СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК. I. система технической эксплуатации судовых энергетических установок Задачи технической эксплуатации
 Скачать 166.5 Kb.
|
1 2
Таблица 2УтверждаюНачальник инспекции Регистра «___»__________ 19__ г. УЧЕТНЫЙ ЛИСТ-ПЛАН частичных освидетельствовании, проводимых по системе непрерывного классификационного освидетельствования Название судна .......... Валовая вместимость, per. т. . ... Регистровый № . ........ Мощность, л. с. .......... Владелец ............. Год постройки .......... Порт приписки .......... Класс ............... К классификационному свидетельству №___от «_»_____ 19 г.
Заключительным этапом непрерывного классификационного освидетельствования являются проводимые в конце четырехлетнего периода испытания СЭУ и других устройств. Система непрерывного технического освидетельствования — это дополнительное средство увеличения эксплуатационного периода морских судов. § 4. Техническая документация и отчетность Техническая документация отражает технико-эксплуатационные показатели работы энергетической установки, оценивает деятельность обслуживающего персонала,, устанавливает порядок технического обслуживания установки, учет топлива, масла и расходных материалов. На судне должна быть основная (контролирующая) и исполнительная (по эксплуатации и ремонту) техническая документация. К основной технической документации относятся: формуляры технического состояния главного двигателя и вспомогательных механизмов; правила технической эксплуатации и инструкции заводов-строителей; нормы расхода топлива и смазки; акты осмотров Регистра СССР; табель снабжения судов морского флота; инвентарные книги сменно-запасных частей и деталей, инструментов, приспособлений и подъемно-такелажных средств; рабочие чертежи и технические условия изготовления и приемки сменно-запасных частей и деталей; сборочные чертежи главных и вспомогательных двигателей и их деталей; правила техники безопасности и противопожарной безопасности; приказы ММФ и циркуляры пароходств. К исполнительной документации относятся: вахтенный машинный журнал; технический отчет; результаты индицирования и регулирования двигателей; месячный машинный отчет; графики планово-предупредительных ремонтов и осмотров; ведомости отчетности по запчастям, инструментам и материалам; ремонтные ведомости; акты инспекторских осмотров. Основная документация. Технический формуляр главного двигателя отражает техническое состояние дизеля и является статистическим документом, в который заносят: общие конструктивные данные и основные паспортные характеристики; выявленные в процессе эксплуатации износы, дефекты, отказы, повреждения; профилактические и ремонтные работы, выполненные силами судовой команды и БРБ; учет количества наработанных часов. На основании этих записей принимают профилактические меры, поддерживающие главный двигатель в надлежащем техническом состоянии. Записи дают технически обоснованные данные для ремонта двигателя. Технические формуляры на отдельные механизмы прилагаются к механизму при выпуске его с завода-строителя. В них содержатся сведения о приеме механизма на заводе с указанием паспортных характеристик и результатов испытаний, основные требования по эксплуатации механизма, рекомендуемые параметры рабочих сред (для двигателей рекомендуемые сорта топлива и масла). В процессе эксплуатации в формуляр заносят сведения о работе и ремонте механизма. Инструкции заводов-строителей и правила технической эксплуатации служат руководством для обслуживающего персонала в его практической работе с главными и вспомогательными двигателями, механизмами, системами трубопроводов и различными устройствами. В этих документах указывается строго обусловленный порядок обслуживания и ремонта. Указания в инструкциях заводов-строителей обязательны для выполнения и в тех случаях, если они расходятся с отдельными положениями правил технической эксплуатации. Нормы расхода топлива и смазки задает ежеквартально отдел теплотехники пароходства на основании теплотехнических, стендовых и ходовых испытаний энергетической установки головного образца серии судов. Эти нормы рассчитывают соответственно заданной эксплуатационной мощности и технической скорости на судо-час работы судна. При температуре наружного воздуха +15° С и ниже к норме расхода топлива прибавляют так называемую зимнюю надбавку. В ходовом режиме при наличии утилизационного котла надбавку не устанавливают. Норму смазки задают на судо-час работы судна на ходу и стоянке. Акты осмотров Регистра СССР оформляет инспектор Регистра на право выдачи удостоверения на годность плавания судна. Результаты наружного освидетельствования механизмов, устройств, систем и всей СЭУ в целом отражаются в актах. При отсутствии замечаний и при положительных результатах инспектор Регистра отмечает техническое состояние энергетической установки с разрешением на дальнейшую эксплуатацию. В противном случае Регистр в актах отмечает свои требования по устранению замечаний и дефектов или ограничивает район плавания судна. Результаты наружного и внутреннего освидетельствований и гидравлических испытаний котлов, главного паропровода, воздухохранителей, станции углекислотного пожаротушения, холодильных установок (рефрижераторных судов) отражены в шнуровых книгах Регистра СССР. Эти книги являются техническим документом, выдаваемым инспекцией Регистра СССР. Кроме результатов освидетельствования, в шнуровые книги вносят данные о неполадках и сроках их устранения, а также указывают сроки предстоящих испытаний. Исполнительная документация. Вахтенный машинный журнал является первичным документом, отражающим техническую эксплуатацию энергетической установки. В нем регулярно повахтенно регистрируют основные данные, характеризующие условия работы и изменения, происходящие с главными параметрами СЭУ. Журнал предназначен для составления материальной отчетности по топливу, маслам, расходным материалам и сведениям по эксплуатации и ремонту всех механизмов судна. Он является юридическим документом, используемым при рассмотрении причин аварий и несчастных случаев. При ведении журнала руководствуются инструкцией, напечатанной в начале журнала. Технический отчет составляет старший механик за определенный срок работы энергетической установки и представляет в ССХ. В техническом отчете указывают: рейсы, совершенные за отчетный период; число миль, пройденное в грузу и балласте; число часов работы главного двигателя и дизель генераторов за это время и с начала эксплуатации; сроки действия документов Регистра СССР и дату последнего докования; состояние всего технического оборудования; результаты индицирования, выявленные дефекты газораспределения по диаграммам и меры, принятые к их устранению; результаты водоконтроля котлов; перечень работ по ППР и осмотру; фамилии механиков, обслуживающих энергетическую установку. К техническому отчету прилагают: индикаторные диаграммы; накладные и паспорта на топливо и масло; акты о плавании судна в штормовую погоду, на мелководье, в битом льду; акты аварий, несчастных случаев и происшествий; планы различных мероприятий. Результаты индицирования и регулирования двигателей представляют после каждого рейса. Индикаторные диаграммы снимают на установившемся режиме работы двигателя при ходе судна в грузу и в балласте. Установившимся считается режим, при котором частота вращения вала двигателя, температура масла и охлаждающей воды становятся стабильными, т. е. после 2—4 ч работы двигателя не наблюдается их изменение. По результатам планиметрирования и визуального изучения индикаторных диаграмм с учетом значений показателей двигателя, характеризующих его тепловой процесс, выявляют дефекты регулирования топливной аппаратуры и газораспределения и принимают меры по устранению дефектов. Индикаторные диаграммы, на которых указана их площадь, длина и масштаб пружины индикатора, наклеивают на специальный бланк. Месячный машинный отчет является основным документом, отражающим расходование горюче-смазочных материалов и регистрирующим среднесуточные значения параметров энергетической установки. Кроме того, в месячном машинном отчете отражается время работы главных и вспомогательных механизмов, средняя скорость судна, условия плавания и состав машинной команды, обслуживающей установку. Перечисленные показатели работы энергетической установки и судна каждый день заносят в машинный отчет по данным вахтенного машинного журнала. На основании ежесуточных показателей определяют число часов работы и стоянки главного двигателя, расход топлива и масла, а также число пройденных миль за отчетный месяц. К месячному машинному отчету прилагают: заполненные бланки индицирования с наклеенными индикаторными диаграммами для каждого рабочего состояния судна (в грузу, балласте), накладные на принятое топливо, паспорта на принятые в течение месяца топливо и масло, двусторонние акты приема-сдачи топлива и масла другим судам или базам. На основании месячного машинного отчета рассчитывают нормы расхода топлива, смазочных материалов и чистой технической скорости. Для удобства нормирования и сравнительной оценки работы энергетической установки расчеты производят в условном топливе, теплота сгорания которого QS принимается равной 7000 ккал/кг. Для пересчета расхода натурального топлива в условное используют калорийные эквиваленты, устанавливающие соотношение между значением QS натурального и условного топлива. Значения калорийных эквивалентов Экал. составляют для топлива: дизельного—1,454, моторного—1,43, мазута—1,4. Так как норма расхода топлива установлена в зависимости от мощности, развиваемой двигателем в условиях эксплуатации, то для расчета топливо использования необходимо определить фактическую мощность двигателя, отражающую его среднемесячную загрузку. Учитывая, что номинальная мощность двигателя в эксплуатации по производственным, навигационным и метеорологическим причинам не выдерживается, для оценки среднемесячной загрузки двигателя определяют средневзвешенную мощность по результатам индицирования двигателя в различных условиях плавания. Величину средневзвешенной мощности нормируют для данного судна на основании материалов теплотехнических испытаний. Фактическая средневзвешенная мощность для выполнения рейсовых заданий должна соответствовать нормативной средневзвешенной мощности. Так как мощность двигателя и развиваемая судном скорость взаимосвязаны, то для оценки производственных показателей работы судна необходимо определение его скорости и соответствие ее заданным нормам. Чистую техническую скорость задает судну служба эксплуатации пароходства. Фактическую скорость судна в течение месяца определяют по данным месячного машинного отчета. Сравнение фактической скорости с заданной позволяет установить результат выполнения нормативной скорости. В соответствии с заданными эксплуатационными значениями мощности и скорости судна рассчитывают норму расхода топлива на ходу. При этом учитывается, что на режиме среднего хода расход топлива составляет 50% нормы полного хода, на режиме малого хода и маневрах—25%. За время стоянки судна также рассчитывают нормы расхода топлива. Результаты топливо использования получают путем сравнения фактического расхода условного топлива с нормой расхода условного топлива на месяц. Расход условного топлива по нормам рассчитывают после определения средневзвешенной частоты вращения вала главного двигателя, средневзвешенной мощности, а также времени хода, стоянки с грузовыми операциями, стоянки без грузовых операций и времени на отопление в зимнее время. Зная норму условного топлива, израсходованного за месяц, и сравнивая ее с фактическим расходом условного топлива, определяют экономию (в тоннах или процентах). В случае перерасхода топлива указывают причины и мероприятия, направленные на повышение экономичности энергетической установки. Графики ППР и осмотров являются основным отчетным документом судовой администрации о проведении ремонта энергетической установки без вывода судна из эксплуатации. Ремонтные ведомости являются первичным техническим документом, составляемым судовой администрацией под контролем ССХ перед постановкой судна на заводской ремонт в пределах утвержденного пароходством лимита или выделяемых ассигнований на ремонт. При любом виде ремонта должны быть предусмотрены осмотры и работы, которые нужны для своевременного продления классификационного свидетельства, удостоверения на годность к плаванию и других документов, предусмотренных Правилами Регистра СССР. Основанием для составления ремонтной ведомости являются записи в формулярах, шнуровых книгах, акты освидетельствовании Регистра и инспекторских осмотров, а также предписания и требования других органов надзора (военизированной охраны ММФ, Государственной санитарной инспекции и технической инспекции профсоюза рабочих морского и речного флота). Для серийного судна ремонтную ведомость составляют путем набора работ по прейскуранту типовых ремонтных работ, для несерийных судов—путем перечисления необходимых работ, которые устанавливаются в соответствии с «Единой номенклатурой комплектов и узлов судна». Акты инспекторских осмотров составляют по результатам инспекторских осмотров комиссиями. В составе комиссии обязательно должен быть механик-наставник (как правило, председатель комиссии). Инспекторские осмотры проводят не реже одного раза в год. Комиссия оценивает техническое состояние энергетической установки и работу судового экипажа по содержанию и уходу за судовой техникой. Кроме этого, комиссия заносит в акт предложения по улучшению технического состояния механизмов и ухода за ними, а при наличии замечаний по организации службы и технической учебы — предложения по их улучшению. Наличие на судне сменно-запасных частей и деталей, приспособлений и инструмента, а также расходного материала учитывают в инвентарных и материальных книгах. В процессе эксплуатации энергетической установки израсходованные запасные части и пришедший в негодность инструмент списывают с составлением ведомостей. Судовая комиссия, назначаемая капитаном судна, раз в год проводит инвентаризацию запасных частей, инструмента и материалов. Результаты инвентаризации заносят в акт. С формами технической документации учащиеся могут ознакомиться на судах. Глава II. СУДОВЫЕ ДИЗЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ § 5. Основные типы установок Тип судовой энергетической установки во многом определяет технико-эксплуатационные показатели работы судна, так как стоимость СЭУ — 30—37% построечной стоимости судна, а затраты на ее эксплуатацию достигают 55—60% общей суммы эксплуатационных расходов по судну. Тип энергетической установки выбирают с учетом типа, назначения и условий эксплуатации морского судна. Основными требованиями, предъявляемыми к энергетической установке, являются следующие. /. Высокая надежность в работе при большом моторесурсе. Она характеризуется: безотказностью двигателей и обслуживающих его механизмов; продолжительностью эффективной непрерывной работы с гарантированным отсутствием отказов и вынужденного ремонта; частотой вывода установки из эксплуатации на профилактику и ремонт; эффективностью использования мощности главного двигателя; продолжительностью эксплуатационного периода; затратами труда и средств на осмотр, профилактику и ремонт. Надежность установки должна обеспечить безопасность плавания и сохранение свойств и технико-эксплуатационных характеристик судовых механизмов. Главный двигатель с точки зрения надежности занимает особое положение, так как его безотказная работа имеет решающее значение для безопасности плавания. Поэтому любые мероприятия, повышающие надежность двигателя, независимо от затрат являются оправданными. Элементы надежности двигателя закладываются в основном при его проектировании и постройке. Усовершенствование деталей и узлов, несмотря на увеличение первоначальных затрат, компенсируется в эксплуатации, так как снижаются затраты на ремонт. Учитывая, что выполнение ремонтных работ в судовых условиях затруднено, повышение надежности судового оборудования, позволяющее снизить объем ремонтных работ, очень важно для понижения эксплуатационных расходов. Однако определенные ремонтные работы на судах (по системе ППР) пока еще неизбежны. Для повышения надежности оборудования целесообразно заменить периодический ремонт, предусмотренный этой системой, на ремонт по потребности. Необходимость ремонта по потребности определяют на основании данных контроля за состоянием машины по всем показателям, характеризующим возникновение дефекта (усиление вибрации, появление частиц износа и трещин, повышенный нагрев и т. д.). Раннее обнаружение дефектов— важное средство повышения долговечности и надежности машин. 2. Высокая экономичность. Ее достигают выбором эффективных тепловых схем, рациональных конструкций и оптимальных рабочих параметров; автоматизацией процессов управления и регулирования; уменьшением габарита и веса СЭУ; снижением строительной стоимости и эксплуатационных расходов; правильной технической эксплуатацией установки. Показателями, определяющими экономичность разных вариантов СЭУ, являются: вес установки, занимаемый объем, стоимость, долговечность и эксплуатационная надежность (оцениваются по безотказности работы, периодичности, продолжительности и стоимости ремонтов); расход и стоимость топлива и смазки; запасы топлива, масла и воды; автоматизация управления и простота обслуживания; себестоимость перевозок. 3. Способность обеспечить требуемые реверсивные и маневренные качества судна. Определяется возможностью плавания с различной скоростью и быстротой перемен хода с полного вперед на полный назад и обратно. Маневренность судна зависит от следующих характеристик главного двигателя: продолжительности подготовки к пуску и пуска; продолжительности достижения номинальной мощности; минимально устойчивой частоты вращения; продолжительности и количества реверсов в течение часа; мощности и продолжительности заднего хода; количества и ширины запретных зон в интервале рабочей частоты вращения. 4. Технические удобства эксплуатации и ремонта. Использование простых и рациональных конструкций судовых механизмов и устройств, требующих минимального объема мероприятий при подготовке к действию, обслуживании во время работы и стоянки. Судовое оборудование должно быть удобно для монтажа и демонтажа в машинном отделении, для сборки и разборки с применением немногочисленных и простых инструментов и приспособлений. Детали судовых механизмов должны быть ремонтопригодными. 5. Допустимый уровень шума. Пределы допустимой шумности в машинных отделениях устанавливают Правила Регистра СССР и нормы Госсанинспекции. Наряду с применением технических средств, уменьшающих шумность работающих машин, на современных судах с ДАУ широко распространены центральные звукоизолированные посты управления (ЦПУ), которые предотвращают вредное воздействие шума на обслуживающий персонал. 6. Способность обеспечить нормальные санитарно-гигиенические условия работы обслуживающему персоналу (требования освещенности, обогрева рабочих помещений и их вентиляции). Некоторые из требований, предъявляемых к судовым энергетическим установкам, находятся в противоречии между собой, и удовлетворить их в полной мере практически невозможно. Именно этим объясняется разнообразие типов энергетических установок, применяемых на судах. В качестве основных типов главных двигателей на морских судах распространены малооборотные и среднеоборотные дизели, паровые турбины и (в некоторой степени) газовые турбины. В последние годы на суда малого и среднего тоннажа с мощностью главных двигателей до 15000 кВт устанавливают в основном малооборотные и среднеоборотные дизели; на крупнотоннажные суда с мощностью главных двигателей 15000—30000 кВт как малооборотные и среднеоборотные дизели, так и паровые турбины; при агрегатной мощности главного двигателя выше 30000 кВт—паровые турбины. Статистические данные последних лет, характеризующие степень использования различных типов энергетических установок, показывают, что число судов мирового транспортного флота, оборудованных дизельными установками, составляет 80% и соответствует 63% всего тоннажа. Из этого следует, что дизельные энергетические установки преобладают в составе мирового транспортного флота. Дальнейший рост агрегатной мощности судовых дизелей, увеличение их надежности, экономичности и долговечности будут способствовать не только их распространению, но и более широкому использованию в качестве главных двигателей на крупнотоннажных судах морского флота. Судовые энергетические установки с дизелями в качестве главных двигателей по способу передачи энергии от дизеля к гребному винту делятся на три группы (рис. I): с прямой передачей, дизель-редукторные, дизель-электрические. В дизельной энергетической установке с прямой передачей мощности на винт (рис. 1,а) к фланцу коленчатого вала дизеля 5 присоединен короткий промежуточный вал, имеющий гребень для упорного подшипника 4. Промежуточный вал 3 соединяется, с уложенным в дейдвудную трубу 2 гребным валом 1 В дизель-редукторном варианте (рис. 1,6) гребной винт может приводиться во вращение одним или несколькими дизелями через зубчатую передачу 6. Дизель-электрическая гребная установка (рис. 1,в) представляет собой один или несколько дизель генераторов 8, электроэнергией которых питаются гребные электродвигатели 7.  Энергетические установки с прямой передачей мощности от главного двигателя к гребному винту в настоящее время широко распространены. В качестве главного двигателя здесь используется двухтактный, малооборотный (до 230 об/мин) дизель с наддувом. При такой передаче мощность, потребляемая движителем, составляет примерно 97—98% мощности главного двигателя, т. е. потери мощности в валопроводе на трение в подшипниках гребного вала весьма незначительны. Другим достоинством прямой передачи является простота конструкции установки, что снижает строительную стоимость, затраты на уход и ремонт. Малооборотные двигатели отличаются высокой надежностью и удобством в эксплуатации (моторесурс достигает 100000 ч). По сравнению с другими тепловыми двигателями они имеют самый высокий эффективный к. п. д. (до 42%); в них используют дешевое тяжелое топливо. Цилиндровая мощность новых двигателей достигает 2950 кВт (4000 э.л.с.), что в 12-цилиндровом агрегате позволяет получить мощность 35400 кВт (48000 э.л.с.). Суммарная мощность малооборотных дизелей, выпускаемых ежегодно, составляет 68—78% мощности всех судовых установок. Дальнейшее совершенствование мощных малооборотных дизелей идет по пути улучшения конструкции и технологии изготовления основных деталей, повышения их прочности и надежности, что позволит повысить цилиндровую мощность. Однако следует отметить, что мощность малооборотных дизелей в настоящее время близка к рациональному пределу, так как максимальная мощность, передаваемая одним валом, ограничивается значением 40 000 кВт ( 55 000 э.л.с.). Для повышения экономичности используют глубокую утилизацию тепла отработавших газов и охлаждающей воды. Упрощение эксплуатации достигается за счет частичной и комплексной автоматизации процессов по управлению, контролю и уходу за действующей установкой. К основным недостаткам малооборотных дизелей можно отнести большую массу и большой габарит. В настоящее время на судах отечественного и зарубежного флота широко распространены мощные малооборотные дизели фирм «Зульцер», «Бурмейстер и Вайн», МАИ, «Фиат», «Мицубиси» и их лицензиатов. Отечественные малооборотные двигатели уже более 10 лет выпускаются по лицензии фирмы «Бурмейстер и Вайн» на Брянском машиностроительном заводе (БМЗ). Первоначально было освоено производство двух типоразмеров: 50/110 и 74/160. С 1966 г. завод начал выпускать новую модификацию этих же двигателей: 50/110-2 и 74/160-2 с повышенной степенью наддува. В настоящее время БМЗ разработал и построил опытный образец дизеля отечественной конструкции типа ДКРН 75/160 с прямоточно-клапанной продувкой и импульсным газотурбинным наддувом при использовании подпоршневых полостей. На номинальном режиме при 115 об/мин, избыточном давлении продувочного воздуха 1,12 кг-с/см2 и среднем эффективном давлении 10,5 кг-с/см2 обеспечивается цилиндровая мощность 1400 кВт (1900 э.л.с.). Основные параметры перспективных моделей судовых малооборотных дизелей большой мощности приведены в табл. 3. Дизель-редукторные установки со среднеоборотными (до 600 об/мин) тронковыми двигателями в последние годы все чаще применяют на судах типа Ро-ро, контейнеровозах, пассажирских паромах. Основными достоинствами среднеоборотных дизелей по сравнению с малооборотными являются: 1 2 | ||||||||||||||||||