- •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
1.1.2. Прокладочные материалы
Большинство типов соединений трубопроводов не обеспечивает герметичности, что заставляет применять прокладки во фланцевых и штуцерных соединениях. Главное требование к материалам к прокладок в ответственных системах - они должны обладать огневой стойкостью. Этому требованию при прочих равных условиях удовлетворял паронит – пластины из специально ориентированных нитей асбеста, связанных каучуком с последующей вулканизацией. В настоящее время применение асбеста во всех видах изделий запрещено из-за высокой канцерогенности асбеста особенно на стадии производства предметов и материалов, содержащих асбест.
Поэтому разработан бесасбестовый паронит, свойства которого аналогичны свойствам асбестового паронита.
Для трубопроводов неответственных систем применяется резина - пластина техническая, для трубопроводов бытового водоснабжения резина пищевая.
Таблица 1.2
Главные параметры материалов прокладок
|
Материал |
Параметры среды | |
|
Температура 0С |
Давление, МПа | |
|
Прокладки | ||
|
Бесасбестовый паронит |
до 450 |
до 6.4 |
|
Резина-пластина |
-30 ÷ +100 |
1.6 |
|
Фторопласт-4 |
-60 ÷ +250 |
6.4 |
|
Медь, М1, М3 |
250 |
20 |
|
Мягкая сталь (05кп) |
470 |
10 |
Прокладки из паронита, меди и мягкой стали относятся к огнестойким материалам и могут использоваться в трубопроводах ответственного назначения. Однако применение меди в стальных трубопроводах ведет к контактной коррозии, мягкая сталь также не отличается стойкостью. Поэтому в стальных ответственных трубопроводах, в местах присоединения донной и бортовой арматуры применяется отечественный бесасбестовый паронит или современные материалы зарубежного производства.
1.2. Трубы
1.2.1. Геометрические параметры труб в зависимости от материала трубопроводов
Трубы для общесудовых систем производят двумя принципиально разными способами. Трубы для ответственных систем изготовляют бесшовными -горячекатаными или холоднотянутыми. Для систем бытового водоснабжения и других, подобных им, водогазопроводные трубы изготовляют путем печной сварки встык или электросваркой из согнутой в цилиндр стальной полосы.
Главным параметром металлической трубы является ее наружный диаметр, поскольку он определяет размеры присоединяемых по наружному размеру стандартных монтажных деталей (фланцев, арматуры и пр.). Вместе с тем, для гидравлических расчетов систем важным является внутренний диаметр. Это противоречие объединено параметром «диаметр условный» или условный проход (Ду):
Условный проход - характеристика, объединяющая трубы с одинаковым наружным диаметром, но с разной толщиной стенки, т.е. с разными, но гидравлически близкими внутренними диаметрами. Величины условных проходов стандартизованы и хотя ряд наружных диаметров изменяется с очень малым шагом, что учтено в данных по диаметрам и толщинам стенок труб в РМРС (табл. 2.3.8 , т2, 20012г), в судостроительной промышленности используют ограниченный ряд, регламентируемый ОСТами. Этот ряд приведен в РРР (табл. 10.2.13, ч II, т.3, 2007г). Такое ограничение позволяет уменьшить типоразмерные ряды соединительной, запорной и другой арматуры, унифицировать технологическую оснастку и инструмент.
Вторым параметром труб является толщина стенки трубы. Для давления в трубопроводе более 1.6 МПа и температуре более 2000С толщина определяется (или проверяется) из условия прочности.
Однако давление в трубах общесудовых систем обычно не превышает 0.7 МПа и толщина стенок выбирается из условия монтажной прочности, допускаемого утонения стенки трубы при гибке труб, запаса на коррозию. Такая толщина, как минимальная, регламентируется РРР и РМРС. В ограниченном объеме (для общесудовых систем ) эти данные приведены в таблице 1.3.
Горячекатаные бесшовные трубыприменяются для ответственных систем. В отечественном сортаменте (ГОСТ 8732-78) наружные диаметры труб установлены очень дробно, однако ограничение ОСТ 5.9586-75, оставляет ряд диаметров и толщин приведенный в табл.1.4. В таблице 1.3 указаны дробные значения толщин стенок труб, однако, толщина стенки некратная 1 мм, как правило, выполняется по специальному заказу. Поэтому при выборе труб для проектируемой системы следует ориентироваться на данные таблицы 1.4, выбирая ближайшие большие значения, превышающие заданные таблицей 1.3
Холоднотянутые тонкостенные бесшовныетрубы (табл.1.5) также применяются в ответственных системах, как правило, при Ду <50 мм.
Их применение целесообразно и в системах, параметры труб для которых явно не регламентируются Правилами. Кроме этого, как видно из таблицы 1.3, для неответственных систем трубы могут иметь толщину стенки меньшую, чем значения, приведенные в табл. 1.4, где , кстати, отсутствуют трубы с Ду<50. Ограничение по упомянутому ОСТу рекомендует к применению диаметры и толщины стенок, приведенные в таблице 1.5. Трубы имеют несколько отличающийся ряд наружных диаметров, поскольку рассчитаны на штуцерные типы соединений при Ду ≤32(см. далее, рис.1.2). Бесшовные трубы для судостроения изготовляют из стали 10 или 20 по ГОСТ 1050-74.
Газоводопроводныешовные трубы применяются для систем бытового водоснабжения, параметры которых были регламентированы еще в эпоху первых металлических английских водопроводов. Их наружные диаметры соответствуют на наружным размерам дюймовой трубной резьбы, как показано в табл. 1.6.
Таблица 1.3