Проект модернизации энергетической установки буксирного судна с целью повышения его тягового усилия

речь.docx

Уважаемый Председатель разрешите приступить к докладу.
Заданием на дипломный проект мне было предложено разработать проект модернизации судовой энергетической установки буксирного судна проекта Н3181 с целью повышения его тягового усилия с проработкой в качестве узлового вопроса «замены штатного винто-рулевого комплекса на винто-рулевые колонки».
Средний возраст судов данного проекта 20 лет. Принимая нормативный срок службы судна 25 – 30 лет основным способом его модернизации выбрана замена главных двигателей 6NVD48A-2U на более современные с повышенной надежностью и улучшенными экономическими показателями.
Анализ предложений дизелестроительных фирм показал что наиболее подходящими характеристиками обладает двигатель 6VD2620AL – 1 фирмы SKL который представлен на плакате №2. Проверка по комплексному параметру качества подтвердила преимущества выбранного двигателя по сравнению с исходным вариантом.
Его ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: мощность 530 кВт частота вращения 1000 обмин удельный расход топлива 212 гкВт ч удельный расход масла 2 гкВт ч.
Расчетные эксплуатационные характеристики главного двигателя представлены на плакате № 3. Анализ этих характеристик позволил определить оптимальный режим работы главных двигателей при частоте вращения коленчатого вала 990 обмин с удельным расходом топлива 211 г кВт ч.
На плакате №4 представлена схема расположения механизмов в машинном отделение с привязкой по габаритам к новым главным двигателям. Таким образом новые главные двигатели могут быть вписаны в пространство машинного отделения.
Для проверки необходимости модернизации систем обслуживающих главные двигатели выполнены проверочные расчеты топливной масляной воздушной газо-выпускных систем и системы водяного охлаждения. Принципиальные схемы систем представлены на плакате №5. Расчеты показали что модернизация таких систем как топливная воздушная и системы водяного охлаждения не требуется и будут оставлены в штатном исполнении. Модернизация же масленой и газо-выпускной системы заключается в следующем необходимо увеличить объем цистерны основного запаса масла до 47 м3 и заменить газо-выпускную систему главных двигателей обеспечив площадь сечения трубопровода 0036 м2.
В связи с отсутствием на новых главных двигателях вало-генераторов был выполнен расчет обеспечения энергоснабжения судна при использовании штатных дизель - генераторов. Результаты расчетов представлены в пояснительной записки. Из анализа полученных данных следует что наиболее эффективной схемой снабжения судна электроэнергией и теплом является схема дизель-генератор плюс утилизационный котел при снабжении судна только теплом – схема утилизационный котел а при снабжении только энергией – схема дизель-генератор.
Расчетные эксплуатационные характеристики вспомогательных двигателей представлены на плакате №3. Анализ этих характеристик позволил определить оптимальный режим работы вспомогательных двигателей характеризующийся удельным расходом топлива 234 гкВт ч
При разработке узлового был произведен анализ предложений фирм изготавливающих винто-рулевые колонки который показал что наиболее подходящими характеристиками обладает винто-рулевая колонка SPR 330 фирмы Schottel представленная на плакате № 6 с диапазоном входной мощности 400 – 530 кВт при входной скорости вращения вала 1800 обмин. Для передачи крутящего момента от редуктора к винто-рулевой колонки используется карданные валы.
На плакате №7 представлены возможные способы монтажа выбранной винто-рулевой колонки. В проекте выбран способ с первоначальной установкой верхней части колонки. Затем монтируется к ее нижняя часть. Это позволяет использовать возможность применения кранов меньшей грузоподъемности и доставки нижней наиболее часто повреждаемой части в цех что обеспечивает повышение качества ремонта.
В технологическом разделе рассмотрен вопрос изготовления гребных валов с бронзовыми облицовками. В ходе рассмотрения данного вопроса разработан технологический процесс обработки облицовок гребного вала который представлен на плакате №8.
В разделе Безопасность Жизнедеятельности и охрана окружающей среды рассмотрены причины образования судовых отходов и загрязняющих веществ произведен расчет вентиляции машинного отделения и дана оценка пожарной обстановки населенного пункта в чрезвычайной ситуации.
В экономическом разделе установлено что модернизация судна позволяет повысить его рентабельность путем снижения годовых эксплуатационных издержек за счет увеличения срока между техническими обслуживаниями роста грузооборота и ставки при фрахтовании судна. Выполненный технико-экономический анализ показал что срок окупаемости дополнительных расходов связанный с установкой винто-рулевых колонок и новых главных двигателей составляет 3 года.С учетом возможности реализации двигателей после списания судна по состоянию корпуса судовладелец может увеличить прибыль на 25 – 30%. Расчет основных технико-экономических характеристик представлен на плакате №9.
Полученные результаты подтверждают целесообразность проведения предлагаемой модернизации как по экономическим критериям так и по критериям технической реализуемости.
Благодарю за внимание доклад окончен.

Диплом.docx

Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Судовых энергетических установок технических средств и технологий
На тему Проект модернизации энергетической установки буксирного судна
с целью повышения его тягового усилия
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
(фамилия имя отчество) (подпись)
(ученая степень ученое звание)
(ученая степень ученое звание)
(фамилия имя отчество)
Разработка судовой энергетической установки8
1Кратка характеристика судна и его энергетической установки8
2Обоснование состава главной энергетической установки12
3Обоснование эксплуатационных режимов работы главных двигателей16
4Расчет показателей использования главной энергетической установки на режимах эксплуатации судна18
5Расчет показателей использования вспомогательных дизель-генераторов на режимах нагрузочной характеристики20
6Расчет потребностей в тепле на режимах эксплуатации судна22
7Расчет систем энергетической установки24
7.1Топливная система24
7.2Масляная система26
7.3Система водяного охлаждения29
7.4Система сжатого воздуха32
7.5Система газовыпуска34
8Расчет потребностей в электроэнергии на режимах эксплуатации судна36
9Обоснование и выбор схемы обеспечения судна электроэнергией и теплом40
10Определение параметров согласования гребного винта41
11Проектирование судового валопровода43
11.1Разработка принципиальной схемы валопровода43
11.2Расчет валов на прочность44
11.3Оценка запаса по критической частоте вращения и продольной устойчивости гребного вала46
11.4Выбор тормоза валопровода47
12Сопоставление показателей энергетической установки судна и проекта47
Замена штатного движительно-рулевого комплекса на главные винто-рулевые колонки51
1Обзор использования винто-рулевых колонок51
1.1Примеры использования винто-рулевых колонок на сухогрузных судах51
1.2Пример использования винто-рулевых колонок на нефтеналивных судах56
1.3Примеры использования винто-рулевых колонок на судах специального назначения57
2Обзор типов винто-рулевых колонок61
2.1Винто-рулевая колонка “Azipull”61
2.2Винто-рулевая колонка “Contaz”62
2.3Винто-рулевая колонка “Openducted” (открытаянаправленная)63
2.4Вертикально выдвигающая винто-рулевая колонка63
2.5Азимутная подводная винто-рулевая колонка64
2.6Винто-рулевая колонка “Podded”64
2.7Комбинированный парный винт фирмы Schottele65
3Выбор винто-рулевой колонки соответствующей мощности66
4Выбор главной передачи67
5Выбор способа монтажа винто-рулевой колонки68
Изготовление судовых гребных валов с бронзовыми облицовками69
1Общие технические требования изготовления судовых гребных валов с бронзовыми облицовками69
2Механическая обработка гребного вала69
3Обработка облицовок гребного вала69
4Насадка облицовок на гребной вал70
5Сварка стыков бронзовых облицовок71
6Контроль качества сварочных работ при изготовлении облицовок гребных валов72
7Окончательная обработка гребного вала73
8Правила и методы приемки гребного вала73
9Требования к коническим соединениям валов74
Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды76
1Экологическая безопасность и охрана окружающей среды76
1.1Причины образования и краткая характеристика судовых отходов и загрязняющих веществ76
1.2Требования по предотвращению загрязнения с судов79
2Анализ условий труда плавсостава84
2.1Перечень опасных и вредных факторов действующих на плавсостав84
2.2Санитарные нормы по вредным факторам84
2.3Нормирование показателей производственной среды85
2.4Мероприятия по улучшению труда88
2.5Расчет вентиляции машинного отделения проектируемого буксира90
3Оценка пожарной обстановки в чрезвычайной ситуации93
3.1Оценка пожарной обстановки в порту населенного пункта94
3.2Полученные результаты97
3.3Рекомендации по предотвращению пожара99
3.4Действия экипажа судна при пожаре на судне103
Экономическое обоснование модернизации судовой энергетической установки106
1Обоснование спроектированного судна106
2Выбор и расчет эксплуатационных показателей107
3Расчет годового объема продукции107
4Расчет строительной стоимости судна с новой судовой энергетической установкой108
5Расчет эксплуатационных затрат на годовой объем продукции судов110
5.1Расчет суммарных затрат на оплату труда экипажа с рационом бесплатного питания и отчислениями на социальные нужды110
5.2Расчет затрат на топливо и энергию по главным и вспомогательным двигателям110
5.3Расчет размера амортизационных отчислений и затрат на ремонт судовой энергетической установки.113
5.4Состав годовых эксплуатационных издержек114
6Расчет сопутствующих капитальных вложений (отработанных средств в грузах)115
7Расчет показателей экономической эффективности116
Библиографический список120
Приложение 1 Перечень элементов двигателя марки 6VD2620AL – 1121
Приложение 2 Спецификация принципиальной схемы топливной системы122
Приложение 3 Спецификация принципиальной схемы масляной системы123
Приложение 4 Спецификация принципиальной схемы системы охлаждения124
Приложение 5 Спецификация принципиальной схемы системы сжатого воздуха125
Приложение 6 Перечень элементов расположения оборудования в машинном помещении126
Приложение 7 Перечень элементов винто-рулевой колонки SRP 330 фирмы Schottel128
Речной транспорт – неотъемлемая составная часть транспортной системы России и его развитию присущи те же тенденции что и развитию транспортной системы в целом.
Таким тенденциями являются:
повышение надежности безопасности и экологической чистоты;
повышение производительности за счет роста грузоподъемности
вместимости увеличения скорости перевозок компьютеризации механизации и автоматизации а также снижения собственной массы транспортных средств;
повышение «гибкости» и мобильности за счет максимальной
унификации и стандартизации грузовых единиц (модулей) обеспечения их технологической совместимости;
повышение качества транспортных услуг в том числе
комфортности и безопасности пассажирских перевозок.
Объективно расширение внутренних водных перевозок можно рассматривать как развитие транспортной системы страны согласно приведенным тенденциям поскольку использование естественных водных путей создает предпосылки к тому что полные удельные капитальные вложения в речной транспорт при прочих равных условиях оказываются в 5 – 10 раз меньше чем в железнодорожный и в 2 – 5 раз меньше чем в автомобильный транспорт. В результате энергоемкость и металлоемкость транспортной продукции при внутренних водных перевозках становятся заметно ниже по сравнению с этими конкурирующими видами транспорта.
Тем не менее потенциальные возможности внутренних водных перевозок используются крайне неэффективно. Несмотря на то что в стране имеется огромная сеть естественных водных путей общей протяженностью около 25 млн. км для регулярного судоходства используется около 5%.
Основными требованиями к судовым источникам энергии являются:
обеспечение необходимой автономности судов;
минимально-допустимое влияние на провозоспособность судов и окружающую среду;
иметь достаточные запасы и обеспечивать возможность пополнения их на судне;
иметь относительно небольшую стоимость возможность управления процессом использования и приемлемые затраты на подготовку к использованию в судовых условиях.
В настоящее время основным судовым источником энергии на речном флоте является жидкое нефтяное топливо которое в той или иной степени удовлетворяет указанным требованиям. Структура топливопотребления следующая: 77% - дизельное топливо 17% - газотурбинное 4% - моторное 2% - мазут.
В общем балансе потребления топливно-энергетических ресурсов страны доля речного транспорта незначительна (около 2%) но учитывая что запасы потребляемого нефтяного топлива ограничены использование его сопровождается отрицательным влиянием на окружающую среду и непрерывным повышением стоимости проблема поиска альтернативных энергоносителей является актуальной и для внутреннего водного транспорта.
Переход к рыночным отношениям в том числе и в судоходных компаниях потребовал проведения работ по усовершенствованию судовых энергетических установок с целью повышения их технико-экономических показателей а именно применение на них в качестве главных и вспомогательных энергетических средств современных и перспективных дизелей. Основной целью является обеспечение надежности экономичности и высокой степени автоматизации энергетических установок а также конкурентоспособности и уменьшения стоимости перевозок грузов при высокой маневренности всех видов судов. В процессе развития мирового дизелестроения выделились основные пути совершенствования дизелей: стабильный рост среднего эффективного давления снижения расхода топлива повышения надежности двигателей.
Постоянный рост цен на топливо повышает требования к качеству проработки пропульсивных качеств судна на этапе проектирования. На современных судах наряду с использованием пропульсивного комплекса с традиционной прямой передачей на винт находят широкое применение в качестве главного движительно-рулевого устройства винторулевые колонки. Суда с полноповоротными винторулевыми колонками имеют высокий коэффициент общей полноты (порядка 09) обладают относительно более высокой энерговооруженностью чем существующие суда такого же назначения.
Вопрос о преимуществах и недостатках винторулевых колонок в качестве главных движителей судна ограниченного района плавания является гораздо более сложным чем это может показаться на первый взгляд и по сути не имеет однозначного ответа вне привязки к ряду конкретных условий справедливых только для рассматриваемого судна. Винторулевые колонки с одной стороны определяют всю концепцию пропульсивной установки судна а с другой – наделяют его рядом особенностей в области стоимости и технологической постройки. Оставляя в стороне вопрос о влиянии винторулевых колонок на общие технико-экономические показатели проекта отметим что вопрос об их применении и вообще о типе движительной установки обычно решается судовладельцем на самых ранних стадиях проектирования и задачей проектанта остается оптимизация пропульсивных качеств судна с учетом выбора судовладельца.
Разработка судовой энергетической установки
1Кратка характеристика судна и его энергетической установки
Для выполнения последующих обоснований и расчетов приведем краткую характеристику судна проекта Н3181 (рис.1.1 табл. 1.1) его энергетической установки табл. 1.2.
Рисунок 1.1. Буксирное судно проекта Н3181
Характеристики судна проекта Н3181
Параметры единицы измерения
Размерения корпуса м:
Число мест для экипажа
гребной винт в насадке
Количество движителей
Сухая масса судовой энергетической установки т
Габариты машинного отделения
Характеристика основных элементов энергетической установки судна проекта Н3181
Элементы энергетической установки и их параметры единицы измерения
номинальная эффективная мощность кВт
номинальная частота вращения коленчатого вала мин-1
удельный эффективный расход кг (кВт ч)
Главная передача мощности
Судовая электростанция
количество дизель-генераторов
марка дизель-генераторов
марка автономного котла
тепло производительность кДжч
марка утилизационного котла
На основе данных табл. 1.1 и 1.2 выполняется расчет показателей установки судна (табл. 1.3):
эффективной мощности главной энергетической установки судна проекта Н3181
энергооснащенности судна проекта Н3181
где Q – водоизмещение судна в полном грузу т;
энергонасыщенности по отношению к:
a)длине машинного отделения судна проекта Н3181
гдехв и Pв – количество и номинальная мощность вспомогательных двигателей судовой энергетической установки кВт;
Lмо – длина машинного отделения м
b)площади машинного отделения судна проекта Н3181
энергоемкости работы судна проекта Н3181
гдеМп = 10 Rt = 10 147 = 1470 кН; Rt–тяговое усилие кН
V – скорость судна с составом кмч
удельной массы энергетической установки судна проекта Н3181
гдеGмо – сухая масса энергетической установки судна проекта Н3181 (см. табл. 1.1) т;
абсолютного коэффициента полезного действия установки судна проекта Н3181
гдеQт – теплота затрачиваемая на технологические нужды которые определяются условиями транспортировки груза; для буксирного судна проекта Н3181 принимаем с учетом того что на ходовом режиме работает утилизационный котел а вспомогательный – только на стоянке Qт = 420000 кДжч принимается по производительности утилизационного котла;
Qн – низшая теплота сгорания топлива; принимаем для дизельного топлива среднего состава Qн = 42700 кДжкг.
Отказ от тяжелого топлива обусловлен тем что судно согласно классу работает на внутренних водных путях. При работе на внутренних водных путях переходы короткие и связаны с множеством стоянок а для перевода дизеля на работу на моторное топливо и обратно на дизельное топливо требуются значительные затраты времени.
Так же отказ обусловлен тем что вводятся ограничения по содержанию серы в моторном топливе а использование низко сернистого тяжелого топлива дорого.
Ву – общий расход топлива на судовую энергетическую установку судна проекта Н3181; By = Py ge + Pв gев = 910 0224 + 110 0234 = 230 кгч (здесь принято что на ходу работает один дизель-генератор другой дизель-генератор в резерве отопление – утилизационным котлом);
эффективного коэффициента полезного действия судна проекта Н3181 в ходовом режиме
гдеPв и Рeb – мощность валогенератора и дизель-генератора кВт;
beи beb – удельные эффективные расходы главного и вспомогательного двигателей ;
к – коэффициент полезного действия вспомогательного автономного котла принимаем к = 08;
Qk Qy – тепло производительность вспомогательного автономного и утилизационного котла соответственно по табл. 1.2 Qk = 840000 кДжч и Qy = 420000 кДжч
коэффициент полезного действия судового (пропульсивного) комплекса судна проекта Н3181
гдеbe – удельные эффективные расходы главных двигателей судна проекта Н3181;
в – коэффициент полезного действия валопровода принимаем в = 098;
пр – пропульсивный коэффициент полезного действия принимаем пр = 047;
коэффициент полезного действия энергетического комплекса на ходовом режиме
гдее ebг – эффективный коэффициент полезного действия главного вспомогательного двигателя и коэффициент полезного действия электрогенератора
г принимаем равным 085
Bк – расход топлива автономным котлом кгч; Вк = 21 кгч (табл. 1.2).
Показатели энергетической установки судна проекта Н3181
Наименование показателя единицы измерения
Эффективная мощность главной энергетической установки кВт
Энергооснащенность кВтт
Энергооснащенность по отношению к:
длине машинного отделения кВтм
площади машинного отделения кВтм2
Энергоемкость работы судна кДж(т км)
Удельная масса энергетической установки кгкВт
Эффективный коэффициент полезного действия установки
Абсолютный коэффициент полезного действия установки
Коэффициент полезного действия судового комплекса
Коэффициент полезного действия энергетического комплекса
2Обоснование состава главной энергетической установки
Исходными данными при выборе главных двигателей являются:
мощность главной энергетической установки судна;
количество и частота вращения движителей.
Количество главных двигателей принимаем равным их числу в проекте указанного в характеристиках судна.
Рассчитаем требуемую мощность установки с учетом повышения тягового усилия на 10%:
гдеRtт = Rt + Rt 10% = 147 + 147 10% = 1617кН – требуемое тяговое усилие.
Vт – требуемая скорость судна с составом кмч
Требуемая мощность двигателей определяется делением суммарной мощности энергетической установки на количество движителей или число главных двигателей судна.
Для обоснования марки главного двигателя подберем несколько дизелей мощность которых близка к требуемой (в диапазоне 100 -120%) и сравним их с установленными на судне по комплексному параметру качества. В качестве главного двигателя судна принимается дизель имеющий наибольшее значение комплексного параметра. При равных значениях комплексного параметра предпочтение отдается дизелю который в составе энергетической установки имеет больший коэффициент полезного действия судового комплекса.
Сопоставление параметров судовых дизелей
Обозначение по ГОСТу
эффективная мощность кВт
частота вращения коленчатого вала мин-1
удельный расход топлива кг (кВт ч)
удельный расход масла кг (кВт ч)
ресурс до капитального ремонта тыс. ч
габаритные размеры м:
Продолжение таблицы 1.4
удельная мощность кВтм3
удельная масса кг кВт
Комплексный параметр качества
КПД судового комплекса
Тип главной передачи
Передаточное отношение
удельная мощность дизеля
гдеPe – номинальная эффективная мощность дизеля кВт
Максимальное значение удельной мощности среди рассматриваемых двигателей
удельная масса дизеля
гдеM – масса дизеля кг
Минимальное значение удельной массы сравниваемых дизелей
гдеr – ресурс дизеля до капитального ремонта тыс. ч;
Минимальное значение стоимости среди рассматриваемых дизелей
комплексный параметр качества
= 024; 4 = 014; 5 = 019; 6 = 017; 7 = 007;
bemin = 0212 кг кВт ч – минимальный удельный эффективный расход топлива среди рассматриваемых дизелей.
r – ресурс дизеля до капитального ремонта тыс. ч;
j – условный показатель рода топлива используемого дизелем (для тяжелых топлив j = 1 для легких j = 0); примем j = 0.
коэффициент полезного действия судового пропульсивного комплекса
Вывод: В качестве главного двигателя выбираем дизель с наибольшем комплексным параметром качества: производитель SKL марка 6VD2620AL-1 мощностью 530 кВт и с частотой вращения коленчатого вала 1000 мин-1. В качестве главной передачи выбираем редуктор с передаточным отношением 33. Тип и марка реверс-редуктора будет указана в ходе выбора рулевой колонки.
3Обоснование эксплуатационных режимов работы главных двигателей
Согласно заданию исходные данные принимаются по теплоходу проекта Н3181. В качестве главных на теплоходе установлены два двигателя 6NVD48A-2U мощностью по 455 кВт при 300 мин-1. В ходе модернизации они были заменены на два двигателя фирмы SKL марка 6VD2620AL-1 мощностью по 530 кВт при 1000 мин-1. Для обоснования области эксплуатационных режимов работы главных двигателей 6VD2620AL-1 выполняем расчет ограничительных характеристик главных двигателей (табл. 1.5).
Координаты характеристик определяем с помощью следующих зависимостей:
внешней номинальной мощности
ограничительной по тепловой напряженности
ограничительной по механической напряженности
винтовой облегченной
винтовой нормальной
винтовой швартовной
гдеP06 – значение координаты внешней характеристики номинальной мощности
Расчет координат ограничительных характеристик судовых дизелей
Наименование параметра единицы измерения
Номинальная эффективная мощность Рен кВт
Номинальная частота вращения коленчатого вала
Механический коэффициент полезного действия на номинальном режиме
Доля номинальной частоты вращения коленчатого вала
Долевая частота вращения коленчатого вала n мин-1
Адаптивная поправка к коэффициенту полезного действия
Координаты ограничительных характеристик
Внешней номинальной мощности Pв
По тепловой напряженности ( = const) Рα
По механической напряженности (Mкр = const) Рм
Координаты винтовых характеристик
Для обоснования возможных режимов работы главных двигателей в эксплуатации по рассчитанным координатам строим ограничительные и винтовые характеристики.
Рисунок 1.2. Обобщенные характеристики главного двигателя 6VD2620AL-1
Вывод: Область эксплуатационных режимов работы главных двигателей которая для двигателя как двигателя с наддувом ограничивается: сверху: часть линий швартовой характеристики и ограничительной по тепловой напряженности ( = const); справа: линией номинальной частоты вращения коленчатого вала; снизу: снизу: линией облегченной винтовой характеристики; слева: линией минимально устойчивой частоты вращения коленчатого вала (03 ne).
4Расчет показателей использования главной энергетической установки на режимах эксплуатации судна
Для выбора рационального режима работы главных двигателей выполняем расчет изменения их параметров при работе главных двигателей судовой энергетической установки по винтовой характеристике (табл. 1.6).
Показатели главных двигателей на долевых режимах определяем с помощью зависимостей:
долевая эффективная мощность
эффективный коэффициент полезного действия на режиме
удельный расход топлива на режиме
часовой расход топлива
среднее эффективное давление на режиме
Расчет параметров главных двигателей по винтовой характеристике
Номинальная частота вращения коленчатого вала ne мин-1
Удельный эффективный расход топлива
Низшая удельная теплота сгорания топлива Qн кДжкг
Внутренний диаметр цилиндра D м
Адаптивная поправка к коэффициенту полезного действия на долевом режиме
Мощность двигателя на режиме Pд кВт
Эффективный коэффициент полезного действия на режиме д
Часовой расход топлива Bд кгч
Среднее эффективное давление Рм МПа
По результатам расчетов строим графики изменения показателей главных двигателей при их работе по винтовой характеристике рис. 1.3.
Рисунок 1.3. Изменение параметров главного двигателя при работе по винтовой характеристике
Вывод: Наиболее экономичный режим работы главных двигателей характеризуется удельным расходом топлива bед = beд min = 0211 кг(кВт ч) которому соответствуют следующие значения параметров двигателя на этом режиме: мощность двигателя на режиме Рд = 386 кВт долевая частота вращения коленчатого вала n = 990 мин-1 эффективный коэффициент полезного действия на режиме д = 04 часовой расход топлива Вд = 814 кгч среднее эффективное давление Рм = 1051 МПа.
5Расчет показателей использования вспомогательных дизель-генераторов на режимах нагрузочной характеристики
Для выбора рационального режима работы вспомогательных двигателей выполняем расчет изменения их параметров при работе дизель-генератора по нагрузочной характеристике (табл. 1.7).
Показатели вспомогательных двигателей на долевых режимах определяется с помощью зависимостей:
долевая эффективная мощность
Расчет параметров вспомогательных двигателей по нагрузочной характеристике
Доля номинальной эффективной мощности
Долевая эффективная мощность Ре кВт
Эффективный коэффициент полезного действия на режиме е
Часовой расход топлива Bде кгч
Среднее эффективное давление Рме МПа
По результатам расчетов строим графики изменения показателей вспомогательных двигателей при работе по нагрузочной характеристике рис. 1.4.
Рисунок 1.4. Изменение параметров дизель-генератора 6Ч 1822 при работе по нагрузочной характеристике
Вывод: Наиболее экономичный режим работы дизель-генератора 6Ч 1822 характеризуется удельным расходом топлива bее = beеmin = 0234кг(кВт ч) которому соответствуют следующие значения параметров двигателя на этом режиме: мощность двигателя на режиме Ре = 99 кВт долевая частота вращения коленчатого вала n=675 мин-1 эффективный коэффициент полезного действия на режиме е = 0362 часовой расход топлива Вде = 232 кгч среднее эффективное давление Рме = 0472 МПа.
6Расчет потребностей в тепле на режимах эксплуатации судна
Для обоснования схемы тепло- и электроснабжения судна предварительно определяется потребность в этих видах энергии на ходовом режиме. Наиболее распространенными источниками теплоты на речных судах являются вспомогательные котельные установки. Для удовлетворения потребности в теплоте в ходовом режиме на судах с главными двигателями мощностью более 200 кВт как правило устанавливаются водогрейные или утилизационные котлы использующие теплоту выпускных газов главных двигателей. Потребность судна в теплоте на стоянках удовлетворяется автономными котлами работающими на жидком топливе. Сорт топлива используемого автономными котлами и главными двигателями обычно одинаков.
На судне проекта Н3181 система водяного отопления включает в себя водогрейный вспомогательный котел КОАВ-200 и один водяной газотрубный утилизационный котел-глушитель КУВ-100.
Расход теплоты на отопление помещений определяется по уравнению
Расход теплоты на санитарно-бытовые нужды находим по формуле
гдеqвм – удельный расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды
qвм = 1880 кДж(чел. ч) [34];
qвп – удельный расход теплоты на приготовление кипяченой питьевой воды
qвп = 400 кДж(чел. ч) [34];
nэк – численность экипажа.
Расход теплоты на подогрев топлива масла и другие технические нужды [3 4]
Количество теплоты фактически потребляемой на судне в ходу подстчитывается по формуле
гдеko – коэффициент одновременности принимаем равным 09.
Количество теплоты фактически потребляемой судном на стоянке подсчитываем по формуле
гдеkoс – коэффициент одновременности принимаем равным 08.
Для подсчета общего количества теплоты потребной на судне составляем табл. 1.8.
Расчет количества теплоты фактически потребляемой на судне
Расчетный расход теплоты
Коэффициент загрузки kзх
Потребное количество теплоты
Санитарно-бытовые нужды
Количество фактически потребляемой теплоты
Вывод: Для удовлетворения потребностей в тепле на ходовом режиме целесообразно оставить штатный водяной газотрубный утилизационный котел КУВ-100 теплопроизводительностью 420000 кДжч. На стоянке – штатный водогрейный котел КОАВ-200.
Автоматизированный котельный агрегат КОАВ-200 имеет характеристики: котел водогрейный огнетрубный с горизонтальным расположением жаровой трубы; тепло производительностью – 2326 кВт; поверхность нагрева – 70 м2; давление 018 МПа; расход топлива 21 кгч; масса без воды – 1150 кг.
Утилизационный котел имеет характеристики: теплопроизводительность – 42000 кДжч; давление – 018 МПа; площадь поверхности нагрева – 100 м2; масса котла с водой – 1430 кг.
7Расчет систем энергетической установки
Для обеспечения нормальной работы двигатели (главные и вспомогательные) и котельная установка оборудуются системами: топливной масляной водяного охлаждения сжатого воздуха и газовыпуска.
Целью этого раздела является оценка возможности использования при модернизации штатного оборудования или обоснование необходимости его замены с определением марки нового оборудования и его основных характеристик.
7.1Топливная система
Она служит для приема перекачивания хранения очистки подогрева транспортирования жидкого топлива к дизелям и автономным котлам.
Прием топлива на судно с берега или плавучей бункеровочной базы обеспечивается с двух бортов судна и осуществляется закрытым способом.
Топливо к потребителям подается из расходной цистерны. Для вспомогательных дизелей и автономных котлов предусмотрены отдельные расходные цистерны.
Подготовка топлива перед подачей в двигатель заключается в отделении от него воды и механических примесей фильтрацией и сепарированием.
Принципиальная схема топливной системы представлена на рис. 1.5.
Рисунок 1.5. Принципиальная схема топливной системы:
Требуемую вместимость цистерн определим по следующим формулам:
В связи с тем что все потребители проекта будут работать на одном сорте топлива [см. раздел 1.1] объем запасной цистерны определяется согласно следующему выражению
расходной (расходно-отстойной) цистерны для главных двигателей (для дизельного топлива)
расходной цистерны для вспомогательных двигателей
расходной цистерны для вспомогательных автономных котлов
Так как будет использоваться только один сорт топлива то расходные цистерны вспомогательных двигателей и автономного котла объединим в одну
цистерны аварийного запаса топлива
Pе Рeb Р – номинальные эффективные мощности главного вспомогательного двигателя и суммарная мощность всех дизелей судовой энергетической установки кВт;
be beb – удельные эффективные расходы топлива главного и вспомогательного двигателей кг(кВтч);
Bk – часовой расход топлива автономного котла кгч;
ах – коэффициент ходового времени принимаем для буксиров и толкачей a
ak – коэффициент использования автономного котла принимаем ак = 025;
а – продолжительность автономного плавания ч; a = 10 сут. = 240 ч [табл. 1.1];
ρт – плотность топлива принимаем равной для дизельного топлива ρт = 860 кгм3;
– коэффициент учитывающий «мертвый» запас топлива;
24 – регламентируемая продолжительность потребления топлива из соответствующих цистерн ч.
Для перекачивания топлива из запасных цистерн в расходные предусмотрены топливоперекачивающие насосы с механическим приводом и резервный ручной насос.
В соответствии с требованиями Правил Речного Регистра Российской Федерации подача Qнт насоса для перекачивания топлива из запасных цистерн в расходные определяется:
подача насоса для цистерн главных двигателей
подача насоса для цистерн вспомогательных двигателей и автономного котла
гдеVрт – вместимость расходной (расходно-отстойный) цистерны м3;
= 05÷ 10 ч – время ее заполнения
Мощность насоса Nнас
насос для главных двигателей
насос для вспомогательных двигателей и автономного котла
гдеk3 – коэффициент запаса мощности принимаем k3 = 13;
рн – напор топливоперекачивающего насоса принимаем рн = 3 100 = 300 кПа;
нас– коэффициент полезного действия насоса для шестеренных 07.
Производительность сепаратора определяется из условия очистки суточной потребности топлива за 8 – 12 часов:
Вывод: В качестве запасной цистерны топлива будут использоваться две штатные цистерны дизельного топлива общей вместимостью 775 м3 (номинальная вместимость 123 м3). В качестве: расходной цистерны главных двигателей – штатная расходная цистерна топлива вместимостью 263 м3; расходной цистерны вспомогательных двигателей и автономного котла – штатная цистерна дизельного топлива вместимостью 15 м3.
Для перекачки топлива из запасной цистерны в расходную цистерну главных двигателей использовать штатный насос ШФ8-25-583Б-5 подача 58 м3ч напор 30 м; из запасной цистерны в расходную цистерну вспомогательных двигателей и автономного котла использовать штатный насос ШФ8-25-583Б-5 подача 58 м3ч напор 30 м
Для очистки топлива использовать штатный сепаратор производительностью 22 м3ч
Она включает смазочные системы главных и вспомогательных двигателей и других механизмов и агрегатов а также систему приема хранения и перекачивания масла которая выполняется раздельно для каждого сорта используемого масла.
Как и топливо масло принимается с любого борта. Система приема масла аналогична топливной. Масло принимается в цистерны запаса. Их вместимость обеспечивает восполнение угара и проведение очередных смен и одной аварийной смены масла в двигателях за период автономного плавания.
Принципиальная схема масляной системы приведена на рис. 1.6.
Рисунок 1.6. Принципиальная схема масляной системы:
– сепаратор; 2 – циркуляционная цистерна; 3 – нагнетающий насос предпусковой прокачки; 4 – фильтр тонкой очистки масла; 5 – нагнетающий масляный насос дизеля; 6 – фильтр грубой очистки масла; 7 – терморегулятор; 8 – масляный холодильник; 9 – дизель; 10 – откачивающий масляный насос дизеля; 11 – палубная втулка для выкачивания масла на берег; 12 – цистерна грязного масла; 13 – ручной маслоперекачивающий насос; 14 – маслоперекачивающий насос; 15 – цистерна отработанного масла; 16 – трубопровод для слива отработанного масла вспомогательных двигателей; 17 – откачивающий насос предпусковой прокачки; 18 – змеевик подогрева масла; 19 – кран ручного забора масла; 20 – цистерна запаса масла; 21 – палубная втулка для приема масла.
Определим вместимость цистерн:
циркуляционных цистерн главных двигателей для быстроходных дизелей
картеров вспомогательных двигателей для тихоходных дизелей
расходных (или сепарированного масла) главных и вспомогательных двигателей
b bb – удельный эффективный расход масла главного и вспомогательного двигателей b = 000125 кг кВтч [табл. 1.4] bb = 000136 кг кВтч [табл. 1.1];
ам – удельная масса масла в сточных цистернах или картерах двигателей принимаем равной для быстроходных дизелей aм = 295 кгкВт;
ρм – плотность масла принимаем равной ρм = 900 кгм3;
Vцмг Vцмв – суммарная вместимость маслосборников или картеров главных и вспомогательных двигателей м3.
Определим подачи масляных насосов:
резервный циркуляционный насос главного двигателя
резервный циркуляционный насос вспомогательного двигателя
маслоперекачивающий насос (для заполнения расходной цистерны)
гдеатм – доля теплоты отводимая маслом принимается равной для тихоходных дизелей 005 ÷ 007 для быстроходных 007 ÷ 008;
См – теплоемкость масла принимается равной 2 ÷ 22 кДж(кгК);
tм – разность температур масла на входе и выходе из дизеля принимается равной 6 ÷ 12 С.
Произведем расчет мощности масляных насосов:
рн – напор насоса принимается равный: рн = (3÷5)100 кПа для дизелей с частотой вращения 300 – 1000 мин-1; рн = (4÷12)100 кПа для дизелей с частотой вращения более 1000 мин-1;
нас – коэффициент полезного действия насоса принимается равный нас = 07 ÷ 075.
Определим производительность сепаратора масла:
где15÷35 – кратность очистки масла (большее значение для тихоходных дизелей);
Vцм – суммарная вместимость маслосборников главных и вспомогательных двигателей м3;
с – время работы сепаратора в сутки принимается равное 8÷12 ч.
Вывод: Произвести замену цистерны основного запаса масла установить цистерну вместимостью 47 м3;
Оставить штатное оборудование: расходная циркуляционная цистерна – 13 м3 цистерна отработанного масла – 2 м3 насос маслоперекачивающий – шестеренный подача 125 м3ч напор 63 м число 1 насос маслоперекачивающий – шестеренный подача 10 м3ч напор 63 м число 1 насос шламовый – подача 14 м3ч напор 50 м число 1 насос чистого и грязного масла – подача 1м3ч сепаратор масла – производительность 22 м3ч.
7.3Система водяного охлаждения
Она обеспечивает нормальную работу главных и вспомогательных двигателей компрессора упорных подшипников дейдвудного устройства редукторов. Дизели охлаждаются водой циркулирующей по замкнутому контуру а все остальные механизмы и устройства – проточной забортной водой.
Расширительная цистерна включенная во внутренний контур обеспечивает возможность увеличения объема воды при нагреве и компенсацию потерь воды. Вместимость расширительной цистерны составляет 15% объема воды внутреннего контура. Вода во внутренний контур добавляется автоматически через расширительную цистерну в которой установлено реле уровня.
Подача насоса должна быть достаточной чтобы с охлаждающей водой отводить примерно 15-25% всей теплоты выделяющейся при сгорании топлива в дизелях.
Забортная вода во внешний контур системы охлаждения принимается от двух кингстонов – днищевого и бортового расположенных в машинном помещении и соединенных между собой. На приемных магистралях забортной воды после кингстонов установлены фильтры.
Вода за борт из системы охлаждения отливается через клапаны невозвратно-запорного типа установленные на борту на приварышах.
Принципиальная схема система охлаждения представлена на рис. 1.7.
Рисунок 1.7. Принципиальная схема системы охлаждения:
– главный двигатель левого борта 2 – расширительная цистерна 3 – насос внутреннего контура 4 – терморегулятор 5 – забортный ящик левого борта 6 – фильтр забортной воды 7 – водомасляный холодильник 8 – насос внешнего контура 9 – водо-водяной холодильник 10 – водоподогреватель 11 – насос 12 – днищевой кингстон.
Определим подачи насосов:
внутреннего контура главного двигателя
внешнего контура главного двигателя
внутреннего контура вспомогательного двигателя
внешнего контура вспомогательного двигателя
гдеaтв – доля теплоты отводимая водой принимаем равной 015;
Cв и Са – теплоемкости пресной воды внутреннего контура и забортной воды внешнего контура раны 419 и 318 кДж(кгК) соответственно;
ρв и ρа – плотности воды внутреннего контура и забортной воды равны 1000 и 1020 кгмг соответственно;
tв и ta – разности температур воды во внутреннем контуре на выходе и входе в дизель и во внешнем контуре на выходе и входе в холодильник принимаем равными 10 °С и 15 °С соответственно.
Определим мощности насосов:
рн – напор насоса принимается равный: рн = (2÷3)100 кПа;
нас – коэффициент полезного действия насоса принимается равный нас = 035 ÷ 075.
Определим поверхность охлаждения водяного холодильника:
вспомогательного двигателя
гдеkтв – общий коэффициент теплопередачи от воды к воде принимаем равный для трубчатых холодильников 07 кВт(м2К);
tвср – среднелогарифмическая разность температур для противоточных холодильников;
где - температуры воды во внутреннем контуре на выходе из дизеля и холодильника принимаем равными 75 °С и 65 °С;
- температуры забортной воды на входе и выходе из водяного холодильника принимаем равными 30 °С и 45 °С.
Вывод: Оставить штатный насос внешнего контура главных двигателей НЦВ-4030 подачей 40 м3ч напор 30 м. Насосы внутреннего контура главных и двигателей поставляются вмести с двигателем. Насосы внешнего и внутреннего контура вспомогательных двигателей (6Ч 1822) поставляются вмести с двигателем так как крепятся на его корпус и приводятся в движение одним валом от коленчатого вала двигателя.
7.4Система сжатого воздуха
Для пуска главных и вспомогательных дизелей работы тифона подающего звуковые сигналы подпитки пневмоцистерн (гидрофоров) работы пневматических систем автоматизированного управления приведения в действие пневмоинструмента а также для хозяйственных нужд и технологических целей например в озонаторных установках подготовки питьевой воды необходим воздух высокого давления подаваемый системой сжатого воздуха.
На судне установлено два компрессора. Запас сжатого воздуха во всех баллонах предназначенных для пуска главных двигателей обеспечивает не менее 6 пусков на передний ход каждого двигателя подготовленного к действию.
На воздушной магистрали предназначенной для заполнения пусковых баллонов установлен невозвратный клапан между баллонами главных и вспомогательных дизелей. Благодаря этому можно пополнять воздухом пусковые баллоны вспомогательных дизелей из баллонов главных двигателей исключая возможность перепуска воздуха в обратном направлении.
Принципиальная схема системы сжатого воздуха представлена на рис. 1.8.
Рисунок 1.8. Принципиальная схема системы сжатого воздуха:
– главные двигатели 2 – пусковые баллоны главных двигателей 3 – автономные компрессоры 4 – пусковые баллоны вспомогательных двигателей 5 – вспомогательные двигатели 6 – баллон-ресивер тифона.
Выполним расчет пусковых баллонов для главных и вспомогательных двигателей:
пусковых главных двигателей
пусковых вспомогательных двигателей
гдеuп – удельный расход свободного воздуха на 1 м3 объема цилиндра дизелей при пуске который составляет 10 м3м3;
z zb – число цилиндров главного и вспомогательного двигателя;
пр – число последовательных пусков двигателя принимаемое равным 6;
ро – давление окружающей среды равно 0098 МПа;
pб1 и рб2 – начальное давление воздуха в баллоне после его заполнения и нижний его предел при котором еще возможен пуск дизеля принимаем равными 3 МПа и 10 МПа соответственно;
kн – коэффициент насыщения сигналами принимаем равным 0125;
uт – расход тифоном свободного воздуха принимаем равным 2 м3мин;
с – продолжительность подачи сигнала принимаемая равной 5мин.
рт1 и рт2 – начальное давление воздуха в баллоне после его заполнения и нижний его предел при котором еще возможна подача сигнала принимаем равным 3 МПа и 05 МПа соответственно;
Vs – рабочий объем цилиндра м3;
гдеD – внутренний диаметр цилиндра м;S – ход поршня м.
Подача компрессора должна быть не менее:
гдеа – время заполнения баллонов принимаемое равным 1ч.
Вывод: После модернизации оставляем штатное оборудование: компрессор 20К1-Э61 подача 30 м3ч давление 3 МПа управление автоматическое и ручное из машинного отделения баллон пусковой для главных двигателей: число 4 вместимость 04 м3 баллон пусковой для вспомогательных двигателей: число 2 вместимость 01 м3 баллон для хозяйственных нужд: число 1 вместимость 04 м3.
7.5Система газовыпуска
Эта система предназначена для отвода в атмосферу выпускных газов дизелей котлов и камбуза.
Каждый главный и вспомогательный двигатель имеет отдельный газо-выпускной трубопровод. Дымоходы автономных котлов объединены но не совмещены с газо-выпускными трубами дизелей.
Пульсация давления в выпускной трубе дизеля являются источником шума чем вызвана необходимость установки глушителя.
Для эффективного глушения низких частот шума глушитель расположен ближе к концу выпускной трубы в кожухе фальштрубы.
Искры содержащиеся в выпускных газах дизеля могут служить причиной пожара на судне. Поэтому в газо-выпускной системе установлены искрогасители.
Принципиальная схема газовыпуской системы представлена на рис. 1.9.
Рисунок 1.9. Схема газовыпускной системы:
– газовыпускная труба вспомогательного двигателя 2 – газовыпускная труба главного двигателя 3 – фальш-труба 4 – теплоизоляция 5 – глушитель главного двигателя 6 – автоматическая заслонка котла-утилизатора 6 – автоматическая заслонка 7 – главный двигатель 8 – котел-утилизатор 9 – вспомогательный двигатель 10 – глушитель вспомогательного двигателя.
Определим площадь сечения газо-выпускных трубопроводов:
вспомогательных двигателей
гдеBгд Вдг Вк – часовой расход топлива главным вспомогательным двигателями и автономным котлом кгч;
- коэффициент избытка воздуха принимаем равным для главных двигателей 15 для вспомогательных двигателей 20 для автономного котла 12;
Lo – теоретически необходимее количество воздуха для сгорания 1 кг топлива принимаем равным 143 кгкг;
R – газовая постоянная продуктов сгорания равна 0287 кДж(кгК);
Т – температура выпускных газов принимаем равной за дизелями 650 К за автономными котлами 450 К;
vт – допустимая скорость движения газов в трубопроводе принимаем равной для главных и вспомогательных двигателей 35 мс; для автономных котлов 20 мс;
рт – допустимое давление в трубопроводе принимаем равным 103 кПа.
Вывод: После модернизации оставить штатные газовыпускные системы вспомогательных двигателей и автономного котла. Для главных двигателей необходимо установить газовыпускную систему с площадью сечения трубопровода равного 0036 м2.
8Расчет потребностей в электроэнергии на режимах эксплуатации судна
Судовая электростанция генерирует электроэнергию необходимых параметров и распределяет ее между судовыми потребителями в соответствии с режимами работы судна. Она должна обеспечивать бесперебойное снабжение электроэнергией высокого качества всех ответственных потребителей на всех режимах работы судна и удовлетворять требованиям простоты удобства обслуживания высокой надежности при минимально возможной начальной стоимости массе габаритах и эксплуатационных затратах.
Количество и мощность генераторов судовой электростанции определяют в соответствии с требованиями Регистра [5]. Мощность электростанции может быть рассчитана приближенными методами по эмпирическим формулам полученным в результате обработки статистических данных. Более точно ее определяют по таблицам загрузки потребителей на основных режимах [4]. Для теплохода проекта Н3181 нагрузка судовой электростанции в ходовом и других режимах приведена в табл. 1.9.
Таблица нагрузок судовой электростанции
Потребители электроэнергии
их типы (по группам)
Количество одноименных потребителей
Мощность потребителя Рп кВт
Коэффициент использования kи
Потребляемая мощность
Коэффициент полезного действия d
Коэффициент загрузки k
Коэффициент одновременности kо
Реактивная Qреж квар
лебедка спасательной шлюпки
Механизмы обслуживающие энергетическую установку:
Продолжение таблицы 1.9
насос моторного и дизельного топлива
насос чистого и грязного масла
насос охлаждающей воды
насос прокачки дейдвудных подшипников
система искрогашения
Механизмы общесудовых систем:
насос подсланевых вод
насос забортной воды
вентилятор машинного отделения
вентилятор отсека фекальной цистерны
вентилятор жилых помещений
вентилятор санитарно-гигиенических помещений
вентилятор камбуза столовой прачечной и сушилки
вентилятор аккумуляторной
Технические средства связи и судовождения:
навигация связь управление освещение сигнальные огни прожекторы
Прочее оборудование:
Суммарная мощность потребителей на режиме
постоянно работающих
периодически работающих
эпизодически работающих
всех без учета потерь
всех с учетом потерь 5%
Полная мощность на режиме Sобщ кВА
Выводы: После выполнения модернизации целесообразно сохранить штатные дизель-генераторы род и напряжения тока. На ходовом стояночном маневровом режиме использовать один дизель-генератор ДГР 100750 мощностью 100 кВт (марка дизеля 6Ч 1812 марка генератора ГСС-103-8М) в качестве аварийного источника энергии использовать один дизель-генератор ДГА 50-9 мощностью 588 кВт (марка дизеля 6Ч 1214 марка генератора МСК 83-4).
9Обоснование и выбор схемы обеспечения судна электроэнергией и теплом
Для выбора схемы обеспечения судна тепло- и электроэнергией рассчитаем значения эффективного коэффициента полезного действия еу и коэффициента энергоэффективности э установки для ходового режима при возможных вариантах снабжения судна этими видами энергии.
Результаты расчетов представлены в табл. 1.10
Эффективность установки при различных схемах энергообеспечения
Схема тепло- и электро
дизель-генератор плюс утилизационный котел
два дизель-генератора плюс утилизационный котел
два дизель-генератора плюс автономный котел
дизель-генератор плюс автономный котел
утилизационный котел
два дизель-генератора плюс утилизационный котел плюс автономный котел
дизель-генератор плюс утилизационный котел плюс автономный котел
два дизель-генератора
Вывод: Наибольшими значениями эффективного коэффициента полезного действия при одновременном обеспечении судна тепло- и электроэнергией обладает вариант работы №1 «дизель-генератор плюс утилизационный котел». При обеспечении судна только тепловой энергией – вариант №5 «утилизационный котел» при обеспечении только электроэнергией – вариант №9 «дизель-генератор».
10Определение параметров согласования гребного винта
В связи с тем что при модернизации проекта была увеличена мощность главной энергетической установки судна необходимо новую мощность согласовать с работай гребного винта то есть определить основные его элементы.
Согласование работы двигателя и гребного винта производится на номинальной частоте вращения при мощности составляющей 85% от номинального значения (Pe = 442 кВт) то есть расчет ведется при меньшем сопротивление корпуса судна.
Исходные данные: диаметр винта Dв = 19 м шаг винта Н = 146 м дисковое отношение = 055 число лопастей винта z = 4 число движителей х = 2 материал 1ХНДЛ насадки – неповоротные[9]; скорость судна порожнем V = 10 кмч длинна корпуса судна L = 495 м ширина корпуса судна В = 92 м осадка средняя Т = 24 [табл. 1.1].
Коэффициент полноты водоизмещения
гдеVов – объемное водоизмещение судна м3
Коэффициент попутного потока для гребных винтов в насадке
гдеК– коэффициент учитывающий увеличение попутного потока в диске винта за счет свеса кормовой оконечности судна.
х = 2 – количество гребных винтов
Для судов с обычными (нетуннельными) обводами кормовой оконечности: а = 0043 К= 1.
Относительная поступь гребного винта определяется по формуле
гдеV – скорость судна порожнем до модернизации ммин
Приближенно элементы гребного винта определяются по уравнению:
гдеН – изменение шага винта м;
Dв – изменение диаметра винта м;
n – изменение частоты вращения гребного винта мин-1;
гдеn1 – частота вращения гребного винта до модернизации
n2 – частота вращения гребного винта после модернизации.
С1 С2 С3 С4 – коэффициенты.
гдеVе – изменение скорости судна кмч;
V Vт – скорость судна до и после модернизации кмч;
Кр – изменение коэффициента момента;
гдеРв – изменение мощность на гребном валу;
Рв1 Рв2 – мощность передаваемая гребному винту до и после модернизации кВт;
Рен1 Рен2 – эффективная номинальная мощность двигателя до и после модернизации кВт;
в п – коэффициент полезного действия валопровода и реверс-редукторной передачи принимаем в = 098 п = 098;
ρ = 1 тм3 - плотность пресной воды.
Скорость судна после модернизации определим по формуле адмиралтейского коэффициента:
гдеQ – водоизмещение т
Ру1 Ру2 – мощность главной энергетической установки до и после модернизации кВт
При условии что согласование производится за счет изменения шага винта () уравнение упрощается:
гдеопределяются с помощью графиков [8 рис. 3];
определяются с помощью графиков [8 рис. 4];
Изменение шага винта:
Вывод: После модернизации проекта установить винт со следующей геометрией: диаметр винта Dв = 19 м шаг винта Н = 1484 м число лопастей винта z = 4 материал 1ХНДЛ насадки – неповоротные.
11Проектирование судового валопровода
11.1Разработка принципиальной схемы валопровода
По Правилам Регистра валы судовых валопроводов должны изготавливаться из стальных поковок со временным сопротивлением 430÷690 МПа. В качестве материала для валов можно использовать сталь Ст5 с временным сопротивлением в = 500÷640 МПа и пределом текучести т = 260÷290 МПа.
Диаметр промежуточного вала определяется по формуле:
гдеL – коэффициент принимаем равным 96 – для валов судов класса «О»;
k – коэффициент учитывающий неравномерность крутящего момента;
q = 04 – для установок с четырехтактными дизелями;
а – отношение максимального индикаторного крутящего момента к среднему индикаторному крутящему моменту принимаем равным 215 для двигателя с 6 цилиндрами;
nв – частота вращения промежуточного вала мин-1;
n – частота вращения главного двигателя мин-1;
i – передаточное отношение редуктора.
Для упорного вала в районе упорного гребня его диаметр должен превышать диаметр промежуточного вала не менее чем на 5%:
Сам же диаметр упорного вала равен диаметру промежуточного вала.
Диаметр гребного вала должен быть не менее определяемого по формуле:
гдеk – коэффициент для гребных валов числовое значение которого зависит от того какой жидкостью производится смазка дейдвудных подшипников принимаем равным 10 для гребных валов без сплошной облицовки;
dпр подставляется в формулу в мм а диаметр винта Dв в м.
Величина диаметра валов уточняется с учетом качества материала по формуле в мм:
гдев – временное сопротивление материала вала принимаем равным в = 550 МПа;
В соответствии с полученными расчетными значениями принимаются числовые значения диаметров валов. Найденные диаметры валов увеличиваются на 5% так как судно с ледовым усилием и округлим в сторону числовых значений типовых валов представленных в приложении 17 [8]: dпр = 140 мм dуп = 150 мм dгр = 170 мм.
Расстояние между опорными подшипниками должно быть не более:
гдеd – диаметр вала в см;
Длина дейдвудного пролета в соответствии с Правилами классификации и постройки судов Российского Морского Регистра судоходства:
n – частота вращения в мин-1
d – диаметр вала в м.
Определим максимальный крутящий момент:
Из приложения 17 [8] по максимальному крутящему моменту Мкр = 146 кНм и максимальной частоте вращения n = 346 мин-1 выбираем фланцевую соединительную муфту массой 172 кг и максимальным крутящим моментом 16 кНм устанавливаемую для соединения с промежуточным валом.
Вывод: После модернизации проекта установить промежуточного вала диаметром 140 мм упорный вал – 150 мм гребной вал – 170 мм. Установить опорные подшипники промежуточного вала с расстоянием между ними – 29 м опорные подшипники гребного вала с расстоянием – 35 м. Установит дейдвудный подшипник с длинной пролета 3 м. В качестве соединения промежуточного вала с гребным валом использовать фланцевую соединительную муфту массой 172 кг и максимальным крутящим моментом 16 кН м.
11.2Расчет валов на прочность
номинальная мощность передаваемая валом
гдеРен – номинальная мощность главного двигателя кВт;
п – коэффициент полезного действия главной передачи для реверс-редукторной передачи п = 098;
гдепр – пропульсивный коэффициент полезного действия принимаем пр = 047;
V – скорость судна с составом мс
напряжения сжатия гребного вала от упора двигателя
напряжения сжатия промежуточного вала от упора двигателя
гдеdгр dпр – диаметр гребного и промежуточного вала м;
напряжения кручения гребного вала
напряжения кручения промежуточного вала
гдеnв – номинальная частота вращения вала с-1;
интенсивность нагрузки промежуточного вала собственной массой
максимальный изгибающий момент промежуточного вала
гдеа – принимаем равным
Go – сосредоточенная нагрузка расположенная на расстоянии «a» от опоры роль которой играет соединительная муфта.
mм – масса фланцевой соединительной муфты кг.
максимально изгибающий момент на гребном валу
гдеDв – диаметр винта м
l2 – консоль на которой расположен винт l2 = 197 м
наибольшие напряжения при изгибе гребного вала
наибольшие напряжения при изгибе промежуточного вала
наибольшие нормальные напряжения сжатия гребного вала
наибольшие нормальные напряжения сжатия промежуточного вала
приведенные напряжения гребного вала
приведенные напряжения промежуточного вала
проверка гребного вала на прочность
проверка промежуточного вала на прочность
где – запас прочности;
т = 280 МПа – предел текучести материала.
Вывод: Гребной и промежуточный валы диаметрами 017 м и 014 м соответственно изготовленные из стали Ст5 с временным сопротивлением в = 550 МПа и пределом текучести т = 280 МПа обеспечивают необходимую прочность.
11.3Оценка запаса по критической частоте вращения и продольной устойчивости гребного вала
Необходимый запас по критической частоте вращения гребного вала обеспечивается если
nв – номинальная частота вращения гребного вала мин-1;
Так как максимальная длинна пролета гребного вала больше необходимо выполнить проверку на продольную устойчивость.
Необходимый запас по продольной устойчивости обеспечивается если
Определим критическое число оборотов валов:
гдеd – диаметр вала см;
lo – длина пролета между подшипниками см.
Экваториальный момент инерции сечения вала
Площадь поперечного сечения
Квадрат радиуса инерции вала
Определим гибкость валов
Предельное значение гибкости вала для качественной стали составляет поскольку значение гибкости валов меньше предельного значения то дальнейшую проверку на продольную устойчивость можно не выполнять.
Вывод: Необходимый запас гребного вала по критической частоте вращения обеспечен. Промежуточный и гребной вал удовлетворяют все требования по продольной устойчивости.
11.4Выбор тормоза валопровода
Тормоз волопровода выбирается по величине крутящего момента Мг создаваемого застопоренным гребным винтом.
гдеk – постоянная выбираем из приложения 11 [8] принимаем k = 0023;
Dв – диаметр винта м;
V – скорость буксира с составом мс;
– коэффициент попутного потока корпуса судна = 0073 [раздел 1.11];
z – фактическое число лопастей винта;
zгр – число лопастей гребных винтов по которым построены графики приложения 11 [8].
Вывод: После модернизации установить тормоз валопровода со следующими показателями: диаметр тормоза 155 мм тормозной момент 1 кНм момент затяжки 70 Нм высота тормоза 300 мм масса 10 кг (тип тормоза выбран из приложения 10 [8]).
12Сопоставление показателей энергетической установки судна и проекта
Для оценки правильности принятых в дипломном проекте решений необходимо произвести сопоставление спроектированной (проект) и существующей (судно) установок по указанным в табл. 1.11 показателям значительная часть которых была определена в предыдущих разделах. Расчеты остальных показателей спроектированной установки выполняем с помощью формул:
эффективной мощности главной энергетической установки
энергооснащенности судна проекта
энергооснащенности по отношению к:
длине машинного отделения судна проекта
площади машинного отделения судна проекта
энергоемкость работы судна проекта
удельной массы энергетической установки судна проекта
гдеGмо – сухая масса энергетической установки судна проекта т;
абсолютного коэффициента полезного действия установки судна проекта
гдеВу – общий расход топлива на судовую энергетическую установку
судна By = Py ge + Pв gев = 910 0224 + 110 0234 = 230 кгч
проект By = Py ge + Pв gев = 1060 0212 + 110 0234 = 2505 кгч
(здесь принято что на ходу работает один дизель-генератор другой дизель-генератор в резерве отопление – утилизационным котлом);
эффективного коэффициента полезного действия установки судна проекта в ходовом режиме
коэффициент полезного действия судового (пропульсивного) комплекса судна проекта
коэффициент полезного действия энергетического комплекса на ходовом режиме
Сводная таблица показателей энергетических установок
Скорость порожнем кмч
удельный эффективный расход топлива кг(кВтч)
Вспомогательные автономные котлы
теплопроизводительность кДжкг
Утилизационные котлы
Габариты машинного отделения м
Энергоемкость работы судна кДж(ткм)
Вывод: анализ данных таблице 1.11 показывает что судно-проект обладает преимуществом перед судном так как вследствие замены главных двигателей повысился эффективный и абсолютный коэффициент полезного действия установки коэффициент полезного действия судового комплекса и коэффициент полезного действия энергетического комплекса.
Замена штатного движительно-рулевого комплекса на главные винто-рулевые колонки
1Обзор использования винто-рулевых колонок
В настоящее время многие транспортные суда (включая также строящиеся и проектируемые) оснащаются винто-рулевыми колонками. Лидерами в производстве являются фирмы «Aquamaster» «Rolls Royce» (главный офис в Великобритании) «Schottel» «Siemens» (главный офис в Германии) Steerprop (главный офис в Финляндии) «Flowserve Corporate» (главный офис в Соединенных Штатах Америки) «Olympic Drives & Equipment Ltd» (главный офис в Канаде) и др.
Использование винто-рулевых колонок в первую очередь делается с целью повышения маневренности управляемости они еще создают условия для повышения безопасности мореплавания упрощения конструкции кормовой оконечности судна сокращение расходов на докование при проведении освидетельствований судна.
1.1Примеры использования винто-рулевых колонок на сухогрузных судах
1.1.1Многоцелевые суда класса «Волго - Дон макс»
Винто-рулевые колонки используются на таких судах как проект: RSD44 006RSD02 (тип «Надежда») 006RSD05 (тип «Palmali Trader») 007RSD07 (тип «Танаис»).
Их основные размерения определяются габаритными размерами шлюзов и максимально допустимой осадкой на реке 36 м. При этих ограничениях они имеют грузоподъемность до 5000 т хотя при максимальной осадке 46 она может составлять около 6000 – 7000 т.
При использовании главных винто-рулевых колонок такие суда имеют высокий коэффициент общей полноты (09) и высокую энерговооруженность.
К явным преимуществам главных винто-рулевых колонок относятся улучшение технологичности и снижение стоимости постройки корпуса судна улучшение маневренных качеств судна в эксплуатации а также возможность монтажа и демонтажа винто-рулевой колонки на плаву и применение агрегатного ремонта.
Недостатком использования винто-рулевой колонки при прочих равных условиях можно считать снижение коэффициента полезного действия винтов из-за необходимости уменьшения их диаметра на мелкосидящих судах.
Рисунок 2.1. Сухогрузное судно проект RSD 44
Назначение - перевозка генеральных и навалочных грузов включая 20-ти и 40-ка футовые контейнеры международного стандарта высотой до 9.5 футов в трюмах металл и металлопродукция металлолом зерно лес бревна и пиломатериалы калийные и минеральные удобрения селитра сера уголь строительные материалы бумага крупногабаритные грузы.
Параметры сухогрузного судна проект RSD 44
высота борта до главной палубы м
высота комингса грузовых трюмов м
999 х 1680 х 500 = 11 759
Осадка (в море в реке) м
Дедвейт т (в море в реке)
Объем грузовых трюмов м3
Размеры грузовых трюмов l x b x h м
Контейнеровместимость (TEU FEU)
Класс Российского Речного Регистра
О – ПР 20 (лед 20) А
Тип винто-рулевого комплекса
Винто-рулевые колонки “SRP 1012 FP”
x 184 кВт + аварийный 1 х 62 кВт
Проект 006RSD05 типа “Palmali Trader”
Рисунок 2.2. Сухогрузное судно проект 006RSD05 типа “Palmali Trader”
Назначение - морская и смешанная (река-море) перевозка генеральных навалочных лесных и крупногабаритных грузов контейнеров международного стандарта высотой 8.5 и 9 футов и опасных грузов классов 1 1.4S 2 3 4 5 6 8 9 МК МПОГ и Приложения В Кодекса ВС.
Параметры сухогрузного судна проект 006RSD05 типа “Palmali Trader”
963 х 1670 х 600 = 13991
фикспункт от вл при осадке Т м
Осадка м в море в реке
Дедвейт т в море в реке
Грузоподъемность т в море в реке
Автономность сут. в море в реке
Дальность плавания миль
Объем балластных танков м3
Контейнеровместимость (трюм палуба) TEU
Контейнеровместимость (трюм палуба) FEU
Класс Российского Морского Регистра
Винто-рулевые колонки
х “Shottel” SRP-1010FP
Подруливающее устройство
0 кВт – “Shottel” STT 17 LK
х 215 кВт + аварийный (стояночный) 145 кВт
х1 тчас + 2х05 утилизационные
1.1.2Проект 005RSD03 тип «Карелия»
Рисунок 2.3. Сухогрузное судно проекта 005RSD03 типа «Карелия»
Назначение – морская и смешанная (река-море) перевозка генеральных навалочных зерновых лесных и крупногабаритных грузов контейнеров международного стандарта угля и опасных грузов классов 1 2 3 4 5 6.1 8 9.
Параметры сухогрузного судна проект 005RSD03 тип «Карелия»
833 х 1670 х 550 = 9 950
Дедвейт в море при осадке 4792 м т
Дедвейт в море при осадке 360 м т
Дедвейт в море при осадке 340 м т
Дедвейт в море при осадке 320 м т
Автономность сут. (в море в реке)
х1020 кВт 6М20 («МаК»)
х AQUAMASTER US 155 FP ("Rolls-Royce")
0 кВт - "HRP" 1000TT
1.1.3Теплоход-шаланда проект 2810 типа «Невский»
Рисунок 2.4. Теплоход-шаланда проект 2810 типа "Невский
Назначение: перевозка песка и песчано-гравийной смеси с погрузкой и выгрузкой средствами гидромеханизации и грейферами а также навалочных грузов не боящихся подмочки.
Параметры теплохода-шаланда проект 2810
Надводный габарит при опущенной рубке м
Автономность по запасам топлива сут.
Вместимость трюма по верхнюю кромку комингса м3
Винто-рулевые колонки “HRP” 5111 WM
x 150 кВт + аварийный 1 х 80 кВт
1.2Пример использования винто-рулевых колонок на нефтеналивных судах
Рисунок 2.5. Нефтеналивное судно проект RST22
Назначение - морская и смешанная (река-море) перевозка сырой нефти и нефтепродуктов включая бензин без ограничений по температуре вспышки. Возможна одновременная перевозка трех сортов груза.
Параметры нефтеналивного судна проект RST22
995 х 1683 х 600 = 14 132
Объем грузовых танков м3
Объем отстойных танков м3
Продолжение таблицы 2.5
КМ ЛУ1 II A1 нефтеналивное (ОРП) ЭКО проект
0 (Schottel STT170LK)
Вспомогательные ДГ Аварийный ДГ кВт
x 2 и 2 х 038 утилизационные
Грузовые насосы м3час
Кол-во манифольдов Кол-во видов груза
Мойка танков и очистка промывающей жидкости
насос отстойного танка 80 м3час
1.3Примеры использования винто-рулевых колонок на судах специального назначения
Рисунок 2.6. Морская накатная самоходная баржа грузоподъемностью 250 т проект DCV47
Параметры морской накатной самоходной баржи проект DCV47
длина максимальная м
Длина конвенционная м
Длина по Правилам РС м
Длина между перпендикулярами м
Ширина наибольшая (с учетом привальных брусьев) м
60 x 8.82 x 2.70 = 1 014
Водоизмещение при осадке по ЛГВЛ (γ = 1.025 тм³) т
Дедвейт при осадке по ЛГВЛ (γ = 1.025 тм³) около т
Допускаемая нагрузка на грузовую палубу
тонн на ось автотехники или
масса гусеничной техники до 60 т
Вместимость балластных танков м³
Контейнеровместимость ТEU
х 7.3 т (вылет 20 м)
Класс Российского Морского Регистра Судоходства
КМ Ice2 R1 AUT3 OMBO
Максимальная длительная мощность ГД (не менее) кВт
Винто-рулевой комплекс
полноповоротные ВРК с ВФШ
Скорость хода при осадке по ЛГВЛ уз
1.3.2Буксир проекта 16609
Рисунок 2.7. Буксир проекта 16609
Буксир проекта 16609 с азимутальным принципом движения предназначен для выполнения буксировочных и кантовочных операций в порту на рейдах и в прибрежных районах а также для тушения пожаров ликвидации разливов нефти спасательных операций и других функций.
Классификация: KM* Ice2 - Arc4 R2 AUT1 FF3 WS Tug по классификации Российского морского регистра судоходства.
Технические характеристики:
Длина наибольшая 288 м
Ширина наибольшая 95 м
Сила тяги на гаке40-55 т
Ледовый класс Ice2-Arc4
Главные двигатели2х(1305-1685) кВт
Его уникальность - в двух колонках установленных в кормовой части благодаря чему буксир может вращаться вокруг своей оси и выполнять любые маневры в стесненных условиях портовых хозяйств.
1.3.3Буксир проекта 90608
Рисунок 2.8. Буксир проекта 90608
Буксир предназначен для буксировки и толкания несамоходных судов (барж) в том числе нефтеналивных дедвейтом до 5 000 тонн на внутренних водных путях РФ и в морских прибрежных районах.
Классификация: KM* Ice2 R3 - RSN AUT3 Tug по классификации Российского морского регистра судоходства.
Длина наибольшая 308 м
Сила тяги на гаке25-28 т
Главные двигатели2х(746+895) кВт
Сегодня основная продукция Пеллы – буксиры нового поколения хорошо известные благодаря высокому качеству и уникальному техническому оснащению. Они успешно эксплуатируется во всех крупных морских портах России их оценили портовики и судоходные компании Норвегии Италии и стран Балтии.
Серийной продукцией Пеллы также являются современные лоцманские катера гидрографические суда.
Предприятие активно ведет разработки новых проектов судов сотрудничая с ведущими отечественными и зарубежными проектными организациями.
Наряду с существующей продукцией подготовлены к запуску в производство новые проекты:
портовый буксир проекта RAsca
многоцелевой буксир-спасатель ПС-45 предназначенный для работы в дальних районах судоходства;
судно комплексного портового обслуживания
уникальный проект СКПО-1000 способное выполнять весь спектр портовых услуг.
В самых ближайших планах завода – дальнейшее расширение линейки выпускаемой продукции за счет освоения производства современных судов снабжения арктического класса для обслуживания шельфа танкеров типа река-море и других типов морской техники.
2Обзор типов винто-рулевых колонок
2.1Винто-рулевая колонка “Azipull”
Рисунок 2.9. Винто-рулевая колонка “Azipull” компании Rolls-Royce
“Azipull” – новейшие винто-рулевые колонки типа “Azimuth” очень эффективный движительный комплекс подходящие для судов по мощность от 900 – 5 000 кВт.
Он комбинирует преимущества гребного винта с гибкостью механического двигателя и может быть связан с любым первичным двигателем (дизель газовая турбина или электродвигатель).
Такая разработка выполнена чтобы предложить эффективный упор и маневренность на более высоких (обычно 20-25 узлов) скоростях.
Обтекаемая колонна и закрылки возвращают энергию закручивания из зоны пониженного давления потока повышая эффективность движения. У колонны имеется широкая хорда что оптимизирует и улучшает управляемость и обеспечивает стабильность курса. Azipull может поставляться с винтами как регулируемого так и фиксированного шага.
очень эффективные механические передачи.
хорошая маневренность и стабильность курса
может быть соединен фактически с любым первичным двигателем
возможность применения винтов фиксированного и регулируемого шага
2.2Винто-рулевая колонка “Contaz”
Рисунок 2.10. Винто-рулевая колонка “Contaz” компании Rolls-Royce
В кормовой части винт возвращает некоторые из потерь в потоке так же как существенные ротационные потери поэтому установка винто-рулевого комплекса “Contaz” способствует снижению потребления топлива.
Низкий шум и вибрация маневренность на малых скоростях объединяются меньшими диаметрами винтов (на 20 процентов меньшие чем в традиционном пропульсивном комплексе).
экономят место установки
полная управляемость на малых скоростях
уменьшенный диаметр винтов
низкий шум и вибрация
2.3Винто-рулевая колонка “Openducted” (открытаянаправленная)
Рисунок 2.11. Винто-рулевая колонка “Openducted” компании Rolls-Royce
Это стандартные “azimuth” винто-рулевые колонки включающие колонки типа Z – drive с входными мощностями от 330 до 3050 кВт.
Для каждой модели есть много доступных диаметров винта с вариантами винтов фиксированного и регулируемого шага.
Модульная конструкция означает что клиенты могут выбрать подходящий вариант из множества конфигураций чтобы использовать размер винта близкий к заявленному. Они наилучшим образом подходят для буксиров оффшорной поставки и некоторых грузовых судов.
2.4Вертикально выдвигающая винто-рулевая колонка
Рисунок 2.12. Вертикально выдвигающая винто-рулевая колонка компании Rolls-Royce
Это винто-рулевые колонки с входными мощностями от 280 - 3000 кВт. Они разработаны таким образом что колонки могут убираться в корпус если не используются.
Они могут быть установлены с L (электропривод) или Z (привод от дизеля) передачей и поставляются с винтом регулированного или фиксированного шага.
Подъем и пускание активизируется кнопкой на мосту. Отключение или подключение ведущего вала автоматическое. Они обладают низким шумом и вибрацией.
2.5Азимутная подводная винто-рулевая колонка
Рисунок 2.13. Винто-рулевая колонка компании Schottel
Входная мощность таких колонок от 150 кВт (Shottel SRP 0320) до 6500 кВт (Steerprop SP 80 установлены на танкере фирмы Лукойл) но диапазон мощностей на этом не заканчивается так как фирмы могут изготовить практически любую винто-рулевую колонку по желанию заказчика.
Винто-рулевые колонки данного типа бывают с винтами фиксированного и регулируемого шага.
Этот тип может быть установлен непосредственно в корпусе или в контейнере. Контейнер может быть или подъемного или выдвигающегося типа.
2.6Винто-рулевая колонка “Podded”
Рисунок 2.14. Винто-рулевая колонка “Podded” компании Rolls-Royce
Гребной электродвигатель привода винта расположен в гидродинамически оптимизированной гондоле винто-рулевой колонки. Она разработана чтобы использовать минимум механических деталей устраняя коробки передач и передаточные отношения.
высокая маневренность с улучшенными способностями остановки;
низкий шум и вибрация;
повышение гидродинамической эффективноси достигается плавностью обводов корпуса.
2.7Комбинированный парный винт фирмы Schottele
Рисунок 2.15. Винто-рулевая колонка с комбинированным парным винтом компании Schottel
Комбинированный парный винт основан на комбинации технических и экономических преимуществ механической винторулевой колонки с одной стороны и электрической пропульсивной установки (Pod Drives) - с другой.
В отличии от Pod Drive системы в которой электродвигатель находится в подводной гондоле в системе комбинированного парного винта (Combi Drive) электродвигатель расположен вертикально в несущем конусе. За счет такого расположения электродвигателя концепция сравнима с винторулевой колонкой с вертикальным входным валом (L – агрегат).
Из-за отсутствия надводного редуктора и водопровода агрегат является чрезмерно компактным и занимает незначительное место на судне.
3Выбор винто-рулевой колонки соответствующей мощности
В последние годы все чаще и чаще буксиры оснащаются винто-рулевыми колонками для обеспечения высокой маневренности что позволяет им менять направление тяги без уменьшения тягового усилия. Винто-рулевые устройства в этом случае заменяют обычный винт и традиционное рулевое устройство.
Винто-рулевые колонки фирмы Schottel обладают следующими преимуществами:
максимальная маневренность
оптимальная эффективность
простое обслуживание
оптимизированы с точки зрения кавитации и вибрации
Характеристики винто-рулевых колонок фирмы Schottel
Входная мощность кВт
Входная скорость мин-1
В данном проекте в качестве движителей для буксира с главным двигателем мощностью 530 кВт и частотой вращения коленчатого вала 1000 мин1 выбираем две азимутальные винто-рулевые колонки фирмы Schottel SRP 330 с диапазоном входной мощности 400 – 530 кВт с входной скоростью до 1800 мин-1.
Винто-рулевые колонки оснащены современной системой управления регулируемой при помощи частотного преобразователя включающей в себя электрические приводы.
Рулевая колонка уплотнена с использованием трехслойного манжетного уплотнения с вкладышами из нержавеющей стали чтобы добиться минимального износа. Наиболее удаленная прокладка повернута вниз чтобы сократить до минимума занос загрязнений изнашивающих прокладку. Тройное уплотнение позволяет использовать устройство для промывки уплотняющей камеры в прокладках вала гребного винта.
Кожух движителя изготовлен стальным сварным. Использование свойств стали позволяет достичь точного контроля за прочностью а также стабильного качества. Сварную сталь легко обслуживать и ремонтировать в случае поломок колонки.
4Выбор главной передачи
Основное назначение главной передачи заключается в преобразовании передаваемого главными двигателями крутящего момента применительно к условиям обеспечивающим эффективную работу движителя.
Наличие передачи в составе пропульсивной установки может существенным образом повысить пропульсивный коэффициент полезного действия изменить моментные и мощностные характеристики установки улучшить ее маневренные качества.
Существует два вида механической передачи крутящего момента и мощности от двигателя к винто-рулевой колонки а именно линия валопровода без карданной передачи и линя валопровода с карданной передачей.
Рисунок 2.16. Линия вала без карданной передачи
Рисунок 2.17. Линия вала с карданной передачи
Вывод: В качестве главной передачи выбираем линию вала с карданной передачей и редуктор фирмы ZF Fr тип vert максимально допускаемая мощность 550 кВт; длинной 785 мм шириной 890 мм высотой 965 мм массой 742 кг.
Частота вращения валопровода
5Выбор способа монтажа винто-рулевой колонки
Существует несколько основных методов монтажа винто-рулевых колонок на судно. Главными из них являются:
) верхняя часть винто-рулевой колонки устанавливается над отверстием в днище затем нижняя часть винто-рулевой колонки монтируется к ней;
) винто-рулевая колонка целиком подводится снизу к днищу судна и далее фиксируется в нем;
) винто-рулевая колонка опускается через отверстие в верхней палубе и далее фиксируется в днище судна.
В данном проекте выбираем первый способ монтажа винто-рулевой колонки то есть сначала устанавливаем верхнюю часть винто-рулевой колонки а затем монтируем к ней нижнюю часть. Это позволяет использовать возможность применения кранов меньшей грузоподъемности и доставки нижней наиболее часто повреждаемой части в цех что обеспечивает повышение качества ремонта.
Изготовление судовых гребных валов с бронзовыми облицовками
1Общие технические требования изготовления судовых гребных валов с бронзовыми облицовками
Заготовки гребных валов должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 8536-79 «Заготовки судовых гребных валов и баллеров рулей. Технические условия» по чертежам утвержденным в установленном порядке.
Механические свойства и химический состав заготовки указанные в сертификате должны соответствовать требованиям марки материала заготовки. При необходимости контрольные испытания материала производить на образцах взятых из заготовки вала по ГОСТ 24297-87 ГОСТ 1497-84 ГОСТ 6996-66 ГОСТ 22536.0-87 ГОСТ 22536.-88.
Требования к материалу отливок облицовок испытаниям и правилам приемки должны соответствовать нормативам по ОСТ 5. 9250-76 и РТМ 31. 8006-79.
2Механическая обработка гребного вала
Обработать центровые отверстия и центрирующие выточки.
На разметочной плите произвести разметку вала под зацентровку.
Фрезеровать торцы заготовки за центровать вал согласно ГОСТ 14034-74.
Проточить шейку вала под люнет установить люнет произвести предварительную обработку с припусками указанными в эскизе на предварительную обработку. Подрезать торцы вала удалить излишки припусков с торцов вала. На обработанных поверхностях не должно быть скоплений неметаллических включений расслоений и других дефектов на глубине не более оставленного припуска.
Обработать поверхности вала подлежащие упрочению с припусками под обкатку приведенными в табл. 3.1. Шероховатость обработанных поверхностей для обработки должно составлять Rz20-25 ГОСТ 2789-73.
Упрочнить поверхности вала подлежащие упрочнению согласно типовой технологии «Упрочнение гребных валов» ОСТ 5. 9049-78.3.7. Произвести окончательную обработку шеек вала согласно чертежу. Шейки валов под насадку облицовок необходимо выполнить по посадке S7.
Припуски на диаметр цилиндрических шеек и конуса гребных валов
Обрабатываемая поверхность
Припуск на диаметр упрочняемых участков гребных валов в (мм) при диаметре вала в (мм)
Цилиндрические шейки и конус
3Обработка облицовок гребного вала
Произвести проверку отливок. Отливки должны удовлетворять по механическим свойствам и химическому составу требованиям нормативов ОСТ 5.9250-76 РТМ 31. 8006-79 и требованиям Регистра.
Длину частей облицовки при составной облицовке следует выбирать таким образом чтобы швы не попали на рабочую шейку облицовки.
Проточить наружный диаметр облицовки с припуском 25-5 мм на сторону. Подрезать торцы. Предусмотреть на концевых облицовках припуски по торцу (35-50 мм) для подрезки их при окончательной обработке на валу.
Расточить отверстие облицовки согласно чертежу. (Облицовку длиной свыше 17 м обрабатывать на токарном станке). Обработанное отверстие должно удовлетворять условиям насадки:
отклонение диаметра отверстия по Н8;
шероховатость обработанной поверхности облицовок до 80 мм должна быть не ниже Rz 125; более 80 мм – Rz 25.
При наличии на обработанных поверхностях облицовок литейных пороков исправление их производить по ОСТ 5. 9578-84 «Типовой технологический процесс».
На облицовках проточить замок согласно эскизу 1.
Произвести гидравлические испытания облицовок давлением 2 кгссм2. Течь и отпотевание недопустимы. Возможность заварки выявленных дефектов согласовать с инспектором Регистра.
Произвести маркировку облицовок. Маркировать в порядке их насадки на вал.
Окончательную обработку облицовок по наружному диаметру производить после насадки на вал и сварки стыков.
Разделка торцов облицовок под сварку показана на рис. 3.1.
Рисунок 3.1. Разделка торцов облицовок под сварку
4Насадка облицовок на гребной вал
Перед насадкой облицовок вал промыть керосином насухо протереть ветошью. Вал установить с уклоном на опоры так чтобы они не мешали насадке облицовок. Наметить место насадки облицовок резко выделяющимися рисками.
Облицовки согласно очередности насадки и маркировке уложить на асбестовые коврики в горизонтальном положении и произвести их нагрев методом одобренным Регистром до температуры 280 – 300 С. Контроль температуры нагрева осуществлять через каждые 10 – 15 мин контактной термопарой либо термокарандашами. Контроль за увеличением внутреннего диаметра вести при помощи штихмаса.
Насадить облицовки на вал. Насадку выполнять без задержки.
Насаженные на вал облицовки необходимо подвергнуть охлаждению для чего подвести к облицовкам воздушное охлаждение не менее чем с двух сторон. Скорость охлаждения средней части облицовок должна быть выше чем скорость охлаждения ее концов. Ориентировочная температура облицовок в период охлаждения в средней части должна быть примерно на 50 – 80 С ниже температуры ее концов.
Контроль за остыванием облицовок может быть прекращен при достижении температуры 50-70 °С в средней ее части.
После полного остывания облицовок произвести контроль прилегания облицовок к гребному валу. Контроль производить методом обстукивания молотком весом 05 кг. Чистый звук (без дребезжания) при ударе указывает на удовлетворительную насадку облицовок. При наличии местного дребезжащего звука на площади облицовки превышающей 15% от всей поверхности годность такой облицовки должна решаться с участием представителя ОТК и Регистра. Отставание на концах облицовок гребного вала не допускается.
5Сварка стыков бронзовых облицовок
К выполнению сварки бронзовых облицовок насаженных на гребной вал допускаются аттестованные сварщики прошедшие теоретическое и практическое обучение инструктаж по технологии сварки бронзовых облицовок в соответствии с данным технологическим процессом.
Заготовки поступившие на сварку предъявляются представителю ОТК и инспектору Регистра.
Сварка бронзовых облицовок выполняется проволокой марок:
БрОц4-3 2 мм ГОСТ 5221-77;
БрКМцЗ 2 мм. ГОСТ 5222-72;
БрАМц 9 2 мм. ГОСТ 493-79.
Проволока должна иметь очищенную от масла и окислов поверхность. Подготовка сварочной проволоки к сварке производится следующим образом:
обезжиривание в 10-15 %-ном растворе каустической соды при 50 °С довести до 80°С выдержка 25 мин из них 10 мин на (—) 15 мин на (+);
промывка в горячей воде 50-60 °С;
травление в 30%-ном растворе H2S04 15-20 мин;
промывка в горячей воде 50- 60 °С;
пассивирование в растворе 10% хромистого ангидрида 2% HNO3 2%
промывка в горячей воде 50-60°С;
сушка теплым воздухом.
При сварке бронзовых облицовок применяется стекловидный сварочный флюс марки АН-20 или АН-26 ГОСТ 9087-81. Допускается влажность флюса не более 01 %. При повышенной влажности необходимо прокалить флюс при 300-350 °С в течение трех часов.
Сварка бронзовых облицовок ведется сварочным постом в который входит:
токарный станок для сварки бронзовых облицовок (оснащенный специальным редуктором позволяющим получить 01-1 обмин шпинделя);
источник питания ПС-500 или ПГ-500;
полуавтомат А-537 или ПШ-5;
пневматическое зубило с тупым бойком;
приспособление для удержания флюса;
индуктор работающий на токе промышленной частоты для подогрева бронзовых облицовок перед сваркой.
Разделки облицовок необходимо тщательно очистить от грязи и окислов. Обезжиривание осуществлять ацетоном или уайт-спиритом.
Сварку стыков бронзовых облицовок необходимо вести с предварительным и сопутствующим подогревом. Нагрев облицовок ведется гибким индуктором на основании заводской инструкции № 121 971-14. Температуру нагрева облицовок необходимо контролировать контактной термопарой.
Если облицовка состоит из трех частей ведут нагрев и сварку концевых заготовок.
Режим сварки необходимо выбирать исходя их условия хорошего формирования сварного шва и максимальной производительности. Рекомендуемые режимы сварки - см. табл. 3.2.
Рекомендуемые режимы сварки
Наружный диаметр облицовки мм
Диаметр сварочной проволоки мм
Скорость подачи сварочной проволоки мч
Сварка ведется на постоянном токе обратной полярности «+» на электроде«-» на изделии.
Сварку стыков бронзовых облицовок выполнять за несколько проходов до полного заполнения разделки.
При сварке должны быть обеспечены плавные переходы между валиками и от шва к основному металлу.
Все сварочные валики за исключением первого и последнего подвергаются проколачиванию тупым зубилом.
При появлении дефектов в процессе сварки облицовок дефектные места устранять вырубкой с последующей заваркой по ТИ 31-971-446- 78 «Ремонт бронзовых облицовок гребных валов с помощью сварки».
При сварке облицовок в среде защитных газов применяется аргон марок А и Б ГОСТ 10157-79.
В состав оборудования сварочного поста перечисленного в п. 5. дополнительно включается баллон с аргоном и кислородный редуктор исключается приспособление для удержания флюса. Рекомендуемые режимы сварки - см. табл.3.2.
6Контроль качества сварочных работ при изготовлении облицовок гребных валов
Контроль качества сварочных работ производится согласно требованиям предъявляемым настоящей инструкцией и техническим требованиям чертежа.
качество сварочной проволоки флюса;
квалификация сварщика;
подготовка заготовок под сварку;
периодический контроль выполнения технологии сварки в соответствии с технологической инструкцией;
качество сварных швов.
Контроль качества сварных швов производится внешним осмотром цветной дефектоскопией или другим неразрушающим методом контроля одобренным Регистром.
Внешний осмотр производится после сварки а также после механической обработки.
Цветная дефектоскопия производится после механической обработки.
На окончательно обработанной поверхности облицовки без исправления допускаются отдельные участки мелкой пористости площадью не более 50 мм2 и отдельные газовые раковины не превышающие в диаметре и глубине 3 мм в количестве не более 3на площади 100x100 мм при условии обеспечения водонепроницаемости. Общая площадь поражения указанными дефектами не должна превышать 1 % площади наружной поверхности. На обработанной поверхности сварного шва облицовки без исправления допускаются отдельные раковины размером 1-15 мм и глубиной до 1 мм общим количеством не более 5 шт.
7Окончательная обработка гребного вала
Вал установить на станок фланец закрепить в планшайбе. Произвести окончательную обработку конуса вала согласно чертежу. Конус вала обрабатывать по конусной линейке с заданным натягом (конусность 1:10 и 1:15).
Примечание. В случае отличия конуса гребного вала от выше указанных обработку конуса допускается производить по конусному шаблону.
Нарезать резьбу по чертежу. Проверку резьбы (1=3 1=41=6) производить специальным приспособлением (где 1 — шаг резьбы). Спилить сбег резьбы. Чистота обработки поверхности резьбы — 25 согласно ГОСТ 2789-73.
Примечание. В случае отличия шага резьбы от вышеуказанных пригонку резьбы производить по ранее изготовленной гайке. При наворачивании гайки на вал применять касторовое масло либо чистое минеральное масло с графитом.
Окончательно обработать облицовки вала согласно чертежу.
Произвести обработку поверхности фланца согласно чертежу. Проточить центрирующую заточку.
Обработать галтели с пригонкой их по галтельным шаблонам.
Разметить шпоночный паз на токарном станке установить приспособления для фрезерования шпоночного паза с припуском под слесарную пригонку.
Разметить отверстие во фланце согласно чертежу. На токарном станке установить приспособление для сверления и растачивания отверстий во фланце. Просверлить и расточить отверстия во фланце гребного вала.
Предъявить вал в соответствии с чертежом представителям ОТК и Регистра.
Пригнать шпоночный паз параллельно оси вала и по ширине паза согласно чертежу. Пригнать по шаблону шпоночный паз.
Согласно чертежу разметить и просверлить отверстия для крепления шпонки нарезать резьбу.
Пригнать шпонку по шпоночному пазу и установить ее на место.
При наличии межрубашечного пространства произвести защиту межрубашечного пространства покрытием на основе эпоксидного связующего согласно инструкции ТИНКФЕ977-07-02.
Произвести окончательную сдачу ОТК и Регистру.
Маркировать вал на цилиндрической поверхности фланца согласно чертежу.
8Правила и методы приемки гребного вала
Приемку готового гребного вала производят представители ОТК и Регистра.
Окончательно обработанный вал должен удовлетворять требованиям рабочих чертежей и настоящей ТИ.
Приемка должна включать:
наружный осмотр вала;
проверку размеров формы и шероховатости обработанных поверхностей;
проверку радиального биения вала;
проверку конусного соединения;
проверку соответствия качества материалов и веса требованиям рабочих чертежей ГОСТ.
Шероховатость поверхности обработанного вала проверяется в цеховых условиях методом качественной оценки путем сравнения с образцами шероховатости цилиндрическими или плоскими в зависимости от формы проверяемой поверхности
Контроль размеров и формы поверхности вала производится предельными калибрами шаблонами или универсальным измерительным инструментом:
размеры диаметров и овальности рабочих шеек должны быть проверены в двух сечениях при длине шейки до 15 м вала и в трех сечениях при длине шейки свыше 15 м вала;
конусность следует определять на длине равной диаметру шейки;
плоскостность рабочей поверхности торца фланца или упорного гребня проверяется прикладыванием в различных направлениях к торцевой плоскости (или к двум установленным на нее калиброванным плиткам одинаковой высоты) проверочной линейки. Просвет между гранью линейки и обработанной поверхностью измеряется щупом или плитками.
Контроль соосности обработанных поверхностей и кривизны вала производится проверкой радиального биения а перпендикулярность торца к оси вала — проверкой торцевого биения. Замеры биения следует производить при медленном вращении вала:
проверку биения поверхностей рабочих шеек (облицовок) центрирующих выточек конусов и др. следует производить при вращении вала в центрах с поводком или с закреплением в патроне с поддерживающими люнетами без крышек либо со скользящими призмами или без поддерживающих опор (в зависимости от жесткости вала). Замеры биения каждой проверяемой поверхности производят в одном сечении.
Замеры радиального биения следует производить в сечениях расположенных на расстоянии 05-1 м друг от друга и от торцов вала (кривизна вала определяется как половина замеренной величины радиального биения).
Контроль конусных поверхностей производится конусными калибрами или путем проверки фактических размеров универсальными или специальными измерительными средствами. Прямолинейность образующих всех конусных поверхностей проверяется контрольной линейкой на краску.
Смещение и перекос шпоночного паза на конце вала проверяется индикатором на разметочной плите.
Фактические размеры шпоночного паза проверяются универсальными или специальными измерительными средствами.
Проверить резьбу специальным приспособлением (только для шага резьбы t=3 t=4t=6).
Примечание. В случае отличия шага резьбы от вышеуказанных проверку резьбы производить по ранее изготовленной гайке. При наворачивании гайки на вал применять касторовое масло либо чистое минеральное масло с графитом.
Положение винта на валу обеспечить согласно размерам в чертеже.
Результаты проверки гребного вала должны быть занесены в формуляр вала.
9Требования к коническим соединениям валов
Шероховатость конической поверхности вала должна соответствовать по ГОСТ 2789-73:
для валов диаметром до 80 мм Ra = 065 мкм;
для валов диаметром более 80 мм Ra = 125 мкм.
Шпоночные соединения валов с гребными винтами должны быть изготовлены в соответствии с ГОСТ 23360-78. «Соединения шпоночные с призматическими шпонками с допустимыми отклонениями по ширине Н8.
Предельные отклонения размеров шпонок и пазов по ширине не должно превышать значения указанных в таблице 3.3.
На ширину шпоночного паза при механической обработке оставить припуск на пригонку в пределах 05 – 07 мм.
Боковые поверхности шпоночных пазов должны иметь шероховатость Rz = 20 мкм шпонки Ra = 25 мкм.
Скругление острых углов шпоночных пазов производить в соответствии с ГОСТ 8838-81. Допускаемые отклонения на смещение и перекос шпоночного паза приведены в таблице 3.3.
Требование к точности изготовления шпоночного паза гребного вала и втулки
Соединение валов диаметром до 180 мм с полумуфтами
Соединение гребными винтами и валов диаметром более 780 мм с полумуфтами
Смещение паза вала С*
Смещение паза втулки
Отклонение размера паза втулки
Допускаемые отклонения мкм
Примечание: * - смотри рисунок 3.2; ** - смотри рисунок 3.3.
Рисунок 3.2. Смещение шпоночного паза
Рисунок 3.3. Перекос шпоночного паза
Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды
1Экологическая безопасность и охрана окружающей среды
1.1Причины образования и краткая характеристика судовых отходов и загрязняющих веществ
В процессе эксплуатации судов образуются бытовые и производственные отходы сброс которых в водоем приносит значительный ущерб природе. При этом все образующиеся на судне загрязнения можно разделить на две основные группы:
)остатки перевозимых грузов образующихся вследствие неполной их выгрузки обмыва палубы и трюмов танков и т.п.;
)загрязнения образующиеся в результате жизнедеятельности экипажа и пассажиров (сточные воды и бытовой мусор) а также в результате эксплуатации судовых механизмов (нефтесодержащие льяльные или подсланевые воды производственный мусор). Кроме того до сих пор к сожалению весьма часты случаи аварийных разливов нефтепродуктов при бункеровке судов и в результате различных аварийных ситуаций.
В связи с тем что для судов характерны загрязнения второй группы а также аварийные разливы нефтепродуктов рассмотри пути решения проблем по предотвращению загрязнения водоемов этими видами судовых загрязнений.
1.1.1Нефтесодержащие воды
В процессе эксплуатации судовых механизмов образуется особый вид отходов – подсланевые нефтесодержащие воды которые скапливаются под сланями машинного отделения. Основные причины образования нефтесодержащих вод на судне – это протечки воды из трубопроводов арматуры насосов через дейдвудные устройства обшивку корпуса и донную арматуру а также протечки нефтепродуктов из трубопроводов и арматуры при ремонте механизмов топливной и масленой аппаратуры и т.п. Нефтесодержащие воды образуются и вследствие попадания под слани воды использованной при промывке деталей механизмов пропарке топливных и масляных цистерн а также в результате аварийных протечек.
Концентрация нефтепродуктов в нефтесодержащих водах колеблется в широком диапазоне: от долей процента до 100% их содержания. Но после непродолжительного отстаивания среднее значение чаще всего находится в пределах 200 – 500 мгл.
В настоящее время нефтесодержащие воды обрабатывают непосредственно на судах или же передают на плавучие станции или специализированные суда для последующей обработки.
Эффективность очистки во много зависит от состава нефтесодержащих вод и степени дисперсности нефти в воде. Поэтому когда говорят о составе судовых нефтесодержащих вод обычно имеют в виду степень дисперсности находящихся в воде нефтепродуктов.
Хорошо всплывают нефтепродукты попавшие в воду в виде капель диаметром от сотых долей миллиметра и более – грубодисперсное состояние. Но в любой нефтесодержащей воде есть капли нефтепродуктов значительно меньшего размера диаметром менее 1 мкм – тонкодисперсное состояние также такое состояние нефтепродуктов в воде называют эмульсией. Частицы составляющие эмульсию находятся в воде во взвешенном состоянии и плохо всплывают на поверхность так как сила всплывания меньше сил удерживающих их во взвешенном состоянии.
Эмульсии образуются в процессе обмыва механизмов и емкостей струями воды или пара при сильно турбулизованном движении жидкости в трубах а также при перекачивании скапливающийся нефтесодержащей воды насосами особенно центробежными. Устойчивость эмульсии повышается если в нефтесодержащих водах присутствуют эмульгаторы. К таким эмульгаторам относятся поверхностно-активные вещества (например стиральные порошки) используемые в машинных отделениях судов для мытья механизмов сланей и т. п. Стабилизаторы эмульсии могут быть и механические примеси находящиеся в подсланевых водах.
Удалять из воды эмульгированные нефтепродукты сложнее чем грубодисперсные. Поэтому по возможности следует исключать факторы способствующие их образованию.
Полностью избавиться от эмульгированных нефтепродуктов в реальных судовых нефтесодержащих водах не удается. Как показывали исследования концентрация их колеблется в довольно широком интервале: в большинстве случаев она составляет 20 – 50 мгл но иногда достигает 100 мгл и более.
1.1.2Хозяйственно-бытовые сточные воды
Они образуются в результате жизнедеятельности экипажа и пассажиров судна и являются продуктами выводимыми из организма человека. Кроме того в их состав входят загрязнения попадающие в сточно-фановые системы судна при уборке помещений а также различные загрязнения из медицинских помещений.
По данным ЛИВТ объемы среднесуточных накоплений сточных вод можно определять исходя из следующих показателей: по грузовому флоту 200 – 250 лчел. по пассажирскому флоту 250 – 300 лчел.
Выбор способа очистки сточных вод и его эффективность зависят от состава сточных вод. Смесь сточных и хозяйственно-бытовых вод поступающих в сборные цистерны судна содержит загрязнения в виде грубодисперсной взвеси и коллоидных частиц а также в растворенном состоянии. Поэтому чрезвычайно важно выбрать наиболее эффективный способ очистки.
Существуют следующие контрольные показатели по которым можно прямо или косвенно судить о степени загрязнения СВ:
БПК5 – биохимическая потребность в кислороде в течение 5-ти суток. Определяется количеством кислорода необходимого для биохимического разложения органических загрязнений содержащихся в 1 литре сточных вод в течение 5-ти суток при температуре 20 С без доступа воздуха и света; измеряется в миллиграммах на литр. С повышением содержания органических веществ в сточных водах значение БПК5 возрастает что приводит к дополнительным затратам кислорода на окисление органических веществ и следовательно к уменьшению содержания кислорода в водоеме;
ВВ – количество взвешенных веществ содержащихся в 1 литре сточных вод; измеряется в миллиграммах на литр. Определяют ВВ путем фильтрации сточных вод и взвешивания задержанных фильтром загрязнений.
Коли-индекс – количество бактерий группы «коли»1 (кишечная палочка) содержащихся в 1 литре сточных вод. Измеряется в штуках на литр иногда в штуках на 100 миллилитров.
рН – водородный показатель (безразмерная величина) характеризующий количиство ионов водорода в растворе. В кислой среде рН 7 в нейтральной рН = 7 и в щелочной рН 7. Водородный показатель во многом определяем выбор метода очистки.
Прозрачность – позволяет косвенным путем оценивать степень загрязненности сточных вод. Определение прозрачности довольно часто используется во время судовых испытаний и рекомендуется для предварительной оценки эффективности работы очистных устройств.
Существуют и другие показатели характеризующие загрязненности сточных вод (количество азота фосфора и др.) но определить их в судовых условиях практически невозможно. Для этого требуется трудоемкий химический анализ.
Состав судовых сточных вод скапливающихся в сборной цистерне непостоянный соотношение сточных и хозяйственно-бытовых вод изменяется в течение суток зависит от режима работы судна и других обстоятельств.
1.1.3Мусор (бытовые и производственные отходы)
В процессе производственной и бытовой деятельности на судне образуется ряд твердых и жидких отходов подлежащих удалению. Бытовые твердые отходы образуются в результате жизнедеятельности экипажа и пассажиров. К таким отходам относятся бумага тряпки упаковочные материалы пищевые отходы. Бытовые твердые отходы накапливаются в специальных контейнерах установленных на корме судна.
Эксплуатационные твердые отходы (ветошь тряпки тканевые синтетические и бумажные фильтры дерево резина и др.) образуются в процессе обслуживания судовых механизмов. Основную массу этих отходов составляет промасленная ветошь которую хранят в специальных металлических ящиках.
Также на судах накапливаются жидкие отходы которые можно разделить на две группы:
)шлам от установок для очистки сточных вод а также прошедшие камбузную дробилку пищевые отходы накапливаемые в специальной судовой цистерне;
)шлам от сепараторов топлива и масла представляющий собой обводненные нефтепродукты с содержанием воды 40 – 60%.
Классификация мусора по степени его взаимодействия с водной средой:
плавающий – приводит к загрязнению поверхности воды и береговой полосы;
тонущий – загрязняет дно водоемов особый вред наносит местам нерестилищ и нагула рыб;
растворяющийся – поглощает для своего окисления кислород из воды водоема изменяет ее окраску вкус и т. п.
Основные проблемы по обработке мусора связаны с неоднородность состава бытовых отходов и значительными колебаниями объемов их накопления в зависимости от назначения судна характера рейса и др.
Объем производственных твердых отходов зависит в первую очередь от мощности судовой энергетической установки и от состояния механизмов. На речных судах количество скапливающейся промасленной ветоши находится обычно в пределах 3 – 5 кгсут.
Среднесуточная норма накопления жидких отходов (шлама) образующихся при обработке сточных вод в специальных судовых установках находится в пределах 1 – 2 % объема переработанных сточных вод. Исходя из этого накопление жидких отходов за сутки составляет 05 – 4 лчел.
Количество накапливаемого нефтяного шлама определяется как 1% от объема прошедших сепарацию топлива и масла то есть их суточного расхода.
Следовательно ежесуточно на грузовом судне скапливается около 20 кг всех видов (без учета шлама сточных вод).
Таким образом очевидно что удаление бытовых и производственных отходов с судов – неотложная задача решение которой заметно улучшит состояние водоемов внесет ощутимый вклад в систему природоохранных мероприятий.
1.1.4Вещества загрязняющие атмосферу
Суда и другие транспортные средства являются достаточно активными источниками загрязнения воздушного бассейна углеводородами окисью углерода сернистым ангидридом окислами азота фенолами альдегидами спиртами дурно пахнущими газами и другими вредными веществами а также аэрозолями и сажей.
Загрязняющие вещества в атмосфере находятся обычно в газообразном и аэрозольном состоянии. Термины «дым» «туман» «пыль» обозначают отдельные виды аэрозольного загрязнения различной степени дисперсности.
При эксплуатации судовой энергетической установки судна происходит загрязнение атмосферы воздухом который используется в судовых двигателя внутреннего сгорания котельных агрегатах при вентиляции судовых помещений и вентиляции топливных цистерн. При таком использовании воздуха происходит его загрязнение. Загрязнение атмосферного воздуха характеризуется параметром который называется выброс. Выброс характеризует количество какого-либо вещества которое поступает в атмосферу в единицу времени. Поступление загрязняющих веществ от судовой энергетической установки в основном определяется:
)выбросами с отработавшими газами от двигателей и котлов;
)выбросами в вентиляционном воздухе.
Отработавшие газы – это сложная газовая смесь с множеством компонентов. Четыре компонента N2 O2 CO2 и Н2О составляют свыше 99 – 999% объема газа остальные 01 – 10% объема отработавших газов составляют примеси которые не представляют интереса с технической точки зрения но являются вредными для окружающей среды живой природы и человека.
При анализе состава отработавших газов целесообразно использовать два основных понятия: токсичность и дымность отработавших газов. Токсичные компоненты - это вредные вещества входящие в состав отработавших газов. Дымность отработавших газов – это свойство газа обусловленное наличием в его составе твердых или жидких аэрозольных частиц. Подавляющую часть их массы (свыше 95 – 98%) составляет сажа.
При использование углеводородных топлив нефтяного происхождения сжигаемых в цилиндре с избытком кислорода примерно 80 – 95% общей массы токсичных примесей отработавших газов приходится на долю пяти основных токсичных компонентов: NOx CO SO2 альдегидов и углеводородов.
Существенно уменьшить количество продуктов неполного окисления топлива позволит следующее: конструктивное изменение двигателя повышение полноты сгорания топлива путем изменения его качества оптимизация подачи топлива в цилиндр и смесеобразования выбор оптимальных регулировочных параметров дизеля при его работе и др.
При изучении воздействия вредных веществ на организм животных и человека приняты химические вещества диметиламин нитродиметиламин и двуокись азота. Минимально ощутимые дозы этих веществ следующие мгм3: двуокиси азота 02 – 026; диметиламинов 001 – 003; нитродиметиламинов 0024 – 004. Максимально неощутимые дозы мгм3: двуокиси азота 012 – 022; диметиламинов 0008 – 0026; нитродиметиламинов 0019 – 003. Эти значения взяты за основу для оценки индивидуальных суммарных концентраций смесей (диметиламинов и двуокиси азота) влияющих на обонятельный анализатор.
Также при оценке загрязнения атмосферы необходимо учитывать не тольго газообразные но и содержащиеся в аэрозоле пахучие и раздражающие вещества.
1.2Требования по предотвращению загрязнения с судов
Государственные требования по предотвращению загрязнения водоем судовыми отходами определяются в соответствии с санитарными правилами (СанПиН 4630-88 Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения; СанПиН 4631-88 Санитарные правила и нормы охраны прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения) РД 31.04.23-94 «Наставление по предотвращению загрязнения с судов» и РД 152-011-00 «Наставление по предотвращению загрязнения внутренних водных путей при эксплуатации судов».
Ответственность за выполнение на судне комплекса мероприятий по предотвращению загрязнения с судов возлагается на капитана судна.
Капитан судна отвечает за:
–реализацию политики судовладельца по обеспечению безопасности и охраны окружающей среды на основе международных конвенций кодексов и национального законодательства;
–побуждение экипажа к проведению этой политики;
–издание соответствующих приказов и инструкций в ясной и простой форме;
–проверку процедур по обеспечению безопасности и предотвращения загрязнения;
–по вопросам безопасности и предотвращения загрязнения капитан обладает полной властью и полномочиями для принятия любых действий которые по его мнению лучшим образом отвечают интересам пассажиров экипажа судна и морской среды;
–капитан судна обязан информировать судовладельца о таких неисправностях и других проблемах которые могут влиять на безопасную эксплуатацию судна или могут нести угрозу загрязнения и которые требуют содействия судовладельца для обеспечения их устранения.
Персонал судна должен поступать согласно политике судовладельца по обеспечению безопасности и охране окружающей среды а также указаниям и приказам капитана в этом отношении обязан проявлять ответственность в целях предотвращения любых травматических повреждений или ущерба и любого загрязнения морской среды.
1.2.1Общие положения
При эксплуатации судов на внутренних водных путях сброс за борт неочищенных подсланевых нефтесодержащих вод неочищенных и необеззараженных сточных вод и мусора запрещен. Не допускается попадание в водную среду нефтепродуктов и других вредных веществ при бункеровке судов а также при погрузке выгрузке и перевозке нефтепродуктов и других грузов которые при попадании в водную среду могут оказать вредное воздействие на здоровье человека и экосистему водного объекта.
В процессе эксплуатации судна капитан и экипаж судна должны руководствоваться требованиями подраздела 3.3.5 СанПиН 2.5.2-703-98.
Все суда постоянно или периодически работающие на Внутренних Водных Путях России в том числе суда смешанного (река - море) плавания поднадзорные Российскому Морскому Регистру Судоходства и суда под иностранным флагом должны иметь свидетельство о предотвращении загрязнения нефтью сточными водами и мусором (форма РР-1.8 или РР-1.9) выдаваемое Российским Речным Регистром.
Перед выходом в рейс капитан судна должен удостовериться что вся запорная арматура судовых систем через которые может произойти загрязнение водной среды закрыта и опломбирована в соответствии с требованиями.
Заявка на передачу с судов накопившихся сточных вод подсланевых нефтесодержащих вод мусора и пищевых отходов должна быть подана диспетчеру порта или пункта приема загрязнений заблаговременно и получено подтверждение что загрязнения будут приняты.
При швартовке судна к причалу или к другому судну на рейде для передачи загрязнений или проведения грузовых операций с нефтепродуктами необходимо убедиться в надежности швартовных концов и обеспечить наблюдение за швартовами при изменении осадки судна а также при сильном ветре и волнении.
При выполнении операций передачи загрязнений бункеровки и грузовых операций с нефтепродуктами на рейде между судами должны быть установлены мягкие кранцы а шланги подвешены так чтобы была исключена возможность их повреждения.
Операции по бункеровке судна топливом и маслом должны производиться по Инструкции разработанной для каждого конкретного судна и утвержденной капитаном.
В Инструкции должны быть отражены вопросы предотвращения загрязнения водной среды нефтепродуктами при выполнении бункеровочной операции.
Капитан судна находящегося на акватории порта (у причала на рейде) должен обеспечить постоянное наблюдение за поверхностью воды вблизи судна. Член экипажа независимо от должности и рода занятий заметивший вблизи от судна плавающие пятна нефтяных загрязнений или мусор обязан известить об этом вахтенного начальника а последний должен передать извещение диспетчерской службе порта. При нахождении судна в морском порту сообщение должно быть передано в службу капитана порта.
При подготовке судна к межнавигационному отстою и ремонту с него должны быть удалены подсланевые нефтесодержащие воды сточные воды мусор и пищевые отходы. Удаление указанных загрязнений должно быть осуществлено способом исключающим попадание их в водную среду.
При постановке на межнавигационный отстой судна в цистернах которого имеются топливо и масло следует проверить трубопроводы и арматуру через которые эти нефтепродукты могут попасть за борт. О количестве топлива и масла в цистернах судна оставляемых на межнавигационный период должна быть сделана запись в вахтенном журнале.
1.2.2Предотвращение загрязнения подсланевыми нефтесодержащими водами
На судах не оборудованных станциями очистки нефтесодержащих вод подсланевые нефтесодержащие воды накапливающиеся под настилом машинных помещений должны перекачиваться в сборную цистерну храниться в ней и периодически сдаваться на вне судовые водоохранные технические средства в приемных пунктах нефтесодержащих вод.
Передача подсланевых нефтесодержащих вод на суда-сборщики или на специализированное очистное судно должна производиться по специально предназначенным для этой цели трубопроводам и шлангам. Использовать трубопроводы и шланги предназначенные для сточных вод запрещается.
Все операции по передаче подсланевых нефтесодержащих вод в пунктах приема загрязнений должны быть зафиксированы в специальном судовом журнале СД – 36.
На судах оборудованных станциями очистки нефтесодержащих вод должны быть выполнены мероприятия уменьшающие количество скапливающихся нефтесодержащих вод и снижающих в них концентрацию нефтепродуктов.
Выпуск очищенных нефтесодержащих вод на ВВП допускается если станция очистки нефтесодержащих вод обеспечивает глубину очистки соответствующую нормативам указанным в таблице 4.1.
Нормативные значения очистки нефтесодержащих вод которые должны обеспечены на судах внутреннего и смешанного плавания работающих на ВВП
Нормируемый показатель
Станции очистки нефтесодержащих вод на пассажирских транспортных судах и техническом флоте
Станции очистки нефтесодержащих вод на специализированных очистных судах
Станции очистки нефтесодержащих вод установленные до 30.06.97
Станции очистки нефтесодержащих вод установленные после 01.07.97
Концентрация нефтепродуктов мгл
1.2.3Предотвращение загрязнения сточными водами
На судах с количеством людей на борту более 10 человек необорудованных станциями очистки и обеззараживания сточных вод сточные воды должны накапливаться в сборной цистерне и периодически сдаваться для очистки и обеззараживания на вне судовые водоохранные технические средства. На этих судах запорная арматура должна быть опломбирована.
Срок хранения сточных вод в сборных цистернах согласно СанПиН 2.5.2.-738-98 установлен 6 суток. Если дислокация приемных пунктов требует более длительного хранения сточных вод и расчетная автономность плавания подтверждает такую возможность то по согласованию с органами государственного надзора допускается увеличение срока нахождения сточных вод в сборной цистерне при условии подачи в нее воздуха в количестве 015 - 02 куб. мч на 1 куб. м объема цистерны. Воздух должен быть подан через перфорированный трубопровод установленный в нижней части цистерны.
Передача сточных вод на суда-сборщики или специализированные очистные суда должна производиться по специально предназначенным для этой цели трубопроводам и шлангам. Использовать трубопроводы и шланги предназначенные для нефтесодержащих вод запрещается.
Все операции по передаче сточных вод в пунктах приема загрязнений должны быть зафиксированы в специальном судовом журнале СД – 36.
Выпуск очищенных и обеззараженных сточных вод на Внутренние Водные Пути допускается если станция Очистки и Обеззараживания Сточных Вод обеспечивает глубину очистки и обеззараживания соответствующую нормативным значениям указанным в таблице 4.2.
Нормативные значения очистки и обеззараживания сточных вод которые должны быть обеспечены на судах внутреннего плавания работающих на ВВП
Нормируемые показатели
Станции очистки и обеззараживания сточных вод (ООСВ) на судах пассажирского транспортного и технического флота
Станции очистки и обеззараживания сточных вод (ООСВ) на специализированных очистных судах
ООСВ установленные до 30.06.97
ООСВ установленные после 01.07.97
Взвешенные вещества млл
Остаточный хлор (при обеззараживании хлором)
В порядке государственного планового надзора на судах работающих на ВВП и оборудованных станциями ООСВ должны отбираться и анализироваться в аттестованной лаборатории пробы очищенной и обеззараженной воды:
на пассажирских судах с пассажировместимостью более 250 чел. - 2 пробы за навигацию (год);
на остальных судах - 1 проба за навигацию (год).
1.2.4Предотвращение загрязнения мусором
Мусор и пищевые отходы образующиеся на судне должны собираться и складироваться в специальных баках-контейнерах для последующей передачи на вне судовые водоохранные технические средства.
Сухой мусор и пищевые отходы складируются раздельно и баки-контейнеры должны иметь надписи: "Для сухого мусора" "Для пищевых отходов".
Все операции по передаче мусора и пищевых отходов в пунктах приема загрязнений должны быть зафиксированы в специальном судовом журнале СД – 36.
После сдачи мусора и пищевых отходов баки-контейнеры должны быть промыты а используемые для пищевых отходов - продезинфицированы. Вода используемая для мытья баков-контейнеров должна быть слита в сборную цистерну сточных вод.
Печь-инсинератор установленная на судне внутреннего и смешанного плавания должна соответствовать техническим условиям (ТУ) согласованным с органами государственного и технического надзора сжигать горючий мусор пищевые отходы нефтепродукты образующиеся при очистке нефтесодержащих вод и сепарации топлива масла а также шлам выделенный при очистке сточных вод
Печь-инсинератор установленная на судне как правило включается периодически по мере накопления мусора и других отходов пригодных для сжигания. Она всегда должна быть готова к использованию и работать в режиме определенном ТУ.
Операции по сжиганию мусора и других отходов фиксируются: на судах внутреннего плавания - в вахтенном журнале.
1.2.5Перечень документов касающихся предотвращения загрязнения водной среды которые должны быть на судах внутреннего плавания
Наставление по предотвращению загрязнения внутренних водных путей при эксплуатации судов" РД 152-011-00.
СанПиН 2.5.2-703-98 "Суда внутреннего и смешанного (река - море) плавания".
Свидетельство о предотвращении загрязнения нефтью сточными водами и мусором" Российского Речного Регистра - форма РР-1.8 или РР-1.9.
Схема опломбирования запорной арматуры систем откачки за борт подсланевых нефтесодержащих и сточных вод а также других запорных устройств через которые в водную среду могут быть сброшены вредные вещества.
Расчеты автономности плавания по нефтесодержащим водам сточным водам и мусору.
Инструкция по бункеровке судна утвержденная капитаном.
Журнал СД-36 по учету операций с подсланевыми нефтесодержащими водами сточными водами мусором и пищевыми отходами.
Судовой план чрезвычайных мер по предупреждению загрязнений водной среды нефтью.
Руководство по контролю и управлению балластными операциями.
2Анализ условий труда плавсостава
2.1Перечень опасных и вредных факторов действующих на плавсостав
На судах возможны следующие физические вредные и опасные факторы:
–высокие уровни шума и вибрации в машинном отделении или помещении дизель-генераторов;
–высокие уровни шума в служебных общественных жилых судовых помещениях;
–значительные тепловыделения в машинном и котельном отдалениях приводящие к повышению температуры воздуха;
–инфракрасное излучение от сильно нагретых поверхностей в машинном и котельном отделениях;
–недостаточная естественная и искусственная освещенность машинных котельных отделений и других помещений судна;
–повышенный уровень электромагнитных излучений в ходовых рубках и радиорубках от радиопередатчиков радиолокационных устройств и т.п.
–неогражденные движущиеся части машин и механизмов;
–сильно нагретые и недостаточно изолированные части оборудования (двигателей котлов) трубопроводов;
–взрывы в картерах двигателей;
–недостаточная ширина высота и загроможденность проходов в машинных отделениях;
–крутые трапы недостаточной ширины без специальных площадок с неправильно выполненными ступенями;
–отсутствие необходимого пространства в машинных отделениях для возможности выполнения ремонтных и профилактических работ в судовых условиях отсутствие заземления корпусов оборудования недостаточная ширина проходов у Главных Распределительных Щитов и т.п.
Химические вредные факторы на судах могут появиться при
перевозке (хранение) нефтепродуктов сжиженного газа и других вредных для
организма человека химических веществ а также при сжигании топлива.
К психофизиологическим вредным факторам которые могут быть
на судах следует отнести:
–физические перегрузки при некоторых судовых работах если отсутствует необходимая механизация;
–повышенное напряжение зрения и слуха в связи с неудачной конструкцией поста управления судном неправильным расположением на нём приборов управления неудачным выбором световой и звуковой сигнализации;
2.2Санитарные нормы по вредным факторам
Значения нормативов характеризующих микроклимат в судовых помещениях регламентируются Санитарными правилами для речных судов.
Нормирование микроклимата на судах осуществляется раздельно для помещений оборудованных системами вентиляции и отопления и для помещений оборудованных системой кондиционирования воздуха.
Для помещений оборудованных системами вентиляции и отопления нормируются значения температуры относительной влажности и скорости движения воздуха.
В машинных отделениях судов с целью обеспечения требований Санитарных правил к воздушной среде предусматривается обще обменная приточная вентиляция. Преобладающей вредностью является избыточная теплота. Расчёт потребного воздухообмена ведётся на её поглощение и обеспечение регламентируемого перепада температур между внутренней температурой и температурой наружного воздуха. Воздух подаётся вентилятором в нижнюю зону помещения а вытяжка осуществляется естественным путём через шахту.
Для судовых машинных отделений (МО) нормативные уровни шума регламентируемые ГОСТ I2.I.003 "Шум. Общие требования безопасности".
На судах плавсостав подвержен воздействию вибрации. По способу передачи на человека вибрация подразделяется на общую передающуюся через опорные поверхности сидящего или стоящего человека и локальную передающуюся через руки человека.
Общая вибрация на судне по источнику ее возникновения относится к категории технологической вибрации воздействующей на операторов стационарных машин или передающаяся на рабочие места не имеющие источников вибрации наблюдается на судах и на некоторых рабочих настах в цехах судоремонтных заводов.
В соответствии с ГОСТ12.1.012 "Вибрация Общие требования безопасности" вибрация нормируется по одному из трех параметров: вибророскорости V в мс уровню виброскорости Lv в дБ виброускорению а в мс. Нормированные значения для вибрации приведены в ГОСТ 12.1.012. и в разделе 4.2.3.
2.3Нормирование показателей производственной среды
Допустимые значения вибрации в судовых помещениях
Нормируемые параметры
Допустимые значения
виброскорости в мс 10-2 и её логарифмические уровни в дБ
МО с периодическим обслуживанием
МО с безвахтенным обслуживанием
Жилые и общественные помещения судов I группы
Жилые и общественные помещения судов II группы
Жилые и общественные помещения судов III группы
Медицинские помещения
Предельно допустимая концентрация (ПДК) газообразных веществ
Наименование вещества
Азота окислы(в пересчете на О2)
Бензин-растворитель (в пересчете на С)
Бензин топливный (сланцевый и др.) в пересчете на С
Керосин (в пересчете на С)
Скипидар (в пересчете на С)
Сольвент-нафта (в пересчете на С)
Уайт-спирит (в пересчете на С)
Предельно допустимые уровни шума в помещениях судов речного флота
Наименование помещения
Среднегеометрические частоты в октавных полосах Гц
а) с постоянной вахтой
б) периодически обслуживаемое
в) с безвахтенным обслуживанием;
г) центральный пост управления энергетической установкой (ЦИУ)
Производственные помещения:
а) расположенные в машинном отделение;
б) расположенные вне машинного отделения;
Служебные помещения:
б) судов II и III группы;
Общественные помещения:
а) столовые и буфеты
б) пассажирские салоны судов III группы;
в) остальные общественные помещения.
а) судов I группы (каюты);
б) судов II группы (дежурные помещения);
в) судов III группы (дежурные помещения без спальных мест)
2.4Мероприятия по улучшению труда
Для удаления и разбавления до допустимых концентраций или поглощения вредных факторов предусматривается устройство системы вентиляции:
–искусственная местная вытяжная вентиляция для удаления пыли газов нагретого воздуха непосредственно у места образования;
–естественная или искусственная обще обменная вентиляция для поглощения избыточного тепла или разбавления концентрации пыли газов;
–искусственная местная приточная вентиляция (воздушные души) для улучшения микроклиматических условий на основных рабочих местах.
Для обеспечения необходимого температурного режима в холодный и переходный периоды предусматривается отопление: водяное воздушное (совмещенное с искусственной вентиляцией) или лучистое.
На судах (мощностью более 1200 л.с) работающих в бассейнах с расчетной наружной температурой 25°С и более предусматриваются системы кондиционирования воздуха.
В случаях когда система вентиляции не может обеспечить в зоне дыхания предельно допустимых концентраций вредных веществ следует предусмотреть средства индивидуальной защиты органов дыхания от пыли и газов: респираторы шланговые дыхательные приборы противогазы.
2.4.1Снижение шума и защита от его вредного воздействия
В открытом пространства и в помещении где находится источник шума предусматриваются:
–установка на источник шума звукоизолирующего кожуха;
–экранирование рабочих мест (или зон жилой застройки если источником шума является цех судно земснаряд);
–установка на ограждения помещений (потолки стены) звукопоглощающих конструкций;
–установка глушителей впуска и выпуска если источником шума является двигатель внутреннего сгорания.
В помещениях смежных с помещениями где находится источник шума предусматривается:
–рациональное расположение нормируемых по шуму помещений относительно источников шума;
–применение средств снижения шума в источнике т.е. тех же средств что и для снижения шума в помещениях где установлен источник: кожухов экранов звукопоглощающих конструкций глушителей;
–применение средств виброизоляции источников шума (амортизирующее крепление механизмов установка эластичных муфт компенсаторов и эластичных вставок в трубопроводы);
–применение средств вибропоглощения (покрытие специальными мастиками перекрытий в районе опорных поверхностей шумных механизмов поверхностей ахтерпика над гребными винтами и т.п.)
–применение средств звуко- и виброизоляции (утяжеленные зашивки двустенные конструкции виброизолирующие крепления внутренней зашивки к
–наружной конструкции «каюта в каюте» виброизоляция рубок надстроек и блоков помещений);
–безкронштейновое крепление гребных валов на судах;
–ограничение скорости движения воздуха в каналах систем вентиляции и кондиционирования воздуха установка воздухораспределителей с обтекаемыми кромками и глушителей.
Для снижения вредного воздействия шума на персонал предусматривается:
–установка наиболее шумных агрегатов например дизель-генераторов на судах земснарядах в специальные выгородки
–оборудование звукоизолированных постов управления на судах земснарядах в испытательных станциях дизелеремонтных цехов;
–применение дистанционного управления или средств автоматизации управления шумными механизмами или агрегатами;
–применение индивидуальных средств защиты: противошумовых наушников шлемов берушей и т.д.
2.4.2Снижение низкочастотной вибрации и защита от ее вредного воздействия
Большинство мероприятий для снижения шума и практически все
применяемые для виброизоляции и вибродемпфирования источников шума
являются также средствами снижения не только звуковой но и низкочастотной вибрации.
Основными средствами снижения общей вибрации является виброизоляция:
–двигателей компрессоров и других механизмов причем отношение частот вынужденных и собственных колебаний должно быть более двух (этому условию в большинстве случаев удовлетворяют пружинные амортизаторы);
–рабочего места (виброизолированные площадки) причем масса площадки должна быть на менее чем в 10 раз больше массы людей работающих на ней.
Основными средствами снижения локальной вибрации могут быть:
–увеличение массы корпуса молотка и уменьшение массы бойка;
–виброизолирующее крепление рукоятки к корпусу молотка.
При создании нового оборудования инструмента приспособления при разработке технологических процессов средствами снижения вибрации могут быть:
–замена кулачковых и кривошипных механизмов равномерно вращающимися а также механизмами с гидроприводами;
–применение скошенных штампов у кузнечнопрессового оборудования;
–применение в редукторах шестерен с глобоидным шевронным двушевронным зацеплением вместо обычных шестерен с прямым зубом;
–замена ковки и штамповки прессованием ударной правки - вальцовкой пневматической клепки и чеканки - гидравлической клепкой и электросваркой и т.д.);
–тщательная балансировка гребных винтов и других вращающихся элементов на которых может быть неуравновешенность вращающихся масс.
2.4.3Обеспечение естественного и искусственного освещения
Естественное освещение регламентируемое нормами обеспечивается выбором необходимой площади световые проемов и соответствующей окраской потолка стен пола и оборудования.
Искусственное освещение регламентируемой нормами создается системами общего или комбинированного освещения соответствующим выбором светильников и источников света.
Освещение наружных территорий (причальных линий камер шлюзов открытых складов и т.д.) обеспечивается установкой специальных светильников или прожекторов.
2.5Расчет вентиляции машинного отделения проектируемого буксира
В машинных отделениях судов с целью обеспечения требований Санитарных правил к воздушной среде предусматривается обще обменная приточная вентиляция. Преобладающей вредностью является избыточная теплота. Расчет потребного воздухообмена ведется на её поглощение и обеспечение регламентируемого перепада температур между внутренней температурой и температурой наружного воздуха. Воздух подаётся вентилятором в нижнюю зону помещения а вытяжка осуществляется естественным путем через шахту.
Количество теплоты выделяемой в помещении главных двигателей определяется по формуле:
гдеа - коэффициент учитывающий частоту вращения коленчатого вала двигателя а кДж(чград. кВт);
m – коэффициент учитывающий изменение количества выделяемой теплоты у двигателей с наддувом;
tп.ср. – средняя температура нагретых поверхностей зависящая от температуры охлаждающей воды;
tн.р. – наружная расчётная температура;
Nг.д. – мощность главных двигателей кВт;
гдеt – нормируемый перепад температур.
Количество теплоты выделяемой дизель-генератором определяется по формуле:
гдеQдв – количество теплоты выделяемой двигателем кДжч;
Qген – количество теплоты выделяемой генератором кДжч.
Количество теплоты выделяемой генератором определяется по формуле:
гдеqген – удельное количество теплоты (кДж кВтч) которое зависит от эксплуатационной нагрузки генератора.
Количество теплоты выделяемой котлом определяется по формуле:
гдеqк Sк – удельная теплота и площадь поверхности нагрева котла.
При расположении дизель-генераторов и котлов в помещении главных двигателей:
Количество воздуха L которое надо подать в помещение для поглощения тепла:
гдес – удельная теплоемкость воздуха кДж(кГград.);
ρ – плотность воздуха кГм3.
2.5.1Исходные данные проектируемого буксирного судна
Данные проектируемого буксира
Климатические температурные показатели
расчетная наружная температура бассейна в теплый период года tн.р. С
регламентируемый нормами перепад между внутренней и наружной температурой С
мощность двигателя N кВт
частота вращения вала двигателя n мин-1
количество двигателей nгд
коэффициент учитывающий частоту вращения коленчатого вала двигателя а
коэффициент учитывающий давление наддува m
температура охлаждающей воды tохл С
номинальная мощность генератора N кВт
количество работающих дизель-генераторов nдг
коэффициент учитывающий частоту вращения коленчатого вала двигателя а кДж(чград. кВт)
средняя эксплуатационная нагрузка генератора
удельное количество теплоты выделяемое генератором g
поверхность нагрева котла Sк м2
удельное количество теплоты выделяемое котлом q
количество работающих котлов nк
2.5.2Данные расчетов вентиляции машинного отделения проектируемого судна
Количество теплоты выделяемой главными двигателями Qгд = 1470909 кДжч.
Количество приточного воздуха которое надо подать в машинное отделение для поглощения избыточной теплоты от главных двигателей Lгд = 13620 м3ч.
Количество теплоты выделяемой дизель – генераторами Qдг = 44377 кДжч.
Количество приточного воздуха которое надо подать в машинное отделение для поглощения избыточной теплоты от дизель – генераторов Lдг = 4109 м3ч.
Количество теплоты выделяемой котлом Qк = 8400 кДжч.
Количество приточного воздуха которое надо подать в машинное отделение для поглощения избыточной теплоты от котла Lк = 778 м3ч.
Так как дизель-генераторы и котел расположены в помещении главных двигателей то:
Общее количество теплоты выделяемой главными двигателями дизель-генераторами и котлом Q = 1998679 кДжч.
Количество приточного воздуха которое надо подать в машинное отделение для поглощения избыточной теплоты от главных двигателей дизель-генераторов и котла L = 18506 м3ч.
2.5.3Выбор вентиляторов по необходимой производительности
Необходимая производительность вентиляторов (при расположении главных двигателей дизель-генераторов и котла в общем зале) составляет 18506 м3ч.
Для подачи воздуха в машинное отделения будем использовать два осевых вентилятора производительностью 10000 м3ч.
3Оценка пожарной обстановки в чрезвычайной ситуации
При сильном ветре со скоростью – VB = 5 мс и относительной влажностью воздуха – = 40% возник пожар в населенном пункте Орехово в котором находится речной порт с судоремонтным заводом который обслуживает судно проекта Н3181. По характеру застройки здания населенного пункта представляют:
Характеристики застройки зданий населенного пункта
Расстояние между зданиями r м
Площадь здания S км2
Площадь территории занимаемая зданиями Sтер км2
деревянные дома (на окраине)
кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками
административные кирпичные здания с деревянными переборками
Для тушения пожара используется вода:
расход воды подаваемой пожарной охраной Q = 120 лс;
допустимое время от начала пожара до полного тушения доп = 04 ч = 1440 с;
удельный расход воды для тушения пожара G =400 лм2;
длина фронта пожара Lф = 300 м.
Оценить возможную обстановку и последствия которые могут возникнуть в населенном пункте в результате пожара.
Оценить степени огнестойкости и категории пожарной опасности.
Оценить вероятность возникновения и распространения пожара.
Определить площадь силы и средства тушения пожара.
Выработать рекомендации по предотвращению пожара на судне.
Действия производственного персонала при пожаре на судне.
3.1Оценка пожарной обстановки в порту населенного пункта
Под пожарной обстановкой понимается совокупность условий складывающихся в результате возникновения пожаров в населенных пунктах водного транспорта и т.п.
Определяющим в образовании этой обстановки является: а) наличие условий для возникновения горения и пожаров; б) характер застройки огнестойкость здания в населенных пунктах; в) горючесть материалов помещений и объектов; г) направление скорость ветра; д) наличие количество тип горючих веществ и материалов; е) категория пожарной опасности объектов и производств и др.
Исходными данными для оценки являются: расстояние между зданиями скорость ветра влажность воздуха; состав и размеры зданий (жилые помещения цех и т.п.); типы горящих материалов; периметр пожара; площадь пожара; время развития пожара и др.
По таблице 1 [13] определяем степень огнестойкости зданий промышленных транспортных помещений и др. объектов с учетом типа состава веществ материалов.
Степень огнестойкости зданий
Степень огнестойкости
Время предела их огнестойкости ч
По таблице 2 [13] устанавливаем категорию пожарной опасности объекта с учетом характера технологических процессов типа промышленного производства характеристики веществ и материалов.
в порту находится судно на палубе которого расположен резервуар с нефтепродуктами поэтому он имеет категорию объекта Б (взрывопожароопасная).
Определяем плотность застройки территории из соотношения:
где Пзас – плотность застройки территории %;
Sзд – площадь зданий цехов км2;
Sтep – площадь территорий км2.
Здания населенного пункта Орехово имеют плотность застройки:
деревянные дома на окраине
Административные здания судоремонтного завода имеют плотность застройки:
По таблице 3 [13] определяем вероятность возникновения и распространения пожара – Р% в зависимости от плотности застройки – П%.
Здания населенного пункта Орехово имеют вероятность возникновения и распространения пожара:
деревянные дома на окраине Р = 775 %;
кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками Р = 758 %
Административные здания судоремонтного завода имеют вероятность возникновения и распространения пожара Р > 90.
По таблице 4 [13] определяем вероятность возникновения и распространения пожара в зависимости от расстояния между зданиями – r соответствующему противопожарному разрыву.
деревянные дома на окраине Р = 582 %;
кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками Р = 342 %
Административные здания судоремонтного завода имеют вероятность возникновения и распространения пожара Р = 414%
Скорость распространения пожара в зависимости от скорости ветра и влажности воздуха находятся по графику рис.4.1.
Рисунок 4.1. Зависимость скорости распространения пожара от скорости ветра и влажности воздуха
Из графика видно что при относительной влажности 40% и скорости ветра 5 мс характерна средняя скорость распространения пожара:
скорость пожара населенного пункта Орехово с деревянной застройкой на окраине составляет Vпож. д = 150 – 200 мч;
скорость пожара населенного пункта Орехово и в порту с каменными зданиями составляет Vпож. к = 60 – 120 мч;
Следовательно в обоих случаях требуется срочная эвакуация населения.
Определение площади на которой обеспечивается тушение пожара проводиться по формуле:
гдеF – площадь на которой обеспечивается тушение м2;
Q – расход воды подаваемой подразделениями пожарной охраны лс;
доп – допустимое время от начала пожара до полного тушения с;
G – удельный расход воды для тушения пожара лм2.
гдепр – время свободного развития пожара с;
л – время локализации пожара с.
Силы и средства для тушения пожара приближенно оценивают по формуле:
гдеnотд – число отделений пожаротушения;
Lф – длина фронта пожара на одно отделение м.
3.2Полученные результаты
В ходе выполнения оценки пожарной обстановки в населенном пункте Орехово в котором находится речной порт который обслуживает судно проекта Н3181 и судоремонтного завода установлено что:
Результаты полученные при оценки пожарной обстановки в населенном пункте
наименее огнестойкими являются деревянные дома на окраине которые имеют V степень огнестойкости и время предела огнестойкости ≤ 05 ч
наиболее высокую категорию пожарной опасности имеет порт где находится судно на палубе которого расположен резервуар с нефтепродуктами – категория объекта Б (взрывопожароопасная)
наибольшую плотность застройки имеют административные здания судоремонтного завода (П = 538%) поэтому здесь вероятность возникновения и распространения пожара Р > 90%.
Расстояния между зданиями наиболее неблагоприятны у деревянных домов на окраине у них самая высокая вероятность возникновения и распространения пожара Р = 582%.
Рисунок 4.2. Плотность застройки зданий
Рисунок 4.3. Вероятность возникновения и распространения пожара в зависимости от плотности застройки
Рисунок 4.4. Вероятность возникновения и распространения пожара в зависимости от расстояния между зданиями
Установлено что при относительной влажности 40% и скорости ветра 5 мс характерна средняя скорость распространения пожара:
Скорость распространения пожара
Скорость пожара Vпож мч
деревянные здания на окраине
Площадь на которой обеспечивается тушение пожара составляет 393 м2; для тушения пожара необходимо использовать шесть отделений пожаротушения.
3.3Рекомендации по предотвращению пожара
Современное судно насыщено горючими материалами электрооборудованием. Выполнение требований пожарной безопасности (предупреждение пожаров) на судне знание и умение бороться с пожаром являются обязательными для всего экипажа.
Капитан судна несет ответственность за создание атмосферы сотрудничества необходимой для обеспечения пожарной безопасности его судна.
На судне должна быть разработана «Программа предупреждения пожара на судне» содержащая следующие разделы:
занятия и неофициальные собеседования;
периодические проверки;
техническое обслуживание и ремонт;
оценка действий и поощрения.
Места для курения на судне определяются капитаном оборудуются соответствующим образом. Следует учитывать и то что в портах могут действовать местные правила регламентирующие курение и противопожарные мероприятия о чем члены экипажа должны быть предупреждены заблаговременно.
Использование штатных и переносных электронагревательных приборов электробытовых приборов и телерадиоаппаратуры определяется капитаном судна с назначением ответственных лиц за контроль их безопасного состояния и использования.
Выполнение всех видов работ использование механизмов и электроинструментов производится с разрешения ответственных лиц и ведома вахтенной службы. Электроинструменты после завершения работ убираются в места их постоянного хранения.
Хранение легковоспламеняющихся жидкостей обтирочных материалов и других легковоспламеняющихся материалов снабжения производится в специальных помещениях и местах под контролем ответственных лиц.
Обтирочный материал после использования и другой технический и бытовой мусор необходимо собирать в специальные емкости и сдавать на береговые сборщики.
Уничтожение мусора в инсенираторах производится с разрешения ответственного лица и ведома вахтенной службы с заполнением требуемых документов об операции.
Судовые работы связанные с открытым огнем (сваркой и резкой металлов) производятся только с письменного разрешения капитана судна под контролем старшего механика и вахтенной службы.
Системы и средства тушения пожара обнаружения пожара и сигнализации о пожаре всегда должны быть в рабочем состоянии. Вахтенная и дозорная служба судна обязаны контролировать исправность указанных систем.
Каждый член экипажа а командный состав в особенности обязаны знать:
правила использования противопожарных систем и средств имеющихся на судне;
характеристики огнетушащих веществах и ограничения в их применении токсичность огнегасителей;
основы химических процессов горения (цепную реакцию горения);
условия возникновения и поддержания пожара (пожарный треугольник и тетраэдр роль кислорода и теплоты в разрушении пожарного треугольника и тетраэдра);
причины возникновения и пути распространения пожара по судну;
типы горючих веществ;
опасные факторы пожара (пламя теплота газы и дым);
основные классы пожаров (А В С и D и их сочетания):
структуру и поражающие факторы продуктов неполного сгорания горючего вещества (водяной пар двуокись углерода окись углерода и другие);
правила использования изолирующих средств защиты органов дыхания и кожи имеющихся на судне;
конструкцию систем вентиляции помещений места выключения вентиляторов перекрытия вентиляционных закрытий.
Примечание. Командный состав судна должен быть теоретически и практически подготовлен на Учебно-Тренажерных Комплексах Учебно-Тренажерных Судан Береговых Учебных Центрах к руководству экипажем по борьбе с пожаром на судне руководить атакой на пожар хорошо знать конструкцию своего судна.
Для предотвращения пожара на судне проводятся пожарно-технические обследования.
Организация и проведение пожарно-технических обследований судов осуществляется на основании анализа оперативной обстановки и планирования службами Капитана порта подразделениями морской безопасности.
Пожарно-техническое обследование судов подразделяются на следующие виды: детальные; контрольные; внеочередные и повторные проверки.
Детальные пожарно-технические обследования судов проводятся специалистами подразделений морской безопасности совместно с Инспекцией государственного надзора порта не реже одного раза в год в период нахождения судна в Российском порту с участием представителя судовой администрации отвечающего за пожарную безопасность.
При проведении детального пожарно-технического обследования должностные лица осуществляют контроль за:
а) соблюдением требований и норм пожарной безопасности а так же выполнением предыдущих актов Инспекцией Государственного Надзора Порта актов пожарно-технических обследований и проверок судна (для судов река-море - актов речной пожарной инспекцией государственных бассейновых управлений водных путей и судоходства);
б) наличием состоянием действием систем и средств противопожарной защиты судов их соответствие требованиям Международных соглашений и Конвенций по охране человеческой жизни на море Правилам классификации и постройки судов Российского Речного Регистра (РРР регламентное обслуживание освидетельствование) наличием сертификатов на первичные средства пожаротушения оборудование и снабжение от предприятий имеющих на данный вид противопожарных услуг лицензии Государственной противопожарной службы Министерства Внутренних Дел Российской Федерации а также свидетельства о признании регистра;
в) ведением судовой документации по организации и обеспечению противопожарного режима соблюдением процедур свидетельства управления безопасности судна в части организации пожарной вахты готовностью аварийных партий и групп содержанию обслуживанию и ремонту противопожарного снабжения систем и средств противопожарной защиты по заведованию;
г) осуществлением мер по обеспечению пожарной безопасности в различных режимах эксплуатации судна;
д) проведением профилактической работы противопожарной пропаганды обучения и инструктажей судовых экипажей пассажиров о мерах пожарной безопасности.
Результаты детального обследования судов оформляются письменно актом по форме «Акт пожарно-технического обследования судна» с использованием кодовой системы Базы Данных (БД FSC-RU).
На основании Акта пожарно-технического обследования судна инспекция государственного надзора порта принимает решение на выход судна из порта.
При проведении контрольных пожарно-технических обследований судна производится проверка устранения нарушений выявленных при проведении последнего детального пожарно-технического обследования судна и (или) нарушений выявленных при проведении предшествующих внеочередных проверок.
При проведении контрольного пожарно-технического обследования судна должностные лица осуществляют:
а) наружный осмотр и проверку исправности систем и средств противопожарной защиты судна
б) проверку наличия соответствующей судовой документации записей в ней о проведении экипажем или компетентными органами в установленные сроки определенных видов проверок обслуживания и ремонта оборудования обучения экипажа
в) проверку соблюдения противопожарного режима в судовых помещениях на палубах и содержание установленного на них оборудования
г) проверку соответствия фактического количества первичных средств пожаротушения противопожарного снабжения нормам установленным для данного судна
д) проверку соответствия количества членов экипажа обученных правилам работы в изолирующих дыхательных аппаратах имеющих практические навыки по приведению в действие стационарных систем пожаротушения
е) проверку знаний вахтенной службы своих служебных обязанностей по стояночному расписанию по борьбе с пожаром.
Более расширенные методы проверки могут быть использованы в случае возникновения у проверяющего сомнений в исправности оборудования и готовности экипажа к тушению пожара.
Результаты контрольного пожарно-технического обследования судна должны оформляться соответствующим актом аналогично порядку оформления результатов детального пожарно-технического обследования с указанием срока очередного обследования и соответствующего заключения.
Внеочередные обследования судов проводятся специалистами подразделений морской безопасности самостоятельно или совместно с Инспекцией Государственного Надзора Порта неоднократно (в любое время суток) в период стоянки и исходя из оперативной обстановки на судах и в порт а также в целях проведения обследования судов при расследовании аварийных и чрезвычайных ситуаций.
Повторные обследования – проводятся специалистами подразделении морской безопасности самостоятельно или совместно с Инспекцией Государственного Надзора Порта по заявке капитана судна (агента судовладельца) после устранения замечаний указанных в Акте пожарно-технического обследования судна выявленных в ходе обследования и отмеченных для устранения до оформления отхода судна.
Результаты повторного обследования заносятся в Акт пожарно-технического обследования судна с отметкой о возможности выхода судна из порта.
3.4Действия экипажа судна при пожаре на судне
Основными целями борьбы с пожарами на судне являются:
спасение пассажиров и экипажа;
локализация пожара (предотвращение распространения опасных факторов пожара по судну взрывов паров легко воспламеняющих жидкостей баллонов со сжатым газом опасных грузов);
тушение пожара всеми имеющимися средствами;
сохранения остойчивости и запаса плавучести.
Тактика борьбы с пожарами включает в себя:
объявление пожарной тревоги;
при возможности осмотр аварийного района для уточнения места типа горящего вещества интенсивности пожара;
определение порядка выполнения действий по спасению пассажиров и экипажа локализации и борьбы с пожаром удалению воды скапливающейся при тушении пожара.
Осмотр аварийного района производится разведчиками только в тех случаях когда необходимо провести поиск пострадавших в этом районе и в случаях когда промедление с вводом в действие стационарных и переносных средств тушения пожара не повлияет на ход развития пожара (например при задымлении помещения и медленном росте температуры воздуха в помещении).
Порядок проведения осмотра определяет командир Аварийной Партии по указанию капитана судна. Снаряжение разведчиков (использование изолирующих средств защиты органов дыхания и кожи страховочных приспособлений аварийного инструмента и средств для эвакуации пострадавших) определяется командиром АП исходя из конкретной обстановки.
Примечание. В качестве страховочного снаряжения при перемещении пожарных в условиях задымления возможно использовать водяной рукав или прием «ближнего контакта».
Фактор времени при пожаре играет решающую роль. После обнаружения загорания необходимо немедленно принять меры по его тушению. Неправильная оценка опасности пожара промедление с тушением пожара на судне как правило приводит к развитию пожара к материальному ущербу и гибели людей.
Для ускорения тушения пожара капитан может изменить организацию сбора Аварийной Партии и направить первого готового пожарного к месту пожара.
Способы приемы и средства тушения пожара необходимо выбирать исходя из места пожара его интенсивности и размеров физико-химических свойств горящих материалов имеющихся в наличии средств тушения пожара количества экипажа с целью потушить пожар в минимальное время.
Для быстрого принятия решения по выбору сил и средств тушения пожара рекомендуется знать и использовать классификацию пожаров основанную на выделении одинаковых свойств горючего материала для эффективного использования огнегасительных веществ (огнегасителей):
А — пожары вызванные горением твердых горючих материалов (древесина ткани бумага резина и некоторые пластмассы). Пожары тушат с помощью воды или водных растворов огнегасящих веществ;
В — пожары вызванные горением воспламеняющихся или горючих жидкостей воспламеняющихся газов жиров и других подобных веществ красок лаков растворителей. Пожары тушат прекращением поступления кислорода воздуха к очагу пожара или предотвращением выделения горючих паров;
С — пожары вызванные воспламенением находящегося под напряжением электрооборудования. Пожары тушат огнегасящими веществами не про водящими электрический ток;
D — пожары вызванные возгоранием горючих щелочных металлов (натрия калия магния титана алюминия и др.). Для тушения таких пожаров используют тепло- поглощающие огнетушащие вещества например специальные порошки охладители.
На практике в реальных судовых условиях нередко возникают пожары совмещающие два класса. Наиболее часты следующие сочетания:
пожары классов А и В — одновременно горят твердые горючие вещества и горючие жидкости и воспламеняющиеся газы;
пожары классов А и С — одновременно горят твердые горючие вещества и электрооборудование;
пожары классов В и С — одновременно горят горючие жидкости (газы) и электрооборудование.
Полная и объективная информация о том что горит и где находится пожар является важным условием успешной ликвидации пожара.
Условно (по интенсивности горения) пожары на судах рекомендуется разделять на два типа:
начальный пожар или загорание (очаг пожара который можно еще потушить переносными средствами пожаротушения);
объемный или быстрораспространяющийся пожар . (очаг пожара который возможно потушить стационарной системой пожаротушения или водяной (пенной) атакой).
Начальный пожар или возгорание длится как правило 2-3 минуты а затем усиливается и перерастает в объемный (быстрораспространяющийся) и для его локализации и тушения необходимы действия всего экипажа и компетентное руководство.
Объемные пожары в помещениях судна следует тушить с помощью стационарных систем пожаротушения (если они предусмотрены для данного помещения) или с помощью водяной или пенной атаки.
Ввод в действие систем пожаротушения на основе галона углекислого газа — системы объемного химического пожаротушения (ОХТ) на защищаемое помещение осуществляется по указанию капитана судна. Перед включением системы необходимо вывести людей из помещения загерметизировать помещение. После пуска огнегасителя необходимо контролировать температуру помещения и если пожар не был потушен проверить герметизацию помещения и пустить огнегаситель от резервной системы (если она предусмотрена на судне). Перед осмотром аварийного помещения его необходимо провентилировать проверить состав воздуха с помощью газоанализатора по кислороду и (независимо от результатов анализа воздуха) провести первичный осмотр аварийного помещения в изолирующих средствах защиты органов дыхания.
Атака на пожар — это массированная подача воды или пены на очаг пожара. Возможно использовать два способа атаки — прямой и непрямой. При проведении прямой атаки пожарные приближаются к самому пожару и направляют огнегасящее вещество непосредственно в очаг пожара. При проведении непрямой атаки огнегасящее вещество подается в очаг пожара через системы вентиляции трубопроводы специально вырезанные отверстия и т. п. способами.
По виду используемого огнегасителя различают пенную и водяную атаки. Количество используемых пожарных стволов или генераторов пены определяется их наличием на судне наличием достаточного количества людей в АП (АГ). Водяную атаку как правило проводят навстречу огню или по направлению его распространения. Запрещается проводить атаку с противоположных частей помещения навстречу друг другу. Следует учитывать что использование одновременно воды и пены неэффективно так как вода будет разрушать пену.
Если несмотря на все принятые меры не удастся потушить огонь то как последнее средство для спасения судна и груза должно затопить судно на мелком месте с тем чтобы поднять его после ликвидации пожара. Если к этой крайней мере приходится прибегать в порту то место затопления судна указывается начальником порта. Если же к затоплению судна приходится прибегать при нахождении судна в море то для этого нужно выбрать по возможности места с твердым чистым песчаным грунтом хорошо защищенным от волнения и с глубиной не превышающей высоты палубы в момент прилива. Место это должно быть возможно ближе к порту и вне огражденной части фарватера.
Если пожар возник в порту то об этом должно быть немедленно сообщено ближайшей пожарной части и начальнику порта.
Экономическое обоснование модернизации судовой энергетической установки
Экономический расчёт эффективности судовой энергетической установки предполагает что новая установка по сравнению с ранее используемой на судне прототипе обеспечивает выполнение одного или нескольких из нижеперечисленных условий:
снижение строительной стоимости судовой энергетической установки а следовательно и судна прототипа в целом;
снижение удельных расходов топлива и масла на единицу мощности судовой энергетической установки;
увеличение технического ресурса двигателей да капитального ремонта (списания);
увеличение тягового усилия буксира;
снижение расходов на ремонт судовой энергетической установки.
Важнейшим этапом экономического обоснования проекта судовой энергетической установки является выбор показателей которые бы достаточно полно и всестороннее доказывали бы её высокую эффективность.
При экономическом обосновании нового судна его эффективность обычно проверяется по целому ряду показателей:
срок окупаемости дополнительных капитальных вложений осуществляемых как за счёт собственных средств так и за счёт банковского кредита;
удельные капитальные вложения на единицу продукции (работы);
экономия капитальных вложений;
себестоимость перевозок;
производительность труда экипажа судна.
1Обоснование спроектированного судна
Основные технико-эксплуатационные показатели спроектированного (проект) и существующего (судно) судна
Наименование показателя единицы измерений
Значение показателей
Размерения габаритные м
удельный расход топлива кг(кВтч)
Скорость судна с составом кмч
Численность экипажа чел
2Выбор и расчет эксплуатационных показателей
При выполнении экономического обоснования определяем относительную эффективность спроектированного судна с использованием для этих же целей судна-прототипа. Поэтому в выполняемых расчетах принимаем усредненные значения таких эксплуатационных показателей как длительность годового эксплуатационного периода tэ нагрузка на 1 тонну грузоподъемности судоходные условия определяющие среднюю техническую скорость судна U и так далее.
Расчет составляющих эксплуатационного периода производится по формуле
гдеаi – коэффициент отражающий распределение периода эксплуатации по составляющим принимаем согласно табл. 2.1 [10].
tэ – период эксплуатации сут принимаем согласно табл. 2.1 [10].
Техническая скорость судна принимается из эмпирического соотношения
где = 095 для буксирных судов
V - скорость на глубокой и спокойной воде берется по данным [9].
Эксплуатационные показатели сравниваемых судов
Длительность эксплуатационного периода сут.
Техническая скорость
Нагрузка на 1 т грузоподъемности
ходовое время с грузом
ходовое время порожнем
3Расчет годового объема продукции
Требования обеспечения сопоставимости сравниваемых вариантов при расчетах экономической эффективности судов приводит к необходимости определения соотношения годовых объемов продукции производимой при использовании старого и нового судна.
За среднегодовой объем продукции принимаем транспортную работу (грузооборот) выраженную в тонно-километрах.
грузооборот судна-прототипа
4Расчет строительной стоимости судна с новой судовой энергетической установкой
Цена судна (строительная стоимость) определяется на основе сметной калькуляции на его строительство в условиях конкретного предприятия и уровня плановой прибыли. При этом без учета налогов на добавленную стоимость и надбавок посредников формула для расчета цены судна выглядит следующим образом:
гдеС – полная себестоимость (текущие издержки) постройки судна тыс. руб.;
П – плановая прибыль судостроительного предприятия тыс. руб.;
Рассмотрим агрегатный метод основанный на предварительном установлении строительной стоимости судна-прототипа.
Представим судно (прототип и новое) в виде двух агрегатов. Один агрегат – это судно без СЭУ второй сама СЭУ. Тогда строительная стоимость судна-прототипа:
где – строительная стоимость судна-прототипа без судовой энергетической установки тыс. руб.;
– строительная стоимость судовой энергетической установки судна-прототипа (определяется специальным расчетом) тыс. руб.
Значение строительной стоимости судна-прототипа принимаем на уровне балансовой стоимости судов этого проекта у конкретных судовладельцев (согласно приложению 2 [10]).
где - балансовая стоимость прототипа тыс. долларов США;
k – курс Центробанка Российской Федерации на 26.01.2011;
Определим строительную стоимость нового судна:
где – строительная стоимость нового судна без судовой энергетической установки тыс. руб.;
– строительная стоимость судовой энергетической установки нового судна тыс. руб.
Поскольку то с учетом формулы строительной стоимости судна-прототипа имеем:
Строительная стоимость судовой энергетической установки судна-прототипа и нового судна представляется в виде суммы двух слагаемых:
гдеСэу – себестоимость судовой энергетической установки для завода-строителя судна тыс. руб.;
Пэу – плановая прибыль завода приходящаяся на долю судовой энергетической установки и являющаяся частью общей прибыли от реализации судна заказчику тыс. руб.
Себестоимости судовой энергетической установки судна-прототипа и нового судна рассчитаем в таблице 5.3.
Расчет себестоимости судовой энергетической установки
Наименование показателей
Источник данных или норматив для расчета
Сумма затрат по составляющим тыс. руб.
Количество главных двигателей
Закупочная цена судовой энергетической установки
Затраты на сооружение фундаментов и монтаж
Затраты на редукторную передачу
Стоимость запасных частей
Заготовительные - складские расходы
% от суммы затрат по п. 2 п.4 и п.5
Затраты на транспортировку
Итоговая себестоимость судовой энергетической установки для завода
Плановая прибыль от реализации судовой энергетической установки определяется сложившимся уровнем рентабельности продукции:
Строительная стоимость судовой энергетической установки на основе уровня рентабельности
Строительная стоимость нового судна (проекта) с судовой энергетической установкой:
5Расчет эксплуатационных затрат на годовой объем продукции судов
5.1Расчет суммарных затрат на оплату труда экипажа с рационом бесплатного питания и отчислениями на социальные нужды
Затраты на оплату труда экипажа судна:
гдеМ3 – месячный фонд основной заработной платы всего экипажа судна рассчитываемый по должностным окладам тыс. руб.;
kдоп – коэффициент учитывающий доплаты премии и дополнительную зароботную плату принимаемый в пределах 07 – 09;
tэ – длительность эксплуатационного периода [раздел 5.2] сут.;
tвп – время подготовки судна в эксплуатационное и зимовочное состояние приложение 5 [10] сут.;
tот – число дополнительных дней отдыха предоставляемых за работу сверхустановленной продолжительности рабочего дня приложение 6 [10] сут.;
tмк – среднемесячное число календарных дней в эксплуатационный периоде принимается равным 306;
tмр – среднемесячное число рабочих дней в межнавигационном периоде принимается равным 211.
Затраты на рацион бесплатного питания:
гдеМрп – норматив месячных затрат на рацион бесплатного питания тыс. руб.чел.;
Ч – численность экипажа чел.
Суммарные затраты на оплату труда экипажа с рационом бесплатного питания и отчислениями на социальные нужды найдем из выражения:
гдеЗп – затраты на оплату труда экипажа тыс. руб.;
Рп – затраты на рацион бесплатного питания тыс. руб.;
kсн – норматив отчислений на социальные нужды действующий на момент расчетов берется из [11].
5.2Расчет затрат на топливо и энергию по главным и вспомогательным двигателям
Найдем расход топлива за навигацию главными двигателями он пропорционален времени работы двигателей их мощности удельному расходу топлива и коэффициенту использования мощности.
Расход топлива главными двигателями:
гдеg – удельный расход топлива главными двигателями кгкВтч;
Nэ – суммарная мощность главных двигателей кВт
Ки и Кип – коэффициент использования мощности двигателей на ходу с грузом и порожнем принимается согласно таблице 5.2 [10].
tхг tхп – ходовое время с грузом и порожнем сут.;
Кш – коэффициент учитывающий расход топлива во время швартовок и маневров;
Расход топлива вспомогательных двигателей судна-прототипа и нового судна равны так как на новом судне будет использоваться электростанция судна-прототипа и рассчитывается по формуле:
где – коэффициент использования мощности судовой электростанции;
– коэффициент учитывающий одновременность работы вспомогательных двигателей;
gв – удельный расход топлива вспомогательными двигателями кгкВтч;
Nэв – эффективная мощность вспомогательного двигателя.
Определим общий расход топлива:
Затраты на топливо в общем случае находим из выражения:
Gт – расход топлива за навигацию главными и вспомогательными двигателями т;
Расход масла за навигацию главных двигателей судна-прототипа и нового спроектированного судна определяется по формуле:
гдеgм – удельный расход масла главным двигателем кгкВтч;
Кш – коэффициент учитывающий расход масла во время швартовок и маневров;
Расход масла вспомогательных двигателей судна-прототипа и нового судна равны так как на новом судне используется электростанция судна-прототипа и рассчитывается по формуле:
гдеgмв – удельный расход масла вспомогательными двигателями кгкВтч;
Определим общий расход масла:
Затраты на масло в общем случае находим из выражения:
Gм – расход топлива за навигацию главными и вспомогательными двигателями т;
Расходы на топливо и энергию включают в себя затраты собственно на топливо Ст и затраты на масло См:
5.3Расчет размера амортизационных отчислений и затрат на ремонт судовой энергетической установки.
Размер амортизационных отчислений по судовой энергетической установки зависит от ее срока службы и стоимости. Экономически обоснованный амортизационный срок службы судовой энергетической установки определяем по минимуму среднегодовых затрат на реновацию и ремонт судовой энергетической установки.
Среднегодовые амортизационные отчисления находим по формуле:
гдеЦэу – строительная стоимость судовой энергетической установки тыс. руб. (раздел 5.4);
Лэу – ликвидационная (остаточная) стоимость судовой энергетической установки тыс. руб. принимается в приделах (3-5)% от Цэу;
– амортизационный срок службы.
Размер отчислений на ремонт судовой энергетической установки зависит от типа стоимости и срока службы судна. Аналогично отчислениям на реновацию размер отчислений в ремонтный фонд устанавливается в процентах от стоимости судовой энергетической установки и находится по выражениям:
гдеНр = 58 – норма отчислений в ремонтный фонд.
Среднегодовая наработка главного двигателя
где = 106 - поправочный коэффициент к норме отчислений учитывающий изменение срока службы нового судна.
5.4Состав годовых эксплуатационных издержек
Себестоимость содержания судов в эксплуатации включает в себя следующие составляющие: расходы на оплату труда экипажа с рационом бесплатного питания; отчисления на социальные нужды; топливо и энергия; вспомогательные материалы; износ малоценных и быстроизнашивающихся предметов; амортизация основных фондов; затраты на ремонт фондов; прочие расходы; налоги сборы платежи.
Наибольшую долю затрат в составе годовых эксплуатационных издержек имеют такие стать как затраты на оплату труда экипажа расходы на топливо амортизационные отчисления и затраты на ремонт (текущий средний капитальный) судов.
Так как у нового судна по сравнению с судном-прототипом некоторые статьи затрат на содержание судов в эксплуатации не изменяются по величине или изменяются весьма незначительно то представляется целесообразным разбить годовые эксплуатационные издержки на две составляющие:
Кр – коэффициент распределяемых расходов по управлению и обслуживанию флота (содержание служебно-вспомогательного флота портового хозяйства и т.п.).
К изменяющимся элементам себестоимости содержания судов в эксплуатации величина которых зависит от типа и мощности судовой энергетической установки можно отнести:
затраты на оплату экипажа с рационом бесплатного питания и отчислениями на социальные нужды Сзп;
расходы на топливо и энергию Стэ;
амортизационные отчисления на реновацию судовой энергетической установки СА;
затраты на ремонт судовой энергетической установки Ср;
К не изменяющимся статьям затрат (или изменяющимся весьма незначительно) относятся: амортизация судна без судовой энергетической установки вспомогательные материалы износ малоценных и быстро изнашивающихся предметов платежи за хозяйственное и техническое обслуживание флота прочие расходы налоги сборы платежи.
Для определения затрат на годовой объем перевозок Ип а затем Ин и необходимо предварительно найти значение суммы затрат на содержание судна в эксплуатации по изменяющимся элементам Сиi для судна-прототипа и проектируемого судна.
Затраты на годовой объем перевозок определяются по нижеследующим выражениям:
по судну-прототипу на годовой объем продукции Вп
где – затраты на перевозки по
aиi – доля i-й статьи затрат в себестоимости перевозок % (табл. 5.1 [10]).
Затраты на годовой объем перевозок откорректируем на объем продукции производимой с помощью нового судна
По новому судну на годовой объем перевозок Вн:
6Расчет сопутствующих капитальных вложений (отработанных средств в грузах)
Важным экономическим показателем при сравнительной оценке транспортных средств является скорость доставки грузов от которой зависит среднегодовой размер оборотных средств заключенных в грузах во время их нахождения в транспортной сети а следовательно и общий размер капитальных вложений.
Размер оборотных средств в грузах пропорционален продолжительности нахождения грузов на транспорте.
Среднегодовое количество рейсов
Время доставки грузов tд включает в себя собственно ходовое время с грузом время выполнения всех прочих транспортных операций связанных с погрузкой и выгрузкой а также время хранения грузов на складе до момента отправления или выдачи их получателю. Для его расчета используем эмпирическую зависимость согласно которой время доставки грузов судном определяется следующим образом:
Годовой объем перевозок:
Среднегодовой размер оборотных средств в грузу
где – средняя цена 1 т груза определяется из [11]
7Расчет показателей экономической эффективности
Для оценки эффективности нового судна по сравнению с судном-прототипом достаточно рассчитать срок окупаемости капитальных вложений (в случае если Кн > Кп) экономию капитальных вложений (если Кн Кп) удельные капитальные вложения на единицу продукции (работы) производительность труда экипажа и себестоимости перевозок.
Дополнительные капитальные вложения определяем из выражения:
Снижение годовых эксплуатационных издержек
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений с учетом платы за банковский кредит:
гдеEб – коэффициент учитывающий затраты на оплату банковского кредита
Удельные капитальные вложения на единицу продукции (работы).
Производительность труда экипажа за навигацию
Эффективность транспортных судов также оценивается сопоставлением величины себестоимости перевозок:
Сопоставление технико-экономических показателей судов
Тип и мощность главных двигателей кВт
Габариты двигателя м
Технический ресурс до первого капитального
Техническая скорость судна кмч:
Расчетные показатели
Строительная стоимость судна млн. руб. в том числе судовой энергетической установки
Годовой объем продукции (работы) млн.ткм
Эксплуатационные затраты на сопоставимый
объем продукции млн. руб.
Капитальные вложения в сфере эксплуатации млн. руб.
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений год
Удельные капитальные вложения на единицу продукции (работы) рубткм
Производительность труда экипажа млн.ткмчел.
Себестоимость перевозок рубткм
Вывод: модернизация судна позволяет повысить его рентабельность за счет снижения годовых эксплуатационных издержек за счет увеличения срока между техническими обслуживаниями роста грузооборота и ставки при фрахтовании судна. С учетом возможности реализации двигателя после списания судна по состоянию корпуса судовладелец может увеличить прибыль на 25 – 30%.
В ходе выполнения дипломного проекта на тему «Проект модернизации энергетической установки буксирного судна с целью повышения его тягового усилия» установлено что для повышения тягового усилия необходимо установить два новых главных двигателей фирмы SKL марки 6VD2620AL-1 так как он обладает большим комплексный параметр качества k0 = 0873 по сравнению с другими рассматриваемыми (6NVD48A-2U 6ДР3050-6).
Установлено что наиболее экономичный режим работы главных двигателей характеризуется удельным расходом топлива bед = beд min = 0211 кг(кВт ч) а вспомогательных двигателей - bее = beеmin = 0234кг(кВт ч) при мощности 386 и 99 кВт.
При расчете систем энергетической установки установлено что необходимо установить следующее новое оборудование:
цистерну основного запаса масла вместимостью 47 м3;
газовыпускную систему главных двигателей с площадью сечения трубопровода равного 0036 м2.
Штатный винто-рулевой комплекс заменен на две азимутальные винто-рулевые колонки SRP 330 фирмы Schottel SRP 330 обладающей следующими преимуществами: максимальная маневренность оптимальная эффективность экономичная работа экономит место установки простое обслуживание и простота монтажа и демонтажа.
В третьей главе дипломного проекта рассмотрен вопрос изготовления судовых гребных валов с бронзовыми облицовками.
В разделе “Безопасность жизнедеятельности и охрана труда” произведен анализ условий труда плавсостава. Сделан расчет вентиляции машинного отделения где установлено что для подачи воздуха в машинное отделение необходимо установить два осевых вентилятора производительностью 10000 м3ч а так же дана оценка пожароопасной обстановки в чрезвычайный ситуации.
В разделе “Экономическое обоснование проекта модернизации” произведены расчёты технико-экономических показателей судна-прототипа и нового судна и показана экономическая эффективность проекта модернизации.
Таким образом на основе судна проекта Н3181 типа Озерный разработан возможный вариант модернизации судовой энергетической установки путем замены главных двигателей и использования винто-рулевых колонок что обеспечивает увеличение тягового усилия и маневренности. На основе проделанной работы можно сделать вывод о том что поставленная в дипломном проекте цель успешно достигнута.
Библиографический список
Баев А.С. Энергообеспечение речных судов. – СПб.: СПГУВК 1995
Судовая теплоэнергетика: Справочник Под ред. В.М. Селеверстова М.: Транспорт 1983.
Баев А.С. Эксплуатация судовых энергетических установок. Методическое пособие по курсовому проектированию. – СПб.: СПбГУВК 2000.
Конаков Г.А. Васильев Б.В. Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота: Учебник для ВУЗов. М.: Транспорт 1980.
Правила Речного Регистра Российской Федерации. Том 1 2 3 - М.: Транспорт 1995.
Правила технической эксплуатации дизелей судов речного флота. – Л.: Транспорт 1989.
Иванченко А.А. Окунев В.Н. Эксплуатация судовых энергетических установок. –СПб.: СПГУВК 2010 – 81 с.
А.А. Иванченко А.М. Хандов. Судовые энергетические установки: учебно-методическое пособие по курсовому проектированию. – СПб.: СПГУВК 2009. – 110с
Справочник по серийным транспортным судам т.6. М.: Транспорт 1978-1991.
Лазарев А.Н. Экономика строительного и судоремонтного производства. Эффективность модернизации судовой энергетической установки: методические указания по выполнению курсовой работы. СПб.: СПГУВК 2006 г. – 41 с.
Нормативные данные для выполнения курсовых и дипломных проектов и практических занятий. – СПб.: СПбГУВК 2006. – 22с.
Федеральный закон РФ от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" (с изменениями от 7 августа 2000 г. 10 января 2003 г. 22 августа 2004 г. 9 мая 2005 г.).
Скорняков В.П. Федоров Е.Ю. Безопасность жизнедеятельности. Защита от ЧС: учебно-методическое пособие. – СПб.: СПГУВК 2008 – 63 с.
Лазарев А.Н. Филипов Н.М. Экономическое обоснование дипломных проектов по судовым энергетическим установкам судов речного флота. Методические указания. СПб. СПГУВК 1999
Ржепецкии К.Л. Рихтер А.А. Дизель в судовом пропульсивном комплексе - Л.: Судостроение 1978
Ржепецкии К.Л. Повышение эффективности судовых дизельных установок при проектировании и эксплуатации. - Л.: Судостроение 1979 - 76 с.
Камкин С.В. Возницкий И.В. Шмулев В.П. Эксплуатация судовых дизелей. М.: Транспорт 1990 - 344 с.
Сорняков В.П. Безопасность жизнедеятельности. Часть II. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие. - СПб.: СПГУВК 1996. - 113 с.
Л.И. Вишневский Г.В. Егоров Б.Н. Станков А.В. Печенюк. Проектирование пропульсивного комплекса судна ограниченного района плавания на базе современных методов вычислительной гидродинамики.
Николаев Н.И. Брежнев А.В. Гриценко М.В. Винторулевые колонки современных морских буксиров. Проблемы безопасности морского судоходства технической и коммерческой эксплуатации морского транспорта. Материалы четвертой региональной научно-технической конференции. Новороссийск: Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф. Ушакова 2005.-С. 172-174.
Брежнев А.В. Нормирование вибрации винторулевых колонок морских судов с целью совершенствования их технической эксплуатации. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Новороссийск 2009.
Материалы международной научно-практической конференции к 200 летию подготовки кадров для водного транспорта России. 2009 г. Шишкина В.А. Состояние и перспективы развития судовых энергетических установок с полноповоротными винторулевыми колонками. Стр 384 - 390
Приложение 1 Перечень элементов двигателя марки 6VD2620AL – 1
Приложение 2 Спецификация принципиальной схемы топливной системы
Приложение 3 Спецификация принципиальной схемы масляной системы
Приложение 4 Спецификация принципиальной схемы системы охлаждения
Приложение 5 Спецификация принципиальной схемы системы сжатого воздуха
Приложение 6 Перечень элементов расположения оборудования в машинном помещении
Приложение 7 Перечень элементов винто-рулевой колонки SRP 330 фирмы Schottel

Отзыв руководителя на ДП.doc

Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций»
Студента Семенова Александра Анатольевича
Факультет Судомеханический
Тема: Разработать проект модернизации ЭУ буксирного судна пр. Н3181 с целью повышения его тягового усилия
Руководитель ШИШКИН ВАЛЕРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
(фамилия имя отчество)
профессор кафедры СЭУ ТС и Т СПГУВК
(место работы должность)
При работе над дипломным проектом студент Семенов А.А. проявил хорошую профессиональную подготовку трудолюбие и самостоятельность в выборе ключевых направлений методики расчетов с использованием персонального компьютера умение работать с научно-технической и справочной литературой и материалами Интернета в том числе на английском языке.
К сбору материалов для дипломного проекта и к его выполнению относился заинтересованно и добросовестно.
В целом студент Семенов А.А. отлично подготовлен для решения инженерных задач по выбранной им специальности.
Интегральная оценка выполненного им дипломного проекта –5.

Винто-рулевая колонка.cdw

Проект модернизации энергетической установки
с цель повышения его тягового усилия
Винто-рулевая колонка
SRP 330 фирмы Schottel

№ 5 Спецификация принципиальной схемы системы сжатого воздуха.cdw

Спецификация принципиальной схемы системы сжатого воздуха
Баллон-ресивер тифона
Автономныйкомпрессор

№1 Перечень элементов главного двигателя.cdw

Перечень элементов двигателя 6VD2620AL-1
трубчатый холодильник
топливный бумажный фильтр
распределительный вал

№6 Перечень элементов расположения оборудования.cdw

Перечень элементов расположения оборудования
в машинном помещении
Расходная топливная цистерна
Глушитель главного двигателя
Глушитель вспомогательного двигателя
Утилизационный котел
Двухмашинный преобразователь
Цистерна пресной воды
Котельный питательный насос
Выпускной трубопровод главного двигателя
Главный Распределительный Щит
Вспомогательный дизель-генератор
Пусковой воздушный баллон вспомогательных двигателей
Топливоперекачивающий насос
Электронасос охлаждения ГД
Водяной холодильник ГД
Трюмно-балластный насос
Противопожарный насос
Резрвный электрокомпрессор
Резервный масляный насос
Цистерна пенообразования
Насос питьвой и мытьевой воды
Фильтр забортной воды
Цтркуляционный насос
Расходная цистерна котельного топлива
Электронасос искрогашения
Преобразователь генератор-бвигатель

№ 2 Спецификация топливной системы.cdw

Спецификация принципиальной схемы топливной системы
расходная цистерна автономного котла
топливоперекачивающий насос
клапан быстрозапорный с дистанционным приводом
втулка измерительного устройства
втулка для приема топлива
втулка для выкачивания топлива
цистерна основного запаса топлива
расходная цистерна главных дизелей
расходная цистерна вспомогательных дизелей
вспомогательные дизели
клапан самозапорный для спуска отстоя
сдвоенные фильтры грубой очистки топлива
цистерна подсланевых вод
цистерна загрязненного топлива

№ 7 Перечень элементов ГВРК SRP 330фирмы Schottel.cdw

Перечень элементов ГВРК SRP 330фирмы Schottel
Вал подвода мощности
Верхняя коробка передач
Фланец крепления к палубе
Вертикальный вал механической передачи
Подводная коробка передач

№ 4 Спецификация принципиальной схемы системы охлаждения.cdw

Спецификация принципиальной схемы системы охлаждения
водо-водяной холодильник
насос внешнего контура
водомасляный холодильник
фильтр забортной воды
забортный ящик левого борта
насос внутреннего контура
расширительная цистерна
главный двигатель левого борта

№ 3 Спецификация принципиальной масляной системы.cdw

Спецификация принципиальной схемы масляной системы
палубная втулка для приема масла
цистерна запаса масла
кран ручного забора масла
змеевик подогрева масла
откачивающий насос предпусковой прокачки
трубопровод для слива отработанного масла вспомогательных двигателей
цистерна отработанного масла
маслоперекачивающий насос
ручной маслоперекачивающий насос
цистерна грязного масла
палубная втулка для выкачивания масла на берег
откачивающий масляный насос дизеля
масляный холодильник
фильтр грубой очистки масла
нагнетающий маслянный насос дизеля
фильтр тонкой очистки масла
нагнетающий насос предпусковой прокачки
циркуляционная цистерна

Характеристики 6VD26 20AL-1.cdw

- характеристика внешней номинальной
- характеристика по механической
- нормальная винтовая характеристика P
- характеристика тепловой напряженности
- облегченная винтовая характеристика Р
- швартовая винтовая характеристика P
область эксплуатационных режимов работы
двигателя 6VD2620AL-1 530 кВт
- эффективный коэффициент полезного действия
- удельный расход топлива
- часовой расход топлива
- среднее эффективное давление Р
Изменение параметров дизель-генератора 6Ч 1822
при работе по нагрузочной характеристике
Изменение параметров главного двигателя 6VD2620AL-1
при работе по винтовой характеристики
Проект модернизации энергетической установки
буксирного судна с целью повышения его тягового усилия
Характеристики главного
(6VD2620 AL-1) и вспомогательного
(6Ч 1822) двигателей
Обобщенные характеристики главного двигателя 6VD2620 AL-1

Технологический процесс обработки облицовок вала.cdw

Припуски на диаметр цилиндрических шеек и конуса гребных валов
Припуск на диаметр упрочняемых участков гребных валов в мм
при диаметре вала в мм
Технологический процесс обработки облицовок гребного вала
Наименование операций
Содержание и технологические требования операций
Произвести проверку отливок. Отливки должны удовлетворять
по механиническим свойствам и химическому составу
требованиям нормативов ОСТ. 5. 9250 - 76
и требованиям Регистра.
При наличии на обработанных поверхностях облицовок
их исправление производить по
Проточить замок согласно эскизу
Произвести гидравлические испытания облицовок
. Течь и отпотевание недопустимы.
Возможность заварки выявленных дефектов согласовать
с инспектором Регистра
Маркировать облицовки в порядке их насадки на вал
Окончательно обработать облицовоки по наружному диаметру
производить после насадки на вал и сварки стыков
Рекомендуемые режимы сварки
Проект модернизации энергетической установки
буксирного судна с целью повышения еготягового усилия
Технологический процесс
Разделка торцов облицовок под сварку
Перекос шпоночного паза
Смещение шпоночного паза

Сопоставление технико-экономических показателей судов.cdw

Наименование показателя
Тип и главных двигателей
Мощность главных двигателей
Технический ресурс до первого
Техническая скорость судна
капитального ремонта
РАСЧЕТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Строительная стоимость судна
Годовой объем продукции (работы)
Эксплуатационные затраты на
Капитальные вложения в сфере
сопостовимый объем продукции
Срок окупаемости дополнительных
Удельные капитальные вложения на
капитальных вложений
Производительность труда
единицу продукции (работы)
Себестоимость перевозок
Сопоставление технико-экономических
Проект модернизации энергетической установки
буксирного судна с целью повышения еготягового усилия
Сопоставление технико-
экономических показателей

Сопоставление параметров судовых дизелей.cdw

эффективная мощность
частота вращения коленчатого
удельный расход топлива
удельный расход масла
ресурс до капитального
Комплексный параметр качества
КПД судового комплекса
Тип главной передачи
Проект модернизации энергетической установки
буксирного судна с целью повышения еготягового усилия
Сопоставление параметров
Сопоставление параметров судовых дизелей

Системы.cdw

от внутреннего контура
Проект модернизации энергетической установки
буксирного судна с целью повышения еготягового усилия
Схемы систем энергетической
Принципиальная схема топливной системы:
Принципиальная схема маслянной системы:
Принципиальная схема системы охлаждения:
к циркуляционной цистерне другого дизеля
Принципиальная схема системы сжатого воздуха:
от забортного ящика Пр. борта
к упорному подшипнику
к вспомогательным двигателям
к дейдвудному подшипнику
к насосу искрогасителя
к заслонке котла-утилизатора

Расположение оборудования в машинном отделении.cdw

Проект модернизации энергетической установки
буксирного судна с целью
повышения его тягового усилия
Расположение оборудования
в машинном помещении
Разрез по диаметральной плоскости
План машинного помещения

Двигатель VD26.cdw

Поперечный разрез главного двигателя
фирмы SRL MOTOR GMBH
Основные параметры главного двигателя
эффективная мощность
частота вращения коленчатого
удельный расход топлива
удельный расход масла
ресурс до капитального ремонта
среднее эффективное давление
механический коэффициент полезного
часовай расход топлива
Проект модернизации энергетической установки
буксирного судна с целью повышения еготягового усилия
Поперечный разрез и основные
параметры двигателя фирмы SKL MOTOR

Процесс монтажа ВРК.cdw

верхняя часть ВРК устанавливается
над отверстием в днище
нижняя часть ВРК монтируется к ней
ВРК целиком подводится
снизу к днищу судна и
далее фиксируется в нем
ВРК опускается через отверстие
в верхней палубе и далее
фиксируется в днище судна
Способы механической передачи крутящего момента
от двигателя на винторулевую колонку
роект модернизации энергетической установки
буксирного судна с целью повышения еготягового усилия
Способы монтажа винторулевой колонки.
Способы передачи крутящего момента
Способы монтажа винторулевой колонки на буксир
линия вала без карданной передачи
линия вала с карданной передачей