Трюмные воды на судах это
Обновлено: 22.04.2024
Трюмные системы. Группа систем, предназначенных для удаления за борт воды, скапливающейся в отсеках и трюмах в процессе эксплуатации судна из-за неплотностей в соединениях обшивки корпуса и труб, отпотевания, в результате мытья внутренних помещений, а также для удаления за борт из помещений судна большой массы воды, поступившей при аварии, повреждении корпуса или тушении пожара. К ним относятся осушительная, водоотливная и перепускная системы.
По Правилам Регистра СССР осушительной системой должно оборудоваться любое судно, а самостоятельная водоотливная система применяется обязательно только на морских пассажирских судах. Аварийный водоотлив на малых судах (катерах, буксирах и т. п.), осуществляется осушительной системой, а на транспортных судах — с помощью балластной системы. Из МО морских судов аварийный водоотлив производится охлаждающими насосами главных двигателей, производительность которых должна быть достаточной для этого.
При проектировании трюмных систем предъявляются следующие требования:
осушительная система должна обеспечивать удаление трюмной воды из любого отсека при допустимых крене и дифференте судна;
в каждый осушаемый отсек должно быть введено не менее двух приемных отростков, расположенных на разных бортах судна;
на морских самоходных судах должно быть не менее двух осушительных насосов с независимым механическим приводом;
водяные трубопроводы, как правило, не должны проходить через балластные и топливные цистерны;
трюмные системы должны быть устроены так, чтобы исключались возможность поступления забортной воды по их трубопроводам внутрь судна, а также перетекание воды из одного отсека в другой. Для этого на трубопроводах следует устанавливать невозвратные клапаны.
Осушительная система служит для повседневного удаления воды, скапливающейся в нижних частях корпуса судна при нормальной эксплуатации. С ее помощью откачивают остатки воды, не удаленной водоотливной, балластной или пожарной системами. Осушительная система состоит из приемников, всасывающего и отливного трубопроводов с невозвратными или невозвратно-запорными клапанами. Приемники снабжены защитными сетками, предотвращающими попадание грязи в систему. Приемники устанавливаются в сборных колодцах двойного дна, в льялах и других подобных местах.
Осушительные насосы помещают в разные водонепроницаемые отсеки. Для осушения отсеков небольших объемов используют ручные поршневые насосы, эжекторы, работающие от пожарной магистрали, или перепускную систему. В осушительной системе применяют центробежные насосы с подачей 15—400 м 3 /ч и высотой всасывания 5—б м.
Трубопроводы изготовляют из стальных труб с внутренним защитным покрытием (оцинковкой, футеровкой). Диаметр труб зависит от размерений судна и длины осушаемого отсека.
На рис. 5.33 приведена схема автономной системы осушения носовой оконечности судна.
Рис. 5.33. Схема автономной системы осушения носовой оконечности судна
Вода, скопившаяся в шкиперской 5, через решетки сточных колодцев 4 и невозвратные клапаны 2 забирается эжектором 3. Вода из цепного ящика 1 поступает к эжектору через невозвратные клапаны.
В водоотливных системах используются переносные и стационарные погружные насосы с подачей до 630 м 3 /ч. Ввиду редкого ввода в действие водоотливные системы часто совмещают с балластными. При использовании для осушения и водоотлива стационарных и переносных водоструйных эжекторов рабочая вода к ним подводится от системы водяного пожаротушения. Водоотливная система должна обеспечивать удаление воды в заданное время из водонепроницаемых отсеков судна после заделки пробоин. Подача водоотливных средств определяется заданным временем водоотлива из самого большого отсека, затопленного до уровня ватерлинии при наибольшей осадке судна.
Трубопровод водоотливной системы должен иметь большой диаметр, не зависеть от трубопровода осушительной системы и должен выполняться так, чтобы через него не могло произойти затопление отсеков даже при его повреждении. Для этого клапаны на отростках, идущих в отсеки, должны быть невозвратно-запорного типа и иметь дистанционное управление с палубы переборок и с места установки. На магистральном трубопроводе должны быть предусмотрены клапаны для отключения отдельных поврежденных участков.
Водоотливная спасательная система для откачивания воды из затопленных отсеков аварийного судна показана на рис. 5.34.
От водоотливного насоса 2 спасательного судна 11 отходит стояк к палубной магистрали 8 с клинкетом 1, на которой установлены двухклапанные коробки 7. К ним присоединены бортовые трубопроводы 9, заканчивающиеся быстросмыкающимися гайками 6, с помощью которых подключаются аварийные рукава 10. Рукава перекидывают на палубу аварийного судна 12 и опускают в затопленный отсек. Вода из отсека через приемную сетку 13 забирается насосом 2 и по отливному трубопроводу 3 через невозвратный клапан 4 и кингстон 5 удаляется за борт. В качестве спасательных используют поршневые или центробежные насосы, снабженные самовсасывающим устройством.
Перепускная система применяется в помещениях (радиорубках, погребах, станциях пожаротушения и др.), которые невозможно или неудобно оборудовать осушительной системой. Она представляет собой спускные трубопроводы, по которым вода отводится в нижние отсеки, обслуживаемые осушительной системой. В этой системе отсутствуют насосы. Управление дистанционное или автоматическое с помощью перепускной или спускной арматуры. При автоматическом управлении клапаны открываются, если вода в отсеке поднимется до определенного уровня.
Рис. 5.34. Схема водоотливной спасательной системы
Ранее в состав льяльных вод входила вода и дизельное топливо, и ее было можно разделить за счет действия гравитационных сил.
Морская вода, используемая для обеспечения работы судовых установок бывает попадает в производственные помещения судна, где смешивается с загрязняющими веществами, образуя льяльные воды.
Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 73/78) запрещает сброс нефтесодержащих льяльных вод.
Есть послабления, согласно международным нормам, максимально допустимое содержание нефтепродуктов в сбрасываемых за борт льяльных водах составляет 15 мг/л.
Льяльные воды также образуются после промывки трюмов сухогрузных судов, они собираются в льялах - осадочной части судна.
Ранее в состав льяльных вод входила вода и дизельное топливо, и ее было можно разделить за счет действия гравитационных сил.
Ныне в состав льяльных вод могут также входить смазочные масла, гидравлические жидкости, тяжелое дизельное топливо, присадки, химикаты и моющие средства.
Очень сложно бороться с эмульсиями - жидкостью, в которой во взвешенном состоянии находятся нерастворимые в ней частицы другой жидкости.
Частицы или поверхностно-активные вещества (ПАВ) моющих средств, применяемых на судне, могут препятствовать отделению воды от масла.
Льяльные воды утилизируются на судне или морской платформе, либо поступают на утилизацию на береговой комплекс.
Воды проходят фильтр грубой очистки, проходят 2-кратное отстаивание, затем проходят через абсорбционный фильтр, импульсный электрофлотатор и фильтр насыщения.
Отделенные нефтепродукты из отстойников и очистной установки собирают в специальный бак.
Если качество очистки воды удовлетворительное, то очищенную воду выкачивают из системы насосом.
При неудовлетворительном качестве воду подают на вход вторичного отстойника для дополнительного удаления остатков нефти.
Оборудование для очистки льяльных вод стоит дорого, и неюбольшие судоходные компании нередко им пренебрегают, несанкционированно сливая их.
Это опасно.
30 октября 2019 г. суд в США обвинил инженера в несанкционированном сливе льяльных вод и ему грозит 31 год тюрьмы.
При эксплуатации в корпус судна, как правило, проникает некоторое количество воды, которая скапливается в отдельных помещениях и отсеках. Вода может подмочить перевозимые грузы, увеличить влажность воздуха в жилых и служебных помещениях, вызывает коррозию металлических деталей судна, разрушает отделку, изоляцию и окраску помещений, а в машинно-котельном отделении нарушает нормальную эксплуатацию и обслуживание котлов, механизмов и другого оборудования. Поэтому трюмную воду по мере ее скопления необходимо удалять за борт. Для этого предназначается осушительная система.
На отечественных судах используется централизованный вариант построения осушительной системы. Она состоит из гидравлических механизмов (насосов и эжекторов), осушительного трубопровода с отростками, необходимой арматуры и измерительных приборов, контролирующих появление трюмной воды. Согласно Правилам Регистра, каждое судно должно иметь не менее двух осушительных насосов с независимым механическим приводом. На судах с главными двигателями мощностью до 145 кВт в качестве осушительных средств можно применять водоструйные эжекторы и ручные насосы. Количество ручных насосов выбирают в зависимости от размеров судна. Все осушительные насосы должны иметь необходимые производительность и высоту всасывания, достаточную для осушения наиболее отдаленного отсека. Расположение насосов и распределительных коробок должно обеспечивать максимальную живучесть судна и удобное их обслуживание.
Трубопровод осушительной системы следует полностью изолировать от трубопроводов, предназначенных для приема и откачивания перевозимой на судне воды. Чтобы забортная вода и вода из, разных водяных систем не попадали в систему питьевой воды, приемные клапаны распределительных коробок системы должны быть невозвратно-запорными, а в приемниках осушительных отростков — невозвратными. Приемники осушительных отростков устанавливают так, чтобы осушать отсеки при прямом положении и при крене судна на 5° на любой борт. Их снабжают легко-разбирающимися сетками, доступными для очистки. Сетки должны иметь отверстия диаметром 8—10 мм общей площадью не менее тройного сечения трубы приемного отростка.
Диаметр труб приемных отростков должен быть не менее 50 мм; при осушении отсеков небольших объемов этот диаметр может быть уменьшен до 32 мм.
Для защиты насоса, от посторонних предметов, которые могут попасть в него вместе с откачиваемой водой, в осушительном трубопроводе имеются грязевые коробки (рис. 3.14). С этой же целью приемники насосов снабжены сетками.
На рис. 3.15 приведена схема группового варианта построения осушительной системы отсеков. В каждом отсеке расположен приемник 1 с установленной на нем сеткой, который связан трубопроводом 2 с соответствующей распределительной клапанной коробкой 6. Коробки клапанные соединены с эжектором 5 невозвратно-запорным клапаном 4 и отливной трубой 3, выходящей за борт.
Такой способ построения позволяет при помощи переключения клапанов осушать любой отсек судна. Групповой вариант построения осушительной системы по сравнению с автономным более удобен, так как осушаемые отсеки в этом случае находятся в одинаковых условиях, а управление системой сосредоточено в одном помещении.
На судах с одним машинным отделением почти всегда применяется централизованный вариант построения осушительной системы отсеков, на судах с двумя машинными отделениями — автономный или групповой вариант.
Водоотливная система в отличие от осушительной предназначена для удаления из корпуса судна большого количества воды; приемники воды располагают у настила внутреннего дна. Для обеспечения непотопляемости судна при авариях и предотвращения распространения воды, которую невозможно откачать водоотливными средствами, корпус судна разделяется водонепроницаемыми переборками на отсеки.
К всасывающей магистрали насосов присоединяются приемные отростки с клапанами и сетками, подведенные в машинно-котельное отделение судна. На рис. 3.16, а представлена схема водоотливной системы (автономный вариант построения), которая предусматривает использование в качестве водоотливных средств водо-водяных эжекторов. В каждом отсеке установлен свой отливной эжектор 4, получающий рабочую воду от напорной магистрали 7. Эжектор через приемник забирает воду из отсека и сбрасывает ее по нагнетательному трубопроводу 5 через невозвратно-запорный клапан 3 за борт. Управление арматурой системы (клапанами 6 и 3) осуществляется валиковым приводом 2 с палубы, на которой установлены втулки 1.
Кроме штатных водоотливных средств на судах применяют и переносные средства осушения отсеков в виде переносного эжектора (рис. 3.16, б). К эжектору 4 присоединены три гибких резиновых шланга. Приемный шланг 11 присоединяет к эжектору сетку 12, а шланг 9 соединяет эжектор с пожарным рожком 8; шланг 10 служит для отлива воды за борт. От пожарно-напорной магистрали подается рабочая вода.
Трубопровод водоотливной системы выполняется из медных или медно-никелевых труб диаметром 200—600 мм. Диаметр труб выбирают при условии, что скорость воды будет 1,2—3 м/с, а продолжительность осушения затопленного отсека 1,5—2 ч.
Спускная система предназначена для спуска воды, попавшей в помещения судна, не имеющих самостоятельных осушительных и водоотливных средств. Оборудовать каждое помещение осушительной и водоотливной системами невозможно, так как это загромоздит помещение трубопроводами, механизмами, арматурой, потребует большого количества дополнительных отливных отверстий, что приведет к ослаблению прочности корпуса судна; в итоге значительно возрастут затраты на постройку такого судна и эксплуатацию системы. Кроме того, в некоторых помещениях (радиорубки, станции углекислотного тушения и пенотушения, погреба и рефрижераторные трюмы) вообще невозможно установить осушительную или водоотливную систему ввиду большой насыщенности этих помещений агрегатами и аппаратурой.
Спускная и перепускная системы представляют собой совокупность труб и арматуры, с помощью которых вода отводится к местам, откуда она забирается приемниками водоотливной или осушительной системы. Для более полного осушения в самом низком месте осушаемого помещения устанавливают спускной клапан. Под палубой к тому месту, где установлен клапан, подводят спускную трубу, по которой вода отводится к расположенному ниже сточному колодцу отсека, оборудованного средствами осушения. Устройство указанных систем позволяет избежать прокладки длинных трубопроводов и установки большого количества отливных насосов.
Креновая система предназначена для выравнивания крена, полученного в результате неправильной загрузки судна, поступления воды при аварии бортовых отсеков, неравномерного расходования из цистерн и отсеков запасов воды, топлива, масла, провизии и т. д. При образовании крена ухудшаются мореходные качества судна, а также условия обслуживания механизмов и устройств. Продолжительный крен отражается на самочувствии пассажиров и команды, ухудшает управляемость судном, кроме того, возрастает сопротивление воды движению судна, уменьшается упор движителей.
Для таких судов, как ледоколы, требуются особые устройства, обеспечивающие специальное накренение и раскачивание судна в поперечной плоскости для освобождения его корпуса в случае сжатия льдами и схода с мели.
Для размещения балласта креновой системы иногда применяют специальные так называемые независимые цистерны. На ледоколах креновые цистерны обычно располагают под верхней палубой у борта, а на остальных судах, оборудованных специальной противокреновой системой, — ближе к днищу.
На рис. 3.17 показаны схемы противокреновых систем. В предположении того, что вместимость цистерн правого и левого бортов судна одинакова, цистерны противоположных бортов соединяют поперечной трубой (рис. 3.17, а). При затоплении отсека одного борта вода по перепускной трубе 1 поступит автоматически в цистерну противоположного борта. Для такой конструкции противокреновой системы требуются трубы большого диаметра, что загромождает отсеки судна. Кроме того, в случае аварии в отсеках, расположенных в оконечностях судна, выравнивание крена указанным способом вызовет удвоенный дифферент, который может привести к тому, что судно не сможет идти или даже опрокинется. Поэтому такая схема применима только в том случае, если цистерны расположены в средней части корпуса и не мешают обслуживанию механизмов и устройств.
На рис. 3.17, б перепускные трубы 1 соединены с цистернами по диагонали, центры масс цистерн находятся на одинаковом расстоянии от центра массы судна, что позволяет устранить крен без изменения дифферента. Однако и эта схема также не нашла широкого применения вследствие значительного загромождения отсеков трубами большого диаметра.
На рис. 3.18 изображена креновая система ледокола с осевым реверсивным насосом 5 производительностью 2000—4000 м3/ч и клинкетами 2 с пневмоприводом (автономный вариант исполнения). Для предотвращения разрушения магистрали 6 от обжатия льдами корпуса судна на ней установлен линзовый компенсатор 3. Благодаря наличию реверсивного насоса система проста и удобна для автоматического управления. Насос может перекачивать воду по магистрали 6 в обоих направлениях, для чего необходимо изменять лишь направление вращения его электродвигателя 4. Система предусматривает прием забортной воды и удаление балласта через приемно-отливной кингстон 8 и патрубок 7 и обслуживает креновую цистерну 1.
В качестве арматуры в креновой системе обычно применяют стальные и бронзовые клапаны и клинкеты. Трубы в этой системе необходимы в основном больших диаметров (600—800 мм), выполняются они из меди и стали. Объем креновых цистерн составляет 2—7 % водоизмещения судна. Время, требуемое для устранения крена, согласно Правилам Регистра, равно 10—15 мин, а для перекачивания балласта с одного борта на другой для создания искусственного раскачивания ледокола — 15—30 мин.
Креновые системы располагают на судне так, чтобы они не влияли на его дифферент и вместе с тем создавали максимальный кренящий момент при приеме балласта. Обычно принято размещать балластные цистерны в средней части корпуса. При применении осевых реверсивных насосов в каждом отсеке устанавливают по одному насосу. Схема такой креновой системы на ледоколе показана на рис. 3.19. Насосами 3, приводимыми в движение электродвигателями 4, через кингстон 1 и клинкет 2 вода подается в любой отсек (балластную цистерну). Освобождение цистерн от балласта осуществляется в обратном порядке; при этом вода с помощью насоса отливается за борт.
Дифферентная система. При эксплуатации судна в случае возможной аварии или изменении нагрузки может возникнуть дифферент судна. Это явление нежелательное, так как затрудняет обслуживание механизмов и устройств, нарушает работу котлов, сказывается на ходкости и управляемости судна. В то же время при эксплуатации ледоколов необходимо преднамеренное наклонение корпуса судна в продольной плоскости. Например, в момент форсирования ледоколом ледовых полей при недостаточности вертикального усилия, создаваемого корпусом во льду, прибегают к искусственному утяжелению носовой оконечности путем принятия водяного балласта. Чтобы носовая оконечность ледокола легче входила на кромку льда, создают дифферент на корму перекачиванием балласта, а затем этот балласт перекачивают из кормы в нос, что и обеспечивает создание вертикального усилия для продавливания носовой оконечностью ледового покрова. Идея применения на ледоколах дифферентных систем принадлежит русскому ученому адмиралу С. О. Макарову.
Дифферентная система должна обеспечивать наклонение судна в продольной плоскости при минимальном количестве принятого балласта и не создавать крена судна. Поскольку ее работа связана с приемом большого количества забортной воды, то в системе должны быть предусмотрены устройства, предотвращающие затопление судна. Дифферентная система, как и всякая другая, связанная с приемом на судно и распределением между различными его частями забортной воды, может быть с естественным или искусственным заполнением цистерн. При естественном заполнении цистерн вода поступает в дифферентный отсек самотеком при открытом кингстоне, а удаляется из него эжектором или насосом. Чаще всего применяют осевые реверсивные насосы.
При построении дифферентной системы обычно отдают предпочтение групповому варианту, при котором один насос обслуживает несколько отсеков, размещенных в оконечностях судна (рис. 3.20).
Устройство системы позволяет заполнять дифферентные цистерны через кингстон 9 или при помощи насоса 7, обслуживающего также и водоотливную магистраль 4. Балласт из дифферентных цистерн откачивают тем же насосом. Для контроля качества принятого через приемник 1 балласта могут быть использованы обычные средства трюмной сигнализации или измерительные трубы. На рисунке показана также схема системы контроля за положением уровня воды в цистерне с применением поплавкового клапана 5, автоматически прекращающего поступление воды в цистерну при достижении в ней заданного уровня. Управление системой осуществляется клапанами 2, 3, коробкой 6 с запорными клапанами и клинкетом 8.
На рис. 3.21 показана схема дифферентной системы (централизованный вариант исполнения), применяемой на судах с малым водоизмещением. Система работает при минимальной мощности насоса. Однако ввиду прокладки трубопровода вдоль всего судна отсеки загромождает труба большого диаметра. При такой трубе и одном насосе система в случае аварии оказывается недостаточно надежной. Более эффективен автономный вариант построения системы. Для ее монтажа длинные трубы не нужны. Кроме того, для коротких участков трубопроводов требуется меньшая мощность насосов.
В дифферентной системе, как и в креновой, применяют медные и стальные трубы с бронзовой или стальной арматурой. На большинстве морских транспортных судов дифферентная система не применяется, а ее функции выполняет балластная система.
Расположение перевозимых грузов на судне может повлиять на изменение крена и дифферента, особенно в тех случаях, когда транспортируются грузы различных габаритов и масс. Однако даже правильным размещением перевозимых грузов не всегда удается достигнуть нормальной осадки судна, и для сохранения его мореходных качеств приходится прибегать к балластировке — загрузке судна бесполезным (с точки зрения перевозки) грузом. В качестве балласта обычно используют забортную воду, хотя иногда применяют и твердый балласт (металлические болванки, песок и др.).
Водяной балласт размещают в отсеках двойного дна, в крайних концевых и глубоких цистернах корпуса. По Правилам Регистра балластный трубопровод должен быть устроен так, чтобы вода — как забортная, так и из балластных цистерн — не попадала в грузовые трюмы и машинно-котельные отделения. Для этого на трубопроводах устанавливают невозвратно-запорные клапаны. Балластная система должна представлять собой перекачивающую систему и состоять из насосов, приемных и отливных клапанов и трубопровода с распределительными коробками и арматурой.
Наиболее распространенным в настоящее время является централизованный вариант построения балластных систем, при котором (по сравнению с автономным вариантом) возможно перекачивание балласта из одной цистерны в другую, хотя в любом случае каждая цистерна должна соединяться с насосом независимой трубой.
При использовании в качестве балластных цистерн отсеков судна, предназначенных для перевозки сухого или жидкого груза, предусматривается надежное отделение балластного трубопровода от этих отсеков. Не допускается проводка труб балластной системы через балластные цистерны. Номинальные диаметры приемных труб dном по Правилам Регистра должны отвечать наибольшей вместимости V отдельных цистерн и подбираться в соответствии с данными, приведенными ниже:
Приемные отростки в балластных цистернах устанавливают на днище лапками (рис. 3.22, а), расположенными по окружности всасывающего раструба. Вода принимается в балластную цистерну из-за борта через кингстон (рис. 3.22, б), расположенный на днище судна или над скулой машинного отделения.
На судах, плавающих на мелководье, а также на реках, имеется дополнительный верхний кингстон (рис. 3.23), который при приеме воды предохраняет водяные насосы от попадания песка и ила. Диаметр верхнего кингстона (клапана) должен быть не менее 2/3 главного нижнего кингстона. Отверстие для установки верхнего кингстона должно находиться на 300 мм ниже ватерлинии судна в порожнем состоянии. Приемные отверстия кингстонов обычно закрываются решетками с прямоугольными отверстиями шириной 12—15 мм.
Цистерны заполняют забортной водой самотеком или с помощью насоса. Самотеком можно заполнить только те цистерны, которые расположены ниже ватерлинии. Однако при таком способе заполнения требуется много времени и необходимы трубы больших диаметров. Поэтому все цистерны, как правило, заполняются с помощью насосов.
Расположение трубопроводов балластной системы должно быть таким, чтобы обеспечивалось не только заполнение и осушение цистерн, но и перекачивание воды из одной цистерны в другую. Чтобы предотвратить образование воздушных подушек при заполнении цистерн и вакуума при откачивании жидкости, цистерны снабжают воздушными трубками, количество которых зависит от объема отсека; их располагают так, чтобы в любом случае можно было заменить воздух водой.
На рис. 3.24 изображена схема балластной системы (централизованный вариант исполнения) с линейными магистралями. Балласт принимается, удаляется и перекачивается по длине и ширине судна, но его нельзя перемещать с одного борта на другой в пределах одного водонепроницаемого отсека.
Если нужно изменить крен, имеющийся балласт перемещают из носовой цистерны одного борта в кормовую цистерну другого борта или наоборот.
С целью повышения маневренности системы предусматривают независимые трубопроводы, которые обслуживают отдельные цистерны. Это позволяет применить трубы малых диаметров. Однако при такой схеме необходима прокладка большого количества труб через водонепроницаемые конструкции.
Производительность балластного насоса подбирают с таким расчетом, чтобы весь балласт судна откачивался за 6—8 ч. Для обслуживания балластной системы требуется кроме самостоятельного насоса не менее одного резервного. В качестве резервного используют пожарный, осушительный, охлаждающий и другие насосы. Количество балласта зависит от водоизмещения судна. Так, для судов водоизмещением 300—5000 т количество балласта может составлять 9—13 % водоизмещения судна, а для судов водоизмещением 10—15 тыс. т— 13—17 %.
Согласно Правилам Регистра, на нефтеналивных судах для обслуживания носовых балластных цистерн устанавливают автономный балластный насос.
Трубы балластной системы должны быть стальными, оцинкованными или покрытыми бакелитовым лаком. Допускается и другое надежное антикоррозионное покрытие. После окончательной обработки в цехе трубы испытывают на двойное рабочее давление, но не менее чем на 0,4 МПа; трубопровод испытывают после монтажа на судне на давление, превышающее рабочее на 25 %, но не менее 0,2 МПа.
Трюмные системы - группа судовых систем, предназначенных для удаления за борт воды, скапливающейся в корпусе судна в процессе нормальной эксплуатации, а также воды, попавшей в него в результате аварии. К ним относятся осушительная, водоотливная, перепускная системы и система нефтесодержащих трюмных вод, а также вспомогательные устройства, обслуживающие трюмные пространства (воздушные и измерительные трубы, трюмная сигнализация и пр.).
Осушительная система предназначена для повседневного удаления воды, скапливающейся в нижних частях корпуса судна при нормальных условиях эксплуатации (подразумевается вода, проникающая внутрь через неплотности в соединениях корпуса или образующаяся в результате отпотевания деталей, а также забортная вода и атмосферные осадки, проникающие через иллюминаторы, люки и неплотности в донной арматуре и трубопроводах). С помощью осушительной системы откачивают также остатки воды, оставшейся в отсеке после работы водоотливной, балластной или пожарной систем.
Схема осушительной системы (выполненная по централизованному принципу) и расположение приемника (сечение по АА).
1 — осушительный насос; 2 — коробка с невозвратно-запорными клапанами;
3 — приемный патрубок; 4 — грязевая коробка; 5, 6 — коробки с невозвратно-запорными клапанами; 7 — сепаратор трюмных вод; 8 — клинкет; 9 — отливной невозвратно-запорный бортовой клапан; 10 — приемный отросток система аварийного осушения помещения; 11 — магистраль водяной пожарной системы; 12 — клапан запорный пусковой напорной воды эжектора; 13 — водо-водяной эжектор
Она состоит из всасывающего трубопровода, приемников и отводного трубопровода, снабженных невозвратными или невозвратно-запорными клапанами. Приемники имеют защитные сетки в устанавливаются в местах наиболее вероятного скопления воды; в сборных колодцах двойного дна по бортам, в льялах у кормовых переборок водонепроницаемых отсеков, а также в ДП на судах, имеющих уклон второго дна к ДП. На отростках осушительной системы в МКО и на магистральных трубопроводах устанавливают дополнительные грязевые фильтры — так называемые грязевые коробки. Защитные сетки приемников и грязевые коробки предотвращают попадание грязи, ветоши, щепок и т. п. в насосы, арматуру и трубы.
Согласно требованиям Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов 1973 г., содержание остатков нефтепродуктов в выбрасываемой за борт воде допускается не более 15 мг/л, поэтому откачиваемые за борт трюмные воды предварительно очищаются в сепараторе трюмных вод.
Правила Регистра требуют, чтобы на каждом судне было установлено не менее двух осушительных насосов с механическими приводами, способных осушить любой отсек и создать в магистральных трубопроводах скорость движения воды не менее 2 м/с. На пассажирских судах дальнего плавания, в зависимости от их размеров и количества пассажиров, должно быть не менее трех-четырех насосов.
В качестве осушительных на судах применяют центробежные самовсасывающие или поршневые насосы производительностью 15—400 м3 при напоре 10—30 м вод. ст. с высотой всасывания 5— б м.
Осушительные насосы размещают в разных водонепроницаемых отсеках.
В удаленных от МКО отсеках, а также в отсеках с небольшой кубатурой (цепной ящик, коффердамы, румпельное отделение) для осушения используют автономные средства — ручные поршневые насосы, эжекторы, работающие от пожарной магистрали,— или предусматривают спускные и перепускные трубопроводы.
Осушительный трубопровод изготовляют из стальных цельнотянутых труб, имеющих внутри защитное покрытие (оцинковку, футеровку и т. д.). Диаметр труб определяют в зависимости от главных размерений судна и длины осушаемого отсека.
Осушительный трубопровод выводят из каждого отсека к клапанным коробкам с невозвратно-запорными клапанами, которые установлены в МКО и соединены с осушительным насосом, откачивающим воду через отливной трубопровод за борт. Перекрывая соответствующим образом клапаны клапанной коробки, можно осушить любой отсек.
Водоотливная система предназначена для удаления из корпуса судна больших количеств воды, попавшей в него в результате аварии (пробоины в наружной обшивке, затопления отсека через разрушенные трубопроводы систем или при тушении пожара водой и т. п.). В отличие от осушительной водоотливная система снабжена погружными насосами (или эжекторами) более высокой производительности — до 1000 м3/ч, а ее трубопроводы имеют больший диаметр. Управление арматурой системы осуществляется дистанционно с поста управления, расположенного выше палубы водонепроницаемых переборок.
Водоотливная система должна обладать большой живучестью, поэтому ее выполняют по автономной или комбинированной схеме и предусматривают только на судах с особыми условиями плавания (ледоколах, буксирах, спасателях). На обычных судах функции водоотливной системы частично выполняет осушительная система, а при больших авариях — водоотливные системы буксиров-спасателей.
Перепускная система необходима для перепуска и спуска воды из помещений, в которых отсутствуют осушительные или водоотливные средства, в соседние и нижние помещения, имеющие приемники осушения или водоотлива. Перепускной трубопровод оборудуют также между бортовыми междудонными отсеками (на пассажирских судах, промысловых базах, научно-исследовательских судах и т. п.) для выравнивания крена судна при затоплении отсеков одного борта. Эта система не имеет насосов и управляется дистанционно или автоматически с помощью перепускной или спускной арматуры. Автоматическое управление основано на автоматическом открывании клапанов при достижении заданного уровня жидкости в отсеке.
Система нефтесодержащих трюмных вод предназначена для их сбора с целью последующей очистки этих вод перед откачкой за борт либо для передачи в береговые емкости—сборники. Суда, имеющие достаточные емкости для сбор грязной трюмной воды в течение всего рейса, а также суда, на которые не распространяется действие Конвенции МАРПОЛ 73/78, этой системой не оборудуют. Система состоит из сборных емкостей, сепараторов, насосов, трубопроводов, контрольно-измерительных приборов и средств управления.
Чтобы поддерживать трюма сухими и откачивать лишнюю воду, на судах обязательно есть так называемые система осушения (трюмная линия).
Откуда в трюмах берётся вода? Это могут быть протечки труб, дождь (если судно открытое или при погрузке). Постоянный источник воды – конденсация, когда тёплый воздух соприкасается с холодной поверхностью (внутренней поверхностью бортов, например, или холодным грузом). Это совершенно нормальная ситуация, вода будет откачана и ничему не повредит.
Машинное отделение обычно имеет собственную отдельную систему осушения для воды, загрязнённой нефтепродуктами. Система осушения обычно состоит из трёх «линий обороны»:
- Небольшой насос для откачки небольших количеств воды, поступающих ежедневно. Грязная трюмная вода с маслом («льяльная вода») закачивается в трюмный резервуар, а оттуда через сепаратор, после очистки, за борт. Или же перекачивается в отдельный резервуар-отстойник.
- Мощный насос для откачки трюмных вод прямо за борт в экстренных случаях.
- Прямая откачка трюмных вод насосами охлаждения главного двигателя с их огромной производительностью. Используется в аварийных ситуациях.
Система осушения – важная часть системы безопасности судна, её устройство и расположение регулируется законом. Так, по правилам SOLAS, система осушения, система пожаротушения и балластная линия должны быть тремя независимыми системами, которые могут подменять друг друга в случае необходимости. Система осушения должна периодически проверяться, результаты заносятся в судовой журнал. Всё серьёзно.
Ручной способ
Чтобы определить количество воды в трюме, есть два способа – ручной и инструментальный, с помощью датчиков уровня. Но море есть море – несмотря на все датчики-измерители, по правилам всё равно необходимо регулярно проверять уровень вручную. Это делается ручным способом – в специальную трубку в трюме (которая почему-то называется «звучащая трубка») опускают металлическую измерительную ленту с грузом на конце (которая называется «звучащая лента», да, вы угадали), пока груз не стукнется о дно. Ленту поднимают и смотрят, до какого уровня она смочена, определяя уровень жидкости. А чтобы лучше было видно границу жидкости на ленте, на неё наносят специальную пасту, меняющую цвет при контакте с жидкостью.
При дистанционном контроле в сборный (сточный) колодец или другое место помещают датчик с поплавком (датчик затопления), который подаёт сигнал, если жидкость поднялась до этого уровня и поплавок всплыл. При этом активируется предупредительный сигнал или автоматически включается откачка.
Метод воздушных пузырьков
Точно измерить уровень можно мембранными датчиками давления, электрическим датчиком уровня, специальным радаром или системой с воздушными пузырями – очередное изящное изобретение, используемое на судах. Воздух начинают закачивать в трубку, погруженную до дна жидкости, при этом меряют давление. Когда воздух доходит до конца трубки, преодолевая давление столба жидкости, и начинает выходить, давление перестаёт расти. Это и есть давление на дне, по нему определяется уровень жидкости.
Производительность насосов системы осушения трюмов от 100 до 300 м 3 /час. Расчеты показывают, что пробоина в борту размером 5х5 см на глубине 5 м будет поставлять в трюм 90 м 3 /час, а в два раза большая по площади уже 180 м 3 /час. Так что шансы есть!
Из чего состоит система осушения:
Они должны всегда быть в состоянии готовности, хотя могут быть использованы и для других целей. Трюмные насосы самовсасывающие (обычно поршневые), магистраль не требуется заполнять водой перед использованием.
В системе осушения используются обычные клапана – предохранительные, заглушки, фильтры, распределители и т.д. К общей осушительной линии через клапаны открытия-закрытия подсоединены всасывающие линии. На этих линиях есть невозвратные клапана, чтобы вода из затопленных отсеков не могла проникнуть в сухие.
Основная трюмная линия
Она расположена в машинном отделении и начинается от распределительного коллектора на всасывающей стороне насосов. К коллектору подходят всасывающие линии от отсеков судна. В составе оборудования трюмной линии в машинном отделении один обязательный насос и один дополнительный (резервный). Сюда подсоединены и всасывающие патрубки насосов системы охлаждения главного двигателя. В случае значительной течи эти высокопроизводительные насосы могут работать как аварийный трюмный насос. Ручной аварийный клапан с большим красным маховиком, который включает аварийную откачку, находится в машинном отделении.
Всасывающие линии и сборные колодцы
Грузовые трюмы имеют 4 сборных колодца, по одному в каждом углу трюма. К каждому подключен отдельный всасывающий трубопровод, которые, в свою очередь, подключены к осушительному трубопроводу. В какой колодец собирается вода, зависит от конструкции судна, как оно загружено, дифферента.
Трюмный, или сборный, колодец состоит из двух разделённых переборкой отсеков. Переборка доходит до половины или трёх четвертей высоты колодца. Сам колодец закрыт крышкой с небольшими отверстиями, работающей как грубый фильтр. Как только вода внутри колодца достигнет уровня верха переборки, она начинает перетекать во второй отсек, где находится всасывающий трубопровод. Выше решётки расположены всасывающие патрубки для аварийной откачки от насосов охлаждения.
В эжекторе создаётся разрежение за счет высокой скорости воды, протекающей через него. Этот механизм тоже может использоваться для откачки трюмов, например цепных ящиков. Поток воды через эжектор создаётся пожарным насосом, создающим большое давление. Трюмная вода засасывается и вытекает за борт вместе с водой эжектора.
Трюмная вода. Очиститель. Сепаратор
По правилам MARPOL (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, 1973), льяльная вода из машинного отделения не может быть откачана прямо за борт без очистки. Чтобы отделить масло, которое может быть в этой воде, используют сепаратор. Грязное масло накапливается в отдельном танке.
Такие сепараторы, с измерителем содержания масла в воде и системой предупреждения, обязательны для установки на судах водоизмещением от 1000 GT (Gross Tonnage). Откачиваемая за борт вода может содержать не более 15 ppm (частей на миллион).
Автор статьи
Читайте также: