользоваться способом, применявшимся на старинных парус­никах: натянуть паруса на наружную сторону борта и остано­вить тем самым поступление воды внутрь корпуса.

Хорошо прилегает к гладкой влажной поверхности лист полиэтилена. При ремонте подводной частиРемонт подводной части судов можно использовать эпоксидные шпаклевки, но обычные полиэфирные смолы со стеклонаполнителями не годятся. Наилучшим методом является осушение залитого пространства и использование комплекта для ремонта стеклопластика (см. ниже «Ремонтный комплект»). Полиэтилен, наклеиваемый по­верх наружной стороны корпуса, удержит большую часть воды от соприкосновения с отверждаемой смолой.

При отсутствии набора для ремонта можно прибегнуть к традиционному брезенту и дегтю или к более чистым совре­менным красителям и клеям. Краска эффективно защитит бре­зент или тряпье от водопроницаемости. Полиэтилен водонепро­ницаем, однако трудно обеспечить его прочное прилипание.

Заплату из фанеры или металла, тщательно установленную на краску или герметик, можно закрепить шурупами к располо­женным позади деталям конструкции или самонарезающими винтами, хотя последние ненадежны.

Прочная лента из поли­винилхлорида хорошо прилипает к стеклопластику, если поверх­ность вытерта насухо. Ленту не следует применять там, где име­ется относительное перемещение и не обеспечено обжатие кро­мок. В качестве временной меры необходимо сразу заделать повреждение в надводной части с помощью ленты, чтобы пре­кратить поступление воды внутрь, и поддерживать поврежден­ную часть в сухом состоянии для проведения ремонта. Это важно для палуб трехслойной конструкции.Аварийные ремонты обеспечивают поддержание судна на плаву, но не восстанавливают его прочность.

Требуется орга­низовать уход за временно отремонтированным местом. Чем более импровизированным является ремонт, тем большую осто­рожность следует проявить при эксплуатации судна. Надлежа­щий полный ремонт необходимо произвести насколько воз­можно быстрее.

Ремонтный комплект

При судоремонте следует применять только материалы наи­высшего качества. Наборы для ремонта автомашин редко оказываются достаточно подходящими. Ремонтный комплект должен содержать следующие компоненты:

Полиэфирная смола с предварительно введенным ускорителем, кг1,5
Смола для гелевых покрытий с предварительно введенным ускорителем, окрашенная для надводного борта*, кг0,25
Смола для гелевых покрытий с ускорителем, окрашенная для палубы*, кг0,25
Тубы с катализатором в виде пасты (в холодную погоду доза увеличивается вдвое), г3х25
Бутыль с капельницей, содержащая ускоритель для работы в холодную погоду, мл25
Стеклоткань удельной массой 250 г/м2, м20,1
Стекломат удельной массой 300 или 450 г/м2, м21
Смоляная шпаклевка с отвердителем, кг0,25
Ацетон, мл250

Примечание.

  • Можно использовать неокрашенную смолу и окрашенную мастику.

Кроме того, в комплект должны входить:

  • банка политуры;
  • банка качественной полировочной пасты;
  • наждачная бумага для мокрой и сухой поверхности (один кусок средней и один мелкой зернистости);
  • 12 дешевых кисточек для краски (10— 12 мм);
  • 12 бумажных чашечек (не пластмассовых) и мешалок;
  • мерные емкости для смолы;
  • три полиэтиленовых мешка сред­них размеров;
  • небольшая бухта адгезионной ленты;
  • картон для подложки;
  • банка порошкового талька;
  • ножницы;
  • нож для об­резки;
  • напильник типа «Сюрформ»;
  • лобзик;
  • стамеска.

Кроме того, на судне должны находиться инструкции по приготов­лению смоляных смесей и шпаклевок.

Для аварийных случаев на борту судна следует содержать:

  • эпоксидную смолу с отвердителем, отверждаемую в вод­ной среде;
  • две тубы герметика;
  • одну бухту прочной адгезионной поливинилхлоридной ленты шириной около 50 мм.

Вдвое уменьшенная дозировка предназначается для мелких прогулочных судов. На крупных судах следует иметь два на­бора.

В банках, но только не в пластмассовых, смолу можно хра­нить от года до двух-трех лет и более в районах с умеренным климатом и менее длительное время в условиях повышенных температур. В идеальном случае смолу следует обновлять каж­дый год с целью гарантии пригодности ее для использования в аварийной обстановке. Остальные компоненты могут сохра­няться неограниченное время. Стекломатериалы требуется со­держать в герметично закрытом мешке, чтобы они оставались сухими.

Это интересно: Рекомендуемые системы судовых покрытий

Смолы должны быть ускоренного отверждения по сравне­нию с обычными, применяемыми для формования (это обеспечивается увеличением количества ускорителя). Ремонты обычно бывают мелкими и непродолжительными, поскольку они зачастую протекают в неблагоприятных температурных усло­виях.

Гниение

Разговор о гниении стеклопластикового судна может пока­заться противоестественным. Есть много специалистов, не ве­рящих в это, а также несметное число владельцев, блаженно не подозревающих о том, что суда разваливаются у них под ногами.

Тем не менее факт гниения подтверждается результатами многочисленных обследований стеклопластиковых судов раз­личных типов, марок и возрастов.

Что же имеется в виду под гниением? Существует различие между нормальной степенью износа и ненормальной, ускорен­ной степенью распада. Именно последнее как раз и является тем, что в данном случае именуется гниением. Гниение всегда вызывается какой-нибудь аномалией, обусловленной некачест­венным формованием конструкции. Качественно отформован­ные и тщательно обслуживаемые суда не подвержены гние­нию.

Наиболее разрушительно гниение протекает при воздейст­вии воды, которая накапливается и задерживается в полостях. Она растворяет соли, содержащиеся в стекломатериалах и смоле. Процесс является самоускоряющимся. По мере нараста­ния концентрации солей в застойной воде степень разрушения увеличивается. При благоприятных для этого условиях как стекловолокно, так и смола разрушаются водой.

Требования неразрушаемости на практике невыполнимы.

Скорость проникновения воды в цельную монолитную фор­мованную конструкцию очень мала, хотя процесс происходит непрерывно. Но в некачественно отформованной конструкции имеются:

  • пустоты;
  • пузыри;
  • раковины;
  • обедненные смолой зоны;
  • торчащие волокна;
  • водотоки;
  • каналы проницаемости которые способствуют проникновению воды в сердцевину конструкции и ее разрушению изнутри.

Кроме того, в результате сочетания таких дефектов, как:

  • трещиныУвеличение жесткости судовых конструкций;
  • повреждение декоративного слоя;
  • неплотность креплений;
  • негерметизированные кромки и отвер­стия;
  • некачественное уплотнение соединений;
  • протечки под фи­тингами;
  • пористость (особенно на тонкостенной конструкции сложной формы);
  • недостаточное количество смолы;
  • некачест­венное соединение угольников;
  • водотоки в угольниках и эле­ментах набора;
  • расслаивание трехслойных панелей образуются блуждающие, неуловимые протоки, проходящие от одного конца к другому.

Вода в равной степени может появиться в результате атмо­сферных осадков или конденсации в трюме. Каждая наружная царапина, трещина, поврежденная зона и тем более глубокие борозды, обнажающие стекловолокна, должны быть незамед­лительно герметизированы во избежание просачивания воды.

Распад в стеклопластике всегда носит местный характер. Он постепенно разъедает материал в глубину и не распространя­ется в том направлении, куда вода не проникает. К местному распаду приведет просачивание воды в любом направлении, включая капиллярное течение или подъем ее по обнаженным волокнам. Единственный случай заметного на глаз распада в результате разъедания, когда внутренний путь начинается на месте явного входа. Путь наружу из внутренней полости не за­метен до тех пор, пока распад не распространится далеко, а к тому моменту формованная конструкция окажется серьезно ослабленной.

Не существует «лечения» от распада. Единственная возмож­ность избегнуть распада — это качественно отформовать конст­рукцию и обеспечить тщательное обслуживание судна. Если конструкция отформована качественно, распад будет носить определенно местный характер и его можно устранить тем же способом, что и мелкое повреждение. Требуются годы, чтобы распад стал заметным. Только в опасных случаях он прояв­ляется до истечения десятилетнего срока. Однако известны случаи, когда корпуса судов были разъедены насквозь или зна­чительно ослаблены в течение четырехлетнего срока службы в результате, например, повреждения соединения корпуса с па­лубой вследствие протечек через расслоившуюся трехслойную палубную конструкцию.

Невидимое повреждение

Стеклопластик разрушается постепенно. Сначала ослабевает соединение смолы со стекломатериалом, затем сама смола или стекловолокна в определенном месте. На каждой стадии стек­лопластик медленно, но необратимо теряет прочность, стано­вится эластичнее и, таким образом, более склонным к дальней­шему разрушению. Причем все разрушения необратимы. Спо­собов восстановления первоначальных свойств материала не существует. На ранних ступенях разрушение незаметно.

Первопричинами разрушения являются:

  • чрезмерное напря­жение;
  • усталость;
  • ползучесть.

Усталость зависит от конструктивных особенностей, уровня напряжений, количества циклов нагружения, условий эксплуа­тации и др. При совокупном их действии причину повреждения трудно определить. Все факторы должны учитываться в каж­дом отдельном случае. Лабораторные испытанияМетоды обнаружения дефектов и повреждений показали па­дение прочности до 70% первоначальной после 1 000 циклов нагружения и до 50% после 10 000 циклов в пределах нормаль­ных рабочих напряжений, а также полное разрушение после 100 циклов при значении, равном 50% теоретической проч­ности. Усталостная долговечность уменьшается в условиях влажности и тепла.

Приведенные значения не распространя­ются на каждый конкретный случай. Существует множество факторов, в результате воздействия которых предельный объем циклических нагружений может быть легко достигнут в тече­ние нескольких сезонов эксплуатации или даже за один тя­желый рейс. Усталостными явлениями пренебрегать нельзя.Признаки внутреннего повреждения обычно незначительны (например, искривление, необычная гибкость или трещины, воз­никающие под действием напряжений) и не проявляются, пока в значительной степени не перейдут порога невидимого повре­ждения. Согласно публикуемым данным, уровень напряжений при этом составляет 50% теоретической прочности, поэтому при возникновении явных признаков повреждения следует пред­полагать, что формованная конструкция уже ослаблена и зона повреждения простирается за пределы, ограниченные видимыми признаками. Без использования сложного оборудования невоз­можно установить невидимые повреждения и тем более дать их количественную оценку.

Слабые признаки скрытого повреждения могут обнаружи­ваться не вблизи явного повреждения, если подобное имеется. Большая вмятина, искривление, например от удара, вызовет отчетливый прогиб и чрезмерное напряжение на близлежащих жестких элементах, особенно в однокорпусной конструкции. Следует обращать внимание на эти места. Некоторые элементы могут оказаться в контакте только при достаточно большом внутреннем перемещении.

Обстукивание (см. статью «Механическая обработка стеклопластика») позволит выявить лишь глубокие трещины, если плотность материала значительна. При ультра­звуковых обследованиях обнаруживаются даже глубоко рас­положенные скопления раздельных мелких трещин, нарушение соединения между смолой и стекломатериалом, разрушение смолы или стекломатериала, расслаивание и утонение. Этот метод контроля неразрушающий, однако дорогой и сложный. Приборы, как правило, предназначаются для исследования ме­таллических конструкций, а в стеклопластике затухание коле­баний резкое, а рассеяние чрезмерное. Нужно иметь опыт ра­боты со стеклопластиками, чтобы расшифровывать полученные данные. Рентгеновское просвечивание не годится для обнару­жения пластинчатых трещин в стеклопластике. Остальные ме­тоды обследования могут быть приемлемыми после их усовер­шенствования.

Важно понимать, что постепенное разрушение съедает за­пас прочности и в конечном счете стеклопластик будет разру­шаться при таком уровне напряжения, который он много раз выдерживал ранее. Стеклопластиковые суда нельзя конструи­ровать на пределе их теоретической прочности, если непродол­жительный срок их службы не является приемлемым, как, напри­мер, для высокоскоростных гоночных судов. Скрытая опасность жестких точек заключается в высоких местных напряжениях от искривления, которое вызывает лишь умеренные напряжения в зоне, расположенной между ними. Маловероятно, чтобы не­видимое разрушение приводило к внезапным последствиям. Авария происходит от снижения запаса прочности и, вероятно, не без появления усиливающихся очевидных признаков, но эти признаки могут быть кое-где неотчетливо заметными, например в подводной части корпуса. Во всяком случае, немногие вла­дельцы способны читать их правильно, а многие не замечают их вовсе. Практический подход состоит в том, чтобы выждать, когда признаки станут более явными, но тем не менее необхо­димо осуществлять внимательное наблюдение за ними и из предосторожности усилить конструкцию.

Высокие значения превышающих напряжений, усталостные явления, распад и другие невидимые повреждения проявляются скрыто, подобно гниению древесины и коррозии стали.Автор приносит свои извинения читателю за то, что остав­ляет его наедине с удручающими мыслями, принуждающими всякий раз просыпаться, когда его судно скрипит и испытывает глухие удары волн, пробивая себе путь сквозь ненастную бур­ную ночь. «997 … Удар … 998… Удар … 999…» Подъем, шкипер! Пре­красное утро! Вам пора на вахту!

Сноски
Sea-Man

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Август, 12, 2020 83 0
Читайте также