Балластные судовые системы - Судовые системы
Балластные системы предназначены для приема в цистерны водяного балласта, перекачки и удаления его с судна в целях изменения осадки и остойчивости судна (балластная система), выравнивания или создания в необходимых случаях искусственных крена (креновая система) и дифферента (дифферентная система) при выполнении погрузочно-разгрузочных работ, плавании во льдах и в аварийных ситуациях, а также в связи с расходованием запасов топлива и воды.
В общем виде балластные системы предназначены для обеспечения нормальной эксплуатации транспортных судов, в частности для изменения посадки (крена, дифферента, осадки) порожнего судна и метацентрической высоты судна с грузом.
На танкерах, как правило, имеются отдельные балластные системы в МО, ахтерпике и форпике. Балластировка грузовых танков не допускается; для этого должна предусматриваться система изолированного балласта.
На крупных судах, нефтерудовозах и ледоколах для быстрой перекачки больших масс воды в балластных системах применяют осевые насосы, в том числе реверсивного действия, а трубопроводы выполняют в виде корпусных коридоров с разгрузочными каналами, сообщаемыми с атмосферой.
На рис. 17 приведена схема функциональной группы насоса балластно-осушительной системы.
Рис. 17. Схема функциональной группы насоса балластно-осушительной системы грузового судна
1 -- борт; 2,6 -- невозвратно-запорные клапаны; 3, 5, 7, 10 -- клинкетные задвижки; 4 -- балластно-осушительный насос; 8 -- балластная система; 9 -- осушительная система; 11 -- фильтр забортной воды; 12 -- кингстон
На рис. 18 приведена схема балластно-осушительной системы и системы нефтесодержащих вод грузового судна с приемной магистралью, проложенной в коридоре систем. Система выполнена по централизованной схеме с линейными магистралями в пределах всего судна и дистанционным управлением. Нефтесодержащие воды подаются на берег через запорные проходные клапаны или собираются в сборную цистерну насосом. На промысловых судах приемные отростки из помещений, граничащих с машинным отделением, необходимо присоединять к магистрали системы нефтесодержащих вод.
Рис. 18. Схема балластно-осушительной системы и системы нефтесодержащих вод грузового судна
1 -- магистраль нефтесодержащих трюмных н балластных вод; 2 -- магистраль к осушаемым помещениям; 3 -- туннель гребного вала; 4 -- водяной фильтр; 5, 12, 17, 23 -- сточные колодцы; 6 -- балластный насос; 7, 21 -- верхняя палуба; 8 -- запорный проходной клапан; 9 -- клапан, застопоренный и опломбированный в закрытом положении; 10 -- осушительный насос; 11 -- МО; 13 -- магистраль к балластным цистернам; 14 -- осушительная магистраль из трюмов; 15 -- коридор систем; 16 -- приемная сетка; 18 -- сборная цистерна нефтесодержащих вод; 19 -- трубопроводы к сепарационной установке; 20 -- насос системы нефтесодержащих вод; 22 -- осушительно-балластный насос
Работа креновой и дифферентной систем осуществляется перекачиванием водяного балласта из специальных цистерн. Креновая и дифферентная системы обязательно предусматриваются на ледоколах, буксирах и большинстве других типов судов. На ледоколах эти системы выполняют специальное назначение. Так, креновая система служит для предотвращения вмерзания в лед корпуса ледокола при его дрейфе в ледяном поле. В этом случае с ее помощью создается бортовая качка ледокола с определенной амплитудой. Ввиду продолжительности режима раскачивания управление кренованием обычно автоматизируют.
Дифферентную систему используют при прохождении ледоколом тяжелых ледяных полей. Для этого вначале создают дифферент на корму приемом балласта в кормовую цистерну, а после того как форштевень поднимется на кромку льда, балласт перекачивают в носовую цистерну, обеспечивая тем самым разламывание льда.
На рис. 19 приведена схема креновой и дифферентной систем ледокола, выполненная с применением реверсивных насосов, которые могут перекачивать воду в обоих направлениях. Креновые цистерны расположены по бортам судна, дифферентные -- в оконечностях. Ледовые ящики служат для приема и хранения забортной охлаждающей воды, обеспечивают ее рециркуляцию в случае забивания льдом приемных решеток системы охлаждения. Направление потока воды регулируется поворотными дисковыми затворами с дистанционным управлением. Вода из креновых и дифферентных цистерн принимается через защитные решетки. Для затопления и осушения креновых цистерн может быть использован насос балластной системы, для чего нужно открыть запорный клапан (15). Целесообразно предусматривать совмещение дифферентной системы с креновой, балластной или водоотливной.
Рис. 19. Схема креновой и дифферентной систем ледокола 1 -- защитная решетка; 2 -- поворотный дисковый затвор с дистанционным управлением; 3 -- линзовый компенсатор; 4, 9, 11 -- реверсивные насосы; 5, 10 -- клинкетные задвижки; 6, 13, 16 -- ледовые ящики; 7 -- магистраль к насосу балластной системы; 8, 14 -- креновые цистерны; 12, 17 -- дифферентные цистерны; 15 -- запорный клапан
Разновидностью балластной системы является система замещения топлива, предназначенная для поддержания нормальной осадки судна заполнением освободившихся объемов в топливных цистернах забортной водой. Работа системы замещения основана на том, что топливные цистерны расположены ниже ватерлинии судна и топливо в них находится под постоянным гидростатическим забортным давлением. Вследствие меньшей плотности топлива заборная вода будет вытеснять его в верхнюю часть цистерны. Опорожнение заполненных балластом топливных цистерн производится насосами осушительной системы.
Для защиты моря от загрязнений нефтесодержащие трюмные воды перед сбросом за борт очищают от нефтепродуктов. Международная Конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросом отходов и других материалов 1972 г. разрешает сброс нефтесодержащей смеси, если судно находится в движении за пределами особого района и не ближе 12 морских миль от ближайшего берега, а нефтесодержание в сбросе не превышает 100 млн--1.
Для повышения эффективности охраны морской среды от загрязнения нефтью введены правила об особых районах, к которым отнесены Средиземное, Черное, Балтийское, Красное моря, районы Персидского и Оманского заливов. В этих районах запрещается сброс в море нефти или нефтеналивной смеси с любого танкера и с любого другого судна валовой вместимостью 400 per. т и более. Такие суда, находясь в особом районе, сохраняют на борту все нефтяные осадки и остатки, грязный балласт и промывочную воду и сдают их только в береговые очистные сооружения. В этих районах допускается сброс нефтеводяных смесей с судов (включая нефтяные танкеры), если содержание нефти в ней не превышает 15 млн-1.
По условиям Конвенции каждое судно должно оборудоваться сепарационной установкой и фильтрационной системой, обеспечивающими очистку нефтеводяных смесей от нефтяных остатков до содержания их в откачиваемой воде в пределах установленных норм, и емкостью для хранения льяльных вод во время стоянки в портах (до 6 сут). Сливной трубопровод для сдачи неочищенной воды приемщикам должен выводиться на оба борта и снабжаться присоединительными фланцами международного образца.
В зависимости от происхождения нефтесодержащие воды делятся на льяльные, балластные и промывочные. Льяльные воды образуются в сравнительно небольших количествах в МО и, как правило, подвергаются сепарационной очистке. Балластные и промывочные воды танкеров в подавляющем большинстве случаев окончательной очистке на судне не подвергаются, а откачиваются в отстойные танки общей вместимостью не менее 3 % от грузовместимости судна либо в специальные береговые или плавучие очистные станции.
Отделение примесей от воды осуществляется в сепарирующих устройствах. Крупные частицы нефтепродуктов (с удельным весом меньше единицы) довольно интенсивно отделяются путем простого отстаивания. Для интенсификации выделения более мелких частиц воду подогревают или применяют специальные механические устройства. Нефтепродукты, эмульгированные в воде, практически не отстаиваются, поэтому для их отделения применяют более сложные методы коалесценции (укрупнения), коагуляции, фильтрации и флотации.
Коалесценцию широко применяют при доочистке (после отстоя) льяльных вод, поскольку коалесцирующие материалы в отличие от материалов задерживающих фильтров обладают значительно большей нефтеемкостью и при сравнительно небольших количествах льяльных вод обеспечивают достаточно длительный цикл фильтрации.
Принцип действия сепараторов коалесцирующего типа основан на укрупнении мелких частиц нефтепродуктов на поверхности материала, к которому они прилипают. Постепенное укрупнение частиц приводит к увеличению подъемной силы, их отрыву и быстрому всплытию. Эти сепараторы состоят из полостей отстоя и доочистных коалесцирующих фильтроэлементов. Коалесцирующими материалами служат песок, синтетические волокна, материалы на основе целлюлозы. Коалесцирующие сепараторы просты по конструкции, в них отсутствуют движущиеся части, их массогабаритные характеристики меньше, чем у сепараторов отстойного типа. Отечественный сепаратор СКМ (рис. 20) работает в комплексе с доочистным фильтром.
Рис. 20. Сепаратор СКМ
1 -- подогреватель; 2 -- коалесцирующий фильтроэлемент; 3 крышка; 4 -- датчик уровня; 5 -- клапан выпуска воздуха; 6 -- нефтесборник; 7 -- крышка; 8 -- корпус
Коагуляция -- слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе перемешивания или направленного перемещения. В результате коагуляции нефтеводяных смесей образуются более крупные (вторичные) частицы нефтепродуктов, состоящие из скопления более мелких (первичных) частиц. Для интенсификации процесса применяют коагулирующие агенты (коагулянты), представляющие собой водорастворимые органические высокомолекулярные соединения (полимеры).
Метод фильтрации заключается в задержании частиц нефтепродуктов слоем фильтрующих материалов при прохождении через них загрязненной воды. В качестве фильтрующих материалов используются кокс, стекло, вата, опилки, асбестовые материалы и др. Однако наибольшее распространение получили кварцевый песок и другие аналогичные материалы.
Во флотационных сепараторах диспергированные в воде частицы нефтепродуктов извлекаются пузырьками воздуха. Этот метод сепарирования льяльных вод более интенсивен по сравнению с методом отстоя, так как скорость всплытия частиц примерно в 900 раз больше скорости всплытия под действием разности плотностей воды и нефтепродукта. Сепараторы флотационного типа имеют два механических привода: один для импеллера, обеспечивающего вспенивание, другой для пеносъема. Для работы такого сепаратора необходима постоянная подача флотационных реагентов.
Для контроля уровня воды в цистернах и трюмах служат измерительные трубы с футштоками (рейками с делениями). Измерительные трубы выводят на палубу, где они заканчиваются измерительной втулкой. В машинных и подобных им помещениях измерительные трубы выводят выше настила пайолов, где на трубах устанавливаются самозапорные измерительные клапаны (рис. 21). Это делается для того, чтобы при попадании забортной воды в масляные или топливные цистерны, расположенные ниже ватерлинии, топливо или масло не поступало под давлением в отсеки. На рис. 21 клапан закрыт.
Перед измерением уровня в цистерне проверяют пробным краном 7, не опрессована ли внутренняя полость клапана. Затем отвинчивают крышку 5, поднимают противовес 9 и через штуцер в верхней части клапана и направляющую шайбу 1 вводят в измерительную трубу футшток. После окончания замеров противовес опускается, а крышка 5 навинчивается на штуцер.
На судах новой постройки применяют дистанционные уровнемеры или датчики уровня, показывающие приборы которых выведены в пост управления.
Насосы систем соединены с забортными отверстиями трубопроводами (приемными, отливными, приемно-отливными). Приемные кингстоны устанавливаются на специальные выгородки, называемые кингстонными ящиками, в верхней части которых устанавливаются воздушные трубы для отвода скапливающегося воздуха. Кингстонный ящик продувается паром или сжатым воздухом в случае загрязнения или забивания льдом.
Рис. 21. Самозапорный клапан
1 -- направляющая шайба; 2 -- корпус; 3 -- поворотный рычаг; 4 -- тарелка; 5 -- крышка; 6 -- цепочка; 7 -- пробный кран; 8 -- сливная трубка; 9 -- противовес
Похожие статьи
-
Трюмные и балластные судовые системы - Судовые системы
Трюмные системы . Группа систем, предназначенных для удаления за борт воды, скапливающейся в отсеках и трюмах в процессе эксплуатации судна из-за...
-
Судовые системы бытового водоснабжения и сточные - Судовые системы
Основное назначение систем бытового водоснабжения и сточных -- снабжать экипаж и пассажиров водой для бытовых нужд, а также удалять с судна нечистоты и...
-
Судно оснащено подруливающим устройством мощностью 200 кв с реверсивным винтом фиксированного шага. Оно служит как вспомогательное устройство, когда есть...
-
Грузовая и зачистная системы - Судовые системы
Для приема, перекачки в пределах судна и выгрузки жидких грузов нефтеналивные суда снабжены собственными грузовыми системами. Совместно с ними работает...
-
Система мойки танков - Судовые системы
В процессе эксплуатации нефтеналивного судна предусмотрена периодическая мойка танков и грузовых трубопроводов сырой нефтью, холодной забортной водой, а...
-
Топливная система - Судовые дизельные установки
Типовая схема топливной системы судовой дизельной установки, включающей топливоподготовку и подачу топлива к двигателю, представлена на рис. 6-1. До...
-
Система зачистки танков "Сентри Стрип" - Судовые системы
Эта система была создана сравнительно недавно в связи с увеличением размеров танкеров и применением грузовых насосов большой производительности. Система...
-
Конструктивные элементы - Судовые системы
Любая судовая система состоит из следующих конструктивных элементов: труб с путевыми соединениями (трубопроводов), арматуры с приводами, механизмов и...
-
Газоотводная система - Судовые системы
На танкерах для отвода из танков в атмосферу излишних паров нефтепродуктов, образующихся при повышении давления, или ввода в танки воздуха при понижении...
-
Неисправности топливной системы - Судовые дизельные установки
При пуске коленчатый вал вращается с частотой, достаточной для пуска, но вспышек топлива в цилиндрах нет или они происходят с перебоями и дизель...
-
Принципы расположения и устройства систем - Судовые системы
Расположение трубопроводов любой системы зависит от места установки механизмов, обслуживающих трубопровод, причем один механизм может обслуживать одного...
-
Ответ: Фановые системы используются для стока фекальных вод в специальные цистерны. водонепроницаемый судно рыбный флот Цистерны, применяемые для сбора...
-
Теплота, поступающая в помещение (теряемая помещением) через остекленные поверхности Qoct . Вт, определяется по формуле: Где - Теплота, поступающая в...
-
Общие указания В летнем режиме (режиме охлаждения) в общем случае необходимо рассчитать следующие теплопритоки, Вт: теплопритоки из окружающей среды...
-
КПД всех электродвигателей, кроме герметичных КМ, лежит в интервале: зЭд = (0,8ч0,9). КПД передачи: зЭд = (0,96ч0,98). Электродвигатель компрессора...
-
Суммарная мощность КМ (индикаторная для КМ с внешним приводом): ?NI = NТ / зI = 0,784 / 0.98 = 0,8 кВт. Суммарная холодопроизводительность КМ,...
-
Прочие тепловыделения - Проектирование судовой системы комфортного кондиционирования воздуха
К прочим явным тепловыделениям в режиме охлаждения можно отнести тепловыделения от горячей пищи в обеденных залах столовой или ресторана тепловыделения...
-
Введение, Исходные данные - Проектирование судовой системы комфортного кондиционирования воздуха
Система кондиционирования воздуха представляет собой комплекс средств, предназначенных для создания и поддержания в помещениях заданных параметров...
-
Основные неисправности смазочной системы. Внешними признаками неисправностей смазочной системы являются загрязнение смазочного материала, пониженное или...
-
После изучения и проведения сравнительного анализа противопожарного оборудования вертолетов Ми-8 и Ми-171 АМТ, удалось выявить следующие отличия: На...
-
В автомобильных двигателях наибольшее распространение получила комбинированная смазочная система, при которой основные наиболее нагруженные трущиеся...
-
Введение - Расчет центробежного насоса конденсатной системы судна
Целью проекта является закрепление знаний по основам теории вспомогательных гидравлических машин, а также практическое овладениенавыками выполнения...
-
Введение, Общее устройство системы охлаждения двигателя автомобиля - Система охлаждения двигателя
ЗМЗ-402 - семейство бензиновых 4-цилиндровых автомобильных двигателей, производства ОАО "Заволжский моторный завод. Данное семейство двигателей...
-
Одной из функцией судовых СКВ является очистка воздуха от пыли различного происхождения. Фильтр подбираем по номинальному расходу воздуха: LПр Общ =...
-
Тепловой поток ВО, необходимый для расчета площади теплообменной поверхности: QВо = QОхл = 7,52 кВт. Плотность теплового потока для непосредственного...
-
Эта система работает только на наружном воздухе (наружная рециркуляция в ЦК отсутствует), который всасывается в В в ЦК, очищается в Ф и летом охлаждается...
-
Холодильные компрессоры - Проектирование судовой системы комфортного кондиционирования воздуха
Холодильный компрессор выбираем по рабочему объему: , Где объемная подача КМ. Коэффициент подачи КМ в рабочем температурном режиме. . Коэффициент...
-
Состав основного оборудования СККВ В расчетно-графической работе ограничиваемся подбором основных элементов оборудования СККВ: холодильной машины...
-
Потребная холодопроизводительность установки (тепловая нагрузка воздухоохладителя) определяется по формуле, кВт . Где = L T - количество приточного...
-
Литература - Проектирование судовой системы комфортного кондиционирования воздуха
1. Н. Н. Борисов "Системы кондиционирования воздуха речных судов. Расчет и проектирование" / учебно-методическое пособие. 2. Н. Н. Борисов "Судовые...
-
Тепловлажностные расчеты СКВ выполняются графоаналитическим методом с построением процессов изменения состояния воздуха в диаграмме d, h. Для построения...
-
Характеристика производственного участка и технологического процесса по сервисному обслуживанию объекта (Диагностика(д) ТО и ремонт(р). Автосервис имеет...
-
В терминах электроники измерительный преобразователь определяется обычно как прибор, преобразующий неэлектрическую физическую величину (называемую...
-
Легковой автомобиль с карбюраторным двигателем. ВАЗ-2105. Система смазки комбинированная. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, опоры...
-
Отопление вагона - Расчет системы электрооборудования пассажирского вагона
Отопительные устройства вагона предназначены для компенсации потерь тепла, возникающих из-за разницы температур между холодным наружным воздухом и...
-
Промыть все детали изопропиловым спиртом, высушить струей сжатого воздуха или протереть чистой тряпкой, не допуская их соприкосновения с минеральными...
-
Ответ: Отказы и неисправности системы охлаждения и их внешние признаки. Внешние признаки неисправностей и отказов системы охлаждения: 1) Двигатель...
-
Система смазки дизеля, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Масляный насос 1 - всасывает масло из поддона и нагнетает его в главный масляный фильтр. Между нагнетающей стороной насоса и смазочной магистралью...
-
ВВЕДЕНИЕ - Проект обобщенной структурной схемы системы передачи сообщений
Теория электрической связи (ТЭС), можно сказать, является первым специальным курсом, который ведет к дальнейшему изучению специальности. ТЭС -...
-
Тормозная система, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Система ножного гидравлического тормоза состоит из главного тормозного цилиндра, усилителя тормозов SEWOD и дисковых тормозов на передних и задних...
Балластные судовые системы - Судовые системы