Кафедра проектирования судов

Кафедра проектирования судов

ЧЕЛПАНОВ И.В.

 

 

Л Е К Ц И Я № 7.1

 

Тема: Судовые системы

 

Текст лекции по дисциплине «Объекты морской техники»

 

Санкт-Петербург

Введение

Судовой системой называется комплекс судо­вого оборудования, состоящий из трубопроводов, механизмов, арматуры, кингстонных и ледовых ящиков, приводов, цистерн, ёмкостей, балло­нов, компенсаторов, устройств, аппаратов, при­боров и средств автоматики. Они предназначены для перемещения жид­костей, воздуха или газов в целях обеспечения нормальной эксплуатации судна (за исключением энергетической установки, трубопроводы которой в число судовых систем не входят).

Работа судовых систем обеспечивает живучесть судна, т. е. безопасность плавания, необходимые условия обитаемости, со­хранность груза, а также выполнение специальных функций, связанных с назначением судна, например на танкерах, спаса­телях, промысловых судах и т, п.

На гражданских судах обычно предусматривают:

— трюмные системы – осушительная, водоотливная, перепускная, нефтесодержащих трюмных вод;

— балластные системы – балластная, дифферентная, креновая, замещения, нефтесодержащих балластных вод;

— системы пожаротушения – водяного пожаротушения, водяного орошения, спринклерная, водораспыления, водяных завес, паротушения, пенотушения, углекислотного тушения, объ­ёмного химического тушения, инертных газов, порошкового по­жаротушения;

— системы бытового водоснабжения – бытовой прес­ной воды, питьевой воды, мытьевой воды, бытовой забортной воды, бытовой горячей воды;

—сточные системы – сточных вод, хозяйст­венно-бытовых вод, шпигатов открытых палуб;

— системы микро­климата – вентиляции, кондиционирования воздуха, отопле­ния (парового, водяного, воздушного);

— системы холодильных установок – холодильная, холодильного агента, холодоносителя;

— системы хозяйственного пароснабжения, подогрева жидко­стей, пропаривания;

— системы сжатого воздуха – высокого дав­ления, среднего давления, низкого давления, пневмоуправления;

— система охлаждения судового оборудования;

— система гидравлики.

Кроме названных основных на судах имеются различные вспомогательные системы:

— измерительных, воздушных и перелив­ных труб;

— системы продувания и обогревания трубопроводов и арматуры, а также

— системы связи, сигнализации и управления, к которым относятся системы переговорных труб, трюмной сиг­нализации, пожарной сигнализации, контроля параметров ра­боты и аварийной сигнализации.

К числу специализированных судовых систем, выполняющих функции, связанные с назначением судна, относятся:

— специаль­ные системы танкеров – грузовая, зачистная, газоотводная, мойки грузовых танков, орошения грузовых танков;

— специальные системы спасательных судов – грунторазмыва, грунтоотсоса, водоотливно-спасательная, сжатых газов и газовых смесей;

— спе­циальные системы промысловых судов – рыбьего жира, расти­тельного масла, тузлука, рыбоподачи, производственной пресной воды, производственной забортной воды, производственной ка­нализации, производственного пароснабжения.

Устройство судовых систем и их расположение на судне за­висят от назначения системы, количества и расположения об­служивающих его потребителей. Если судовая система обслужи­вает несколько потребителей, то её выполняют в виде основного магистрального трубопровода, от которого ответвляются отростки к потребителям.

Магистральный трубопровод обычно прокладывают по ли­нейной или кольцевой схеме. Последняя обеспечивает большую живучесть, чем линейная, так как в случае повреждений в коль­цевом трубопроводе система может функционировать по остав­шейся разомкнутой части кольца. Однако магистральный трубо­провод, проложенный по кольцевой схеме, несколько тяжелее (на 20—30 %), сложнее и дороже.

В зависимости от распределения механизмов, обслуживающих систему, различают автономный, групповой и централизованный принцип устройства судовых систем (рис. 7.1). При автономном принципе трубопроводы и потребители каждого водонепрони-цаемого отсека обслуживаются самостоятельными механизмами. При г р у п ­повом — один механизм обслуживает потребителей нескольких водонепроницаемых отсеков. И, наконец, при централизо­ванном принципе все потребители данной системы судна обслуживаются одним механизмом. Некоторые судовые системы, требующие высокой живучести, выполняют по комбини­рованному принципу: каждый отсек имеет автономную систему, но при выходе из строя насоса этот отсек может обслу­живать насос соседнего отсека.

Рис. 7.1. Схема судовых систем, выполненных по автономному (а), групповому (б) или централизованному (в) принципу. 1 – насос; 2 – приёмник; 3 – проходной невозвратно-запорный клапан; 4 – проходной невозвратный клапан

 

Централизация расположения механизмов упрощает и уде­шевляет систему, но уменьшает её живучесть. Именно поэтому предпочтение тому или другому принципу устройства данной системы отдается только после тщательного изучения особенно­стей её эксплуатации и анализа её роли в обеспечении безопасности плавания и живучести данного судна, а также требований экономии массы.

К конструкции и работе судовых систем предъявляют опреде­лённые требования. К общим требованиям относятся:

высокая надежность;

живучесть, т. е. способность системы выполнять свои функции при частичном повреждении или выходе из строя от­дельных участков;

коррозионная стойкость, компактность и ми­нимальная масса;

хорошая защищённость от механических пов­реждений во время эксплуатации, например, при погрузочно-разгрузочных операциях;

доступность для осмотра, окраски и ремонта;

хороший внешний вид, отвечающий архитектуре по­мещений, в которых смонтированы системы;

высокая степень автоматизации и механизации;

экономичность постройки и эксп­луатации;

обеспечение требований техники безопасности,

Все судовые системы, имеющие забортные отверстия, должны иметь конструкцию, исключающую попадание забортной воды внутрь судна. Кроме того, конструкция всех систем должна быть такова, чтобы затопление или пожар в одном отсеке не мог распространяться по трубопроводам в другие неповреждённые рай­оны судна. Как правило, не допускается прокладка трубопрово­дов через топливные цистерны.

Отдельные требования определяются назначением и особыми условиями работы каждой системы. Так, системы, отливающие за борт сточные и льяльные воды, не должны допускать загрязнение акваторий остатками нефтепродуктов и других вредных отходов сверх санитарных норм, установленных Международной конвен­цией по предотвращению загрязнения с судов МАРПОЛ 73/78, а механизмы трюмных систем, обеспечивающих живучесть судна, должны надёжно работать даже при затоплении помещений, в ко­торых они расположены, и т. п. Требования к системам, обеспечи­вающим безопасность плавания и охрану человеческой жизни, а также незагрязнение моря, регламентируются Правилами Регистра.

Трюмные системы

Группа трюмных систем предназначена для удаления за борт воды, скапливающейся в корпусе судна в процессе нормальной эксплуатации или в результате аварии. Она участвует в обеспечении таких свойств судна, как плавучесть, живучесть, сохранность грузов, экологическая безопасность. К этой группе относятся системы: осушительная, водо­отливная, сбора и очистки нефтесодержащих трюм­ных вод, спускных и перепускных труб.

Осушительная система служит для периодического удаления небольших масс воды, скапливающейся в нижних частях корпуса. Она устанавливается на всех плавучих инженерных сооружениях. Система проектируется по централизованному принципу с учётом полной взаимозаменяемости механизмов (рис. 7.14). Пики, не использующиеся в качестве балластных или других цистерн, могут осушаться автономно с

помощью ручных насосов или водоструйных эжекторов. Трюмная вода собирается в сборных колодцах, расположенных в наиболее удобных для стекания местах, а из них через приёмные сетки с невозвратными клапанами и распределительные коробки откачивается

насосом за борт (рис. 7.15). Приёмные сетки и отливные отверстия снабжены невозвратными клапанами для предотвращения самопроизвольного затопления осушаемых отсеков. Для контроля за чистотой откачиваемых за борт вод отливные отверстия располагают выше грузовой ватерлинии на расстоянии не менее 300 мм.

 

Рис. 7.14. Схема осушительной системы (выполнена по централизованному

Принципу) и расположение приёмника (сечение по А-А).

1 – осушительный насос; 2 – коробка с невозвратно-запорными клапанами;

3 – приёмный патрубок; 4 – грязевая коробка; 5, 6 – коробки с невозвратно-

запорными клапанами; 7 – сепаратор трюмных вод; 8 – клинкет; 9 – отливной

невозвратно-запорный бортовой клапан; 10 – приёмный отросток системы аварийного осушения помещения; 11 – магистраль водяной пожарной системы; 12 – клапан запорный пусковой напорной воды эжектора; 13 – водо-водяной эжектор

В осушительных системах применяют-ся поршневые и самовсасывающие центро-бежные насосы. В качестве резервных могут быть использованы балластные или другие общесудовые насосы. Количество осуши-тельных насосов зависит от типа судна: на морских судах устанавливается не менее двух, а на пассажирских — не менее трёх насосов.

Водоотливная система предназначена для уда­ления из отсеков судна или корабля больших масс воды, поступившей при ава-рии, повреждении корпусных конструкций и трубопроводов. Она может быть применена для откачки воды из поме­щений, специально затопленных для ликвидации возникшего в них пожара. Водоотливные систе­мы являют-ся одними из важнейших активных средств борьбы за живучесть. Они устанавлива­ются на ледоколах, судах-спасателях, буксирах, судах, на которых их установка предусмотрена техническим заданием и на кораблях. Водо-отливные системы стали развиваться в 60—70-х годах XIX в., когда осуществлялся переход от деревянных судов к металлическим. Большой вклад в теорию и прак­тику проектирования водоотливных систем внёс С. О. Макаров, разработавший, в частности, те­орию магистральных труб.

Подача водоотливных средств судов и кораб­лей определяется заданным временем водоотлива (1-3 ч) из наибольшего по объёму отсека, затоп­ленного до уровня ватерлинии при наибольшей осадке. В современных водоотливных системах используют погружные центробежные и осевые электронасосы подачей до 2 тыс. м³/ч и трубопро­воды диаметром до 300-400 мм. Переносные по­гружные насосы имеют подачу 50-100 м³/ч. Для откачки воды за борт достаточное давление насо­сов 0,1-0,2 МПа. Резервными водоотливными средствами могут служить циркуляционные или охлаждающие насосы главных и вспомогательных механизмов, насосы осушительной, балластной, креновой, дифферентной и противопожарной си­стем. Особенностью гидравлического расчёта во­доотливной системы является переменность уров­ня воды в отсеке и площади ватерлинии. Расчёт сводится к решению задачи осушения ёмкости при непрерывном уменьшении подпора.

Система нефтесодержащих трюмных вод пред­назначена для сбора нефтесодержащих вод с по­следующей их передачей в береговые или плаву­чие сборщики, а также для очистки нефтесодержащих вод при откачке их за борт. Все суда, на которые распространяется действие Международ­ной Конвенции МАРПОЛ 73/78 по предотвраще­нию загрязнения моря нефтью с судов, за исклю­чением тех из них, которые оборудованы специ­альными ёмкостями, достаточными по объёму для сбора всех нефтесодержащих вод за период рейса, оборудуются этими системами. Пропускная спо­собность сепараторов нефтесодержащих трюмных вод определяется в зависимости от суточного ко­личества вод, подлежащих очистке, и условий осушения льял и сборных колодцев один раз в вахту с продолжительностью работы 1 ч. В каче­стве гидравлических механизмов в системе обыч­но используются насосы объёмного типа. Их по­дача выбирается в зависимости от пропускной способности сепаратора и не должна превышать последнюю при минимальном сопротивлении си­стемы. Для хранения трюмных нефтесодержащих вод и нефтеостатков от сепараторов суда должны снабжаться встроенными и вкладными ёмкостя­ми. Выдача нефтесодержащих трюмных вод в бе­реговые и плавучие нефтесборщики осуществля­ется с открытой палубы на оба борта через пере­ходные фланцы международного образца, обес­печивающие подсоединение к ним в любом порту мира. Напор и высота всасывания насоса, темпе­ратура воды, давление в сепараторе, уровень воды в сборных колодцах и цистернах фиксируются с помощью контрольно-измерительных приборов. Выдача очищенных трюмных вод осуществляется через автоматический сигнализирующий прибор контроля нефтесодержания в откачиваемой воде. В случае превышения уровня нефтесодержания прибор автоматически обеспечивает обратный сброс воды в сборную цистерну или останавливает насос.

Спускные и перепускные системы трубопрово­дов обеспечивают спуск и перепуск воды из водо­непроницаемых помещений, расположенных ниже палубы переборок и не имеющих осушительных или водоотливных механизмов, в нижерасполо­женные или соседние помещения, оборудован­ные такими механизмами.

Балластные системы

Группа балластных систем служит для приёма из-за борта, перекачки по судну и удаления за борт жидкого балласта для изменения посадки, море­ходности, управляемости, остойчивости судна, его крена или дифферента, уменьшения качки и др. В эту группу входят непосредственно бал­ластная система, креновая, дифферентная, противокреновая системы, а также системы стаби­лизации, замера остойчивости, подогрева жид­кого балласта. На малых судах балластные систе­мы могут совмещаться с трюмными.

Балластная система устанавливается на всех транспортных судах и проектируется по централи­зованному принципу. Своё начало она берёт с середины XIX в., когда твёрдый балласт (камни, щебень, песок, чугунные цепи и т. п.) стали заме­нять жидким — забортной водой. Система должна заполнять и опорожнять любую одну и одновремен­но несколько цистерн, а также перекачивать бал­ласт из одних цистерн в другие. Расположение и количество приёмных отростков системы должно обеспечивать откачку воды из любой балластной цистерны при нахождении судна в прямом положе­нии или при крене до 5°. Система предназначена для сохранения посадки судна на ровный киль или с небольшим (не более 0,03 длины) дифферентом на корму при расходовании судовых запасов (рис. 7.16).

 

Рис. 7.16. Схема балластной системы. 1 – приёмный кингстон; 2 – балластный насос; 3 – распределительная коробка с запорными клапанами; 4 – приёмник; 5 – невозвратно-запорный клапан; 6 – клинкет; 7 – сепаратор трюмных вод; 8 – запорный клапан с дистанционным управлением

 

Для размещения водяного балласта использу­ют междудонные, бортовые и подпалубные цис­терны, фор- и ахтерпики, диптанки. Танкеры дедвейтом более 20 тыс. т и более оборудуются специальными танками изолированного балласта. Размещение балласта на судах и его количество зависят от назначения судна. На большинстве су­дов водяной балласт принимают для получения посадки, обеспечивающей соответствующие каче­ства мореходности и управляемости в порожнем переходе. На судах с высоким расположением центра тяжести в грузу (лесовозы, контейнерово­зы, суда для перевозки крупногабаритных и тяже­ловесных грузов) водяной балласт принимается для повышения остойчивости в цистерны двойного дна. Количество водяного балласта и судовых за­пасов на лесовозах в начале перехода составляет 30-40 % от дедвейта.

Рис. 7.17. Принципиальная схема балластной системы: 1 — к балластным цистернам; 2 — клапанная коробка; 3 — в цистерну сбора нефтесодержащих вод; 4 — невозвратно-запорный клапан нормально закрытый; 5 — отливной клапан; 6 — осушительный насос; 7 — балластный насос; 8 — магистральный трубопровод; 9 — к другим системам; 10 — фильтр; 11 — клапанная коробка с невозвратно-запорными клапанами; 12— от осушительной системы; 13— приемный кингстон; 14— от системы нефтесодержащих вод; 15 — специальный фланец (восьмёрка)

 

Балластировка судов для навалочных грузов служит не только для увеличения осадки и остой­чивости при ходе порожнем, но и для уменьше­ния их остойчивости при перевозке массовых гру­зов, когда центр тяжести судна значительно по­нижается. При этом остойчивость судна возраста­ет, что приводит к значительной качке весьма ухуд­шающей условия обитаемости на его борту. На таких судах (рудовозы, нефтерудовозы) для обес­печения плавности качки при ходе в грузу водя­ной балласт принимается в подпалубные цистер­ны, что повышает центр тяжести судна.

В качестве балластных насосов обычно при­меняют самовсасывающие центробежные или порш­невые насосы, а резервными могут служить осу­шительные, пожарные и др. Подача насосов оп­ределяется исходя из условия обеспечения скоро­сти воды в трубопроводах не менее 2 м/с. Трубо­проводы системы прокладываются в междудонном пространстве или в специальном туннеле. Прин­ципиальная схема системы приведена на рис. 7.17. Приём воды в цистерны осуществляется через кингстон самотёком или насосами, а удаление — че­рез бортовые отливные клапаны (рис. 7.18). Балластные ци­стерны оборудуются измерительными и воздушными трубами. Измерительные трубы устанавли­ваются, если в цистернах не предусмотрен дистанционный замер уровня. Воздушные трубы обеспечивают воздухообмен между цистернами и атмосферой, площадь, их сечения должна быть на 25 % больше, чем площадь наполнительных тру­бопроводов. Управление насосами и арматурой, контроль за

Рис. 7.18. Установка приёмных кингстонов: а — днищевого; б — бортового.. 1 — кингстон; 2 — воздушная труба для выпуска воздуха из выгородки; 3 — труба подачи пара; 4 — труба подачи воздуха; 5 — труба для вы­пуска горячего пара или сжатого воздуха для обогрева или продувки приёмного отверстия с решёткой; 6 — решётка на приёмном отверстии; 7 — наружная обшивка днища; 8 — настил второго дна; 9 — бортовая обшивка

 

 

уровнем воды в цистернах на совре­менных судах, как правило, дистанционно-автоматизированное.

Противокреновая система служит для вырав­нивания крена судов при грузовых операциях (суда с горизонтальной грузообработкой, контейнеро­возы, автомобильные и железнодорожные паро­мы, суда для перевозки крупногабаритных и тя­желовесных грузов и др.) или при несимметрич­ной загрузке в период рейсов. Крен выравнивает­ся перемещением водяного балласта из одной ци­стерны в другую насосом или давлением сжатого воздуха, нагнетаемого в верхнюю часть одной из цистерн воздуходувкой. В процессе грузообработки крен может достигать 5° и более. Современные противокреновые системы реагируют на измене­ние крена более чем на 0,5° и обеспечивают точ­ность выравнивания крена ±0,25°. Противокре­новые системы создают благоприятные условия для проведения грузовых операций, сокращения времени стоянки судов в порту.

Система стабилизации обеспечи-вает уменьше­ние качки судов путём перемещения водяного бал­ласта между цистернами стабилизации. Эффек­тивность уменьшения качки достигает 50-60 %. Системой стабилизации обо-рудуются суда с высо­ким положением центра тяжести: контейнерово­зы, суда с горизонтальной грузообработкой и для перевозки крупногабаритных и тяжеловесных гру­зов, паромы, лесово-зы, пассажирские суда и т. п. Ста-билизация судна предотвращает его поврежде­ние, срыв груза с креплений, повышает комфортность на борту, спо-собствует экономии потребного топли-ва. Система может быть как самостоя-тельной, так и совмещённой с противокреновой или креновой (рис. 7.19). В случае нарастания крена судна кран-манипулятор 3 по команде компьютера переключа­ется в положение, при котором сжатый воздух от воздуходувки 5 перемещает воду по трубопроводу 8 в цистерну, противоположную наклонению.

Система стабилизации управляется автомати­чески по команде компьютера, фиксирующего параметры качки в каждый момент времени. Си­стема мгновенно реагирует на все изменения этих параметров и с помощью клапанов стабилизации 1 регулирует подачу сжатого воздуха в цистерны 4 от воздуходувки 5 и количество перекачиваемого через трубопровод 8 водяного балласта, противо­действующего качке судна. По сравнению с пассивными (скуловые и бортовые кили) и активны­ми (имеющими силовые приводы) успокоителя­ми качки система стабилизации не увеличивает гидродинамическое сопротивление, эффективно действует при малой и нулевой скорости, гаран­тирует отсутствие динамических повреждений груза от качки на 95-100 %. Перемещение водяного балласта сжатым воздухом от воздуходувок сни­мает ограничения по частоте запусков и остано­вок, характерные для насосов, исключает веро­ятность резких толчков для груза, благодаря упругости воздушных подушек в цистернах.

Система замера остойчивости предназначена для определения остойчивости судна и положения его центра тяжести путём кренования судна за счёт перемещения водяного балласта между бортовы­ми цистернами. Для этого используется оборудо­вание креновых или противокреновых систем. Управление системой обычно осуществляется из рулевой рубки.

Креновые и дифферентные системы, как пра­вило, устанавливаются на специализированных судах (ледоколах, буксирах, судах-спасателях, су­дах для перевозки тяжеловесных и крупногабарит­ных грузов и т. п.).

Системы пожаротушения.

Системы пожароту­шения предназначены для ограничения распрост­ранения и уничтожения пожара. В зависимости от принципа тушения их можно классифициро­вать следующим образом (рис. 7.21). Все суда обо­рудуются системами водяного пожаротушения. В зависимости от назначения помещений в них дополнительно к водяной противопожарной сис­теме могут быть предусмотрены другие стационар­ные системы пожаротушения.

7.4.3.1. Системы тушения пожара по принципу охлаж­дения зоны горения и реагирующих веществ.

В эту группу систем входят системы, тушащие пожар, в основном, с помощью воды, хотя принцип ох­лаждения используется в системах и с некоторы­ми другими огнетушащими средами. Вода явля­ется наиболее доступным и одновременно универ­сальным огнетушащим средством. Она обладает высокой теплоёмкостью (с = 4,186 кДж/кг °С) и теплотой парообразования (r = 2235,75 кДж/кг). Она имеет важный вторичный эффект: в зоне го­рения частично испаряется, образуя из 1 л около 1700 л сухого насыщенного пара, который, вытесняя воздух, способствует прекращению горе­ния. Применение воды в качестве огнетушащего вещества имеет свои ограничения. Из-за элект­ропроводности её нельзя использовать для туше­ния горящего электрооборудования. Ряд веществ и материалов при взаимодействии с водой само­возгорается, выделяет водород и кислород, а иног­да даже взрывается.

Система водяного пожаротушения предназна­чена для тушения пожара компактными и распы­лёнными водяными струями, подаваемыми от переносных или стационарных пожарных стволов. Она используется также для подачи воды в другие системы (спринклерную, водяного орошения, водораспыления, водяных завес, пенотушения), к эжекторам осушительной систе-

Рис. 7.21. Классификация систем пожаротущения

 

 

мы, на промыв­ку цистерн сбора сточных вод, на обмыв якорных цепей и клюзов, мытьё палуб и на другие нужды. Конструктивно система водяного пожаротушения состоит из пожарных насосов, приёмных кингсто­нов, трубопроводов и контрольно-измерительных приборов, концевых пожарных клапанов, пожар­ных стволов и рукавов, средств дистанционного управления.

Количество стационарных пожарных насосов на судах зависит от их вместимости. Дополни­тельно к основным устанавливается стационарный аварийный насос, расположенный так, чтобы при возникновении пожара в помещении основных насосов, он не вышел из строя. Рабочее давле­ние в трубопроводах системы обычно не превы­шает 1,0 МПа, а рабочее давление у любого по­жарного клапана составляет не менее 0,5 МПа.

Спринклерная система предназначена для ту­шения пожара путём подачи воды в защищаемые помещения через спринклеры (распылители спе­циальной конструкции), включаемые автоматичес­ки при повышении температуры до определённой величины. Такими системами могут оборудовать­ся посты управления, станции пожаротушения, каюты, кают-компании, общественные помеще­ния, спортзалы, столовые, камбузы, курительные и др. (рис. 7.22).

Спринклер представляет собой распылитель закрытого типа, по конструкции близкий датчику-извещателю с расширяющейся жидкостью. Трубопровод перед спринклером постоянно заполнен водой под ра­бочим давлением. Поступление воды в спринк­лер преграждается специальным клапаном (стек­лянной колбой с расширяющейся жидкостью), который вскрывается при достижении определён­ной температуры в защищаемом помещении, обес­печивая доступ воды в распыляющее устройство. Температура вскрытия спринклеров в жилых и слу­жебных помещениях лежит в интервале 68-79 °С. В помещениях с высокой температурой, напри­мер сушильные и камбузные помещения, темпе­ратура срабатывания спринклеров принимается на 30 °С выше, чем температура у подволока поме­щения. Спринкле-

Рис. 7.22. Спринклерная система: 1 – спринклеры; 2 – распределительный трубопровод; 3 – манометры; 4 – секционное контрольно-сигнальное устройство; 5 – магистральный трубопровод; 6 – система водяного пожаротушения; 7 – реле давления; 8 – пусковое пневмореле; 9 – кингстон; 10 – фильтр; 11 – спринклерный насос; 12 – главное контрольно-сигнальное устройство; 13 – указательная колонка; 14 – пневмогидравлическая цистерна; 15 – спускной трубопровод; 16 – насос; 17 – из магистрали пресной воды; 18 – компрессор; 19 – редукционный клапан; 20 – блок очистки осушки; 21 – баллон сжатого воздуха; 22 – предохранительный клапан; 23 – секционные контрольно-сигнальные устройства;

 

 

ры размещаются в верхней час­ти защищаемого помещения на таком расстоянии друг от друга, чтобы на каждый 1 м² площади пола обеспечивался расход воды не менее 5 л/мин.

Системы водораспыления подают воду к распы­лительным насадкам для тушения пожара в ма­шинных и насосных помещениях, в дизель-гене­раторных отделениях, глушителях двигателей внут­реннего сгорания, утилизационных котлах, ды­мовых трубах паровых котлов, каналах вытяжной вентиляции и в помещениях специальной катего­рии. Они подразделяются на системы распылён­ной воды с диаметром капель 200-400 мкм и сис­темы тонкораспылённой воды с диаметром капель 150-200 мкм и с использованием туманных рас­пылителей или с применением смачивателя и сжа­того воздуха. Управление системой может быть ручным с места установки клапаном пуска систе­мы и дистанционным из постов управления по­жарными системами. Система оборудуется авто­матическими устройствами, сигнализирующими о её пуске в действие.

Система водяного орошения предназначена для подачи воды к оросительным насадкам для туше­ния пожара и охлаждения палуб, переходных пло­щадок, трапов, выходов и вахт, куполов и других выступающих частей грузовых ёмкостей, района расположения грузовых коллекторов, клапанов их управления и других мест установки ответствен­ных видов арматуры и оборудования грузовой си­стемы, переборок грузовых насосных и компрес­сорных помещений, поста управления, надстро­ек, рубок постов управления грузовыми опера­циями (ПУГО), кладовых легковоспламеняющихся веществ и материалов, обращённых к грузовой зоне. В состав системы входят источники потреб­ления забортной воды, магистральные и распределительные трубопроводы, быстродействующие клапаны, распылители или перфорированные тру­бы, побудительные трубопроводы. Питание сис­темы орошения забортной водой осуществляется от магистрали системы водяного пожаротушения.

Система водяных завес служит для создания сплошных водяных завес, препятствующих распро­странению огня, пара и газов и защищающих людей от тепловой радиации. По согласованию с Pегистром она может быть применена вместо огнестой­ких и огнезадерживающих конструкций типа А и В там, где эти конструкции установить невозможно. Состав системы аналогичен составу системы водяного орошения. Питание системы забортной водой осуществляется от магистрали системы во­дяного пожаротушения.

7.4.3.2. Системы, тушащие пожар по принципу изоля­ции реагирующих веществ от зоны горения

В ре­зультате применения этих систем прекращается диффузия молекул окислителя или горючего вещества к зоне горения. К ним относятся системы пенного и по­рошкового пожаротушения.

Системы пенного пожаротушения предназначе­ны для подачи пены на горящую поверхность (по­верхностный способ) или для заполнения защи­щаемого помещения (объёмный способ). Исполь­зование пены впервые позволило обеспечить эффективное тушение пожаров нефтепродуктов. В зависимости от способа получения различают химическую пену, образованную в результате хи­мической реакции, и воздушно-механическую пену, формируемую путём механического пере­мешивания воды, воздуха или другого газа и пенообразователя. Соответственно системы называ­ются системами химического или воздушно-меха­нического пенотушения. Опыты по тушению по­жара нефтепродуктов химической пеной впервые в мире были осуществлены под руководством рус­ского инженера А. Г. Лорана в начале XX в. Раз­работка в 40-х годах прошлого века Л. М. Розенфельдом рецеп­туры отечественного пенообразователя ПО-1 поз­волила получить воздушно-механическую пену. Появление воздушно-механической пены посте­пенно свело на нет применение химической пены в судовых системах, ограничив использование по­следней лишь в огнетушителях.

Пена представляет собой двухфазную ячеисто-плёночную среду, образованную множеством пузырьков воздуха или другого газа, разделённых тонкими плёнками жидкости. Основными харак­теристиками пены являются плотность, дисперс­ность, вязкость, стойкость и кратность. Кратность представляет собой отношение объёма получен­ной пены к объёму её жидкой фазы. Разработан­ные в последние годы пенообразователи обеспе­чивают получение пены низкой, средней и высо­кой кратности при меньших концентрациях, обыч­но, 3 и 6 %. При этом пенообразователь для по­лучения пены низкой и средней кратности должен работать на морской воде.

Системы воздушно-механического пенотушения применяются при тушении пожаров в грузовых тан­ках для перевозки нефти и нефтепродуктов, топ­ливных цистернах, машинных и насосных поме­щениях, постах управления, кладовых, на палу­бах, защищаемых лафетными стволами, взлётно-посадочных вертолётных площадках и др. В систе­мах воздушно-механического пенотушения применяется пена: низкой кратности (6-12); сред­ней кратности (50-150); высокой кратности (950-1050). На современных судах стали использовать системы, вырабатывающие раздельно, но подаю­щие одновременно пену низкой и средней кратно­сти (комбинированная пена). В большинстве слу­чаев пена низкой кратности используется при выбросе в качестве несущего слоя для пены средней кратности. По методу тушения пожаров системы подразделяются на стационарные системы объём­ного тушения пожаров путём заполнения защища­емого помещения пеной высокой кратности и по­верхностного тушения пожаров пеной средней крат­ности, а также локального (направленного) пожа­ротушения пенами низкой и средней кратности с использованием воздушно-пенных стволов и пе­реносных генераторов пены. Высокократная пена образуется в генераторах с принудительной пода­чей воздуха вентилятором на пенообразующую сет­ку, смачиваемую раствором пенообразователя.

При наличии на судах взлётно-посадочной пло­щадки для вертолёта последняя оборудуется па­лубной системой пенотушения низкократной, среднекратной или комбинированной пеной. По­дача пены осуществляется лафетными или ручны­ми стволами и пеногенераторами с интенсивнос­тью 8,2 л/мин м². Основное оборудование сис­темы показано на рис. 7.23. Лафетные стволы ус­танавливают с обеих сторон площадки, а вблизи них размещают сдвоенные пожарные клапаны для подсоединения ручных воздушно-пенных стволов или пено-

	Рис. 7.23. Оборудование стационарной палубной системы пенотушения: 1 — лафетный ствол; 2 — пенообразующие головки; 3 — генератор пены; 4 — лафетный ствол; 5 — смеситель эжекционного типа

 

 

генераторов. Для тушения пожаров в ма­шинных и других помещениях, оборудование в которых работает на жидком топливе, а также в гру­зовых компрессорных и насосных помещениях це­лесообразно применять высокократную пену, ко­торая, заполняя объём защищаемого помещения, ликвидирует горение жидкого топлива на всех уров­нях, охлаждает корпусные конструкции и меха­низмы, вытесняет продукты горения из помеще­ния, а также прекращает горение изоляции, ка­белей, краски на переборках и подволоках. Схе­ма данной системы приведена на рис. 7.24.

Системы порошкового пожаротушения предна­значены для тушения пожаров путём подачи к очагу пожара огнетушащих порошков, например: П-10, ПСБ-3, СИ-2, П-1А и др. Эти порошки делятся на две группы: огнетушащие порошки об­щего назначения и огнетушащие по-

Рис. 7.24. Схема системы пожаротушения высокократной пеной: 1 — наливная палубная втулка; 2 — бак-дозатор; 3 — насос пресной воды; 4 — переливная труба; 5 — цистерна пресной воды; 6— спускная труба; 7— от системы пресной воды; 8— генератор высокократной пены; 9— выход пены на верхнюю палубу; 10— переключающее устройство; 11 — крышка канала; 72 — отверстие в настиле; 13 — подача пены; 14 — вытеснение продуктов горения

 

 

рошки специ­ального назначения, которые используются толь­ко для тушения пожаров горючих металлов. В за­висимости от типа применяемого порошка туше­ние пожара может осуществляться тремя способа­ми: объёмным, с образованием порошкового облака, поверхностным, с созданием изолирую­щего слоя на поверхности горящего вещества, и локальным (местным), применяемым для туше­ния какого-либо оборудования или установки.