Системи енергетичної установки

Паливна система енергетичної установки призначена для підготовки палива (очистки, підігріву і т.і.) і подачі його від цистерн до двигунів (головного і допоміжних). Це одна із найважливіших систем енергетичної установки. Вона складається із систем низького і високого тиску. Система низького тиску призначена для підготовки і подачі палива до системи високого тиску і включає в себе цистерни, паливо проводи, насоси, паливо підігрівачі, сепаратори, фільтри. Система високого тиску (паливна апаратура) вприскує паливо в камеру згорання двигунів і складається з паливного насоса високого тиску і форсунки, які з’єднані паливо проводом високого тиску.

Паливо зберігається в цистернах запасу, розташованих в машинному відділенні або в між донному просторі чи в спеціальних танках. Більшість головних двигунів на суднах працюють на важкому паливі. Воно дуже в’язке і перед використанням паливо треба підігріти, Для цього на дні цистерн є змієвики, в які подається пара. Підігріте паливо насосом через фільтр грубої очистки подається в відстійну цистерну. Через добу (після випуску із відстійної цистерни води і шламу) паливо насосами сепараторів подається на підігрівачі і після сепарації в витратну цистерну. В витратній цистерні паливо підігрівається до температури на 10˚ нижче температури спалаху парів, потім через фільтр тонкої очистки поступає в систему високого тиску

Масляні системи призначені для зберігання, очистки, охолодження і подачі мастил до поверхонь тертя двигунів і інших допоміжних механізмів. Масляні системи забезпечують роботу гідравлічних механізмів. Основне обладнання масляних систем – трубопроводи, насоси. фільтри. сепаратори. теплообмінні апарати, ємкості для зберігання чистих і відпрацьованих мастил. Кількість масляних систем визначається типом суднової енергетичної установки.

Охолоджувальні системи головного і допоміжних двигунів складаються із системи прісної води, яка безпосередньо охолоджує двигуни по замкненій циркуляційній системі і системи забортної води для охолодження прісної води.

Система стисненого повітря призначена для пуску головного і допоміжних двигунів а також для реверсу головного двигуна. До складу системи входять компресори, трубопроводи, балони ля зберігання

Повітряно-газові системи забезпечують подачу повітря до суднових механізмів і відведення від них відпрацьованих газів в повітряне середовище Повітря може подаватися безпосередньо до механізму або в машинне відділення. Газовідведення здійснюється трубопроводами через глушники, масло відокремлювачі, іскрогасники, утилізаційні котли в атмосферу.

Система конденсатна та живлення – одна із основних систем котлотурбінних і котломашинних енергетичних установок, яка забезпечує подачу води для живлення котла і конденсацію відпрацьованої пари. Основні елементи системи – конденсатор, теплообмінні препарати, насоси, деаератор, теплий ящик.

 

 

Спеціальні системи нафтоналивних суден

Вантажна система нафтоналивних суден призначена для завантаження і вивантаження рідких вантажів і має приймальну і розвантажувальну магістралі. Система складається з вантажних насосів, трубопроводів великого діаметру на палубі. клінкетних засувок

Зачистна система призначена для повного видалення остатків нафтопродуктів з танків судна.

Система підігріву в’язких нафтопродуктів призначена для зменшення в’язкості нафтопродуктів, щоб їх легше було вивантажувати. По дну танків проложені змієвики із сталевих труб, по яких пропускають пару від допоміжного або утилізаційного котлів

Система мийки танків складається з трубопроводу, в який подається гаряча вода або миючий розчин і стаціонарних миючих машинок. На танкерах, які перевозять сиру нафту, є система мийки танків сирою нафтою. Миючі машинки змивають важкі дуже цінні фракції нафти, які осідають на стінках танків.

Система інертних газів є одною з основних системнафтоналивних суден, яка унеможливлює вибухи парів нафтопродуктів при вивантаженні. Коли йде вивантаження в танки подається інертний газ (вуглекислий газ або азот).

 

Суднове електрообладнання

Суднове електрообладнання – це генератори струму. трансформатори. розподільчі щити різних типів і призначення, різноманітні кабелі, керуючі прилади, засоби освітлення і т.і.

 

Суднобудівні матеріали

 

На будівництво суден йде величезна кількість всіляких матеріалів.

Для виготовлення корпусу, пристроїв, механізмів, систем використовують:

- прокат із суднобудівної сталі;

- прокат із сталі високої міцності;

- прокат із сталі для котлів і посудин, що працюють під тиском;

- сталеві труби для котлів і теплообмінних апаратів;

- сталеві труби для суднових систем;

- сталеві поковки і відливки;

- відливки з чавуну;

- відливки з кольорових і легких сплавів;

- напівфабрикати з кольорових і легких сплавів;

- сталь для ланцюгів;

- сталь для якорів.

Суднобудівна сталь поділяється на сталь нормальної міцності (σт = 235 МПа), підвищеної міцності (σт = 315-390 МПа) і високої міцності (σт ≥ 420 МПа).

Прокат із суднобудівної сталі поділяється на листовий, полосовий і профільний.

Листовий прокат, який катається на сталепрокатних станах металургійних заводів, буває різних розмірів: довжина від 2 до 16 м; ширина від 0,8 до 2м, товщина від 4 до 50 мм. Він іде на виготовлення зовнішньої обшивки, настилів палуб і платформ, повздовжніх і поперечних переборок, фундаментів для механізмів.

Полосовий прокат поставляється таких же довжин і товщин, але з значно меншими ширинами. Від 200 до 400 мм. Йде в основному для виготовлення зварюваного набору

Профільний прокат (рівнобокі і нерівнобокі кутники, швелери, симетричні і несиметричні полособульби) йде на виготовлення ребер жорсткості.

Форми поперечного перерізу профільної сталі показані на рисунку 3.1.

 

Рисунок 3.1 – Форми поперечного перерізу профільної сталі

 

Для виготовлення особливо важливих деталей (баллери рулів, гребні, колінчасті і розподільчі вали і інші деталі механізмів і пристроїв) використовують стальні поковки.

Стальні відливки – це форштевнь і ахтерштевнь, швартовні і якірні клюзи, блоки циліндрів двигунів внутрішнього згорання, корпуси електродвигунів, корпуси насосів, змички якірних ланцюгів.

Враховуючи, що ці матеріали в період експлуатації суден сприймають різного роду навантаження і при поломці можуть статися непередбачувані наслідки, всі суднобудівні матеріали проходять контрольні випробовування в лабораторіях заводів – постачальників і суднобудівних заводів.

Контрольні випробовування бувають руйнівні і неруйнівні.

Наведемо приклад руйнівного випробовування. Щоб визначити механічні характеристики листової сталі, в певному заздалегідь регламентованому місці сталевого листа вирізають певних розмірів кусок і з нього виготовляють стандартизованих розмірів дослідний зразок. Його закріплюють в розривній машині, розтягують аж до розриву і отримують необхідні дані.

Приклад неруйнівного випробовування – радіографічний контроль зварного шву. Окрім того до неруйнівних відносяться ультразвуковий та магнітно порошковий контролі.

Сталеві листи, які йдуть на виготовлення корпусу судна, проходять контрольні випробування на розтягування, на ударний згин і на зварюваність. Окрім того визначають їх хімічний склад.

Сталеві заготовки, які йдуть на виготовлення деталей машин, перевіряють на твердість по Брінелю (HB), Віккерсу (HV) і Роквеллу (HRC).

Сталь для конструкцій, що працюють при низьких температурах, проходять додаткові випробовування при низьких температурах.

При добудові суден також використовують:

- матеріали для армування пластмасових конструкцій,

- відсвічуючі матеріали,

- пінопласти,

- антикорозійні покриття,

- арматуру і труби з пластмас,

- склопластики.

Неметалеві матеріали в залежності від призначення проходять наступні випробування:

- на розтягування,

- на стиск,

- на вплив нафтопродуктів,

- на старіння,

- на водопоглинання,

- на вплив води,

- на повітропроникність,

- на холодостійкість,

- на вплив вібраційних навантажень.

На протязі всього свого «життя» судну приходиться витримувати дію агресивного водяного середовища, сильного вітру, палаючого сонця і багатьох інших суттєвих навантажень. При цьому основною загрозою для судна є корозія. Для підводної частини до цього додається ще обростання морськими організмами, що приводить до зниження швидкості судна і підвищеної витрати палива.

Найбільш ефективним захистом від корозії є лакофарбні покриття.

На даний час найбільш поширені фарби:

- епоксидно-вінілові,

- вінілові,

- алкідно-уретанові,

- епоксидно-уретанові,

- епоксидні.

При будівництві суден і судноремонті використовують фарби, які витримують високі температури.

Окремою групою ідуть теплоізоляційні і теплозвукоізоляційні матеріали. Теплозвукоізоляція на суднах повинна бути легкою, пожежобезпечною, водостійкою, повинна не гнити і не руйнуватися гризунами. Всім цим вимогам задовольняє ізоляція на основі скляного і базальтового волокна.

Ще є одна група матеріалів для суднобудування – протипожежні матеріали. Пожар – це найстрашніша подія, яка може трапитися на судні. Тому до протипожежних матеріалів ставляться великі вимоги. Протипожежні матеріали для суднобудівної ізоляції виготовляють з базальту, температура спікання волокон якого складає 1000˚С. Вогнезахисна ізоляція на основі базальту відповідає всім вимогам вогнестійкості для суднових конструкцій. Для вогнезахисту конструкцій на суднах використовують вогнезахисні базальтові плити і прошивні мати з різного роду покриттями або без них.