Στην Andy Marine, πιστεύουμε ότι οι πρακτικές γνώσεις κατασκευής είναι ένα από τα πιο πολύτιμα περιουσιακά στοιχεία που έχουν δημιουργηθεί με την πάροδο του χρόνου.
Μέσα στο εργαστήριό μας, υπάρχουν μηχανικοί, ειδικοί παραγωγής και έμπειροι τεχνικοί που έχουν περάσει χρόνια δουλεύοντας με ναυτιλιακό υλικό από ανοξείδωτο χάλυβα — από την επιλογή υλικών και τις διαδικασίες χύτευσης μέχρι το φινίρισμα και τον ποιοτικό έλεγχο.
Πολλές από αυτές τις γνώσεις μαθαίνονται μέσω της καθημερινής εμπειρίας παραγωγής: κατανόηση γιατί αποτυγχάνει ένα εξάρτημα, πώς αποδίδουν διαφορετικά υλικά σε θαλάσσια περιβάλλοντα και ποιες λεπτομέρειες έχουν πραγματικά σημασία κατά την ανάπτυξη αξιόπιστου υλικού.
Ωστόσο, αυτή η πρακτική γνώση συχνά μοιράζεται μόνο εντός του συνεργείου και σπάνια φτάνει σε πελάτες που λαμβάνουν αποφάσεις προμήθειας και μηχανικής.
Το ENGINEER TALKS είναι η προσπάθειά μας να οργανώσουμε αυτές τις συνομιλίες και να μοιραστούμε την εμπειρία κατασκευής πίσω από το ναυτικό υλικό.
Μέσω αυτής της σειράς, συζητάμε υλικά, διαδικασίες παραγωγής, σχεδιαστικές εκτιμήσεις και μαθήματα πραγματικού κόσμου από την οπτική γωνία ενός κατασκευαστή θαλάσσιου υλικού.
Το σημερινό ENGINEER TALKS Ep.29 παρουσιάζεται από τον Engineer Li, γραμμένο από εμένα τον επιμελητή.
Το μαξιλάρι είναι ορατό. η παράκαμψη μπορεί να μην είναι
Φανταστείτε ένα ανοξείδωτο στήριγμα βιδωμένο σε ένα πλαίσιο αλουμινίου με σκληρή οροφή, με ένα τακτοποιημένο μη μεταλλικό επίθεμα μεταξύ της βάσης του βραχίονα και του αλουμινίου. Σε μια φωτογραφία ο σύνδεσμος φαίνεται απομονωμένος - ένα φωτεινό πολυμερές φράγμα χωρίζει τα δύο μέταλλα - και είναι δελεαστικό να υπογράψουμε το σχέδιο σε αυτή τη βάση. Το μαξιλαράκι είναι το ορατό μέρος. οι συνδετήρες είναι αυτοί που αποφασίζουν πώς συμπεριφέρεται η άρθρωση.
Μια αγώγιμη παράκαμψη δεν χρειάζεται να διατρέχει τη βάση. Μπορεί να περάσει μέσα από ένα στέλεχος μπουλονιού που στηρίζεται στον τοίχο μιας απλής τρύπας, μέσα από μια ροδέλα που κάθεται σε έναν αλουμινένιο ώμο αντί στο μαξιλαράκι ή μέσα από νήματα κομμένα στο ίδιο το αλουμίνιο. Οποιαδήποτε από αυτές τις διαδρομές αποκαθιστά τη μεταλλική επαφή που προοριζόταν να σπάσει και καμία δεν είναι ορατή όταν το υλικό είναι εκτός λειτουργίας.
Επομένως, το χρήσιμο συμπέρασμα δεν είναι ότι το μαξιλαράκι απέτυχε — μπορεί να κάνει ακριβώς αυτό που μπορεί να κάνει ένα μαξιλαράκι. Το ερώτημα είναι αν το σχέδιο έλαβε υπόψη ολόκληρη την άρθρωση, όχι ένα στοιχείο της.
Ακολουθήστε την αγώγιμη διαδρομή και μετά την υγρή διαδρομή
Η επαφή μεταξύ ανοξείδωτου και αλουμινίου από μόνη της δεν είναι αρκετή για τη διατήρηση της γαλβανικής διάβρωσης. Τρεις συνθήκες πρέπει να ευθυγραμμιστούν ταυτόχρονα: δύο ανόμοια μέταλλα, μια ηλεκτρικά αγώγιμη σύνδεση μεταξύ τους και ένας ηλεκτρολύτης - θαλασσινό νερό ή μια μεμβράνη υγρασίας με αλάτι - που γεφυρώνει το χάσμα. Καταργήστε οποιοδήποτε και το κελί δεν εκτελείται. Μια ξηρή άρθρωση δεν συντηρεί την αντίδραση.
Αυτή η περίληψη μπορεί να παραπλανήσει προς την άλλη κατεύθυνση. Η διακοπή του γαλβανικού στοιχείου δεν είναι το ίδιο με την προστασία του αλουμινίου από κάθε τρόπο αστοχίας. Η διάβρωση των ρωγμών, η διάβρωση κατάπλασμα και η χρώση με απλό αλάτι έχουν τις δικές τους αιτίες και μπορούν να προχωρήσουν ακόμη και όταν έχει αντιμετωπιστεί το γαλβανικό ζεύγος. Ο αποτελεσματικός ηλεκτρικός διαχωρισμός διακόπτει την αγώγιμη διαδρομή για αυτό το γαλβανικό ζεύγος. Η διαχείριση του νερού αντιμετωπίζει ένα διαφορετικό μέρος της άρθρωσης: τον περιορισμό της πρόσβασης σε ηλεκτρολύτες και τις επίμονες υγρές τσέπες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που μπορούν να υποστηρίξουν άλλες μορφές τοπικής διάβρωσης.
Η περιοχή ανήκει στην υγρή πλευρά της ερώτησης. Η γαλβανική σοβαρότητα εξαρτάται από τις σχετικές περιοχές της αποτελεσματικής καθόδου και ανόδου: μια μικρή εκτεθειμένη άνοδος δίπλα σε μια πολύ μεγαλύτερη κάθοδο μπορεί να υποστεί συγκεντρωμένη προσβολή. Αλλά σε μια ατμοσφαιρική ή επανειλημμένα διαβρεχόμενη άρθρωση, η ενεργή περιοχή ανά πάσα στιγμή μπορεί να είναι πολύ μικρότερη από ολόκληρο το συστατικό, καθώς μια λεπτή, σπασμένη μεμβράνη αγγίζει μόνο μέρος της επιφάνειας.
Γιατί ο συνδετήρας έχει σημασία όσο και η βάση
Το βασικό γεγονός είναι ότι η διαδρομή του νήματος είναι μεταλλική. Σε μια διάταξη διαμπερούς μπουλονιού, το στέλεχος διέρχεται από μια απλή οπή, όπου μπορεί να αντέχει στον τοίχο από αλουμίνιο ενώ εξακολουθεί να φέρει φορτίο σφιγκτήρα. Σε μια διάταξη με πηδήματα, το νήμα κόβεται απευθείας στο αλουμίνιο, οπότε βιδώστε και δικτυώστε το αλουμίνιο σε όλο το μήκος εμπλοκής. Μια μη μεταλλική ροδέλα κάτω από την κεφαλή ή το παξιμάδι διαχωρίζει μόνο τις όψεις ανάμεσα στις οποίες βρίσκεται — τίποτα περισσότερο. Δεν λέει τίποτα για τα νήματα που εμπλέκονται στο αλουμίνιο, και τίποτα για μια δεύτερη επαφή σε μια άλλη όψη ρουλεμάν.
Αυτό οδηγεί σε μια διόρθωση που αξίζει να δηλωθεί ξεκάθαρα. Όταν ένα σχέδιο απαιτεί πραγματικά πλήρη ηλεκτρικό διαχωρισμό μέσω μιας βιδωμένης άρθρωσης, η απομόνωση των όψεων των ρουλεμάν είναι το ένα μέρος της εργασίας και η απομόνωση της διόδου του μπουλονιού είναι το άλλο. Ενδέχεται να απαιτούνται ροδέλες και χιτώνιο ή δακτύλιος. Αλλά ένα χιτώνιο γύρω από ένα ξεχωριστό πέρασμα δεν απομονώνει τα σπειρώματα που εμπλέκονται απευθείας στο αλουμίνιο: ένα χιτώνιο μονώνει ένα μπουλόνι που περνά μέσα από μια τρύπα, όχι μια βίδα που μετατρέπεται σε σπείρωμα. Αυτή η ρύθμιση χρειάζεται τη δική της εγκεκριμένη λύση, και δεν είναι η "προσαρμογή πλυντηρίου".
Μηχανικά ο σύνδεσμος έχει πολλές διεπαφές: το ρουλεμάν κεφαλής και ροδέλας από πάνω, το στέλεχος μέσα από την οπή, το παξιμάδι, η ροδέλα και το στήριγμα στην μακρινή πλευρά και τα εμπλεκόμενα σπειρώματα που ολοκληρώνουν τη διάταξη στερέωσης. Η εξέταση μόνο του μαξιλαριού αγνοεί το ρουλεμάν κεφαλής, το τοίχωμα της οπής, την κάτω πλευρά και το νήμα. Εάν ένα σχέδιο διακόπτει τη διαδρομή σε μια διεπαφή αλλά αφήνει μια άλλη να συνδέει τα μέταλλα, ο ισχυρισμός απομόνωσης δεν ισχύει.
Ένα μονωτικό μέρος εξακολουθεί να κάθεται σε μια μηχανική άρθρωση
Είναι εύκολο να καθορίσετε ένα μονωτικό υλικό και να ξεχάσετε τη μηχανική λειτουργία του εξαρτήματος. Μια μονωτική ροδέλα ή επίθεμα μπορεί να γίνει μέρος του ρουλεμάν ή της διάταξης μεταφοράς φορτίου του συνδέσμου. Το καθήκον του εξαρτάται από τη θέση του και το σχέδιο προσάρτησης. Σε ένα πλέγμα ή ένα βαρούλκο που το στήριγμα δεν είναι διακοσμητικό. Τα μονωτικά εξαρτήματα σε φορτωμένους συνδέσμους μπορεί να καταστραφούν ή να συνθλιβούν όταν το υλικό και η γεωμετρία δεν ταιριάζουν στις συνθήκες επαφής και φορτίου, επομένως αξίζουν τον ίδιο έλεγχο με τον συνδετήρα - ως υλικό με ιδιότητες, όχι απλώς ως "μη αγώγιμη" ετικέτα.
Αυτή είναι η τάση: το τμήμα που σπάει την ηλεκτρική διαδρομή είναι συχνά το ίδιο τμήμα που μεταδίδει το φορτίο. Ένα μαξιλαράκι που επιλέγεται μόνο για ηλεκτρικό διαχωρισμό μπορεί να μην ταιριάζει στη μηχανική εργασία της άρθρωσης. ένας ακατάλληλος μονωτήρας μπορεί να καταστραφεί ή να συνθλιβεί υπό φορτίο. Ο μετριασμός δεν αποτελεί υλική σύσταση, αλλά για την επαλήθευση του ρόλου του μονωτή στην εγκεκριμένη προσάρτηση — την περιοχή επαφής, τον περιορισμό και τη διαδρομή φορτίου — αντί να ελέγχεται μόνο η ηλεκτρική αντίσταση. Τίποτα σχετικά με το ότι ένα υλικό είναι μη αγώγιμο δεν το κάνει δομικά κατάλληλο.
Η απορροφητικότητα είναι μια άλλη ιδιότητα υλικού που πρέπει να αναθεωρηθεί παράλληλα με τη μηχανική καταλληλότητα: εάν προσδιορίζεται ένα μονωτικό εξάρτημα, τα μη απορροφητικά υλικά μειώνουν τον κίνδυνο συγκράτησης νερού στη διεπαφή, ενώ οι απορροφητικές ίνες ή οι χάρτινες ροδέλες μπορούν να τραβήξουν την υγρασία ακριβώς στο σημείο που ο σύνδεσμος δεν μπορεί να την ανεχθεί.
Ένα φράγμα μπορεί να αποκλείσει το νερό ή να το διατηρήσει
Μια σφράγιση ή μονωτήρας που κρατά το νερό έξω από μια διεπαφή μπορεί να κρατήσει νερό σε μια άλλη. Εάν η υγρασία μεταναστεύει κάτω από ένα μαξιλαράκι ή μέσω μιας άκρης επίστρωσης σε αλουμίνιο και στη συνέχεια καθίσει εκεί - χωρίς οξυγόνο αλλά ακόμα υγρό - το αλουμίνιο μπορεί να γίνει τοπικά ενεργό και να διαβρωθεί. Αυτός είναι ο μηχανισμός παγιδευμένης υγρασίας πίσω από τη διάβρωση κατάπλασμα σε στάσιμες τσέπες. Η πρόσβαση στο νερό και η κατακράτηση νερού είναι ξεχωριστοί έλεγχοι από τον ηλεκτρικό διαχωρισμό και ένας σύνδεσμος μπορεί να περάσει το ένα ενώ αποτυγχάνει το άλλο.
Η απόκριση είναι μια λεπτομέρεια ελέγχου του νερού σε όλες τις διεπαφές που σκοπεύει να προστατεύσει ο σχεδιαστής — όψεις, διεισδύσεις συνδετήρων και οποιαδήποτε διεπαφή κάτω από ένα μονωτικό μέρος — συμβατή με τα υλικά και το περιβάλλον. Οι επεξεργασίες νήματος, η λίπανση και η σύσφιξη αλληλεπιδρούν: μια ένωση σε ένα νήμα μπορεί να αλλάξει την τριβή και επομένως προφόρτιση, επομένως αυτές οι επιλογές πρέπει να συμφωνούν με τις προδιαγραφές στερέωσης και σφράγισης αντί να υποθέτουμε ότι περισσότερο σφραγιστικό είναι καλύτερο. Μια ορατή συμπίεση της κλινοστρωμνής αποδεικνύει ότι εφαρμόστηκε κλινοστρωμνή. δεν αποτελεί απόδειξη συνεχούς στεγανοποίησης, δομικής στήριξης ή ηλεκτρικής απομόνωσης.
Η επίστρωση αξίζει μια προσεκτική σημείωση. Η επίστρωση της ηλεκτρικά ευάλωτης πλευράς μπορεί να συγκεντρώσει επίθεση εάν η επίστρωση είναι ατελής, επειδή μια γρατσουνιά που αφήνει μια μικρή εκτεθειμένη περιοχή δίπλα σε μια μεγαλύτερη συνδεδεμένη κάθοδο δημιουργεί μια κατάσταση μικρής ανόδου. Αλλά ποια πλευρά έχει σημασία. Η επίστρωση μόνο από αλουμίνιο - η ανοδική πλευρά - αφήνει μια μικρή εκτεθειμένη άνοδο όπου η επίστρωση είναι κατεστραμμένη. Η επίστρωση της ανοξείδωτης - της καθοδικής πλευράς - μπορεί να μειώσει την αποτελεσματική επιφάνεια της καθόδου. Αυτά δεν είναι συμμετρικά: η ζημιά σε μια επίστρωση στην ανοξείδωτη κάθοδο δεν δημιουργεί άνοδο αλουμινίου. Μια επίστρωση μετατοπίζει την ισορροπία της εκτεθειμένης περιοχής. δεν είναι μια αυτόνομη επιδιόρθωση και εξαρτάται από το αν θα παραμείνει ανέπαφο.
Μία πλήρης αναθεώρηση διεπαφής
Ο έλεγχος μόνο του μαξιλαριού βάσης τείνει να περάσει αρθρώσεις που εξακολουθούν να φέρουν μια ζωντανή αγώγιμη διαδρομή ή μια υγρή τσέπη. Ο πίνακας είναι ένα βοήθημα επανεξέτασης, όχι ένα πρότυπο επιτυχίας/αποτυχίας. κάθε απάντηση παραμένει μια απόφαση μηχανικής για τη συγκεκριμένη άρθρωση.
| Διεπαφή ή διαδρομή | Ερώτηση προς επίλυση | Τι χάνει ένας μερικός έλεγχος |
|---|---|---|
| Faying faces (βάση σε αλουμίνιο) | Διαχωρίζονται πράγματι οι όψεις επαφής από την προβλεπόμενη μη μεταλλική διεπαφή και παραμένει στη θέση της υπό φορτίο; | Ένα επίθεμα που φαίνεται σωστό αλλά συνθλίβεται, μετατοπίζεται ή παρακάμπτεται από ένα ρουλεμάν ροδέλας πέρα από την άκρη του. |
| Πέρασμα μπουλονιών | Το στέλεχος περνά μέσα από μια απλή τρύπα όπου μπορεί να αντέχει στον τοίχο από αλουμίνιο; | Μια αγώγιμη επαφή στελέχους που κανένα υπόθεμα βάσης δεν μπορεί να διακόψει. |
| Εμπλεκόμενα νήματα | Κόβονται τα νήματα απευθείας στο αλουμίνιο, αντί να περνούν μέσα από μια οπή με μανίκια; | Ότι ένα μανίκι γύρω από μια τρύπα δεν απομονώνει ένα νήμα που χτυπιέται στο αλουμίνιο. |
| Ρουλεμάν και μονωτή | Το μονωτικό μέρος φέρει τις συνθήκες επαφής και φορτίου του συνδέσμου χωρίς να καταστραφεί; | Ένας μονωτήρας επιλεγμένος μόνο για ηλεκτρική αντίσταση, στη συνέχεια συνθλίβεται ή έχει υποστεί άλλη ζημιά κατά τη λειτουργία. |
| Υγρή τσέπη και επίστρωση | Μπορεί το νερό να φτάσει και μετά να καθίσει κάτω από τη βάση, το μαξιλάρι ή μια άκρη επίστρωσης; | Το νερό συγκρατήθηκε σε μια τσέπη που λιμοκτονούσε για οξυγόνο ακόμα και εκεί που η άρθρωση προοριζόταν να το αποκλείσει. |
| Πρόσβαση επιθεώρησης | Μπορεί ο σύνδεσμος να επιθεωρηθεί ή να επανελεγχθεί μετά την εγκατάσταση; | Ένα κλειστό συγκρότημα του οποίου η κατάσταση δεν μπορεί πλέον να επαληθευτεί. |
Καθορίστε την άρθρωση, όχι μόνο "316 Plus Nylon"
Το "316 inox on a nylon pad" περιγράφει δύο υλικά, όχι έναν σύνδεσμο. Αυτό που χρειάζεται ένας κατασκευαστής, ο σχεδιαστής OEM ή ένας αναθεωρητής αγορών είναι μια προδιαγραφή ολόκληρου του συνημμένου: το ζεύγος σχεδίου και υλικού. πού προορίζεται ο ηλεκτρικός διαχωρισμός και πώς αντιμετωπίζεται κάθε αγώγιμη διαδρομή· τις μηχανικές ευθύνες κάθε εξαρτήματος, συμπεριλαμβανομένου του τμήματος που φέρει φορτίο και το οποίο διαχωρίζει μόνο όψεις· και τις απαιτήσεις ελέγχου νερού και πρόσβασης για τις διεπαφές που ο σχεδιασμός σημαίνει προστασία. Γραπτά, τα κενά γίνονται ορατά. αν υποτεθεί, κάθε συμβαλλόμενο μέρος παρέχει ένα διαφορετικό νοητικό μοντέλο.
Όπου πραγματικά απαιτείται ηλεκτρικός διαχωρισμός, ανήκει στο σχέδιο ως οδηγία μηχανικής με καθορισμένη θέση, όχι ως άτυπη πρακτική. Αυτή η συζήτηση καλύπτει μόνο την προσάρτηση υλικού πάνω από το νερό. Τα συστήματα ηλεκτρικής συγκόλλησης και ανόδου είναι σχετικά με την ασφάλεια και αντιμετωπίζονται χωριστά: μια απαιτούμενη διαδρομή γείωσης ή συνέχειας δεν πρέπει ποτέ να διακόπτεται για τοπική απομόνωση και οποιαδήποτε αλλαγή στη σχεδίαση συγκόλλησης ή ανόδου ανήκει σε εξειδικευμένο μηχανικό έλεγχο στο συγκεκριμένο σκάφος. Η τελική τοποθέτηση, η υποστήριξη και ο σχεδιασμός της διαδρομής φορτίου εξαρτώνται από τη δομή του σκάφους, τις οδηγίες του κατασκευαστή του υλικού και την ειδική μηχανική ή ναυτική-αρχιτεκτονική αναθεώρηση.
Για γενικά θαλάσσια εξαρτήματα — σφήνες, μεντεσέδες, ράγες και τα εξαρτήματα που εξυπηρετούν αυτές οι αρθρώσεις —ναυτικός κατάλογος υλικούπροσφέρει ένα σημείο εκκίνησης για τον προσδιορισμό των υποψηφίων εξαρτημάτων. Ένα κιτ απομόνωσης δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται ως καθολικά κατάλληλο. η λεπτομέρεια απομόνωσης και ελέγχου του νερού για έναν σύνδεσμο μικτού υλικού πρέπει να προέρχεται από τον εγκεκριμένο σχεδιασμό του ίδιου του αρμού. Για μια πληρέστερη τεχνική αντιμετώπιση των υποκείμενων μηχανισμών από τη σκοπιά του κλάδου, τοΒρετανική Ένωση Ανοξείδωτου Χάλυβαδιατηρεί σχετική επισκόπηση μηχανισμών διάβρωσης.
