Классификация и причины возникновения дефектов винтов. Профилактика и рекомендации по предупреждению аварийных ситуаций
При эксплуатации судна на винт воздействует агрессивная водная среда. На лопастях появляются шероховатости, коррозионно-эрозионный износ, погибы, трещины, сколы и обрыв лопастей. В результате снижается скорость и плавность хода, увеличивается расход топлива, возникает угроза способности передвигаться своим ходом.
Возникновение дефектов винта
В процессе работы винт обрастает микроорганизмами, ракушками минералами и водорослями. Обрастания приводят к появлению шероховатостей на лопастях. Увеличение шероховатости до 300−400 мкм снижает КПД винта на 10- 15%.
Чтобы избежать подобной ситуации, при подъеме судна на берег и доковании требуется тщательно очистить гребной винт, выявить и устранить дефекты. Очистка и шлифовка лопастей гребных винтов обязательны, если зафиксировано снижение скорости на 4−5% от нормативной.
При изготовлении или ремонте лопасти полируются в соответствии с ГОСТ 8054–81 до 0,8- 2,5 мкм.
При вращении гребного винта циклические изменения тяги на торце гребного винта вызывают высокие напряжения. Наконечники гребного винта движутся с максимальной скоростью, вызывая эрозию и шероховатость наконечников; также у винта после нескольких месяцев использования исчезает полированная поверхность и становится шероховатой. Шероховатость поверхности создает кавитацию, которая вызывает эрозию.
Пока гребной винт установлен и вращается, металл испытывает растягивающее напряжение, что способствует коррозии, а комбинированный эффект коррозии и растягивающего напряжения может привести к усталостным трещинам.
Обрастания и шероховатости
Погибы и обрывы лопастей винта вызывают статическую и гидродинамическую неуравновешенность. В результате разрушается дейдвудный подшипник и возникает вибрация корпуса. При обрыве лопастей винта у корня судно теряет способность самостоятельного передвижения и нуждается в буксировке.
Так же погибы лопастей приводят к усилению кавитационной эрозии. Вода, соприкасаясь с металлом, бомбардирует поверхность винта точечными, но сильными ударами, и в итоге — разъедает. Эффект кавитации/эрозии может формироваться из-за сложных и переменных течений. В передней части забортная вода теряет контакт с лопастями, образуются пузырьки пара, которые затем схлопываются. Их взрыв включает в себя большую энергию удара, которая разрушает поверхность металла и серьезно деформирует. Не существует метода предотвращения кавитации/эрозии на некоторых сплавах, но новая конструкция винта делает ее менее частой.
Для того, чтобы минимизировать негативное воздействие и продлить срок службы винта, рекомендуется выправлять даже незначительные загибы лопастей.
Погибы, обрывы, кавитационная эрозия
При разработке проекта судна винт согласуется с двигателем и корпусом. Ошибки в расчетах при проектировании судна могут привести к несоответствию. В результате двигатель не набирает или превышает число оборотов, указанное в паспорте. В первом случае гребной винт называют гидродинамически «тяжелым», во втором — «легким»
«Легкий» винт не способен поглотить мощность двигателя потому, что момент сопротивления вращению слишком мал. «Тяжелому» требуется больше мощности, чем вырабатывает двигатель, поскольку момент сопротивления непомерно велик.
Гребные винты облегчают и утяжеляют, корректируя диаметр, шаг или угол разворота лопастей. «Утяжеление» и «облегчение» технологически сложная процедура, требующая точного расчета и профессионализма исполнителей.
Ошибки проектирования
Чтобы не допустить выхода винта из строя во время рейса и вытекающих из этого проблем, рекомендуется вовремя проходить дефектацию, ремонт и освидетельствование ВРК.
СпецМорСервис оказывает полный комплекс услуг по дефектации и ремонту винто-рулевого комплекса судна. Проведем дефектацию, выявим и устраним дефекты винта на Вашем судне, проведем ходовые испытания, подготовим документацию.
Дефектация и ремонт ведется на основании сертификатов классификационных сообществ: РМРС, РРР, NKK, RINA, BUREAU VERITAS.