приготовить переносной водоотливной эжектор для осушения отсека цистерны
Тема: Переносные водоотливные средства
Для определения состояния аварийного судна необходимо точно установить причины и районы затопления, степень распространения воды по судну, азатем произвести оценку сохранившегося запаса плавучести, изменения остойчивости, а также установить вероятность наличия у судна отрицательно остойчивости, определить посадку судна (крен, дифферент) и минимальную высоту надводного борта.
По своим размерам пробоины корпуса можно подразделить на:
Скорость затопления отсека через средние и большие пробоины такова, что практически не представляется возможным завести на пробоину пластырь раньше, чем произойдет полное затопление отсека. В этом случае принимается, что вода в отсеке поднялась до уровня забортной воды.
Из морской практики для оперативной оценки количества заборной воды, поступающей через пробоину внутрь судна, а, следовательно, оценки скорости (времени) затопления известного объема аварийного отсека и возможности по его осушению водоотливными средствами судна, можно пользоваться правилами:
Количество кубометров (тонн) воды, поступающей в течение часа через пробоину на глубине до одного метра, приблизительно равно площади пробоины в квадратных сантиметрах; на глубине четыре метра это количество удваивается, а на глубине 8 метров — утраивается,
Следуя этому правилу, с достаточной достоверностью можно оценить размеры пробоины, определив по замерам количество кубометров (тонн) воды, поступающей за определенное время через пробоину на известной (или предполагаемой) глубине от поверхности.
Если судно загружено и отбалластировано в соответствии с типовыми случаями загрузки (или близкими к ним), предусмотренными Информацией об остойчивости, и, согласно Информации по аварийной посадке и остойчивости, при таком затоплении аварийная посадка и остойчивость удовлетворяют требованиям Правил Российского морского регистра судоходства, это позволяет экипажу про- вести успешную борьбу за живучесть судна.
В общем случае при получении малой или средней пробоины, когда поступление воды поддается откачке судовыми осушительными насосами, рекомендуется остановить движение судна, выровнять крен согласно Информации по аварийной посадке и остойчивости, завести пластырь, откачать воду, заделать пробоину, продолжать движение, вести наблюдение за возможным поступлением воды.
При получении большой или очень большой пробоины или при ее значительном углублении, отсек будет затоплен практически мгновенно и поступившая в отсек вода не поддастся откачке судовыми осушительными насосами.
В этом случае рекомендуется вести борьбу с возможной фильтрацией воды по судну, остановить движение судна, выровнять крен согласно Информации по аварийной посадке и остойчивости, попытаться завести пластырь, откачать воду, заделать пробоину, продолжать движение, вести наблюдение за возможным поступлением воды.
В случае получения пробоины, которая приведет к затоплению по длине, большей расчетной длины затопления, при которой согласно Информации об аварийной посадке и остойчивости судно обречено, необходимо вывести судно, насколько это возможно, на отмель и/или объявить шлюпочную тревогу и принять меры к спасению людей.
Борьба с фильтрацией воды через водонепроницаемые переборки ведется с помощью жестких пластырей (деревянный пластырь, деревянный пластырь с мягкими бортами), аварийных материалов (аварийные доски, брусья, клинья, войлок, пакля просмоленная и т.д.).
При получении пробоины в борту борьба с водой ведется с помощью мягких пластырей (кольчужный, облегченный, шпигованный, парусиновый, пневматический).
В ходе борьбы за непотопляемость капитан судна обязан строго контролировать остойчивость и запас плавучести, для чего должен быть организован учет принятой судном воды, установлено наблюдение за посадкой судна и высотой надводного борта.
При этом капитан судна должен руководствоваться следующими основными положениями:
важнейшими мероприятиями при борьбе за непотопляемость судна являются восстановление его остойчивости и уменьшение крена и дифферента до пределов, при которых обеспечиваются ход и управляемость судна;
борьба за непотопляемость должна быть направлена в первую очередь на обеспечение судну необходимой остойчивости:
— в ходе борьбы за непотопляемость судна следует экономно расходовать запас плавучести;
— необходимо систематическое уточнение места, размеров и характера повреждений, возможности их заделки и откачки воды из затопленных отсеков.
В случае угрозы опрокидывания судна от недостаточности остойчивости или его затопления от израсходования запаса плавучести капитан судна обязан принять меры к посадке судна на мель.
Борьба с поступлением воды внутрь и распространением ее по судну должна вестись решительно, умело и настойчиво с соблюдением следующих основных положений:
— ограничение распространения воды по судну следует начинать от внешних границ затопленных районов, сосредоточивая основные силы и средства на отсеках, имеющих значительные объемы и большие свободные уровни поверхности воды, а также на отсеках, имеющих жизненно важное значение для судка;
— при ведении борьбы с поступлением воды внутрь судна в первую очередь должны приниматься меры по заделке пробоин с помощью аварийного имущества с одновременным включением водоотливных средств, а в тяжелых случаях повреждений должен заводиться пластырь;
— после прекращения поступления воды внутрь судна и распространения ее по судну должны быть тщательно проверены все установленные заделки пробоин и подкрепления и при необходимости произведено их усиление, а также приняты меры по удалению из судна забортной воды, попавшей при аварии.
При отсутствии в затопленном отсеке осушительных средств или при недостаточной их мощности могут быть использованы переносные водоотливные средства или, как исключение, с разрешения капитана судна могут быть открыты перепускные или спускные клинкеты и клапаны или управляемые и неуправляемые переточные каналы с целью использования осушительных средств соседних отсеков.
При спуске или перепуске воды из аварийного отсека в другой отсек, где установлены осушительные средства, необходимо вести постоянное наблюдение за уровнем воды, не допуская повышения его до механизмов и устройств.
Если исчерпаны все возможности и отстоять отсек отзатопления не удалось, а дальнейшее пребывание в нем грозит гибелью для людей, они могут покинуть отсек с разрешения командира аварийной партии (группы) или в случаях, не терпящих отлагательства, с разрешения старшего в отсеке.
После прекращения борьбы с поступлением воды в отсек командир аварийной партии обязан;
— доложить обстановку на ГКП;
— задраить и при необходимости подкрепить подпорами все водонепроницаемые закрытия, ведущие в отсек;
— о состоянии дел поставить в известность людей, находящихся в соседних помещениях с затопленным отсеком;
— подкрепить при необходимости водонепроницаемые переборки, ограничивающие затопленный отсек со стороны соседних с ним помещений;
— установить наблюдение за затопленным отсеком и смежными с ними помещениями, а в наиболее важных из них при необходимости выставить специальную вахту.
Подкрепление водонепроницаемых переборок и закрытий производится со стороны смежных с затопленным отсеком помещений при: полном затоплении отсека; значительных трещинах в стойках переборок; появлении разошедшихся швов и ослаблении заклепок.
Наиболее важные для обеспечения непотопляемости судна водонепроницаемые закрытия должны по возможности иметь заранее подогнанные подпоры или специальные приспособления, пронумерованные и раскрепленные вблизи мест возможного их использования.
При подкреплении водонепроницаемых переборок и закрытий следует руководствоваться следующими основными положениями:
— для предупреждения выпучивания или разрушения подкрепленных переборок и закрытий опорные места для подпор должны выбираться на их наборе;
— для исключения возможности нарушения водонепроницаемости или ослабления прочности запрещается выправлять с помощью упоров или домкратов остаточные деформации, полученные водонепроницаемыми переборками и закрытиями;
— за подкрепленными водонепроницаемыми переборками и закрытиями должно быть установлено наблюдение, особенно при плавании судна в штормовыхусловиях и при ледовой обстановке.
Для уменьшения напряжений в корпусе судна при повреждении наружной обшивки и набора, а также при затоплении отсеков необходимо руководствоваться следующими положениями:
— при значительных разрушениях корпуса необходимо проводить мероприятия, направленные на уменьшение напряжений (изгибающего момента) в районе повреждения корпуса путем изменения распределения весовой нагрузки. При этом расчеты должны производиться с помощью приборов для контроля изгибающего момента и по инструкции;
— для предупреждения дальнейшего распространения трещин в наружной обшивке или в палубах судна необходимо на концах этих трещин просверлить отверстия диаметром до 15 мм;
— должны приниматься меры по временному восстановлению разрушенных или поврежденных конструктивных связей;
— для своевременного обнаружения дальнейшего распространения и увеличения повреждений должно вестись наблюдение за основными разрушенными и поврежденными связями корпуса, особенно при плавании судна в штормовых условиях и при ледовой обстановке.
Способ удаления воды из затопленных отсеков аварийных судов вытеснением ее сжатым воздухом целесообразно использовать в тех случаях, когда производительность водоотливных средств недостаточна для откачки воды и не может быть осуществлена заделка пробоин для уменьшения притока воды.
Отжатые воды воздухом из затопленных отсеков аварийного судна может быть произведено при наличии пробоин или других забортных отверстийв нижней части отсека, через которые должна выходить отжимаемая воздухом вода.
Вопросы для самопроверки
1. Удаление воды из танков и цистерн.
2. Осушение затопленных отсеков после заделки пробоин.
Схема осушительной системы
Выполнил: студент группы СМ31-09н
Гущин Александр Юрьевич
Проверила: Расулис Ксения Игоревна
Содержание
5. Используемая литература……………………………………. …10
Введение
Трюмными называют группу судовых систем, предназначенных для удаления за борт воды, скапливающейся в корпусе судна в процессе нормальной эксплуатации, а также воды, попавшей в него в результате аварии. К ним относятся осушительная, водоотливная, перепускная системы и система нефтесодержащих трюмных вод, а также вспомогательные устройства, обслуживающие трюмные пространства (воздушные и измерительные трубы, трюмная сигнализация и пр.).
Осушительная система 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.
Осушительная система
Осушительнаясистема 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.
Схема осушительной системы
Схема осушительной системы (выполненная по централизованному принципу) и расположение приемника (сечение по АА).
1 — осушительный насос;
2 — коробка с невозвратно-запорными клапанами;
3 — приемный патрубок;
4 — грязевая коробка;
5, 6 — коробки с невозвратно-запорными клапанами;
7 — сепаратор трюмных вод;
9 — отливной невозвратно-запорный бортовой клапан;
10 — приемный отросток система аварийного осушения помещения;
11 — магистраль водяной пожарной системы;
12 — клапан запорный пусковой напорной воды эжектора;
13 — водо-водяной эжектор
Она состоит из всасывающего трубопровода, приемников и отводного трубопровода, снабженных невозвратными или невозвратно-запорными клапанами. Приемники имеют защитные сетки в устанавливаются в местах наиболее вероятного скопления воды; в сборных колодцах двойного дна по бортам, в льялах у кормовых переборок водонепроницаемых отсеков, а также в ДП на судах, имеющих уклон второго дна к ДП. На отростках осушительной системы в МКО и на магистральных трубопроводах устанавливают дополнительные грязевые фильтры — так называемые грязевые коробки. Защитные сетки приемников и грязевые коробки предотвращают попадание грязи, ветоши, щепок и т. п. в насосы, арматуру и трубы.
Согласно требованиям Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов 1973 г., содержание остатков нефтепродуктов в выбрасываемой за борт воде допускается не более 15 мг/л, поэтому откачиваемые за борт трюмные воды предварительно очищаются в сепараторе трюмных вод.
Правила Регистра требуют, чтобы на каждом судне было установлено не менее двух осушительных насосов с механическими приводами, способных осушить любой отсек и создать в магистральных трубопроводах скорость движения воды не менее 2 м/с. На пассажирских судах дальнего плавания, в зависимости от их размеров и количества пассажиров, должно быть не менее трех-четырех насосов.
В качестве осушительных на судах применяют центробежные самовсасывающие или поршневые насосы производительностью 15—400 м3 при напоре 10—30 м вод. ст. с высотой всасывания 5— б м.
Осушительные насосы размещают в разных водонепроницаемых отсеках.
В удаленных от МКО отсеках, а также в отсеках с небольшой кубатурой (цепной ящик, коффердамы, румпельное отделение) для осушения используют автономные средства — ручные поршневые насосы, эжекторы, работающие от пожарной магистрали,— или предусматривают спускные и перепускные трубопроводы.
Осушительныйтрубопровод изготовляют из стальных цельнотянутых труб, имеющих внутри защитное покрытие (оцинковку, футеровку и т. д.). Диаметр труб определяют в зависимости от главных размерений судна и длины осушаемого отсека.
Осушительный трубопровод выводят из каждого отсека к клапанным коробкам с невозвратно-запорными клапанами, которые установлены в МКО и соединены с осушительным насосом, откачивающим воду через отливной трубопровод за борт. Перекрывая соответствующим образом клапаны клапанной коробки, можно осушить любой отсек.
Водоотливная система
Так называется совокупность всех имеющихся на корабле водоотливных средств (насосов, помп и проч.) спринадлежащею к ним сетью труб. Водоотливными средствами необходимо располагать так, чтобы в случаепробоины можно было откачивать воду из любого отделения корабля и притом одновременно возможнобольшим числом насосов. Кроме того, надо иметь возможность при обыденной службе корабля наполнятьводою некоторые отделения и осушать их, не пуская для этого в ход главных паровых насосов. Поэтому насовременных судах В. система устраивается следующим образом: в трюме, большею частью над вторымдном, а иногда и между днищами, прокладывается во всю длину судна магистральная труба (на большихсудах диаметром около 18 дюйм.) с приемными клапанами в каждом из отделений корабля. Эта трубасоединяется со всеми главными помпами и назначается для отливания воды, попадающей при пробоине навторое дно. Для надобностей же обыденной службы проводят вторую трубу малого диаметра на большихсудах от 4-5 дюйм.), снабженную отростками с кранами в каждое из отделений. Эта труба может бытьсоединена или с кингстоном (клапан особенного устройства в наружной обшивке корабля), и тогда через нееможно наполнить водою любое отделение, или же с ручными помпами, или одним из малых паровых насосов, и тогда через нее можно осушить любое отделение; на многих военных судах, кроме этих двух труб, ставятеще трубу диаметром около 6 дюймов, назначенную специально для проводки воды от пожарных насосов вразные части корабля. Эта труба снабжается по своей длине отростками с кранами, на которыенавинчиваются пожарные рукава.
В отсеки и помещения судна вода может попасть при аварии, например через пробоину, полученную при столкновении судна с плавающими предметами, льдами и другими судами, а также при посадке судна на мель.
По сравнению с осушительной системой водоотливная предназначена для удаления из корпуса судна больших количеств воды, поэтому никаких специальных колодцев не делается, а приемники располагаются у настила второго дна. Чтобы обеспечить непотопляемость судна при авариях (затопление одного-двух отсеков) и предотвратить распространение воды, которую невозможно откачать водоотливными средствами, судно разделяется водонепроницаемыми переборками. Лишь после заделки пробоины в корпусе судна воду можно откачать из затопленного отсека с помощью специальных водоотливных систем, а также насосов: – циркуляционных холодильников главных машин (на паровых судах); – охлаждения забортной воды главных двигателей и эжекторов с рабочим давлением воды не ниже 6-8 кгс/см2 (на теплоходах); – перекачивающих нефтяных (на буксирах).
Изобретение относится к судовому оборудованию, а именно к системам для удаления воды из корпуса судна. Водоотливная система судна состоит из насоса, магистрального трубопровода, отростков, концевой, бортовой, днищевой и путевой арматуры. В носовой части судна ниже ватерлинии смонтированы сопла, которые направлены на правый и левый борта. Сопла снабжены запорными клапанами и приводами. Приводы всех клапанов выполнены с возможностью управления дистанционно из ходовой рубки судна. Достигается возможность активного управления, которая создает управляющее силовое воздействие на судно, даже если оно не имеет хода.
Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам для удаления воды из корпуса судна.
Известны трюмные системы [1, 2, 3], представляющие собой совокупность механизмов, аппаратов, приборов и устройств для удаления воды из корпуса судна. Периодическое удаление за борт воды, скапливающейся в трюмах судна в процессе его эксплуатации из-за неплотностей в трубопроводах, арматуре и вследствие конденсации водяных паров, мытья настилов выполняется осушительной системой. Для удаления больших масс воды, поступившей внутрь корпуса при аварийных повреждениях судна или при тушении пожара, в составе трюмных систем имеется водоотливная судовая система.
Известны подруливающие устройства [4], расположенные в оконечностях судна. Они предназначены для повышения управляемости судна на стесненных акваториях, при швартовке и при движении по ледовому каналу. Подруливающие устройства должны работать при волнении и на мелководье, управляться дистанционно, не вызывать вибрации и быть защищенными от повреждений плавающими предметами. Они также должны работать надежно и отличаться по возможности простотой конструкции, монтажа и ремонта. Подруливающие устройства относятся к активным средствам управления, которые создают управляющее силовое воздействие на судно на малых скоростях и когда оно не имеет хода.
Известные трюмные системы судов и подруливающие устройства способны выполнять только одну из указанных выше функций. В то же время каждое подруливающее устройство и каждая водоотливная система обладают своей массой, уменьшающей грузоподъемность судна при том же его водоизмещении.
Целью изобретения является наделение водоотливной системы судна дополнительной функцией, функцией активного управления, которая создаст управляющее силовое воздействие на судно, даже если оно не имеет хода.
Техническим результатом является уменьшение общей массы систем и устройств, увеличение за счет этого грузоподъемности судна, а также сокращение материалоемкости и трудоемкости его постройки. Результат достигается за счет применения в качестве подруливающего устройства водоотливной системы, снабженной соплами и дополнительными клапанами.
Водоотливная система состоит из установленного обычно в машинном отделении (МО) центробежного насоса 1, магистрального трубопровода 2, расположенных в каждом непроницаемом отсеке (например, отсек А) отростков 3 от него. На концах отростков 3 установлены невозвратные клапаны 4. В состав водоотливной системы также входит отливной невозвратно-запорный бортовой клапан 5 с приводом, днищевой запорный клапан 6 с приводом, перемычка и запорный клапан 7 с приводом, отсекающий запорный клапан 8 с приводом. Дополнительно в носовой части корпуса судна ниже ватерлинии смонтированы сопла 9 и 10, направленные на правый и левый борт. На трубах, подходящих к соплам 9 и 10, установлены запорные клапаны 11 и 12 с приводами. Приводы клапанов 5, 6, 7, 8, 11, 12 управляются дистанционно из ходовой рубки судна.
Водоотливная система работает в двух режимах: в режиме системы как таковой и в режиме подруливающего устройства. В режиме водоотливная система работает на удаление аварийной воды, поступившей внутрь корпуса судна. В этом режиме работы отсекающий клапан 8 нормально открыт, днищевой клапан 6 и клапан 7 на перемычке, клапаны 11 и 12 нормально закрыты. Давлением аварийной воды, поступившей внутрь отсека корпуса (например, отсек А), открываются невозвратные клапаны 4 на отростках 3 и магистраль 2 заполняется водой. Включается насос 1, который через бортовой клапан 5 удаляет аварийную воду за борт из поврежденного отсека.
При наладке водоотливной системы для работы в режиме подруливающего устройства днищевой клапан 6 и клапан 7 на перемычке открываются. Бортовой клапан 5 закрывается, клапан 11 и клапан 12 закрыты. Насос 1 через днищевой клапан 6 забирает забортную воду и направляет ее по перемычке с открытым клапаном 7 в магистраль 2 и через открытый отсекающий клапан 8 работает сам на себя. Для получения управляющего силового воздействия, чтобы разворачивать судно, закрывается отсекающий клапан 8 и одновременно открывается клапан 11 или 12, соответственно, из сопла 9 или 10 под давлением истекает вода, которая создает упор на левый или на правый борт. Невозвратные клапаны 4 не позволяют воде из магистрали 2 и отростков 3 попасть в отсеки.
Таким образом, водоотливная система судна выполняет дополнительную функцию активного управления, которая создает управляющее силовое воздействие на судно, даже если оно не имеет хода.
Заключение
Все воздушные и измерительные трубы должны постоянно содержаться в исправном состоянии. Трубы, проходящие через грузовые помещения, необходимо защищать кожухами. При каждом повреждении кожуха следует проверять исправность трубы, а повреждение немедленно устранить. Особенно тщательного наблюдения требуют фланцы, крепящие воздушные и измерительные трубы к настилу второго дна, так как при недостаточной плотности этого соединения может быть подмочен груз.
Водоотливная система судна, состоящая из насоса, магистрального трубопровода, отростков, концевой, бортовой, днищевой и путевой арматуры, отличающаяся тем, что она снабжена соплами с запорными клапанами и приводами, смонтироваными в носовой части корпуса судна ниже ватерлинии и направленными на правый и левый борт, при этом приводы клапанов выполнены с возможностью управления дистанционно из ходовой рубки судна.
Трюмные системы судна
Содержание
При эксплуатации в корпус судна, как правило, проникает некоторое количество воды, которая скапливается в отдельных помещениях и отсеках. Вода может подмочить перевозимые грузы, увеличить влажность воздуха в жилых и служебных помещениях, вызывает коррозию металлических деталей судна, разрушает отделку, изоляцию и окраску помещений, а в машинно-котельном отделении нарушает нормальную эксплуатацию и обслуживание котлов, механизмов и другого оборудования. Поэтому трюмную воду по мере ее скопления необходимо удалять за борт. Для этого предназначается осушительная система.
На отечественных судах используется централизованный вариант построения осушительной системы. Она состоит из гидравлических механизмов (насосов и эжекторов), осушительного трубопровода с отростками, необходимой арматуры и измерительных приборов, контролирующих появление трюмной воды. Согласно Правилам Регистра, каждое судно должно иметь не менее двух осушительных насосов с независимым механическим приводом. На судах с главными двигателями мощностью до 145 кВт в качестве осушительных средств можно применять водоструйные эжекторы и ручные насосы. Количество ручных насосов выбирают в зависимости от размеров судна. Все осушительные насосы должны иметь необходимые производительность и высоту всасывания, достаточную для осушения наиболее отдаленного отсека. Расположение насосов и распределительных коробок должно обеспечивать максимальную живучесть судна и удобное их обслуживание.
Трубопровод осушительной системы следует полностью изолировать от трубопроводов, предназначенных для приема и откачивания перевозимой на судне воды. Чтобы забортная вода и вода из, разных водяных систем не попадали в систему питьевой воды, приемные клапаны распределительных коробок системы должны быть невозвратно-запорными, а в приемниках осушительных отростков — невозвратными. Приемники осушительных отростков устанавливают так, чтобы осушать отсеки при прямом положении и при крене судна на 5° на любой борт. Их снабжают легко-разбирающимися сетками, доступными для очистки. Сетки должны иметь отверстия диаметром 8—10 мм общей площадью не менее тройного сечения трубы приемного отростка.
Диаметр труб приемных отростков должен быть не менее 50 мм; при осушении отсеков небольших объемов этот диаметр может быть уменьшен до 32 мм.
Для защиты насоса, от посторонних предметов, которые могут попасть в него вместе с откачиваемой водой, в осушительном трубопроводе имеются грязевые коробки (рис. 3.14). С этой же целью приемники насосов снабжены сетками.
На рис. 3.15 приведена схема группового варианта построения осушительной системы отсеков. В каждом отсеке расположен приемник 1 с установленной на нем сеткой, который связан трубопроводом 2 с соответствующей распределительной клапанной коробкой 6. Коробки клапанные соединены с эжектором 5 невозвратно-запорным клапаном 4 и отливной трубой 3, выходящей за борт.
Такой способ построения позволяет при помощи переключения клапанов осушать любой отсек судна. Групповой вариант построения осушительной системы по сравнению с автономным более удобен, так как осушаемые отсеки в этом случае находятся в одинаковых условиях, а управление системой сосредоточено в одном помещении.
На судах с одним машинным отделением почти всегда применяется централизованный вариант построения осушительной системы отсеков, на судах с двумя машинными отделениями — автономный или групповой вариант.
Водоотливная система в отличие от осушительной предназначена для удаления из корпуса судна большого количества воды; приемники воды располагают у настила внутреннего дна. Для обеспечения непотопляемости судна при авариях и предотвращения распространения воды, которую невозможно откачать водоотливными средствами, корпус судна разделяется водонепроницаемыми переборками на отсеки.
К всасывающей магистрали насосов присоединяются приемные отростки с клапанами и сетками, подведенные в машинно-котельное отделение судна. На рис. 3.16, а представлена схема водоотливной системы (автономный вариант построения), которая предусматривает использование в качестве водоотливных средств водо-водяных эжекторов. В каждом отсеке установлен свой отливной эжектор 4, получающий рабочую воду от напорной магистрали 7. Эжектор через приемник забирает воду из отсека и сбрасывает ее по нагнетательному трубопроводу 5 через невозвратно-запорный клапан 3 за борт. Управление арматурой системы (клапанами 6 и 3) осуществляется валиковым приводом 2 с палубы, на которой установлены втулки 1.
Кроме штатных водоотливных средств на судах применяют и переносные средства осушения отсеков в виде переносного эжектора (рис. 3.16, б). К эжектору 4 присоединены три гибких резиновых шланга. Приемный шланг 11 присоединяет к эжектору сетку 12, а шланг 9 соединяет эжектор с пожарным рожком 8; шланг 10 служит для отлива воды за борт. От пожарно-напорной магистрали подается рабочая вода.
Трубопровод водоотливной системы выполняется из медных или медно-никелевых труб диаметром 200—600 мм. Диаметр труб выбирают при условии, что скорость воды будет 1,2—3 м/с, а продолжительность осушения затопленного отсека 1,5—2 ч.
Спускная и перепускная системы
Спускная система предназначена для спуска воды, попавшей в помещения судна, не имеющих самостоятельных осушительных и водоотливных средств. Оборудовать каждое помещение осушительной и водоотливной системами невозможно, так как это загромоздит помещение трубопроводами, механизмами, арматурой, потребует большого количества дополнительных отливных отверстий, что приведет к ослаблению прочности корпуса судна; в итоге значительно возрастут затраты на постройку такого судна и эксплуатацию системы. Кроме того, в некоторых помещениях (радиорубки, станции углекислотного тушения и пенотушения, погреба и рефрижераторные трюмы) вообще невозможно установить осушительную или водоотливную систему ввиду большой насыщенности этих помещений агрегатами и аппаратурой.
Спускная и перепускная системы представляют собой совокупность труб и арматуры, с помощью которых вода отводится к местам, откуда она забирается приемниками водоотливной или осушительной системы. Для более полного осушения в самом низком месте осушаемого помещения устанавливают спускной клапан. Под палубой к тому месту, где установлен клапан, подводят спускную трубу, по которой вода отводится к расположенному ниже сточному колодцу отсека, оборудованного средствами осушения. Устройство указанных систем позволяет избежать прокладки длинных трубопроводов и установки большого количества отливных насосов.
Креновая система предназначена для выравнивания крена, полученного в результате неправильной загрузки судна, поступления воды при аварии бортовых отсеков, неравномерного расходования из цистерн и отсеков запасов воды, топлива, масла, провизии и т. д. При образовании крена ухудшаются мореходные качества судна, а также условия обслуживания механизмов и устройств. Продолжительный крен отражается на самочувствии пассажиров и команды, ухудшает управляемость судном, кроме того, возрастает сопротивление воды движению судна, уменьшается упор движителей.
Для таких судов, как ледоколы, требуются особые устройства, обеспечивающие специальное накренение и раскачивание судна в поперечной плоскости для освобождения его корпуса в случае сжатия льдами и схода с мели.
Для размещения балласта креновой системы иногда применяют специальные так называемые независимые цистерны. На ледоколах креновые цистерны обычно располагают под верхней палубой у борта, а на остальных судах, оборудованных специальной противокреновой системой, — ближе к днищу.
На рис. 3.17 показаны схемы противокреновых систем. В предположении того, что вместимость цистерн правого и левого бортов судна одинакова, цистерны противоположных бортов соединяют поперечной трубой (рис. 3.17, а). При затоплении отсека одного борта вода по перепускной трубе 1 поступит автоматически в цистерну противоположного борта. Для такой конструкции противокреновой системы требуются трубы большого диаметра, что загромождает отсеки судна. Кроме того, в случае аварии в отсеках, расположенных в оконечностях судна, выравнивание крена указанным способом вызовет удвоенный дифферент, который может привести к тому, что судно не сможет идти или даже опрокинется. Поэтому такая схема применима только в том случае, если цистерны расположены в средней части корпуса и не мешают обслуживанию механизмов и устройств.
На рис. 3.17, б перепускные трубы 1 соединены с цистернами по диагонали, центры масс цистерн находятся на одинаковом расстоянии от центра массы судна, что позволяет устранить крен без изменения дифферента. Однако и эта схема также не нашла широкого применения вследствие значительного загромождения отсеков трубами большого диаметра.
На рис. 3.18 изображена креновая система ледокола с осевым реверсивным насосом 5 производительностью 2000—4000 м3/ч и клинкетами 2 с пневмоприводом (автономный вариант исполнения). Для предотвращения разрушения магистрали 6 от обжатия льдами корпуса судна на ней установлен линзовый компенсатор 3. Благодаря наличию реверсивного насоса система проста и удобна для автоматического управления. Насос может перекачивать воду по магистрали 6 в обоих направлениях, для чего необходимо изменять лишь направление вращения его электродвигателя 4. Система предусматривает прием забортной воды и удаление балласта через приемно-отливной кингстон 8 и патрубок 7 и обслуживает креновую цистерну 1.
В качестве арматуры в креновой системе обычно применяют стальные и бронзовые клапаны и клинкеты. Трубы в этой системе необходимы в основном больших диаметров (600—800 мм), выполняются они из меди и стали. Объем креновых цистерн составляет 2—7 % водоизмещения судна. Время, требуемое для устранения крена, согласно Правилам Регистра, равно 10—15 мин, а для перекачивания балласта с одного борта на другой для создания искусственного раскачивания ледокола — 15—30 мин.
Креновые системы располагают на судне так, чтобы они не влияли на его дифферент и вместе с тем создавали максимальный кренящий момент при приеме балласта. Обычно принято размещать балластные цистерны в средней части корпуса. При применении осевых реверсивных насосов в каждом отсеке устанавливают по одному насосу. Схема такой креновой системы на ледоколе показана на рис. 3.19. Насосами 3, приводимыми в движение электродвигателями 4, через кингстон 1 и клинкет 2 вода подается в любой отсек (балластную цистерну). Освобождение цистерн от балласта осуществляется в обратном порядке; при этом вода с помощью насоса отливается за борт.
Дифферентная система. При эксплуатации судна в случае возможной аварии или изменении нагрузки может возникнуть дифферент судна. Это явление нежелательное, так как затрудняет обслуживание механизмов и устройств, нарушает работу котлов, сказывается на ходкости и управляемости судна. В то же время при эксплуатации ледоколов необходимо преднамеренное наклонение корпуса судна в продольной плоскости. Например, в момент форсирования ледоколом ледовых полей при недостаточности вертикального усилия, создаваемого корпусом во льду, прибегают к искусственному утяжелению носовой оконечности путем принятия водяного балласта. Чтобы носовая оконечность ледокола легче входила на кромку льда, создают дифферент на корму перекачиванием балласта, а затем этот балласт перекачивают из кормы в нос, что и обеспечивает создание вертикального усилия для продавливания носовой оконечностью ледового покрова. Идея применения на ледоколах дифферентных систем принадлежит русскому ученому адмиралу С. О. Макарову.
Дифферентная система должна обеспечивать наклонение судна в продольной плоскости при минимальном количестве принятого балласта и не создавать крена судна. Поскольку ее работа связана с приемом большого количества забортной воды, то в системе должны быть предусмотрены устройства, предотвращающие затопление судна. Дифферентная система, как и всякая другая, связанная с приемом на судно и распределением между различными его частями забортной воды, может быть с естественным или искусственным заполнением цистерн. При естественном заполнении цистерн вода поступает в дифферентный отсек самотеком при открытом кингстоне, а удаляется из него эжектором или насосом. Чаще всего применяют осевые реверсивные насосы.
При построении дифферентной системы обычно отдают предпочтение групповому варианту, при котором один насос обслуживает несколько отсеков, размещенных в оконечностях судна (рис. 3.20).
Устройство системы позволяет заполнять дифферентные цистерны через кингстон 9 или при помощи насоса 7, обслуживающего также и водоотливную магистраль 4. Балласт из дифферентных цистерн откачивают тем же насосом. Для контроля качества принятого через приемник 1 балласта могут быть использованы обычные средства трюмной сигнализации или измерительные трубы. На рисунке показана также схема системы контроля за положением уровня воды в цистерне с применением поплавкового клапана 5, автоматически прекращающего поступление воды в цистерну при достижении в ней заданного уровня. Управление системой осуществляется клапанами 2, 3, коробкой 6 с запорными клапанами и клинкетом 8.
На рис. 3.21 показана схема дифферентной системы (централизованный вариант исполнения), применяемой на судах с малым водоизмещением. Система работает при минимальной мощности насоса. Однако ввиду прокладки трубопровода вдоль всего судна отсеки загромождает труба большого диаметра. При такой трубе и одном насосе система в случае аварии оказывается недостаточно надежной. Более эффективен автономный вариант построения системы. Для ее монтажа длинные трубы не нужны. Кроме того, для коротких участков трубопроводов требуется меньшая мощность насосов.
В дифферентной системе, как и в креновой, применяют медные и стальные трубы с бронзовой или стальной арматурой. На большинстве морских транспортных судов дифферентная система не применяется, а ее функции выполняет балластная система.
Расположение перевозимых грузов на судне может повлиять на изменение крена и дифферента, особенно в тех случаях, когда транспортируются грузы различных габаритов и масс. Однако даже правильным размещением перевозимых грузов не всегда удается достигнуть нормальной осадки судна, и для сохранения его мореходных качеств приходится прибегать к балластировке — загрузке судна бесполезным (с точки зрения перевозки) грузом. В качестве балласта обычно используют забортную воду, хотя иногда применяют и твердый балласт (металлические болванки, песок и др.).
Водяной балласт размещают в отсеках двойного дна, в крайних концевых и глубоких цистернах корпуса. По Правилам Регистра балластный трубопровод должен быть устроен так, чтобы вода — как забортная, так и из балластных цистерн — не попадала в грузовые трюмы и машинно-котельные отделения. Для этого на трубопроводах устанавливают невозвратно-запорные клапаны. Балластная система должна представлять собой перекачивающую систему и состоять из насосов, приемных и отливных клапанов и трубопровода с распределительными коробками и арматурой.
Наиболее распространенным в настоящее время является централизованный вариант построения балластных систем, при котором (по сравнению с автономным вариантом) возможно перекачивание балласта из одной цистерны в другую, хотя в любом случае каждая цистерна должна соединяться с насосом независимой трубой.
При использовании в качестве балластных цистерн отсеков судна, предназначенных для перевозки сухого или жидкого груза, предусматривается надежное отделение балластного трубопровода от этих отсеков. Не допускается проводка труб балластной системы через балластные цистерны. Номинальные диаметры приемных труб dном по Правилам Регистра должны отвечать наибольшей вместимости V отдельных цистерн и подбираться в соответствии с данными, приведенными ниже:
Приемные отростки в балластных цистернах устанавливают на днище лапками (рис. 3.22, а), расположенными по окружности всасывающего раструба. Вода принимается в балластную цистерну из-за борта через кингстон (рис. 3.22, б), расположенный на днище судна или над скулой машинного отделения.
На судах, плавающих на мелководье, а также на реках, имеется дополнительный верхний кингстон (рис. 3.23), который при приеме воды предохраняет водяные насосы от попадания песка и ила. Диаметр верхнего кингстона (клапана) должен быть не менее 2/3 главного нижнего кингстона. Отверстие для установки верхнего кингстона должно находиться на 300 мм ниже ватерлинии судна в порожнем состоянии. Приемные отверстия кингстонов обычно закрываются решетками с прямоугольными отверстиями шириной 12—15 мм.
Цистерны заполняют забортной водой самотеком или с помощью насоса. Самотеком можно заполнить только те цистерны, которые расположены ниже ватерлинии. Однако при таком способе заполнения требуется много времени и необходимы трубы больших диаметров. Поэтому все цистерны, как правило, заполняются с помощью насосов.
Расположение трубопроводов балластной системы должно быть таким, чтобы обеспечивалось не только заполнение и осушение цистерн, но и перекачивание воды из одной цистерны в другую. Чтобы предотвратить образование воздушных подушек при заполнении цистерн и вакуума при откачивании жидкости, цистерны снабжают воздушными трубками, количество которых зависит от объема отсека; их располагают так, чтобы в любом случае можно было заменить воздух водой.
На рис. 3.24 изображена схема балластной системы (централизованный вариант исполнения) с линейными магистралями. Балласт принимается, удаляется и перекачивается по длине и ширине судна, но его нельзя перемещать с одного борта на другой в пределах одного водонепроницаемого отсека.
Если нужно изменить крен, имеющийся балласт перемещают из носовой цистерны одного борта в кормовую цистерну другого борта или наоборот.
С целью повышения маневренности системы предусматривают независимые трубопроводы, которые обслуживают отдельные цистерны. Это позволяет применить трубы малых диаметров. Однако при такой схеме необходима прокладка большого количества труб через водонепроницаемые конструкции.
Производительность балластного насоса подбирают с таким расчетом, чтобы весь балласт судна откачивался за 6—8 ч. Для обслуживания балластной системы требуется кроме самостоятельного насоса не менее одного резервного. В качестве резервного используют пожарный, осушительный, охлаждающий и другие насосы. Количество балласта зависит от водоизмещения судна. Так, для судов водоизмещением 300—5000 т количество балласта может составлять 9—13 % водоизмещения судна, а для судов водоизмещением 10—15 тыс. т— 13—17 %.
Согласно Правилам Регистра, на нефтеналивных судах для обслуживания носовых балластных цистерн устанавливают автономный балластный насос.
Трубы балластной системы должны быть стальными, оцинкованными или покрытыми бакелитовым лаком. Допускается и другое надежное антикоррозионное покрытие. После окончательной обработки в цехе трубы испытывают на двойное рабочее давление, но не менее чем на 0,4 МПа; трубопровод испытывают после монтажа на судне на давление, превышающее рабочее на 25 %, но не менее 0,2 МПа.