Судовые системы представляют собой совокупность гидравлических и газодувных машин; трубопроводов, транспортирующих различные капельные жидкости и газы; арматуры; контрольно-измерительных приборов и приводов управления. Для снабжения судовых энергетических установок топливом, водой, маслом или воздухом предназначены особые трубопроводные устройства, получившие название судовых трубопроводов и входящие в состав СЭУ.
1) трубы и гибкие шланги; 2) путевая арматура для соединения труб и шлангов, для присоединения труб к насосам, вентиляторам, цистернам; 3) фасонные части трубопроводов, используемые для разветвления трубопроводных сетей и прохода труб через настилы судовых перекрытий; 4) арматура для открывания или закрывания проходов труб при пуске, остановке или регулировании работы системы, а также арматура для выпуска сред из труб и приема этих сред из помещений или емкостей; 5) гидравлические и газодувные машины, в состав которых входят насосы, вентиляторы и компрессоры, нагнетающие рабочие среды; 6) приводы управления арматурой, машинами и аппаратами; 7) контрольно-измерительные и сигнальные приборы; 8) приборы и аппараты для тепловой и влажностной обработки сред систем, очистки этих сред от нежелательных газов, жидкостей и других примесей; 9) цистерны, баллоны, расходные баки и другие емкости; 10) подвески и кронштейны для крепления труб и арматуры; 11) компенсаторы удлинений и сжатий труб под воздействием температур окружающих сред, а также при изгибах судовых конструкций; 12) протекторы для защиты труб и арматуры от разрушающего действия электрохимической коррозии
. - по назначению. - по роду используемой среды. - по величине напора рабочей среды. - по участию в обеспечении живучести судна. - по степени автоматизации работы. Принята классификация по выполняемым ими функциям на судах: Трюмно – балластные; противопожарные; Искусственного микроклимата; санитарные; сжатого воздуха; специальные нефтеналивных судов. Каждая группа делится на подгруппы.
Физико – химические свойства рабочей среды системы (давление, температура, скорость движения, агрессивность, условия монтажа и эксплуатации), определяют выбор материала труб, их наружного диаметра, толщины стенок. В судовых системах наибольшее распространение имеют металлические трубы круглого поперечного сечения, однако используют также прямоугольные каналы и гибкие шланги. Для большинства систем трубы изготовляют из углеродистой стали; для этой цели применяют также медь, латунь, легированные стали, легкие сплавы, титан. В системах иногда наряду с металлическими находят применение биметаллические трубы и пластмассовые трубы.
Бывают разъемные и неразъемные. Вид соединения зависит от расположения путевого соединения в системе, возможностей монтажа, осмотра и ремонта; рабочего давления, диаметра трубопровода и т.д. Разъемные соединения (фланцевые, муфтовые, штуцерные и дюрритовые, быстроразъемные) применяют в местах, где при эксплуатации системы и ее ремонте производят монтаж – демонтаж. Неразъемные соединения (сварные, паянные, клеенные ) используют на труднодоступных при ремонте участках, не требующих ремонта при нормальной эксплуатации системы
Для присоединения ответвлений трубопроводов служат фасонные части: колена, тройники, крестовины и др. Их изготовляют сварными или литыми. Чтобы обеспечить водонепроницаемость судовых конструкций, в местах прохода через них труб устанавливают переборочные стаканы и приварыши.
а- литое колено; б- литой тройник; в- сварной тройник; г- сварной переборочный стакан с приварышем
Чтобы каждая система на судне могла выполнять свои функции, на ее трубопроводах размещают арматуру, с помощью которой осуществляют пуск судовой системы в действие, включают и выключают отдельные участки трубопроводов, изменяют режим работы системы, регулируют давление среды, протекающей в трубопроводах, и т. п.
- запорно-переключающая - клапаны, задвижки (клинкеты), краны, клапанные коробки (при помощи ее производят включения, отключения и переключения трубопроводов и механизмов); - предохранительная - предохранительные клапаны, приемные сетки, фильтры (для предотвращения повышения давления в трубопроводе сверх нормального); - арматура, пропускающая среду только в одном направлении — невозвратные и невозвратно-запорные клапаны, захлопки (когда требуется обеспечить движение среды только в одном направлении); - регулирующая - редукционные и дроссельные клапаны, манипуляторы (служит для регулирования направления течения или давления рабочей среды); - специальная - кингстоны, пожарные рожки (краны), донные клинкеты и др.
запорная арматура
предохранительная арматура
Специальная (кингстоны)
Предназначена для повседневного удаления воды, скапливающейся в нижних частях корпуса судна при нормальных условиях эксплуатации (подразумевается вода, проникающая внутрь через неплотности в соединениях корпуса или образующаяся в результате отпотевания деталей, а также забортная вода и атмосферные осадки, проникающие через иллюминаторы, люки и неплотности в донной арматуре и трубопроводах). С помощью осушительной системы откачивают также остатки воды, оставшейся в отсеке после работы водоотливной, балластной или пожарной систем.
Предназначена для удаления из корпуса судна больших количеств воды, попавшей в него в результате аварии (пробоины в наружной обшивке, затопления отсека через разрушенные трубопроводы систем или при тушении пожара водой и т. п.). В отличие от осушительной водоотливная система снабжена погружными насосами более высокой производительности — До 1000 м 3 /ч, а ее трубопроводы имеют больший диаметр. Управление арматурой системы осуществляется дистанционно с поста управления, расположенного выше палубы водонепроницаемых переборок.
Схема водоотливной спасательной системы
Называют группу судовых систем, предназначенных для приема, транспортировки и выкачки водяного балласта забортной воды при изменении осадки, дифферента и крена судна. К ним относятся балластная, дифферентная и креновая ( антикреновая ) система. На большинстве морских судов функции этих систем выполняет одна балластная путем соответствующего распределения балласта по балластным цистернам.
Балластная система
Системами пожаротушения называют группу судовых систем, предназначенных для подачи огнегасящих веществ (воды, пара, пены, инертных газов, легкоиспаряющихся жидкостей и т. п.) к очагу пожара или для обеспечения профилактических противопожарных мероприятий. На гражданских судах к ним относятся системы: водяная, водяного орошения, водяных завес, водораспыления, спринклерная, паротушения, пенотушения, объемного химического тушения, углекислотного тушения, тушения инертными газами, порошкового тушения, а также пожарной сигнализации.
Пенотушение (пенные установки )
Система воздушно-механического пенотушения: 1- буферная жидкость, 2- рассеиватель, 3- эжектор-смеситель, 4- ручной воздушно-пенный ствол, 5- стационарный воздушно-пенный ствол Местная воздушно-пенная установка 1- сифонная трубка, 2- резервуар с эмульсией, 3- отверстия для входа воздуха, 4- запорный клапан, 5- горловина, 6- редукционный клапан, 7- пенопровод, 8- гибкий шланг, 9- спрыск, 10- баллон сжатого воздуха; 11-трубопровод сжатого воздуха, 12- трехходовой кран
Спринклерная система. Необходима для подачи воды к оросительным насадкам, которые включаются автоматически при повышении температуры в охраняемых помещениях до заданной величины (в жилых и служебных — до 80 °С). Основой спринклерной системы является спринклер— распыляющая воду насадка с легкоплавким замком, открывающим выход водяной струе из трубопровода при достижении заданной температуры.
Спринклеры размещают на расстоянии не более 3м друг от друга, так, чтобы все поверхности охраняемого помещения равномерно орошались. Трубопровод спринклерной системы должен всегда быть под давлением Спринклеры: а — с металлическим замком; б — со стеклянной колбой
. Порошковые системы пожаротушения
Различают сигнализацию обнаружения пожара, подачу сигнала с места возникновения пожара в центральный пожарный пост (ЦПП), сигнализацию оповещения — уведомление экипажа и пассажиров о возникновении пожара на судне, сигнализацию предупреждения — уведомление экипажа, находящегося в охраняемом помещении, о пуске в действие системы много пожаротушения. Все суда должны иметь ЦПП, в котором сосредоточены приемные станции сигнализации обнаружения сигнализации оповещения. ЦПП располагают или в рулевой рубке, или в других постах, имеющих непосредственную связь с рулевой, и несут в них круглосуточную вахту. Сигнализация обнаружения пожара разделяется на автоматическую и ручную.
Комплексная система пожарной сигнализации и оповещения
Системами бытового водоснабжения называют группу систем, предназначенных для обеспечения хозяйственно-бытовых и санитарных нужд судна пресной и забортной водой. К этой группе относятся системы бытовой пресной воды, питьевой, мытьевой воды, бытовой горячей и бытовой забортной воды.
Служит для приема, хранения и подачи питьевой воды на камбуз, к питьевым фонтанчикам и умывальникам На судне предусматривают не менее двух цистерн питьевой воды с надежным защитным покрытием — цементным раствором, полиэтиленовой пленкой, этинолевой краской и т. п.— и снабженных водомерными стеклами или дистанционными уровнемерами.
По своему устройству аналогична системе питьевой воды, однако мытьевую воду допускается хранить в корпусных цистернах, предусматривая защиту ее от загрязнения и порчи под действием тепла. Во избежание замерзания в зимнее время цистерны мытьевой воды оборудуют змеевиками подогрева (от хозяйственного паропровода). Мытьевую воду подают только в бани, ванные, душевую, прачечные, камбузы. В умывальники мытьевую воду подводить запрещено (так как ее нельзя использовать для питья), она должна быть питьевого качества.
Схема системы бытовой забортной воды Пневмоцистерна с разъемным фланцем по днищу 1 — клапан слива; 2 — фланец к расходному трубопроводу; 3 — указательная колонка; 4 — обечайка; 5 — манометр; 6 — невозвратно-запорный клапан подвода воздуха; 7 — реле давления ; 8 — глухой фланец; 9 — днище . Система забортной воды отличается от системы мытьевой воды отсутствием запасных цистерн, так как вода к насосу подается непосредственно из-за борта
Сточными системами называют группу судовых систем, состоящую из системы сточных вод, системы хозяйственно-бытовых вод и системы шпигатов открытых палуб. Они предназначены для удаления с судна различных сточных вод (из унитазов, ванн, умывальников, раковин и других санитарных и хозяйственно-бытовых приборов), а также вод, попадающих на открытые палубы
Схема сточной системы. 1 — фановый трубопровод; 2 — сточный трубопровод; 3 — бортовая захлопка ; 4 — труба, идущая с правого борта; 5 — шпигат; 6 — водяной затвор (сифон); 7 — писсуар ; 8 — сточная цистерна; 9 — насос; 10 — выгородка сточной цистерны
Трубопроводы сточных систем изготовляют из медных или стальных оцинкованных труб с латунной или бронзовой арматурой
Обеспечивают обогрев судовых помещений в холодное время года. На судах применяют паровые, водяные и воздушные системы отопления, а также отопление с помощью электрогрелок, питаемых от судовой электросети
. Система парового отопления
Схема системы жидкостного отопления на яхте
Призвана поддерживать чистый, свежий воздух в жилых, служебных и общественных помещениях, в грузовых трюмах и танках, в провизионных кладовых, удалять скопление газов из коффердамов, аккумуляторных и т.д. Подаваемый в помещения наружный воздух специальной обработке не подвергается. Система вентиляции подразделяется на общесудовую и вентиляцию различных помещений и постов. Различают естественную и искусственную вентиляцию.
Судовые дефлекторы а — приемный; b — вытяжной; с — каютный вентилятор; d — вентилятор загнутый; е — центробежный вентилятор. 1 — двигатель.
Вентиляционные головки: слева – нагнетательная; справа – вытяжная ( дефлекторная )
Системы вентиляционных каналов а — продольная; b — поперечная
Вентиляция на судах схема
По назначению системы кондиционирования воздуха делятся на два типа кондиционирования: комфортное и техническое. Система комфортного кондиционирования представляет собой совокупность трубопроводов, механизмов, аппаратов, приборов и устройств, предназначенных для приема, подогрева, охлаждения, увлажнения и подачи воздуха в каюты, салоны, кубрики, медицинские и служебные помещения судна, что обеспечивает поддержание в них благоприятных для самочувствия людей параметров воздушной среды: температуры 298— 301 К (25—28 °С), влажности 40—60 %, подвижности до 0,5 м/с и газового состава — независимо от района плавания судна.
Схема центрального кондиционера для одноканальной рециркуляционной системы 1,5 — задвижки; 2, 6 — Противопыльные фильтры; 3 — первичный воздухонагреватель: 4 — камера смешения наружного н рециркуляционного воздуха; 7 — электровентилятор ; 8 — воздухоохладитель; 9 — паровой увлажнитель; 10 — вторичный воздухонагреватель; 11 — Каплеуловитель ; 12 — воздуховод; 13 — воздухораспределительная камера обработанного воздуха; 14 — сливная трубка; 15 — запорные клапаны; 16 — терморегулирующий клапан
Схема одноканальной СКВ
Схема двухканальной СКВ
Автономный кондиционер «Нептун 36»: а — вид со снятой крышкой; б — разрез
Нефть и нефтепродукты обладают рядом свойств, оказывающих существенное влияние на выбор конструктивных элементов судов (танкеров, нефтерудовозов ) и организацию нефтеперевозок. К важнейшим характеристикам нефти и нефтепродуктов относятся плотность и вязкость; следует также учитывать температуры вспышки и застывания, обводненность, содержание серы и механических примесей, испаряемость и электризацию
1- грузовая; 2 – газоотводная; 3 – зачистки и мойки; 4 – подогрева вязких нефтепродуктов; 5 – замера; 6 – пропаривания; 7 – орошения и др
Грузовые системы должны обеспечивать прием, выкачку нефтепродуктов с заданной производительностью, а также распределение груза по танкам. Удаление со стенок танков вязких нефтепродуктов, оставшихся после полного выкачивания груза, путем заполнения танка водяным паром или мойки его горячей водой с растворенным в ней моющим составом, осуществляется системами мойки и пропаривания. Зачистная система служит для доведения остатка груза в танках до установленного минимума, а также для откачки зачистных вод. Система подогрева служит для снижения вязкости нефтепродуктов до значения, позволяющего их свободную перекачку. Газоотводная система предназначена для газообмена между танками и внешней средой. Система замера позволяет контролировать уровень груза в танках на ходу и на стоянке.
1- выкачивание груза из танков, не более, чем за 10 часов; 2 – пожарная безопасность при приеме, перевозке и выгрузке груза ( все операции с легкими сортами нефтепродуктов должны производиться с закрытыми горловинами танков) ; 3 – простота устройства и удобство управления при минимальном числе обслуживающего персонала; 4 – прием и выдача груза на оба борта и с кормы танкера, перекачивание его между группами и отдельными танками; 5 – прием балласта в танки как самотеком, так и балластным насосом, а перекачивание его между танками и удаление за борт только балластным насосом; 6 – быстрый предварительный подогрев вязких нефтепродуктов в танках до требуемой температуры (не более 16 часов).
Для приема, перекачки в пределах судна и выгрузки жидких грузов нефтеналивные суда снабжены собственными грузовыми системами. Совместно с ними работает зачистная система, предназначенная для откачки жидкого груза, не выбранного грузовой системой, а также промывочных жидкостей.
Схема кольцевой грузовой и зачистной систем Приемный патрубок От основных магистралей в грузовые танки идут отростки с расположенными на концах приемными патрубками.
Газоотводные системы бывают групповые (обслуживают группу танков) и автономные (обслуживают каждый танк). На современных средне- и крупнотоннажных танкерах преимущественно применяют автономную систему с высокоскоростным выпускным устройством (скорость выпуска газовоздушной смеси – более 30 м/с). Это улучшает противопожарную безопасность.
В процессе эксплуатации нефтеналивного судна предусмотрена периодическая мойка танков и грузовых трубопроводов холодной забортной водой, а при необходимости и горячей водой с температурой 55—65 ° С, а также водным раствором моющего химического препарата в зависимости от вида перевозимого груза. Танки моют для осмотра с целью проверки креплений трубопроводов и конструктивных узлов (через 3 мес ); выборки неоткачанных остатков нефтепродуктов с днища танка (профилактика через 5—6 мес ); выполнения планового ремонта.
Система мойки грузовых танков
Для подогрева вязких нефтепродуктов нефтеналивные суда оборудуют системами подогрева. Системы подогрева обязательны для танкеров, перевозящих крекинг-мазуты, мазуты марки 80 и парафинистые. Для нормального перекачивания груза необходим подогрев мазутов до 333—343 К (60—70 °С). В систему подогрева нефтеналивных судов входят следующие основные элементы: источник энергии, подогреватели в танках, системы канализации энергии, средства контроля и управления процессом подогрева
Типовая схема системы подогрева жидких грузов
