consideratii asupra instaltiei de propulsie

7/22/2019 Consideratii asupra Instaltiei de Propulsie

1/64

Capitolul 1

CONSIDERAII ASUPRA INSTALIEIDE PROPULSIE

1.1 GENERALITI

Cerina de baz n funcionarea instalaiei principale de propulsie este de a propulsa nava la o vitezcontinu impus, permis de starea mrii i de a asigura posibiliti de mar napoi, oprire i manevr. Cerinele deexploatare i ntreinere trebuie s nu depeasc posibilitile echipajului iar costurile s se ncadreze n limitelestabilite n studiile preliminare.

Cu excepia unei scurte perioade de timp, cnd se apropie sau se deprteaz de port, cele mai multe nave demrfuri navig la un procentaj mare al puterii instalate. Ocazional, schema de transport poate include exploatarea laputeri mai reduse, dar nu mai puin de 50% din puterea maxim. De prim importan pentru exploatarea economica lor este viteza continu corespunztoare rutei comerciale.

Situaia navelor militare este complet diferit. Sistemele de propulsie la aceste nave trebuie s satisfaccerinele de vitez maxim, dar posibilitile lor sunt rar utilizate. Navele militate navig n general la viteze decroazier, ce corespund la 60% din viteza maxim sau 20% din puterea maxim instalat. La aceste viteze seimpune consumul economic de combustibil.

Navele cu destinaie special cum ar fi remorcherele, mpingtoarele sau sprgtoarele de ghea au putereastabilit corespunztor modului de exploatare; traciune, mpingere sau spargerea gheii dar se ine cont i de marulliber.

n concluzie se poate spune c proiectul sistemului de propulsie trebuie s reflecte n totalitate profilul deexploatare al navei.

Rezistena la naintare se determin pe modele n bazin sau numeric, cu programe de calcul ce modeleazcurgerea apei n jurul carenei navei.

Dup ce au fost stabilite cerinele de vitez i a fost estimat rezistena la naintare, se alege propulsorul.Aa cum se vede din Figura 2.1, unele propulsoare sunt mai eficiente dect altele pentru aplicaii particulare.

Elici cu ax vertical

Seriile Gawn 3-110

Elici supracavitante 3-50

Seriile B 4-70

Elici in duza

Elicinduza

L/D=0,50-K - 4-70

L/D=0,83-K -4-70

10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90100 125 150

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

Nave cu 2 elici Nave de marfuriuscate cu 1 elice Traulere mpingatoare

Elici contrarotative

Randamentuloptim

alelicei

Coeficientul de putere Taylor B p

Nave tanc

200

a

a

Nave cabotaj


2/64

Fig. 2.1 Comparaie ntre valorile randamentului optim al diferitelor tipuri de propulsoare []

Coeficientul de putere Taylor Bp

se calculeaz cu relaia (2.1.1).

5,2

5,0

v

NnBp

= (2.1.1)

unde:n-turaia ,N-puterea,v-viteza de naintare.

La navele de vitez mic dar cu putere instalat mare, cum ar fi traulere i mpingtoare, la care elicele aurandament sczut, mbuntirea randamentului se poate realiza prin introducerea elicelor n duze.

La navele de vitez mare se observ c elicele contrarotative sunt mai eficiente.Alegerea propulsorului nu este un proces simplu ntruct pentru stabilirea tipului de propulsor poate fi

necesar alegerea, chiar i numai de prob a tipului mainii principale de propulsie. De exemplu, ctigul neficien oferit de alegerea elicelor contrarotative sau a altor propulsoare complexe trebuie comparat cu avantajulsimplitii dat de o main de propulsie clasic cu linia de arboricorespunztoare.

n mod asemntor, alegerea numrului de propulsoare poate implica un compromis. n general, navele suntdotate cu o elice, dou, trei sau patru elici. n consecin, puterea necesar propulsrii navei se distribuie pe cel multpatru propulsoare. Din punctul de vedere al costurilor iniiale i al costurilor de exploatare, sunt de preferat mai

puine elici, dar mrimea puterii cerute sau restriciile impuse diametrului propulsorului pot impune alegerea unuisistem cu un numr mai mare de elici pentru a evita ncrcarea excesiv i cavitaia ce ar putea aprea. Pot exista iali factori ntr-un caz dat, cum ar fi creterea manevrabilitii sau reducerea vulnerabilitii, care s favorizezealegerea unui numr mai mare de propulsoare.

Au fost testate sistematic cteva serii de elici cu pas fix iar rezultatele au fost prezentate ntr- o formconvenabil utilizrii n proiectare, n vederea alegerii propulsorului. Printre ele se numr seriile Troost B de elicicu trei, patru, cinci, ase iapte pale.

n cazurile obinuite, diametrul maxim al elicei se adopt funcie de pescajul navei, de configuraia pupei ide jocurile care trebuie s existe ntre elice i corp.

Se efectueaz un studiu, pentru a gsi soluia de compromis ntre turaia elicei cerut pentru a realizarandamentul maxim i restriciile de turaie impuse de mrimea, greutatea i consideraiile de cost ale motoruluiprincipal itransmisiei. Turaia elicei, necesar atingerii eficienei maxime a propulsiei (n mod uzual corelat cu

cea mai mare elice ce poate fi montat n pupa corpului) este frecvent considerabil mai mic dect cea care esteposibil din punctul de vedere al motorului sau transmisiei (deoarece un moment mai mare este asociat unei turaiimai mici). n general, caracteristicile elicei sunt astfel alese, nct ea poate fi proiectat s funcioneze la o turaieoarecum mai mare dect cea care corespunde randamentului maxim, fr ca aceast s penalizeze prea multeficiena global.

O practic bun arat c puterea instalaiei de propulsie trebuie s fie calculat astfel nct viteza dorit anavei noi s poat fi atins fr capacitile suplimentare inute n rezerv, pentru a compensa degradareaperformanelor n timp. Factorii considerai n stabilirea capacitilor suplimentare includ; vegetaia depus n timppe corp, rugozitatea corpului, rugozitatea seciunilor de lucru ale elicei din cauza cavitaiei sau eroziunii, reducereaperformanelor mainii principale. Este deasemeni important ca nava s aib o capacitate rezonabil de a menineviteza n mare moderat i n condiii vitrege de vreme. n practica uzual se folosete parametrul vitez continu pemare, definit ca viteza obinut la un procent din puterea de serviciu (continu) la arbore, n timpul probelor, la

pescajul de calcul, n condiii de vreme favorabil, cnd nava i sistemul de propulsie sunt noi, elicea i corpulnetede i curate. Relaia de legtur ntre viteza de serviciu la puterea nominal i viteza continu pe mare esteindicat n Figura 2.2.Procentul din puterea continu (de serviciu) la arbore (aa numitul factor de serviciu), folosit la stabilirea vitezeicontinue pe mare este luat deseori 80% (0,80 factor de serviciu) pentru nave port-container i navemultifuncionale, care pot fi ncrcate la pescajul de calcul pe diferite segmente ale voiajului i 90% pentru tancuripetroliere i vrachiere care navig la pescajul de calcul numai pe o parte a rutei (cealalt este n balast). La navelemilitare se folosete n general o valoare de 80%. n cazuri particulare valoarea factorului de serviciu poate fidiferit de cea menionat anterior, ea se va stabili funcie de ruta de navigaie, planul de ntreinere, durata ntredou andocri.


3/64

Turbinele cu abur i turbinele cu gaz sunt exploatate la nivele de putere apropiate de valoarea maxim, ceeace nu este cazul motoarelor Diesel. Un motor Diesel este ales s funcioneze la o putere de cel mult 90% din putereamaxim continu (MCR-maximum continuous rating) i la o turaie sub cea nominal. Din acest motiv putereamaxim continu instalat la o nav propulsat de motor Diesel depete pe cea a unei nave similare propulsat deturbin.

Figura 2.2 Caracteristica putere vitez a navei

Zona de funcionare a motorului Diesel la putere maxim continu coincide cu domeniul de consum minim. n plus,recomandrile de inspecie, planurile de ntreinere i intervalele de revizii i reparaii se bazeaz pe funcionarea nacest regim.

Nivelul de putere n timpul exploatrii normale este deseori definit ca puterea continu de serviciu.Diferena dintre puterea continu de serviciu i puterea maxim continu este denumit tolerana motorului sauabaterea motorului.

Turbinele cu abur i gaz tind s fie maini de putere constant. Aceasta nseamn c ntre anumite limite,dac momentul de torsiune nominal este atins la o turaie a turbinei mai mic dect cea nominal, un momentsuplimentar (M) poate fi realizat pn la puterea nominal . Din acest motiv, elicele antrenate de turbin e, sunt nmod uzual astfel proiectate nct n condiii de probe pe mare, cnd sunt noi, s absoarb puterea nominal la oturaie care s fie cu un mic procent mai mare dect turaia nominal. n timpul serviciului, cnd nava i reduceviteza i elicea devine mai rugoas, puterea dezvoltat la turaii progresiv mai mici ale mainii rmne n limiteleputerii continue nominale de serviciu ale mainii principale.

Recunoaterea faptului c n timpul serviciului, un moment de torsiune al elicei de o mrime dat estedezvoltat la turaii progresiv mai mici ale elicei este important n proiectarea tuturor instalaiilor de propulsie i nspecial la cele cu motoare Diesel. Motoarele Diesel au capaciti limitate de depire a momentului de torsiunenominal i sunt afectate negativ de ncrcrile suplimentare. De aceea puterea ce poate fi dezvoltat icorespunztor turaia, la navele propulsate de motoare Diesel pot fi restricionate n timp.

1.2 CRITERII PENTRU ALEGEREA INSTALAIEI DE PROPULSIE

O sintez a caracteristicilor instalaiilor de propulsie cu care sunt echipate navele comerciale moderne esteprezentat n Tab. 2.1. n continuare sunt prezentate n detaliu criteriile ce stau la baza procesului de selecie ainstalaiei de propulsie.


4/64

Tab. 2.1 Caracteristici ale instalaiilor de propulsieMotor Diesel

lentMotor Diesel

semi-rapidMotor Diesel

rapidTurbin cu

abur cucombustibil

petrolier (c.p)

Turbin cu gazderivat din

aviaie

Turbin cu gazderivat din

industrie

Domeniul de

putere [Kw]

3000-100.000

per motor

1000-25.000

per motor

Pn la 4000

per motor

Pn la 60.000

per unitate

Pn la 50.000

per turbin

Pn la 40.000

per turbinTipul navei Cele mai multenavecomerciale

Navecomerciale,

Nave militareauxiliare

Nave mici detoate tipurile

Nave LNG, itancuri

petroliere

Nave militare,ferries rapide

Nave ferriesrapide

Starea curent Cel mai comunpentru navemrfuri

Crete nutilizare lanave mrfuri

Domin navelemici

Improbabil lanave noi

Domin navelemilitare

Crete nutilizare la fastferries

Costul deachiziie

Cel mai ridicat Uor ridicat Cel mai sczutn domeniul

Ridicat Cel mai sczut Ridicat

Calitateaminim acombusti-

bilului

Greu, mixat Intermediar,mixat

Distilat,uor

Rezidual Distilat, uor Uor,amestecat

Consumul de

combustibil

Cel mai sczut Sczut Sczut Ridicat Ridicat Ridicat

ntreinerea lacombustibilulde calitateminim

Redus Ridicat Redus Cea mai redus Redus pemare darridicat ngeneral

Moderat

Masa ivolumul

Mari Moderate Reduse Moderate Cele maireduse

Reduse

Costul de achiziie. O instalaie naval de propulsie conine componente ce cuprind: maini principale iauxiliare, postameni, arbori, tubulatur, cabluri, aparate de msur i control, sisteme de automatizare, mecanismede ntreinere i revizie etc. Costul de achiziie reprezint preul pltit de armator pentru ntreaga instalaie incluzndpreul componentelor i materialelor, proiectrii, fabricaiei, instalrii, testrii, valoarea comisioanelor i costurilorsuplimentare. Estimarea unui cost total este dificil ntruct apare i influena unor factori cum ar fi, practicilediferitelor antiere navale, valoarea manoperei n diferite regiuni sau dorina productorilor de componente de a-i

vinde produsele. Dac influene ca cele de mai sus sunt ndeprtate, vor fi mici diferene ntre costurile de achiziieale instalaiilor de propulsie complete ce au echipamente de calitate apropiat. n ansamblu, se apreciaz costul deachiziie al unei instalaii de propulsie complete la 10% din cel al navei. La toate nivelele de putere, sistemele depropulsie cu motoare Diesel lente i turbine cu abur ce folosesc drept combustibil crbunele sunt cele mai scumpe.La nivele de putere mici, cele mai mici costuri de achiziie au instalaiile cumotoare Diesel rapide. Pentru nivele deputere ce cresc progresiv, cele mai mici costuri de achiziie sunt pentru sistemele cu motoare Diesel semi-rapide,turbine cu abur ce folosesc drept combustibili produsele petroliere i apoi turbinele cu gaze cu ciclu simplu.

Modificri privind calitate echipamentelor cum ar fi cele legate de nivelul de automatizare,introducerea unor recuperatoare de cldur, a unui generator electric sau a unei elici cu pas reglabil, pot subminacostul iniial ateptat.

Tolerane i valori nominale. Motoarele Diesel sunt alese pentru a funciona la o putere medie de 70% pnla 90% din puterea maxim continu (MCR). Aceast practic asigur realizarea performanelor prognozate ale

navei pe toat durata de serviciu, dei carena se acoper cu un strat de alge, elicea devine mai rugoas iar motorulscade n performane.Pe de alt parte, sistemele cu turbine cu abur i turbine cu gaz sunt deseori planificate s furnizeze puterea

lor maxim n mod permanent. Ca rezultat, o nav echipat cu motor Diesel va apare dotat cu o putere instalatmai mare, parial folosit, n comparaie cu o nav similar, echipat cu turbin.

Tipul de combustibil. Cele mai multe nave folosesc drept combustibili produsele petroliere. Combustibiliidistilai, ce includ gasoil i combustibilul Diesel marin uor (MDO-light), sunt cel mai uor de utilizat dar i cei maiscumpi. Combustibilii intermediari sunt obinui prin amestecarea combustibililor distilai cu cei reziduali, deexemplu combustibilul Diesel marin greu (MDO-heavy) ce conine 80% MDO-light i 20% combustibil rezidual. Eiridic dificultile combustibililor reziduali dar la o scar mai redus. Combustibilii grei reziduali trebuie nclzii nvederea reducerii vscozitii, nainte s fie pompai i apoi din nou nclzii pentru a fi folosii la combustie. n


5/64

general, ei conin impuriti incluznd; particule solide, ap, sulf, vanadiu i sodiu i tind s formeze depozite decarbon care deterioreaz mainile i instalaiile. Combustibilii distilai conin mai puine impuriti, pentrumanipulare nu trebuie nclzii, n mod curent nu formeaz depozite de carbon, au puterea calorific cu 5% pn la10% mai mare ca a combustibililor grei, dar sunt mai scumpi.

Motoarele Diesel lente sunt mai potrivite s funcioneze cu combustibili grei reziduali dect cele semirapidefr costuri excesive de ntreinere. Cele mai multe motoare semirapide pot funciona cu combustibili grei darcosturile de ntreinere sunt aproape ntotdeauna mai mari n comparaie cu cele ale motoarelor lente ce funcioneazcu combustibili grei sau ale motoarelor similare ce funcioneaz cu combustibili distilai. Navele cu instalaii cu

abur ce folosesc drept combustibil hidrocarburile sunt n general proiectate pentru combustibili reziduali, dar aucosturi de ntreinere mai reduse dac folosesc combustibili mai uori. Turbinele cu gaz derivate din cele de aviaiefuncioneaz numai cu combustibili uori. Unele turbine derivate din aplicaiile energetice pot funciona cucombustibili intermediari sau combustibili grei alei corespunztor.

Chiar i n instalaiile principale n care se folosesc combustibili grei, alegerea tipului de combustibil este odecizie economic, cernd un echilibru ntre costul mai mic al combustibililor grei i cheltuielile crescute de tratareale combustibililor i de ntreinere a mainii. Instalaiile de propulsie ale celor mai multe nave comerciale cu zonmare de navigaie opereaz cu combustibili grei n timp ce navele costiere, fluviale, de pescuit, d e rad i portprecum i cele militare opereaz cu combustibili distilai. Acolo unde gazul natural este disponibil, el reprezint uncombustibil atractiv pentru c arde curat (n caldarine, motoare Diesel sau turbine cu gaz) reducnd costurile deexploatare i emisiile de substane poluante n atmosfer. Dificultile n utilizarea gazului metan sunt legate destocarea i manipularea lui. Gazul natural lichefiat este combustibilul preferat la navele transportoare de gaze

lichefiate, fiind disponibil n urma vaporizrii mrfii i la navele de rad i port din cauza polurii reduse.Consumul de combustibil. Sistemele de propulsie sunt deseori comparate pe baza consumului specific decombustibil. El se definete ca fiind cantitatea de combustibil consumat pe unitatea de putere furnizat. Trebuieremarcat faptul c la instalaiile cu abur, consumul specific de combustibil acoper toate serviciile i pierderile, ntimp ce la instalaiile cu motoare Diesel i turbine cu gaz, el se refer strict la consumul mainii. Pentru a efectua uncalcul corect, consumul specific al motoarelor Diesel i turbinelor cu abur trebuie ajustat.

n mod uzual, consumul specific de combustibil (CSC) al unei instalaii cu turbine cu abur este obinut dinbalana termic efectuat corespunztor standardelor, incluznd energia consumat de instalaiile auxiliare,serviciile navei, pierderile transmisiei la nivelul de putere al arborelui portelice. Calculul se face pentrucombustibilul planificat, n mod obinuit rezidual. Valoarea consumului de combustibil al navei se obinemultiplicnd consumul specific (CSC) cu puterea la arborele portelice. n Tab. 2.2 sunt prezentate ctevavalori tipice ale consumului specific de combustibil global la putere nominal, cnd se utilizeaz combustibil greu.

Tab.2.2 CSC al unei instalaii cu turbin cu abur[]

Puterea ConsumulPeste 15.000 Kw 280320 g/Kw h

10.00015.000 Kw 260300 g/Kw h5.00010.000 Kw 320360 g/Kw h

La puteri diferite de cea nominal consumul este mai mare, aa cum se vede din (Figura 2.12). n abscis estereprezentat puterea efectiv n procente din puterea nominal iar n ordonat consumul specific de combustibil nprocente din CSC la putere nominal (TGCS-turbin de gaze cu ciclu simplu, TA-turbin cu abur ce foloseteproduse petroliere, MD-motor Diesel).

La motoarele Diesel, consumul specific de combustibil este stabilit n mod uzual pentru combustibili distilai ipoate include o corecie ce se refer la tolerana motorului (Ec. 2.2.1),

sCSCccCSC = 21 (2.2.1)

unde:CSC-consumul specific de combustibil,c1

c=1,021,03-coeficient ce ine cont de tolerana motorului,

2

combustibil greu,=1,06-coeficient ce inecont de diferena de putere calorific atunci cnd motorul funcioneaz cu

CSCs-consum specific de combustibil pe stand.


6/64

TGCS

TA

MD

0 20 40 60 80 10080

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Procente din puterea nominala furnizata

Procentedinconsum

ulspecificde

combustibillapute

renominala

%

%

Fig. 2,12 Consumul specific de combustibil la puteri

diferite deputerea nominal

Calculul consumului specific de combustibil se bazeaz pe puterea de frnare (Break Power) la flana motorului(Ec.2.2.2), (nu ine cont de pierderile date de transmisii sau elementele auxiliare ataate motorului).

npcP eb = . (2.2.2)Pb

c-constant a motorului,-puterea de frnare la flana motorului,

pe n-turaia motorului.

-presiunea medie efectiv,

Mrimea puterii de frnarela elice se calculeaz cu relaia (2.2.3),

+=i

ibbe PPkP 1 (2.2.3)

unde:

Pbe k

-puterea de frnare la elice,1

k=1,005-ine cont de pierderile n lagrul de mpingere la cuplarea direct a motorului Diesel lent,

1

nalt,=1,02-ine cont de pierderile din reductor i din lagrul de mpingere la cuplarea motorului de turaie

PiConsumul de combustibil al motorului se obine multiplicnd puterea de frnare la elice ( P

-suma puterilor tuturor elementelor componente ataate direct de motor.be

n Tab. 2.3 sunt prezentate cteva valori tipice pentru consumul specific al motoarelor Diesel. n general,pentru fiecare clas de motoares-a constatat cmotoarele cu diametrul mai mare al pistonului i turaia mai redus

au consumul mai aproape de limita inferioar, iar motoarele cu diametrul mai m ic al pistonului mai aproape delimita superioar.

) cu consumul specificcorectat (CSC). Totui, rezultatul nu este precis dac nu se consider i cldura recuperat de caldarinarecuperatoare i curentul electric dat de generatorul ataat. Estimarea consumului de combustibil al navei pentrutoate serviciile i operaiile presupune considerarea consumului Diesel-generatoarelor independente i a caldarineicu arztor.

Tab. 2.3 Consumul specific de combustibil al motoarelor Diesel []

Tipul motorului Consumul specific de combustibilMotor Diesel lent 155180 g/kWh

Motor Diesel semi-rapid 165210 g/kWhMotor Diesel rapid 200250 g/kWh


7/64

La turbinele cu gaz, consumul specific de combustibil, n general, se calculeaz lund n considerarefuncionarea cu combustibili distilai la puterea de frnare, incluznd toate componentele auxiliare antrenate direct.Dac turbina cu gaz este capabil s funcioneze cu combustibil greu, consumul specific va fi nmulit cu cel puinraportul dintre puterea calorific a combustibilului distilat i cea a combustibilului greu. Puterea de frnare la elicese obine nmulind puterea defrnare la arborele turbinei cu 1,02 pentru a ine cont de pierderile din reductor i dinlagrul de mpingere. Multiplicnd puterea de frnare de la elice cu consumul de combustibil corectat se obineconsumul de combustibil al turbinei. Pentru a se stabili consumul de combustibil general al navei, trebuie s se incont de sarcina generatorului ataat, cldura recuperat de caldarina recuperatoare precum i consumul Diesel-

generatoarelor independente i al caldarinei cu arztor. Valori tipice pentru consumul specific de combustibil al uneiturbine cu gaze cu ciclu simplu, la putere nominal sunt prezentate de (Figura 2.12). Cnd o astfel de instalaiefuncioneaz la o putere parial, consumul specific crete abrupt.

O nou generaie de turbine cu gaz, cu un compresor rcit intermediar i un regenerator compact, avndputerea nominal de aproximativ 25.000 kW, are un consum de 200 g/kWh, aproximativ constant de la 40% dinputere pn la toat puterea. Acest consum specific este apropiat de cel al motoarelor Diesel dar aceste turbine nu aucapacitatea de a arde combustibil greu.

Consumul de ulei de ungere. n timp ce turbinele cu abur i turbinele cu gaz au pierderi mici de ulei deungere, motoarele Diesel consum activ cantiti semnificative. n Tab. 2.4 sunt prezentate cteva valori orientativeasupra consumului de ulei de ungere la motoarele Diesel.

Tab. 2.4 Consumul de ulei de ungere []

Tipul motorului Valoarea consumuluiMotoare Diesel lente 0,51,1 g/kWhMotoare Diesel semi-rapide i rapide 0,71,7 g/kWh

Dei consumul de ulei de ungere este cu mult mai mic dect cel de combustibil, el reprezint o componentimportant a cheltuielilor de exploatare, preul lui fiind de 510 ori mai mare ca cel al combustibilului.

Volum i mas. Volumul ocupat de instalaia de propulsie a navei nu este un parametru important dacexist suficient spaiu disponibil, cum ar fi la navele tanc mari sau vrachiere. O situaie similar se ntlnete lanavele ferries unde corpul este destul de gol lsnd un spaiu mai mare dect este nevoie pentru motoarele deturaie mare folosite deobicei. n Tab. 2.5 sunt prezentate valori ale volumului compartimentului de maini igreuti ale instalaiei de propulsie raportate la puterea mainii. Volumul compartimentului de maini (C .M.) dinTab. 2.5 s-a calculat ntre nivelul plafonului tancului (sau tabla fundului dac nu exist dublu fund) i plafonul

compartimentului de maini incluznd orice pu situat deasupra punii principale dar excluznd tunelul liniei dearbori i tubulaturile de ventilaie i evacuare gaze.

Tab. 2.5 Volum i mas raportate la unitatea de putere []

Tipul instalaiei Volum specific[m3

Mas [kg/m/kW]

3]

Motoare Diesel lente 0,350,7 60130Motoare Diesel semi-rapide 0,120,35 2590Motoare Diesel rapide 0,070,2 1035Turbine cu abur 0,250,6 3090Turbine cu gaz cu ciclu simplu 0,040,15 735

Au fost incluse spaiile corespunztoare compartimentelor de control, mainilor auxiliare, atelierelor, magaziilor depiese de rezerv i tancurilor din compartimentul de maini. Masa luat n calculul din Tab. 2.5 cuprinde masatuturor mainilor din compartimentul de maini la care se adaug masa arborilor, elicei, lagrelor, tuturorpostamenilor din C.M., tubulaturii din C.M., cablurilor din C.M., echipamentului din atelere, echipamentului decontrol, lichidelor din maini i tubulatur excluznd masa combustibilului din tancurile de serviciu, decantare irezerv (buncheraj).

Pentru motoarele Diesel, valorile mai sczute din fiecare tip corespundmotoarelor cu turaii mai mari i cuun nivel mai redus de instalaii auxiliare. n cazul turbinelor cu abur i cu gaz, valorile mai mici sunt asociateinstalaiilor de puteri mai mari.


8/64

Flexibilitatea n amenajare. Acest parametru se refer la capacitatea de poziionare a componentelorinstalaiei de propulsie, respectnd restriciile impuse de proporiile compartimentului de maini, n condiiile uneifuncionri optime.

Instalaiile echipate cu motoare Diesel lente nu au aceast calitate ntruct se monteaz un singur motor pelinia de arbori, aliniat vertical i transversal cu arborele portelice. Lungimea motorului determin lungimeacompartimentului de maini. nlimea compartimentului de maini se obine adugnd la nlimea motorului nlimea necesar efecturii lucrrilor de revizie i reparaii. Motoarele Diesel lente fiind foarte nalte, pot fiamplasate cu dificultate n corpuri de nave puin nalte sau pot stnjeni amenajarea rampelor de vehicule la navele

cu ncrcare/descrcare pe orizontal (roll-on, roll-off).Instalaiile cu turbine cu abur ofer o flexibilitate mai mare ntruct boilerele pot fi amplasate oriunde ncompartimentul de maini.

Cea mai mare flexibilitate n amenajare o ofer instalaiile de propulsie cu transmisie electric, antrenate demotoare Diesel de turaie mare sau turbine cu abur deoarece componentele au greutate mic i pot fi montateoriunde la bord.

Supraveghere i automatizare. Instalaiile de propulsie ale navelor comerciale moderne sunt construite cuun nivel de automatizare suficient de ridicat pentru ca operaiile de rutin n timpul voiajului pe mare s se fac depe puntea de comand. Excepii de la aceast situaie fac unele nave de pasageri i navele ce navig n apeaglomerate cnd supravegherea mainii este de preferat.

Nivelul echipajului din compartimentul de maini, n condiiile exploatrii mainii nesupravegheate, trebuies satisfac cerinele impuse de situaiile de manevr i avarie.

Chiar i la instalaiile mari i complexe, un ef mecanic i trei asisteni sunt suficieni. Ei trebuie sbeneficiaze n anumite situaii de ajutorul unor ofieri i marinari cu dubl calificare, care n mod obinuitsupraveghez puntea.

n aceste circumstane, se efectueaz un volum mare de operaiide ntreinere n port, de ctre echipe aleunor companii, care n anumite situaii pot cltori cu nava o parte din voiaj.

Cerinede ntreinere. Cerinele de ntreinere includ inspecii, monitorizarea tendinelor, servicii de rutin,intervenii, revizii, reparaii ce includ manoper i piese de rezerv. n tabelul 2.6 sunt prezentate n ordine, de la celmai mic cost de ntreinere ctre cel mai mare, principale instalaii de propulsie.

Tab.2.6 Ordinea instalaiilor dup costurilor de ntreinere []

Nr. Tipul instalaiei1. Turbin cu abur cu combustibil rezidual

2. Motor Diesel cu combustibil distilat de putere mic 3. Motor Diesel lent cu combustibil greu de putere modest4. Motor Diesel lent de putere mare5. Turbin cu gaz derivat din industrie cu combustibil distilat6. Turbin cu abur avnd drept combustibil crbunele7. Motor Diesel semi-rapid cu combustibil greu de putere modest8. Motor Diesel semi-rapid cu combustibil greu de putere mare9. Motor Diesel rapid cu combustibil distilat de putere mare10. Turbin cu gaz derivat din aviaie cu combustibil distilat.


9/64

2.7 Tancuri de scurgere

Echipamentul de stocare, manipulare i depozitare a reziduurilor la bordul navei se supuneregulilor MARPOL 73/78. Conform acestor reguli tancurile de scurgeri se impart n:

Tancuri de reziduri cu sedimente solide (sludge), Tancuri cu ape uzate contaminate cu hidrocarburi (waste), Tancuri cu ap de santin contaminat cu hidrocarburi (bildge-water).

Reziduurile cu sedimente solide pot proveni din procesul de separare i purificare a combustibilului iuleiului n separatoarele de combustibil i ulei, din drenri, scurgeri de la neetaneiti, deversri deuleiuri de ungere sau hidraulice.

Pentru navele ce transport ap de balast n tancurile de combustibil, capacitatea minim atancurilor de reziduuri cu sedimente solide se calculeaz cu relaia (2.7.1)

BKDCKV += 21 [m3

unde:] (2.7.1)

K1

purificat nainte de a fi folosit de motorul principal i 0,005 pentru navele ce

-coeficient ce are valoarea 0,01 pentru navele la care combustibilul greu este

folosesc combustibil diesel marin sau combustibil greu cruia nu i se aplicprocesul de purificare,C-consumul zilnic de combustibil [tone metrice],D-timpul ntre dou deversri [zile] (n absena unor date precise se ia 30 zile), K2

0,005 pentru tancuri de rezerv (buncheraj) combustibil diesel marin,-coeficient ce are valoarea 0,01 pentru tancuri de rezerv (buncheraj) combustibil greu i

B-capacitatea tancurilor de ap de balast folosite pentru transportulcombustibilului [tone metrice].

Pentru navele ce nu transport ap de balast n tancurile de marf, capacitatea minim a tancurilor dereziduuri cu sedimente solide se calculeaz cu relaia (2.7.2)

DCKV = 1 [m3

unde:] (2.7.2)

K1 purificat nainte de a fi folosit de motorul principal i 0,005 pentru navele ce

-coeficient ce are valoarea 0,01 pentru navele la care combustibilul greu este

folosesc combustibil diesel marin sau combustibil greu cruia nu i se aplicprocesul de purificare,C-consumul zilnic de combustibil [tone metrice],D-timpul ntre dou deversri [zile] (n absena unor date precise se ia 30 zile).

La navele prevzute cu incineratoare ce folosesc pentru ardere reziduurile colectate, i au mijloace decontrol a cantitii de reziduuri de la bord, volumul tancului de reziduuri se calculeaz cu una din

relaiile (2.7.3a,b,c)DCKV = 15.0 [m

3

], (2.7.3a)

V=1m3

V=2 m, dac nava are tonajul brut ntre 400t i 4000t, (2.7.3b)

3

Gurile de vizit i structura intern a tancului se proiecteaz ntr-o astfel de manier nct s poat ficurat arice col.

, dac nava are tonajul brut mai mare de 4000t. (2.7.3c)


10/64

Tancurile ce operez cu reziduuri de combustibil greu se prevd cu sisteme de nclzire pentrua facilita transferul lichidului. Serpentinele se monteaz astfel nct s acopere toat suprafaa funduluitancului i la o nlime care s permit circulaia fluidului. n zona superioar a tancului se monteaz oeav gurit prin care se sufl abur la curirea tancului.

La navele unde purificatorul proceseaz combustibil greu, tancul de reziduuri cu sedimente se

amplaseaz sub purificator sau ct mai aproape de el. Tubulatura de legtur se pozeaz cu pantmaxim, cu ct mai puine coturi i raze mari de curbur.ntre tancul de reziduuri i tancul de santin nu exist interconectare dect la priza standard de

deversare peste bord.Pentru manipularea reziduurilor cu sedimente se folosete o pomp pentru lichide cu vscozitate

mare avnd o presiune la refulare de cel puin 4 bari i un debit calculat cu relaia (2.7 .4) dar nu maipuin de 2m3

/h.

t

VQ = [m3

unde:

/h] (2.7.4)

V-volumul tancului de reziduuri calculat cu una din relaiile (2.7.1)-(2.7.3),

t-timpul (se consider 4 ore).Sarcina geodezic se consider 3m pentru nave avnd puterea mai mic de 15000kW i 3,5m pentrunave cu o putere mai mare.

La bordul navei, prin arderea reziduurilor se poate genera abur, se poate nclzi uleiul termalsau se poate arde gunoiul. O instalaie de incinerare a reziduurilor se compune din:-generator de abur, nclzitor de ulei termal, procesorde gunoi,-arztor de combustibil,-instalaie de procesare a reziduurilor,-tancuri pentru reziduuri separate.Instalaia de procesare a reziduurilor se compune din:-tanc pentru amestecul reziduurilor cu combustibil (tanc de amestec),-instalaie de prenclzire a reziduurilor,

-filtru,-omogenizator.

Tancul de amestec este separat de tancul de reziduuri . El are o conexiune cu instalaia decombustibil. Rolul lui este de a mri puterea calorific a reziduurilor prin amestecarea lor cucombustibilul.

Omogenizatorul amestec ntregul coninut al tancului de amestec monitoriznd n permanencantitatea de ap din reziduuri.

Tancurile pentru colectarea uleiurilor uzate (waste oil) de la diferite operaii dincompartimentul de maini au capacitatea adecvat serviciului efectuat (Tab. 2.7.2).

Tancurile de ulei deversat (exhausted tanks) se proiecteaz cu un volum suficient de mare ncts poat prelua uleiul de ungere sau alte hidrocarburi lichide de la instalaiile din compartimentul demaini datorit defeciunilor, contaminrii sau operaiilor de ntreinere. Hidrocarburile de laseparatorul de santin sunt deversate tot n acest tanc. Pentru motoarele principale i auxiliare carenecesit schimbarea complet a uleiului pe mare, capacitatea tanculuise calculeaz innd cont c la1000 kW sunt necesari 1,5 m3

Volumul tancului de drenaj i pierderi (drain and leakage) se calculeaz funcie de putereamotorului principal.

.

Pentru o putere instalat de pn la 10 000 kW volumul tancului V este


11/64

610/20 PDV = [m3

unde:] (2.7.5)

D- timpul ntre dou deversri [zile] (n absena unor date precise se ia 30 zile),P-puterea motorului [kW].

Pentru o putere instalat a motorului mai mare de 10 000kW volumul tancului este

]10/)10000(72,0[ 6+= PDV (2.7.6)unde:

D-timpul ntre dou deversri [zile] (n absena unor date precise se ia 30 zile), P-puterea motorului [kW].

Capacitatea tancurilor ce colecteaz apa de santin se calculeaz n vederea asigurrii naveiflexibilitatea operrii n porturi, ape costiere, sau arii speciale unde nu este permis deversarea apeipeste bord. n (Tab.2.7.1) sunt calculate volumele funcie de puterea mainii principale.

Tab. 2.7.1 Volumul tancului de santi []

Puterea motorului [kW] Capacitate [m ]

P


12/64

T-timpul n care nava nu poate deversa ape peste bord (de exemplu navig n zone protejate)- T=5 zile la navele petroliere,- T=5...10 zile la nave de transporta mrfuri uscate.

Fig. 2.7.1 Schema instalaiei de colectare i stocare a apelor uzate

2.8 Volumul tancurilor de ulei ungere

Volumele tancurilor de ulei ungere ale motoarelor Diesel se estimeaz pe baza recomandrilordate de fabricntul motorului. n (Tab. 2.8.1) sunt prezentate cteva valori pentru motoarele de propulsierecomandate de Compania MAN B&W.

Tab. 2.8.1 Volumele tancurilor ulei ungereNumr cilindrii Volum tanc ulei ungere

motor* [m3Volum tanc ulei ungere

arbore cu came [m] 3Volum tanc ulei

ungere cilindri [m] 3]4 11 0,3 0,85 14 0,4 0,8

6 16,5 0,55 0,87 19 0,55 0,98 23,5 0,75 0,9

* Acest tanc se amplaseaz sub motor. Uleiul din sistem realizeaz ungerea lagrelor motorului ircirea pistoanelor.


13/64

Capitolul 3

AMENAJAREA COMPARTIMENTULUI DE MAINI

3.1 Principii de amenajare

Multe studii au artat statistic c zona compartimentului de maini este cel mai periculos loc depe nav. Un compartiment de maini funcionnd eficient, cu o amplasare corespunztoare a pompelor,instalaiei de for i de propulsie este vital pentru coordonarea rspunsului la situaii critice. Este deneles c un compartiment de maini bine proiectat va fi mai sigur i va contribui la creterea graduluide siguran general al navei. Luarea unor decizii bune cu privire la schema compartimentului demaini, proiectarea i amenajarea lui, trebuie s aib la baz relaia om-main din mediulcompartimentului de maini. Factorii relevani pentru a descrie mediul om-main sunt:

1. Familiarizarea2. Sntatea profesional3. Ergonomia4. Minimizarea riscului prin proiectare i amenajare5. SupravieuireaRecomandrile prezentate n continuare sunt aplicabile tuturor navelor i se conformeaz normelor

SOLAS (Convention for Safety of Life at Sea), codului MDU (Mobile Offshore Units) i codului HSC(High Speed Craft).

Compartimentul de maini este definit ca spaiul (spaiile) ce conine maina de propulsie,caldarinele, modulele de combustibil, generatoarele de curent i mainile electrice mari, mainileauxiliare, magazii, ateliere, tunelul liniei de arbori, compartimentul maina crmei.

Factorul Familiarizare se adreseaz legturii dintre sigurana compartimentului de maini ifamiliarizarea membrilor echipajului cu amenajarea i echipamentul compartimentului de maini, cusisteme i proceduri, alarme, semnale i simboluri. Maximizarea familiarizrii echipajului cucompartimentul de maini conduce la mai puine accidente din cauza erorilor n citirea instrumentelor

i identificarea greit a echipamentelor. n acest scop serecomand o serie de proceduri. evile vor fi colorate dup codul de identificare al combustibilului marcndu-se direcia de

curgere. Codul culorilor va fi difereniat ntre gradele de combustibil. Codul culorilor i direcia decurgere vor fi n acord cu standardele recunoscute internaional cum ar fi ISO Standard 14726-1.

Cablurile electrice vor fi etichetate cu un cod de identificare ce folosete o plcu durabilfixat n acord cu urmtoarele convenii;

Plcuele vor fi fixate la ieirea din tabloul principal, la intrarea i ieirea din panouriintermediare, la ieirea i intrarea din cutiile de conexiuni, la intrarea i ieirea dincontrolere, la conexiunea cu sarcina.

ntreruptoarele din tablourile de conexiuni i pupitre vor fi identificate prin numelecircuitului i codul circuitului.

Plcuele pentru cablurile electrice vor corespunde desenelor navei. Orice modificare ncablajul navei se va regsi n reviziile desenelor. Instrumentele i alarmele dincompartimentul de maini cerute de convenia SOLAS i alte

instrumente IMO vor fi proiectate i instalate n acord cu rezoluia A.686(17) -Code on Alarms andIndicators. Vor fi luate n consideraie i cerinele societilor de clasificaie.

Valvulele montate sub tablele paiolului vor fi prevzute cu indicatori ce arat dac valvula este n poziie deschis sau nchis. n cazul n care se cere posibilitatea acionrii directe manuale n afaraacionrii de la distan, se va creea posibilitatea observrii poziiei valvulei.


14/64

Componentele mainilor vor fi clar marcate pentru a fi uor identificate n vederea familiarizriimembrilor echipajului cu poziia i funcia lor.

Factorul Sntatea profesional se refer la efectul mediului compartimentului de mainiasupra sntii i performanelor membrilor echipajului. Mrirea confortului locului de munc vadetermina o reducere a numrului de accidente cauzate de stresul psihologic i fiziologic. n acest sens

se fac o serie de recomandri. Compartimentele de maini vor fi proiectate n conformitate cu rezoluia A.468(XII)-Code on

Noise Levels on Board Ship. Din cauza posibilitii mbolnvirii datorit expunerii la produse petroliere i inhalrii de vapori

de combustibil i ulei, se vor lua msuri din faza de proiect pentru instalarea, poziionarea i ventilareaechipamentului ce produce astfel de vapori.

Posturile centrale de comand nchise vor fi prevzute cu aer condiionat pentru reducereatemperaturilor nalte ce apar n compartimentul de maini ceea ce are ca efect i optimizareafuncionrii circuitelor electrice i electronice. Dac este necesar, alte zone ale compartimentului demaini vor fi prevzute cu posibiliti de nclzire sau rcire pentru ca temperatura s nu afectezeperformanele personalului ce asigur supravegherea, ntreinerea sau efectueaz reparaii.

Iluminatul va fi adecvat sarcinilor personalului ce lucreaz n compartimentul de maini i nspaiile asociate. Nivelele minime de iluminare vor fi determinate pe baza standardelor naionale iinternaionale. n lipsa acestor standarde se vor considera valorile din (Tab. 3.1).

Montajul mainilor n compartimentul de maini va fi proiectat pentru a micora vibraiile i a minimiza efectul pe termen lung asupra personalului ce lucreazn aceast zon.

Tabel 3.1 Nivele minime de iluminareAria Nivel de iluminare [Dekalux]

Compartiment boilere 22Staii de control

General 22Console de control 32Aparate i panouri de control 32Tablouri electrice 32

Compartimente de maini 22Compartimente generatoare i pupitre 22Compartimente ventilatoare 11Compartimente pompe 11Tunelul liniei de arbori 11Pu salvare tunel linie de arbori 3,2Compartiment maina crmei 22Ateliere

General 32La suprafaa bancului 54

Magazii 5,4Oficii

General 22Pe mese 54


15/64

Factorul Ergonomie se adreseaz conexiunilor senzoriale dintre membrii echipajului i

echipamentul din compartimentul de maini (instrumente, aparatur de control, alarme, semnalizri inevoile tipice ale personalului). Proiectnd interfeele om-main n condiiile recunoateriiposibilitilor omeneti, se va micora numrul accidentelor date de limitele umanului i pornirile

omeneti. Corespunztor acestui factor se au n vedere; Schema compartimentului de maini i amenajarea lui vor realiza un mediu de lucru ce dezvolt

proceduri efective prin care se reduc factorii ce micoreaz performanele umane sau cresc potenialulerorilor.

Pentru a standardiza consolele i tablourile din compartimentul de maini, schema i amplasarea instrumentelor de control i alarm vor lua n considerare standardele internaionale ingineretireferitoare la amplasare, form, afiare, etichetare, complexitate i micarea probabil n vedereacontrolului.

Amplasarea pieselor de rezerv va fi fcut pe ct posibil n vecintatea mainii sau echipamentului pentru care sunt destinate. Sistemul de transport i manipulare a pieselor de rezerv vafi proiectat ca s deplaseze piesele grele, sigur i eficient att n condiii de mare linitit ct i n

timpul oscilaiilor navei. n jurul mainilor se prevede suficient spaiu pentru ca personalul s-i ndeplineasc sarcinile

de supraveghere, ntreinere i reparaii n mod eficient, fr riscul accidentrii n contact cu suprafeefierbini sau piese n micare.

n locurile cu multe activiti de supraveghere i ntreinere cum este paiolul compartimentuluide maini se instaleaz staii de comunicare protejate la zgomot.

Schema, amplasarea mainilor i amenajarea spaiului de lucru n compartimentul de mainiurmrete realizarea i pstrarea unui grad nalt de curenie ce minimizeaz riscul accidentelor i aincendiului.

Aprovizionarea personalului cu scule n vederea efecturii unor lucrri, se face n condiiileminimizrii distanelor pe care trebuie transportate i evitrii pe ct posibil a transportului n sus i n

jos pe scri. Compartimentele de maini vor fi dotate cu faciliti cerute de personalul ce lucreaz aici innd

cont de destinaia navei i natura voiajului.Factorul Minimizarea riscului prin proiectare, schem i amenajare se refer la efectele

configuraiei fizice asupra siguranei compartimentului de maini. Proiectarea unei configuraii acompartimentului de maini detaliat i n perspectiv, va ndeprta factorii ce ar mpiedica oexploatare eficient i va minimiza ansele ca un accident implicnd o pies a echipamentului safecteze operabilitatea sau performanele unei alte piese a echipamentului. Corespunztor acestui factorse au n vedere:

Mainile i echipamentele din compartimentul de maini vor fi proiectate nct s reduc laminim sau s elimine evenimentele nedorite legate de componente n micare, suprafee fierbini sau

componente sub tensiune; Mainile n compartimentul de maini vor fi poziionate una fa de alta ntr-un mod ce

minimizeaz riscul mai multor defeciuni de la un singur accident. De acest lucru se ine cont cnd se poziioneaz mainile i echipamentele redundante n

cele dou borduri ale compartimentului de maini asigurndu-se proximitatea lasupravegherea i controlul instrumentelor.

Echipamentul de stins incendiu, porile etane acionate hidraulic sau electric i altesisteme vitale vor fi pstrate la o distan de siguran de mainile cu risc mare cum ar fi


16/64

turbo-generatoarele sau mainile principale pentru a minimiza riscul ca n caz deincendiu sau explozie, echipamentele vitale s devin inoperabile pentru membriiechipajului;

Panourile, tablourile i alte echipamente electrice vor fi protejate de fluide (stropi,spray, vapori) cu mijloace adecvate cum ar fi paravane de stropi sau separnd tubulatura

de aparatele electrice. Orientarea mainilor se va face astfel nct sarcinile dinamice pe lagre datorit oscilaiilor

navei s fie minime. Platformele, punile i scrile se acoper cu vopsea anti-derapant. Partea de sus i de jos a scrilor, capacele joase, balustrzile, vor fi marcate vizibil pentru a

atrage atenia personalului i a minimiza riscul evenimentelor de mpiedicare, cdere sau alunecare. Compartimentul de maini va fi prevzut cu mijloace de colectare a resturilor de combustibil,

crpe, hrtie i alte materiale precum i cu mijloace de curire pentru a minimiza posibilitatea apariieiincendiului i rnirii personalului.

Factorul Supravieuire se adreseaz capacitii echipajului de a supravieui unei situaii decriz n compartimentul de maini. Prin considerarea unor situaii raionale de avarie, prin amplasarea

raional a echipamentului de urgen i a traseelor urmate n mod tipic de membrii echipajului se vorridica la nivel maxim ansele supravieuirii lor. n legtur cu acest factor se au n vedere: Vestele de salvare i mijloacele de imersiune destinate personalului de supraveghere din

compartimentul de maini vor fi amplasate la prima ieire din C.M. ctre puntea principal sau n altloc uor accesibil. Aceast poziie va fi bine cunoscut fiecrui membru al echipajului.

Cile de salvare vor fi bine marcate i iluminate cu sisteme care uureaz vizibilitatea cnd elesunt pline cu fum.

Echipamentul portabil de stins incendiu din C.M. va fi plasat n poziiile cele mai apropiate de mainile cu risc nalt de incendiu pentru a fidisponibil ct mai repede i uor.

3.2 Definiii i condiii de mediu pentru funcionarea echipamentelor din compartimentul de

maini

n normele registrelor de clasificaie se folosesc o serie de noiuni privind echipamentele iinstalaiile existente n compartimentul de maini.Compartiment de maini-ncpere n care se gsesc mainile principale, iar pe navele cu instalaie depropulsie electric i generatoarele principale.Maini principale-maini de antrenare a propulsoarelor.Maini auxiliare-maini care asigur funcionarea mainilor principale, alimentarea navelor cu energieelectric i alte tipuri de energie.Echipamente-diverse dispozitive care servesc la asigurarea funcionrii normale a instalaiilor demaini cum ar fi; filtre, schimbtoare de cldur, etc.

ncperi de maini-sunt ncperi n care se afl fie motoare cu combustie intern folosite pentrupropulsia principal sau n orice alt scop dac puterea lor total, dup unele registre este mai mare de375 Kw, cldri, generatoare de gaz inert, instalaii pentru arderea gunoiului, maini cu abur,generatoare i alte maini electrice principale, posturile de primire a combustibililor, instalaiile deventilaie i condiionare a aerului, instalaiile frigorifice, mainile decrm, mainile de acionare astabilizatoarelor de ruliu precum i puurile acestora.Post de comand central-locul unde se afl dispozitivele de telecomand ale mainilor principale iauxiliare, ale elicelor cu pas reglabil, ale propulsoarelor cu palete (Voith-Schneider) precum i


17/64

aparatele de msur i control, aparatura de semnalizare preventiv de avarie precum i mijloacele decomunicaie.

Post de comand local-post prevzut cu organe de comand, aparate de msur i control,mijloace de comunicaie pentru comand, amplasat n apropierea mainii sau montat direct pe aceasta.

Mainile principale i auxiliare precum i celelalte echipamente i instalaii care asigur

sigurana i deplasarea navei trebuie s-i menin capacitatea de funcionare n condiiile specificate deregulile registrelor de clasificaie. Acestea sunt caracterizate de nclinarea corpului navei, temperaturaapei, temperatura aerului, nivelul de vibraii i zgomot.

Echipamentele i instalaiile navei trebuie s funcioneze la parametri nominali atunci cndcorpul navei are nclinrile specificate n Tab.1.2.1.

Condiiile de mediu extreme la care trebuie s funcioneze echipamentele i instalaiile naveisunt prezentate n Tab.1.2.2, Tab.1.2.3, Tab.1.2.4., Tab.1.2.5, Tab.1.2.6.

Tab. 1.2.1 nclinrile naveiInstalaii, ecipamente Unghiul de nclinare [grade]

Ruliu Tangajstatic dinamic static dinamic

Maini principale i auxiliare 15 22,5 5 7,5Echipamentul de salvare al navei,generatorul de avarie, pompele de

incendiu.

Aparatura electric i electronic,tablourile de conexiuni.

22,52 22,5) 2 10) 10

) Ruliul i tangajul pot avea loc simultan.2 ) La navele ce transport gaze lichefiate i tancurile chimice generatorul de avarietrebuie s rmn operaional la ununghi de ruliu mai mare de 300.

Tab. 1.2.2 Parametrii de mediuAgent de rcire Temperatur [ C]

Ap de mare 32 )Aerul de rcire la intrarea n rcitor 45)

umiditatea relativ 60%) presiunea barometric 1000 mbar

Tab. 1.2.3 Temperatura aerului n spaiile naveiInstalaii, echipamente Amplasare Domeniul de temperaturMaini, echipamente i n spaii nchise. 0 la 45


18/64

instalaii electrice. Pe componentele mainilori cldrilor.

n spaiile cu temperaturinalte sau joase.

n acord cu condiiile localespecifice.

Pe puni deschise. -25 la 45

Tab. 1.2.4 Alte condiii de mediuAmplasare Condiii

Toate compartimentele

Puni deschise

Compartimente de comand specialprotejate.

Rezisten la aer cu coninut de sare i ulei.

Rezisten la inundare temporar cu ap demare i contra ceii saline.Funcionare ireproabil la condiiile detemperatur din Tab. 1.2.3. i pentruumiditate relativ de 100% la 45 0

C.

La umiditate relativ de 80% i otemperatur a mediului ambiantde 45 0C.

Societile de clasificare pot aproba i alte condiii de mediu dar impun o funcionare ireproabil amainilor i instalaiilor.

Dup unele norme, mainile, aparatele i celelalte dispozitive mecanice trebuie, funcie demasa proprie s nudepeasc n funcionare acceleraiile i amplitudinile date n Tab. 1.2.5.

Tab. 1.2.5 Nivelul vibraiilorComponente Domeniul

de frecvenAmplitudine Acceleraie Mas

Cazul general 2...13,2 Hz 1 mm

13,2...100Hz

0,7 g M100 Kg70 g/M

(minimum0,35 g)

M>100 Kg

Aparate de reglaj, msur icontrol (de exemplu celemontate pe motoarele Diesel,compresoarele cu piston etc.)

Obs. g=9,8 m/s

2...25 Hz

2

25...100 Hz

1.6 mm

4 g

40 g/M(minimum

0,7 g)

M100 Kg

M>100 Kg

n domeniul de frecven menionat se recomand s nu apar frecvene de excitaie care s reproducvibraii de rezonan ale elemntelor de construcie cum ar fi postameni, supori, fixri inclusiv ale celordin interiorul aparatelor. Dac prin mijloace constructive nu este posibil ca frecvenele proprii s fiescoase n afara domeniilor menionate, trebuie ca vibraiile i ocurile s fie amortizate satisfctorpentru a nu depi valorile precizate n Tab. 1.2.5.


19/64

Nivelul de zgomot din compartimentele de lucru ale navei trebuie s corespund normelor IMO(Codul nivelului de zgomot la bordul navelor) i s nu depeasc valorile prezentate n Tab. 1.2.6.

Tab. 1.2.6 Nivelul de zgomotCompartiment Limita nivelului de zgomot [dB]

-Compartimente de maini cu supravegherecontinu-Compartimente de maini fr supravegherecontinu sau compartimente de maini cu postcentral de comand izolat fonic-Camer comand maini-Ateliere-Alte compartimente de lucru nemenionate.

90

110

758990

3.2 Dezvoltarea sistemelor de tubulaturi

Dezvoltarea sistemelor de evi n compartimentul de maini i amenajarea compartimentului demaini sunt activiti inseparabile, pentru c poziiile multor componente de maini sunt influenate deconsiderentele impuse sistemelor de evi iar tubulatura trebuie montat innd cont de restriciile deamenajare ce guverneaz amplasarea acestor componente n spaiu.

n general nu este posibil un aranjament ce satisface toate cerinele. Este responsabilitateainginerului specialist n instalaii navale de a studia alternative i de a selecta varianta ce ofercompromisuri acceptabile ca o soluie la problema de proiectare. Rezolvarea este un proces iterativ.Una dintre primele decizii ce trebuie luate referitoare la compartimentul de maini este poziia. Pentrumulte nave sunt dou opiuni; regiunea situat ct mai n pupa sau regiunea situat un pic n pupacuplului maestru. Compartimentele de maini ale tancurilor petroliere, a vrachierelor i a altor nave cu

linii pline sunt n general la pupa. Acest lucru simplific proiectul prin faptul c permite o linie dearbori mai scurt i reduce interferenele cu manipularea mrfurilor. Liniile corpului n zona pupa aacestor nave sunt suficient de pline pentru a amplasa instalaia de propulsie. n acest caz, cnd navaeste descrcat, trebuie prevzut ap de balast care s compenseze poziia din pupa a mainii i sasigure o asiet corespunztoare navei. Liniile din pupa ale corpului navelor port -container, ferry-boatsau pasagere de mare vitez sunt aa de fine nct maina de propulsie nu se poate ncadra n regiuneadin pupa. Pentru astfel de nave, compartimentul de maini trebuie s fie poziionat acolo unde nava estesuficient de lat.

Cnd dezvolt o amenajare de compartiment de maini, un inginer trebuie s vizualizeze nspaiu structura navei, mainile de propulsie i auxiliare, tubulatura, valvulele, tancurile i altecomponente; s stabileasc rute directe cu distane minime pentru cabluri i evi, interconectndcomponentele majore. Come

nzile trebuie s fie accesibile iar operatorul s aib cmp vizual pentrusupraveghere n condiii de siguran i comfort. Distanele dintre componete trebuie s permit accesuln vederea efecturii operaiilor curente de ntreinere i reparaii precum i permeabilitatea agenilor destins incendiul.

n fazele iniiale ale proiectului, amenajarea se bazeaz pe componente alese n mod provizoriui a cror dimensiuni sunt numai aproximative. De aceea trebuie prevzute limite acceptabile pentruvariaii ale dimensiunilor i dezvoltri ce nu au fost anticipate. ntruct volumul compartimentului de


20/64

maini nu aduce profit direct, dimensiunile lui nu trebuie s fie mai mari dect este necesar, n specialn lungime. Totui trebuie rezervat suficient spaiu pentru:

instalarea unor evi cu diametru mare, a unor canale de ventilaie i a unor cabluri de puteremare,

exploatarea i ntreinerea adecvat a tuturor echipamentelor, evacuarea rapid a personalului n caz de urgen, accesul membrilor echipajului pentru stingerea focului i alte activiti de control i ndeprtare

a efectelor avariilor.Schimbarea componentelor iniial selectate nsoit de modificarea spaiului sunt cteodat necesare

pentru a rezolva conflictele. De exemplu, ntr-o situaie iniial sau ales pompe orizontale pentru csunt mai uor de montat i reparat iar ulterior s-au cerut pompe verticale pentru c ocup o suprafamai mic de pe punte sau platform.

Sunt necesare schimbri i n timpul poziionrii traseelor de evi, cabluri i alte componente.Plasnd o component ntr-o poziie ideal din punctul de vedere al ntreinerii, exploatrii i accesuluipot aprea conexiuni suplimentare i schimbri de direcie a rutei evilor. Inginerul proiectant stabiletecare aranjament este mai avantajos pentru un compromis general. Astfel de schimbri trebuie realizate

fr compromiterea cerinelor de proiectare.Vor fi studiate intervalele pentru demontare i rutele de transport pentru piesele ce nu pot fireparate la bord i sunt ndeprtate prin capace sau panouri demontabile din puni sau pereitransversali. Ca un ultim mijloc, va fi planificat o rut ctre o poziie potrivit tierii unei ferestre ncorpul navei prin care s fie ncrcate/descrcate componente fr ca nava s fie andocat.

Acolo unde este necesar trebuie prevzut suficient spaiu pentru izolaia termic i mijloacele dereducere a zgomotului de la maini i instalaii. Turbinele cu gaz i motoarele Diesel sunt nchisedeseori n carcase pentru reducerea zgomotului generat n aer.

La navele militare n special, trebuie rezervat spaiu pentru montaje elastice cu jocuri suficienten jurul lor pentru a permite deplasrile normale i din oc.

Poziia elementelor structurale este de importan major n aranjarea mainilor i evilor. De

exemplu, pontilii trebuie s fie plasai astfel ca s transmit sarcinile de la punile i platformelesuperioare la structura dublului fund. La extremiti ei se fixeaz de o structur rigid, motiv pentrucare poziia lor nu poate fi stabilit numai din considerente de amenajare a compartimentului de mainici i din considerente de rezisten local a corpului navei. Orientarea i nlimea osaturii montate penveli poate avea un efect nefavorabil asupra traseelor de evi i cabluri de pe lng pereiilongitudinali, transversali sau de sub puni, cernd modificri de direcie i legturi suplimentare. nplasarea pompelor, tablourilor de control i a altor componente n lungul nveliului, se va ine cont denlimea i distana dintre elementele de osatur, deseori spaiul dintre acestea oferind singura poziiepentru componentele auxiliare mai mici. Dimensiunea, greutatea i poziia componentelor de mainipot influena nlimea grinzilor suport care la rndul lor afecteaz nlimea i spaiul de deasupra idin jurul mainilor montate la un etaj inferior. Este esenial o coresponden optim ntre amplasarea

mainilor, a structurii i a traseelor de tubulaturi i cabluri.Spaiile de deasupra i din jurul agregatelor, poziia structurii de rezisten de sub punteasuperioar vor fi proiectate pentru a ridica piesele grele ale mainilor n vederea ntreinerii i ainspeciilor cum ar fi bolurile separatoarelor de combustibil i ulei sau piesele de rezerv ale mainiiprincipale.

Limea i nlimea cilor vor fi suficient de mari ca s nu stnjeneasc deplasarea n lungullor. Se recomand amenajarea unor posturi de operare de unde operatorul s poat observa aparatele de


21/64

msur importante. n posturile permanente este preferabil ca operatorul s stea cu faa spre prova saupupa.

Pompele de ap de mare se poziioneaz suficient de jos i spre interior pentru a se realiza onlime de aspiraie adecvat n toate condiiile de navigaie indiferent de pescaj, asiet i amplitudineaoscilaiilor navei.

Chesoanele de ap de mare se amplaseaz suficient de jos i ct mai aproape de pompeleconectate la ele pentru a evita ptrunderea aerului. Pompa de santin se monteaz jos la paiol, pentru onlime adecvat de aspiraie din casetele de santin.

Orientarea componentelor se face pe baza legturilor i interconexiunilor de pe cile decurgere. De exemplu, uleiul de ungere pentru motoarele principale, n mod obinuit trece succesiv prinpomp, filtru i rcitor. Orientarea potrivit a intrrii i ieirii fiecrei componente este necesar pentrua permite realizarea unei rute scurte i directe a evilor interconectate.

Spaiul minim alocat componentelor depinde printre ali factori i de raza de ndoire admis aevilor, care ngeneral se ia (15)De

La navele militare, tubulatura, canalele de ventilaie i traseele de cabluri ce penetreaz

principalele subdiviziuni ale pereilor etani vor fi poziionate deasupra nivelului de inundare cnd esteposibil.

(diametrul exterior al evii), cu abateri semnificative la evile dediametru mare.

Recomandri pentru spaiile din jurul componentelor principale sunt date n (Tab. 3.2).Dimensiunile prezentate sunt un ghid aproximativ pentru acces, supraveghere i inspecie. n modnormal ele se compar cu distanele necesare lucrrilor de ntreinere i demontare.

Tab. 3.2 Dimensiuni minime pentru spaiile din jurul mainilorDenumirea spaiului Distana [m]

Spaiul minim dintre platforme i ci de acces 1,822,2 nlimea minim

Deplasarea n picioare 1,82 Mers aplecat 1,50 Raza de curbur a cotului 1,00

Limea minim pentru pasaj de corp 0,603,34Lungimea minim ntre dou coturi 0,30Distana de la priza de aspiraie aer/priza refulare gaze la structura nconjurtoare

Fa deun perete 0,31,82 Fa de cellalt perete 0,30 La extremiti 0,61,82

Boilere Distana fa de structura din spate 1,521,82 Distana de la fundul boilerului la punte 0,300,90 Distana de la partea superioar a economizorului la puntea de deasup ra 0,61,82 Distana de la partea superioar a cazanului la puntea de deasupra 1,200,6 Distana de la partea superioar a cazanului la grinda de deasupra 0,91,82 Distana dintre agregate 0,91,82 Culuare de incendiu 3,30,0

Turbin de abur-de jur mprejur 1,200,0Turbin de gaz


22/64

Spaiul de o parte i de alta a turbinei 0,950,0 Distana la un capt 0,950,0 Distana la cellalt capt 1,20,0 Distana dintre dou uniti 0,951,82 Spaiul n exteriorul unitilor 0,650,0

Motor Diesel Distana de o parte i de alta a motorului 0,950,0 Distana la un capt 0,950,0 Distana la cellalt capt 1,20,0 Distanaa ntre dou motoare identice 0,951,82 Distana n afara celor dou uniti 0,650,0

Generator Distana de o parte i de alta a generatorului 0,950,0 Distana la un capt 0,950,0 Distana ctre tabloul de distribuie 1,250,0 Distanaa ntre dou uniti 1,250,0Tablou distribuie Distana pn la structura din spate 0,650,0 Distana la un capt 0,650,0 Distana la cellalt capt 0,01,85 Distana n fa 0,91,85 Distanaa ntre uniti 1,250,0

Distana de la reductor la perete 0,90,0Distana de la evi la structura corpului navei sau la alte evi 0,00,6Distana de la evi la structura corpului navei sau la alte evi n condiii de oc 0,01,2

Distana de la o suprafa cu temperatura mai mare sau egal cu 200 0,31,85C pn laun tanc sau evi avnd combustibil lichid altul dect ulei de ungereDistana de la o suprafa cu temperatura mai mare sau egal cu 350 0,31,85C pn laun tanc sau evi avnd combustibil lichid altul dect ulei de ungere

3.3 Amenajarea compartimentului de maini la o nav propulsat cu turbin cu abur

Dei dezvoltarea iniial a propulsiei cu abur a fost bazat pe folosirea mainii alternative cuabur, avantajele turbinei cu abur au devenit evidente i au determinat alegerea ei ca sistem de propulsie.

Mrimea turbinelor nu este limitat aa c pot fi livrate la orice putere cerut de serviciul marin.Presiunile i temperaturile mari ale aburului pot fi adaptate n condiii de siguran i sunt limitate

numai de posibilitile boilerului.Micarea de rotaie este mai simpl dect micarea alternativ i forele neechilibrate careproduc vibraii pot fi eliminate. n plus,o turbin poate folosi eficient presiunea sczut a aburului fiindcaracterizat de greutate mic, spaiu mic ocupat i costuri relativ mici de ntreinere.

O turbin cu abur naval funcioneaz dup aceleai principii fundamentale ca cele de pe uscatdin centralele electrice sau din alte aplicaii industriale, dar difer n multe aspecte importante.

Turbinele sunt folosite pentru a propulsa multe tipuri de nave satisfcnd o gam larg decerine privind puterea, rentabilitatea, greutatea i amenajarea compartimentului de maini.


23/64

n alegerea i dezvoltarea unui proiect de turbin pentru o aplicaie specific trebuie consideraiurmtorii factori:

Puterea maxim de care este nevoie la mar nainte pentru a realiza viteza dorit a navei. Timpul relativ de funcionare la putere maxim i puterile reduse economice. Presiunea i temperatura aburului la accelrarea turbinei. Vacuumul de evacuare a turbinei pentru considerente de proiectare. Tipul de transmisiei de putere la elice. Certine la acionarea napoi. Importana greutii i mrimii mainii. Amenajarea compartimentului de maini cu limitrile de volum.

n continuare ne vom ocupa numai de ultimul factor.n (Fig. 3.2.1) este prezentat o instalaie de propulsie cu turbin cu abur fr renclzire. Elementele cecompun instalaia sunt:

1-caldarina principal de abur,2-treapta de presiune nalt a turbinei,3-cuplaj,

4-reductorul turbinei,5-lagr intermediar,6-elice cu pas reglabil,7- treapta de presiune joas a turbinei,8-generator de curent,9-turbin recuperatoare,10-condensator de abur,11-pomp principal de alimentare,12-prenclzitor ap.

Aburul de la caldarin urmrete circuitul: treapta de nalt presiune a turbinei, treapta de joaspresiune, condensor, prenclzitorul de ap, pompa de alimentare.

1 2 3 4 5 6

789101112 Fig. 3.2.1 Instalaie de propulsie cu turbin cu abur fr renclzire

Gazele arse de la boiler antreneaz turbina recuperatoare ce are prize la pompa de alimentare i lagenerator.


24/64

O amenajarea a unui compartiment de maini de la o nav propulsat cu turbin cu abur artatn (Fig. 3.2.2) ilustreaz principiile discutate mai sus. Instalaia cu turbin cu abur este cel mai dificil dearanjat din cauza flexibilitii reduse n amplasarea componentelor ei majore. Boilerele pot fipoziionate n faa mainii principale, n pupa sau deasupra. Ultimul aranjament, aa cum se vede n(Fig. 3.2.2a,b) permite un compartiment de maini mai scurt, dar trebuie evaluat efectul poziiei nalte a

boilerelor grele asupra stabilitii navei. Mrimea spaiului n jurul boilerelor i a traseelor de evitrebuie s fie evaluat pentru exploatare i ntreinere cum ar fi; recondiionarea tuburilor de boiler,nlocuirea tuburilor de fum, nlocuirea tuburilor economizorului, lucrri la arztoare. Suflanteleboilerului vor fi poziionate pentru a conduce aerul cald din tubulatura de aspiraie sau din parteasuperioar a carcasei mainii. Tubulatura suflantei ocup un volum semnificativ i va fi inclus ndesenele de amenajri. Mrimea i poziia tubulaturii de aspiraie trebuie s fie compatibil cuamenajarea din partea superioar. Poziia vertical i orizontal a turbinelor de propulsie depinde dearanjarea liniei de arbori i de elici. Poziia elicei este fix din consideraii hidrodinamice dar nclinareaarborelui ofer un grad de libertate n poziionarea mainilor principale. O nclinare moderat verticali orizontal a arborelui este acceptat. Aa cum se vede n (Fig. 3.2.2a), sub reductorul principal esteun spaiu potrivit pentru colectorul de ulei de ungere. Condensatorul principal este att de jos nct este

dificil s se ofere suficient spaiu pentru pompa principal de condens fr o adncitur n dublu fund.Arborele principal este invariabil nclinat n sus spre prova pentru a rezolva aceast problem. Dacmaina principal este poziionat n pupa compartimentului de maini, trebuie verificat dac exist unspaiu corespunztor n jurul reductoarelor pentru trecere i acces la roile dinate i la lagre. Grinzilepostamenilor reductoarelor de turaie i ale lagrului de mpingere vor fi incluse n amenajare pentruestimarea spaiului i rigiditii.Pompele principale de condens trebuie s fie poziionate nct s aib suficient presiune pe refulare,sub nivelul minim al condensatorului pentru a preveni evaporarea condensului la intrarea n rotor.Poziionarea pompei lng axa de simetrie longitudinal a condensatorului va reduce condiiile deaspiraie dezordonat cnd nava are oscilaii de ruliu sau tangaj. Din cauza dimensiunilor tubulaturii deap de mare din condensatorul principal, inginerul proiectant l va reprezenta n amenajareacompartimentului de maini pentru a se asigura c i s-a rezervat suficient spaiu. Cnd a fost stabilit unaranjament provizoriu satisfctor pentru celmai jos nivel, poate fi stabilit principalul nivel de operare.Dup ce este fixat nlimea nivelului de operare urmeaz aprecierea spaiului de sub el pentrumontarea tubulaturii, cablurilor, canalelor de ventilaie, a spaiilor de montaj, inspecie i ntreinere aechipamentului. Nivelul de operare stabilit n zona extremitilor instalaiei de propulsie servete;generatoarele, tablourile de distribuie, instalaiile de distilare i alte echipamente. Este de dorit dinpunctul de vedere al nivelului de operare ca toate punctele s fie la aceeai nlime. Totui, se cere unnivel mai cobort ntre turbine i la reductorul de turaie pentru a avea acces la lagre i pentru aobserva termometrele i vizoarele de flux de la uleiul de ungere.

Echipamentele i agregatele prezentate n (Fig. 3.2.2a,b) sunt urmtoarele:1-Tanc decantare combustibil, 2-rezervor ap dulce sub presiune, 3-Coferdam, 4-Tanc ap dulce nr. 2,5-Boiler nr.2, 6-Panou control ventilator fum nr.1, 7-Purificator ap cu lmpi cu ultraviolete, 8-Panoucontrol ventilator fum nr.2, 9-Boiler nr. 1, 10-Tanc ap dulce nr. 1, 11-Prenclzitor ulei ungere, 12-Coferdam, 13-Toalet compartiment maini, 14-Tanc decantare combustibil, 15-Staie analiz ap, 16-Ventilator, 17-Tanc amestec substane chimice, 18-Turbo-generator nr. 2, 19-Ejector auxiliar aer, 20-Furtun incendiu cu suport, 21-Butelii CO 2, 22-Turbo-generator nr.1, 23-Staie protecie catodic corp,24-Ventilaie, 25-Tablou principal de distribuie, 26-Consol control ardere, 27-Valvule de manevr,28-Consol principal, 29-Clapet mar napoi, 30-Tahometru reductor principal, Indicator presiuneulei ungere, Indicator curgere ulei ungere, Tahometru arbore turbin presiune nalt, 31-Pupitru


25/64

monitorizare temperaturi, Pupitru instalaie desalinizare ap de mare, 32-Ventilator fum nr.1, 33-Turbin presiune nalt, 34-Console control ventilatoare, 35-Reductor principal, 36-Turbin presiunejoas, 37-Ventilator fum nr.2, 38-Ejector aer, 39-Turbo-generator rezerv, 40-Manifold ap srat, 41-Atelier. 42-Colector gunoi, 43-Pupitru pomp combustibil, 44-Ventilaie, 45-Instalaie desalinizare apde mare, 46-Prenclzitor ap, 47-Tanc rezerv ulei ungere, 48-Tanc decantare ulei ungere, 49-Tanc

gravitaional ulei ungere tub etambou, 50-Tanc expansiune ap srat, 51-Pomp circulaie apfierbinte, 52-nclzitor ap fierbinte, 53-Tunelul liniei de arbori, 54-Lagr intermediar, 55-Pomptransfer ulei, 56-Lagr mpingere, 57-Pomp ap de mare servicii generale, 58-Condensator principal,59-Pomp principal de condens, 60-nclzitor ap srat, 61-nclzitor alimentare treapta I, 62-Dezaerator ap cald, 63-Tubulatur evacuare gaze, 64-Tubulatur aspiraie aer ventilaie.

49

50

4

2

51

52

5

53

54 55 56 57 35 58 59

Plafonul tancurilor

Platforma de exploatare

36

60

Puntea principala

37

61

Puntea suprastructurii

Puntea barci

Puntea de navigatie

62

6364

Fig. 3.2.2a Vedere spre babord n planul diametral a unui compartiment de maini

al unei nave echipate cu turbin cu abur


26/64

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

434445464748

Fig. 3.2.2b Vedere la nivelul punii de exploatare a compartimentului de maini din (Fig. 3.2.2a)

3.4 Condiii de mediu pentru funcionarea mainilor

Mainile principale i auxiliare precum i instalaiile i sistemele reglementate prin regulileSocietilor de clasificaie care asigur deplasarea i sigurana navei trebuie s-i menin capacitateade funcionare n condiiile ce vor fi artate n continuare.

nclinri


27/64

Band permanent n orice bord pn la 150 Asiet de durat 5 .0 Ruliu 25 .0 Tangaj 7 cu perioada de 7-9 s.0 n cazul simultaneitii ruliului cu tangajul se menin aceleai valori de mai sus. .

Sursele de energie electric pentru situaiile de avarie trebuie s funcioneze eficient la band dedurat de 22,5 0concomitent cu o asiet de 100

La bordul navei trebuie s se prevad mijloace care s asigure punerea n funcie amecanismelor, n starea de nefuncionare a navei, fr ajutor din afar. De exemplu, pe navele ale crormotoare principale i auxiliare se pun n funciune cu aer comprimat, trebuie prevzut un dispozitivcare s asigure posibilitatea pornirii compresoarelor principale n timp de cel mult 1 or. n acest scopse poate folosi un compresor cu motor Diesel cu pornire manual, care va umple o butelie de aerseparat, cu o capacitate suficient pentru trei porniri a unuia din generatoarele cu motor Diesel sau aunuia din compresoarele principale dac acesta este acionat de un motor cu combustie intern. Butelia

de aer separat poate s nu fie instalat dac compresorul cu motorul Diesel sau compresorul manualpoate umple, n perioada de timp artat cea mai mic din buteliile de aer instalate (din aceast buteliese fac 6 porniri a motorului auxiliar cel mai mare).

. Cu acordul Societii de clasificare aceste valori pot fimodificate funcie de tipul i dimensiunile navei, respectiv condiiile de exploatare.

Pe navele petroliere, transportoare de gaze i produse chimice sursele de energie electricpentru situaii de avarie trebuie s-i pstreze funcionalitatea la nclinri ale navei pn la 30 0

Temperaturi.

Aer la presiunea de 100Kpa (750 mm Hg) i umiditatea relativ de 60%.Tab. 3.4.1 Domeniul de temperatur pentru aer

Amplasare Domeniul de temperatur ( C)Compartimente nchise 0 pn la 45Puni deschise -25 pn la +45

La prile mainilor, cldrilor, n compartimentele unde sunttemperaturi mai ridicate, respectiv mai coborte dect celemenionate

Valorile stabilite conformcondiiilor locale speciale

Apa-Mediul de rcire, ap de mare +32 0

-Mediul de rcire la intrarea n rcitorul de aer supraalimentare +32C

0

C

Alte condiii de mediuTab. 3.4.2 Alte condiii de mediu

Amplasare CondiiiToate compartimentele Rezisten la aer cu coninut de sare i ulei.

Toate echipamentele trebuie s funcionezeireproabil la temperaturile din (Tab.3.4.1) ca ipentru umiditate relativ de 100% la 45 0C.

Puni deschise Rezisten la inundarea cu ap de mare temporarimpotriva ceii saline.


28/64

Compartimente de comand special protejate. La umiditate relativ de 80% i o temperatur amediului ambiant de 15 0C.

VibraiiNu este permis ca mainile s produc vibraii sau ocuri astfel nct alte maini sau corpul navei s fie

supuse unor acceleraii i amplitudini care s depeasc valorile urmtoare.Mainile, aparatele i celelalte dispozitive mecanice trebuie n funcie de masa proprie, s nudepeasc n funcionare acceleraiile i amplitudinile de la punctele a), b), c) de mai jos:

a) Cazul generalDomeniul de frecven

2 pn la 13,2 HzAmplitudinea 1mm

Domeniul de frecven13,2 pn la 100 HzAcceleraia 0,7g pentru mase M100 Kg

Acceleraia gM

70pentru mase M>100 Kg

Se ia n considerare o acceleraie de cel puin 0,35 g (s-a notat cu g acceleraia gravitaional).b) Pentru aparate de comand, reglaj, msur sau control cum sunt cele pentru motoarele Diesel,

compresoare cu piston sau alte situaii similare.Domeniul de frecven

2 pn la 25 HzAmplitudinea 1,6mm

Domeniul de frecven25 pn la 100 HzAcceleraia 4g pentru mase M100 Kg

Acceleraia gM

40pentru mase M>100 Kg

Se ia n considerare o acceleraie de cel puin 0,7g.c) La tubulaturile de gaze arse ale motoarelor Diesel unde pot aprea acceleraii mai mari dect

cele menionate anterior, aparatele trebuie s funcioneze sigur pe locul unde sunt amplasate.Valorile maxime ale acceleraiilor sunt date de ctre constructorul motorului.

n domeniile de frecven menionate nu trebuie s apar frecvene de excitaie care sreproduc vibraii de rezonan ale elementelor de construcie, suporilor, fixrilor, inclusiv ale celordin interiorul aparatelor.

Dac prin mijloace constructive nu este posibil ca frecvenele proprii s fie scoase n afaradomeniilor menionate, trebuie ca vibraiile i ocurile s fie amortizate satisfctor pentru a nu depiamplitudinile i acceleraiile limit precizate anterior.

ZgomotNivelul de zgomot din compartimentele de lucru nu trebuie s depeasc valorile precizate n (Tab.3.4.3).Tab. 3.4.3 Nivelul de zgomot n compartimentele navei

Compartiment de lucru Limitele nivelului de zgomot (dB)Compartimente de maini cu supraveghere continu 90Compartimente de maini fr supraveghere continu sau cupost central de comand izolat fonic

110


29/64

Camer de comand maini 75Ateliere 85Alte compartimente de lucru nemenionate 90

3.5 Posturi de comand

Posturile de comand ale mainilor principale i ale propulsoarelor aflate pe puntea de comandprecum i postul central de comand, n orice variant de telecomand trebuie s fie echipate cu:1. dispozitive pentru comanda mainilor principale i propulsoarelor; pentru instalaiile de propulsie

la care mpingerea se poate modifica direct de la propulsor (elice cu pas reglabil, propulsoare cupalete verticale etc.); se accept ca la posturile de pe puntea de comand s se prevad undispozitiv de comand exclusiv al propulsoarelor;

2. -indicatoare pentru turaia i sensul de rotaie al elicei n cazul elicelor cu pas fix;-indicatoare pentru turaia i poziia pasului elicei n cazul elicelor cu pas reglabil;

3. indicatoare care s indice dac mainile principale i sistemele de telecomand sunt gata defuncionare;

4.

indicatoare care s indice de la care post se transmit comenzile;5. mijloace de comunicaie;ntre postul de comand situat pe puntea de comand i posturile din compartimentul de maini, sautabloul principal de comand de unde se efctueaz de obicei comanda mainilor principale, trebuie sse prevad dou mijloace de comunicare independente. Unul dintre aceste mijloace de comunicaretrebuie s fie telegraful de maini care s asigure indicarea vizual a comenzilor i rspunsurilor, att ncompartimentul de maini ct i pe puntea de comand i care s fie dotat cu semnalizare acustic cares se aud clar oriunde n compartimentul de maini n timpul funcionrii mainilor, iar dup ton sdifere de toate celelalte semnale din compartimentul de maini.

Cel puin un mijloc de comunicaie trebuie s fie prevzut ntre postul de comand situat pepuntea de comand i oricare alt post de unde se pot comanda mainile principale i propulsoarele. Se

admite o instalaie de convorbire ntre dou posturi de comand situate n apropiere unul de altul.Trebuie s se prevad o legtur de comunicaie bilateral ntre compartimentul maini,ncperile motoarelor auxiliare i ncperile caldarinelor iar la navele tanc trebuie s existe i ocomunicaie ntre compartimentul maini i compartimentul pompelor de marf.6. dispozitiv pentru oprirea mainilor principale n caz de urgen, independent de sistemul de

comand al acestora; dac se prevd cuplaje intermediare pentru decuplarea mainilor principale depropulsie se poate admite ca n postul de comand de pe puntea de comand s se prevad numaidecuplarea cuplajelor n caz de urgen.

7. dispozitiv pentru decuplarea forat a proteciei automate, dac ea este prevzut;8. indicator de decuplare a proteciei, de semnalizare a funcionrii proteciei i de semnalizare a

declanrii dispozitivului de oprire n caz de urgen;

9.

aparate pentru semnalizarea atingerii presiunii minime n sistemul hidraulic al elicelor cu pasreglabil; aparate pentru semnalizarea suprasarcinii mainii principale care acioneaz elicea cu pasreglabil;

10.aparat de semnalizare a presiunii minime a aerului de lansare reglat la presiunea care s asigure treilansri ale mainilor principale reversibile pregtite pentru funcionare;

Construcia dispozitivelor pentru oprirea mainilor principale n caz de urgen i pentru decuplareaforat a proteciei trebuie s exclud cuplarea lor accidental.


30/64

La instalaiile ce conin dou sau mai multe maini principale care acioneaz aceeai linie dearbori, trebuie s se prevad un post de comand comun.

n cazul telecomenzii trebuie s se prevad i posturi locale de comand pentru maini ipropulsoare. Telecomanda mainilor principale i a propulsoarelor trebuie efectuat n acelai timpnumai de la un singur post de comand. Comutarea comenzii ntre puntea de comand i

compartimentul de maini trebuie s fie posibil numai din compartimentul de maini sau din postulcentral de comand. Dispozitivul de comutare trebuie s fie astfel executat nct s exclud modificareaesenial a regimului de lucru.

Posturile de comand din aripile punii de comand trebuie legate de postul de comand dintimonerie n aa fel nct comanda din fiecare post s se efectueze fr comutare.

Telecomanda din timonerie pentru motoarele principale trebuie s se efectueze de regul printr-un singur element de comand pentru fiecare propulsor cu executarea automat a tuturor regimurilorinclusiv cu mijloace de prevenire a supasarcinii i a unei funcionri ndelungate n zonele interzise deturaie ale mainilor principale.

Regimurile de lucru ale mainilor principale, comandate din timonerie, inclusiv inversarea de lamar complet naintela mar napoi, trebuie s se efectueze ntr-o succesiune automat, cu intervale de

timp acceptabile pentru mainile principale. n acest caz regimurile comandate trebuie s fie indicate ntabloul central de comand i n postul local de comand.Postul de comand central este locul n care se afl dispozitivele de telecomand ale mainilor

principale i auxiliare, ale elicelor cu pas reglabil, ale propulsoarelor cu palete (Voith-Schneider),tabloul principal de distribuie precum i aparate de msur i control, aparatura de semnalizarepreventiv de avarie precum i mijloacele decomunicaie.

n (Fig. 3.4.1) este prezentat schema unui post central de comand pentru o nav propulsat demotor Diesel.

PD

TCC

AC1

GA

TCA

SEL CPCC DP TT TRE BA

BAN

TPD

AC2

Fig. 3.4.1 Schema unui post central de comand

n (Tab. 3.4.1) sunt prezentate denumirile echipamentelor i aparatelor precum i instalaiile crora leaparin.


31/64

Tab. 3.4.1 Denumirile aparatelor i echipamentelor din postul central de comandPrescurtare

nume

echipament

Nume echipament Denumirea instalaiei

AC1 Agregat aer condiionat PCC Instalaie aercondiionat PCC

PD Panou detecie Instalaie stingere local incendiu ncompartiment de mainiTCC Tablou comand i control Instalaie stingere local incendiu n

compartiment de mainiTCA Tablou comand agregate CM Supraveghere compartiment de mainiSEL Siren electric cu lamp cu sclipici Instalaie avertizare lansare CO2CPCC Consol post central de comandDP Difuzor cu plnie Instalaie alarm general incendiu i sistem

integrat de comunicri exterioareTT Tablou telecomand MP Instalaie telecomand motor principalTRE Tablou regulator electronic MP Instalaia telecomand motor principal

BA Bloc alarm Instalaia de guvernareBAN Bloc alimentare nentrerupt Instalaie supraveghere compartiment de mainiAC2 Agregat aer condiionat PCC Instalaie aer condiionat PCCAPCC Alimentare aer PCC Instalaie ventilaie PCC

n partea de jos a tabloului principal de distribuie trebuie s existe o trecere cu o lime minimde 0,8m la o lungime a tabloului de pn la 3m i de minimum 1m la o lungime a tabloului peste 3m.La navele cu un tonaj mic, de exemplu sub 400 TR se admite ca limea trecerii s fie redus pn la0,6m.

n spatele tablourilor de distribuie trebuie asigurat o trecere cu o lime de minimum 0,6mpentru tablourile cu o lungime de pn la 3m i o lime de minimum 0,8m pentru tablouri mai lungi.

Spaiul din spatele tablourilor cu pri deschise aflate sub tensiune trebuie s fie ngrdit iprevzut cu u. La tablourile de distribuie cu o lungime mai mare de 3m, trebuie s se prevad celpuin 2 ui nspre spaiul din spatele tabloului. Aceste ui trebuie s fie ct mai deprtate una fa dealta.

3.5 ncperi de maini

Motoarele i mainile trebuie astfel amplasate ca de la posturile lor de comand i de la locurilelor de deservire s fie asigurate treceri spre cile de evacuare din ncperile respective de cel puin 600mm lime i 1850 mm nlime pe toat lungimea trecerii.

Limea scrilor la cile de evacuare i limea uilor de evacuare trebuie s fie de 600 mm.

Fiecare compartiment de maini n care se afl fie motoare cu combustie intern folosite pentrupropulsia principal sau n orice alt scop dac puterea lor total este cel puin 375 kW, fie cldri,generatoare de gaz inert, instalaie pentru arderea gunoiului care funcioneaz pe combustibil lichid sauo instalaie pentru tratarea combustibilului lichid precum i puurile acestor ncperi, tunelele liniilor dearbori i cele pentru tubulaturi trebuie s aib cel puin dou ci de evacuare prin care s se asigureieirea pe punte spre brcile i plutele de salvare. Cele dou ci trebuie s se afle ct mai departe posibiluna de alta i s aib scri de oel care s duc spre uile de ieire din aceste ncperi. Una din scritrebuie s aib pe toat lungimea cii de ieire o protecie continu mpotriva flcrilor, fie sub form


32/64

de nchidere a acestei scri cu sistem de stropire care s poat fi comandat din partea inferioar ancperii i din exterior n apropierea ieirii. n partea inferioar a nchiderii scrii trebuie s se prevado u cu autonchidere, executat din oel sau alt material echivalent, etan la fum i flcri timp de 60minute la ncercarea standard a rezistenei la foc.

Ieirile din tunelurile liniilor de arbori i din tunelurile de tubulaturi trebuie s fie nchise n

puuri etane conduse deasupra liniei de ncrcare maxim. Una din aceste ci poate duce lacompartimentul de maini.La petroliere i nave combinate una din cile de ieire din tunelurile pentru tubulaturi amplasate

sub tancurile de marf poate duce n compartimentul pompelor de marf. Nu se admite ieirea ncompartimentul de maini.

Lifturile nu sunt considerate ci de evacuare.ncperile de maini n care nu se afl motoare cu ardere intern, caldarine sau instalaii de tratare acombustibilului sau camera incineratoarelor pot avea o singur cale de ieire.

Atelierele, ncperile pentru instalaiile de combustibil lichid, ncperile pentru cldri, pentruncercarea aparatului de injecie etc. nchise n cadrul ncperilor de maini pot avea ieirile n acestencperi.

Postul central de comand nchis n cadrul compartimentului de maini pe lng ieirile ncompartimentul de maini trebuie s aib o cale de evacuare independent care s duc spre locuri ncare exist ci libere spre puntea brcilor de salvare.

Dac dou ncperi de maini nvecinate comunic prin ui, iar fiecare din aceste ncperi arenumai o singur ieire prin pu, atunci cile de evacuare trebuie amplasate n borduri opuse.

Ieirile din compartimentul pompelor de marf trebuie s duc direct spre o punte deschis. Nuse admit ieiri spre alte ncperi de maini.

Toate uile i capacele tambuchiurilor i spiraiurilor prin care se poate iei din ncperile demaini trebuie s fie prevzute cu dispozitive care asigur deschiderea i nchiderea lor att dinexterior, ct i din interior.

Uile i capacele tambuchiurilor compartimentelor pompelor de marf de pe petroliere trebuies se deschid i s se nchid att din exterior ct i din interior iar construcia lor trebuie s excludproducerea scnteilor.

3.6 Compartimente de maini la nave propulsate cu motoare Diesel

n (Fig. 3.6.1) este prezentat amenajarea unui compartiment de maini la o nav cu instalaiade propulsie antrenat de un motor Diesel lent.1-Ventilaie/Ventilator extracie, 2-Sileniator tubulatur evacuare gaze Diesel-generatoare, 3-Caldarincu arztor, 4-Pomp circulaie ap cald, 5-Compresor aer lansare, 6-Butelie aer comprimat, 7-Diesel-generatoare, 8-Monorai manipulare arbore, 9-Arbore de rezerv, 10-Pu santin, 11-Pompe ungeremotor principal, 12-Tanc circulaie ulei ungere, 13-Puul de acces n tunelul central (de tubulaturi), 14-Paiol, 15-Magistral ap srat, 16-Platform intermediar, 17-Ins

consideratii asupra instaltiei de propulsie

Documents