Трюмы, танки и цистерны
Трюмы сухогрузных судов. Суда, предназначенные для перевозки сухих грузов, имеют грузовые трюмы и твиндеки, диптанки, цистерны различного назначения и другие помещения, отличающиеся по своим конструктивным особенностям. Такие суда бывают универсальными, используемыми для перевозки легких грузов, и специализированными. Последние предназначены для перевозки грузов только определенного вида.
Высокое абразивное действие большинства перевозимых грузов, особенно агломерата, руды, песка, угля, зерна, требует применения абразивоустойчивого покрытия с высокой адгезией к окрашиваемой поверхности. Приходится часто осматривать дефекты покрытия на подволоках, переборках и днище трюмов и исправлять их. На судах, перевозящих зерно и сахар, при исправлении поврежденного покрытия во время кратких перерывов в рейсах нельзя использовать краски, содержащие растворители, остатки которых поглощаются грузами, что может ухудшить их качество.
На универсальных судах для предохранения грузов от возможного повреждения и намокания при соприкосновении с отпотевающими обшивкой и набором в трюмах по стенкам и переборкам устанавливают специальные продольные рейки-рыбинсы.
Трюмы судов оборудуют деревянным настилом, называемым трюмным пайолом, который укладывается на специальные деревянные лаги (рис. 3.3). Доски пайола с нижней стороны окрашивают масляными, эпоксидными, хлорвиниловыми и другими красками.
Краски, применяемые в трюмах специализированных судов, должны обладать помимо высокой абразивостойкости рядом дополнительных свойств.
Танки наливных судов. Наливные суда используют для перевозки различных жидких грузов: нефтепродуктов (бензина, керосина, авиационного топлива, растворителей, смазочных масел, мазута, сырой сернистой и малосернистой нефти); пищевых продуктов (воды пресной, вина, глицерина, животных жиров, растительных масел, патоки, спиртов, фруктовых соков); растворов кислот, щелочей, солей, а также жирных кислот, грязных вод и других продуктов. Перевозимые грузы размещают в грузовых танках, для отделения которых от других помещений служат коффердамы, препятствующие проникновению жидких грузов или их паров в соседние помещения.
Перевозка грузов широкого ассортимента, часть из которых обладает агрессивными свойствами, очень усложняет условия эксплуатации наливных судов. В танках, которые перевозят растворы солей, кислот или щелочей, пресную или дистиллированную воду, пищевые продукты, необходимо окрашивать внутренние поверхности полностью.
Танки, систематически используемые в качестве балластных, полностью окрашивают и защищают электрохимическими способами. Это позволяет эксплуатировать их без ремонта, не возобновлять в них покрытий в течение многих лет.
Тщательная очистка танков, особенно перед погрузкой пищевых продуктов, возможна в том случае, если защитное покрытие не разрушается под действием струй морской воды, нагретой до 100—110° С, подающихся в танк для мытья с помощью автоматически действующих установок под давлением до 0,7—1 МПа.
Цистерны для топлива, питьевой воды, грязных вод. Цистерны располагают так, чтобы использовать все участки судна, преимущественно там, где невозможен монтаж каких-либо механизмов и устройств и доступ в которые затруднен. Особенно сложен доступ в цистерны, расположенные в междудонном пространстве (рис. 3.4). Часто высота этого пространства не превышает 800 мм. Очищать и хорошо красить междудонные пространства следует еще при постройке, в секциях. Толщина защитного покрытия должна быть в пределах 250—350 мкм.
В цистернах, используемых для перевозки или хранения пресной воды, предназначенной для пищевых целей, реже для технических нужд, применяют эмали и краски, разрешенные санитарной инспекцией (ХС-76, ХС-658, ХС-769, УР-41, цинксиликатные).
Диптанки рассчитаны на заполнение балластом и различного рода жидкими грузами. Для их окрашивания следует использовать полиуретановые эмали УР-41, пленки которых устойчивы в морской воде, не влияют на качество пресной воды, не разрушаются в растительных, животных и минеральных маслах, не подвергаются действию фруктовых соков и некоторых напитков.
На внутренних поверхностях цистерн для топлива, смазочных масел, грязных вод и других жидких продуктов имеется сложный набор. От качества его окрашивания зависит сохранность защитного покрытия всей цистерны.
Цистерны для нефтепродуктов окрашивают нефтестойкими эмалями, например ЭП-755, ЭП-72, ХС-717 и др. Для этой цели имеется и широкий ассортимент импортных красок и эмалей.
Цистерны грязных вод окрашивают эмалевыми красками, пленки которых не разрушаются продуктами кислого характера и хорошо отмываются от загрязнений (эпоксидными, эпоксидно-пековыми, эпоксидно-меламиновыми, фенольными и др.).
Так как однотипные по конструктивному решению помещения эксплуатируются в резко отличающихся условиях, важно правильно выбрать надежную схему окрашивания, что требует хорошего знания технологии постройки судна и современного ассортимента лакокрасочных материалов.
www.stroitelstvo-new.ru
Балластные судовые системы
Балластные системы предназначены для приема в цистерны водяного балласта, перекачки и удаления его с судна в целях изменения осадки и остойчивости судна (балластная система), выравнивания или создания в необходимых случаях искусственных крена (креновая система) и дифферента (дифферентная система) при выполнении погрузочно-разгрузочных работ, плавании во льдах и в аварийных ситуациях, а также в связи с расходованием запасов топлива и воды.
В общем виде балластные системы предназначены для обеспечения нормальной эксплуатации транспортных судов, в частности для изменения посадки (крена, дифферента, осадки) порожнего судна и метацентрической высоты судна с грузом.
На танкерах, как правило, имеются отдельные балластные системы в МО, ахтерпике и форпике. Балластировка грузовых танков не допускается; для этого должна предусматриваться система изолированного балласта.
На крупных судах, нефтерудовозах и ледоколах для быстрой перекачки больших масс воды в балластных системах применяют осевые насосы, в том числе реверсивного действия, а трубопроводы выполняют в виде корпусных коридоров с разгрузочными каналами, сообщаемыми с атмосферой.
На рис. 5.35 приведена схема функциональной группы насоса балластно-осушительной системы.
Рис. 5.35. Схема функциональной группы насоса балластно-осушительной системы грузового судна
1 — борт;
2,6 — невозвратно-запорные клапаны;
3, 5, 7, 10 — клинкетные задвижки;
4 — балластно-осушительный насос;
8 — балластная система;
9 — осушительная система;
11 — фильтр забортной воды;
12 — кингстон
На рис. 5.36 приведена схема балластно-осушительной системы и системы нефтесодержащих вод грузового судна с приемной магистралью, проложенной в коридоре систем. Система выполнена по централизованной схеме с линейными магистралями в пределах всего судна и дистанционным управлением. Нефтесодержащие воды подаются на берег через запорные проходные клапаны или собираются в сборную цистерну насосом. На промысловых судах приемные отростки из помещений, граничащих с машинным отделением, необходимо присоединять к магистрали системы нефтесодержащих вод.
Рис. 5.36. Схема балластно-осушительной системы и системы нефтесодержащих вод грузового судна
1 — магистраль нефтесодержащих трюмных и балластных вод; 2 — магистраль к осушаемым помещениям; 3 — туннель гребного вала; 4 — водяной фильтр; 5, 12, 17, 23 — сточные колодцы; 6 — балластный насос; 7, 21 — верхняя палуба; 8 — запорный проходной клапан; 9 — клапан, застопоренный и опломбированный в закрытом положении; 10 — осушительный насос; 11 — МО; 13 — магистраль к балластным цистернам; 14 — осушительная магистраль из трюмов; 15 — коридор систем; 16 — приемная сетка; 18 — сборная цистерна нефтесодержащих вод; 19 — трубопроводы к сепарационной установке; 20 — насос системы нефтесодержащих вод; 22 — осушительно-балластный насос
Работа креновой и дифферентной систем осуществляется перекачиванием водяного балласта из специальных цистерн. Креновая и дифферентная системы обязательно предусматриваются на ледоколах, буксирах и большинстве других типов судов. На ледоколах эти системы выполняют специальное назначение. Так, креновая система служит для предотвращения вмерзания в лед корпуса ледокола при его дрейфе в ледяном поле. В этом случае с ее помощью создается бортовая качка ледокола с определенной амплитудой. Ввиду продолжительности режима раскачивания управление кренованием обычно автоматизируют.
Дифферентную систему используют при прохождении ледоколом тяжелых ледяных полей. Для этого вначале создают дифферент на корму приемом балласта в кормовую цистерну, а после того как форштевень поднимется на кромку льда, балласт перекачивают в носовую цистерну, обеспечивая тем самым разламывание льда.
На рис. 5.37 приведена схема креновой и дифферентной систем ледокола, выполненная с применением реверсивных насосов, которые могут перекачивать воду в обоих направлениях. Креновые цистерны расположены по бортам судна, дифферентные — в оконечностях. Ледовые ящики служат для приема и хранения забортной охлаждающей воды, обеспечивают ее рециркуляцию в случае забивания льдом приемных решеток системы охлаждения. Направление потока воды регулируется поворотными дисковыми затворами с дистанционным управлением. Вода из креновых и дифферентных цистерн принимается через защитные решетки. Для затопления и осушения креновых цистерн может быть использован насос балластной системы, для чего нужно открыть запорный клапан (15). Целесообразно предусматривать совмещение дифферентной системы с креновой, балластной или водоотливной.
Рис. 5.37. Схема креновой и дифферентной систем ледокола 1 — защитная решетка; 2 — поворотный дисковый затвор с дистанционным управлением; 3 — линзовый компенсатор; 4, 9, 11 — реверсивные насосы; 5, 10 — клинкетные задвижки; 6, 13, 16 — ледовые ящики; 7 — магистраль к насосу балластной системы; 8, 14 — креновые цистерны; 12, 17 — дифферентные цистерны; 15 — запорный клапан
Разновидностью балластной системы является система замещения топлива, предназначенная для поддержания нормальной осадки судна заполнением освободившихся объемов в топливных цистернах забортной водой. Работа системы замещения основана на том, что топливные цистерны расположены ниже ватерлинии судна и топливо в них находится под постоянным гидростатическим забортным давлением. Вследствие меньшей плотности топлива заборная вода будет вытеснять его в верхнюю часть цистерны. Опорожнение заполненных балластом топливных цистерн производится насосами осушительной системы.
Для защиты моря от загрязнений нефтесодержащие трюмные воды перед сбросом за борт очищают от нефтепродуктов. Международная Конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросом отходов и других материалов 1972 г. разрешает сброс нефтесодержащей смеси, если судно находится в движении за пределами особого района и не ближе 12 морских миль от ближайшего берега, а нефтесодержание в сбросе не превышает 100 млн—1.
Для повышения эффективности охраны морской среды от загрязнения нефтью введены правила об особых районах, к которым отнесены Средиземное, Черное, Балтийское, Красное моря, районы Персидского и Оманского заливов. В этих районах запрещается сброс в море нефти или нефтеналивной смеси с любого танкера и с любого другого судна валовой вместимостью 400 per. т и более. Такие суда, находясь в особом районе, сохраняют на борту все нефтяные осадки и остатки, грязный балласт и промывочную воду и сдают их только в береговые очистные сооружения. В этих районах допускается сброс нефтеводяных смесей с судов (включая нефтяные танкеры), если содержание нефти в ней не превышает 15 млн-1.
По условиям Конвенции каждое судно должно оборудоваться сепарационной установкой и фильтрационной системой, обеспечивающими очистку нефтеводяных смесей от нефтяных остатков до содержания их в откачиваемой воде в пределах установленных норм, и емкостью для хранения льяльных вод во время стоянки в портах (до 6 сут). Сливной трубопровод для сдачи неочищенной воды приемщикам должен выводиться на оба борта и снабжаться присоединительными фланцами международного образца.
В зависимости от происхождения нефтесодержащие воды делятся на льяльные, балластные и промывочные. Льяльные воды образуются в сравнительно небольших количествах в МО и, как правило, подвергаются сепарационной очистке. Балластные и промывочные воды танкеров в подавляющем большинстве случаев окончательной очистке на судне не подвергаются, а откачиваются в отстойные танки общей вместимостью не менее 3 % от грузовместимости судна либо в специальные береговые или плавучие очистные станции.
Отделение примесей от воды осуществляется в сепарирующих устройствах. Крупные частицы нефтепродуктов (с удельным весом меньше единицы) довольно интенсивно отделяются путем простого отстаивания. Для интенсификации выделения более мелких частиц воду подогревают или применяют специальные механические устройства. Нефтепродукты, эмульгированные в воде, практически не отстаиваются, поэтому для их отделения применяют более сложные методы коалесценции (укрупнения), коагуляции, фильтрации и флотации.
Коалесценцию широко применяют при доочистке (после отстоя) льяльных вод, поскольку коалесцирующие материалы в отличие от материалов задерживающих фильтров обладают значительно большей нефтеемкостью и при сравнительно небольших количествах льяльных вод обеспечивают достаточно длительный цикл фильтрации.
Принцип действия сепараторов коалесцирующего типа основан на укрупнении мелких частиц нефтепродуктов на поверхности материала, к которому они прилипают. Постепенное укрупнение частиц приводит к увеличению подъемной силы, их отрыву и быстрому всплытию. Эти сепараторы состоят из полостей отстоя и доочистных коалесцирующих фильтроэлементов. Коалесцирующими материалами служат песок, синтетические волокна, материалы на основе целлюлозы. Коалесцирующие сепараторы просты по конструкции, в них отсутствуют движущиеся части, их массогабаритные характеристики меньше, чем у сепараторов отстойного типа. Отечественный сепаратор СКМ (рис. 5.38) работает в комплексе с доочистным фильтром.
Рис. 5.38. Сепаратор СКМ
1 — подогреватель; 2 — коалесцирующий фильтроэлемент; 3 крышка; 4 — датчик уровня; 5 — клапан выпуска воздуха; 6 — нефтесборник; 7 — крышка; 8 — корпус
Коагуляция — слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе перемешивания или направленного перемещения. В результате коагуляции нефтеводяных смесей образуются более крупные (вторичные) частицы нефтепродуктов, состоящие из скопления более мелких (первичных) частиц. Для интенсификации процесса применяют коагулирующие агенты (коагулянты), представляющие собой водорастворимые органические высокомолекулярные соединения (полимеры).
Метод фильтрации заключается в задержании частиц нефтепродуктов слоем фильтрующих материалов при прохождении через них загрязненной воды. В качестве фильтрующих материалов используются кокс, стекло, вата, опилки, асбестовые материалы и др. Однако наибольшее распространение получили кварцевый песок и другие аналогичные материалы.
Во флотационных сепараторах диспергированные в воде частицы нефтепродуктов извлекаются пузырьками воздуха. Этот метод сепарирования льяльных вод более интенсивен по сравнению с методом отстоя, так как скорость всплытия частиц примерно в 900 раз больше скорости всплытия под действием разности плотностей воды и нефтепродукта. Сепараторы флотационного типа имеют два механических привода: один для импеллера, обеспечивающего вспенивание, другой для пеносъема. Для работы такого сепаратора необходима постоянная подача флотационных реагентов.
Для контроля уровня воды в цистернах и трюмах служат измерительные трубы с футштоками (рейками с делениями). Измерительные трубы выводят на палубу, где они заканчиваются измерительной втулкой. В машинных и подобных им помещениях измерительные трубы выводят выше настила пайолов, где на трубах устанавливаются самозапорные измерительные клапаны (рис. 5.39). Это делается для того, чтобы при попадании забортной воды в масляные или топливные цистерны, расположенные ниже ватерлинии, топливо или масло не поступало под давлением в отсеки. На рис. 5.39 клапан закрыт.
Перед измерением уровня в цистерне проверяют пробным краном 7, не опрессована ли внутренняя полость клапана. Затем отвинчивают крышку 5, поднимают противовес 9 и через штуцер в верхней части клапана и направляющую шайбу 1 вводят в измерительную трубу футшток. После окончания замеров противовес опускается, а крышка 5 навинчивается на штуцер.
На судах новой постройки применяют дистанционные уровнемеры или датчики уровня, показывающие приборы которых выведены в пост управления.
Насосы систем соединены с забортными отверстиями трубопроводами (приемными, отливными, приемно-отливными). Приемные кингстоны устанавливаются на специальные выгородки, называемые кингстонными ящиками (рис. 5.40), в верхней части которых устанавливаются воздушные трубы для отвода скапливающегося воздуха. Кингстонный ящик продувается паром или сжатым воздухом в случае загрязнения или забивания льдом.
Рис. 5.39. Самозапорный клапан
1 — направляющая шайба; 2 — корпус; 3 — поворотный рычаг; 4 — тарелка; 5 — крышка; 6 — цепочка; 7 — пробный кран; 8 — сливная трубка; 9 — противовес
Рис. 5.40. Устройство продувки кингстонного ящика 1 — кингстон; 2 — труба подвода пара; 3 — труба подвода сжатого воздуха; 4 — воздушная труба; 5 — кингстонный ящик; 6 — перфорированная труба; 7 — решетка; 8 — продувочная труба; 9 — приемный трубопровод; 10 — невозвратно-запорный клапан
www.stroitelstvo-new.ru
Переборки и танки
Под переборкой понимают водо- и пыленепроницаемую вертикальную стенку, установленную в корпусе судна. По положению относительно ДП судна различают продольные и поперечные переборки. Водонепроницаемые переборки разделяют судно на водонепроницаемые отсеки; у пассажирских судов они расположены так, что при затоплении одного или нескольких смежных отсеков плавучесть судна сохраняется. Поперечные переборки увеличивают поперечную прочность и, предотвращая продольный изгиб бортов и перекрытий, — продольную прочность судна. Водонепроницаемые и маслонепроницаемые продольные переборки устанавливают только на рудовозах и танкерах. Количество водонепроницаемых переборок зависит от длины и типа судна. На каждом судне позади форштевня предусматривают аварийную таранную переборку. У винтовых судов в кормовой оконечности устанавливают ахтерпиковую переборку, которая обычно ограничивает ахтерпик. У пароходов и теплоходов в концах машинного и котельного отделений имеется по одной поперечной переборке. Остальной корпус в соответствии с длиной судна разделяется другими поперечными переборками, расстояние между которыми не превышает 30 м. Таранная переборка у судов со сплошной надстройкой или баком проходит от днища до палубы надстройки или бака, в то время как ахтерпиковая переборка обычно доходит только до водонепроницаемой палубы выше летней грузовой ватерлинии.
Водонепроницаемые поперечные переборки:
а — расположение переборок у грузового судна (полнонаборное судно); b — поперечная переборка; с — гофрированная переборка; d — таранная переборка
1 — ют; 2 — ахтерпик; 3 — ахтерпиковая переборка; 4 — трюмы; 5 — средняя надстройка; 6 — палуба переборок; 7 — машинное отделение; 8 — нижняя палуба; 9 — бак; 10 — цепной ящик; 11 — форпик; 12 — таранная переборка; 13 — двойное дно; 14 — туннель гребного вала; 15 — кницы; 16 — поясья обшивки переборок.
Как правило, водонепроницаемые переборки состоят из полотнищ листов и приваренных к ним ребер жесткости. Размеры листов переборок и ребер жесткости зависят от гидростатического давления воды, проникающей в корпус судна при аварии. Это давление постоянно повышается от верхней кромки переборки до нижней кромки (днища). Поэтому толщина листов водонепроницаемой переборки увеличивается сверху вниз. Жесткость водонепроницаемым переборкам придается обычно с помощью вертикальных ребер жесткости из профильной стали; только в районе ниже палубы балластных цистерн аварийная переборка подкреплена горизонтальными ребрами жесткости. Ребра жесткости переборок приваривают или присоединяют с помощью книц к настилу второго дна и к палубам. Ребра жесткости без укрепления концов устанавливают только между палубой переборок и палубой под ней, если пролет не превышает 2,75 м. Вместо плоских могут устанавливаться гофрированные переборки. У поперечных переборок гофры проходят горизонтально или вертикально, у продольных переборок танкеров они обычно горизонтальные. По сравнению с плоскими гофрированные переборки при равной прочности имеют меньшую массу и дешевле в изготовлении. При большой длине гофрированных переборок для подкрепления их отдельных элементов перпендикулярно к направлению гофров приваривают балки и на концах укрепляют их кницами.
Вырезы, например двери или лазы, устраивают в водонепроницаемых переборках только тогда, когда они совершенно необходимы из соображений эксплуатации судна и не могут нанести ущерб безопасности судна. Так, в таранной переборке ниже палубы переборок нет дверей или лазов; в переборках между трюмами водонепроницаемые двери делают только выше летней грузовой ватерлинии. Опорные переборки служат на грузовых судах для подкрепления палубы и поперечных комингсов люков, а также в качестве продольных полупереборок для сыпучих грузов (шифтинг-бордсы) в промежутке между люком и переборкой. Шифтинг-бордсы предназначены для того, чтобы предотвратить перемещение зерна или других навалочных грузов при волнении на море (что опасно для остойчивости судна). Шифтинг-бордсы состоят из брусьев, размещенных в направляющих.
Опорная полупереборка
1 — опорная полупереборка в твиндеке; 2 — лаз; 3 — опорная полупереборка; 4 — направляющие для шифтинг-бордсов; 5 — палуба нижняя
Противопожарные переборки устанавливают на жилых палубах пассажирских судов на расстоянии не свыше 40 м одну от другой. Толщина листов не превышает 5 мм, потому что назначение переборки — помешать возникшему пожару выйти за пределы горящего отсека. Противопожарные переборки выполняют и изолируют таким образом, чтобы они, во-первых, в течение 1 ч при температуре выше 900СС могли предотвратить проникновение дыма и пламени в соседние отсеки и, во-вторых, не нагревались намного более 100°С. Пыленепроницаемые переборки устанавливают на судах для изоляции от угольных бункеров и между котельным и машинным отделениями при котлах с угловым отоплением. Они легче, чем водонепроницаемые переборки. Под дип-танками понимают ограниченные переборки пространства вне двойного дна, которые заполняют в качестве балласта пресной или морской водой, а также жидким топливом. Переборки изготовлены из сварных листов и подкреплены приваренными горизонтальными или вертикальными ребрами жесткости. В топливных дип-танках устанавливают еще дополнительные балки, которые образуют замкнутую рамку. Это уменьшает деформацию переборок дип-танков и нагрузку на обшивку, а также повышает непотопляемость судна. Дип-танки, которые проходят по всей ширине судна и ограничены двумя поперечными переборками, для повышения остойчивости судна разделены минимум одной продольной переборкой. Все дип-танки шириной более 4 м имеют отбойные балки толщиной 6—8,5 мм, которые при бортовой качке судна уменьшают силу ударов переливающейся жидкости. В цистернах форпика установлены отбойные балки, часть которых идет поперек судна. Из соображений надежности дип-танки для топлива отделяют от дип-танков с питьевой водой, водой для питания котлов и для очищенной нефти пространством шириной в одну шпацию. Это пространство называется коффердамом.
1 — топливные танки за пределами двойного дна; 2 — палуба танков; 3 — поперечная переборка; 4 — продольная переборка; 5 — отбойная переборка; 6 — двойное дно; 7 — продольная бортовая балка (бортовой стрингер).
Если над цистернами с топливом находятся жилые помещения, то между ними располагают горизонтальный коффердам. Каждая цистерна оборудована вентиляционными воздушными, измерительными и перепускными трубками. Воздушные трубки служат для того, чтобы при заполнении танка в нем не могло возникнуть избыточное, а при осушении — недостаточное давление. С помощью измерительных трубок на указателе уровня можно видеть степень заполнения цистерн. Излишнее количество жидкости при заполнении танка вытекает через перепускные трубки, и в нем не может возникнуть динамическое давление. У водяных цистерн воздушные и перепускные трубки обычно проведены как одна трубка и выведены на верхнюю палубу. Из цистерн для топлива и смазочного масла перепускная трубка идет в сливную цистерну, снабженную сигнальными устройствами. Доступ к цистернам осуществляется через лазы, крышки которых крепятся на болтах. При выборе размеров ребер жесткости и балок, а также толщины листов переборок определяющим является давление жидкости до верхней кромки перепускной и воздушной трубок. Толщина обшивки цистерн составляет обычно 6,5—15 мм. Для крепления концов ребер жесткости переборок цистерн используют кницы. Расстояние между ребрами жесткости составляет 0,5—0,9 м. Вертикальные ребра жесткости переборок топливных цистерн и высоких водяных дип-танков подкреплены горизонтальными балками (шельфами), расстояние которых друг от друга, от палубы и от настила второго дна составляет не более 3,0 м. Шельфы образуют в танках замкнутые рамы, они ставятся обычно и на наружной обшивке. Горизонтальные балки состоят из стенок и полок; друг с другом они соединены кницами. Если ребра жесткости в топливных цистернах расположены горизонтально, то их подкрепляют вертикальными стойками, расстояние которых друг от друга и от стенок танков не превышает 3,0 м. Горизонтальные ребра жесткости составляют друг с другом замкнутые рамы, как и вертикальные балки с подпалубными и днищевыми связями.
www.seaships.ru
Балластные танки на судах
Основой послужит приведенная балластная система, которая включает в себя:
1. Четыре пары балластных танков и форпика
2. Два балластных насоса
3. Два балластных эжектора
Балластные магистрали обозначены, синим цветом.
Балластные клапаны пронумерованы.
Забор воды осуществляется через забортный клапан ( Sea chest valve ), открытие клапана ручное.
После клапана установлен фильтр
Выдача балласта осуществляется за борт или на берег, последнее можно использовать для заполнения грузовых танков балластом или как добавочная моечная система, однако в этих случаях производительность балластных насосов падает в несколько раз, так как они не предназначены для данной операции – подачи наверх жидкости.
Прием балласта состоит из нескольких частей:
1. Самотеком (Вода заполняет балластные помещения, расположенные ниже уровня воды, ватерлинии, под действием силы тяжести)
2. С помощью балластного насоса
В начальной стадии балластные танки обычно заполняются под действием силы тяжести( by gravity ) – самотеком. Данное условие выполнимо, когда судно достаточно погружено, то есть в начале выгрузки груза.
Перед заполнением балластом необходимо открыть вручную забортный клапан (днищевой кингстон) приемки балласта и приготовить магистрали – обеспечить свободное протекание забортной воды в указанные танки
При принятии балласта самотеком, следующие факторы должны быть учтены:
1. Осадка судна – чем больше осадка, тем быстрее заполнение танка
2. Уровень балласта в танке – скорость заполнения зависит от разницы между уровнем балласта в танке и осадки судна. Скорость заполнения балластом уменьшается соответственно с уменьшением разницы между поверхностями жидкостей.
3. Дифферент судна – значительный дифферент позволяет заполнять кормовые танки быстрее носовых или же только кормовые танки
4. Крен судна – балласт перетекает в танки, расположенные в направлении крена, то есть ниже по отношению к остальным
5. Время – прием балласта данным методом, увеличивает общее время балластировки в несколько раз
При принятии балласта в плохую погоду или качке, следует избегать такого метода, так как наличие свободных поверхностей может негативно сказаться на состоянии судна.
Но все, же этот метод балластировки применим в порту на начальной стадии, при отсутствии времени для контроля наполнения балластных танков.
При появлении необходимости в интенсивной приемке балласта согласно грузовому плану, готовим балластную систему как показано на рисунке.
В нашем случае забортная вода поступает через приемный клапан на балластный насос, который обеспечивает заполнение требуемых балластных танков.
Кормовой насос обеспечивает заполнение 2 p ( Double Bottom Tank – “ DBT ”), a носовой насос заполнение 1 s и FPK
Можно обеспечить равномерное заполнение танков, открыв клапана 43 и 44 (или 19), или же использовать один балластный насос, в зависимости от условий грузовых операций и грузового плана.
При заполнении танка на указанное значение – закрываем клапан на танке и останавливаем балластный насос. Если это возможно, то перед закрытием клапана на танке, уменьшаем производительность балластного насоса до минимума.
Во всех случаях клапан на танке закрывается до остановки балластного насоса.
Довольно часто в балластных магистралях образуется воздушная пробка, между забортным клапаном приема балласта и балластным насосом. И, при запуске балластного насоса, наблюдается работа насоса на повышенных оборотах (прохватывание), в данном случае это признак холостой работы насоса, и его следует избегать, так как тогда есть риск воспламенения сальников насоса, охлаждаемых жидкостью, поступающей через насос.
Существует несколько общепринятых методов выдавливания воздушной пробки из балластных магистралей
1. На некоторых судах предусмотрены дополнительные клапаны для выпуска воздуха при открытом клапане приема балласта. Для этого следует только открыть клапан и подождать, пока не выйдет весь воздух из системы.
2. Следует дать возможность системе заполниться водой, подождать некоторое время, около 5 минут после открытия всех клапанов
3. Заполнить систему водой из полного балластного танка или другим методом.
На некоторых судах, оборудованных танками двойного дна, наблюдается одна особенность – выплескивание балласта через дыхательный клапан при заполнении танка более чем на 80%. Это связано с конструкцией танка, и в дыхательный клапан поступают порции воздуха с порциями воды. Для избегания такого явления, следует уменьшить скорость наполнения этого танка работой балластного насоса или подключением к балластировке очередного танка.
Рассматривая выгрузку балласта, отметим следующие этапы:
— С помощью насоса
Под действием силы тяжести и наличием высокого надводного борта, балласт будет хорошо уходить из бортовых танков, но для выполнения этой операции необходимо получить разрешение грузового помощника. На некоторых судах судно может получить значительный крен, так как на начальном этапе, объем жидкости может быть существенным, в таком случае на судах имеется дополнительная инструкция по безопасной балластировке судна.
На рисунке представлена общая схема слива балласта с обоих бортов, в случаях, предусматривающих сброс балласта только с одного борта, например правого, клапаны 12-16-22 остаются закрытыми, и при сбросе балласта левого борта клапаны 13-17-31
FPK танк сбрасывается через правый борт, но эту операцию можно производить и через левый, открыв клапан №19. Данная операция не приведет к существенному изменению скорости сброса балласта.
Все факторы, присущие приему балласта самотеком, таким же образом переносятся и на сброс балласта.
Следующий этап – выдача балласта с помощью насоса
Каждый из насосов производит выдачу балласта с разных бортов. При открытии клапанов № 12-13 сможем выгружать двумя насосами, но это будет не столь эффективно из-за неравномерного распределения жидкости между насосами, которое мы создадим, открыв эти клапаны.
Существует множество вариантов переключений между танками и насосами, в зависимости от ожидаемого результата. На практике же используют данную схему или же выгрузку одним насосом
Для выгрузки одним насосом, например, правого борта, производим следующие переключения:
Закрываем клапаны № 14-40-43
Открываем № 12-13 (или № 19)
Производим выдачу балласта, таким образом, пока насосы не начнут срываться на высокие обороты, а это значит, что насосы начали забирать воздух, или же жидкость не успевает стечь к забортному отверстию насоса. Причиной возникновения этого может служить недостаточный дифферент судна и его крен, который иногда мы не имеем возможности получить, исходя из местных условий, а чаще всего – конструкция набора и диаметр отверстий в наборе не позволяющий достаточно быстро стекать остаткам балласта к приемному отверстию. Хотя и присутствует в танке еще достаточное количество жидкости примерно около 30 см, не позволяет выдавать ее полностью насосом на максимальных оборотах. Для этого достаточно уменьшить производительность насоса, ну а если это действие невозможно, из-за конструктивных особенностей насоса, то переходим к следующему этапу
Но можно и обмануть систему не изменяя скорости выгрузки. Для этого можно подключить любой полный танк на линии, находящийся ближе к насосу. К примеру, если начал срывать FPK , то мы подключаем 1 s , и основной поток жидкости будет поступать на насос из 1 s , а в FPK создастся разряжение, которое будет понемногу вытягивать остатки балласта, действуя как инжектор.
Как только насос начнет прохватывать воздух, необходимо будет закрыть FPK , продолжая выгрузку из 1 s .
Уменьшение протока жидкости
Закрыв клапаны 43-44, и переведя поток жидкости через клапаны 47-48, мы добились уменьшения производительности насоса, пропуская жидкость через трубу меньшего диаметра, снизив скорость протока вдвое, мы увеличили мощность всасывания жидкости.
Теперь вода успевает собраться у приемного отверстия танка, и мы ее выкачиваем.
Почему мы не рассматриваем возможность прикрытия клапана? Обычно на балластной магистрали устанавливают двух позиционные клапаны дистанционного управления, то есть имеющие два положения открытое и закрытое, и все клапаны находятся в помповом отделении, за исключением выдающих клапанов. Ну а если такая возможность есть, то ей запросто можно воспользоваться с той же эффективностью, как и с передачей жидкости через трубу меньшего диаметра.
Всеми перечисленными выше способами, добиться минимального остатка жидкости практически невозможно, или же требует повышенного внимания, чего во время грузовых операций мы не можем уделить в достаточной мере балласту.
Для осушения танков применяется их зачистка. Можно рассказать о множестве способов, применяющихся на судах, но все они довольно громоздки по содержанию, лучше остановиться на примере рисунка.
Балластные насосы прогоняют забортную воду из приемного клапана через эжектор за борт, за счет этого в эжекторе создается разряжение, которое вытягивает возможные остатки жидкости из танков. При достаточном крене и дифференте, остатки балласта в танке составляют менее кубического метра.
Лучше всего производить перекатывание балласта насосом с регулируемым давлением, так как обычно это действие вызывает довольно большое плечо сил за короткий промежуток времени, и как следствие, судно очень быстро меняет крен на противоположный.
Когда же отсутствует возможность маневрирования насосом, то предлагаю действовать по следующей схеме, указанной на рисунке.
В схеме задействован клапан выдачи балласта, потому что мы можем регулировать перемещение балласта в другой танк, меняя положение этого клапана вручную – приоткрывая или закрывая, добиваясь максимальных параметров. При постоянном изменении крена , зависящем от постоянной скорости погрузки, небольшая регулировка позволит опустошить балластный танк без дополнительного контроля. Вот только потом придется добирать в требуемый танк забортной воды для окончательного выравнивания судна, так как часть балласта мы уже сбросили в процессе перекатки.
tanker-man.narod.ru