Содержание к диссертации
Введение
Глава I Анализ существующих разработок контроля локальной герметичности и постановка задачи исследования 6
1.1 Существующее состояние разработок технологии проведения контроля локальной герметичности 6
1.2 Современный уровень применения средств контроля локальной герметичности 18
1.3 Постановка задачи исследования 25
Глава II Разработка аналитической модели повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности 29
2.1 Анализ физического состояния судовых конструкций при испытаниях герметичности и эксплуатации судна 29
2.2 Оценка порога чувствительности контроля локальной герметичности, выполняемого существующими методами 45
2.3 Исследование дуализма физических явлений, связанных с определением мест расположения сквозных микронеплотностей при помощи пенообразующих составов 56
2.4 Разработка алгоритма расчета параметров процесса повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности 69
Выводы по II главе 84
Глава III Экспериментальное определение показателей повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности 86
3.1 Исследование акустической характеристики процесса выявления сквозных микронеплотностей 86
3.2 Изучение устойчивости пенообразования в условиях изменения потока и давления воздуха 92
3.3 Определение уровня достигаемого порога чувствительности 99
Выводы по главе III 108
Глава IV Практическая реализация и технико-экономическая оценка результатов повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности 110
4.1 Разработка технологии и выбор средств контроля локальной герметичности 110
4.2 Расчет ожидаемых экономических показателей применения инструментального безводного контроля локальной герметичности 119
Выводы по IV главе 124
Заключение 126
Литература 129
- Современный уровень применения средств контроля локальной герметичности
- Оценка порога чувствительности контроля локальной герметичности, выполняемого существующими методами
- Изучение устойчивости пенообразования в условиях изменения потока и давления воздуха
- Расчет ожидаемых экономических показателей применения инструментального безводного контроля локальной герметичности
Введение к работе
В существующем отечественном судостроении контроль локальной герметичности осуществляют согласно Правилам Морского Регистра судоходства Российской Федерации, а также в соответствии с действующими отраслевыми стандартами, регламентирующими технологию постройки судов и кораблей.
Указанными документами предусмотрено выполнять контроль локальной герметичности в процессе проведения испытаний корпусов строящихся судов и кораблей методами, предусматривающими:
- налив воды с гидравлическим напором;
- налив воды без напора;
- полив струей воды под давлением;
- надув сжатым воздухом;
- обдув сжатым воздухом;
- контроль керосином, люминесцентными и цветными проникающими жидкостями. В основу результатов контроля локальной герметичности перечисленными методами
положено условие эксплуатационной безопасности корпусов судов и кораблей в целом, а также его отдельных частей. При этом учитывается накопленный опыт мирового судостроения и судоходства свидетельствующий о том, что проникновение забортной воды даже в незначительных количествах внутрь судна в ряде случаев приводит к серьезным последствиям. Поэтому надежность и качество строящихся судов в равной мере зависит не только от правильности проектирования корпусных конструкций, но также от качества их изготовления, включающего, в большинстве случаев, обеспечение требований локальной герметичности.
За последние годы в отечественном судостроении внедрены новые сварочные материалы и сварочное оборудование, что позволило значительно улучшить качество корпусных конструкций, в том числе и герметичность. Значительный прогресс достигнут в области разработки и применения методов контроля качества сварных швов. Однако, несмотря на повышение качества сварки и использование более совершенных методов контроля сварных швов, проверка герметичности корпусных конструкций остается обязательным и очень важным технологическим этапом постройки любого судна или корабля.
Высокие требования к герметичности современных судов и кораблей, их большая насыщенность механизмами, устройствами, приборами, трубопроводами, электрическими кабелями и т. п. сделали испытания на герметичность весьма сложным производственным процессом, требующим больших затрат времени и средств.
Согласно указанному выше в составе перечисленных методов испытаний на локальную герметичность значительную часть представляют методы основанные на использовании воды. Традиционная необходимость применения гидравлических методов контроля герметичности основана на идентичности испытательной и эксплуатационной среды, которой яв ляется вода. Последнее явилось основой распространенного мнения, что испытание гидростатическим давлением и аналогия проникающей способности испытательной и эксплуатационной среды позволяют решать в процессе гидравлических испытаний двойную задачу, обеспечивающую контроль прочности и плотности строящегося судна или корабля.
Однако, испытания наливом воды, получившие широкое распространение благодаря своей простоте и надежности, весьма трудоемки и дороги, требуют значительных расходов воды и затрат времени на ее налив и слив, а также на выполнение экологических требований при сливе воды. Наряду с этим, после испытаний наливом воды перед окрашиванием корпусных конструкций, необходимо проведение дополнительных работ по их зачистке от продуктов коррозии. Кроме того, весьма затруднительно выполнение испытаний водой в зимнее время, так как воду необходимо подогревать и при этом принимать необходимые меры по удалению конденсата при отпотевании корпусной конструкции. Налив воды в отсеки или цистерны большого объема на стапеле приводит к значительным нагрузкам на корпус строящегося судна и часто требует установки временных подкреплений. В результате метод гидравлический испытаний является сдерживающим фактором в строительстве судна, т. к. использование воды, проведение последующей очистки от ржавчины и т. п. задерживает начало монтажных и достроечных работ.
Указанных недостатков лишены испытания надувом воздуха. К настоящему времени воздушные испытания являются одним из основных методов контроля герметичности корпусных конструкций. Однако, эти испытания имеют недостатки, к которым, в первую очередь, следует отнести необходимость обеспечения специальных мер безопасности и трудоемкость процесса обнаружения всевозможных неплотностей. Последнее объясняется тем, что на поверхность испытываемых соединений корпусных конструкций необходимо нанести пенообразующие индикаторы типа мыльных растворов и полимерных составов. Наряду с этим при обеспечении условий доступности к контролируемым соединениям метод воздушных испытаний позволяет осуществлять контроль герметичности отсеков корпусов судна с законченными в них монтажными и достроечными работами.
В составе всего комплекса традиционных испытаний корпусных конструкций методы испытаний на герметичность поливом водой и обдувом струей сжатого воздуха имеют ограниченное применение по причине низкой чувствительности. Также ограничены по применению и испытания смачиванием керосином и жидкостями на его основе из-за возможности использования этих методов только для проверки герметичности сварных соединений, а также из-за их пожароопасности и экологической вредности.
В целом существующие методы жидкостного и воздушного контроля локальной герметичности обладают общим недостатком, заключающимся в том, что их нормы и технология осуществления были разработаны в 60-х годах прошлого века, исходя из условий судоходства, когда основным видом перевозимых грузов являлись нефть и различные виды топлива с невысокой проникающей способностью, соответствующей проникающей способности технической и забортной воды.
К настоящему времени характер перевозимых грузов существенно изменился в результате появления легких сортов топлива и широкой номенклатуры химических грузов с высокой степенью проникновения. Кроме того, ужесточились экологические требования охраны окружающей среды, которые в еще большей степени возросли в связи с необходимостью транспортирования и хранения на судах и кораблях отходов, связанных с развитием и использованием плавучих сооружений, включающих атомные паропроизводящие установки.
Несмотря на это, до сих пор в действующих отраслевых стандартах сохраняются методика выбора и нормы проводимого контроля локальной герметичности, составлявшие основу первой редакции указанных стандартов, разработанных в 60-х годах прошлого столетия.
Все сказанное свидетельствует о необходимости совершенствования и повышения эффективности контроля локальной герметичности судовых конструкций. Этот вывод подтверждается также тем, что несмотря на относительно небольшое удельное значение трудоемкости выполняемых традиционных испытаний на герметичность (8-10% от общей трудоемкости корпусных работ), эти испытания оказывают существенное влияние на технологию, организацию и сроки постройки судов и кораблей.
За последние годы в смежных отраслях промышленности, с целью повышения эффективности (снижения трудоемкости и увеличения чувствительности) контроля локальной герметичности конструкций, начали использовать безводные инструментальные методы, основанные на применении различных физических процессов, например, газоанализа применяемых пробных сред, либо анализа возбуждаемого акустического поля или вакуумирования контролируемых на локальную герметичность участков испытываемых конструкций. Однако, этого недостаточно для осуществления в судостроении процессов эффективной замены традиционных методов гидравлического и воздушного контроля инструментальными технологиями. Объясняется это, в первую очередь тем, что в судостроении пытаются использовать готовые средства инструментального контроля без учета специфики процесса постройки судов и наличия проведенных теоретических и экспериментальных исследований.
В результате поиску необходимых решений и определению физических закономерностей, позволяющих управлять процессом повышения эффективности контроля локальной герметичности судовых конструкций, посвящается настоящая разработка.
Современный уровень применения средств контроля локальной герметичности
В существующем состоянии традиционные методы контроля локальной герметичности, основанные на гидростатическом давлении технической воды или давлении сжатого воздуха, предусматривают применение контрольно-измерительной аппаратуры типа пружинных манометров, редукционных клапанов, обеспечивающих безопасность работ и возможность контроля изменений параметров давления воды, либо сжатого воздуха. Наряду с этим контроль локальной герметичности, обеспечивающий поиск и выявление сквозных микронеплотностей осуществляют визуально.
В противоположность этому, осуществление галоидного, масс-спектрометрического, газоаналитического (каталометрического), органо-аналитического и акустического контроля локальной герметичности предусматривает использование приборной техники типа течеискателей [42].
Галогенные течеискатели имеют в своем составе лампу, нагреваемый электрод которой является положительным по отношению к другим элементам лампы. Этот электрод служит имитирующим анодом, а образующиеся в процессе контроля герметичности положительные ионы пробного газа (фреона), притягиваются к отрицательно заряженному холодному катоду, который не имитирует электроны. Платиновый анод, нагретый до высокой температуры имитирует положительные ионы, которые могут быть зарегистрированы при атмосферном давлении. Эмиссия положительных ионов резко возрастает в присутствии газов, содержащих галогены. Принцип действия галоидного течеискателя основан на этом свойстве, которое проявляется при атмосферном давлении и в условиях вакуума.
Чувствительным элементом датчика галоидного течеискателя является платиновый проточный диод. Физические процессы, происходящие в датчике галоидного течеискателя, сложны и полностью не изучены. Эмиссию положительных ионов объясняют обычно присутствием на аноде солей щелочных металлов. Термоионная эмиссия происходит в присутствии кислорода. Для проточного диода датчика, работающего в условиях атмосферного воздуха, необходимое количество кислорода всегда обеспечено. Для улучшения работы в вакуумных проточных диодах необходима непрерывная подача некоторого количества кислорода к диоду. В некоторых галоидных течеискателях в межэлектродное пространство диода вводят кислород путем эжектирования. Это обеспечивает повышение чувствительности выявления сквозных микронеплотностей при размещении датчика в вакуумируемом объеме. Галоидный течеискатель может обнаруживать содержание галоидосодержащих газов в воздухе при концентрации этих газов до 10-6%. Длительное использование галоидного течеискателя в атмосфере, содержащей большую концентрацию галоидосодержащих газов, приводит к потере чувствительности датчика, а также резкому снижению термоионной эмиссии. Для восстановления эмиссионных свойств прибора необходимо через его датчик пропустить кислород или чистый воздух.
Масс-спектрометрические течеискатели представляют приборы, настроенные на улавливание очень малого количества индикаторного газа. Для использования масс-спектрометрических течеискателеи с целью выявления сквозных микронеплотностеи в качестве индикаторного газа чаще всего применяют гелий, которого очень мало (5-10 4%) содержится в атмосфере и практически нет среди газов, выделяемых стенками каналов сквозных микронеплотностеи. Положительным свойством гелия является его инертность и совершенная поэтому безвредность и безопасность для исполнителей контроля локальной герметичности. Составными частями масс-спектрометрических течеискателеи являются: баллон с гелием, магистрально-запорная арматура (вентили, редукционный клапан, маномеры), течеискатель с контроль-измерительным оснащением, пульт управления и насос для удаления гелия от контролируемой на герметичность конструкции и передаче отработавшего гелия или воздушно-гелиевой смеси в течеискатель для проведения масс-спектрометрического анализа.
В процессе контроля локальной герметичности масс-спектрометрическим методом отработанный гелий или воздушно-гелиевая смесь поступают в газоанализатор течеискате-ля со 180-градусным отклонением ионов в однородном поле постоянного магнита. Воздушно-гелиевая смесь или отработавший гелий со смесью других газов, находившихся вблизи с объектом контроля герметичности, попадая в однородное магнитное поле разделяются на молекулы составляющих смеси газов, отличных по составу и молекулярному весу. Отдельно от всех составляющих анализу подвергается гелий, по количественному составу которого оценивается степень герметичности контролируемого изделия, а также наличие и места расположения сквозных микронеплотностей. Для реализации последнего применяют щупы, которые последовательно перемещают по контролируемой поверхности конструкции. Щупы могут иметь плоские насадки или насадки в форме иглы, которой протыкают кожухи в виде камеры или чехла, закрывающих участки (соединения) конструкций, подлежащих контролю на герметичность. Масс-спектрометрические течеискатели могут быть перестроены для работы с другими газами, например, с аргоном и водородом, однако чувствительность контроля локальной герметичности в этом случае оказывается существенно заниженной из-за значительно больших нежели для гелия фоновых эффектов, вызванных существенно большим процентом содержания других газов в атмосфере, чем содержание гелия.
По принципу действия газоаналитические (катарометрические) течеискатели относятся к газоанализаторам электрического типа. Датчик катарометрического течеискателя представляет собой катарометрическую ячейку, в составе которой находятся чувствительные элементы. Два таких элемента представляют вплавленные в стеклянные капилляры тонкие металлические (платиновые, платинородиевые и т. п.) нити, натянутые по оси параллельных каналов и нагреваемые электрическим током. Датчики катарометрического течеискателя представляют выносной щуп, которым обследуют (контролируют) поверхность испытываемой на герметичность конструкции. В каналах датчиков размещены чувствительные элементы, а перед входом в каналы установлены сменные наконечники. Для удобства доступа к местам локального контроля герметичности в комплекте катаро-метрических течеискателей содержатся наконечники разной конфигурации и раструбы к этим наконечникам. Внутри корпуса преобразователя течеискателя размещена центробежная продувка (турбинка) с малогабаритным электродвигателем. На верхней панели преобразователя вынесены: стрелочный индикаторный прибор, ручка реостата точной регулировки нуля, ось реостата с цанговым зажимом для грубой регулировки нуля и переключатель шкал чувствительности измерения. Деления шкалы даны в относительных единицах чувствительности. На одну из крышек преобразователя вынесена ось реостата с цанговым зажимом для регулирования порога срабатывания световой и звуковой сигнализации (порога чувствительности течеискателя), а на боковую стенку корпуса - ручка выключателя электродвигателя газодувки. Кроме того, на корпусе преобразователя имеются гнезда для подключения головных электромагнитных телефонов.
Оценка порога чувствительности контроля локальной герметичности, выполняемого существующими методами
Для возможности правильного выбора метода выполнения контроля локальной герметичности и оценки его соответствия требованиям, предъявляемым к испытываемым конструкциям, в настоящее время существует единая унифицированная система параметров, изложенная в [64]. В основу таких параметров положены характеристики микронеплотностей в единицах натекания, выраженных в м3-Па/с. Это позволяет оценивать величины микронеплотностей независимо от формы их каналов по количеству воздуха, которое сквозная микронеплотность может пропустить из атмосферы в объем, вакуумиро-ванный до давления, пренебрежимо малого по сравнению с атмосферным. Наличие критерия, выраженного в м3-Па/с позволяет осуществлять оценку порога чувствительности любого способа контроля локальной герметичности и выполнять численное сравнение показателей порогов чувствительностей различных способов контроля локальной герметичности, независимо от методов их осуществления.
Основываясь на указанном в настоящей работе проведена оценка порогов чувствительности контроля локальной герметичности, выполняемого существующими методами, основанными на использовании: - гидростатического давления при наливе воды; - избыточного давления сжатого воздуха и нанесения при этом пенообразующего (мыльного) состава; - обдува сжатого воздуха с использованием пенообразующего (мыльного) состава. Согласно законам механики истечения жидкостей и газов, а также физической основе осуществления локального контроля герметичности судовых конструкций, значение порога герметичности, характеризующее чувствительность любого (гидравлического или безводного) метода контроля определяется минимальными размерами выявляемых сквозных микронеплотностей.
В процессе проведения контроля на локальную герметичность гидравликой условием выявления сквозных микронеплотностей является наличие на поверхности контролируемой судовой конструкции воды в количестве достаточном для визуального обнаружения. При этом закономерности истечения воды из выявляемых сквозных дефектов во многом определяются величиной испытательного давления и формой каналов сквозных микронеплотностей.
Проведенными исследованиями [65] установлено, что испытываемые на локальную герметичность сварные соединения судовых конструкций имеют сквозные микронеплотности, главным образом, в виде пор, аналогичных по форме трубчатым каналам [66], поэтому величина расхода воды QT через сквозные микронеплотности может быть вычислена на основе закона Пуазейля: 0,. - (1) где P-i, Р2 -давление на концах трубчатого канала, Па; г - радиус трубчатого канала, м; I - длина трубчатого канала, м; r - коэффициент вязкости жидкости, Пас. В зависимости от действующих сил процесс движения воды по каналам микронеплотностей можно разбить на 3 этапа [67]: I - вход воды в канал неплотности; II - подъем воды по каналу неплотности; III -движение воды после выхода ее на контрольную поверхность. Такое деление позволяет определить минимальные размеры неплотностей, по которым возможно движение воды при условии несмачивания поверхности испытываемого соединения, время течения воды по каналу неплотности, а также размеры неплотностей, которые могут быть обнаружены гидравлическими испытаниями (по принятому наименьшему для визуального обнаружения объему вытекающей воды).
Известно, что закон Пуазейля, выраженный формулой (1), применим только для ламинарного истечения жидкости и при условии, что протяженность канала микронеплотности, через который она истекает, превышает длину «начального участка», т. е. участка, на протяжении которого устанавливается закон распределения скоростей.
Опыт проведения гидравлических испытаний на локальную герметичность показал, что вытекающая из сквозных микронеплотностей вода может принимать различную форму, зависящую от условий ее смачивания контролируемой поверхности корпусных конструкций. Известно [69], что угол смачивания 9 чистых металлов составляет от 3 до 11 градусов. Фактически величина 9 значительно больше, ибо она зависит не только от чистоты поверхности смачиваемого металла, но также от того натекает ли вода на поверхность металла или стекает с его поверхности. Даже при кратковременном соприкосновении с атмосферой поверхность металлических изделий покрывается жирной пленкой, молекулярный слой которой способен намного повысить величину угла смачивания 9 [70]. При загрязнении металла маслом величина угла смачивания 9 = п.
Изучение устойчивости пенообразования в условиях изменения потока и давления воздуха
Как указывалось ранее, качество выявления сквозных микронеплотностей во многом определяется устойчивостью воздушных пузырьков. Аналитические зависимости, представленные в разделе 2.3 настоящей работы, свидетельствуют о том, что физика устойчивости формообразования воздушных пузырьков во многом определяется величиной потока истекающего сжатого воздуха и состоянием воздушной атмосферы, в условиях которой образуются, формируются и отрываются от кромок каналов сквозных микронеплотностей воздушные пузырьки. С учетом указанного проведены экспериментальные исследования процесса формирования воздушных пузырьков в условиях: - атмосферного давления; - разряжения (вакуумирования) воздушного пространства, где происходит образование воздушных пузырьков.
Для изучения процесса формообразования воздушных пузырьков в условиях воздействия атмосферного давления использовали резервуар для создания испытательного давления сжатого воздуха, измерительный манометр и систему подачи сжатого воздуха, представленные на рисунке 20. С помощью этого оборудования устанавливали взаимосвязь количества истекающего воздуха и диаметров образующихся при этом воздушных пузырьков.
В процессе проводимого экспериментального исследования в цанговом зажиме резервуара последовательно устанавливали образцы-имитаторы сквозных микронеплотностей, через которые пропускали сжатый воздух с изменением его давления через каждые 0,01 МПа. При этом фиксировали диаметры формирующихся воздушных пузырьков. Для возможности осуществления этого на выходной канал каждого из испытываемых образцов-имитаторов сквозных микронеплотностей устанавливали контрольную шайбу (рис. 24 и 25) с нанесенной на ее площадке разметкой концентрических окружностей различного диаметра. На площадку шайбы в процессе проводимого эксперимента наносили пенообразующий раствор с 30% содержанием мыла хозяйственного или полимерный состав, обеспечивающий формирование застывающих коконов пены.
Данные представленного на рис. 26 экспериментального графика наглядно свидетельствуют о том, что пенообразующие растворы с различным коэффициентом поверхностного натяжения при одинаковом потоке сжатого воздуха, истекающем через сквозные микронеплотности одинаковых размеров, способны образовывать устойчивые воздушные пузырьки различного диаметра. Например, пенообразующий раствор с 30% содержанием мыла хозяйственного обеспечивает формирование устойчивых воздушных пузырьков с максимальным диаметром до 12 мм. В то же время полимерный состав способен образовывать устойчивые воздушные пузырьки диаметром максимум до 27 мм. Последнее объясняется способностью полимерного состава к образованию застывающих коконов пены, не обеспечивающих генерации акустического поля в месте расположения сквозных микронеплотностей.
Аналогично описанному выше осуществляли эксперимент по изучению процесса формообразования воздушных пузырьков в условиях разряжения (вакуумирования) воздушного пространства, где располагали образцы-имитаторы с установленной на них контрольной шайбой. При этом начальной точкой разряжения являлась величина на 0,01 МПа меньше атмосферного давления, а значение исходной точки создаваемого испытательного давления сжатого воздуха равнялось 0,15 МПа.
В условиях разряжения испытывали мыльную пену, пенообразующий раствор с 30% содержанием мыла хозяйственного, а также полимерный состав, обеспечивающий формирование застывающих коконов пены. Известно, что в условиях разрежения (вакуумирования) происходит смещение точки кипения по сравнению с условиями атмосферного давления [110]. С учетом этого завершающим этапом проводимого экспериментального исследования являлась фиксация значения разряжения, при котором вскипал пенообразующий раствор, и выявлялась сквозная микронеплотность минимального размера, т. е. определялся порог чувствительности контроля локальной герметичности в условиях разрежения или существенного понижения атмосферного давления.
Ложное пенообразование растворов с 30% содержанием мыла хозяйственного создается при разряжении составляющем 0,07 МПа. Аналогичное ложное пенообразование полимерного состава возможно при разряжении составляющем 0,08 МПа. При этих условиях могут быстро выявлены минимальные сквозные микронеплотности, характеризующиеся натеканием от 6,4-10 7 м3-Па/с.
Расчет ожидаемых экономических показателей применения инструментального безводного контроля локальной герметичности
Использование в производственных условиях результатов выполненных научно-исследовательских работ позволяет получить ряд технологических преимуществ, сущность которых представлена ниже.
Одним из главных преимуществ является возможность исключения контроля локальной герметичности с применением гидростатического давления, и проведения испытаний на герметичность, с целью обеспечения экологической безопасности при перевозке различных жидких грузов, только сжатым воздухом. При этом обеспечивается возможность повысить надежность и объективность проведения контроля локальной герметичности на базе инструментальных методов, предусматривающих использование акустических течеискателей в условиях воздействия атмосферного давления или вакуумных камер (вакуумных течеискателей) для выявления сквозных микронеплотностей в условиях вакуумирования частей судовых конструкций, где предполагается наличие сквозных микродефектов.
При замене контроля локальной герметичности, осуществляемого гидростатическим давлением, методами безводного контроля, основанными на использовании дуализма пузырькового эффекта, исключается зависимость процесса испытаний на герметичность и его результаты от сезонных условий. В результате чего создаются условия для проведения контроля локальной герметичности в любой период времени года с исключением необходимости использования и очистки технической воды, что ведет к существенному сокращению трудоемкости процесса испытаний, а также уменьшению затрат на материалы и достижение необходимой экологической чистоты акватории завода. Наряду с этим проведение процесса локального контроля герметичности в условиях вакуумирования контролируемых участков судовых конструкций исключает необходимость уплотнения испытываемых конструкций по всему непроницаемому контуру, также обязательность постоянного поддержания требуемых параметров (давления, температуры, влажности) и чистоты значительных объемов используемого сжатого воздуха в зависимости от изменений атмосферного давления, нагрева испытываемых судовых конструкций солнцем, либо их охлаждения в условиях перепада годовых температур и т. п. Кроме того выявление сквозных микронеплотностей, в условиях вакуумирования контролируемых участков судовых конструкций, обеспечивает возможность проведения одностороннего контроля локальной герметичности и одновременной проверки герметичности непроницаемых контуров судовых помещений и осуществлением в этих помещениях механо- и трубо-монтажных работ, что значительно сокращает продолжительность постройки судов на стапеле.
Наличие указанных выше технологических преимуществ позволило в составе настоящей разработки провести оценку экономической эффективности внедрения ее результатов в производство. При этом за базу проведенных расчетов приняты данные затрат трудоемкости и расхода материалов для выполнения процесса испытаний на герметичность судовых конструкций среднетоннажного танкера, осуществляемых: - путем налива под напором грузовых отсеков и цистерн различного назначения; \J . - методом смачивания керосином с контролем наличия сквозных микронеплотностей по меловому экрану.
Существующими разработками [9] установлено, что величина распределения трудозатрат испытаний на герметичность судовых конструкций различными методами в составе общего процесса испытаний, принятого за 100% распределяется следующим образом: - налив воды под напором - 25%; - налив воды без напора - 17%; - поливание струей воды под напором - 5%; - надув воздухом с использованием пенообразующего раствора - 20%; - надув воздухом с применением акустического течеискателя - 17%; - вакуумный контроль при помощи вакуумных камер - 7%; - смачивание керосином - 9%. Из приведенного выше следует, что в составе комплекса методов испытаний герметичности, осуществляемых при постройке судна, на долю рассматриваемых жидкостных приходится до 55%. Если учесть, что в составе всей трудоемкости постройки судна формирование корпуса и изготовления судовых конструкций характеризуется значением составляющим около 35%, то из них не более 2% характеризуют трудозатраты испытаний на герметичность, в числе которых около 1 % трудоемкость контроля локальной герметичности, осуществляемого с применением воды или керосина.
В том случае, когда вся трудоемкость среднего танкера составляет 960000 н/ч, трудозатраты испытаний на герметичность могут быть равны 960000 х 0,01 = 9600 н/ч.
С учетом указанного выше распределения трудозатрат испытаний на герметичность на долю жидкостных методов (налив воды под напором и без напора, смачивание керосином, поливание струей воды) приходится до 55%, в то же время на долю воздушных методов (надув воздухом с применением пенообразующего раствора и акустического течеискателя, контроль при помощи вакуумных камер) приходится до 44%. Таким образом, замена жидкостных методов контроля герметичности воздушными методами может обеспечить снижение трудоемкости на 11%, т. е. на 1056 н/ч. Если учесть, что в существующих экономических условиях стоимость одного н/ч на ЛАО равна 98,8 руб. Тогда экономия по заработной плате будет равна 1056 х 98,8 руб. = 104 тыс. руб.
Замена гидравлических методов контроля герметичности воздушными приведет к значительному сокращению объема заливаемой и сливаемой технической воды. Наряду с этим применение вакуумных камер и течеискателей взамен контроля герметичности традиционных испытаний поливом водой или смачиванием керосином, позволит существенно изменить расход технической воды, хозяйственного мыла, керосина и мела.
