
- •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
2.2.3. Этап технического и техно-рабочего проекта судна в постройке
На этом этапе согласование проектных решений и конструкторских разработок Регистром делится на две стадии. Это обусловлено тем, что ЭП является внутренним документом КБ и для исключения возможных кардинальных ошибок и уверенной детализации ЭП в последующей документации он предъявляется на экспертизу Регистру.
Поэтому на стадии первой рассматриваются документы (называемые РРР «Технический проект судна» (ТП), а РМРС 2012 г.- «Документация технического и техно- рабочего проектов для постройки судна») полученные в результате разработки ЭП. По разделу систем к согласованию Регистру предъявляются принципиальные схемы систем и расчеты систем. Кроме этого, ТП, в отличие от ЭП содержит ведомости применяемых механизмов, оборудования и материалов, имеющих сертификаты Регистра. Цель этой стадии состоит в проверке соответствия Правилам принципиальных проектных и конструктивных решений ЭП до начала рабочего проектирования и выхода на подготовку к постройке судна судостроительным предприятием.
После согласования технической документации на второй стадии разрабатывается рабочая документация( РРР-«Рабочая документация судна, подлежащая согласованию с инспекцией» и РМРС- «Рабочая документация для судна в постройке»). В этом проекте выполняютсямонтажные чертежи систем(их особенности будут рассматриваться далее). По своей сути эти чертежи, в отличии от принципиальных схем, являются сборочными, поскольку содержит все сведения, необходимые для изготовления, монтажа и испытания систем на строящемся судне. Выполнение рабочей документации является наиболее трудоемкой стадией проекта. Эта документация служит не только для изготовления систем, но и для текущего контроля и надзора инспекторами Регистра за работами на строящемся судне.
Последовательностьи содержание рабочего проектирования здесь не рассматривается, поскольку эта часть проекта связана сконструированиемсистем - детализацией проектных решений, что выходит за рамки настоящего пособия.
Кроме упомянутых документов на этапе рабочего проектирования разрабатываются инструкции по эксплуатации систем, программы испытаний и пр.
Перечни технической и рабочей документации приведены в Правилах (у РМСР и РРР имеются небольшая разница).
Кроме технического проекта вновь строящегося судна Регистром определены также требования к техническому проекту переоборудуемого (модернизируемого, переклассифицируемого и т.д.) судна, проекту перегона судна вне установленного района плавания и к другим нештатным случаям. Особенности такой документации, связанной с проектированием систем, будут рассмотрены далее.
2.3. Разработка принципиальных схем систем
2.3.1. Общие понятия о схемах судовых систем
Последовательность процесса проектирования каждой из общесудовых систем изложен ранее, в п. 2.2.2., где пп. 1-5 зависят от конкретной системы и их особенности будут рассмотрены в соответствующих разделах позже. Однако составление схем (пп. 6) имеет общий алгоритм, с которым рационально ознакомиться в разделе, посвященном принципам проектирования. Составление схемы занимает промежуточное положение между проектированиемиконструированием,так как может требовать принятия концептуальных решений более высокого уровня, чем простое конструирование как последовательное соединение элементов в соответствии с выполняемой функцией.
Схема (греч. σχεμα- внешняя форма) – особый вид конструкторского документа, в котором показываются связи между элементами изделия. Если нет требований к точному позиционированию элементов в пространстве , а сами элементы представляются условными изображениями без истинного масштаба, схема называется принципиальной. Если линии связи между элементами – трубопроводы, то схема является гидравлической. Далее рассматриваются принципиальные гидравлические схемы общесудовых систем, привязанные к общему расположению.
Для того, чтобы с помощью принципиальной схемы можно решать основные задачи, связанные с проектированием системы, используют приближенную привязку элементов схемы и линий связи к чертежу общего расположения судна (±0.5÷1м).
Таблица 2.1
Условные обозначения элементов в схемах общесудовых систем
Наименование элемента |
Условное обозначение |
Вид, конструкция элемента |
I.Соединения трубопроводов разъемные
| ||
а) без указания типа соединения |
|
|
б) фланцевое |
|
Рис. 1.1 |
в) штуцерное |
|
Рис. 1.2 |
г) муфтовое |
|
Рис. 1.4 |
д) фланцевое с межфланцевым протектором |
|
Рис. 1.47 |
II.Арматура для прохода и присоединения к корпусным конструкциям
| ||
а) переборочный стакан съемный, на приварыше фланцевый* |
|
Рис.1.6-а
|
б) переборочный стакан приварной * |
|
Рис.1.6 -б |
в) переборочный стакан приварной, штуцерный* |
|
Рис.1.6-д |
г) переборочный стакан приварной, муфтовый* |
|
- |
д) проход трубопровода с вварышем |
|
Рис. 1.7 б,в,д |
е) присоединение к корпусной конструкции на приварыше |
|
Рис. 1.7-а |
ж) подвеска неподвижная |
|
Рис. 1.8 |
з) направляющая
|
|
Рис. 1.8 |
III. Компенсаторы
| ||
а) «С»- образный* |
|
Рис.1.5-а |
б) Лирообразный |
|
Рис.1.5-б |
в) «П» -образный |
|
Рис.1.5-в |
г) сильфонный |
|
Рис.1.5-г |
Продолжение табл. 2.1
Наименование элемента |
Условное обозначение |
Вид, конструкция элемента |
IV.Запорно-переключающая арматура
| ||
а) клапан запорный проходной |
|
Рис.1.9, Рис.1.10 |
б) клапан запорный угловой |
|
Рис. 1.11 |
в) клапан невозвратно-запорный проходной
|
|
Рис. 1.13 |
г) клапан невозвратно-запорный угловой |
|
- |
д) клапанная коробка (трехклапанная)
|
|
Рис. 1.12 |
е) клапанная коробка невозвратно- запорная (двухклапанная) |
|
- |
ж) клапан невозвратный проходной
|
|
Рис. 1.14 |
з) клапан невозвратный угловой |
|
- |
и) кран пробковый проходной |
|
Рис. 1.15 |
к) кран пробковый трехходовой с L –образной пробкой
|
|
Рис. 1.16-а |
л) кран пробковый трехходовой с Т –образной пробкой |
|
Рис. 1.16-б |
м) клинкетная задвижка |
|
Рис. 1.17 |
н) арматура, опломбированная в закрытом положении |
|
- |
V.Регулирующая арматура
| ||
а) регулирующий клапан
|
|
п.1.3.3.-а |
б) дроссельный клапан
|
|
Рис.1.18, 1.19 |
в) дроссельная шайба
|
|
Рис. 1.20 |
г) редукционный клапан
|
|
п.1.3.3.-в |
д) предохранительный клапан
|
|
п. 1.3.3.-г |
Продолжение табл. 2.1
Наименование элемента |
Условное обозначение |
Вид, конструкция элемента |
VI.Арматура санитарно- гигиенического назначения
| ||
а)кран водоразборный (отбора проб, подачи воды на обмыв) |
|
- |
б)кран самозапорный для умывальника |
|
- |
в)туалетный для бачка унитаза* |
|
- |
г)смеситель умывальника |
|
- |
д)смеситель с поворотным изливом |
|
- |
е)смеситель медицинский локтевой |
|
|
ж)смеситель с душевой сеткой |
|
|
VII.Привод и управление арматурой
| ||
а)клапан с местным ручным управлением (маховиком) |
|
Рис.1.11 |
б) клапан запорный с дистанционным управлением без указания типа управления |
|
- |
в) клапан запорный с дистанционным валиковым приводом |
|
Рис. 1.21 |
г) клапан запорный с дистанционным тросиковым приводом |
|
- |
д) клапан самозапорный |
|
п.1.3.2.-ж |
е) клапан с гидравлическим или пневматическим управлением |
|
Рис.1.23- |
ж) клапан с электрическим управлением |
|
|
з) палубная втулка дистанционного привода |
|
Рис.1.21 |
VIII.Планки отличительные)
| ||
а)Планка отличительная круглая палубной втулки
|
|
Рис. 1.25-а |
б)Планка отличительная квадратная палубной втулки
|
|
Рис. 1.25-б |
в)Планка отличительная треугольная палубной втулки
|
|
Рис. 1.25-в |
Продолжение табл. 2.1
Наименование элемента |
Условное обозначение |
Вид, конструкция элемента | |
IX. Концевая арматура
| |||
а) фильтр, грязевая коробка |
|
Рис.1.26, Рис.1.27 | |
б) приемная сетка |
|
Рис. 1.28 | |
в) приемная сетка с невозвратным клапаном |
|
Рис. 1.1.29 | |
г) сборный колодец с решеткой |
|
Рис. 1.30 | |
д) кингстон приемный днищевой с защитной сеткой
|
|
Рис. 1.32 | |
е) кингстон приемный днищевой с раструбом и защитной сеткой |
|
Рис. 1.33 | |
ж)отливной бортовой патрубок с невозвратно-запорным клапаном * |
|
Рис. 1.38 | |
з) головка воздушной трубы с защитной сеткой
|
|
Рис. 1.39 | |
и) головка воздушной трубы с пламяпрерывающей сеткой |
|
Рис. 1.39 | |
к) головка воздушной трубы с защитной сеткой и поплавковым затвором
|
|
Рис.1.40 | |
л) шпигат (трап-воронка) без водяного затвора
|
|
Рис. 1.42, 1.43 | |
м) шпигат (трап-воронка) с водяным затвором (застоем)
|
|
Рис. 1.41 | |
н) захлопка штормовая, бортовая
|
|
Рис.1.44- | |
о) раструб приемный *
|
|
Рис. 1.34 | |
п) палубная втулка приемная/выдачи с фланцем - заглушкой*
|
|
Рис.1.45,1.46 | |
р) пробка спускная |
|
| |
Х. Устройства контроля и измерения
| |||
а)палубная втулка измерительной трубы*
|
|
Рис. 1.49 |
Продолжение табл. 2.1
Наименование элемента |
Условное обозначение |
Вид, конструкция элемента |
б)колонка указательная, водомерная с круглым стеклом
|
|
Рис. 1.51 |
|
|
|
в)датчик уровня дистанционный *
|
|
Рис. 1.52 |
г)манометр пружинный
|
|
Рис. 1.53 |
д)мановакуумметр
|
|
Рис. 1.53-б |
е)датчик давления или температуры на трубопроводе
|
|
- |
ж)термометр
|
|
- |
ж)клапан к манометру
|
|
Рис. 1.53-в |
XI.Насосы и аппараты
| ||
а)насос с постоянным направлением потока (без указания типа) |
|
|
б)ручной насос
|
|
Рис. 1.56 |
в)центробежный насос с приводом от электродвигателя (если управление двигателем производится от датчика – реле)
|
|
Рис. 1.58 |
г) насос шестеренчатый
|
|
- |
д) насос винтовой
|
|
- |
е) насос поршневой
|
|
Рис.1.55 |
ж) центробежный (вихревой) насос
|
|
Рис. 1.57, 1.58, 1.59 |
з) насос струйный (эжектор)
|
|
Рис. 1.60 |
Окончание табл. 2.1
Наименование элемента |
Условное обозначение |
Вид, конструкция элемента | |
и) пневмогидроаккумулятор без разделения сред
|
|
Рис.1.65-а- | |
к) пневмогидроаккумулятор с эластичным разделителем
|
|
Рис.1.65-б- | |
л) водоподогреватель или охладитель (теплообменник)
|
|
- |
*- обозначения не совпадающие с данными в ОСТ 5Р.5613-2001.
Несмотря на приближенность и условность, составление такой схемы позволяет конструктору в соответствии с Правилами и Нормами, выбрать и разместить элементы системы на судне, достаточно точно произвести расчет проверки ее работоспособности, определить массу и положение ЦТ.
Элементы систем изображаются с помощью условных обозначений. В табл. 2.1 приведено ограниченное количество элементов по сравнению с их объемом в соответствующих ГОСТах и РД - только те из них, которые понадобятся в дальнейшем изложении или будут применяться в курсовом проектировании.
Условные обозначения, как правило, схематично совпадают с конструкцией и формой элементов, что позволяет читать схемы, не прибегая к табл. вида 2.1 в ГОСТах и РД. Однако не все элементы систем имеют отображения в условных обозначениях этих нормативных документов и не всегда соответствуют форме и конструкции, что сильно затрудняет чтение схемы. Поэтому в таких случаях допускается использование нестандартных обозначений с их расшифровкой в поле чертежа.
В одной системе могут использоваться среды, поставляемые другими системами, например для обмыва сточных цистерн ( сточная система) используется вода, отводимая от противопожарной системы водотушения. Для выделения трубопроводов разных систем, в схемах используются условные обозначения линий трубопроводов, показанные в табл. 2.2.
Следует отметить, что в табл. 2.1 не приведены условные обозначения систем вентиляции и кондиционирования воздуха, водопожарной системы. В силу их специфичности, во избежание путаницы и трудных поисков в общей массе, они будут приведены отдельно, в пп. посвященным проектированию этих систем.
Таблица 2.2