МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХЕРСОНСЬКА ДЕРЖАВНА МОРСЬКА АКАДЕМІЯ Факультет суднової енергетики Кафедра експлуатації суднових енергетичних установок Практичне заняття № 1 з дисципліни «Загальносуднові механізми та їх системи» Тема заняття: Загальні характеристики і маркування суднових трубопроводів Виконав: студент V курсу, групи 251м Галузь знань 27 "Транспорт" Спеціальність 271 "Річковий та морський транспорт" Спеціалізація 271.01 "Управління судновими технічними системами і комплексами" Професійне спрямування «Експлуатація суднових енергетичних установок» Курсант Благодатний В.А. Херсон 2020 Тема: Загальні характеристики і маркування суднових трубопроводів. Опис системи. Мета роботи: Закріплення теоретичних знань з розділу « Загальні відомості з суднових систем, їх класифікація. Суднові трубопроводи.» з предмету « Загальносуднові механізми та системи, їх експлуатація і управління. Вивчення загальносуднової системи згідно суднової документації. Зміст роботи: Общей целью технической эксплуатации судовых систем наряду с обеспечением безопасной и надёжной работы судна является эффективное выполнение им своего транспортного назначения. К судовым системам предъявляются следующие общие требования: высокая безопасность, надёжность работы при качке, дифференте и крене, экономичность, экологичность, полная автоматизация, и частные требования: соблюдение виброшумовых характеристик арматуры и трубопроводов, малых гидравлических герметичности, сопротивлений, исключение потерь достаточной рабочей среды ударостойкости, в окружающее пространство. Частные требования во многом зависят от способа управления арматурой, материала труб и арматуры, типа изоляции, места и способа расположения в различных помещениях и др. Назначение судовых систем: подача и подготовка топлива, смазочного масла, охлаждающей воды, сжатого воздуха, удаление выпускных газов тепловых двигателей; обеспечение безопасности плавания судна в различных навигационных условиях с помощью трюмных систем: осушительных, балластных, сточных, водоотливных; обеспечение нормальных условий жизнедеятельности экипажа и безопасности пассажиров, так называемых бытовых систем (водоснабжения питьевой, мытьевой и забортной водой), санитарных (системы фекальных и сточных вод), отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха; обеспечение экологической чистоты окружающей среды в результате эксплуатации судна и его технических средств с помощью системы по очистке льяльных и нефтесодержащих вод, установки по очистке сточных и бытовых вод, мусоросжигательных печей (инсинераторов), системы но очистке выпускных газов o r NOx и С 0 2; выполнение грузовых технологических операций и обеспечение сохранности судна и груза с помощью использования специальных систем на наливных судах (танкерах, химовозах, газовозах): грузовые, зачистные, мойки танков, подогрева, газоотводные, системы инертных газов и др.); обеспечение пожарной безопасности судна с помощью противопожарных систем (системы водяного пожаротушения: паротушения, углекислотного тушения, пенотушения, жидкостного тушения, тушения инертными газами). Судовая система в своём составе имеет следующие элементы: источник рабочей среды (цистерны, баки, баллоны, танки и другие ёмкости); источник энергии, обеспечивающий перемещение рабочей среды (насосы, компрессоры, вентиляторы); аппараты и устройства обработки рабочей среды, обеспечивающие изменение и доведение параметров рабочей среды до необходимых значений (подогреватели, охладители, конденсаторы, конденсатоотводчики, парогенераторы, фильтры, сепараторы и др.); контрольно-измерительные приборы (КИП): манометры, термометры, уровнемеры, расходомеры, газоанализаторы, вискозиметры, гигрометры, устройства автоматического управления, сигнализации, защиты и диагностики; потребители рабочей среды (гидро- и пневмоприводы , сервом оторы и т.д.); трубопроводы, объединяющие перечисленные элементы в систему. Судовая система может иметь различное сочетание указанных элементов. Имеются системы, в которых могут отсутствовать некоторые из перечисленных элементов. По функциональному назначению отдельные трубопроводы подразделяются на следующие типы: приемный; напорный; наливной, в котором жидкость проходит самотеком в судовые емкости или под напором от берегового насоса; отливной, в котором жидкость подаётся судовым насосом из помещений и трюмов за борт; стравливающий, в котором жидкость или газ проходит при срабатывании предохранительных клапанов; продувания, через который жидкость удаляется в трюм или в судовые емкости, обычно это конденсат или пароводяная смесь; воздушный, который предназначен для сообщения с атмосферой; вытяжной (обычно в системе судовой вентиляции). По роду среды, протекающей по трубопроводам, применяют водопроводы, паропроводы, воздухопроводы, рассолопроводы, газопроводы, нефтепроводы, маслопроводы, топливопроводы. Принцип построения судовой системы зависит от типа судна, его водоизмещения, назначения, требований эксплуатации и живучести. Существует следующая классификация судовых систем: по назначению и характеру выполняемых операций: общесудового, бытового назначения (трюмные, осушительные, балластные, санитарные, противопожарные, отопления, вентиляции) и специальные; по принципиальной схеме - линейные, кольцевые и комбинированные магистрали; по способу построения системы: централизованные, автономные или групповые Маркировка трубопроводов Судовые трубопроводы маркируются согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 5648–90. Этот стандарт устанавливает правила нанесения отличительных и предупреждающих знаков на судовых трубопроводах для определения вида и назначения проводимой через них среды. Знаки можно наносить с помощью краски, липкой ленты нужного цвета, либо методом декалькомании (т. е. используя печатные оттиски или проще говоря — переводные изображения). Отличительные также как и предупреждающие знаки наносятся на окрашенную поверхность трубопровода в виде цветных колец по всей окружности трубы (если нет такой возможности, разрешено нанесение знака в виде незамкнутого кольца, со стороны видимой части трубопровода). Ширина отличительных колец должна быть 25 или 50 мм. При нанесении только отличительных знаков, расстояние друг от друга между кольцами должно быть 25 мм. Проводимая среда Наименование Образец цвета цвета Вода Зелёный Пар Серебристо-серый Масла и горючие жидкости Коричневый Газы в газообразном и сжиженном Жёлтый состоянии (кроме воздуха) Кислоты и щёлочи Фиолетовый Воздух Голубой Загрязненные и другие жидкости Чёрный Цвет отличительных знаков не должен совпадать с цветом окраски трубопровода, но в некоторых обоснованных случаях разрешено окрашивать трубопровод (по всей поверхности) в цвет отличительного предупреждающего знака. Согласно варианту рассмотрим систему перекачки топлива или Приёмоперекачивающий трубопровод выполняет следующие функции: прием топлива с берега или с другого судна; выдача топлива на берег или на другое судно; размещение топлива в запасных цистернах; перекачивание топлива в отстойные или расходные цистерны (может использоваться для выравнивания крена и дифферента судна при выполнении грузовых операций и в аварийных ситуациях). Эти операции могут осуществляться одновременно с подачей топлива к главным и вспомогательным двигателям и судовым котлам. Для перекачивания топлива на судне предусматривают не менее двух топливоперекачивающих насосов с механическим приводом. Один из них является резервным, в качестве которого может служить и насос сепаратора. Топливоперекачивающие дополнительным средством насосы остановки должны их из быть оборудованы легкодоступных мест, находящихся вне помещений, в которых они установлены, для прекращения подачи топлива при чрезвычайных обстоятельствах, например при пожаре. Топливная система является пожароопасным источником, поэтому топливные трубопроводы должны быть отделены от других трубопроводов. Они не должны прокладываться под двигателями внутреннего сгорания, турбинами, газовыпускными трубопроводами, паропроводами, паровыми котлами. Давление, развиваемое насосом, принимается 0,25—0,5 МПа в зависимости от условий его работы. Внутренние диаметры трубопроводов определяют расчетом для наихудших режимов работы системы при максимальных расходах. При выборе диаметров топливоперекачивающих трубопроводов следует стремиться к максимальному уменьшению массы и габаритов системы, а также к сокращению номенклатуры труб и арматуры на судне. Подача насосов высоковязкого топлива Q=0,0035N_eГД+14, где N_eГД — мощность ГД, кВт. Коэффициент рабочего времени насосов составляет 0,083— 0,167. Подача топливоперекачивающего насоса должна быть достаточной, чтобы суточный расход топлива ЭУ на режиме максимального хода перекачивался за 1 — 1,5 ч. Рекомендуется предусматривать насосы для каждого сорта топлива. Перед насосами устанавливают фильтры грубой очистки. Скорость движения топлива в трубах при приеме его от внесудовых средств принимают равной приблизительно 8 м/с, в приемном трубопроводе насосов и центробежных сепараторов — 2 м/с. Скорость перетекания топлива через перепускные клинкетные задвижки допускается 0,5—1,5 м/с. Для хранения жидкого топлива на судне служат топливные цистерны, которые по конструкции делят на корпусные и вкладные. Корпусные цистерны образованы элементами корпусных конструкций: обшивкой, вторым дном, переборками судна. Вкладные цистерны представляют собой самостоятельную сварную металлическую конструкцию. Размеры и форма определяются назначением и местом их установки на судне. По назначению различают следующие судовые топливохранилища: цистерны основного запаса, аварийного запаса, расходные, отстойные, переливные, сбора нефтесодержащих остатков, а также шлама. Устройство системы приема и перекачивания топлива Прием топлива производится через станцию приема и выдачи топлива, которая оборудована отдельными приемными патрубками, для мало- и высоковязкого топлива. На линии приема высоковязкого топлива (ВВТ) установлены фильтры грубой очистки манометры и термометры, находящиеся непосредственно на станции. Приемные топливные патрубки снабжены отростками с невозвратнозапорными клапанами для продувания трубопроводов воздухом. Приемная магистраль маловязкого топлива (МВТ) имеет только фильтр и манометр. Трубопроводы высоковязкого топлива снабжены спутниками для обогрева, в них вмонтированы компенсаторы температурных расширений. Основной запас топлива хранится в цистернах запаса высоковязкого топлива. Цистерны ВВТ снабжены змеевиками для парового обогрева. Система оборудована переливными цистернами для ВВТ и МВТ, перекачивающими шестеренными насосами ВВТ, МВТ и протечек топлива. Перекачивание топлива из одних цистерн в другие, заполнение отстойной цистерны и выдача топливоперекачивающими топлива насосами осуществляется по трубопроводам. штатными Управление переключающей арматурой дистанционное (гидро- или пневмоприводом). Группы цистерн основного запаса высоковязкого топлива, удаленные от станции приема, снабжены отдельным агрегатом перекачивающих насосов. На приемных магистралях насосов ВВТ установлены ФГО. Осушение цистерн сбора нефтеостатков осуществляется шестеренным или ручным насосом, который также используется для заполнения расходной цистерны дизель генератора маловязким топливом. Система оборудована трубопроводом для сбора протечек топлива. Контрольні питання 1. Дайте визначення суднової системи? Судновою системою називають мережу трубопроводів з арматурою, обслуговуючими їх механізмами, апаратами і приладами, призначеними для виконання певної загальносуднової мети 2. Які системи відносяться до загальносуднових? До загально судових систем відносять: а) трюмні; б) осушувальні; в) водвідливні, спускну та перепускну; г) кренова, диферентна; д) баластна; е) повітряних труб, вимірювальних труб; 3. Що значать терміни «умовний прохід» і «умовний тиск»? а) Умовний прохід, або умовний діаметр, позначається Dy ( міжнароде позначення DN ). Для труб одного і того ж зовнішнього діаметра, але які мають різну товщину стінок, в якості умовного діаметру приймають внутрішній діаметр труби. У суднобудуванні застосовують так “умовні діаметри”: 3, 6, 10, 15, 20, 25 , 32, 40, 50, 70, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500 мм. б) Умовний тиск Ру (міжнародне позначення PN), під яким розуміється найбільш допустимий тиск в трубопроводі. Залежить від матеріалу труб і температури робочого середовища. 4. Які матеріали використовуються для виготовлення труб, що застосовуються для монтування трубопроводів суднових систем? Для виготовлення труб суднових систем найчастіше використовують вуглецеву сталь. Для збереження фізико-хімічних якостей середовища, яка протікає в трубах, також можуть використовуватися: - леговані сталі; - мідь; - латунь з легких сплавів; 5. Як визначається пробний тиск для випробування труб на міцність і яку величину тиску приймають для гідравлічних випробувань трубопроводів і їх з’єднань на щільність? Випробування проводиться водою або маслом, повітря і інші гази не застосовуються. У якості пробного тиску зазвичай приймається значення тиску, яке в 1,5...2 рази більше умовного тиску. 6. Назвіть відомі вам типи роз’ємних з’єднань труб. До роз’ємних з’єднань відносяться: a) фланці б) муфти, штуцера в) дюріти 7. Назвіть види компоновок суднових систем? Лінійна схема являє собою трубопровідну магістраль, прокладену вздовж судна. Вона найбільш проста і тому застосовується в більшості суднових систем. Кільцева схема — складаєтсья з двох трубопроводів, прокладених вздовж судна з обох бортів, і декількох перемичок, на яких встановлені роз’єднувальні клапани. Комбінова схема — складається з декількох з’єднаних між собою лінійних і кільцевих магістралей. По ступінню автономності системи поділяють на: а) Автономні схеми розташування — передбачається обслуговування споживачів даного відсіку самостійним механізмом і окремим трубопроводом. Группова схема розташування — коли відсіки поділяють на групи, які обслуговуються одним механізмом і незалежним трубопроводом. За принципом переміщення середовища поділяють на: а) закриті системи, в яких виключається контакт робочого середовища з атмосферою; б) відкриті системи, в яких є постійний контакт з атмосферою; в) проточні системи, в яких використовуюється забортна вода і атмосферне повітря, що видаляються в навколишній простір; г) циркуляційні системи, в яких організовується примусова або придатна циркуляція або багаторазове використання робочого середовища під напором при обмеженому запасі робочого середовища. 8. Яке призначення осушувальної і баластної суднових систем? Осушувальна система призначена для періодичного видалення трюмної води, що з'являється в результаті протікання через нещільності з'єднань трубопроводів, конденсації пари і т.ін. Баластна система — призначена для зміни морехідних якостей судна, яка в залежності від обставин змінює остійність, регулює крен та диферент судна. 9. Як згідно правил класифікаційних товариств регламентуються основні параметри осушувальної системи? При проектуванні трюмних систем висуваються такі вимоги: осушувальна система повинна забезпечувати видалення трюмної води з будь-якого відсіку при допустимих крен і дифференте судна; в кожен осушуваних відсік має бути введено не менше двох прийомних відростків, розташованих на різних бортах судна; на морських самохідних суднах повинно бути не менше двох осушувальних насосів з незалежним механічним приводом; водяні трубопроводи, як правило, не повинні проходити через баластні і паливні цистерни; трюмні системи повинні бути влаштовані так, щоб була можливість надходження забортної води по їх трубопроводах всередину судна, а також перетікання води з одного відсіку в інший. Для цього на трубопроводах слід встановлювати незворотні клапани. 10. Які типи арматури застосовуються для монтажу систем осушування і баластних систем і чому? Для монтажу баластної застосовуються сталеві безшовні труби системи і системи осушування