Введение

В свете современного подхода к созданию технических объектов [1] выделяют два рода деятельности:

Проектирование - создание информационной модели (проекта) объекта , учитывающей многообразие его внешних связей со средой своего существования и определяющей способность надлежащего функционирования в этой среде. Главным «инструментом» здесь является мозг инженера, поскольку проектирование, являясь высшей формой интеллектуальной деятельности, требует высокой квалификации, знаний, опыта и таланта. Более подробно о проектировании будет рассказано далее в п. 2.1.

Конструирование – выполнение проекта объекта в деталях и подробностях, позволяющих изготовить этот объект в производственных условиях. Кроме обычных инженерных навыков и знаний, конструктор должен уметь пользоваться главными инструментами – электронными базами данных и компьютерными пакетами графического моделирования.

В начале ХХ в. существовала специализация: над проектом последовательно работали инженер – техник – чертежник. В настоящее время инженер должен выполнять все функции, начиная с проектирования и кончая выпуском рабочих чертежей. Предлагаемое пособие ориентировано, главным образом, на проектированиесистем, не упуская из вида ключевые особенности их конструирования, выполнения чертежной и другой документации.

Системыявляются распространенными объектами в природе, социальной и биологической среде, технике.Система(от греч. σύστημα, «составленный из частей») —множество взаимосвязанных объектов, совместно выполняющих заданную функцию. Наиболее важны системы, обеспечивающие живучесть того объекта, составной частью которого она является. Нам известны система кровообращения, нервная система, система пищеварения и многие другие, обеспечивающие жизнедеятельность человека. Точно также системы в технических объектах (автомобилях, судах, компьютерах) обеспечивают их живучесть. Поэтому можно дать такое более конкретное определение системы:

«Системой называется специально организованная часть объекта, осуществляющая его обмен веществом, энергией или информацией как внутри объекта, так и с окружающей средой, таким образом, что поддерживается способность противостоять неблагоприятным изменениям внутри объекта, а также вредным воздействиям на него окружающей среды и вредным воздействием объекта на окружающую среду».

Судно, как сложное инженерное сооружение является «системой систем», в число которых входит система связи и навигации, электроснабжения и пр. С традиционной кораблестроительной точки зрения в качестве систем далее рассматриваются только те из них, которые предназначены для перемещения жидкости или газа. С этой же точки зрения на судне имеются два вида принципиально разных объектов:

Устройство – компактный объект, занимающий, как правило, отдельный объем или площадь, специально предназначенные для него.

Система– протяженный объект, элементы которого проходят через помещения, специальноне предназначенныедля их размещения.

Последнее качество объясняет особое внимание к перемещению жидкостей и газов. Трубопроводы таких систем проходят через непроницаемые переборки, палубы, выгородки и при неблагоприятном стечении обстоятельств могут передавать в соседние отсеки затапливающую их воду, дым и пламя при пожаре. Поэтому все потенциально опасные для живучести судна и важнейшие для ее поддержания системы являются объектами подробной регламентации Правилами Регистра.

Судовые системы принято делить на три существенно разные группы:

- Системы силовых установок и агрегатов топливная, охлаждения, смазки, газовыпускная и др.;

- Специальные системы наливных судов и газовозов– грузовая, газоотводная, зачистная и др.;

- Общесудовые системы– осушительная, балластная, водопожарная и др. Они являются обязательной принадлежностью любого самоходного судна. Эти системы и являются предметом рассмотрения в настоящем учебном пособии.

Следует отметить, что в Правилах Регистра количество систем , относимых к общесудовым расширено на основе другого принципа – протяженности их трубопроводов на судну. Так, в РМРС и РРР к общесудовым отнесены зачистная и грузовая система танкеров , подогрева груза. , гидравлические и пневматические системы приводов механизмов, система сжатого воздуха , бытовых установок сжиженного газа и др.

Принятую к рассмотрению группу общесудовых систем также можно разделить на три части.

1. Системы обеспечения безопасности плавания и мореходности:

• Осушительная

• Балластная

• Системы воздушных и измерительных труб

• Противопожарная система водотушения

• Система шпигатов открытых палуб

2. Системы обеспечения надлежащих условий жизнедеятельности экипажа и пассажиров (обитаемостьсудна)

• Вентиляции

• Отопления

• Водоснабжения

3. Системы обеспечения экологической безопасности судна

• Система сбора и удаления нефтесодержащих вод

• Сточная система

Первая из частей, а также в значительной мере система вентиляции (с позиций удаления из МО, аккумуляторных и др. пожароопасных помещений испарений топлива, а также возможности передачи по коробам вентиляции воды, огня , дыма), регламентируется, в основном, Правилами Регистра [16, 17].

Проектирование систем во второй части регламентируется, главным образом, Санитарными Правилами [18, 19]. Третья часть систем проектируется с учетом как Санитарных Правил, так и требований Регистра к обеспечению экологической безопасности.

В Правилах выделяются трубопроводы особого назначения, разрушение которых при пожаре или иных воздействий, может о приводить к следующим последствиям:

а) нарушению работы важнейших систем и потере хода судна;

б) к разливу содержимого цистерн, находящихся в отсеке;

в) способствовать затоплению водой из смежных отсеков и из-за борта;

г) передаче через непроницаемые переборки и палубы пламени и дыма.

Кроме этого, в зависимости от вида проводимой среды, ее опасности вследствие повышенной температуры и давления, трубопроводы делятся на классы-I,II,III. В соответствии с классом для трубопроводов регламентируются определенные типы соединений, термической обработки, сварки, виды и объемы испытаний. Несмотря на то, что вид среды, температура и давление во многих ответственных трубопроводах соответствуют низшему классуIII, требования к ним устанавливаются как к трубопроводамIиIIкласса.

К ответственным трубопроводамобщесудовых систем относятся осушительные, балластные, водопожарные, а также трубопроводы систем, находящихся ниже главной палубы и пересекающие непроницаемые переборки отсеков, главную палубу.

Подавляющее количество общесудовых систем являются водопроводными, и обзор их элементов выделен в отдельный раздел, с которого и начинается данное пособие, поскольку без предварительного знакомства с составными частями невозможно разобраться в особенностях проектирования и конструирования систем.

Настоящее учебное пособие в изложении основано на трех основных судостроительных нормативных документах:

–Правила классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства ( Правила РМРС [16]);

-Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания Российского речного регистра (Правила РРР [17]).

-Санитарные Правила (СанПиН [18], Cанитарные Правила для морских судов [19])).

Кроме этого, приняты во внимание установления и рекомендации руководящих документов(РД) и ОСТов, конкретизирующие требования Правил.

Когда в тексте имеется ссылка на Правила, содержащиеся как в РМРС так и в РРР, они упоминаются как «Правила Регистра» или просто «Регистр».

Сведения из указанных документов, приведенные в данном пособии, могут быть использованы для выполнения курсовых и дипломных работ. Большей частью они носят характер комментариев и пояснений и не могут заменить точное изложение требований указанных документов – инженеру в КБ при разработке проекта системы необходимо иметь на руках оригинал документа и руководствоваться его точным текстом.