Спосіб відновлювання міцнісних характеристик корпусу судна

Корисна модель стосується суднобудування, зокрема технології ремонту корпусних конструкцій, і може бути використаною для відновлення міцнісних характеристик зношених корпусів суден, товщина листових елементів яких зменшена внаслідок дії корозії. В умовах експлуатації корпуси суден зазнають навантажень внаслідок нерівномірності розподілу сил ваги та підтримання. Цими навантаженнями є згинальні моменти та перерізувальні сили. В розрахунках міцності корпус судна представляють у вигляді балки - еквівалентного бруса, який складається зі стінки, висота якої дорівнює висоті борту судна, та поясків у верхній та нижній частинах бруса, якими представляють палубу, днище та друге дно; площі перерізів частин бруса приймають рівними площам перерізів бортів, палуби та днища з поздовжнім набором. Загальна міцність суден забезпечується характеристиками еквівалентного бруса: згину - моментом інерції поперечного перерізу, зрізу - площею поперечного перерізу. Нове судно має некородовані листові елементи - листи обшивки бортів, днища і настилів палуб, і їхні початкові, або будівельні, товщини забезпечують певні величини моментів інерції поперечних перерізів та площі поперечних перерізів, які, в свою чергу, беручи участь в загальній міцності, забезпечують за обраних допустимих нормальних та дотичних напружень відсутність руйнування корпуса судна під час експлуатації у відповідних класу судна умовах. Внаслідок корозійного зносу листових елементів (обшивок бортів, днища і настилів палуб) їхні товщини зменшуються, і геометричні характеристики еквівалентного бруса знижуються і можуть зменшитися настільки, що судно може переломитися або зрізатися, якщо фактичні нормальні або, відповідно, дотичні напруження перевищать граничні значення. Відомий спосіб ремонту суднових корпусних конструкцій, який передбачає відновлювання міцнісних характеристик корпуса судна шляхом відновлення геометричних характеристик еквівалентного бруса та перерізів, а саме відновленням товщини зруйнованих корозією ділянок листових елементів за рахунок нанесення армованого полімерного покриття окремими частинами по площі ділянки і заповнення проміжків між частинами герметиком [Авторське свідоцтво СРСР №738932, В63В9/00, опубліковано 15.09.1983]. Проте відомий спосіб дуже трудомісткий і за деяких варіантів його реалізація може бути дуже незручною. Відомий спосіб також передбачає використання різнорідних матеріалів, що утруднює забезпечення надійного приєднання матеріалу, що наносять, з матеріалом, на який наносять покриття; крім того, матеріали покриття і листових елементів корпуса можуть мати різні міцнісні характеристики; внаслідок цих причин міцнісні характеристики корпуса судна можуть бути відновлені недостатньо. Технічна задача корисної моделі полягає в удосконалені способу відновлювання міцнісних характеристик корпуса судна відновленням геометричних характеристик еквівалентного бруса шляхом жорсткого приєднання довгомірних елементів жорсткості у вигляді металевих профілів до листових елементів корпусу судна (обшивки бортів або настилів днища і палуб) в місцях великої втрати товщини (металеві профілі можуть бути приварені до листових елементів корпусу), внаслідок чого площа поперечних перерізів приєднаних довгомірних елементів жорсткості в сукупності з залишковими площами поперечних перерізів забезпечують відновлення геометричних характеристик еквівалентного бруса до первісних або прийнятних з погляду міцності значень, сприяючи здешевленню ремонтних робіт та можливості довготривалого використання суден. Спосіб відновлювання міцнісних характеристик корпуса судна шляхом відновлення геометричних характеристик еквівалентного бруса характеризується тим, що до кородованих листових елементів корпусу судна жорстко приєднують довгомірні елементи жорсткості. До кородованих листових елементів корпусу судна можуть приєднувати як поздовжні, так і поперечні довгомірні елементи жорсткості утворюючи сітку елементів жорсткості. В якості довгомірних елементів жорсткості можуть використовувати металеві профілі, які приєднують до листових елементів корпусу судна зварюванням. Металеві профілі можуть приєднувати до кородованих листових елементів корпусу судна ланцюговим або шахматним зварним швом, забезпечуючи між точками зварного з'єднання відстані, за яких металевий профіль працює як елемент жорсткості. Довгомірні елементи жорсткості можуть жорстко приєднувати до кородованих листовихелементів корпусу судна на внутрішній або зовнішній поверхні листових елементів корпусу судна. Виконання способу відновлювання міцнісних характеристик корпуса судна проілюстровано наступними ескізами. Фіг.1. Поперечний переріз корпусу судна. Фіг.2 Фрагмент поперечного перерізу корпусу судна з жорстко приєднаними до обшивки днища довгомірними елементами жорсткості. Фіг.3. Вид в плані фрагмента обшивки днища з жорстко приєднаними до внутрішньої поверхні обшивки днища довгомірними елементами жорсткості. Фіг.4. Вид збоку корпусу судна з жорстко приєднаними до зовнішньої поверхні обшивки борту довгомірними елементами жорсткості. До складу корпусу судна входять жорстко приєднані до елементів набора днища 1, борту 2 та палуби 3 листові відповідно обшивка днища 4, обшивка борту 5 та настил палуби 6. Під час експлуатації внаслідок дії корозії товщина листових елементів наприклад, обшивки палуби, зменшується від початкової, або будівельної, товщини обшивки палуби s0 до залишкової товщини обшивки палуби st. Спосіб відновлювання міцнісних характеристик корпуса судна шляхом відновлення геометричних характеристик еквівалентного бруса реалізують наступним чином. Якщо дозволяють розміри міждонного простору, до внутрішньої поверхні обшивки днища 4 жорстко приєднують зварюванням поздовжні довгомірні елементи жорсткості у вигляді металевих профілів 7. Металеві профілі 7 приєднують до поверхні обшивки днища 4 суцільним зварним швом 8 або ланцюговим зварним швом 9 або шахматним зварним швом 10. Між фрагментами ланцюгового зварного шва 9 забезпечують відстані l, за яких металевий профіль 7 працює як елемент жорсткості. До поверхні обшивки днища 4 можуть додатково аналогічно жорстко приєднувати поперечні довгомірні елементи жорсткості у вигляді металевих профілів 11, аналогічних металевим профілям 7, утворюючи таким чином сітку елементів жорсткості. Для деяких типів суден припустимо приєднувати довгомірні елементи жорсткості у вигляді металевих профілів 12 до зовнішньої поверхні обшивки днища 4. Аналогічним чином, для поновлення міцнісних характеристик обшивки борту 5 зварюванням приєднують довгомірні елементи жорсткості у вигляді металевих профілів 13 до зовнішньої поверхні або у вигляді металевих профілів 14 до внутрішньої поверхні обшивки борту 5, а для поновлення міцнісних характеристик настилу палуби 6 зварюванням приєднують довгомірні елементи жорсткості у вигляді металевих профілів 15 до зовнішньої поверхні або у вигляді металевих профілів 16 до внутрішньої поверхні настилу палуби 6. Ділянки листових елементів корпусу судна (обшивки днища і борту, настилу палуби), розташовані між елементами набору корпусу судна та іншими корпусними конструкціями (наприклад, перегородками та балками), що перетинаються, є пластинами, що зазнають навантаження від гідростатичного тиску води, ваги вантажу тощо. Несуча здатність таких пластин залежить від їхніх розмірів та товщин. Приварений до такої пластини металевий профіль, компенсуючи втрату товщини полотна корпусної конструкції, відновлює міцнісні характеристики останньої; водночас збільшуються міцнісні характеристики самої пластини внаслідок її розділення на пластини меншого розміру. Спосіб відновлювання міцнісних характеристик корпуса судна є простим і досить дешевим у здійсненні та сприяє можливості довготривалого використання суден.