Размещено на http://www.allbest.ru/

Требования по балластировке с учетом предотвращения биологического загрязнения с судов

Введение

В последние десятилетия отмечено резкое возрастание темпов вселения в водные экосистемы всего мира чужеродных видов организмов .Вселение чужеродных видов животных и растений в природные сообщества в результате человеческой деятельности представляет собой своего рода «биологическое загрязнение».Ущерб, нанесенный чужеродными морскими организмами новой среде обитания, происходит из-за нарушения природного баланса экосистемы, что грозит зачастую полным вымиранием каких-либо местных видов флоры и фауны. В то же время до сих пор науке неизвестны достаточно эффективные и безвредные способы восстановления баланса экосистемы. судно трубопровод кондиционирование

Транспортировка чужеродных организмов на судах с балластной водой является не только экологической проблемой, но и проблемой безопасности мореплавания, рыболовства и рыбоводства, сельского хозяйства, а, в конечном счете, - большой экономической проблемой.

Сброс балласта, как правило, не заметен зрительно, его трудно обнаружить без применения специальных исследований (в отличие, например, от сброса нефтесодержащих вод), однако последствия могут быть неизмеримо более катастрофическими.

Осознание мировым научным сообществом глобального характера этой экологической проблемы стало причиной создания в 1990-х гг. международной программы по перемещаемым с балластными водами судов видам (The Global Invasive Species Program), «Руководства по контролю водяного балласта судов и управлению им для сведению к минимуму переноса вредных водных и патогенных организмов» (Резолюция А.868(20)) 1991г., а в 2004г. «Международной Конвенции по контролю и обработке судового водяного балласта и осадков» (International Convention for the Control and Management of Ships' Ballast Water and Sediments, 2004) (далее Конвенция).

По данным ИМО на конец февраля 2012 года Конвенцию приняли 33 государства (из 30-ти необходимых), процент мировых грузоперевозок которых составляет 26,46 % (необходимо не менее 35 %), что говорит о необходимости быть готовыми к выполнению стандартов обращения с балластными водами судов уже в 2013-2014 годах.

Затянувшийся процесс подписания обусловлен техническими сложностями при реализации требований, предъявляемых к системам управления судовыми балластными водами, а также организационными мероприятиями по контролю выполнения требований. Экологическая безопасность балластных вод до вступления Конвенции в силу обеспечивается национальными требованиями к качеству балласта в разных странах: Америке, Японии, Канаде, Австралии, Бразилии, Новой Зеландии, Израиле, Украине и др.Для разъяснения требований Конвенции и порядка их применения при проектировании, постройке и эксплуатации морских судов ИМО подготовила 15 специальных руководств по применению правил Конвенции: по замене судовых балластных вод, по одобрению систем управления балластными водами, по разработке судовых руководств по безопасной замене балласта в море, по обеспечению эквивалентного соответствия требованиям Конвенции и др.

Принимая во внимание, что замена балласта в открытом море применяется в качестве временной меры, действующей в течение переходного периода, многие классификационные общества собирают и систематизируют информацию о методах, средствах и устройствах по обеспечению экологической безопасности балластных вод, прошедших испытания и одобренных международной морской организацией (ИМО). В таких справочниках содержится информация о фирмах, оборудовании и методах, обеспечивающих биологическую очистку воды до стандартов, описанных в Конвенции.

Германский Регистр Ллойда (Lloyd's Register) выпустил в феврале 2010года справочник Ballast Water TreatmentTechnology , который содержит информацию об одобренных Регистром коммерчески доступных и развивающихся технологиях по обращению с балластными водами судов для оказания помощи судовладельцам и другим заинтересованным лицам в решении одной из самых существенных экологических и эксплуатационных проблем, стоящих перед ними сегодня, - обеспечение экологической безопасности балластных вод.

Норвежский Веритас (Det Norske Veritas (DNV)) также регулярно публикует на своем сайте информационные бюллетени (Technical eNewsletter) о работе комитета защиты морской среды, сведения о местах и условиях замены балласта в Балтийском, Северном и Норвежском морях, а также разработано добавление к символу класса, если на судне применяется план управления балластными водами. Для того чтобы подготовить судовладельцев к вступлению этого документа в силу, Российский морской регистр судоходства проводит оперативное рассмотрение документации и при необходимости разъясняет порядок применения обобщенной практической методики оценки безопасности судна при замене балласта в море и разработке проекта судового Руководства (Плана) (с помощью которого подтверждается эффективность и безопасность замены балласта в открытом море).

В символ класса судов, осуществляющих управление судовыми балластными водами и осадками посредством замены балласта в море, вносится специальный знак BWM, подтверждающий их соответствие требованиям Регистра в отношении безопасной замены балласта в море. Для судов в классе регистра, не имеющих на борту руководства по безопасной замене балласта в море, одобренного Регистром, замена водяного балласта в море запрещается.

Под термином управление качеством балластных вод, согласно Конвенции, понимают различные способы для удаления, обезвреживания или избежания приема на борт судна вредных и патогенных организмов.

Широко применяемым в настоящее время способом, соответствующим Конвенции, является замена балласта на удалении 200 морских миль от ближайшего берега, в местах с глубиной воды более 200 метров. Замена должна производиться с эффективностью, не менее 95 % по объему балластной воды на судне. Вместо единовременной замены балласта может применяться метод прокачки трехкратного объема балласта каждого танка.

Однако в литературе опубликованы результаты работы американских исследователей по изучению поведения жидкости внутри различных по конструкции танков при проточной замене балласта, в которых был использован программный комплекс Fluent. Было установлено, что некоторые конфигурации цистерн не позволяют использовать смену балласта без увеличения времени прокачки, которое должно быть определено в ходе дальнейшего тщательного гидродинамического анализа течения жидкости в цистернах.

Метод замены балласта не применим для судов смешанного «река-море» плавания, построенных по Правилам Речного Регистра в силу их конструктивных особенностей, эксплуатационных характеристик и ограниченности района плавания. Район плавания разных типов этих судов ограничен Классом Регистра до 50 или 100 миль, а для ряда судов и 20-ти мильной зоной.

Кроме того, указываются и условия волнения в баллах и ограничения по высоте волны, причём, при ходе судна с балластом эти условия могут быть жестче (например, волнение 5 баллов допускается для случая плавания судна с грузом и 4 балла - для плавания судна порожнем с балластом).Конвенцией предусматривается ряд других способов для обезвреживания водяного балласта.

Например, прием на береговые портовые очистные сооружения. Однако в настоящее время этот способ не применяется и вряд ли будет применяться в будущем, т.к. строительство в порту очистных сооружений для обработки ввозимого балласта требует значительных финансовых затрат.

Сдавать балластные воды с помощью очистного судна на городские очистные сооружения можно рассматривать как вариант, если вода не имеет загрязнений по нефтепродуктам, но этот вариант будет, по-видимому, экономически невыгоден судовладельцам.

Способ сохранения балласта на судне в течение длительного времени (более 100 суток) приводит к гибели почти всех водных организмов ввиду отсутствия света и высокого содержания железа в воде, на стенках и в осадках балластного танка.

Однако средняя продолжительность рейса судов смешанного (река-море) плавания составляет в среднем до 10-14 суток, поэтому этот метод не может быть применен для рассматриваемого типа судна. Слив балласта в специально назначенные зоны замены балласта возможен в исключительных обстоятельствах, если замена балласта оказывается невозможной вследствие состояния моря или в любых иных условиях, в которых, по мнению капитана, замена балласта может угрожать человеческим жизням или безопасности судна. В этом случае, по указанию должностного лица, соответствующей службы морской связи и управления движением судов может быть использованы специально назначенные зоны замены водяного балласта.

На сегодняшний день этот способ управления балластной водой неосуществим в связи с отсутствием таких зон. А их назначение требует детальной проработки и длительных согласований между разными заинтересованными сторонами (экологи, биологи, администрация порта, судовладельцы), что может затянуться на неопределенный срок.

Вариантов приёма балласта без нежелательных организмов может быть несколько: сертификация чистого балласта, приём на борт пресных субмаринных (субаквальных) вод и др.Однако вышеперечисленные способы управления качеством балластной воды нужно рассматривать только как теоретические, так как их эффективность не доказана, а внедрение потребует большой по объему и длительной подготовительной работы. В связи с этим, можно сделать вывод о том, что перспективными для предотвращения биологического загрязнения водоемов могут быть только способы обработки балласта на борту судна, несмотря на возможные дополнительные затраты.

1. Назначения общесудовых систем

В зависимости от типа и назначения общесудовой системы ее оборудование и трубопровод компонуют в ту или иную схему. В свою очередь трубопровод выполняют по определенной схеме.

Общесудовые системы являются одним из основных комплексов судового оборудования, обеспечивающего нормальную эксплуатацию и безопасность плавания судов. Проектирование и постройка общесудовых систем осуществляются в полной взаимосвязи с проектированием и постройкой всего судна (корпуса, энергетических установок, вспомогательных механизмов и др.). От работы общесудовых систем зависит целый ряд технических характеристик судна и прежде всего характеристики, обусловливающие безопасность его плавания - плавучесть, непотопляемость, остойчивость, живучесть, пожаробезопасность, обитаемость и др.

По мере внедрения в практику судостроения достижений науки и техники на смену системам с местным ручным управлением приходят автоматически действующие комплексы. Оснащение судов надежными автоматическими системами предопределило необходимость усовершенствования их конструктивных элементов. Широкое распространение находят дистанционно-управляемая арматура, новые конструкции приводов, гидравлических механизмов, соединений различных видов и типов.

2. Классификация судовых систем

Судовыми системами называется комплекс трубопроводов с арматурой, обслуживающими их механизмами, цистернами, аппаратами, приборами и средствами управления и контроля над ними.

Судовые системы обеспечивают на судах:

-борьбу за непотопляемость судна -- удаление воды из затопленных отсеков, прием или перекачивание водного балласта

-с целью спрямления поврежденного судна;

-борьбу с пожарами на судне;

-поддержание необходимой температуры и влажности воздуха в жилых и служебных помещениях судна -- условий обитаемости;

-подачу пресной и забортной воды для бытовых нужд экипажа;

-удаление грязной воды с судна;

-подачу сжатого воздуха;

-погрузочно-разгрузочные операции на наливных судах.

Судовые системы должны включать надежные элементы автоматики.

Системы, обслуживающие судовые силовые установки: система охлаждения механизмов, смазки, подачи топлива, производства и подачи сжатого воздуха к двигателям и т. д.-- рассматриваются в соответствующих курсах.

Судовые системы принято классифицировать по роду среды, перемещаемой в трубопроводах или по назначению.

По роду среды, транспортируемой в трубопроводах, системы разделяются следующим образом:

а) водопроводы холодной и горячей, морской и пресной воды;

б) воздухопроводы холодного сухого и теплого влажного воздуха;

в) паропроводы;

г) рассолопроводы водяных растворов солей (служащие главным образом для охлаждения помещений);

д) газопроводы углекислого газа, аммиака, фреона и т. п. Судовые системы удобнее изучать, классифицируя их по назначению и выполняемой функции. По этому принципу все судовые системы объединены в следующие группы, при работе которых используются общие элементы, что упрощает отдельные системы и их эксплуатацию.

*Трюмная группа, включающая следующие системы:

1) водоотливную, предназначенную для удаления масс воды из затопленных отсеков после заделки пробоины, а также для откачки фильтрационных (протекающих через неплотные соединения) вод;

2) осушительную -- для удаления трюмной воды, а также для осушения междудонных и бортовых отсеков, не имеющих специального назначения;

3) балластную для изменения крена, дифферента и осадки судна путем приема или осушения специальных отсеков или цистерн.

В противопожарную группу входят следующие системы:

1) водяная (водотушения и водораспыления)--для тушения пожара водяной струей из пожарных шлангов и из спринклерных головок, для приведения в действие эжекторов и других систем, для тушения пожара топлива в машинно-котельных отделениях распыленной водой;

2) паротушения -- для тушения пожара в топливных отсеках посредством заполнения их водяным паром;

3) жидкостная -- для тушения пожара топлива в МКО и на электростанциях посредством подачи в эти помещения огнегасительной жидкости;

4) пенотушения -- для тушения пожара негорючей пеной, изолирующей очаг пожара от доступа кислорода воздуха;

5) газотушения -- для тушения пожара в помещениях путем заполнения их углекислым газом;

6) орошения и затопления погребов боезапаса -- для охлаждения боезапаса и затопления его для предотвращения взрыва и тушения пожара в погребах.

*Санитарная группа включает системы следующих назначений:

1) пресной воды--для подачи питьевой воды в пищеблоки, пресной, холодной и горячей воды к ваннам, душевым, прачечным, умывальникам .

2) забортной воды--для подачи забортной воды в санитарные помещения и для мытья палуб;

3) сточную -- для удаления грязной воды из ванн, умывальников, бань и пр.;

4) фановую и фекальную -- для удаления фекальных вод из гальюнов и туалетов; для сбора грязной воды из фановой и сточной систем в фекальные цистерны и сброса этих вод в специальное судно или за борт вне пределов территориальных вод или на свалку;

5) шпигатов -- для удаления воды с палуб, мостиков и др.

*Группа кондиционирования воздуха включает системы зимнего, летнего и общего кондиционирования воздуха для поддержания зимой и летом в помещениях заданных параметров воздуха: температуры, относительной влажности и концентрации СО2. Зимой подаваемый наружный воздух нагревается и увлажняется, а летом -- охлаждается и осушается при автоматическом регулировании. К этой группе также относятся системы:

1) парового отопления, обогревающие помещения паровыми грелками;

2) электрического отопления, обогревающие помещения электрическими грелками;

3) вентиляции -- для обмена воздуха в помещениях: подачи свежего наружного воздуха и удаления загрязненного воздуха;

4) аэрорефрижерации -- для поддержания в помещениях заданной температуры путем отвода теплого и подачи охлажденного воздуха;

5) рефрижераторная -- для охлаждения провизионных камер и подачи к различным потребителям охлажденного рассола (охлаждающей жидкости);

6) регенерации--для восстановления в воздушной среде помещений количества кислорода, необходимого для организма чело- пека, и удаления из помещений излишнего количества углекислого и других вредных газов.

*Группа сжатого воздуха состоит из воздушных систем низкого, среднего и высокого давления, подающих воздух для работы судовых устройств или механизмов, а также для работы пневмоприводов, не имеющих собственных компрессоров.

*Специальная группа систем для наливных судов состоит из следующих систем:

1) грузовой, производящей погрузочно-разгрузочные операции с жидкими грузами в танках наливных судов;

2) зачистной, обеспечивающей зачистку танков наливных судов от остатка груза, отстоя и грязи;

3) газоотводной, отводящей через предохранительные клапаны в атмосферу газы, выделяемые грузом в танках;

4) подогрева вязких грузов -- для подогрева грузов в танках при выдаче их с судна или при перегрузке между танками или цистернами;

5) мойки танков -- для подачи пара или горячей воды в танки после их разгрузки для мытья и газобезопасной обработки.

*Группа систем управления судовыми механизмами и устройствами и внутрисудовой переговорной связи, включающая системы специфического назначения:

1) управления (гидравлического и пневматического) --дл я изменения режимов работы механизмов на расстоянии с центральных постов;

2) воздушного измерения (пневмеркаторную систему)--для дистанционного измерения с центральных постов осадки судна или количества и уровня жидкого груза в отсеках;

3) переговорных труб (связи)--для голосовой связи и устной передачи команд между постами управления в различных помещениях судна.

Судовые системы включают в себя судовые и общесудовые системы

Общесудовые системы предназначены для обеспечения нормальных условий обитания экипажа. К ним относятся:

-системы бытового водоснабжения (система бытовой, пресной и забортной воды);

-сточные системы;

-системы микроклимата (вентиляции, кондиционирования воздуха, парового и водяного отопления).

Специальные системы предназначены для обеспечения безопасности плавания судна, сохранности груза и предотвращения загрязнения окружающей среды. К ним относятся:

-осушительные системы;

-системы удаления фекальных и загрязнённых вод (от масла и топлива);

-балластные системы;

-Системы пожаротушения;

-грузовые;

-зачистные;

-газоотводные и т.д.

Системы бытового водоснабжения

Для бытового водоснабжения морские суда оборудуются тремя самостоятельными системами: питьевой, пресной мытьевой и забортной воды.

Запасы пресной воды на судне зависят от района плавания и продолжительности рейсов. Так, на судах неограниченного района плавания минимальный запас определяют из расчета 100 л пресной воды на человека в сутки, в том числе 40 л питьевой и 60 л мытьевой. Для обеззараживания воды при длительном ее хранении применяют бактерицидные установки (хлоратор, бактерицидные лампы и др.), сохраняющие воду до 20-30 суток.

Слишком большой запас воды, однако, заметно снижает полезную грузоподъемность судна. Поэтому суда дальнего плавания оборудуются опреснительными установками, в которых получают пресную воду из забортной путем дистилляции. Опресненную воду используют в основном для питания котлов и в системе мытьевой воды, а при необходимости - ив системе питьевой воды. В последнем случае опресненную воду дозируют солями и насыщают воздухом для получения естественных вкусовых качеств.

Система питьевой воды служит для подачи питьевой воды на камбуз, в буфеты, к питьевым фонтанчикам, сатураторам и каютным умывальникам. Система состоит из цистерн, насосов, гидрофора, трубопроводов и водоразборных устройств.

Цистерны питьевой воды делаются вкладными и размещаются выше двойного дна возможно дальше от наружных бортов и емкостей с другими жидкостями. На судне бывает не менее двух питьевых цистерн, что позволяет их периодически очищать без нарушения работы системы. Внутренняя поверхность цистерн покрывается цементным раствором или полиэтиленовой пленкой. Цистерны оборудуются воздушными трубками с фильтрами и водоуказательными стеклами или дистанционными уровнемерами. Замерять уровень футштоком не разрешается.

Питьевую воду в цистерны принимают через приемный патрубок, выведенный на открытую палубу. Верхний конец патрубка, к которому присоединяют шланг от берегового водопровода, возвышается над палубой на 400 мм и снабжен крышкой, замок которой открывается только специальным ключом. В состав системы может входить бактерицидный фильтр, который обеззараживает как принимаемую на судно воду, так и воду, находящуюся в цистернах.

Для автоматического поддержания необходимого напора в системе служит гидрофор (пневмоцистерна). Он представляет собой закрытый резервуар, заполненный водой и сжатым воздухом. При работе электрического насоса вода поступает в систему и одновременно в гидрофор, сжимая в нем воздух. Когда давление воздуха достигает верхнего предела - 3,5-4 кгс/см2, электрическое манореле отключает насос, и вода теперь поступает в систему из гидрофора за счет сжатого воздуха. По мере расходования воды давление в гидрофоре постепенно снижается до нижнего предела 1,5- 2 кгс/см2 и реле снова включает насос.

На некоторых малых судах применяют более простую систему питьевой воды: вместо гидрофора устанавливают на мостике заполненный насосом расходный бак, из которого вода самотеком поступает к потребителям.

Системы питьевой воды строятся обычно так, что могут питаться на стоянке непосредственно от берегового водопровода через гибкий шланг. Для получения кипяченой воды системы оборудуются автоматически работающими кипятильниками.

Система пресной мытьевой воды служит для подачи пресной воды в бани, ванные, душевые, прачечные. Система по своему устройству подобна предыдущей, однако мытьевую воду разрешается хранить не только во вкладных, но и в корпусных цистернах, например в ахтерпике, танках двойного дна. Эта система обычно имеет две магистрали - холодной и горячей воды. Магистраль горячей воды питается от общего гидрофора и снабжена паровым подогревателем, нагревающим воду до 60-70° С. Работа подогревателя регулируется автоматическим паровым клапаном. Чтобы в магистрали поддерживалась одинаковая температура, специальный насос обеспечивает циркуляцию горячей воды по замкнутому контуру.

На некоторых судах с малым расходом пресной воды система мытьевой и питьевой воды бывает единой; такая система должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к хранению питьевой воды.

Система забортной воды предназначена для подачи воды в гальюны, ванные, на мойку санитарных помещений, охлаждение кипятильников и другие хозяйственно-бытовые нужды. Система устроена аналогично системам пресной воды с той лишь разницей, что в ней отсутствуют запасные цистерны и вода подается насосом в гидрофор от кингстона. Система имеет самостоятельный насос. В качестве резервного средства возможно питание системы от пожарного насоса через редукционный клапан, понижающий давление воды до 2-4 кгс/см2.

Сточно-фановые системы

Фановая система служит для удаления фекальных вод из гальюнов. На современных судах, кроме самых малых, система делается закрытого типа; фекальная вода из гальюнов поступает самотеком по трубопроводу в закрытую фекальную цистерну, откуда периодически откачивается в море. Если судно находится в порту или прибрежном районе, опорожнение цистерн во избежание загрязнения водоемов разрешается только в береговые или плавучие емкости.

Санитарные приборы гальюнов (унитазы, писсуары) оборудованы смывным устройством, к которому поступает вода от системы забортной воды через клапан с педальным приводом. Чтобы предотвратить проникновение запахов из фанового трубопровода в помещение, санитарные приборы снабжены сифонами, в которых создается водяной затвор, не пропускающий газы.

Декоративный кирпич, облицовочный кирпич и отделочный.

Фановый трубопровод прокладывается к цистернам кратчайшим путем, без резких изгибов и горизонтальных участков. Диаметр трубопровода не менее 100 мм.

Фекальные цистерны размещают в машинно-котельных отделениях или других подобных помещениях трюмной части судна. Воздушные трубы цистерн выводятся в кожух дымовой трубы или в пустотелую мачту. Цистерны опорожняются насосами, эжекторами, иногда сжатым воздухом. Пуск и остановка фекальных насосов осуществляется с помощью приборов автоматики, которые на время стоянки отключают. Для периодической очистки цистерны оборудованы трубопроводами химической промывки и пропаривания, а во избежание переполнения - сигнализацией о заполнении цистерны на 80%.

Отливной трубопровод фановой системы выводится за борт в районе ватерлинии и заканчивается невозвратной захлопкой. Выходные отверстия размещают возможно дальше от приемных кингстонов, мест спуска шлюпок, парадных трапов. На многих судах фановые и другие отливные трубопроводы выведены на один борт, обычно левый («грязный» борт), а приемники забортной воды всех других систем установлены по другому борту.

Фановые трубопроводы снабжены горловинами и пробками для прочистки, патрубками для промывши забортной водой от пожарной магистрали, паровыми патрубками для продувки выходных отверстий в зимнее время.

Сточная система служит для удаления сточной воды из умывальников, ванн, душевых, прачечных, камбуза. Система устроена подобно фановой: грязная вода от раковин и от шпигатов, установленных в полу помещений, отводится по сточному трубопроводу в сборную цистерну, откуда откачивается за борт в открытом море. Диаметр сточного трубопровода 50-60 мм. Во избежание засорения трубопровода отводящие патрубки снабжены решетками и отстойниками грязи. Чтобы в помещения не проникали запахи из системы, в патрубках и шпигатах делаются гидравлические затворы (рис. 154, б). Сточные цистерны бывают отдельные или совмещенные с фекальными.

Система шпигатов открытых палуб служит для удаления воды, попадающей на палубы при дожде, мойке и т. п. Система состоит из шпигатов, установленных вдоль бортов в ватервейсах и присоединенных к ним спускных трубок. Через шпигаты и трубки вода последовательно стекает с одной палубы на другую и с нижней уходит за борт или в льяла. Палубные шпигаты снабжены решетками для предупреждения засорения а если вода удаляется через них в льяла, то имеют также гидравлический затвор и запорное устройство.

Большие массы воды удаляются с открытых палуб через штормовые портики - специальные вырезы в фальшборте, огражденные решетками.

Системы вентиляции

Система вентиляции служит для поддержания нормальной воздушной атмосферы в судовых помещениях путем замены загрязненного воздуха свежим. Кратность вентиляции (количество обменов воздуха в час) зависит от типа помещений и бывает от 5-8 (каюты, грузовые трюмы) до 30 и более (машинно-котельные отделения).

Вентиляция помещений может быть вдувной, вытяжной и комбинированной.

Вдувная используется для таких помещений, как каюты, салоны, командные помещения, лазареты, в которых повышенное давление препятствует проникновению загрязненного воздуха из соседних помещений.

Вытяжная устраивается в тех помещениях, где наблюдается постоянное загрязнение и увлажнение воздуха (камбузы, прачечные, гальюны, курительные комнаты и т. п.). За счет некоторого разрежения в этих помещениях предупреждается распространение неприятных запахов по судну.

Комбинированная обеспечивает наиболее интенсивный воздухообмен: в одном и том же помещении (обычно очень большом) работают одновременно вдувная и вытяжная вентиляции с преобладанием той или иной в зависимости от рода помещений.

По принципу действия вентиляция бывает естественной и искусственной.

Естественная вентиляция происходит за счет разности удельных весов воздуха внутри и снаружи помещений, а также за счет силы ветра или встречного потока воздуха на ходу судна. Для этой цели в судовых помещениях устанавливают вентиляционные трубы, верхние концы которых выходят на открытую палубу и снабжаются поворотными вентиляционными головками - дефлекторами. Раструбный дефлектор используется преимущественно как вдувной, но может работать и как вытяжной. Для вдувной вентиляции дефлектор устанавливают раструбом против ветра, а для вытяжной - по ветру.

Более интенсивную вытяжную вентиляцию обеспечивает эжекционный дефлектор состоящий из двух конусов. Малым конусом он устанавливается против ветра. Воздух, проходя через суживающийся конус с повышенной скоростью, создает в дефлекторе разрежение, благодаря чему происходит отсос воздуха из помещения.Дефлекторы естественной вентиляции устанавливают на прочных комингсах высотой около 1 м, и их можно поворачивать вручную с палубы или из помещения специальным приводом. В штормовую погоду дефлекторы закрывают брезентовыми чехлами или снимают с комингсов, а отверстия задраивают крышками. Кроме дефлекторов, естественная вентиляция осуществляется через иллюминаторы, двери, световые люки.

Недостатком естественной вентиляции является то, что она не всегда обеспечивает требуемый воздухообмен в помещениях. Кроме того, наличие большого количества дефлекторов на палубе затрудняет выполнение судовых работ. Поэтому на современных судах преимущественное применение получила искусственная вентиляция, более компактная и эффективная.

Искусственная вентиляция осуществляется при помощи электрических вентиляторов осевого или центробежного типа. Воздух подается от вентиляторов в помещения или, наоборот, отсасывается из помещений по специальным воздухопроводам. Для удобства монтажа воздухопроводы выполняют обычно прямоугольного сечения из стальных или алюминиевых листов толщиной 1 - 2 мм. Наружные приемные и выходные патрубки системы выходят на верхние палубы и заканчиваются грибовидными или цилиндрическими головками . Головки часто имеют защитные сетки и могут герметически закрываться.

Судовая вентиляция по назначению подразделяется на следующие основные группы: а) общесудовую, обслуживающую жилые, служебные и бытовые помещения; б) вентиляцию машинно-котельных отделений; в) вентиляцию грузовых трюмов.

Общесудовая вентиляция бывает обычно искусственной. Ее делают по групповому принципу, когда для нескольких однотипных помещений устанавливают один вентилятор с воздухопроводом, от которого отходят ответвления в каждое помещение. Некоторые помещения оборудуют отдельными вентиляторами. Вентиляционные отверстия в помещениях располагают всегда так, чтобы обмен воздуха происходил более равномерно и исключалась возможность сквозняка.Вентиляция машинно-котельных отделений выполняется всегда независимой, вдувной или комбинированной с преимущественно вдувной. Свежий воздух подается в нижнюю часть помещения от двух - четырех вдувных дефлекторов. К основным рабочим площадкам (посту управления, электрощиту, мастерской) предусматривается также искусственная подача воздуха с помощью вентиляторов. Отвод воздуха производится в основном через световые люки и кожух дымовой трубы. Так как в штормовую погоду световые люки задраивают, применяются и вытяжные дефлекторы.

Кондиционеры в Нижнем Новгороде

Вентиляция грузовых трюмов делается отдельной для каждого трюма и может быть естественной и искусственной. При естественной вентиляции каждый трюм имеет два - четыре дефлектора, расположенных по углам отсека. Одни дефлекторы трюма, обычно носовые, разворачивают на вдувание воздуха, а другие - на удаление, что обеспечивает достаточно полную вентиляцию всего помещения.

При искусственной вентиляции трюмов вентиляторы размещают в трубах вентиляционных головок или в специальных выгородках. Часто в качестве воздухопроводов используют пустотелые грузовые колонны и мачты.

Система кондиционирования воздуха служит для создания в судовых помещениях воздушной среды заданной температуры и влажности независимо от состояния погоды.

При такой системе в отличие от обычной вентиляции вдуваемый в помещения воздух подвергается обработке в специальном аппарате - кондиционере: зимой подогревается и увлажняется, летом охлаждается и подсушивается. В результате в помещениях постоянно поддерживаются наилучшие условия обитаемости (температура 21-24° С, относительная влажность 50-60%).

На судах системой кондиционирования оборудуют жилые, общественные и некоторые служебные помещения, где люди находятся постоянно или длительно. В машинных отделениях, где происходит большое выделение тепла и влаги, применяют местное кондиционирование: обработанный воздух подается только на основные рабочие площадки (пост управления, мастерская) через систему воздушных душей.

Системы кондиционирования строят по групповому принципу, когда группу помещений обслуживает один центральный кондиционер (климатическая станция). Последний состоит из воздушного фильтра, паровых калориферов (первичного и вторичного), охладителя-осушителя воздуха, увлажнителя и каплеотделителя. Воздух в кондиционер поступает из атмосферы через грибовидную головку. Кроме того, частично может использоваться воздух обслуживаемых помещений (рециркуляционный воздух). Это позволяет снизить расход энергии на работу кондиционера.Рассмотрим наиболее распространенные схемы систем кондиционирования воздуха.

Полезная информация о дверях, какая железная дверь лучше по заводской цене, без посредников.

В одноканальной низконапорной системе наружный воздух засасывается вдувным вентилятором в кондиционер и после обработки подается при температуре 20-25° С в магистральный трубопровод, идущий вдоль обслуживаемых помещений. В помещения воздух поступает через потолочные воздухораспределители (пункалувры). Для удаления использованного воздуха в нижней части помещений устраиваются вентиляционные решетки. Через них воздух отсасывается вытяжным вентилятором, причем часть воздуха (около 30%) может направляться на рециркуляцию.

В одноканальной высоконапорной системе воздух после обработки в центральном кондиционере подается в магистраль под повышенным напором (300-500 мм вод. ст.), причем температура его составляет 10-15°С. Вторичный подогрев воздуха до 20-25° С производится в каютном кондиционере, оборудованном водяным или электрическим калорифером. Воздух из магистрали входит в каютный кондиционер с повышенной скоростью, подсасывая воздух из помещения, который при этом подогревается в калорифере. В результате в помещение выходит воздушная смесь необходимой температуры. Одновременно осуществляется местная рециркуляция воздуха (возможна и общая рециркуляция, как в предыдущем случае). Эта система лучше предыдущей, так как позволяет регулировать температуру индивидуально в каждой каюте.

При двухканальной системе кондиционирования от центрального кондиционера к помещениям отходят две параллельные магистрали: подогретого и холодного воздуха. В помещения воздух выходит через вентиляционные шкафчики, позволяющие его смешивать в разных пропорциях для получения желаемой температуры.

Все системы кондиционирования воздуха оборудуются приборами, обеспечивающими их автоматическую работу.

Система подсушки воздуха в трюмах (техническое кондиционирование). При обычной вентиляции грузовых трюмов возможно выпадение из воздуха росы, которая вызывает порчу груза и коррозию корпуса. Для защиты груза и корпуса от воздействия влаги на современных судах применяют системы подсушки воздуха в трюмах. При обычной вентиляции атмосферный воздух подается в трюм и отводится наружу осевыми вентиляторами через вентиляционные головки и воздухопровод. Если же влажность воздуха в трюме оказывается слишком высокой для данной температуры, переключают заслонки и подают воздух в трюм от воздухоосушительной установки по магистрали. Трюмные вентиляторы при этом могут быть использованы для циркуляции и перемешивания воздуха. Влажность и температура воздуха в каждом трюме контролируются приборами, выведенными в ходовую рубку.

Для поглощения влаги в воздухоосушительных установках используется гранулированный силикагель (двуокись кремния) или раствор хлористого лития в воде.

Силикагель помещен в двух барабанах - адсорберах, которые работают попеременно в фазе влагопоглощения и регенерации (восстановлеления).

В данном случае (показан на схеме) левый адсорбер 1 работает в фазе поглощения. Наружный воздух подается в него вентилятором 11 и после осушки направляется через воздухоохладитель 5 в магистраль сухого воздуха. Одновременно правый адсорбер 2 работает в фазе регенерации.

Поглотительная способность силикагеля восстанавливается продувкой через него горячего воздуха. Для этого вентилятор 8 нагнетает воздух в подогреватель 7, откуда нагретый до 150°С воздух направляется в адсорбер 9. Проходя сквозь слой силикагеля, горячий воздух высушивает его и затем выпускается в атмосферу.

Переключение адсорберов с одной фазы на другую осуществляется автоматически. При этом фаза поглощения длится 2 ч, а фаза регенерации - 1 ч 15 мин. Разница фаз 45 мин используется для охлаждения силикагеля после фазы регенерации путем прокачки по змеевикам адсорбера забортной воды. Это необходимо потому, что нагретый в процессе регенерации силикагель имеет пониженную поглотительную способность.

Подобные установки применяют также на наливных судах для осушения воздуха в грузовых и балластных танках.

Осушительные системы

Осушительная система (рис. 138) служит для удаления за борт трюмной воды, т. е. воды, которая постепенно накапливается в трюмных помещениях судна - машинно-котельном отделении, грузовых трюмах и других. Причины скопления такой воды могут быть разными: отпотевание металлических частей корпуса, возможные протечки в трубопроводах и наружной обшивке, продувание механизмов, мытье настилов и т. п. Трюмная вода собирается в льялах, проходящих вдоль обоих бортов от форпиковой до ахтерпиковой переборки, и в сборных колодцах - специальных углублениях в двойном дне. Из помещений, расположенных выше уровня двойного дна, вода поступает в льяла и колодцы по спускным трубам.

Рис. 138. Принципиальная схема осушительной системы:

1 - приемные сетки;

2 - клапанные коробки с невозвратно-запорными клапанами;

3 - бортовой невозвратно-запорный клапан;

4 - осушительный насос;

5 - сепаратор трюмных вод;

6 - грязевая коробка;

7 - разобщительный клапан;

8 - аварийный приемник машинного отделения.

В льялах и колодцах установлены приемные патрубки осушительной системы. Поскольку суда обычно имеют дифферент на корму, приемники размещают у кормовой переборки отсека. В каждом трюме устанавливают не менее двух приемников - по одному с каждого борта. Осушительные трубы от льял и колодцев выводят в машинное отделение или туннель гребного вала, где их группами присоединяют к клапанным коробкам с невозвратно-запорными клапанами. Применение клапанов невозвратного типа предотвращает случайное затопление отсеков через осушительный трубопровод. Клапанные коробки соединены с осушительным насосом, с помощью которого вода по отливному трубопроводу откачивается за борт. Кроме общей приемной магистрали, к осушительному насосу присоединяется отдельный патрубок аварийного осушения машинного отделения. Таким образом, все управление системой сосредоточено в машинном отделении. Для откачки воды из любого отсека достаточно открыть соответствующие клапаны на клапанных коробках и магистральном трубопроводе и включить осушительный насос.

Для предохранения системы от засорения все осушительные приемники (рис. 139) в льялах и колодцах имеют на конце приемную сетку - храпок 1, которая выполняется легкоразборной или снабжается крышкой для возможности ее очистки от грязи. Приемные сетки изготовляются из оцинкованной стали с отверстиями диаметром около 10 мм, общая площадь отверстий должна быть не менее тройного сечения патрубка. Часто приемники снабжаются также невозвратным клапаном 2.Для защиты насоса от засорения служат также грязевые коробки. Их устанавливают на всасывающей магистрали осушительного насоса, а в машинно-котельном отделении, где вода бывает более засорена,- непосредственно у приемных патрубков. Грязевая коробка (рис. 140) состоит из чугунного или стального корпуса, в котором помещается вставная решетка с сеткой. Корпус закрывается крышкой с помощью прижимной скобы и откидного болта.Трубопровод осушительной системы изготовляют из стальных оцинкованных труб диаметром не менее 50 мм. В районе трюмов осушительные трубы прокладывают вне междудонного пространства, обычно по бортовым льялам через вырезы в скуловых кницах или поверх книц. Для защиты от повреждений их закрывают деревянными кожухами. Если трубопровод должен проходить через топливные цистерны, то в этих местах устраивают для труб специальные непроницаемые туннели.

Международной конвенцией запрещается загрязнять море нефтью. Поэтому, если в льяльной воде содержатся нефтяные остатки, перед спуском за борт ее пропускают через сепаратор трюмных вод, а отделенные в нем нефтяные примеси сливают в сборную цистерну для сдачи на берег. Отливной трубопровод выводят за борт на высоте около 300 мм над грузовой ватерлинией; заканчивается он бортовым невозвратно-запорным клапаном.

В осушительных системах применяют поршневые или самовсасывающие центробежные насосы. На каждом судне устанавливают не менее двух осушительных насосов, одним из которых (резервным) бывает обычно балластный насос. Некоторые удаленные от машинного отделения отсеки (цепной ящик, коффердамы) осушают автономными насосами - ручным поршневым или эжектором, работающим от водопожарной магистрали. В машинном отделении в аварийных случаях возможно осушение отсека с помощью охлаждающего насоса главного двигателя.

Уровень воды в льялах проверяют не реже раза за вахту. На современных судах широко применяется централизованная система замера, совмещенная с предупредительной сигнализацией. Внедряется дистанционное управление системой и автоматическая откачка воды из льял.Безотказная работа осушительной системы в значительной степени зависит от содержания в чистоте осушаемых помещений. Особое внимание следует обращать на состояние льял и приемников, засорение которых может легко вывести систему из строя и привести к затоплению отсеков и порче грузов. В грузовых трюмах льяла для защиты приемных сеток от засорения следует закрывать съемными щитами - льяльными крышками и очищать перед каждой погрузкой. В машинно-котельном отделении льяла, приемники и грязевые коробки должны быть чистыми постоянно.

Водоотливная система предназначена для откачки из корпуса судна больших масс воды, попавшей в него в результате пробоины. Такой системой оборудуются только суда с особыми условиями плавания, например: ледоколы, буксиры-спасатели, крупные экспедиционные суда.

Водоотливная система отличается от осушительной значительно большим диаметром труб (300-800 мм) и более мощными насосами (до 900 м3/ч). Насосы могут размещаться непосредственно в охраняемых отсеках, они приспособлены для работы под водой и имеют дистанционное управление с палубы водонепроницаемых переборок. Приемники системы располагают у днища или настила второго дна, сборные колодцы не делают. Поскольку аварийная вода обычно не содержит нефтепродуктов, сепараторы в системе не предусматриваются.

На буксирах-спасателях эта система является спасательной, т. е. специально приспособлена для откачки аварийной воды из отсеков других судов. Для этого система оборудована гибкими шлангами, которые перекидываются с палубы в затопленный отсек поврежденного судна.

Шланги делают из прорезиненной ткани и во избежание переломов и сплющивания армируют стальной проволокой в виде спирали. Длина шлангов достигает 20 м, диаметр 200-250 мм. Приемный конец шланга снабжается защитной сеткой с невозвратным клапаном. Для присоединения шлангов к системе на палубе по обоим бортам установлены клапанные коробки. Шланги хранят в специальных стеллажах около коробок. Кроме стационарных спасательных насосов, суда-спасатели оборудуются также переносными водоотливными насосами.

Балластные системы

Балластная система служит для приема, перекачки по судну и удаления за борт водяного балласта. Балласт (забортную воду) принимают на судно для увеличения осадки при порожнем рейсе с целью улучшения работы гребных винтов, для выравнивания крена или дифферента, изменения остойчивости судна.Вес принимаемого балласта у сухогрузных судов составляет примерно 15-20% водоизмещения, а у танкеров - до 50% и более. В качестве балластных емкостей используются танки двойного дна, форпик, ахтерпик, бортовые и подпалубные цистерны (на рудовозах), диптанки, а на танкерах - грузовые или специальные балластные отсеки.

На рис. 141 показана принципиальная схема балластной системы сухогрузного судна. Балластный насос 2 связан магистральными трубопроводами с распределительными клапанными коробками 3, от которых отходят трубы во все балластные цистерны. Каждая труба заканчивается в цистерне приемником 4, через который производится как прием, так и удаление балласта. Клапаны в распределительных коробках применяются запорного типа, пропускающие воду в обе стороны.

Вода в систему поступает от кингстона 1 с помощью насоса или самотеком, удаление воды производится насосом. Отливной трубопровод выведен наружу выше грузовой ватерлинии на 300 мм и снабжен бортовым невозвратно-запорным клапаном 6. На отливном трубопроводе имеется сепаратор трюмных вод 5, поскольку для балластировки иногда используют порожние топливные танки, откуда вода откачивается с остатками нефтепродуктов. Разобщительный клапан 7 с дистанционным управлением служит для отключения форпика от системы в случае пробоины в носовой части судна.

Пример. Допустим, что надо принять балласт в ахтерпик. Для этого перед включением насоса надо открыть кингстон I и клапаны б, в и д на клапанных коробках. Для откачки балласта из ахтерпика за борт должны быть открыты клапаны д, а, г на клапанных коробках и соответствующие клапаны на отливном трубопроводе. Для приема балласта самотеком, например в какой-либо кормовой танк двойного дна, надо открыть кингстон 1, клапаны а, б на приемной клапанной коробке и соответствующий клапан в туннеле гребного вала.

Рис. 141. Принципиальная схема балластной системы

Легко убедиться по схеме, что система позволяет не только принимать или удалять балласт, но и перекачивать его из одной цистерны в другую. Приёмный кингстон (рис. 142) представляет собой бронзовый клапан запорного типа. Он установлен непосредственно на обшивке корпуса или чаще на кингстонном ящике - специальной выгородке, сообщенной с забортным пространством. Обычно на судне устанавливают два кингстона - на днище или скуле и на борту. Бортовой кингстон, расположенный на 300 мм ниже ватерлинии судна порожнем, является дополнительным и используется при плавании на мелководье, когда имеется опасность засасывания донным кингстоном ила или песка. Наружные отверстия кингстонных ящиков ограждаются решетками. Для очистки кингстонов от водорослей, льда и т. п. к ним подводится пар и сжатый воздух.

Балластные приемники (рис. 143) размещают в самом низком месте цистерн у кормовой переборки. На конце приемника делают конический раструб, позволяющий максимально приблизить его к днищу, не уменьшая прохода для воды. Наличие раструба также значительно уменьшает воздушную воронку над приемником при откачке воды, что обеспечивает почти полное осушение цистерны.Балластные цистерны оборудуют воздушными трубами и измерителями уровня воды. Для доступа внутрь цистерн имеются горловины с герметически закрываемыми крышками.

Балластный трубопровод изготовляют из стальных оцинкованных труб диаметром 60-200 мм. В районе трюмов трубы прокладывают обычно внутри междудонного пространства, что исключает подмочку груза при случайном повреждении труб. Если трубы проходят через топливные цистерны, их прокладывают через непроницаемые туннели. На современных судах туннели для труб часто устраивают по всей длине судна в междудоином пространстве от машинного отделения до форпиковой переборки.

Рис. 142. Установка днищевого приемного кингстона:

1 - кингстон;

2 - воздушная труба для выпуска воздуха из кингстонного ящика;

3 - труба для подвода пара;

4 - труба подвода сжатого воздуха;

5 - труба с отверстиями для выпуска пара или воздуха с целью продувки приемного отверстия и решетки;

6 - решетка на приемном отверстии;

7 - наружная обшивка днища;

8 - настил второго дна

В балластных системах обычно применяют центробежные самовсасывающие насосы. Балластная система, как и осушитель- мая, относится к числу наиболее ответственных судовых систем - от ее работы в значительной степени зависит безопасность плавания.

Для исправной работы системы балластные отсеки необходимо содержать в чистоте и предохранять от засорения илом или песком при приеме воды. Трубопроводы, арматура, цистерны не должны иметь никаких неплотностей. Состояние системы проверяют путем наружных осмотров не реже раза в год. Кингстоны осматривают при каждой постановке судна в док.

Креновая и дифферентная системы в качестве самостоятельных систем применяются в основном на ледоколах.

а)Креновая система служит: а) для преднамеренного на- кренения судна с целью освобождения от сжатия льдами или облегчения схода с мели; б) для выравнивания крена, возникшего вследствие затопления отсеков, неравномерного расходования топлива или других причин.

В состав системы входят специальные бортовые цистерны, которые заполняются и осушаются с помощью мощных креновых насосов или сжатого воздуха.Наиболее широко креновая система используется для искусственного раскачивания ледокола, чтобы облегчить его продвижение в тяжелых льдах. При этом работа системы обычно автоматизируется, что обеспечивает равномерную переброску балласта с борта на борт и раскачивание судна с периодом наклонения 3-4 мин при крене 5-8° на каждый борт. Диаметр труб креновой системы 500-1000 мм, производительность насосов до 5000 м3/ч и более.

б)Дифферентная система служит для преднамеренного создания или устранения дифферента судна путем заполнения или осушения специальных носовых или кормовых емкостей. Перемещение балласта осуществляется мощными насосами или продувкой цистерн сжатым воздухом.

Дифферентная система, как и креновая, применяется в основном для облегчения движения ледокола во льдах. Например, если ледокол не может преодолеть тяжелые льды за счет собственного веса, прибегают к искусственному утяжелению носовой оконечности судна. Для этого перекачкой балласта сначала создают дифферент на корму, чтобы носовая оконечность судна легко взошла на кромку льда, а затем этот балласт перекачивают из кормы в нос, чем и обеспечивается продавливание ледяного покрова.

Рефрижераторные системы

Рефрижераторные системы служат для охлаждения воздуха в грузовых рефрижераторных трюмах и провизионных камерах. Работа таких систем обеспечивается специальной холодильной установкой. В зависимости от того, какое вещество используется для охлаждения помещений, различают рефрижераторные системы с непосредственным, рассольным и воздушным охлаждением.Холодильная установка с непосредственной системой охлаждения показана на рис. 150. В охлаждаемом помещении расположены батареи, представляющие собой змеевики небольшого диаметра. Замкнутым трубопроводом охлаждающие батареи связаны с компрессором и конденсатором холодильной установки. Весь трубопровод системы заполнен хладагентом, в качестве которого обычно применяют фреон, иногда - аммиак.