6.6 Система кондиционирования
6.6.1 Эксплуатация трубоукладочного судна предполагается в морях Арктики при температуре наружного воздуха от 30 °С до минус 40 ºС. Расчетная температура наружного воздуха для этого района в зимний период равна от минус 14 ºС до минус 40 ºС (при температуре забортной воды 0 – минус 2 ºС), в летний период расчетная температура наружного воздуха равна от 12 ºС до 18 ºС (при температуре забортной воды 7 – 12 ºС).
На рисунке 6.1 представлена типовая схема кондиционирования воздуха.
Рисунок 6.1 – Типовая схема СКВ
6.6.2 Особенности применения СКВ для судов эксплуатирующихся в арктическом районе плавания
Воздух помещений в местах массового или длительного пребывания людей (особенно на судах в арктических морях) по составу значительно отличается от требуемых по санитарным правилам параметров воздушной среды, даже в части поддержания основных характеристик газового состава, температуры, относительной влажности.
6.6.3 Воздушное душирование
В качестве мер борьбы с лучистым теплом на рабочих местах, а так же выделяющимися при работе токсическими газами и парами, применяется воздушное душирование.
Кондиционированный воздух (подогретый зимой и охлажденный летом) подается сверху через распределительные устройства на рабочее место, снабжая рабочего увлажненным воздухом. Снижения температуры воздуха на рабочем месте можно добиться регулировкой скорости потока. В соответствии с санитарными правилами душирование применяется на постоянных рабочих местах, характеризуемых воздействем лучистого тепла и вредных веществ (технологические помещения, механические мастерские).
6.7 Система вентиляции
6.7.1 Назначение
Система вентиляции технологических помещений ТУС предназначена для создания в них определенной организации воздухообмена и поддержания требуемого воздушного и теплового баланса.
Система вентиляции разделяется по своему назначению на общесудовую, и вентиляцию помещений технологического комплекса (сварочной линии).
Арматура, оборудование и их размещение соответствует классификации вентилируемых помещений в соответствии с категорией взрыво- и пожароопасности.
6.7.2 Система общесудовой вентиляции
Система предназначена для вентиляции помещения или группы помещений одного назначения.
Систему подразделяют на:
- искусственную вытяжную и естественную приточную вентиляцию (помещения санитарно-гигиенические, санитарной очистки, кладовые общего назначения, помещения, в которые выделяются вредные для организма примеси, аккумуляторная – по результату расчета);
- искусственную приточную и естественную вытяжную вентиляцию (помещения цистерн воды, станции пожаротушения);
- искусственную приточную и искусственную вытяжную вентиляцию (производственные помещения, помещения санитарно-бытовые помещения насосные отделения).
6.7.3 Система вентиляции помещений сварочной линии
6.7.3.1 Система общеобменной искусственной приточной-вытяжной вентиляции
Система вентиляции помещений сварочной линии создает определенный воздухообмен и поддерживает требуемый воздушный (в части поддержания безопасной концентрации вредных газов и паров) и тепловой баланс (в части поддержания определенной температуры воздушной среды обслуживаемых помещений).
Помещения сварочной линии, в соответствии с санитарными правилами, оборудуются автономной системой искусственной приточно – вытяжной вентиляции.
6.7.3.2 Местная вытяжная вентиляция
Сборочно-сварочные цеха, к которым приравнивается помещение сварочной линии, где применяется автоматическая дуговая сварка, контактная сварка, как правило, характеризуются незначительными тепловыделениями — до 23 Вт на 1 м2 площади помещения. Выполняемые в них сварочные работы соответствуют категории работ средней тяжести. Электросварка сопровождается выделением сварочного аэрозоля (СА), содержащего мелкодисперсную твердую фазу и газы.
Обеспечение требуемой чистоты воздуха в рабочей зоне производственного помещения при правильной организации технологического процесса достигается путем рационального сочетания местной вытяжной, общеобменной, приточно-вытяжной вентиляции и эффективной очисткой удаляемого воздуха.
Для удаления загрязненного воздуха рабочей зоны при механизированной сварке технологического трубопровода на поточных линиях применяется ряд конструкций:
- местные отсосы для стационарных мест сварки и переносные для нестационарных мест сварки;
- малогабаритные отсосы сварочных аппаратов и полуавтоматов (встроенные в сварочную аппаратуру);
- местные отсосы, встроенные в сборочно-сварочные стенды, установки и механическое сварочное оборудование (МСО) для сварки крупногабаритных деталей.
Воздух, удаляемый с мест проведения сварочных работ перед выбросом в атмосферу должен проходить отчистку. Обычно применяется двухступенчатая очистка: первая ступень — циклонный аппарат, вторая ступень — электростатический фильтр или механический фильтр с импульсной продувкой.
6.7.3.3 Система воздушной тепловой завесы
Для значительного снижения попадания холодного наружного воздуха в помещения через открытые проемы целесообразно применение системы воздушно-тепловой завесы в районе выхода трубопровода за пределы корпуса судна. Воздух, используемый в завесах, может быть подогрет, но, как правило, используется воздух помещений, забираемый из верхнего уровня, где его температура максимальная.
На рисунке 6.2 представлена схема тепловой воздушной завесы проема.
Рисунок 6.2 - Система воздушной тепловой завесы
6.7.4 Перспективные технологии, применяемые в системе вентиляции
6.7.4.1 Частотное регулирование системы вентиляции
Учитывая то, что производительность систем вентиляции, рассчитываемая на ассимиляцию избыточных теплопритоков для зимнего и летнего режимов различная, возникает необходимость в ее регулировке.
1 вариант: установка электровентиляторов разной производительности, что, в свою очередь, усложняет систему вентиляции, увеличивает массу;
2 вариант:
а) применение частотных преобразователей для регулирования и индикации оборотов асинхронных электродвигателей (для электровентиляторов мощностью электродвигателей от 0,25 до 30 кВт, 400 В). Широкое распространение получили вентильные преобразователи, которые используют коллекторную машину переменного тока, на вход которой подают переменное напряжение с постоянной частотой и амплитудой, а на выходе получают напряжение с регулируемой частотой и амплитудой.
6.7.4.2 Рекуператор (теплообменник)
Вентиляция помещений сварочной линии имеет значительную производительность, при этом удаляется воздух с положительной температурой, то есть значительное количество тепла.
Применение теплообменников для подогрева приточного воздуха воздухом вытяжной вентиляции, в конечном итоге, позволит экономить топливо, стоимость которого и его доставка в северные районы разработки шельфа имеет значительную величину.
Основной недостаток рекуператоров – значительные массо–габаритные характеристики.