Содержание
Введение
1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1Назначение, краткая характеристика
проектируемого процесса
1.2Характеристика сырья, готовой продукции
и вспомогательных материалов
1.3Применение готовой продукции
1.4Теоретические основы проектируемого процесса
1.5Проектирование и подробное описание
технологического режима
1.6Аналитического контроль процесса
1.7Автоматизация технологического процесса
1.8Охрана труда
1.9Охрана окружающей среды
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
2.1 Материальный баланс производства
2.2 Материальные балансы аппаратов
2.3 Тепловые балансы аппаратов
2.4 Расчет основных конструктивных размеров аппаратов
2.5 Выбор и характеристика основного оборудования
3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4. ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Выдержка из текста работы
Распределение на планете регионов интенсивной нефтедобычи не совпадает с распределением регионов ее интенсивного потребления. В связи с этим проблема транспортировки нефти и продуктов ее переработки была и еще долго будет оставаться актуальной. Превалирующее место в мировой транспортировке нефти принадлежит океанскому танкерному флоту. Успешная безопасная перевозка грузов морем невозможна без четкого знания экипажем устройства и оборудования грузовых и специальных систем танкеров и технологии их использования.
Танкерный флот — один из наиболее дешевых и, главное, мобильных видов транспорта. По данным Организации Объединенных Наций, перевозка нефти крупнотоннажными танкерами на расстояние 100 миль обходится в 2 раза дешевле, чем по трубопроводу такой же длины диаметром 22 дюйма.
Целью данного дипломного проекта является решение задач, связанных с оснащением судовой энергетической установки танкера заданного дедвейта современным высокоэффективным оборудованием. Очень важно составить правильные обоснования выбора типов различного оборудования. Для этого необходимо выполнить необходимые расчеты, подобрать образцы оборудования, отвечающие современным требованиям.
Узловой частью дипломного проекта является анализ опыта эксплуатации системы инертного газа, в частности обоснование выбора типа системы и разработка мероприятий по повышению эффективности газоочистителя.
Также в дипломном проекте будут освещены вопросы ремонта оборудования, автоматизации судна, БЖД.
1. Расчет ходкости судна
1.1 Расчет сопротивления воды движению судна и буксировочной мощности
Исходные данные:
Длина L= 249,7 м
Ширина B= 44,7 м
Осадка T= 15,42 м
Объемное водоизмещение V= 137739 м3
Коэффициент общей полноты =0.8
L/B= 5,59
B/T=2,89
Количество гребных винтов и рулей — по 1.
Скорость хода 14 уз.
Расчет:
Площадь смоченной поверхности корпуса судна без выступающих частей:
ГК=(3,19+0,59**L/V^1/3)*V^2/3=(3,19+0,59*249,79/137739^1/3)*137739^2/3
Площадь выступающих частей:
ВЧ=0,025ГК=0,025*16119,1=402,98 м2.
Площадь полной смоченной поверхности:
=ГК + ВЧ =16119,1+402,98=16522,08 м2.
Для расчета остаточного сопротивления воспользуемся результатами испытаний систематической серии №4 как наиболее подходящей по геометрическим соотношениям. Результаты расчета приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Расчет сопротивления воды движению судна и буксировочной мощности с использованием данных серии №4
№ |
Обозначения |
Числовые значения |
|||||||
1 |
2 |
3 |
|||||||
1 |
VS, уз |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
2 |
V=0,514*[1] |
5,654 |
6,168 |
6,682 |
7,196 |
7,71 |
8,224 |
8,738 |
|
3 |
V2 =[2]*м2/с2 |
31,96 |
38,04 |
44,65 |
51,78 |
59,44 |
67,63 |
76,35 |
|
4 |
Fr= |
0,114 |
0,125 |
0,135 |
0,145 |
0,156 |
0,166 |
0,177 |
|
5 |
Re 10-8 = |
0,877 |
0,957 |
1,037 |
1,116 |
1,196 |
1,276 |
1,356 |
|
6 |
fo103 = f(Re) |
1,60 |
1,58 |
1,56 |
1,55 |
1,54 |
1,52 |
1,51 |
|
7 |
K |
0,48 |
0,48 |
0,48 |
0,48 |
0,48 |
0,48 |
0,48 |
|
8 |
Kкорма |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
энергетический оборудование судовый двигатель
Рис. 1.1. Графики зависимости буксировочной мощности EPS и сопротивления R от скорости судна Vs
1.2 Расчет элементов гребного винта и потребной мощности силовой установки судна
1.2.1 Выбор конструктивного типа движителя диаметра гребного винта и ориентировочных значений
Принимаем в качестве движителя составной гребной винт. Материал изготовления гребного винта — бронза АНЖ 9-4-4.
Для выбора значений Dор используем диаграмму на рисунке 1.1. Ориентировочное значение буксировочной мощности судна определяем по зависимости EPS=f(Vs), приняв скорость Vs=14 уз.
Из графика EPS=f(Vs) находим: EPS=8550,457 кВт
Ne ор = EPS / 0.62 = 8550,457/ 0,59 =14492,3 кВт
Для входа в диаграмму определяем:
Vas =Vs (1-‘т)
Для грубой оценки т используем формулу Тейлора:
‘т = 0,5*-0,05
‘т =0.5*0.8-0.05=0,35
Vas = 15,1*(1-0,35)=9,1 уз
Из диаграммы находим:
Dор = 6,8 м.
Проверяем выбранное значение Dор с точки зрения расположения гребного винта за кормой. В соответствии с рекомендациями Dпред =0,72*Т = 0,72*15,42=11,1 м
Значение Dпред больше значения Dор = 6,8 м, поэтому для дальнейших расчетов принимаем Dор =6,8 м.
Nе ор = 14492,3 кВт
1.2.2 Определение коэффициентов взаимодействия гребного винта с корпусом судна
Коэффициент попутного потока:
т =, где
из расчета сопротивления воды движению судна при Vs = 14 уз принимаем:
=16522,08 м2
Сv= 1,04 (f + п)=1,04*(1,6+0,4)=0,000199
— коэффициент продольной полноты
=0,8/0,99=0,808
Принимаем D = Dор =6,8 м
0,362
Полученное значение т проверяем по формуле Э. Папмеля:
т = 0,165
т = 0 т.к. число Fr=<0,2
т = 0,165=0,165*0,364
Принимаем окончательно:
т =0,362
Коэффициент засасывания определяем по формуле Холтропа:
0,23
Полученное значение проверяем:
0,5т t0,7т
Окончательно принимаем:
t= 0,23
Коэффициент неравномерности поля скоростей в диске гребного винта принимаем:
i1=1,0
i2=1,0
Коэффициент влияния корпуса судна определяем по формуле:
1,21
1.2.3 Определение числа лопастей и дискового отношения гребного винта и выбор расчетной диаграммы
Дисковое отношение гребного винта определяем по диаграмме:
Для входа в диаграмму уточняем значение:
Vas= Vs op (1-т)
Vas = 14*(1-0,362)=8,93 уз
Для определения используем диаграмму и по значениям nном =105 об/мин,
Dор =8,0 м, Nе ном =1 кВт определяем =0,7
Для выбора числа лопастей гребного винта определяем коэффициент нагрузки гребного винта по упору:
Т.к. р < 2,5 то в соответствии целесообразно принять число лопастей Z=4
Расчетная диаграмма B4-70.
1.2.4 Учет механических потерь в линии валопровода
Исходя из того, что МО судна находится в корме, принимаем:
пер= 1 и вал = 0,99.
1.2.5 Выбор расчетного режима при проектировании гребного винта
В соответствии с заданием тип двигателя — ДВС, МОБ, 2х-тактный. Следовательно при плавании судна с =0,8, сроке докования 24 мес. и преимущественно в северных широтах, принимаем коэффициент увеличения частоты вращения К=1,045. Принимаем: nрасч= nНОМ, Nе расч = N е ном / К3.
1.2.6 Расчет потребной мощности силовой установки и оптимальных элементов гребного винта, при заданной скорости хода судна
Расчет исходных данных для определения наибольшей скорости выполнен в табл. 1.2.
Таблица 1.2. Расчет исходных данных для определения мощности и частоты вращения силовой установки и оптимальных элементов гребного винта
№ п/п |
Расчетные формулы и величины. |
Раз-мерность |
Числовые значения |
||||||
1 |
n |
с-1
|
1,23 |
1,4 |
1,49 |
1,58 |
1,66 |
1,75 |
|
2 |
KNT= |
0,651 |
0,609 |
0,591 |
0,574 |
0,559 |
0,545 |
||
3 |
J=f(KNT) |
0,46 |
0,43 |
0,418 |
0,405 |
0,395 |
0,385 |
||
4 |
H/D= f(KNT) |
0,725 |
0,7 |
0,685 |
0,672 |
0,66 |
0,65 |
||
5 |
0= f(KNT) |
0,58 |
0,555 |
0,54 |
0,52 |
0,5 |
0,479 |
||
6 |
D= |
м |
8,15 |
7,62 |
7,38 |
7,2 |
6,99 |
6,81 |
|
7 |
=0 K |
0,7 |
0,669 |
0,651 |
0,627 |
0,603 |
0,578 |
||
8 |
Ne = |
кВт |
12336 |
12892 |
13250 |
13759 |
14310 |
14937 |
|
VS зад =14 уз |
z=4 |
K = 1,21 |
|||||||
VP =0.514Vs зад (1-Т)= 4,59 с-1 |
К=1,045 |
=0,569 |
|||||||
R=1188220 Н |
EPS= 8550457 Вт |
Pe=R/zP =188220 Н |
|||||||
t =0,23 |
диаграмма B4-70 |
P=1543143 Н |
|||||||
T =0,362 |
=1025 кг/м3 |
е потр
РАСЧ
В соответствии с полученной мощностью Ne потр =14992,3 кВт выбираем двигатель 7S60MCC фирмы «MAN B&W» номинальной мощностью 16600 кВт и номинальной частотой вращения n=105 об/мин.
Расчет паспортных характеристик выполнен в таблице 1.3 для следующих табличных значений n и I:
n=(0,8; 0,9; 0.97; 1; 1,045) nНОМ;
J=0,3; 0,35; 0,385; 0.4; 0,45
Паспортная диаграмма построена на рисунке 1.4
Таблица 1.3. Паспортные характеристики
J |
Коэффициенты упора тяги и момента. |
Скорость, тяга, мощность |
n |
84 |
94,5 |
101,9 |
105 |
109,7 |
||
nc |
1,4 |
1,58 |
1,7 |
1,75 |
1,81 |
|||||
nc2
|
1,96 |
2,48 |
2,88 |
3,06 |
3,34 |
|||||
nc3
|
2,74 |
3,91 |
4,89 |
5,36 |
6,12 |
|||||
0,3 |
Кт |
0,28 |
VS
|
уз |
8,71 |
9,8 |
10,56 |
10,89 |
11,38 |
|
Ке |
0,214 |
Pe
|
кН |
943 |
1193 |
1386 |
1473 |
1608 |
||
КQ |
0,032 |
Ne
|
кВт |
9079 |
12927 |
16184 |
17733 |
20236 |
||
0,35 |
Кт |
0,25 |
VS
|
уз |
10,16 |
11,43 |
12,32 |
12,7 |
13,27 |
|
Ке |
0,191 |
Pe
|
кН |
850 |
1076 |
1250 |
1328 |
1450 |
||
КQ |
0,029 |
Ne
|
кВт |
8301 |
11819 |
14797 |
16213 |
18501 |
||
0,385 |
Кт |
0,21 |
VS
|
уз |
11,18 |
12,58 |
13,55 |
13,97 |
14,6 |
|
Ке |
0,161 |
Pe
|
кН |
771 |
975 |
1133 |
1204 |
1315 |
||
КQ |
0,025 |
Ne
|
кВт |
7652 |
10896 |
13641 |
14946 |
17056 |
||
0,4 |
Кт |
0,18 |
VS
|
уз |
11,61 |
13,07 |
14,08 |
14,52 |
15,17 |
|
Ке |
0,138 |
Pe
|
кН |
738 |
934 |
1084 |
1152 |
1259 |
||
КQ |
0,022 |
Ne
|
кВт |
7419 |
1063 |
13225 |
14490 |
16536 |
||
0,45 |
Кт |
0,13 |
VS
|
уз |
13,07 |
14,7 |
15,84 |
16,33 |
17,07 |
|
Ке |
0,099 |
Pe
|
кН |
612 |
774 |
900 |
956 |
1044 |
||
КQ |
0,017 |
Ne |
кВт |
6615 |
9418 |
11791 |
12920 |
14743 |
||
Расчетные формулы и постоянные величины. |
Ke=KT(1-t) |
VS=, уз |
||||||||
Pe=Kei1n2D410-3, кН |
D=6,8 м |
|||||||||
Т= 0,362 |
t=0.23 |
=1025 кг/м3
|
Рис. 1.4. Паспортные характеристики
Пользуясь диаграммой, находим:
Скорость хода судна в эксплуатации в грузу с чистым корпусом при nном = 105 об/мин — VS = 14 уз, что соответствует ранее заданной скорости.
Мощность двигателя Ne = 16600 кВт.
Запас мощности при движении судна с VS = 14 уз, при nном = 105 об/мин в грузу с чистым корпусом:
Максимальная скорость на испытаниях VS = 14,6 уз при nном = 108 об/мин
Эксплуатационная скорость хода судна в средних эксплуатационных условиях при возросшем на 20% сопротивлении среды движению судна:
VS ЭКС =12,9 уз при nэкс = 101,9 об/мин и Ne = 14200 кВт.
2. Расчет главного двигателя
2.1 Выбор типа двигателя
2.1.1 Обоснование выбора типа главного двигателя
В наибольшей степени требованиям высокой экономичности и использованию дешевых сортов топлива удовлетворяют малооборотные двигатели.
Большая часть эксплуатируемого парка 2-х тактных дизелей составляют дизели фирмы «MAN B&W». С 1980 года фирма «MAN B&W» выпускает только длинноходные двухтактные двигатели с прямоточно-клапанной продувкой, передающие мощность непосредственно на винт при пониженной частоте вращения. Для лучшей приспособленности к судам различного назначения в спецификации дизелей типа МС-ME фирмы «MAN B&W» предусмотрены три серии дизелей, различающихся отношением хода поршня к диаметру:
· дизели КМС/KME-C — для контейнеровозов с ограниченными возможностями размещения винта большого диаметра (S/D =2,452,875)
· дизели LMC/LME-C — для сухогрузных теплоходов умеренного и среднего водоизмещения (S/D =33,24)
· дизели SMC/SME-C — сверхдлинноходные для балкеров, танкеров (S/D =3,544)
Значение термического КПД последних модификаций МОД этой фирмы достигает 53-54%. Соответственно эффективный расход достигает ge=170 г./кВт.час. Привлекательным моментом двигателя является снижение затрат на ремонт и запасные части, упрощающие техническое обслуживание. При больших мощностях ГД, фирма рекомендует использовать турбокомпаудную систему, позволяющую дополнительную экономию топлива. Используемые высокоэкономичные турбокомпрессоры типа VTR с изобарной системой наддува обеспечивают работу ГД при меньшем времени открытия выпускного клапана и большей степени расширения газа в цилиндре. Недостатком изобарной системы наддува является недостаточная энергия газов, необходимая для разгона турбокомпрессора на пусковых режимах и работе на малых ходах, что устраняется посредством включения электроприводной воздуходувки, вступающей в работу при мощностях ГД ниже 25% от номинального значения.
Основное достоинство в целом — это простота конструкции узлов изобарной системы наддува удешевляет стоимость изготовления и повышает КПД на номинальном режиме ГД, что и объясняет ее широкое использование в 2-хтактных двигателях фирмы «MAN B&W» на современном флоте.
На данном судне целесообразно использовать двигатель фирмы «MAN B&W» малооборотный, двухтактный, с турбонаддувом, типа SMС-C.
Согласно расчету, выполненному в разделе 1, принимаем:
Ne = 16600 кВт, nном = 105 об/мин.
2.1.2 Особенности двигателя
Двигатель — двухтактный, крейцкопфный, реверсивный с газотурбинным наддувом при постоянном давлении газа перед турбиной, простого действия, со встроенным главным упором подшипником и рядным вертикальным расположением цилиндров.
Фундаментная рама выполнена монолитной с размещением цепного привода и упорного подшипника в кормовом конце двигателя. Она состоит из высоких сварных продольных и поперечных балок с литыми постелями подшипников. Для крепления к судовому фундаменту используются болты и приспособления для гидрозатяжки. К ней приваривается масляный поддон из стального листа. Рамовые подшипники состоят из стальных вкладышей, залитых белым металлом.
Картер выполняется литым или сварным. На стороне выпуска двигателя предусмотрены предохранительные клапаны и люки для каждого цилиндра. Картер соединяется с фундаментной рамой винтами. Анкерные связи выполнены цельными. Для каждой анкерной связи в верхней части картера предусмотрены эластичные стопорные устройства.
Блок цилиндров изготовлен из чугуна. Совместно с цилиндровыми втулками он образует полость продувочного воздуха и водяную охлаждающую полость. В верхней части отсека цепного привода установлен блок звездочек. На стороне распределения двигателя блоки цилиндров снабжены лючками для очистки полости продувочного воздуха и осмотра продувочных окон. К блоку цилиндров крепятся коробка распределительного вала и лубрикаторы, а также маслопроводы подачи масла для охлаждения поршней и для смазки. На днище блока цилиндров располагается сальник поршневого штока с уплотнительными кольцами для продувочного воздуха и маслосъемными кольцами, препятствующими попаданию масла в продувочную полость.
В верхней части блока цилиндров расположен подвод охлаждающей пресной воды. Кроме того, в нем имеются сливы из сальников поршневых штоков.
Втулки цилиндров отлиты из легированного чугуна и подвешены в блоках с помощью низко расположенных фланцев. Верхняя часть втулки окружена чугунной охлаждающей рубашкой. Втулка цилиндра имеет продувочные окна и сверления для щтуцеров цилиндровой смазки.
Крышка цилиндра откована из стали, цельная, со сверлениями для охлаждающей воды. Она имеет центральное отверстие для выпускного клапана и каналы для двух форсунок, предохранительного и пускового клапанов и индикаторного крана. Крышка цилиндра присоединяется к блоку цилиндра шпильками и гайками.
Коленчатый вал — полусоставной. Он может быть выполнен из литых стальных кривошипов с холоднокатными шейками для 46 — цилиндрового двигателя и из кованых стальных кривошипов для 49 — цилиндрового двигателя. Он включает в себя также и упорный вал. На кормовом конце вал имеет фланец для маховика и соединения с промежуточным валом, на носовом конце — фланец для установки, при необходимости, дополнительного маховика и / или противовесов. Фланец может быть также использован для отбора мощности.
Шатун изготовлен из стальной поковки и комплектуется крышками подшипников из чугуна для крейцкопфных (головных) и мотылевого подшипников.
Поршень состоит из головки и юбки. Головка изготовлена из жаростойкой стали и имеет четыре поршневые канавки, хромированные по верхней и нижней поверхностями. Юбка поршня чугунная.
Шток поршня — стальной кованый с упрочнением рабочей поверхности; он проходит через сальник, соединяется с крейцкопфом четырьмя болтами. В центральном сверлении штока установлена труба охлаждающего масла, образующая каналы для его подвода и отвода.
Крейцкопф откован из стали и снабжен башмаками из мелкозернистого чугуна, рабочие поверхности которых залиты белым металлом. Кронштейн на крейцкопфе служит опорой для телескопической трубы, подающей смазочное и охлаждающее масло к крейцкопфу; поршню и мотылевому подшипнику. Выпускная труба масла для охлаждения поршня крепится к противоположному торцу крейцкопфа. Крышки головных и мотылевого подшипников крепятся к шатуну шпильками и гайками. Головной подшипник состоит из комплекта стальных тонкостенных вкладышей, залитых антифрикционным сплавом. Крышка крейцкопфного подшипника — цельная, с вырезом для поршневого штока.
Мотылевый подшипник имеет стальные тонкостенные вкладыши, залитые антифрикционным сплавом. Смазочное масло подается по каналам в крейцкопфе и шатуне.
Распределительный вал лежит во вкладышах, залитых белым металлом. Блок распредвала состоит из ряда секций, каждая из которых снабжена кулачковыми шайбами выхлопных клапанов, топливных насосов и соединительных частей.
Кулачковые шайбы выхлопных клапанов и топливных насосов — стальные с закаленной рабочей поверхностью. Распределительный вал приводится от коленчатого одинарной цепью. Звездочка цепи присоединяется на болтах к упорному гребню увеличенного диаметра. Цепной привод снабжен натяжным устройством, а длинные межопорные участки цепи поддерживаются направляющими.
Выпускной клапан состоит из корпуса и шпинделя. Корпус — чугунный и имеет водяное охлаждение. Нижняя часть корпуса клапана изготовлена из стали с наплавкой твердого сплава на седло и охлаждается водой. Шпиндель изготовлен из жаростойкой стали, также с наплавленной твердым сплавом тарелкой. В корпусе установлена направляющая клапана. Выпускной клапан крепится к крышке цилиндра на шпильках с гайками, открывается гидравлическим приводом и закрывается сжатым воздухом. При работе под действием выпускных газов, воздействующих на закрепленные на нем небольшие лопатки, он проворачивается. Гидравлическая система состоит из поршня с гидроцилиндром, установленного на корпусе толкателя, трубки высокого давления и рабочего гидроцилиндра на выпускном клапане. Поршень гидропривода клапана приводится посредством кулачной шайбы распределительного вала.
Двигатель оборудован индивидуальными топливными насосами высокого давления (ТНВД) для каждого цилиндра. ТНВД состоит из корпуса насоса из мелкозернистого чугуна и расположенных по центру втулки и плунжера из азотированной стали. Во избежание смешивания топлива с маслом привод насоса снабжен уплотнительным устройством. Насос приводится топливным кулачком, а дозировка топлива осуществляется поворотом плунжера зубчатой рейкой, которая связана с механизмом регулирования. Регулировка опережения подачи осуществляется установкой прокладки между верхней крышкой и корпусом насоса. Топливный насос снабжен перепускным клапаном. В положении аварийной остановки клапан направляет топливо обратно на всасывание насоса и таким образом предотвращает открытие топливом форсунок. Открытие форсунок производится топливом высокого давления, создаваемого ТНВД, а закрытие осуществляется пружиной. Автоматический золотник обеспечивает циркуляцию топлива между форсункой и трубками высокого давления и предотвращает заполнение камеры сгорания топливом в случае заедания иглы форсунки или при остановленном двигателе. Топливо от выпускного золотника и других стоков отводится в закрытую систему. Двигатель снабжается одним или двумя лубрикаторами цилиндровой смазки, которые устанавливаются на переднем конце блока цилиндров. Они имеют возможность регулирования подачи масла и сохраняют в основном эту подачу пропорционально частоте вращения двигателя.
Воздух засасывается турбокомпрессором (ТК) непосредственно из машинного отделения через фильтр-глушитель всасывания. Из ТК через нагнетательный патрубок, охладитель наддувочного воздуха (ОНВ) и ресивер продувочного воздуха он поступает к продувочным окнам втулок цилиндров. Нагнетательный патрубок между ТК и ОНВ снабжен компенсатором и имеет тепловую изоляцию снаружи.
Двигатель оснащается турбокомпрессором АВВ, устанавливаемым на кормовом конце двигателя. ТК частично охлаждается пресной водой, оборудован электронным тахометром с датчиками показывающего прибора, находящегося в ЦПУ. Кроме того, имеется охладитель наддувочного воздуха моноблочного типа для обычного охлаждения забортной водой рабочим давлением 2,0ч2,5 бар или для центрального охлаждения пресной водой рабочим давлением не более 4,5 бар: перепад температур между продувочным воздухом и водой на входе не должен превышать 120С.
От выпускных клапанов газы направляются в выпускной коллектор, где выравниваются пульсации давления от отдельных цилиндров. В ТК газы поступают при постоянном давлении. После ТК они направляются в газовыпускной трубопровод. Между выпускными клапанами и коллектором, а также между коллектором и ТК установлены компенсаторы.
Система пускового воздуха включает главный пусковой клапан, невозвратный клапан, разрывную диафрагму предохранительного клапана на трубопроводе к каждому цилиндру, воздухораспределитель пускового воздуха и пусковые клапаны на каждом цилиндре. Главный пусковой клапан связан с системой управления пуска двигателя.
Двигатель снабжен пневмоэлектрической системой управления и регулирования подачи топлива. Система передает команды от пульта управления к двигателю.
Система регулирования позволяет запускать, останавливать и реверсировать двигатель, управлять частотой вращения. Рукоятка управления скоростью на пульте управления выдает сигнал задания скорости регулятору в зависимости от желаемой частоты вращения. При выполнении функции «Остановка» впрыск топлива прекращается действием перепускных клапанов в ТНВД независимо от положения рукоятки управления скоростью.
Реверсирование осуществляется переводом рукоятки телеграфа из положения «Вперед» на «Назад» и переводом рукоятки управления скоростью из положения «Стоп» в положение «Пуск». Затем управляющий воздух реверсирует воздухораспределитель пускового воздуха и с помощью пневмоцилиндра перемещает переводной ролик толкателя привода топливного насоса, после чего топливные насосы занимают положение для работы «Назад». Двигатель снабжен установленным на боковой стороне местным постом управления и щитом приборов для аварийной работы.
Частота вращения двигателя регулируется механико-гидравлическим регулятором Вудворда типа PGA58.
Упорный подшипник типа B&W-Michell состоит, в первую очередь, из упорного гребня на коленчатом валу, опоры подшипника и чугунных сегментов, залитых белым металлом. Упорный вал является неотъемлемой частью коленчатого вала. Упор гребного винта передается через упорный гребень, сегменты и фундаментную раму, фундаменту двигателя и концевым клиньям. Упорный подшипник получает смазку от системы смазки двигателя.
Маховик валоповоротного устройства имеет цилиндрические зубцы и крепится к фланцу упорного вала. Он вращается шестерней редуктора валоповоротного механизма, смонтированного на фундаментной раме. Валоповоротный механизм приводится электродвигателем с встроенной передачей и тормозом. Валоповоротное устройство оборудовано блокировкой, не допускающей запуска двигателя при включенном положении. Включение и выключение валоповоротного устройства осуществляется вручную путем осевого перемещения шестерни.
2.3 Расчет рабочего процесса двигателя MAN B&W 7S60MС-C
Таблица 2.1
Исходные данные |
||
Эффективная мощность |
Ne = 16600 кВт |
|
Частота вращения |
n = 105 об/мин |
|
Число цилиндров |
I = 7 |
|
Коэффициент тактности |
m = 1 |
|
Диаметр цилиндра |
D = 0,6 м |
|
Ход поршня |
S = 2,4 m |
|
Среднее эффективное давление |
Резад = 2,0 МПа |
|
Удельный эффективный расход топлива |
geзад = 0,172 кг/кВт*ч |
|
Постоянная КШМ |
ш = 0,42 |
|
Механический КПД |
мпр = 0,92 |
|
Давление в конце сжатия |
Рсзад = 13 МПа |
|
Максимальное давление цикла |
Рzзад = 15 МПа |
|
Топливо |
||
Массовое содержание углерода |
С = 0,868 |
|
Массовое содержание водорода |
Н = 0,128 |
|
Массовое содержание серы |
S = 0,003 |
|
Массовое содержание кислорода |
О = 0,001 |
Коэффициент тактности для двухтактного двигателя m =1 (принимаем)
Проектная эффективная мощность двигателя Neзад (кВт):
Neзад =
Радиус кривошипа, м:
Поправка Брикса, м:
Коэффициент потерянного хода поршня а (из диаграммы, рис. 1):
Потеря хода поршня: Sа = 0,31
Молярная масса кислорода в воздухе 2 = 32 кг/моль (принимаем).
Молярная масса азота в воздухе N2 = 28 кг/моль (принимаем).
Молярная масса воздуха кг/моль:
в = 0,23O2 + 0,77N2 = 0,23 32 + 0,77 28 = 28,92
Теоретическое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, кмоль/кг:
Lo =
Теоретическое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, кг/кг:
Lo = вLo = 28,92 0,502 = 14,515
Процесс наполнения
Температура забортной воды tзв = 20 0С (принимаем).
Температурный перепад в охладителе пресной воды tоп = 11 0С (принимаем).
Температура охлаждающей воды, 0С:
tохл = tзв + tоп = 20 + 11 = 31
Температурный напор в воздухоохладителе tво = 14 0С (принимаем).
Температура наддувочного воздуха, К:
Ts = tохл + tво + 273 = 31 + 14 + 273 = 318
Подогрев воздуха от стенок цилиндра tст = 8 0С (принимаем).
Коэффициент остаточных газов г = 0,01 (принимаем).
Температура остаточных газов Тг = 750 (принимаем).
Температура воздуха в цилиндре к моменту начала сжатия, К:
Та =
Относительный перепад давления в продувочных органах вп = 0,99 (принимаем):
Степень сжатия д = 16 (принимаем).
Коэффициент наполнения:
Цикловая подача топлива, кг/цикл:
gц =
Рабочий объем цилиндра, м3:
Vh =
Газовая постоянная для воздуха Rв = 287 Дж/кг*К (принимаем).
Коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива = 2,0 (принимаем).
Давление наддува, МПа:
Ps =
Плотность наддувочного воздуха, кг/м3:
Действительный воздушный заряд к моменту начала сжатия, кг:
Gв = Vhsн = 0,6783,1630,877 = 1,881
Давление в цилиндре к моменту начала сжатия, МПа:
Ра = впРs = 0,990,289 = 0,286
Расчетный коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива:
расч =
Погрешность расчета, %:
Допустимые пределы 0,5%.
Температура воздуха в машинном отделении Тмо = 293 К (принимаем).
Относительная влажность воздуха мо =80% (принимаем).
Температура точки росы, К:
Тр = 0,9(Тмо — 273) + 0,3мо + 10 (10Ps — 0,99) — 22 + 273 =
0,9(293 — 273) + 0,3 80 + 10 (10 0,289 — 0,99) — 22 + 273 = 311,97
Запас по точке росы, 0С:
Тр = Ts — Тр = 318 — 315,142 = 6,035
Минимально допустимый запас составляет 2 0С.
Процесс сжатия
Показатель политропы сжатия n1 = 1,37 (принимаем).
Температура в конце сжатия, К:
Тс = Та = 330,198 161,37-1 = 921,083
Давление в конце сжатия, МПа:
Рс = Ра = 0,289 161,37 = 12,75
Погрешность расчета, МПа:
Рс = Рс — Рсзад = 12,75 — 13 = -0,25
Допустимое отклонение 0,3 МПа.
Процесс сгорания
Универсальная газовая постоянная R0 = 8,315 кДж/моль*К (принимаем).
Действительное количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, кмоль/кг:
L = L0 = 2,0 0,502 = 1,004
Коэффициент использования тепла в точке «z» z = 0,9 (принимаем).
Степень повышения давления по прототипу:
пр =
Принимаем = 1,16
Химический (теоретический) коэффициент молекулярного изменения:
0 = 1 +
Действительный коэффициент молекулярного изменения в процессе сгорания:
Средняя мольная изохорная теплоемкость смеси воздуха и остаточных газов при температуре Тс, кДж/кмоль*К:
(Сv)c (Сv)возд = 19,26 + 0,00251 Тс = 19,26 + 0,00251 921,083 = 21,572
Низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг:
Qнр = 33915 С + 125600 Н — 10886 (O — S) — 2512 (9Н + W) =
=33915 0,868+125600 0,128 — 10886 (0,001 — 0,003) — 2512 (9 0,128 + 0)= 42643
Уравнение сгорания в общем виде:
(Сv)c R0 Tc = z(Cр)zZ
где (Cр)z, кДж/кмоль*К — средняя мольная изобарная теплоемкость смеси воздуха и продуктов сгорания при температуре Тz.
(Cр)z = (Cv)z + R0
(Cv)z =
где (Cv)z, кДж/кмоль*К — средняя мольная изохорная теплоемкость смеси воздуха и продуктов сгорания при температуре Тz.
После подстановки численных значений в уравнение сгорания:
0,003055 Тz2 + 28,18 Тz — 66532,007 = 0
Температура в точке «z», К:
Тz =
Максимальное давление цикла, МПа:
Рz = Рс = 1,16 12,75 = 14,795
Погрешность расчета, Мпа:
Рz = Pz — Pzзад = 14,795 — 15 = -0,205
Допустимое отклонение 0,3 МПа.
Степень предварительного расширения:
Процесс расширения
Степень последующего расширения:
Показатель политропы расширения n2 = 1,21 (принимаем).
Давление в цилиндре в конце расширения, МПа:
Pb =
Температура в цилиндре в конце расширения, К:
Tb =
Полный рабочий объем цилиндра Vh = 0,678 м3.
Полезный рабочий объем цилиндра, м3:
Vh = Vh (1 — а) = 0,678 (1 — 0,129) = 0,591
Потерянный рабочий объем цилиндра, м3
Vh = Vh а = 0,678 0,129 = 0,088
Объем цилиндра в конце процесса сгорания, м3:
Vc =
Объем цилиндра в начале сжатия, м3:
Vа = Vc + Vh = 0,039 + 0,591 = 0,63
Объем цилиндра в конце сжатия, м3:
Vz =
Максимальный объем цилиндра, м3:
Vf = Vc + Vh = 0,039 + 0,678 = 0,718
Принимаем масштаб давления mp = 0,1 МПа/мм.
Принимаем масштаб объема mv = 0,005 м3/мм.
Таблица 2.2. Расчет политроп сжатия и расширения
Расчетная точка |
х |
Vx = Vа/х
|
Рсж = Ра*хn
|
Ррасш=Рb*хn
|
|
м3
|
МПа |
МПа |
|||
1. (а) |
1 |
0,630 |
0,286 |
0,992 |
|
2. |
1,5 |
0,420 |
0,498 |
1,633 |
|
3. |
2 |
0,315 |
0,739 |
2,326 |
|
4. |
3 |
0,210 |
1,287 |
3,830 |
|
5. |
4 |
0,158 |
1,909 |
5,456 |
|
6. |
5 |
0,126 |
2,592 |
7,180 |
|
7. |
6 |
0,105 |
3,327 |
8,985 |
|
8. |
7 |
0,090 |
4,110 |
10,860 |
|
9. |
8,2 |
0,077 |
5,104 |
13,194 |
|
10. (z) |
9 |
0,073 |
5,799 |
14,794 |
|
11. |
10 |
0,063 |
6,699 |
— |
|
12. |
11 |
0,057 |
7,633 |
— |
|
13. (с) |
16 |
0,039 |
12,754 |
17,794 |
Двигатель имеет несимметричное газораспределение b а, поэтому определяем параметры в момент действительного начала выпуска: b, Vb (м2), , Tb (К), Рb (МПа).
По диаграмме (см. рис. 2.1):
Потеря хода поршня Sb = 0,4
Коэффициент потерянного хода поршня в точке «b»:
Угол открытия выпускных органов b = 60 0ПКВ до НМТ (принимаем).
Объем цилиндра в момент действительного начала пуска Vb, м3:
Vb = Vc + Vh(1 — b) = 0,039 + 0,678 (1 — 0,167) = 0,605
Действительная степень последующего расширения:
Температура в точке «b», К:
Тb =
Давление в точке «b», МПа:
Рb =
Поправка Брикса, м3:
ООv = OO
Среднее индикаторное давление
Площадь диаграммы теоретического цикла (до скругления) Sтеор = 2959 мм2.
Площадь индикаторной диаграммы цикла (после скругления) SД = 3078 мм2.
Коэффициент скругления:
ск =
Среднее индикаторное давление теоретического цикла, МПа:
Расчетное среднее индикаторное давление, МПа:
Pi = Pi(1 — а)ск = 2,417 (1 — 0,129)1,04 = 2,19
Механический КПД двигателя м = 0,92 (принимаем).
Заданное среднее индикаторное давление, МПа
Piзад =
Среднее индикаторное давление из диаграммы, МПа:
Piд =
Погрешность расчета, %
Piзад =
Допустимое отклонение 2,5%
Погрешность построения, %
Piд =
Допустимое отклонение 5,0%.
Индикаторные и эффективные показатели
Индикаторная работа газов в цилиндре, кДж:
Li = PiVh103 = 2,19 0,678 103 = 1485,12
Среднее эффективное давление, МПа:
Pe = Pi м = 2,19 0,92 = 2,014
Индикаторная мощность, кВт:
Ni = Li
Эффективная мощность, кВт:
Ne = Niм = 18192,71 0,92 = 16737,29
Часовой расход топлива, кг/ч:
Gч = gц
Удельный индикаторный расход топлива, кг/кВт*ч:
gi =
Удельный эффективный расход топлива, кг/кВт*ч:
gе =
Индикаторный КПД:
Эффективный КПД:
е = iм = 0,54 0,92 = 0,49
Погрешность расчета (допустимое отклонение 2,5%):
Ре =
gе =
Ne =
4. Электростанция
4.1 Выбор типа судовой электростанции
В соответствии с требованиями Правил Регистра РФ на морском судне должно быть предусмотрено не менее двух основных источников электроэнергии, при этом выбор количества и мощность источников электроэнергии определяется режимами силовой установки судна на ходу и на маневрах. Также при выборе источников электроэнергии должен обеспечиваться аварийный режим работы судна при выходе из строя основных источников. Мощность аварийного источника должна обеспечивать бесперебойную работу систем, необходимых для движения и безопасности судна на данном режиме.
На судах грузоподъемностью выше 300 рег. т. должен быть предусмотрен аварийный источник электроэнергии, как правило, аварийный дизель-генератор (АДГ), расположенный выше палубы водонепроницаемых переборок и должен обеспечивать в течение определенного времени питание потребителей, указанных в Правилах Регистра РФ (аварийное освещение, рулевой привод, радиостанция и т.д.).
Принимая во внимание вышесказанное, принимаем электростанцию переменного тока (табл. 3.1).
Таблица 3.1
Напряжение силовой сети |
440 В |
|
Напряжение сети освещения |
220 В |
|
Напряжение сети переносного света |
220 В |
|
Аварийное напряжение |
24 В |
Далее приводится расчет мощности электростанции для следующих режимов работы:
· ходовой режим;
· маневры;
· стоянка без грузовых операций;
· стоянка с грузовыми операциями.
4.2 Расчет нагрузки судовой электростанции
4.2.1 Расчет мощности электростанции для ходового режима
В соответствии с рекомендуемым стандартом средняя мощность электростанции (без учета эпизодически работающих потребителей) (кВт):
Рсрх=18 + 0,0285Ne
где Ne — мощность главного двигателя кВт.
Рсрх=18+0,028516600= 491,1 кВт.
Мощность электростанции в ходовом режиме с учетом работы бытовых потребителей или пожарного насоса:
Рх=Рсрх + Рп.н., при Рп.н. > Рбп
Рх=Рсрх + Рбп, при Рп.н.< Рбп,
где Рп.н. — мощность электродвигателя пожарного насоса;
Рбп — мощность, необходимая для обеспечения работы бытовых потребителей.
Суммарная производительность стационарных пожарных насосов:
Q=km2=0,008206,0482 =340 м3 / час,
m=1.68=1.68=206,048,
где k=0,008 — коэффициент для судов валовой вместимостью более 1000 регистровых тонн.
Пользуясь таблицей выбираем 2 центробежных вертикальных водопожарных насоса с подачей Q=230 м3 / час каждый, марки B200V1D1 фирмы SHIN SHIN, напор 1МПа, приводные электродвигатели марки HK-SD/F фирмы HYNDAI, мощностью 37 кВт, при n=1750 об/мин.
Рп.н. = 204 кВт.
Расчетная мощность для обеспечения работы бытовых потребителей:
Рбп=Р1+ Р2+ Р3+ Р4+ Р5+ Р6, где:
P1 — расчетная мощность для обеспечения работы камбуза, равная суммарной мощности плит, кВт, принимаем P1 = 30 кВт;
Р2 — расчетная мощность для обеспечения работы вентиляции, кВт, принимаем Р2= 40 кВт;
Р3 — мощность для обеспечения работы электрооборудования, системы кондиционирования воздуха (СКВ), кВт; принимаем Р3=30 кВт;
Р4 — расчетная мощность для обеспечения работы электронавигационного оборудования и радиостанции, кВт, принимаем Р4= 20 кВт;
Р5 = — расчетная мощность сети освещения в функции водоизмещения D судна (здесь = 0,5-0,8 КПД трансформаторов или преобразователей, обеспечивающих питание сети освещения), кВт, Р5== 90 кВт;
Р6 — расчетная мощность для обеспечения работы. периодически включаемых потребителей (систем гидрофоров, компрессоров рефрижераторных камер, сепараторов топлива и т.д.), кВт, принимаем Р6= 20 кВт.
Рбп=30+40+30+20+90+20=230 кВт
Рбп > Рп.н.
Отсюда получаем:
Рх = 491,1+230 = 721,1 кВт.
4.2.2 Расчет мощности электростанции для режима «Маневры»
Во время маневров (прохождение узкостей, перешвартовки, постановки на якорь) для обеспечения максимальной безопасности в соответствии с правилами технической эксплуатации на шины ГРЩ подключается резервный дизель-генератор. Время маневров в общем балансе эксплуатационного времени судна составляют обычно 1-2%. Поэтому, хотя этот режим и не является определяющим при выборе мощности и количества вспомогательных дизель-генераторов, он учитывается при расчете электростанции.
Мощность электростанции на маневрах судна (кВт):
Рм=Рх+0,8 (Рбр + Рк)+Рп.у., где:
Рх — расчетная мощность для обеспечения ходового режима, кВт;
Рбр — мощность, потребляемая электродвигателями гидравлической системы, кВт;
Рк = 90 кВт — мощность, потребляемая электродвигателем компрессора пускового воздуха, кВт.
Брашпиль выбирается по калибру цепи d:
d=, где:
S=1 для судов с неограниченным районом плавания;
t=1,55 — для цепей повышенной прочности;
NС — характеристика якорного снабжения
NС = D2/3 +2Bh+0.1A, где:
D =114296 т — весовое водоизмещение судна;
h = 6.6 м — условная высота от летней грузовой ватерлинии до верхней кромки настила палубы у борта самой высокой рубки, имеющей ширину более 0,25 В;
А = 2000 м2 — площадь парусности в пределах длины судна L, считая от летней грузовой ватерлинии.
NС = 1142962/3 +244,76,6+0.12000=2355,
d==75 мм.
Принимаем цепь d=82 мм и устанавливаем гидравлический брашпиль с приводом от гидравлической системы мощностью 100 кВт.
Рбр=30 кВт,
Рм=721,1+0,8 (90+100) =873,1 кВт.
4.2.3 Расчет мощности электростанции для режима «Стоянка без грузовых операций»
Средняя мощность электростанции (кВт):
Рср ст=11+0,002D,
где D — водоизмещение судна, т.
Рср ст=11+0,002114296 =240 кВт.
Мощность электростанции с учетом работы бытовых потребителей (кВт), необходимых на стоянке судна в порту без грузовых операций:
Рст=Рср ст+Рб.п,
Рст= 240 + 230 =470 кВт.
4.2.4 Расчет мощности электростанции для режима «Стоянка с грузовыми операциями»
Мощность электростанции с производством грузовых операции грузовыми средствами (кВт):
Рст гр=Рст + Рk, где
Рk= Кс n Рk
Кс — 0,60,7 — коэффициент спроса, принимаем Кс = 0,7,
n — количество котлов, принимаем n = 2,
Рk — мощность оборудования котлов,
Рk=0,7 · 296+0,7 · 2 · 250 = 557,2 кВт,
Рст гр= 470+557,2 = 1227,2 кВт.
4.3 Выбор источников электроэнергии
По полученным значениям загрузки электростанции в различных режимах эксплуатации судна Рх, Рм, Рст, Рст.гр производим предварительную комплектацию силовой установки вспомогательными дизель-генераторами.
Выбор мощности типов вспомогательных дизель-генераторов следует производить с таким расчетом, чтобы на ходу судна потребности в электроэнергии обеспечивались одним работающих ДГ при коэффициенте загрузки 0,7-0,8. Режимы маневров и стоянки с грузовыми операциями должны обеспечиваться двумя работающими дизель-генераторами.
Таблица 3.2
Режим |
Нагрузка |
|
Ходовой режим |
721,1 кВт |
|
Маневры |
873,1 кВт |
|
Стоянка без грузовых операций |
470 кВт |
|
Стоянка с грузовыми операциями |
1227,2 кВт |
Для данного судна принимаем к установке:
3 вспомогательных дизель-генератора мощностью 950 кВт фирмы HIMSEN типа 6H21/32. Дизели четырехтактные, тронковые, с импульсным наддувом. Диаметр цилиндра-21 см, ход поршня-32 см.
1 аварийный дизель-генератор мощностью 250 кВт фирмы SCANIA. Дизель четырехтактный, тронковый, с импульсным наддувом.
Рассматриваемое судно по уровню комплексной автоматизации соответствует классу А1 Морского Регистра Судоходства. Данный объем автоматизации определен двумя факторами: во-первых необходимостью сокращения обслуживающего персонала из экономических соображений, во-вторых — необходимостью повышения безопасности плавания, особенно на судах перевозящих опасные грузы. Средства автоматизации, применение которых обусловлено необходимостью, это автоматизация процессов, которыми человек физически не в состоянии управлять (не учитываются при оценке экономической эффективности и определении рационального объема автоматизации). В данном проекте мы рассматриваем судно танкер-нефтевоз с неограниченным районом плавания. Присуждая ему класс автоматизации А1, мы преследуем экономическую выгоду. Автоматизация приводит к увеличению производительности судна как транспортного объекта до 2 — 5%. Сокращаются затраты энергии и материалов на транспортные перевозки. Внедрение автоматизации приводит к улучшению качества выполняемых работ, тем более на основе отечественного и зарубежного опыта отмечено, что дополнительные капиталовложения в средства комплексной автоматизации окупаются в течение 1 — 5 лет. Внедрение автоматизации судна делает возможным:
— повысить безопасность плавания.
— сократить численность экипажа.
— снизить строительную стоимость судна вследствие уменьшения жилых помещений, объектов поддержания жизнедеятельности экипажа
— увеличить ресурс механизмов и чистую грузоподъемность судна.
— повысить точность ведения процессов, повысить надежность работы оборудования.
— сократить расходы топлива благодаря работе установки на оптимальных режимах, повысить надежность и соответственно понизить затраты на ремонт.
На судне предусмотрена единая автоматизированная система DataChief 20 фирмы Norcontrol, выполненная на микропроцессорной базе для представления информации о процессах. Информация выводится на панели в каюты всех механиков и на мостик.
Система автоматизации данного судна включает в себя:
дистанционное автоматизированное управление главным двигателем «Autochief 4» (регулятор частоты вращения UG-8 фирмы «Woodward»);
автоматизированную систему управления сепараторами топлива и масла фирмы «Mitsubishi Ind.»;
автоматическое регулирование и поддержание в заданных пределах температур масла, охлаждающей воды, давления пара (регуляторы фирмы «By Controls Ind.»);
самоочищающиеся фильтры топлива и масла;
автоматизированную систему управления компрессорами сжатого воздуха;
автоматизированную котельную установку фирмы «Aalborg Ind.»
регулирование вязкости топлива (регулятор типа «VAF» фирмы «Viscoterm»);
дистанционное автоматизированное управление дизель — генераторами фирмы «KT Electric» (регулятор частоты вращение UG-8 фирмы «Woodward»);
дистанционное управление насосами, вентиляторами;
систему централизованного контроля за грузовыми операциями и аварийно-предупредительную сигнализацию фирмы «Auxitrol» (с интерефейсом типа» SSAS-TLG» фирмы «Samsung Heavy Ind.»), а также контроль давления, уровня, температуры в балластных танках и предупредительная сигнализация;
автоматизированные рефрижераторные установки и установки кондиционирования воздуха;
автоматизированный аварийный дизель-генератор;
устройства защиты главного двигателя и дизель-генератора;
автоматизированная система пожаротушения водяным туманом
4.4 Назначение и общее устройство системы управления СИГ
Контроль параметров и управление СИГ производится с помощью специализированной автоматизированной системы управления (АСУ СИГ).
АСУ СИГ предназначена для:
· непрерывного измерения и индикации на постах управления в ПУГО, ЦПУ машинного отделения, ходовой рубке параметров, определяющих рабочие процессы СИГ;
· автоматическое управление режимами работы СИГ;
· дистанционного управления механизмами и арматурой СИГ;
· аварийно — предупредительной сигнализации о выходе параметров СИГ за допустимые пределы.
Устройство и действие АСУ СИГ определяется устройством самой СИГ танкера. Здесь рассматривается обобщение АСУ СИГ с характерными особенностями для многих танкеров.
АСУ СИГ контролирует параметры СИГ по сигнализации от датчиков с непрерывными или релейными выходными сигналами. Перечень датчиков приведен в таблице 4.1, места измерения параметров показаны на схеме, приведенной на рис. 4.1.
Датчик с непрерывными выходными сигналами используется для вывода значений параметров на показывающие приборы.
Датчики с релейными выходными сигналами используются для сигнализации о выходе параметра за допустимое значение.
АСУ СИГ выдает сигналы на открытие и закрытие арматуры, установленной на трубопроводах СИГ (рис. 4.1). Перечень этой арматуры приведен в таблице 4.2. Основную часть арматуры составляют поворотные затворы с гидравлическим или воздушным приводом. Кроме того, АСУ СИГ управляет пуском и остановкой газонагнетателей и насоса охлаждающей воды воздействием на их пускатели П1, П2, П3.
Основной частью АСУ СИГ является щит управления СИГ, который содержит блоки и элементы, обрабатывающие сигналы от датчиков параметров СИГ и выдающий управляющие воздействия на приводы арматуры и пускатели.
4.5 Функции АСУ СИГ
Автоматизированная система управления СИГ выполняет следующие функции:
автоматическое управление работой СИГ на всех нормальных эксплуатационных режимах;
дистанционное управление затворами, газонагнетателями, насосами со щита управления:
сигнализация на щит управления о параметрах СИГ; автоматический вывод из действия установки при выходе параметров за предельные значения;
автоматическое регулирование давления инертного газа в танках;
* обобщенная сигнализация о работе СИГ на ЦПУ машинного отделения и в ходовую рубку (если щит в отдельном помещении СИГ. то обобщенная информация выдается также в пост управления грузовыми операциями.)
При автоматическом управлении СИГ необходимо выполнять ручные операции по вводу в действие установки, после чего АСУ СИГ автоматически выполняет операции по управлению СИГ (газонагнетателями, насосами) и обеспечивает автоматическое управление СИГ на следующих режимах, выбираемых с помощью переключателя:
«ВЫГРУЗКА» — для первоначального заполнения инертными газами грузовых танков перед приемом груза, при мойке танков.
«ПОГРУЗКА-ПЕРЕХОД» — для периодической подкачки грузовых танков инертными газами во время перехода.
«ВЕНТИЛЯЦИЯ» — при дегазации танков. Сигнализация на щит управления СИГ выдается в следующих случаях:
повышение температуры инертного газа после газонагнетателей более 70°С и 75С;
повышение давления газа в магистрали более 800 мм вод. ст.;
понижение давления газа в магистрали менее 200 мм вод. ст.;
аварийное понижение давления газа в магистрали менее 100 мм вод. ст.;
повышение температуры подшипников газонагнетателей;
закрытое / открытое положение поворотных заборов;
включение газонагнетателей и насосов;
нормальное давление охлаждающей воды перед скруббером;
отсутствие давления управляющего воздуха (при воздушном приводе поворотных затворов);
высокий уровень воды в скруббере;
низкий уровень воды в палубном водяном затворе;
высокий уровень воды в палубном водяном затворе;
высокое содержание кислорода (более 8%) в инертных газах;
отсутствие электропитания.
Сигнализация производится в виде мигающих табло красного цвета и звукового сигнала.
На пульте управления грузовыми операциями и центральном пульте в машинном отделении предусмотрена звуковая сигнализация по выходу за пределы любого параметра.
Автоматический вывод из действия установки для выработки инертного газа (остановка газонагнетателей) с одновременной сигнализацией производится в случаях:
повышение температуры инертного газа более 75°С;
высокий уровень воды в скруббере;
низкое давление охлаждающей воды;
низкое давление управляющего воздуха;
прекращение электропитания;
остановка газонагнетателя или насоса охлаждающей воды. Кроме того, может предусматриваться блокировка;
пуска газонагнетателя при неполном открытии поворотного затвора на трубопроводе рециркуляции;
блокировка открытия этого затвора при работе сажеобдувочных устройств котлов.
5. Техническое обслуживание и ремонт системы инертных газов
5.1 Анализ характерных повреждений и отказов системы
5.1.1 Возможные причины отказов системы
1. Отказ системы инертных газов может произойти при высоком содержании кислорода, что объясняется:
неисправностью системы управления процессом топливосжигания в котле, особенно при его малой нагрузке;
подсосом воздуха из дымохода, когда расход дымовых газов меньше подачи нагнетателя (особенно при малой нагрузке на котел);
подсосом воздуха на участке между дымоходом котла и нагнетателем в результате коррозионного разрушения металла трубопровода;
ошибками, допущенными при тарировке анализатора кислорода;
работой установки для выработки инертного газа в режиме рециркуляции;
поступлением воздуха в магистраль инертного газа через клапаны давления / вакуума, мачтовые стояки и т.п. из-за их неисправности.
Для снижения высокого содержания кислорода необходимо: увеличить нагрузку на котел; уменьшить подачу газа газонагнетателем; устранить разгерметизацию участка СИГ от котла до газонагнетателя.
2. Не рекомендуется отключать установку для выработки инертного газа, если объемное содержание кислорода более 8%, однако при этом необходимо одновременно принимать меры по снижению содержания кислорода до 8%.
Неспособность установки вырабатывать инертный газ с содержанием кислорода менее 11% следует рассматривать как выход ее из строя.
3. Система не поддерживает положительное избыточное давление в процессе выгрузки или откачки балласта вследствие:
ошибочного закрытия клапанов инертного газа;
ошибочного срабатывания системы автоматического управления давления;
понижения давления, создаваемого нагнетателем;
превышения интенсивности выгрузки над подачей нагнетателя.
4. В случае отключения установки для выработки инертного газа вследствие какого-либо повреждения необходимо:
приостановить все операции, связанные с эксплуатацией грузовых танков;
закрыть палубный разобщающий клапан, чтобы воздух не поступал в танки.
5.1.2 Материалы, применяемые для изготовления основных элементов системы
Клапаны отсечения топочного газа
Если температура топочного газа ниже 350°С, то для изготовления этих клапанов допускается применять обычный чугун. Клапаны, подверженные воздействию температур в диапазоне 350-450°С, должны изготавливаться из чугуна с шаровидным графитом. Если температура превышает 450°С, следует использовать Меhаnitе НА или материалы, равноценные по качеству.
Мехи наддува топочного газа
Мехи для наддува топочного газа марки «АISI/316L» легко подвергаются коррозии, особенно если они установлены в горизонтальном положении. По возможности, допускается их изготовление из сплава с повышенным содержанием никеля, хрома и молибдена или из резины специального состава.
Очиститель инертного газа
Наиболее часто повреждение связано с коррозией металлических частей из-за разрушения защитных покрытий, что, как правило, происходит в результате динамического воздействия горячих и недостаточно охлажденных газов на защитные поверхности газоочистителя.
Смеси морской воды с диоксидом серы обладают высокой коррозионной активностью, которой способны противостоять лишь некоторые материалы.
На основании результатов некоторых экспериментов с различными материалами можно подвести следующие итоги.
1. Внутренняя футеровка резиной или эпоксидной смолой, армированной стекловолокном. В процессе эксплуатации деталей с такой футеровкой были зарегистрированы блестящие результаты. Однако, поскольку этот материал не должен подвергаться воздействию высоких температур, необходимо предварительно охладить топочный газ. На стадии проектирования и изготовления газоочистителя, а также в процессе его периодических осмотров необходимо обращать особое внимание на наличие сцепления между футеровкой и поверхностью трубы для впуска газа.
2. Внутренняя футеровка полиэфиром, армированным стекловолокном
Несмотря на то, что опыт, накопленный в процессе применения такой футеровки, очень непродолжителен, а в изгибах футеровки могут образовываться трещины, можно сделать вывод о том, что такая футеровка обладает высокой коррозионной устойчивостью.
3. Специальные сплавы на основе никеля, такие как «DIN17744NiСr21Мо», «Inсо1оу 825».
Отмечено, что такие сплавы не подвержены коррозии. Сварку следует производить только при условии строгого контроля за качеством.
4. Аустенитная нержавеющая сталь «АISI 316L», «DIN17740Х2СrNiМо1812», «SIS142353». Удовлетворительные результаты были зарегистрированы в процессе испытания материалов, из которых изготавливались детали, устанавливаемые в газоочистителе и которые подвергаются менее жестким воздействиям внешних факторов в верхней части корпуса газоочистителя, а также во влажном фильтре и в антиконденсатных подушках. Из этой стали можно изготавливать детали, устанавливаемые в СИГ с автономными генераторами инертного газа, а также в других системах, для работы которых используется нефтетопливо с низким содержанием серы. Такую сталь нельзя использовать для изготовления узлов, испытывающих сильное коррозионное воздействие, как например, узлов размещаемых в нижней части камеры для впуска топочного газа. В процессе использования парных разобщающих клапанов инертного топочного газа (или клапанов подобного типа) не удается предотвратить коррозионное воздействие.
Алюминиево-латунные сплавы, а также различные сплавы на основе латуни и бронзы. В эту группу сплавов входят сплавы с различной степенью устойчивости к коррозии. Из указанных сплавов иногда изготавливаются внутренние покрытия труб, однако их не рекомендуется широко использовать.
Различные медно-никелевые сплавы, например, «70/30СuNi» и «90/10СuNi»
Результаты экспериментов показывают, что данные сплавы можно использовать для внутреннего покрытия распыляющих сопел, а также труб, предназначенных для подачи охлаждающей воды.
Мягкая сталь с покрытием из эпоксидной смолы. Установлено, что в некоторых случаях сталь с таким покрытием не подходит для изготовления деталей, устанавливаемых в верхней части газоочистителя. Отмечено, что такое покрытие стали недолговечно. Кроме того, что сталь подвержена коррозии, также неоднократно сообщалось о повреждениях покрытия в результате перегрева.
Сточная линия газоочистителя и клапан забортного слива
Слив охлаждающей воды из газоочистителя осуществляется через сточную линию. Сливаемая вода обладает чрезвычайной коррозионной активностью, борьба с которой очень затруднительна. Особенно подвержены коррозии примыкающая к борту судна обечайка в виде выступа и сточная линия с клапаном забортного слива, причем в результате их коррозионного разрушения может произойти затопление.
Для изготовления сточной линии применяются:
1. Трубы с внутренней резиновой футеровкой
Опыт применения таких труб положительный, но такая футеровка до настоящего времени широко не использовалась. Затруднения были связаны с нанесением футеровки в трубах малого диаметра.
2. Трубы, изготовленные из алюминиево-латунного сплава или подобных материалов
На основании имеющегося небольшого объема информации относительно использования установок, в которых сточные линии газоочистителя изготовлены из таких труб, был сделан вывод о том, что коррозия в местах сварки представляет определенную опасность.
3. Трубы, изготовленные из аустенитной стали, такой как «АISI 316L» и «DIN 17740X2 СrNiМо 1812». Такие трубы используются наиболее часто. Опыт показал, что для систем инертного топочного газа трубы из такого материала непригодны, однако приемлемые результаты были получены тогда, когда они применялись в системах с автономным генератором инертного газа.
4. Трубы, изготовленные из полиэфира, армированного стекловолокном. Такие трубы используются наиболее часто. Применение установок с такими трубами показало блестящие результаты. Если между обечайкой, расположенной в виде выступа у борта судна, и клапаном забортного слива вставить прокладку из ПХВ, то можно снизить вероятность коррозионного разрушения обечайки.
5. Клапаны забортного слива с внутренней резиновой футеровкой
Опыт применения клапанов с такой футеровкой непродолжителен, и, кроме того, были отмечены случаи отслаивания резиновой футеровки.
6. Клапаны забортного слива, изготовленные из аустенитной нержавеющей стали, соответствующей «АISI 316L». Опыт применения клапанов из такой стали, на внутренние поверхности которых нанесено покрытие из эпоксидной смолы, оказался положительным, и хотя в некоторых случаях такие клапаны подвергались коррозионному воздействию, они продолжали функционировать исправно.
Нагнетатели инертного газа
Выход из строя нагнетателя, что чаще всего происходит во время его работы, трудно предсказать. Поломка может произойти во время отключения нагнетателя вследствие местной вибрации, которая может привести к повреждению подшипников, а также вследствие образования отложений на крыльчатках или коррозионного разрушения вращающихся частей. Повреждение также может произойти в результате ударов частиц о кромки крыльчаток, вращающихся с высокой скоростью. Таким поломкам может способствовать разбалансировка и снижение прочности. Надежность защитного покрытия любого вида зависит, прежде всего, от того, насколько тщательно подготовлена поверхность к нанесению такого покрытия. Было отмечено, что покрытия из каменноугольной эпоксидной смолы, наносимые на кожух вентилятора, подвержены вздутию и порче.
В настоящее время для изготовления нагнетателей используются цветные металлы, на которые не требуется наносить покрытия, а скопившиеся на поверхности нагнетателя отложения можно легко смыть водой. Установлено, что нагнетатели, помещенные в кожух с внутренним резиновым покрытием, более долговечны по сравнению с нагнетателями, помещенными в кожух с покрытием из эпоксидной смолы. Подшипники нагнетателя не должны соприкасаться с опорой нагнетателя.
Палубные водяные затворы и невозвратные клапаны
Футеровка указанных устройств повреждается так же, как и футеровка газоочистителей; в разделе 6.2.3 описаны причины повреждений. Однако требования, предъявляемые к футеровке указанных устройств, менее жесткие, чем требования, предъявляемые к футеровке газоочистителя, так как обычная морская вода обладает меньшей коррозионной активностью по сравнению с кислотной водой в газоочистителе.
Поплавковые переключатели сигнализации уровня воды
Установлено, что переключатели, изготовленные из «РТFЕ» или ультразвуковой датчик уровня воды, помещенный в капсулу из ПХВ, удовлетворяют установленным требованиям. Для предотвращения механического повреждения переключателей в результате ударного воздействия воды следует установить защитные экраны там, где это необходимо.
Автоматические регуляторы давления
Важно, чтобы воздух, подаваемый в регулятор, был сухим и не загрязненным.
5.1.3 Характерные повреждения элементов системы
Характерные повреждения элементов СИГ, результаты повреждений и возможные последствия представлены в табличной форме (таблица 5.1).
Таблица 5.1. Характерные повреждения элементов СИГ, результаты повреждений и возможные последствия
Составная часть СИГ |
Перечень повреждений СИГ |
Что происходит в результате повреждения |
Возможные последствия |
|
Клапаны отсечения топочного газа |
Отложение сажи. Коррозионное разрушение. Повреждение сальниковых |
Заклинивание. Утечка топочного газа в газоочиститель или окружающую среду. |
Затруднения при открытии клапана. Коррозионное разрушение газоочистителя и линии топочного газа. Выход из строя оборудования |
|
Палубный водяной затвор |
Коррозионное разрушение магистральной линии. Коррозионное разрушение выключателя. |
Нарушение режима работы системы сигнализации и регулятора уровня в результате короткого замыкания. |
Отток газа из танка в машинное отделение. Утечка воды. Отток газа из танков. |
|
Нагнетатели инертного газа |
Образование отложений сажи. Коррозионное нарушение. Нарушение соосноности. |
Разбалансировка. Утечка газа. Разрушение подшипников. |
Повреждение подшипника. Опасность отравления. Повреждение нагнетателя. |
|
Механический невозвратный клапан палубной линии |
Образование отложений сажи. Коррозионное разрушение. |
Заклинивание или неплотное закрытие клапана. |
Нарушение режима работы. Сброс давления (расход). |
|
Клапаны сброса давления/ вакуума |
Образование отложений сажи. Коррозионное разрушение. |
Заклинивание или неплотное закрытие клапана. |
Угроза повреждения танка из-за чрезмерного давления |
|
Прерыватель давления / вакуума, заполненный жидкостью |
Недостаточное количество жидкости. Чрезмерное количество жидкости. |
Не закрывается клапан давления / вакуума |
Выпуск газа в атмосферу. Конструктивное повреждение. |
|
Газоочиститель |
Прекращение подачи охлаждающей воды. Коррозионное разрушение и разъедание струйных сопел и труб для подачи охлаждающей воды, поплавковых датчиков. Коррозионное разрушение кожуха. Засорение антиконденсатного устройства и засорение фильтров. |
Угроза перегрева и автоматическое отключение системы. Недостаточное снижение содержания SO3 и выпадение сажи в виде отложений. Отказ в работе систем сигнализации и автоматизации. Утечки. Падение давления газа и давления воды. |
Нарушение режима работы. Повреждение неметаллических элементов Угроза косвенного повреждения нагнетателей и других частей системы установленных после газоочистителя. Нарушение режима работы. Поступление воздуха. Низкое давление инертного газа в палубной магистрали. Угроза повреждения нагнетателя. |
|
Сточная линия слива скруббера и клапана забортного слива. |
Коррозионное повреждение. |
Поступление воды в машинное отделение, засорение линии слива. |
Колебание уровня воды. Угроза затопления МО в случае, если выпускное отверстие расположено ниже уровня воды. Возможное срабатывание блокировок системы. |
|
Клапаны забора инертного газа. |
Дефект электро-проводки. Коррозия пневмоцилиндра. Недостаточное давление управляющего воздуха. |
Выход из строя соленоидного клапана. Неполное открытие или закрытие клапана |
Выход из строя системы в целом, частое срабатывание сигнализации. Некорректная работа клапана. |
|
Нагнетатель-ная газодувка. |
Недостаточная смазка, механическое повреждение подшипников. Дисбаланс ротора. Отложение сажи на рабочем колесе газодувки. |
Вибрация и шум во время работы Отказ электродвигателя. Повышенный износ уплотнений. |
Выход из строя газодувки и системы в целом. Ускоренный износ подшипников или (и) их разрушение. Возможное срабатывание блокировок системы. |
|
Главный управляющий клапан и клапан продувки. |
Дефект электрики. Недостаточное давление управляющего воздуха. Износ и коррозия пневмоцилиндра. Отказ соленоидного клапана. |
Неполное открытие или закрытие клапана. Отказ клапана. |
Повышенное гидравлическое сопротивление в трубопроводе инертного газа. Возможное срабатывание блокировок системы. |
5.2 Техническое обслуживание системы
В таблице 6.2. представлена программа текущего и периодического технического обслуживания. Ее следует корректировать по мере накопления опыта в процессе эксплуатации конкретной установки. Настоятельно рекомендуется, чтобы судовладельцы разрабатывали программу текущего технического обслуживания для своих судов.
Таблица 5.2. Программа текущего и периодического технического обслуживания
Составная часть СИГ |
Мероприятия по профилактическому техническому обслуживанию |
Частота выполнения мероприятий по техническому обслуживанию |
|
Клапаны отбора топочного газа |
Проверка работоспособности клапана. Зачистка сжатым воздухом или паром. Демонтаж для осмотра и зачистки. |
Перед запуском и каждую неделю. До начала работы СИГ. Во время остановки котла. |
|
Очиститель топочного газа(скруббер) |
Проверка постоянства потока и давления охлаждающей воды. Промывка струей воды. Зачистка антиконденсатного устройства. Разборка регулятора уровня и температурных датчиков для осмотра. Вскрытие для полного внутреннего осмотра (сопла, нижняя часть, фильтрующий элемент). Проверка датчика давления охлаждающей воды скруббера. Проверка датчика уровня охлаждающей воды скруббера. Проверка увеличения потери давления газов при прохождении через скруббер. |
После каждого запуска СИГ После сигования танков. Через три месяца. Через шесть месяцев. Во время докования. После каждого запуска СИГ. Каждые 3 месяца. Каждые 6 месяцев. |
|
Клапан забортного слива и трубы, выходящие из очистителя топочного газа |
Промывка струей воды из водяного насоса газоочистителя примерно в течение одного часа. Разборка клапана для капитального ремонта, осмотр трубопровода и забортного патрубка. |
После использования. Во время докования и ремонта. |
|
Палубный механический невозвратный клапан |
Проворачивание и смазка клапана. Вскрытие для внутреннего осмотра. |
Через неделю и до запуска. Через 18 месяцев, |
|
Система регулировки давления газа |
Предотвращение конденсации в приборе, подача воздуха. Вскрытие клапанов регулировки давления газа для капитального осмотра |
Перед запуском. По мере необходимости. |
|
Нагнетатели (газодувки) |
Контроль вибрации корпуса нагнетателя и температуры. Проверка достаточности смазки. Проверка работы электродвигателя, подшипников и сопротивления обмотки. Промывка струей воды. Внутренний осмотр через лючки. Разборка для полного капитального ремонта рабочего колеса, набивка сальников вала и выполнение других необходимых работ. |
Во время вращения. Каждые 3 месяца. Каждые 6 месяцев. После сигования. После промывки и через шесть месяцев. Через два года или чаще в зависимости от потребности и сроков докования. |
|
Палубный водяной затвор |
Проверка постоянства потока и давления охлаждающей воды. Разборка для осмотра регуляторов уровня и поплавковых клапанов. Вскрытие для общего внутреннего осмотра. Капитальный ремонт автоматических клапанов. Проверка увеличения потери давления газов при прохождении через затвор. |
Перед каждым использованием системы. Через 3 месяца. Через год. Через год. Каждые 6 месяцев. |
|
Клапаны давления/ вакуума |
Проверка срабатывания и смазка клапанов. Вскрытие для полного капитального ремонта и осмотра. |
Через шесть месяцев. Через год. |
|
Палубный разобщающий клапан |
Вскрытие для капитального ремонта. |
Через год. |
|
Прерыватели давления / вакуума, заполненные жидкостью |
Контроль уровня жидкости при атмосферном давлении в системе. |
При каждом удобном случае и через шесть месяцев. |
5.2.1 Общие положения
В таблице 6.1 перечислены неисправности, а также основные и второстепенные последствия таких неисправностей. В таблице 5.2 представлена программа технического обслуживания различных составных частей СИГ. При осуществлении контроля за состоянием СИГ инспекторы и сюрвейеры должны руководствоваться соответствующими наставлениями. Устройства для обеспечения безопасности являются неотъемлемой частью СИГ, и судовому экипажу следует обращать особое внимание на режим функционирования таких устройств во время какого-либо осмотра. В этом разделе представлен порядок осмотра некоторых основных составных частей СИГ.
Очиститель инертного газа
Для осмотра можно использовать смотровые отверстия. Ниже перечислены те элементы, которые следует осмотреть и проверить, не подверглись ли они коррозии, загрязнению и не повреждены ли они:
Кожух и днище газоочистителя;
Трубопроводы для охлаждающей воды и распылительных сопел (засорение);
Поплавковые переключатели и датчики температуры;
Другие внутренние элементы, такие как поддоны и антиконденсатные фильтры. Следует осмотреть и проверить не повреждены ли такие неметаллические элементы как:
Футеровка;
Антиконденсатные устройства;
Поддоны с (фильтрующей) набивкой
Проверка датчика потока, давления и уровня забортной воды охлаждения скруббера.
Измерение потери давления газа через скруббер, с помощью и-образного манометра
Во время докования или при необходимости необходимо производить внутренние проверки, во время которых осматривается нижняя часть, очищается от ила и отложений, производится оценка степени коррозионного разрушения и замена элементов. Так же осматриваются распылители забортной воды, фильтрующий элемент, которые при сильном засорении или износе заменяются.
Нагнетатели инертного газа
В определенной степени внутренний визуальный осмотр позволяет обнаружить первоначальные повреждения. Следует применять диагностические контрольные системы, так как они облегчают определение степени эффективности работы данного оборудования. Установка на судне двух одинаковых нагнетателей или наличие запасной крыльчатки с валом к каждому нагнетателю обеспечивает приемлемый уровень взаимозаменяемости этих нагнетателей. Визуальный осмотр можно осуществлять через отверстия в кожухе нагнетателя. Осмотр нагнетателей инертного газа должен включать:
внутренний осмотр кожуха нагнетателя на предмет наличия отложений сажи или признаков коррозионного разрушения;
осмотр стационарной или передвижной системы мойки;
наблюдение за функционированием устройств для промывки пресной водой, если таковые установлены;
осмотр линий осушения, выходящих из кожуха нагнетатетеля, для гарантии того, что они не засорены и исправно функционируют;
наблюдение за работой нагнетателя в целях обнаружения чрезмерной вибрации как показателя значительной разбалансировки.
Палубный водяной затвор
Этот узел выполняет важную функцию, и его требуется содержать в исправном состоянии. Довольно часто впускные трубы подвергаются коррозии, а поплавковые клапаны повреждаются. Возможно, причина повреждений связана с состоянием сточной осушительной трубы и устройства для ее подсоединения.
Для осмотра палубного водяного затвора необходимо:
1. вскрыть затвор, осмотреть его изнутри и проверить:
не засорены ли трубки внутри в водяных частично осушаемых затворах;
не подверглись ли коррозии впускные трубы и корпус;
не подверглись ли коррозии нагревательные змеевики;
не подверглись ли коррозии или заклиниванию поплавки, обеспечивающие осушение, работоспособность клапанов подачи и отслеживание уровня;
2 проверить функционирование:
a) автоматического наполнения и осушения: контроль следует осуществлять, по возможности, с помощью измерителя уровня воды на данном участке;
b) выноса воды потоком газа в процессе эксплуатации затвора (для этого необходимо открыть сливной кран на магистральном трубопроводе инертного газа).
ТО палубного гидрозатвора схоже с обслуживанием скруббера. Здесь необходимо добавить проверку нагревательного элемента (паровой змеевик) на коррозионный износ и протечки.
Невозвратный клапан
Невозвратный клапан следует вскрыть для осмотра, в процессе которого необходимо установить, не подвергся ли он коррозии и в каком состоянии находится его седло. Работоспособность клапана следует проверять в процессе его эксплуатации.
Сточная линия газоочистителя
Внутренний осмотр сточной линии газоочистителя возможен только в условиях сухого докования судна. Упомянутую выше футерованную обечайку, расположенную в виде выступа у борта, и клапан забортного слива следует осматривать во время каждого сухого докования судна.
Проверка других блоков и сигнализаторов
Следует установить способ проверки правильного функционирования всех блоков и сигнализаторов и, возможно, для успешного выполнения программы проверки потребуется моделировать определенные условия. Такая программа должна включать контроль:
Всех функций устройств сигнализации и обеспечения безопасности;
Функционирования клапанов отсечения топочного газа;
Работоспособности всех дистанционно или автоматически управляемых клапанов;
4. Функционирования водяного затвора и невозвратного клапана (контроль осуществляется одновременно с испытанием на срабатывание под действием давления обратного потока);
5. Уровня вибрации нагнетателей инертного газа;
Контроль за установкой СИГ в период бездействия
При отключенной установке для выработки инертного газа необходимо контролировать обеспечение безопасности. Данный контроль должен производиться следующим образом:
Проверять подачу воды в палубный водяной затвор и уровень воды в нем не реже одного раза в сутки.
В целях предотвращения противотока углеводородных газов контролировать уровень воды в петлях гидрозатворов. Следить за исправностью устройств, предотвращающих замерзание воды в палубных гидрозатворах, прерывателях давления\вакуума и т.п.
Прежде чем давление в танках снизится, в них следует подать инертный газ.
5.3 Ремонт системы.
5.3.1 Обработка поврежденной поверхности
Удалить внутреннюю или наружную поврежденную поверхность ножом или болгаркой. Затем отшлифовать наждачной бумагой (№40 — №80)
5.3.2 Виды повреждений и обработка поверхности
a) Заводской дефект.
Вырезать дефектную точку и зачистить наждачной бумагой поверхность вокруг нее.
b) Трещина
Вырезать дефектную точку и зачистить наждачной бумагой поверхность вокруг нее.
c) Отслаивание
Удалить поврежденную поверхность ножом или болгаркой. Затем отшлифовать наждачной бумагой.
5.3.3 Восстановление наружной поверхности
1. В случае повреждения внутренних или наружных поверхностей из материала FUJIRESIN, смешайте смоляную основу FUJI BOND и отвердитель в пропорции 4 к 1. Размешивайте смесь до тех пор, пока она не станет равномерно зеленой.
2. В случае повреждения внутренних или наружных поверхностей из материала CARBOGLAS, смешайте смоляную основу CARBOGLAS и отвердитель в пропорции 47 к 1. Размешивайте смесь до тех пор, пока она не станет равномерного цвета.
3. Наносите смесь на дефектный участок с помощью шпателя, следуя инструкции, указанной ниже.
a) Заводской дефект
- Если поверхность из материала FUJIRESIN, то наносится один слой смеси FUJI BOND;
- Если поверхность из материала CARBOGLAS, то наносится два слоя смеси CARBOGLAS 1601SG;
b) Трещина
- Если поверхность из материала FUJIRESIN, то наносится один слой смеси FUJI BOND;
- Если поверхность из материала CARBOGLAS, то наносится два слоя смеси CARBOGLAS 1601SG;
c) Отслаивание
- Если поверхность из материала FUJIRESIN, то наносится один слой смеси FUJI BOND;
- Если поверхность из материала CARBOGLAS, то наносится два слоя смеси CARBOGLAS 1601SG;
5.3.4 Восстановление внутренней поверхности (только для поверхностей из материала FUJIRESIN).
a) Заводской дефект Наносится один слой смеси FUJI BOND
b) Трещина. Наносится один слой смеси FUJI BOND
c) Отслаивание. Наносится один слой смеси FUJI BOND.
Список использованной литературы
1. Международное руководство по безопасности для нефтяных танкеров и терминалов (четвертое издание). — СПб: ЗАО ЦНИИМФ, 1997. — 596 с.
2. Системы инертного газа. Руководство по применению инертного топочного газа. — СПб: ЗАО ЦНИИМФ, 1995. — 176 с.
3. Международная Конвекция по предотвращению загрязнения с судов 1973 г., измененная протоколом 1978 г. к ней. МАРПОЛ 73/78. Книга 1 и 2. — СПб: ЗАО ЦНИИМФ, 1999. — 762 с.
4. Международная Конвекция по предотвращению загрязнения с судов 1973 г., измененная протоколом 1978 г. к ней. МАРПОЛ 73/78. Книга 3. СПб: — ЗАО ЦНИИМФ, 1998. — 282 с.
5. Хайдуков О.П., Трусов А.С., Кузнецов Е.В. Системы инертных газов на танкерах и их эксплуатация: Учебное пособие. — Новороссийск: НГМА, 2000. — 116 с.
6. Костылев И.И., Денисенко Н.И., Петухов В.А. Безопасность эксплуатации технологического комплекса танкера./ Учебно-справочное пособие. — СПб.: «Элмор», 2001. — 192 с.
7. Правила технической эксплуатации судовых технических средств и конструкций. РД 31.21.30-97. — СПб: ЗАО ЦНИИМФ, 1997. — 344 с.
8. Правила техники безопасности на судах морского флота. М.: В/О «Мортехинформреклама», 1985. 296 с.
9. Беньковский Д.Д., Сторожев В.П., Кондратенко В.С. Технология судоремонта. М.: Транспорт, 1986. 286 с.
10. Гаврилов В.С., Камкин С.В., Шмелев В.П. Техническая эксплуатация судовых дизельных установок. М.: Транспорт, 1975. 296 с.
11. Волочков В.А. Расчет рабочих процессов судовых дизелей. М.: В/О «Мортехинформреклама», 1987. 60 с.
12. Инструкция для главных двигателей типа 50-98 SMC-C, 2003. 328 с.
13. Камкин С.В., Шмелёв А.В. Дизельные силовые установки. Комплектация вспомогательными механизмами и оборудованием, утилизация тепла и определение КПД. М.: «Мортехинформреклама», 1984. 49 с.
14. Общие и специальные правила перевозки наливных грузов. 7-М. — СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 1997.
15. Нунупаров С.М., Бегагоен Т.Н. Грузовые и специальные системы танкеров. — М.: Транспорт, 1987.
16. Правила классификации и постройки морских судов. Российский Морской Регистр Судоходства, 1999.
17. Пожарная безопасность на судах (пер. с англ. Т.Г. Селицкой, М.Г. Ставицкого) — Л.: Судостроение, 1985.
Размещено на