Устройство судна

Реферат

Устройство судна

Содержание

1. Классификация судов

. Основные элементы корпуса судна и системы набора

. Архитектурные элементы судов

. Судовые помещения

. Водонепроницаемые закрытия

. Судовые трапы

. Аварийный выход из машинного отделения

. Судовые системы

.1 Классификация судовых систем

.2 Общесудовые системы

.3 Специальные системы

.4 Системы дизельных судовых энергетических установок (СЭУ)

. Эксплуатационные качества судов

. Мореходные качества судов

Литература

1. Классификация судов

Судно - это инженерное сооружение, построенное для плавания на воде (или под водой, или над водой), предназначенное для транспортных перевозок, выполнения различных задач, связанных с обеспечением мореплавания и судоходства.

Признаки классификации судов: назначение судов, район плавания, средства движения, тип главного двигателя, характер движения по воде, род движителя, материал корпуса, архитектурно-конструктивный тип.

По назначению суда делятся на две основные группы:

гражданские суда;

военные суда (военные боевые суда принято называть кораблями).

Гражданские суда по назначению разделяются на транспортные, промысловые, служебно-вспомогательные, специальные и суда технического флота.

Транспортные суда предназначены для перевозки грузов и пассажиров, их еще называют торговыми судами; составляют около 85% общего тоннажа. Они бывают следующих типов:

грузовые;

пассажирские:

грузопассажирские.

Грузовые суда служат для транспортировки различных грузов, особые свойства которых определили появление нескольких групп грузовых судов:

сухогрузные;

рефрижераторные;

наливные.

Класс сухогрузных судов: сухогрузные общего назначения и специализированные - для перевозки определенных грузов.

Сухогрузные суда общего назначения (универсальные суда) (рис 1) - для перевозки генеральных грузов - около 60%. Генеральный (штучный) груз - груз в упаковке (в ящиках, бочках, мешках, тюках и т.п.) или отдельные места (автомобили, стальные отливки, прокат, промышленное оборудование и т.п.).

Специализированные сухогрузные суда - контейнерные (рис 2), трейлерные, для перевозки навалочных грузов, лесовозы, для перевозки автомашин, скота и др.

Рефрижераторные суда - для перевозки скоропортящихся продуктов (рыбы, мяса, фруктов). Их грузовые трюмы имеют теплоизоляцию и холодильные установки. Как правило, это более быстроходные суда.

Класс наливных судов - танкеры для перевозки грузов наливом (нефть, мазут, бензин, спирт и т.д.). Разновидностью танкеров являются:

химовозы (рис 4) (для доставки химических веществ: кислоты, аммиак, расплавленная сера и пр.);

газовозы (рис 3) (для перевозки сжиженных природных и нефтяных, т.е. выделяющихся при добыче нефти газов: метана, пропана, бутана и др.).

Класс пассажирских судов делится на:

суда для обслуживания регулярных пассажирских линий, совершающие рейсы между заданными портами по расписанию (лайнеры);

грузопассажирские суда - перевозят пассажиров и грузы. Это транспортное судно, которое имеет более 12 пассажирских оборудованных мест;

морские паромы (рис 7) - для перевозки через проливы, заливы и моря железнодорожных товарных и пассажирских вагонов, автомашин и т.д.

Рис.1 Судно для перевозки генеральных грузов

Рис.2 Контейнеровоз а) расположение контейнеров в ячейках с направляющими; б) контейнеровоз без собственного грузового крана; в) поперечный разрез контейнеровоза с собственным грузовым краном.

Рис. 3 Судно для перевозки сжиженных газов

Рис.4 Танкер-химовоз

Рис.5 Лихтеровоз

Рис.6 Пассажирское судно

Рис.7 Автомобильно-пассажирский паром

Служебно-вспомогательные суда разделяют на обслуживающие и служебные.

Обслуживающие: буксиры, ледоколы, спасатели, противопожарные суда, плавучие маяки, судоподъемные, бункеровщики, лоцманские и пр.

Морские буксиры - достаточно мореходные суда для морской буксировки.

Портовые буксиры - небольшие суда для швартовки в порту крупнотоннажных судов, выполнения рейдовых операций. Обладают хорошей маневренностью.

Ледоколы - суда, имеющие прочный корпус и мощные энергетические установки. Для ломки льда и проводки судов.

Служебные суда: научно-исследовательские, плавучие госпитали, плавучие ДержСТиницы, учебные и пр.

Суда технического флота: дноуглубительные (землечерпалки, землесосы, грунтоотвозные шаланды) - проводят дноуглубительные работы; плавучие доки - для подъема и докования судов; плавучие краны - для перегрузочных работ; углеперегружатели и зерноперегружатели, промывочные станции.

Промысловые суда - для лова рыбы и других морских промыслов (траулеры, сейнеры, китобои, краболовы, тунцеловы и т.д.).

Классификация судов по району плавания:

I категория: суда неограниченного района плавания.категория: суда ограниченного района плавания (закрытые моря без ограничений, открытые с удалением от порта до 200миль, расстояние между портами - 400 миль).категория: суда малого ограниченного района плавания с удалением от порта до 50 миль, расстояние между портами - 100 миль.категория: суда портового, рейдового и прибрежного района плавания.

По типу главного двигателя суда делятся на:

теплоходы (двигатель внутреннего сгорания);

пароходы (паровая поршневая машина);

паротурбоходы (паровая турбина);

газотурбоходы (газовая турбина);

электроходы (гребной винт вращается электродвигателем);

атомоходы (атомный реактор).

По роду движения по воде на: плавающие по поверхности воды (водоизмещающие суда), глиссирующие (скользящие по поверхности воды), плавающие на подводных крыльях и парящие над поверхностью воды (суда на воздушной подушке и экранопланы).

По роду движителя - на винтовые, колесные, весельные, парусные и со специальными движителями (крыльчатыми, водометными, роторными и др.).

По материалу корпуса - на стальные, из легких сплавов, пластмассовые, деревянные, композитные (корпус изготовлен частично из металла и частично из дерева или другого материала).

2. Основные элементы корпуса судна и системы набора

судно дизельный аварийный машинный

Корпус судна состоит из тонкой водонепроницаемой оболочки (наружной обшивки) и подкрепляющих ее ребер - балок, образующих набор корпуса судна. Балки набора являются опорными контурами для пластин наружной обшивки, палубного настила, переборок. Балки набора и пластины оболочки образуют перекрытия: бортовые, днищевые, палубные и переборочные.

Соотношение продольных и поперечных балок набора образует определенную систему набора корпуса судна. Название системы набора определяется по количеству продольных и поперечных балок: продольная, поперечная и продольно-поперечная.

Продольная система набора корпуса (Рис.8):

балки главного направления расположены вдоль судна. Они воспринимают изгибающие усилия, действующие вдоль продольной оси судна, обеспечивают продольную прочность с меньшей затратой металла, позволяя выиграть в весе корпуса.

Поперечная прочность обеспечивается установкой рамных шпангоутов, которые занимают много места во внутренних помещениях судна и делают трюмы неудобными для размещения габаритных грузов.

Рис. 8 Элементы продольного набора корпуса: 1-верткальный киль; 2-днищевые стрингеры - кильсоны; 3 - скуловой стрингер (междудонный лист); 4 - бортовые стрингеры; 5 - подпалубные стрингеры-карлингсы.

Продольную систему набора применяют для судов с большим отношением длины к ширине: быстроходные или наливные суда, военные корабли.

Поперечная система набора корпуса (Рис.9): балки главного направления расположены поперек судна. На днище эти балки называются - флоры, по бортам - шпангоуты, под палубами - бимсы. Флоры, шпангоуты и бимсы, находящиеся в одной плоскости, параллельной плоскости мидель-шпангоута, образуют шпангоутную рамку. Расстояние между шпангоутными рамками называется шпацией, при поперечной системе набора ее ширина от 500 до 800 мм.

Рис. 9. Сечение корпуса судна с поперечной системой набора: 1- шпангоут рамный (усиленный); 2 - полубимс; 3 - бимс рамный усиленный; 4 - бимс; 5 - бимсовая кница; 6 - шпангоут; 7- скуловая кница; 8 - флор сплошной (непроницаемый); 9 -флор с вырезами; 10 - флор открытый (бракетный); 11 - бракеты; 12,13 - верхние и нижние балки.

Продольно-поперечная система набора подразделяется на: комбинированную и смешанную.

При комбинированной системе набора днище и палуба выполнены по продольной системе, а борта - по поперечной. Эта система позволяет рационально располагать элементы набора корпуса и при максимальной прочности судна достичь минимального веса. Применяется на больших морских судах: пассажирские суда, крупные сухогрузы, рудовозы и танкеры.

Смешанная система набора характерна примерно одинаковыми расстояниями, как между продольными балками, так и между поперечными.

Корпус судна состоит из наружной обшивки и настила верхней палубы, изнутри подкрепленных продольными и поперечными переборками, палубами и платформами.

Наружная обшивка (Рис.10) обеспечивает водонепроницаемость и одновременно участвует в обеспечении продольной и местной прочности судна. Листы обшивки своими длинными сторонами располагаются вдоль судна, образуя поясья. Соединения поясьев между собой длинными горизонтальными кромками называются пазами, а соединения листов короткими кромками называются стыками.

Поясья, составляющие наружную обшивку днища и бортов, называются днищевыми и бортовыми. Верхний пояс бортовой обшивки, который примыкает к настилу верхней палубы, называется ширстреком, пояс, идущий по скуле корпуса, - скуловым, а пояс обшивки днища, расположенный в диаметральной плоскости, - горизонтальным килем. Толщина наружной обшивки от 8 до 22 мм. Горизонтальный киль и ширстрек испытывают при продольном изгибе корпуса наибольшие напряжения, поэтому их утолщают по сравнению с остальными поясьями или выполняя из материала более высокой прочности.

Палубный настил обеспечивает водонепроницаемость корпуса сверху и обеспечивает продольную и местную прочность. Стальные листы располагаются длинной стороной вдоль судна, а крайние поясья левого и правого борта идут вдоль бортов, имеют большую толщину и называются палубные стрингеры. Палубный стрингер соединяется с ширстреком сваркой, а на больших судах - с помощью заклепок.

Для устройства грузовых люков в палубном настиле делают вырез, по краям которого устраивают комингсы и устройства для закрытия трюмов.

Палубный набор: бимсы - поперечные балки главного направления; карлингсы - продольные балки; пиллерсы - вертикальные стойки; между бортом и комингсом грузовых люков устанавливаются полубимсы.

Для обеспечения безопасности, крепления палубного груза и предотвращения смывания за борт предметов на палубах устанавливают фальшборт или леерные ограждения.

Фальшборт выполнен из листового металла, подкрепленного с внутренней стороны косыми стойками - контрфорсами. На верхней торцевой кромке фальшборт обделан горизонтальной полосой - планширем. По длине фальшборта для быстрого стока воды во время шторма делают большие вырезы - штормовые пор

Леерные ограждения выполняются на высоко расположенных палубах и танкерах. Это стойки высотой 1,2 м с туго натянутыми тросами или цепями. Иногда стойки соединяются стальными горизонтальными прутьями - релингами.

Днищевые перекрытия обеспечивают прочность, и водонепроницаемость в нижней части судна. Они состоят из набора и обшивки. Основной балкой днищевого набора является вертикальный киль, к которому привариваются поперечные балки - флоры. Флоры бывают трех видов: водонепроницаемые, сплошные, бракетные.

Рис.10 Расположение деталей наружной обшивки: 1 - горизонтальный киль; 2 - обшивка днища; 3 - скуловой пояс; 4 - обшивка борта; 5 - бортовой ширстрек; 6 - палубный стрингер; 7 - настил палуб.

Водонепроницаемые флоры изготавливают из листовой стали по высоте киля и приваривают к днищевой обшивке и междудонному листу. Сплошные флоры имеют вырезы (лазы) размером 350 - 450 мм.

Для облегчения конструкции набора через 3-4 шпации ставятся бракетные флоры - это две полосы, соединенные стойками из стали - бракетами.

На судах длиной 45 - 60 м выполняется двойное дно, которое обеспечивает непотопляемость судна при повреждении днища и увеличивает продольную прочность судна.

3. Архитектурные элементы судов.

Главными архитектурными элементами являются: корпус судна с палубами, платформами, продольными и поперечными переборками, надстройками и рубками.

Палубой называется сплошное перекрытие на судне, идущее в горизонталь ном направлении. Палуба, идущая не по всей длине или ширине судна, а только на части ее, называется платформой. Минимальное расстояние между палубами должно быть не менее 2,25м.

Верхней палубой называется палуба, которая составляет верхний пояс поперечного сечения прочной части корпуса судна. Название остальных палуб дается верхней палубы, считая вниз, в зависимости от их местоположения (вторая, третья и т.д.) или эксплуатационного назначения (грузовая, жилая, шлюпочная и т.п.).

По длине корпус судна разделяется поперечными водонепроницаемыми переборками, которые образуют водонепроницаемые отсеки. Помещения, расположенные над вторым дном и предназначенные для размещения в них сухих грузов, называются трюмами. Междупалубные пространства называются твиндеками. Помещения, в которых размещены главные силовые и котельные установки, соответственно называются машинными и котельными отделениями.

Рис. 11 Схема общего расположения палуб и помещений гражданского судна: 1 - верхняя палуба; 2 - вторая палуба; 3 - третья палуба; 4 - платформа; 5 - второе дно; 6 - палуба надстройки; 7 - прогулочная палуба; 8 - шлюпочная палуба; 9 - мостик; 10 - верхний мостик; I - междудонное пространство; II - трюм; III - второй твиндек; IV - первый твиндек; V - надстройки; VI - рубки

Емкость для жидких грузов, размещенная выше второго дна - диптанк. Отсеки на наливных судах для перевозки жидких грузов называются танки.

В зависимости от расположения отсеков по длине судна они называются: первый отсек от форштевня - форпик, а первая поперечная водонепроницаемая переборка - таранная; последняя перед ахтерштевнем поперечная водонепроницаемая переборка - ахтерпиковая, а отделяемый ею последний кормовой отсек - ахтерпик. В форпике размещается цепной ящик, в котором хранятся якорные цепи. В ахтерпике в его нижней части проходит дейдвудная труба, через которую гребной вал выходит из корпуса судна наружу. Узкие отсеки, которые отделяют цистерны от остальных помещений, называются коффердамами, они, как правило, пустые, хорошо вентилируемые. На танкерах их заполняют водой во избежания скопления взрывоопасных газов.

Оконечности корпуса судна ограничиваются штевнями. Они носят названия: в носу судна - форштевень, на корме судна - ахтерштевень.

Рис. 12 Нос судна: а) прямой; б) наклонный; в) ледокольный; г) бульбовый.

Ахтерштевень служит опорой для руля, а на одновинтовых судах и для гребного вала. Форма ахтерштевня зависит от типа судна (количества винтов) и руля. Ахтерштевень одно- и трехвинтовых судов является несущим элементом, как для руля, так и для вала гребного винта (средний гребной вал у трехвинтовых судов). Ахтерштевень двухвинтовых судов служит для размещения руля.

Надстройки - это закрытые помещения на верхней палубе, которые простираются от борта до борта или не доходят до бортов на расстояние, не превышающее 0,04 ширины судна. Носовая надстройка называется баком, а кормовая - ютом. Надстройки увеличивают вместимость судна, повышают высоту надводного борта, увеличивая запас плавучести, уменьшают заливаемость палубы и т.п.

Рубка - закрытое помещение на верхней или вышележащих палубах надстроек, продольные наружные переборки которого не доходят до бортов основного корпуса судна более 0,04 ширины судна. В них расположены помещения, необходимые для эксплуатации судна (рулевые, штурманские, лебедочные и т.п.).

4. Судовые помещения

Все судовые помещения можно разделить на группы:

Специальные помещения: грузовые трюмы сухогрузных судов и танкеров, предназначенные для перевозки различных грузов (генеральных, массовых, жидких, скоропортящихся и т.д.); на промысловых судах - для обработки и хранения рыбы и других морепродуктов; лаборатории и т.п.

Помещения судовых запасов и балласта: провизионные камеры, цистерны для воды, топлива и т.д.

Служебные помещения: посты управления судном и механизмами, которых расположены главные навигационные приборы и оборудование, станции пожаротушения и т.п.

Жилищно-бытовые и общественные помещения: каюты экипажа и пассажиров, медицинские помещения, столовые, салоны, кинозалы и пр.

Грузовые помещения для перевозки на пассажирских судах: багажа пассажиров, автомашин, почтовых грузов, а на грузовых судах - генеральных, сыпучих или жидких грузов. Этими помещениями являются: трюмы, твиндеки и танки.

Нижнюю часть трюма по всей площади двойного дна покрывают деревянным настилом, который называется пайолом. Вместо обшивки трюмов изнутри по бортам трюмов устанавливают рыбинсы - деревянные брусья, расположенные горизонтально. Для предотвращения смещения сыпучего груза устанавливают в трюмах шифтинг-бордсы, продольные переборки, которые препятствуют пересыпанию груза с борта на борт.

Рис 13 Внутреннее устройство судна: а) сухогруз; б) танкер. 1- форпик; 2- грузовые трюмы (танки); 3- твиндек; 4- двойное дно; 5-диптанк; 6- машинное отделени; 7- туннель гребного вала; 8- ахтерпик; 9- ют; 10- средняя надстройка; 11- рубки; 12- бак; 13- сухогрузный трюм; 14- насосное отделение; 15- коффердам.

Для пассажирских судов основными помещениями являются пассажирские каюты, которые располагаются в междупалубных помещениях и надстройках. Эти каюты оборудуются спальными местами, санитарными и другими помещениями в соответствии с классом. К пассажирским помещениям, кроме кают, относятся холлы, залы, трапы, салоны (концертный, танцевальный, курительный и др.), библиотеки, киоски, рестораны, бары, бассейны и т.д.

5. Водонепроницаемые закрытия

В водонепроницаемых конструкциях корпуса имеется много отверстий различного назначения (двери, горловины, сходные люки, иллюминаторы и т.п.). Для обеспечения непотопляемости судна все эти отверстия должны иметь специальные водонепроницаемые закрытия.

На судах применяют двери двух типов: распашные (навесные на петлях) и клинкетные (скользящие).

Распашная дверь (рис.14.а) крепится к переборке на петлях и по периметру имеет резиновое уплотнение. Двери плотно закрывают клиновидными задрайками, ручки от которых имеются по обеим сторонам двери. Распашные двери обеспечивают водонепроницаемость только при небольшом давлении воды, поэтому их устанавливают на переборках в твиндеках, а также на наружных стенках надстроек и рубок.

Рис 14. Водонепроницаемые двери: а- распашная; б -клинкетная

Клинкетные двери (рис.14,б) устанавливают в водонепроницаемых переборках ниже ватерлинии и обеспечивают водонепроницаемость даже при больших напорах воды. Массивная дверная плита перемещается в вертикальных или горизонтальных пазах, закрепленных на переборке. Все клинкетные двери могут закрываться непосредственно с места установки плиты, а также с верхней палубы, для чего они имеют дистанционный привод. Двери с механическим приводом можно также закрывать с ходового мостика.

Горловины (лазы) устраивают вместо сходных люков в редко посещаемых помещениях (отсеки двойного дна, диптанки и др.). Они обычно не имеют комингсов и закрываются съемными металлическими крышками с прокладками из резины или пеньковой пленки. Крышки крепят приварными шпильками и плотно обжимают гайками.

Естественное освещение судовых помещений осуществляется через иллюминаторы, которые бывают двух типов - глухие и створчатые. Рама со стеклом в глухом иллюминаторе соединена с наружной обшивкой наглухо, а в створчатом - шарнирно, поэтому может открываться. В закрытом положении раму задраивают с помощью барашков или гаек. Как глухие, так створчатые иллюминаторы имеют штормовые крышки, которыми закрывают иллюминаторы в штормовую погоду и в случае повреждения стекла.

6. Судовые трапы

Судовые трапы служат для удобного и безопасного входа людей на судно и схода с него, доступа к помещениям и рабочим местам, расположенным на различных палубах и разных уровнях. Их подразделяют на внутренние, наружные, забортные, сходни и штормтрапы.

Внутренние и наружные трапы служат для сообщения между палубами. По конструкции и способу установки они бывают наклонные и вертикальные.

Наклонные трапы служат для перехода с одной палубы на другую, в машинные и котельные отделения, рубки и т.д.

Вертикальные трапы (рис.15, а) служат для подъема людей на верхний мостик, мачты, а также для доступа в грузовые трюмы, шахты, цистерны, междудонные танки и другие отсеки. Разновидностью вертикальных трапов являются скоб трапы (рис.15,б), которые обычно устанавливают на мачтах и грузовых колоннах.

К забортным трапам относятся, собственно, забортный трап, штормтрап и сходня.

Забортный трап (рис.15,в) обеспечивает удобный и безопасный вход на судно и сход с него. Обычно на судне их два, по одному с каждого борта. Он убирается на борт судна в специальную ношу, может изменять угол наклона относительно поверхности воды.

Рис. 15 Судовые трапы

Штормтрапы (Рис.15,г) используются в различных целях, поэтому их называют посадочными, лоцманскими и обиходными. Посадочные используют при учениях и в спасательных целях для посадки людей в спасательные средства. Лоцманские штормтрапы используются для приема лоцманов и отличаются улучшенной отделкой. Обиходные штормтрапы используют в основном для выполнения различных забортных работ.

Сходня - простейшее приспособление для сообщения с берегом. Сходни бывают деревянные и из легких сплавов.

7. Аварийный выход из машинного отделения

Аварийный выход предназначен для эвакуации персонала машиной команды из МКО, в случае возникновения в нём пожара.

Аварийный выход может располагаться в помещении центрального поста управления (ЦПУ). Он представляет собой термоизолированную вертикальную шахту с выходом во внутренний коридор надстройки или на наружную палубу надстройки. Шахта оборудован скоб-трапом и противопожарной дверью со стороны ЦПУ.

На некоторых судах для этой цели используется аварийный выход шахты пассажирского лифта, которая, в этом случае, также имеет термоизоляцию.

На многих судах аварийный выход расположен в рецессе гребного вала на уровне настила МО, так как при пожаре в МКО в первую очередь заполняются дымом верхние платформы. В этом случае выход из шахты аварийного выхода расположен в тамбуре между помещением МКО и помещением рулевой машины. Тамбур оборудован противопожарными дверьми со стороны обоих смежных помещений, а шахта аварийного выхода оборудована противопожарной дверью (со стороны рецесса), скоб-трапом и приспособлением для подъёма человека, который не может самостоятельно подняться. Из тамбура можно войти в помещение рулевой машины, а затем по трапу подняться на кормовую палубу.

Существуют и другие конструктивные решения аварийных выходов из МКО.

Все шахты аварийных выходов должны быть оборудованы хорошим, надёжным освещением. В них не должно быть посторонних предметов, и они всегда должны быть готовы к использованию по прямому назначению. Аварийный выход из МКО танкера изображен на рис.16

Рис16.Аварийный выход из МКО

8. Судовые системы

8.1 Классификация судовых систем

Судовые системы служат для транспортировки на судне различных веществ. По виду перекачиваемого вещества системы бывают: водяные, воздушные, топливные, масляные, рассольные и т.д.

По назначению судовые системы делятся на:

общесудовые системы - выполняют общесудовые функции и обычно установлены на всех судах;

специальные системы - оборудуются определенные типы судов;

системы судовой энергетической установки (СЭУ).

В состав систем входят: трубопроводы, арматура, механизмы (насосы, компрессоры, сепараторы, вентиляторы), контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИП и А).

8.2 Общесудовые системы

К общесудовым системам относятся трюмные, санитарные, системы пожаротушения, системы искусственного микроклимата.

Трюмные системы

Трюмные системы - это осушительная, балластная и водоотливная система.

Осушительная система служит для периодического удаления за борт воды, которая собирается в льялах машинного отделения из-за утечек через сальники насосов и арматуры, неплотностей трубопроводов и др. Льяльные воды могут быть загрязнены нефтепродуктами, поэтому они относятся к разряду нефтесодержащих и выкачка их за борт производится в соответствии с требованиями Международной Конвенции по предотвращению загрязнения моря с судов МАРПОЛ 73/78 с Приложениями.

Осушительная система состоит из накопительного танка, расположенного в междудонном пространстве машинного отделения (МО), осушительных колодцев, расположенных в носовой и кормовой частях МО по обоим бортам, осушительного электроприводного поршневого или коловратного насоса, системы трубопроводов с фильтрами, расположенными на всасывающих патрубках из осушительных колодцев, сепаратора очистки нефтесодержащих вод до менее, чем 15 частей на миллион с системой контроля и автоматического прекращения сброса в случае превышения содержания нефти в воде. В систему осушения входит также коловратный насос, который берёт нефтесодержащию воду из накопительного танка и может подавать её к сепаратору нефтесодержащих вод либо к патрубку, расположенному на палубе, для сдачи льяльных вод на береговые сооружения или на специализированные суда сборщики. В качестве резервных насосов осушительной системы могут использоваться балластно-осушительные насосы.

Балластная система предназначена для приёма, перемещения и удаления балласта с судна. Балласт принимается в форпик и ахтерпик, в междудонные и бортовые цистерны. В качестве балластных ёмкостей могут использоваться топливные цистерны и, временно, сухогрузные трюмы. Балластная система централизована: по одному и тому же трубопроводу происходит заполнение и осушение емкостей. Приём воды осуществляется через донный или бортовой кингстоны. В настоящие время новые суда оборудуются автоматизированной балластной системой.

Водоотливная система предназначена для откачки больших масс воды из затопленных отсеков судна после заделки пробоин. Водоотливной стационарной системой оборудуются ледоколы, суда ледового класса, аварийно-спасательные суда. В этой системе используют стационарные и переносные насосы.

Санитарные системы - это система питьевой воды, система мытьевой воды, система бытовой забортной воды и система канализации

Санитарные системы

Санитарные системы - это система питьевой воды, мытьевой воды, бытовой забортной воды и системы канализации.

Система питьевой воды служит для хранения и подачи питьевой воды на камбуз, в каюты, в буфеты (рестораны), к сатураторам. Давление питьевой воды создается гидрофором - это пневмоцистерна, заполненная водой и воздухом. Давление в гидрофоре поддерживается в пределах 2-5 кг/см² автоматически включающимся питьевым насосом.

.Принцип работы гидрофора: вода центробежным электроприводным насосом подаётся через невозвратный и запорный клапаны в гидрофор, который заполняют до уровня, примерно 2/3 его объёма. Затем, подавая сжатый воздух в пространство над уровнем воды, в гидрофоре создают давление 4-4,5 кг/см². Из гидрофора вода подаётся по трубопроводу к потребителям. По мере расхода воды из гидрофора будет падать и давление воздуха в нём. При понижении давления воздуха до определённой величины (примерно 1,5-2,0 кг/см²), дифференциальное электрическое реле давления включит электродвигатель и насос начнёт подавать воду одновременно на потребители и в гидрофор, сжимая воздух. При достижении давления в гидрофоре 4,0-4,5 кг/см² реле давления отключит электродвигатель насоса. Таким образом, гидрофор будет продолжать работать в автоматическом режиме.

Утечка воздуха в гирдофорах пополняется от системы сжатого воздуха. Для обеззараживания питьевой воды перед гидрофором устанавливают бактерицидную установку и фильтры. На рис. 16 показана схема системы питьевой воды, которая состоит из цистерн запаса 1, насосов 2, гидрофора 4, установки бактериологической очистки 3 и трубопроводов. Внутренние поверхности цистерн покрыты специальной краской или цементным молоком. Воздушные трубы питьевых цистерн снабжены защитными фильтрами. Вода в систему может подаваться от опреснителя, предварительно пройдя специальную обработку: обеззараживание, минерализацию и аэрацию.

На судне имеется не менее двух цистерн запаса питьевой воды, что позволяет производить соответствующий уход за их санитарным состоянием и обеспечивает большую живучесть системы питьевой воды. Для увеличения срока хранения питьевой воды на цистерны запаса воды устанавливают устройства для обеззараживания воды: хлораторы, бактерицидные лампы, ионаторы серебра, озонаторы и т. д.

Рис. 17. Схема системы питьевой воды: 1 - цистерны питьевой воды; 2 - электронасос; 3- установка для бактериологической очистки воды; 4 - пневмоцистерна (гидрофор)

Гирдофор оборудован: водоуказательным прибором, разобщительным клапаном, спускным клапаном, клапаном пополнения сжатым воздухом, манометром, показывающим давление в гидрофоре, и электрическим дифференциальным реле давления.

Система мытьевой воды обеспечивает мытьевой водой душевые, прачечные, ванные, бани и др. Мытьевая вода поступает к потребителям по аналогичной системе (рис.17). Вода хранится в цистернах запаса и в ахтерпике. Система горячей воды для мытья включает в себя водонагреватель с автоматическим регулированием температуры воды.

Рис.18 Система мытьевой воды: 1-цистерна основного запаса воды; 2-гидрофор; 3-водоподогреватель; 4- сборник горячей воды; 5-циркуляционный насос

Система бытовой забортной воды обеспечивает подачу воды из-за борта для санитарных нужд, промывки унитазов, а также для системы водотушения жилых и служебных помещений (спринклерная система). Вода к потребителям поступает по системе, аналогичной системе питьевой воды.

К системам канализации относятся сточный, фановый и шпигатный трубопроводы. Сточная и фановая система служит для удаления сточных вод и нечистот из гальюнов, умывальников, душевых, бань, прачечных и камбуза. На современных судах системы канализации выполняются закрытого типа так, чтобы исключалось загрязнение моря фекалиями и сточными неочищенными водами. Шпигатный трубопровод служит для удаления с палуб дождевой воды, а также воды при мойке и скатывании палуб.

Системы искусственного микроклимата

К системам искусственного микроклимата относятся: системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Система отопления предназначена для обогрева в холодное время года жилых, служебных, производственных, грузовых помещений, где размещены обслуживаемые механизмы и оборудование. Они бывают парового, водяного, воздушного и электрического отопления;

Системы вентиляции служат для замены загрязненного воздуха в помещениях свежим наружным воздухом и подразделяются на системы естественной и принудительной (искусственной) вентиляции, а также приточные (нагнетательную), вытяжные и комбинированные.

Системы кондиционирования воздуха разделяются на бытовые и технические. Их назначение - создание и автоматическое поддержание в помещениях заданного микроклимата, который характеризуется химическим составом воздуха, его температурой, относительной влажностью и подвижностью воздуха.

Системы пожаротушения

К системам пожаротушения относятся:

системы водяного тушения (водопожарная, спринклерная, водораспыла, водяных завес);

системы пенотушения;

системы паротушения;

системы объемного углекислотного тушения;

системы тушения пожара с помощью инертных газов;

системы порошкового тушения

8.3 Специальные системы

Креновая система предназначена для спрямления аварийного судна и для преднамеренного раскачивания его вокруг продольной оси с целью облегчения схода с мели, кромки льда, освобождения от сжатия льдами. Эта система применяется для успокоения качки, на железнодорожных паромах.

Дифферентная система предназначена для создания или устранения дифферента судна путём заполнения или осушения дифферентных цистерн забортной водой.

Грузовая и зачистная системы - установлены на наливных судах и предназначены для приёма с берега и распределения нефтепродуктов по грузовым танкам, а также для отдачи груза на берег и другие суда. Грузовые насосы не могут выбрать груз полностью, поэтому для удаления из танков и грузовых трубопроводов остатков груза, а также моечных отходов предназначена зачистная система.

.4 Системы дизельных судовых энергетических установок (СЭУ)

К системам дизельных СЭУ относятся:

топливные;

масляные (циркуляционной и цилиндровой смазки);

система охлаждения;

сжатого воздуха;

газовыпуска и турбонаддува.

Системы СЭУ теплоходов рассм. в разделе 3.

9. Эксплуатационные качества судов

Основными эксплуатационными характеристиками судна являются грузоподъемность и грузовместимость, скорость хода, дальность плавания и автономность.

Грузоподъемность показывает какое количество груза может принять судно. Различают полную и чистую грузоподъемность.

Полная грузоподъемность (валовая) - или дедвейт, входит вес перевозимого груза, пассажиров с багажом, вода, провизия, топливо, вода для котлов, смазочные материалы, экипаж с багажом и расходные материалы.

Чистая грузоподъемность - это вес перевозимого груза и пассажиров с багажом, водой и провизией.

Грузовместимость (регистровая вместимость) измеряется объемом судовых помещений, предназначенных для перевозки грузов. Единица измерения - регистровая тонна, равная 2.83 куб. метра или 100 куб. футов. Различают полную (валовую) вместимость и чистую вместимость.

Валовая регистровая вместимость (брутто-тоннаж) - включает объем всех судовых помещений под палубой и в надстройках.

Чистая регистровая вместимость (нетто-тоннаж) - получается путем вычета из валовой вместимости объема помещений, не предназначенных для размещения в них грузов и пассажиров (помещение команды, служебных и бытовых помещений, машино-котельных помещений и т.п.).

Различают грузовместимость насыпью (зерновую) и грузовместимость для штучных грузов (киповую). Последняя примерно на 10% меньше первой за счет невозможности использовать пространство между бортами и рыбинсами, между бимсами, кницами и другими устройствами, которые могут загромождать грузовые трюмы.

Скорость судна. Часто это понятие называется ходкостью. Ходкость - это способность судна развивать заданную скорость при наименьших затратах мощности главного двигателя. Скорость судна - это пройденный путь за единицу времени. Скорость судна измеряется в узлах (1узел = 1миле в час; 1миля = 1852 метра).

Дальность плавания - это наибольшее расстояние, которое судно может пройти без пополнения запасов топлива.

Автономность плавания измеряется длительностью пребывания судна в море (в сутках) без пополнения судовых запасов (топлива, масла, воды, провизии и т.д.)

10. Мореходные качества судов

Плавучестью называется способность судна плавать с заданной осадкой, неся на себе определенную нагрузку (груз, людей, снабжение и т.д.).

На плавающее судно действуют следующие силы (рис.19, 20):

сила веса всех его частей Р, направленная вертикально вниз и приложенная в центре тяжести (ЦТ)G;

гидростатические силы давления воды, действующие по нормалям к подводной поверхности судна. Горизонтальные составляющие этих сил взаимно уравновешиваются, а вертикальные составляющие приводятся к их равнодействующей - силе плавучести ?V (? - удельный вес забортной воды, V - объемное водоизмещение судна), направленной вертикально вверх и приложенной в центре величины (ЦВ), т.е. в центре тяжести подводного объема судна С.

Объемным водоизмещением называется объем погруженной части корпуса, выраженный в кубических метрах. Объемное водоизмещение служит мерой плавучести, а вес вытесняемой им воды называется весовым водоизмещением D и выражается в тоннах.

Объем водонепроницаемого корпуса выше грузовой ватерлинии, носит название запаса плавучести.

Рис. 19. Силы, действующие на судно

Остойчивость - это способность судна противостоять силам, вызвавшим его наклонение, и после прекращения действия этих сил возвращаться в первоначальное положение. Наклонения судна возможны по разным причинам: от действия волн, из-за несимметричного затопления отсеков при пробоине, от перемещения грузов, действия ветра и пр.

Наклонение судна в поперечной плоскости называют креном, а в продольной плоскости - дифферентом.

Различают начальную остойчивость, т.е. остойчивость при малых углах крена, при которых кромка верхней палубы начинает входить в воду (примерно 15° для высокобортных судов), и остойчивость при больших наклонениях.

При крене судна его центр тяжести останется на месте, а центр величины переместится в сторону крена. Точка пересечения линии действия силы поддержания с диаметральной плоскостью называется метацентром М. Расстояние от метацентра до центра тяжести судна называется метацентрической высотой h. Метацентрическая высота является мерой остойчивости судна и ее вычисляют в процессе проектирования судна для характерных случаев нагрузки. Значение поперечной метацентрической высоты для основных типов судов лежит в пределах 0,5-1,2 м и лишь у ледоколов достигает 4,0 м.

Правила Регистра требуют, чтобы для всех транспортных судов длиной 20 м и более начальная метацентрическая высота h при всех вариантах нагрузки, за исключением судна порожнем, должна быть положительной, т.е. h?0. Случай отрицательной h для варианта нагрузки "судно порожнем" является в каждом случае предметом специального рассмотрения Регистра.

Рис. 20 Действие сил веса и поддержания на судно: а - в прямом и б - наклонном положении (без перемещения центра тяжести)

Непотопляемость - это способность судна после затопления части судовых помещений оставаться на плаву, сохраняя остойчивость и частично другие мореходные качества.

Непотопляемость обеспечивается запасом плавучести, величина которого равна объему надводной части корпуса судна, имеющего водонепроницаемые закрытия. Чтобы предотвратить распространение воды по судну, корпус делят на отдельные отсеки водонепроницаемыми переборками и палубами.

Ходкостью называется способность судна развивать заданную скорость при наименьших затратах мощности главного двигателя.

Увеличение скорости хода требует увеличения мощности главного двигателя. Чтобы увеличить скорость в "n" раз, необходимо мощность увеличить в "n3" раз.

Например, судно при мощности ГД = 1000 л.с. развивает скорость 9 узлов. Чтобы увеличить скорость до 18 узлов, требуется двигатель мощностью 8000 л.с., расход топлива увеличивается тоже в 8 раз.

Управляемость - это способность судна удерживать заданное направление движения или изменять его под действием пера руля.

Устойчивость на курсе - это способность судна удерживать направление своего движения. Устойчивость судна на курсе характеризуется числом перекладок руля за одну минуту для удержания судна на курсе. Судно считается устойчивым на курсе, если число перекладок не превышает 4 -6 за минуту, а отклонения от курса составляют 3° - 5°.

Качка судна - это колебательные движения, которые совершает судно на взволнованной или спокойной воде. Различают три вида качки судов:

а) вертикальную - колебания судна в вертикальной плоскости в виде поступательных перемещений;

б) бортовую (или боковую) - колебания судна в переменном крене то на один, то на другой борт;

в) килевую (или продольную) качку - это колебания судна в диаметральной плоскости то на нос, то на корму.

При плавании судна на взволнованной поверхности воды часто все три вида качки возникают одновременно или в различных комбинациях Качка судна вредно отражается на эксплуатационных и мореходных качествах.

Основные характеристики качки: амплитуда, размах и период качки (рис.21).

Амплитудой качки называется наибольшее отклонение судна от истинного положения, измеренное в градусах.

Размах качки - сумма двух последовательных амплитуд (наклонение судна на оба борта).

Период качки - время между двумя последовательными наклонениями или время, в течение которого судно совершает полный цикл колебаний, возвращаясь к тому положению, при котором начался отсчет.

Для уменьшения качки судна применяют успокоители качки, которые используются для успокоения наиболее неблагоприятной и опасной бортовой качки. Они бывают пассивные и активные. Пассивные успокоители: боковые (скуловые) кили, бортовые цистерны.

Рис. 2 Характеристики качки: а - амплитуда; б - размах; в - период качки

Скуловые или боковые кили - наиболее простой вид пассивного успокоителя качки. Они представляют собой пластины, установленные с внешней стороны корпуса судна с обоих бортов перпендикулярно скуловому поясу. Их длина составляет 0,3-0,5 длины судна, ширина килей выбирается таким образом, чтобы они не выходили за габариты корпуса судна и не повреждались при швартовке и плавании на мелководье. Скуловые кили - простое и эффективное средство. Они снижают амплитуду качки на 20-30%, а в отдельных случаях до 50%. Недостатком скуловых килей является небольшое снижение скорости хода на тихой воде (2-3%).

Литература

1. Артемов Г. А., Горбов В. М. Суднові енергетичні установки: Навчальний посібник. - Миколаїв: УДМТУ, 2002. - 356 с.

. Донатка Р., Перепечко А. Книга о судах. - Пер. с нем. - Л.; Судостроение, 1981. - 208 с., ил.

. Дунаевский Е. Я., В.Г.Жбанов «Спасание на море»,М., «Транспорт», 1991г.

. Емельянов П. С. Судовые энергетические установки. Тексты лекций. - СПб.: ГМА им. адм. С. О. Макарова, 2006. - 171 с.

. Закон Украины «О пожарной безопасности».

. «Кодекс торгового мореплавания Украины».

. Международная конвенция о предотвращении загрязнения моря - МАРПОЛ-73/78, изд. 2004 г.

. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море - СОЛАС-74 (SOLAS-74), изд. 2008 г.

. Международный морской кодекс по опасным грузам - ММОГ, изд. 2006 г.

. Международная конвенция о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты - ПДМНВ-78/95, изд. 2006 г.

. Пахомов Ю. А. Судовые энергетические установки с ДВС. Учебник. - М.: ТрансЛит, 2007. - 528 с., ил.

. Позолотин, В.Г.Торский, Любченко В.И. СОЛАС-74 в вопросах и ответах, Одесса, Астропринт, 2002г.

. Перельман Р. С. Суднове енергетичне устаткування: Енергетика. - О.: Фенікс, 2006. - 92 с.

. Правила пожежної безпеки на морських суднах України, НАПБ.Б. 01.013 - 2007. - Київ: Основа, 2007.

. Соловьев Е. М. Энергетическое оборудование, механизмы и системы судна. - М.: Мир, 2003. - 280 с., ил.

. Универсальный словарь-справочник для моряков, работающих под иностранным флагом, Одесса. - СП Дракар, 1996.

. Управление борьбой с пожаром на судне: Учебное пособие. - Одесса, 2002.