1.2.2. Стадии проектирования общесудовых систем.
Проектирование судовых систем является составной частью процесса проектирования судна и включает следующие основные этапы: эскизное, техническое и рабочее проектирование.
Эскизный проект. В соответствии с техническим заданием определяют перечень и тип систем, составляют принципиальные схемы, определяют главные характеристики систем. Производят предварительные основные расчеты: производительности гидравлических механизмов, диаметров магистрали, теплопотерь помещений, потребности систем в энергии. Составляют массовую нагрузку судна по разделу систем.
Технический проект (основной этап). На данном этапе в соответствии с согласованным и утверждённым эскизным проектом уточняют принципиальные схемы, места установки оборудования и прокладки трубопроводов, выбирают материалы труб, арматуры и изоляционных покрытий.
Производят окончательные расчеты систем: конструктивный, гидравлический и тепловой.
Разрабатывают принципиальную технологию изготовления, монтажа, испытаний и сдачи систем.
Составляют и утверждают спецификацию — основной договорный документ на постройку судовых систем, координирующий весь объем работ по проектированию, постройке и сдаче систем. Составляют ведомости заказа всех материалов, арматуры, механизмов и приборов. Планируют контрагентские поставки.
Рабочий проект. На данной стадии в соответствии с согласованным и утверждённым техническим проектом разрабатывают и выпускают следующую документацию:
Рабочие чертежи деталей и узлов;
Монтажные чертежи и схемы;
Программы швартовных и ходовых испытаний, заказная документация на материалы и готовые изделия;
Технические описания и инструкции эксплуатации;
Ведомости ЗИП (запасные инструменты и приспособления).
В техническом проекте схемы систем выполняют в масштабах: 1:200, 1:100 и 1:50. В рабочем проекте монтажные чертежи выполняют в масштабах: 1:50, 1:25, 1:10, а детальные чертежи: 1:1, 1:2,5, 1:5.
Если необходимо в процессе постройки внести принципиальные исправления или изменить те или иные участки или детали систем, выпускают так называемые извещения, а незначительные изменения производят по эскизам.
1.2.3. Принципы трассировки трубопроводов и компоновки механизмов.
Схемы ОСС могут быть выполнены по двум основным принципам: централизованному и децентрализованному.
Централизованный принцип - предполагает обслуживание гидравлическим механизмом потребителей всего судна. При этом управление осуществляется или из одного поста, или (для повышения надежности) – с любого из нескольких постов управления. Этот принцип имеет следующие преимущества: минимальное количество главных механизмов, наименьшие вес и стоимость системы, ограниченное число постов управления, снижающее численность персонала и эксплуатационные расходы. Основной недостаток – малая живучесть (уязвимость) системы. Централизованный принцип применяется при проектировании так называемых повседневных (обиходных) систем (например, системы водоснабжения, отопления и т.п.), для которых вопросы живучести носят второстепенный характер.
Децентрализованный принцип (принцип автономных участков (АУ)) - целесообразен в тех случаях, когда системы обеспечивают живучесть судна, и решающим фактором является надежность. Каждый АУ должен иметь полный набор технических средств борьбы за живучесть и собственные источники энергии для функционирования этих средств. Число АУ может достигать шести в зависимости от типа судна. По данному принципу проектируются, например, креновые, дифферентные, водяные противопожарные системы, которые в пределах АУ обладают определенной самостоятельностью.
Помимо принципов проектирования имеют место схемные решения систем, т.е. трассировка магистрального трубопровода и компоновка механизмов. Существуют следующие схемы трассировки трубопроводов и компоновки механизмов ОСС: линейная, групповая, автономная, кольцевая и комбинированная (рис.1.2.1).
Линейная схема (рис.1.2.1, а) может быть спроектирована по любому из названных принципов. При централизованном построении системы линейная магистраль прокладывается параллельно ДП от носа до кормы судна. От магистрали отходят отростки к потребителям. Если система разбивается на ряд АУ, то каждый из них отсекается разобщительной арматурой, которая нормально закрыта. При необходимости любой участок может работать на соседние АУ в положении арматуры «открыто».
Групповая схема (рис.1.2.1, б) повышает живучесть системы путем разделения уязвимой магистрали на самостоятельные отрезки. В этом случае главный механизм обслуживает несколько смежных помещений. Управление системой осуществляется раздельно для каждой группы, а количество потребителей в группе зависит от роли системы в обеспечении основных функций судна. Например, число помещений, обслуживаемых одним насосом, для водоотливной системы не должно превышать двух, а для осушительной – пяти. Увеличение количества потребителей на одну группу в пределе приближает схему к линейной, а уменьшение до одного потребителя – к автономной. При правильном выборе групповая схема дает некоторые преимущества: малый вес за счет умеренного количества оборудования, небольшая протяженность магистрали, сравнительно высокая живучесть.
Рис.1.2.1
Автономная схема (рис.1.2.1, в) максимально повышает живучесть системы из-за отсутствия магистрали. Каждый потребитель имеет свою систему с собственным механизмом и коротким всасывающим патрубком. Достоинства данной системы: управление не требует сложных схем, не нарушается водонепроницаемость переборок при монтаже трубопроводов. Примером может служить креновая система.
Кольцевая схема (рис.1.2.1, г) предусматривает прокладку магистрали в виде замкнутого кольца, состоящего из двух линейных трубопроводов по бортам и нескольких перемычек с разобщительной арматурой. При этом реализуется принцип АУ, которые проектируются как самостоятельные кольца. Такая схема обеспечивает высокую живучесть, однако является громоздкой и сложной в обслуживании, а также имеет наибольшую стоимость. Поэтому кольцевые схемы рекомендуются в исключительных случаях для особо важных систем, таких как водяная противопожарная на больших надводных судах или сжатого воздуха на ПЛ (эти системы помимо основного назначения служат источниками энергии для других систем и механизмов).
Рассмотренные четыре типовые схемные решения чаще используются в виде комбинаций. Так кольцевая схема в сочетании с линейной, выполненные по принципу АУ (штриховые линии на рис.1.2.1, г) позволяют упростить (по сравнению с кольцевой схемой) управление системой без ухудшения тактико-технических свойств наиболее ответственных АУ.