- •Ю.А. Двойченко
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Элементы водопроводных судовых систем
- •1.1. Материалы трубопроводных систем
- •1.1.1. Материалы труб
- •1.1.2. Прокладочные материалы
- •Главные параметры материалов прокладок
- •1.2. Трубы
- •1.2.1. Геометрические параметры труб в зависимости от материала трубопроводов
- •Минимально допустимые толщины стенок труб общесудовых систем, регламентируемые Правилами Регистра
- •Стандартные толщины стенок стальных труб по гост 8732-78
- •Диаметры и толщины стенок медно- никелевых труб (гост 17217-79) с ограничением по ост 5.9242-75
- •1.2.2. Давление в трубах
- •1.2.3. Защита трубопроводов от коррозии и эрозии
- •1.3. Арматура
- •1.3.1. Соединительная арматура
- •1.3.2. Запорно - переключающая арматура
- •1.3.3. Регулирующая арматура
- •1.3.4. Дистанционный привод и дистанционное управление арматурой
- •1.3.5. Отличительные планки
- •1.3.6. Фильтры
- •1.3.7. Концевая арматура
- •1.3.8. Установка протекторов
- •1.3.9. Устройства измерения и датчики контроля уровня жидкости в отсеках и цистернах
- •1.3.10. Измерительные приборы и датчики давления
- •1.4 Насосы
- •1.4.1. Виды судовых насосов и области их применения
- •1.4.2. Характеристики насосов и системы
- •1.4.3 Пневмоцистерны
- •1.5 Цистерны
- •1.5.1 Виды и назначение цистерн
- •1.5.3. Сборная цистерна сточных вод
- •1.5.2. Сборная цистерна нефтесодержащих вод
- •1.6.1. Установки для обработки сточных вод и фильтрующее оборудование нефтесодержащих вод2
- •1.6.2. Установка подготовки питьевой воды
- •Классификация и идентификация серийно выпускаемых элементов систем
- •2. Общие принципы проектирования судовых систем
- •2.1. Системный подход к проектированию судна и его элементов
- •2.1.1. Среда существования судна как совокупность подсистем
- •2.1.2. Проект судна как информационная система
- •2.1.3. Судно как система систем
- •2.1.4. Система приоритетов при проектировании общесудовых систем
- •2.1.5. Общие принципы проектирования систем, положенные в основу Правил и Норм
- •2.2. Этапы и стадии проектирования систем
- •2.2.1. Подготовительная стадия
- •2.2.2. Этап эскизного проектирования
- •2.2.3. Этап технического и техно-рабочего проекта судна в постройке
- •2.3. Разработка принципиальных схем систем
- •2.3.1. Общие понятия о схемах судовых систем
- •Условные обозначения трубопроводов и их элементов
- •2.3.2. Виды линий трубопроводов, их конфигурация и назначение
- •2.3.3. Типы компоновок схем систем
- •2.3.4. Основные приемы и порядок составления схем систем
- •2.5. Расчеты систем
- •2.5.1. Виды расчетов
- •2..5.2. Виды и особенности гидравлических расчетов
- •2.5.3. Порядок расчета простой разветвленной системы
- •2.5.4. Особенности расчета сложной разветвленной системы
- •2.6. Конструкторская документация по проектированию общесудовых систем на стадии технического проекта судна в постройке
- •2.6.1. Правила и рекомендации по оформлению принципиальных схем
- •Типовой состав технических требований на принципиальных схемах вновь строящихся судов
- •Дополнительные технические требования на принципиальных схемах переоборудуемых судов
- •2.6.2. Оформление расчетов по судовым системам
- •2.6.3. Пояснительная записка и спецификация по разделу «Общесудовые системы»
- •Связь текстов нормативных документов и пояснительной записки
- •2.6.4. Рассмотрение и согласование проектной документации Регистром и Санитарной инспекцией
- •Пример ответа проектанта на замечания эксперта Регистра
- •Библиографический список
Предисловие
Современное судно является сложным инженерным сооружением, имеющим значительное количество трубопроводных систем, обеспечивающих безопасность плавания, сохранность грузов, работу судовых энергетических установок. Системы также обеспечивают условия жизни и труда экипажа, предотвращают загрязнение морей продуктами жизнедеятельности судна.
Специфика судовых систем состоит в том, что отличие от береговых сооружений судно находится на плаву, и неверное инженерное решение в области какой-либо системы может вести к гибели судна из-за потери остойчивости, прочности, непотопляемости или вследствие пожара.
Создание данного пособия вызвано рядом обстоятельств, главным из которых явилось то, что достаточно полный учебник по судовым системам последний раз был выпущен более пятидесяти лет назад [1]. Достоинством этого учебника, отличавшим его от многих последующих, являлись рекомендации по выбору элементов систем, согласованию характеристик насосов и трубопроводов.
В учебных пособиях более позднего выпуска главный упор делался на описание систем и их работы [10, 11]. Поэтому можно считать, что они были посвящены не столько проектированию систем,сколькоконструированию. Проектирование в современной технике требует системного подхода, основанного на выявлении связей объекта со всем многообразием условий среды его существования. В области систем проектирование требует учета и увязки большого количества разнородных и противоречивых требований, регламентированных как Правилами Регистра, РД, ОСТами, так и другими нормативными документами, а также особыми требованиями Технического задания (Заказчика судна).
Хотя системы являются достаточно консервативным объектом, в нормативную документацию постоянно вносятся изменения направленные на повышение надежности систем и ужесточение защиты окружающей среды. Поэтому при проектировании какой либо системы важно иметь в виду не только набор Норм и Правил, а понимать их внутреннюю суть и смысл, представлять к чему может привести невыполнение какого- либо требования, записанного в них .
Кроме этого, все общесудовые системы косвенным или прямым образом связаны между собой, выбирая параметры одной из них, следует думать о том, какое влияние это окажет на смежные системы, систему электроснабжения, автоматизации и пр. Когда упомянутые выше задачи проектантом решены, можно приступать к конструированию системы – созданию конструкторской документации, необходимой для непосредственного изготовления системы в производственных условиях.
Все сказанное выше подтверждает мнение выдающихся инженеров, что проектирование любых сложных объектов является не ремеслом, а искусством, требующим высокого творческого потенциала, опыта и погружения в разрабатываемый проект. В этом плане предлагаемое пособие представляет собой лишь введение в науку и искусство проектирования, содержащее «ремесленные1» основы создания судовых систем с указанием направлений и путей выхода на более высокий уровень. Учитывая учебную направленность пособия, основной упор сделан на познавательный характер материала и возможность его использования в курсовом и дипломном проектировании студентами кораблестроительных специальностей.
С другой стороны, проектирование систем требует большого количества справочных материалов, которые могут увеличить объем пособия, не внося существенного вклада в познавательный процесс. Поэтому справочные материалы ограничены сведениями, которые необходимы для курсового проектирования важнейших систем – осушительной, балластной, противопожарной системы водотушения, вентиляции, сточной, водоснабжения. Эти материалы, большей частью, приведены в Приложениях. Те же из них, которые необходимы для более полного понимания излагаемых положений, приведены непосредственно в тексте. Автор сознательно не привел многие положения нормативных, источников, поскольку при реальном проектировании инженер должен иметь перед собой оригинал нормативного документа, а не его перепечатку.
Учебное пособие по основам проектирования всех судовых систем занял бы несколько томов книг, настолько обширна и сложна эта отрасль кораблестроительных наук. Поэтому в данном пособии мы ограничимся наиболее распространенными общесудовыми системами, которых также немало, что заставляет провести отбор и среди них. Критериями отбора служили:
- наличие требований к системе в Правилах Регистра (осушительная , балластная, воздушных и измерительных труб, вентиляции, противопожарная система водотушения)
- системы, оказывающие влияние на экологию окружающей среды и обитаемость (сточная, сбора и удаления нефтесодержащих вод, бытового водоснабжения, отопления);
Не вошли в настоящее пособие противопожарные системы, использующие другие, чем вода огнегасящие вещества, системы отопления, кондиционирования воздуха и прочие.
В связи с большим объемом материала и его определенной разноплановостью пособие разделено на две части. В первой излагаются общие принципы проектирования, а вторая посвящена проектированию конкретных систем. Первая часть служит формированию базовых понятий и представлений о судовых системах, их элементах, системном подходе к проектированию. Даются основные сведения о этапах проектирования и документации, создаваемой в процессе проектирования.
Вторая часть посвящена проектированию конкретных систем с развернутым показом их роли в обеспечении безопасности судна, обитаемости, экологической безопасности. Эта часть носит практический характер и предназначена для использования в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также может быть полезна начинающим конструкторам в проектных организациях.
Настоящее пособие основано на опыте преподавания курса «Проектирование судовых систем» и ведения курсовых работ на протяжении более 20 лет. Большое значение имел личный опыт автора, полученный при проектировании судовых систем для реальных морских и речных судов при прохождении стажировок в ОАО КБ «Вымпел», работе в ОАО «НОКБ «ЛЕД» при НГТУ им. Р.Е. Алексеева по переоборудованию речного пассажирского флота, работе с экспертами Речного и Морского Регистра, строго рассматривавшими представляемые проекты.
За предоставленную таким образом возможность совершенствования в области проектирования систем, автор, прежде всего, выражает благодарность заведующему кафедрой «Кораблестроение и авиационная техника» Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева профессору В.А. Зуеву, который был инициатором и руководителем выполнения реальных технических проектов судов сотрудниками и преподавателями кафедры.
Автор выражает также свою благодарность высококвалифицированным специалистам ОАО КБ «Вымпел», работающим в отделе систем – Вязьмину Вячеславу Вольтеровичу, Кастальскому Александру Львовичу и Волкову Валерию Сергеевичу, которые щедро делились своим опытом и знаниями. Особую признательность автор выражает также экспертам ВФ РРР, научивших серьезному и вдумчивому следованию Правилам Регистра.
Принятые сокращения и обозначения
ЕСКД – Единая система конструкторской документации
РМРС – Российский морской регистр судоходства
РРР – Российский речной регистр
РД – Руководящий документ
СанПиН - Санитарные нормы и правила
СП - Спецификация
ТЗ - Техническое задание
ТП - Технический проект
ЭП- Эскизный проект
ПЗ- Пояснительная записка
ДГ- Дизель – генератор
ГД- Главный двигатель
БЦ - Балластная цистерна
йцу
