Effectiveness of application of epoxy compound without powder filler to re-pair ship propellers damaged under cavitation
Abstract
Epoxy compositions are wide-spread in repairing the ship propellers blades damaged under cavitation attack. Most of the epoxy repair compositions contain the metal powders as filler. But the manufacturers of such compositions do not substantiate the expediency of using the metal powder in epoxy compositions for repairing the blades with cavitation wear spots. And the issue of the influence of metal powder filler on the cavitation wear resistance of the epoxy composition remains open. Experiments on ultrasonic magnetostrictive rig allowed drawing the conclusion, that the epoxy compositions containing the metal powder filler — Devcon Bronze Putty and Devcon Titanium Putty, and also compound K-153 doped with bronze powder — wear out without incubation period, that is the material loss takes place from the very beginning of the cavitation attack. The boundaries between the metallic particles and the epoxy matrix are the spots of the cavitation damage onset, and the composition wears out by the way of metal particles removal and subsequent destruction of the formed voids edges. Testing the compound K-153 without metal powder filler showed that refusal to add the metallic powder filler into epoxy repair compounds leads to the change in kinetics of cavitation wear of epoxy compound: there the incubation period appears on the kinetic curve of wear, during the period the quality of the surface of epoxy does not deteriorate as the removal of wear particles from the epoxy surface is absent. The application of the epoxy compositions without metal powder filler to repair the cavitation wear zones on ship propellers blades can result in essential fuel saving. It is explained by that quality of the repair composition surface does not decrease significantly; hence the propeller efficiency does not decrease. The savings might amount to 80 to 250 rubles per 1kW of ship diesel power during each interval between dock repairs.
References
Георгиевская, Е. П. Кавитационная эрозия гребных винтов и методы борьбы с ней / Е. П. Георгиевская — Л.: Судостроение, 1978. — 208 с.
Цветков, Ю. Н. Кавитационное изнашивание металлов и оборудования / Ю. Н. Цвет-ков — СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. — 155 с.
Awaja, F. Adhesion of polymers / F. Awaja, M. Gilbert, G. Kelly, B. Fox, P. Pigram // Pro-gress in Polymer Science. — 2009. — 34(9). — P. 948–968. https://doi:10.1016/j.progpolymsci.2009.04.007.
Schmidt, R. Epoxy adhesion to metals / R. Schmidt, J. Bell // Advances in Polymer Sci-ence. — 1986. — P. 33–71. https://doi: 10.1007/BFb0017914.
Чурсова, Л. В. Эпоксидные смолы, отвердители. Модификаторы и связующие на их основе / Л. В. Чурсова, Н. Н. Панина, Т. А. Гребенева, И. Ю. Кутергина. — СПб.: ЦОП «Профессия». — 2020. — 576 с.
Фиактистов, Я. О. Кавитационная износостойкость полимерных составов с металли-ческим наполнителем / Я. О. Фиактистов, Ю. Н. Цветков // 65-я Международная научная конференция Астраханского государственного технического университета, Астрахань, 26–30 апреля 2021 г., С.857–862 [Электронный ресурс]: материалы / Астрахан. гос. техн. ун-т. — Астрахань: Изд-во АГТУ, 2021. Режим доступа: http://astu.org/Content/Page/5833.
Салтыков, С. А. Стереометрическая металлография / С. А. Салтыков. — М.: Метал-лургия, 1976. — 271 с.
Deng, W. Influence of epoxy resin on the microstructure and cavitation erosion of as-sprayed 8YSZ coating / W. Deng, X. Zhao, E. Hao, J. Han, Y. An, H. Zhou, J. Chen // Ce-ramics International. — 2019. — Vol. 45. — Issue 5. — P. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.12.034.
Цветков, Ю. Н. Определение продолжительности инкубационного периода полимеров при кавитационном изнашивании методом профилометрии / Ю. Н. Цветков, Я. О. Фиактистов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 2023. — Т.89. — №5. — С. 64–70. https://doi: https://doi.org/10.26896/1028-6861-2023-89-5-64-70.
Кацман, Ф. М. Эксплуатация пропульсивного комплекса морского судна / Ф. М. Кац-ман — М.: Транспорт, 1987. — 223 с.
Пустошный, А. В. Влияние шероховатости поверхности гребного винта на его про-пульсивные характеристики / А. В. Пустошный, А. В. Сверчков, С. П. Шевцов // Тру-ды Крыловского государственного научного центра. — 2019. — Т. 4. — № 390. — С. 11–26. https://doi: 10.24937/2542-2324-2019-4-390-11-26.
Цветков, Ю. Н. Анализ геометрии вмятин на поверхности лопастей гребных винтов при кавитационном изнашивании / Ю. Н. Цветков, Е. О. Горбаченко, Я. О. Фиакти-стов // Трение и износ. — 2021. — Т. 42. — № 1. — С. 33—41. https://doi: 10.32864/0202-4977-2021-42-1-33-41.
Brunton, J. H. Cavitation phenomena / J. H. Brunton // Proceedings of the Third Internation-al Conference on Rain Erosion and Associated Phenomena, Elvetham Hall, 11–13 August, Royal Aircraft Establishment (Great Britain). — 1970. — Vol. 2. — P. 433–450.
Copyright (c) 2024 Russian Journal of Water Transport
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
