- •Введение
- •1.1 Организация курсового проектирования
- •1.1.1 Цели, задачи и тематика курсового проектирования. Задание на курсовое проектирование
- •1.1.2 Структура курсового проекта
- •1.1.3 Организация выполнения и защиты курсового проекта
- •1.2 Общие вопросы организации дипломного проектирования
- •1.2.1 Цели, задачи и тематика дипломного проектирования
- •1.2.2 Задание на дипломное проектирование
- •1.2.3 Структура дипломного проекта
- •1.2.4 Организация выполнения и защиты выпускной квалификационной работы
- •1.3 Требования к оформлению курсовых проектов и выпускных квалификационных работ
- •1.3.1 Нормативные документы
- •1.3.2 Основные понятия
- •1.3.3 Стадии разработки устройства
- •1.3.4 Виды конструкторской документации
- •1.3.5 Требования к оформлению текстовой части работы
- •1.3.6 Правила выполнения электрических схем
- •1.3.7 Ведомость технического проекта
- •2 Расчет и проектирование элементов судовых электротехнических комплексов
- •2.1 Расчет и проектирование электроприводов судовых механизмов
- •2.1.1 Проектирование электропривода рулевого устройства
- •2.1.1.1 Исходные данные для расчета
- •2.1.1.2 Определение геометрических характеристик пера руля, гидродинамических сил и моментов, действующих на перо руля
- •2.1.1.3 Определение диаметра баллера руля
- •2.1.1.4 Расчет электрогидравлического рулевого привода
- •2.1.1.5 Разработка электрической схемы электропривода
- •2.1.2 Проектирование электропривода якорно-швартовного устройства
- •2.1.2.1 Исходные данные для расчета
- •2.1.2.2 Выбор основных параметров якорно-швартового устройства
- •2.1.2.3 Расчет мощности электродвигателя
- •2.1.2.4 Предварительный выбор электродвигателя
- •2.1.2.5 Проверка двигателя по значению пускового момента
- •2.1.2.6 Проверка выбранного электродвигателя на нагрев
- •2.1.2.7 Разработка электрической схемы электропривода
- •2.1.3 Проектирование электропривода судовых грузовых лебедок
- •2.1.3.1 Исходные данные для расчета
- •2.1.3.2 Выбор редуктора грузового устройства
- •2.1.3.3 Предварительный выбор исполнительного электродвигателя лебедки
- •2.1.3.4 Расчет и построение нагрузочной диаграммы
- •2.1.3.5 Проверка выбранного электродвигателя на обеспечение заданной производительности
- •2.1.3.6 Проверка выбранного электродвигателя на нагрев
- •2.1.3.7 Разработка электрической схемы электропривода
- •2.1.4 Методические указания по расчету параметров и выбору элементов схем судового электропривода
- •2.1.4.1 Методические рекомендации по выбору контакторов
- •2.1.4.2 Методические рекомендации по выбору реле защиты
- •2.1.4.3 Методические рекомендации по выбору реле управления
- •2.1.4.4 Методические рекомендации по выбору автоматических выключателей
- •2.1.4.5 Методические рекомендации по выбору магнитных пускателей
- •2.1.4.6 Методические рекомендации по выбору силовых кулачковых контроллеров
- •2.2 Расчет и проектирование судовой электроэнергетической системы
- •2.2.1 Цели задачи проектирования. Требования к результатам проектирования
- •2.2.2 Определение нагрузки генераторов судовой электроэнергетической системы
- •2.2.2.1 Методы расчета нагрузки СЭЭС
- •2.2.2.2 Табличный метод расчета нагрузки
- •2.2.2.3 Проверка генераторов по провалу напряжения
- •2.2.3 Разработка схемы распределения электроэнергии по судну
- •2.2.4 Расчет и выбор преобразователей электроэнергии
- •2.2.5 Расчет судовой сети
- •2.2.6 Выбор коммутационно-защитной аппаратуры
- •2.2.7 Выбор и расчет шин ГРЩ и АРЩ
- •2.2.8 Расчет значений токов при коротком замыкании в судовой электроэнергетической системе
- •2.2.9 Проверка элементов судовой электроэнергетической системы по токам короткого замыкания
- •2.2.9.1 Проверка шинопроводов по токам короткого замыкания
- •2.2.9.2 Проверка аппаратов защиты по токам короткого замыкания
- •2.2.10 Разработка генераторной секции ГРЩ с системой автоматизированного управления генераторными агрегатами
- •2.2.10.1 Разработка принципиальной схемы генераторной секции ГРЩ
- •2.2.10.2 Разработка системы автоматизации судовой электроэнергетической системы
- •2.3 Расчет и проектирование управляемого выпрямителя для электропривода постоянного тока
- •2.3.1 Цели задачи проектирования
- •2.3.2 Разработка структурной схемы устройства
- •2.3.3 Расчет элементов устройства
- •2.3.3.1 Расчет силового блока выпрямителя.
- •2.3.3.3 Расчет элементов схемы системы управления.
- •2.3.3.4 Разработка схемы и расчет элементов блока питания системы управления
- •2.4 Разработка и проектирование микропроцессорных управляющих систем
- •2.4.1 Цели задачи проектирования
- •2.4.2 Пример разработки МПСУ грузовым лифтом [27]
- •2.4.2.1 Краткое описание объекта автоматизации (грузового лифта) и устройства управления им
- •2.4.2.3 Выбор структурной схемы микропроцессорной системы управления
- •2.4.2.4 Разработка принципиальной электрической схемы МПСУ
- •2.4.2.5 Разработка программы, заносимой в ПЗУ МПСУ
- •2.4.2.6 Прошивка ПЗУ
- •2.4.3 Контроллеры систем
- •2.5 Проектирование судовой компьютерной сети
- •2.5.1 Задачи проектирования
- •2.5.2 Указания к проектированию
- •2.5.3 Разработка судовой компьютерной сети пассажирского парома
- •2.5.3.1 Расчет сети доступа на базе Fast Ethernet
- •2.5.3.2 Выбор оборудования для судовой компьютерной сети
- •2.5.3.3 Расчет затухания
- •2.5.3.4 Монтаж локальной сети
- •2.5.3.5 Установка и настройка программного обеспечения
- •2.5.3.6 Тестирование сети
- •3 Расчет показателей надежности электротехнических устройств
- •3.1 Показатели надежности неремонтируемых объектов
- •3.2 Расчеты надежности неремонтируемых систем
- •3.2.1 Составление логических схем
- •3.2.2 Виды расчетов надежности
- •4 Разработка мероприятий по технической эксплуатации судового электрооборудования
- •5 Разработка мероприятий по предотвращению загрязнения с судов
- •6 Разработка мероприятий по безопасной эксплуатации судового электрооборудования
- •7 Расчет единовременных (капитальных) затрат, необходимых для создания и внедрения новой техники
- •Приложение А Задания для выполнения курсовых проектов
- •Список использованной литературы
4 Разработка мероприятий по технической эксплуатации судового электрооборудования
Срок службы и надежность работы судового электрооборудования во многом зависят от его грамотной технической эксплуатации, вахтенного и технического обслуживания. Техническую эксплуатацию электрооборудования осуществляет электрогруппа во главе с электромехаником судна в соответствии с Правилами технической эксплуатации судового электрооборудования.
Ввахтенное обслуживание входят: подготовка к пуску и включению, пуск и включение, наблюдение за нормальной работой, остановкой и отключением судового электрооборудования. Вахтенное обслуживание обеспечивает требуемый условиями эксплуатации судна режим работы и управление электрооборудованием.
Втехническое обслуживание входят: поддержание электрооборудования в исправном техническом состоянии, контроль за его использованием и состоянием, профилактические осмотры, чистка, ремонт, сушка электрооборудования в объеме и
всроки, предусмотренные планом-графиком технического обслуживания, составленным электромехаником и утвержденным старшим механиком судна.
Вдипломном проекте предлагается, руководствуясь международными и национальными нормативными документами [55], разработать комплекс технических и организационных мероприятий обеспечивающих квалифицированную эксплуатацию
судового электрооборудования, при которой его техническое состояние должно обеспечивать надежную работу и эффективное использование оборудования при минимальных расходах на эксплуатацию и ремонт:
общие требования по организации эксплуатации судового электрооборудования;
общие требования к использованию по назначению судового электрооборудования;
общие требования по техническому обслуживанию судового электрооборудования;
обязанности электротехнического персонала;
эксплуатация судовых генераторов;
эксплуатация судовых трансформаторов;
эксплуатация судовых статических преобразователей;
эксплуатация судовых аккумуляторов;
эксплуатация судовых распределительных устройств;
эксплуатация судовой коммутационно-защитной и пусковой аппаратуры;
эксплуатация электроприводов судовых механизмов и устройств;
эксплуатация гребных электрических установок;
эксплуатация судового электрического освещения;
эксплуатация аппаратуры внутрисудовой связи и сигнализации;
эксплуатация судовых кабельных сетей;
проверка сопротивления изоляции и защитных заземлений;
обеспечение электроснабжения судна от береговой сети.
261
5 Разработка мероприятий по предотвращению загрязнения с судов
Основным документом, регламентирующим охрану окружающей среды на море, является International Convention for Prevention of Pollution from Ships,
1973/78 MARPOL (МАРПОЛ 73/78 Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 года), измененная протоколом с поправками 1978 г. содержит меры, направленные на предотвращение загрязнения в повседневной эксплуатации судов и в результате аварий.
Конвенция содержит шесть Приложений по предотвращению загрязнений: нефтью, вредными веществами перевозимыми наливом, вредными веществами перевозимыми в упаковке, сточными водами, мусором, атмосферного воздуха МАРПОЛ 73/78 вступила в силу с 02.10.83 г, состоит из 20 статей, двух протоколов и шести приложений, распространяется на все танкеры БРТ 150 р.т. и более и другие суда БРТ 400 рт и более. Суда должны вести: Журнал нефтяных операций. Журнал учета мусора; иметь План управления мусором, Судовой аварийный план по предупреждению загрязнения моря нефтью (SOPEP), План балластных операций; с 2002 г. для судов БРТ 200 р.т. и более или имеющих экипаж 10 чел. и более вводится Журнал учета сброса сточных вод.
«Судовой план чрезвычайных мер по борьбе с загрязнением нефтью» устанавливает для экипажа конкретного судна организацию и порядок действий при ликвидации эксплуатационных разливов нефти, меры реагирования на фактические и вероятные разливы нефти при авариях судна, оказания помощи персоналу в действиях при неожиданном сбросе нефти, мерах принимаемых для прекращения или уменьшения сброса и смягчения его влияния Действия экипажа при разливах нефти в рамках настоящею Плана являются составной частью комплекса мер по обеспечению безопасности и живучести судна в соответствии с СОЛАС 74/95. Ответственность за введение в действие на судне настоящего Плана, за внесение в него изменений по результатам проведенных экипажем операций по ликвидации разливов нефти, тренировок и учений, за корректировку по информации судовладельца адресов и контактных телефонов для связи с компетентными органами и агентскими фирмами при разливах нефти, возлагается на капитана судна.
Для предотвращения загрязнения окружающей среды на судне осуществляются технические и организационные мероприятия. К техническим мероприятиям относятся: наличие на судне необходимых материалов для сбора разлива нефтепродуктов (опилки, песок); наличие инструмента и оборудования для сбора разлива (лопаты, черпаки, ведра, бачки, бочки, веники); наличие ветоши для уборки
262
остатков разлива; наличие химических жидкостей в ѐмкостях для нейтрализации нефтепродуктов; наличие передвижных портативных насосов для сбора нефтепродуктов; четкой связи судна с диспетчером порта, агентом, судовладельцем, портовыми властями, страховым обществом, береговой охраной; связи между берегом и судном при проведении бункеровок, между судами; снабжение и пополнение судна материалами и инструментом для ликвидации разливов при бункеровках, установка под приемные фланцы емкостей для сбора протечек; подготовка и разворачивание переносных и стационарных средств пожаротушения;
К организационным мероприятиям относятся: порядок сообщения о разливе в портах Российской Федерации и за рубежом; отработка действий экипажа на учебных тренировках, в соответствии с судовым расписанием по разливу нефти по устранению последствий разлива; назначения офицера по разливам (обычно старшего помощника капитана) и зам.командира аварийной группы ЛНР (ликвидации нефтяных разливов) — 3-го механика; подготовка проекта сообщения и сообщение о разливе нефти всем заинтересованным организациям согласно настоящего Плана: проверка имущества и инструментов для ликвидации разливов; ознакомление всех вновь прибывших членов экипажа под роспись с настоящим Планом; проведение технических занятий с экипажем по ликвидации разливов нефтепродуктов; выполнение бункеровок судна в соответствии с утвержденным капитаном планом (чек-лист при бункеровках и план проведение бункеровок составляет и подписывает старший механик и старший помощник после тщательной проверки готовности судна и персонала к бункеровке); выставление проинструктированных обеспечивающих на палубе и в МКО за передачей/ приѐмом топлива, масла; постоянный контроль со стороны старшего механика и вахтенного помощника за бункеровочными операциями.
В дипломном проекте предлагается, руководствуясь международными и национальными нормативными документами [41, 42, 59], разработать комплекс технических и организационных мероприятий обеспечивающих:
предотвращение загрязнения нефтью;
предотвращение загрязнения вредными, не являющимися нефтью, веществами, перевозимыми наливом;
предотвращение загрязнения вредными веществами, перевозимыми морем в упаковке, грузовых контейнерах, съемных танках, насыпью или в автодорожных и железнодорожных цистернах;
предотвращение загрязнения сточными водами;
предотвращение загрязнения мусором.
Конкретное задание на разработку определяется руководителем ВКР и должно соответствовать назначению судна и району его эксплуатации.
263
6 Разработка мероприятий по безопасной эксплуатации судового электрооборудования
Основными условиями обеспечения безопасности при эксплуатации судового электрооборудования являются исправность и надежность работы средств автоматики, сигнализации, контроля, измерения и защиты; отличное знание обслуживающим персоналом устройства электрооборудования и правил его эксплуатации; регулярный инструктаж и проверка знаний по электробезопасности.
Для обеспечения безошибочного ориентирования, определения рода тока и фазы (полюса) кабели и провода электрических трасс маркируются, а шины окрашиваются в соответствующие отличительные цвета.
При производстве ремонтных и профилактических операций с судовым электрооборудованием все работы по степени электроопасности разделяются на выполняемые без снятия напряжения, при частично или полностью снятом напряжении.
Необходимые меры предосторожности при проведении этих видов работ в зависимости от конкретных условий изложены в Правилах техники безопасности на судах морского флота (ПТБ-75). Этими правилами, в частности, предусмотрено, что все работы по осмотру и ремонту судового электрооборудования должны производиться при полностью снятом напряжении. Работа без снятия напряжения допускается только при аварийных ситуациях при участии старшего электромеханика (в случае отсутствия такой должности в штатном расписании судна – старшего механика) и с точным соблюдением всех мероприятий, обеспечивающих безопасность их выполнения. В виде исключения персоналу разрешается проводить некоторые работы по обслуживанию электротехнических устройств без снятия напряжения. Конкретный перечень таких работ, выполняемых в период текущей эксплуатации, регламентируется старшим электромехаником (старшим механиком) судна. На электрооборудовании, установленном в сырых, взрыво- и пожароопасных помещениях, проводить работы без полного снятия напряжения категорически запрещается.
Обслуживание работающих электрических машин и преобразователей осуществляют вахтенный механик и, если это предусмотрено штатным расписанием, вахтенный электрик. При обслуживании электрических машин необходимо соблюдать меры предосторожности от поражения электротоком, рекомендуемые инструкцией и ПТБ.
При аварийных отключениях оборудования необходимо твердо знать, что после исчезновения напряжения, оно может быть подано вновь без предупреждения персонала.
При ремонте механизма (без его разборки), работающего от электродвигателя, он должен быть остановлен, а на его пусковом устройстве повешена табличка «Не включать - работают люди!». Все отсоединенные от электрической машины фазы кабеля необходимо накоротко замкнуть и заземлить.
Состояние изоляции электрических машин, проводов, кабелей и радиотехнических устройств должно систематически контролироваться. Обычно для провер-
264
ки уровней сопротивления изоляции используются мегомметры. Проверка сопротивления изоляции должна производиться лицами электротехнического персонала только при снятом напряжении не реже одного раза в месяц. В случае обнаружения пробоя изоляции, а также снижения ее сопротивления ниже допустимых норм, необходимо отключить электротехническое устройство и с учетом условий плавания, произвести восстановление изоляции. Сопротивление изоляции измеряется как относительно корпуса судна, так и между токоведущими частями установок, находящихся в эксплуатации. Согласно Правилам Регистра сопротивление изоляции определяется в зависимости от рабочего напряжения.
Главные распределительные щиты, пульты и станции управления должны быть постоянно закрыты на замок. Ключи от главного распределительного щита (ГРЩ) должны находиться у электромеханика и у поста управления главной машиной или в центральном посту управления (ЦПУ). Входить за главные распределительные щиты и щиты управления лицам, не допущенным к их обслуживанию, запрещается. Перед началом работ с распределительными устройствами, пультами управления, щитами, а также любой коммутационной аппаратурой необходимо убедиться в том, что палуба возле них, а также в проходах у щитов по всей их длине покрыта диэлектрическими ковриками. Перед началом работ по обслуживанию коммутационных устройств с автоматическим приводом и дистанционным управлением в целях предупреждения ошибочного либо случайного их включения необходимо снять предохранители всех фаз цепей управления и силовых цепей, и вывесить таблички на ключах и кнопках дистанционного управления: «Не включать - работают люди!». Работа по установке и снятию предохранителей производится при снятом напряжении и отключенной нагрузке в диэлектрических перчатках и защитных очках. Работу по очистке распределительных устройств без снятия напряжения рекомендуется производить с помощью специальных щеток или пылесосов, снабженных шлангом с изолирующим наконечником. Работа выполняется только в диэлектрических перчатках. Очистка изоляции без снятия напряжения производится не менее чем двумя лицами электротехнического персонала. Включения и отключения на главном распределительном щите, либо в центральном посту управления судовой силовой установки должны осуществляться только вахтенным механиком или электромехаником. В случае обнаружения неисправностей, которые могут привести к несчастным случаям с людьми либо крупной аварии, вахтенный электрик или механик должен самостоятельно произвести необходимые отключения и включения с последующим уведомлением об этом старшего механика или электромеханика.
Оказывая помощь пораженному электротоком, необходимо немедленно снять напряжение с токоведущих частей (без получения на это разрешения), а затем доложить об этом старшему механику и электромеханику.
На рукоятках автоматов, рубильниках и кнопках управления, при помощи которых может быть снова подано напряжение к месту работ, лицо, производящее отключение, должно вывесить запрещающий знак «Не включать - работают лю-
ди!».
Проверка наличия в цепи электрического потенциала до 1000 В производится указателем напряжения или переносным вольтметром. Применение контрольных
265
