Het gebruik van composietmaterialen biedt een alternatief voor de traditionele pers- en vriesmontage, wat niet alleen voor een nauwkeurige uitlijning zorgt, maar ook voor een langdurige veilige locatie van het lager. Alice Jucquois rapporteert
De kritische eis met roerlagers heeft betrekking op de bushretentie in de behuizing. Omdat de bus is vervaardigd van een ander metaal dan het lagerblok, kan plaatselijke galvanische corrosie optreden, waardoor de behuizing overmaat wordt totdat uiteindelijk de bus niet langer in de juiste uitlijning kan worden gehouden. Deze verkeerde uitlijning kan resulteren in de ontwikkeling van ringvormige openingen tussen de behuizing en de lagerbus, wat resulteert in overmatige en vroegtijdige lagerslijtage, een slecht functionerend roer en bijgevolg dure reparaties en verlies van zeetijd.
Vanwege een combinatie van ernstige trillingen, constante uitrafeling en een beluchte zeewaterenomgeving, kan het dragen van de installatie een echte uitdaging zijn. De ideale installatie zou zorgen voor een perfecte afdichting tussen de bus en de behuizing en tegelijkertijd een complete corrosiebescherming bieden.
Traditionele aanpassingstechnieken
Bij het vervangen van roerlagers op bestaande boten is het moeilijk om de binnen- en buitenafmetingen van het oude lager aan te passen. De drie conventionele technieken voor het monteren van roerlagers zijn perspassing, bevriesmontage en verwarming van de behuizing.
De eerste techniek, perspassing, bestaat uit het drukken van het lager in de behuizing. Het montagegemak is afhankelijk van de afwerking van de behuizing en de maat van het lager. Het persen vereist echter een grote kracht, evenredig met de maat van het lager, en kan een lager beschadigen dat niet in lijn is bij het monteren.
De techniek voor bevriezen of krimppassing kan als een alternatieve methode worden gebruikt. De twee methoden voor invriezen met vloeibare stikstof zijn volledige onderdompeling en dampbevriezing. Bij volledige onderdompeling wordt het lager geplaatst in een houder die vervolgens wordt gevuld met vloeibare stikstof totdat het lager tot de vereiste diameter wordt gereduceerd. Nadat de vereiste diameter is bereikt, kan deze uit de stikstof worden verwijderd en vervolgens op zijn plaats in de behuizing worden gehouden totdat het lager zijn oorspronkelijke grootte terugkrijgt. Deze methode is echter erg traag en tijdrovend omdat het lang duurt om de draaidiameter te verkleinen en voldoende ruimte voor de montage te genereren. Het bevriezen van de damp kan ook worden gebruikt om het lager te plaatsen door stikstof, direct in het lager, te verdampen tot er minder stikstof wordt toegevoegd. Het zal dan in de behuizing worden geplaatst totdat het zijn oorspronkelijke grootte terugkrijgt. Deze methode is kosteneffectiever en veiliger dan de onderdompelingsmethode, maar de snelheid van de contractie van de lagers is veel lager.
Met hetzelfde concept bestaat een andere aanpassingstechniek uit het verwarmen van de behuizing om deze uit te breiden. Deze techniek omvat heet werk en kan gezondheids- en veiligheidsproblemen met zich meebrengen en vereist daarom een beoordeling van de risico's voordat deze wordt uitgevoerd, hetgeen zeer tijdrovend kan zijn.
Hoewel deze methoden zeer effectief zijn, zijn er beperkingen in het niveau van corrosiebescherming dat ze bieden. Inderdaad, de bus en de behuizing zijn gemaakt van ongelijksoortig materiaal en ze zullen in direct contact blijven, waardoor het probleem van lokale galvanische corrosie opnieuw optreedt. Alle processen vereisen een nauwkeurige bewerking van de behuizing en / of de bus om ervoor te zorgen dat de toleranties binnen de toleranties voor installatie vallen.
Composietblokkering voor lagerfitting
Composiet chocking biedt een alternatief voor traditionele pers- en bevriesmontage, wat niet alleen voor een nauwkeurige uitlijning zorgt, maar ook voor een langdurige veilige locatie van het lager. Tegenwoordig worden polymere composieten en coatings op grote schaal gebruikt in de scheepvaartindustrie voor het opnieuw aanbrengen of installeren van nieuwe roerlagers en pinstelvoeringen. Door hun uitstekende duurzaamheid, hoge druk- en kleefkracht, lage vochtopname en elektrische isolatiekenmerken, zijn composietmaterialen ideaal voor de stabiele installatie en permanente verlijming van roerbussen. Door het lager in positie te isoleren, zorgen Belzona-harsen en pasta-achtige composieten voor 100% contact tussen de bus en de behuizing, waardoor een permanente trillingsvrije locatie wordt gegarandeerd en galvanische en spleetcorrosie worden geëlimineerd.
Toepassingsmethoden van composietmaterialen
Belzona beveelt twee technieken aan voor installatie met composietmaterialen: de slipmethode en injectiemethode. Bij het installeren van het lager moet speciale aandacht worden besteed aan de methode die wordt gebruikt om de lagerbus in de beschadigde behuizing uit te lijnen en te centraliseren. De hieronder beschreven technieken kunnen worden gebruikt voor het opnieuw opbouwen, opnieuw uitlijnen en elektrisch isoleren van vele typen lagerhuisbehuizingen, waaronder:
* Roerbusbehuizingen
* Interne schroefaskoker, busbehuizing
* A-frame beugel bush behuizingen
* Stabilisator in bushashhuizen
* Oversized lagers van het lagertype
a) Slip-methode
De slipmethode bestaat uit het eenvoudig schuiven van het lager in de behuizing. Een film van composietmateriaal wordt aangebracht op het voorbereide binnenoppervlak van de behuizing en ook op het buitenoppervlak van de bus. Verder materiaal wordt overmatig op het inwendige oppervlak van de behuizing aangebracht om te voorkomen dat lucht na montage wordt ingesloten.
De bus wordt dan in de behuizing op zijn plaats gezet en correct uitgelijnd. Overtollige materiaalextrudes tijdens de montage moeten onmiddellijk worden verwijderd.
b) Injectiemethode
Lagerbinding kan worden uitgevoerd door het materiaal tussen het lager en de behuizing te injecteren. De Belzona-vulring neemt ovalen of behuizingslijtage op en creëert zo een duurzame barrière met 100% oppervlaktecontact, elektrisch isolerend het lager. Deze methode is toegepast op verschillende situaties, waaronder stijglagers en struiken.
De voering of bus moet in de behuizing worden uitgelijnd. De ringvormige ruimte tussen de bus en de behuizing wordt waar nodig afgedicht om productverlies tijdens het injectieproces te voorkomen. Dit kan worden bereikt door mechanische middelen of door gebruik te maken van een product met een snel uithardende pasta. Injectiegaten moeten zorgvuldig samen met ontluchtingsgaten worden geplaatst om de vorming van luchtafscheiders te voorkomen; in het ideale geval moeten injectiepunten niet meer dan 600 mm (24 inch) van elkaar verwijderd zijn.
Het geselecteerde materiaal wordt geladen in wegwerpinjectiepatronen en geïnjecteerd met behulp van pneumatische apparatuur. De applicatie vordert van het laagste naar het hoogste injectiepunt. Materiaal wordt geïnjecteerd totdat het wordt afgescheiden vanaf het volgende hoogste injectiepunt, op welk moment het eerste gat wordt afgesloten met een geschikte stop en de injectie begint bij het volgende gat. Dit proces gaat door totdat de ringvormige ruimte tussen de bus en de behuizing volledig is gevuld met het blokkeermateriaal. Dit wordt aangegeven door lekkage van materiaal door kleine ontluchtingsopeningen die op het hoogste beschikbare punt zijn geboord.
Case study - Belzona met installatie in overmaatse lagerbehuizing
In juni 2010 vereiste een schip in een Bulgaarse scheepswerf de installatie van een nieuw bronzen lager in een overmaatse lagerbehuizing. Overwegend hadden ernstige corrosie en impactslijtage geleid tot de vernietiging van het oude bronzen lager en de onregelmatige vorm van het huis, hetgeen leidde tot een grotere ringvormige ruimte tussen het nieuwe gefabriceerde lager en de behuizing. Als resultaat hiervan werd een nieuw bronzen buslager vervaardigd dat opnieuw in het onregelmatige lagerhuis moest worden geplaatst.
Het hechten van de bus op zijn plaats met Belzona-materialen is een beproefde toepassing in de maritieme industrie. Het gebruik van composietmaterialen van Belzona voor de installatie van roerlagers begon in 1977 met samenwerking tussen Belzona en Germanischer Lloyd. Het project onderzocht het gebruik van Belzona-materialen om het probleem van galvanische corrosie tussen stalen huizen en roerhulzen, pintelkegels en voeringen te elimineren. Het bleek een tijd- en kostenbesparende procedure te zijn in vergelijking met traditioneel herstel, wat gepaard ging met lassen en saai werken.
Belzona's injectiemethode werd gekozen omdat andere alternatieven langere downtime zouden hebben gehad. De injectie van Belzona 1321 (Ceramic S-Metal), een tweedelig met keramiek gevuld epoxymateriaal dat ontworpen is om erosie en corrosiebestendigheid van metalen oppervlakken te bieden, werd gedaan door middel van een flexibele slang die in de vier kanalen werd geplaatst die in de achterkant van het lager waren gemaakt.
Besparingen werden gemaakt met behulp van deze oplossing tegen dure bewerking van de behuizing en toevoer van brons brons. Deze standaard reparatieprocedure elimineert galvanische corrosie en zorgt voor een langdurige locatie van het lager.
Alice Jucquois is bij Belzona Polymerics Ltd.