Требования Конвенции СОЛАС-74 по обеспечению спасательными средствами грузовых судов. Использование коллективных спасательных средств в аварийных ситуациях.

 

4.2. Меры безопасности при эксплуатации и ремонте судовых двигателей внутреннего сгорания и топливных цистерн.

 

Мероприятия, обеспечивающие безопасную работу машинной команды теплоходов, относятся к пуску, действию и остановке двигателя, к правильному хранению топлива и к выполнению ремонтных работ.

Для безопасного ухода за двигателями от обслуживающего персонала требуется знание устройства обслуживаемого двигателя, связанных с ним вспомогательных механизмов и трубопроводов; умение правильно запускать и останавливать двигатель; быстро разбираться в неисправностях и вовремя устранять их; умение хорошо ремонтировать двигатель.

Чтобы обеспечить хорошие знания силовой установки, механикам и их помощникам необходимо при поступлении на судно детально изучить: а) по чертежам и схемам все устройства обслуживаемых двигателей; б) протоколы регулировки, таблицы установочных данных и документы завода - строителя и службы судового хозяйства пароходства об устройстве, сборке, обслуживании и регулировке двигателей; в) все двигатели, вспомогательные механизмы, системы, устройства, контрольные и измерительные приборы. Одновременно необходимо проверить наличие и сроки действия всех документов Регистра на главные и вспомогательные двигатели и все вспомогательные механизмы. Подготовка к пуску и пуск двигателя является весьма ответственной работой; поэтому эти работы необходимо производить под руководством и при непосредственном участии вахтенного помощника механика или механика.

 

 

При подготовке двигателя к пуску, во избежание поломок, аварий и несчастных случаев, обслуживающий персонал обязан:

а) удостовериться в исправном состоянии всех частей двигателя и предохранительных устройств;

б) осмотреть двигатель и проверить, не забыты ли какие-либо посторонние предметы (ключи, гайки, ручники и пр.) на крышках цилиндров и в картере во время вскрытия или разборки частей двигателя;

в) провернуть двигатель валоповоротной машиной или рычажным приводом на два полных оборота при открытых индикаторных кранах и выключенных топливных насосах, чтобы проверить, нет ли воды в рабочих полостях цилиндров (наличие воды может привести к разрушению двигателя);

г) открыть клапаны и краны на нагнетательных трубопроводах от охлаждающих насосов на двигатель и забортные клапаны для предупреждения разрыва корпусов насосов, клапанных коробок, рубашек цилиндров и трубопроводов;

д) во время прокачки топливных насосов следить за тем, чтобы исключить возможность поступления топлива в цилиндры двигателя, так как наличие в этом случае топлива в цилиндрах может послужить причиной взрыва при пуске;

е) производить заполнение топливных трубопроводов только при открытых контрольных клапанах форсунок; двигатель обязательно проворачивать валоповоротным устройством при открытых индикаторных кранах;

ж) своевременно выключать валоповоротные устройства двигателя, с тем, чтобы исключить возможность поломок и аварий;

з) проверить, нет ли пропусков воздуха и заедания штоков в направляющих пусковых клапанов. Значительные пропуски или заедания пусковых клапанов при их посадке на свои гнезда могут привести к сильным взрывам в цилиндре и воздухопроводе.

 

 

Обслуживание двигателя регламентируется правилами и инструкциями и требует внимательного отношения, так как отступление от правил технической эксплуатации, правил техники безопасности неизбежно приводит к авариям и несчастным случаям с обслуживающим персоналом. Наиболее характерными авариями и причинами, порождающими их, являются обрывы шатунных болтов, гидравлические удары в рабочих цилиндрах, взрывы пусковых баллонов, клапанов, заедание поршней, поломка коленчатого вала и др. Многие из перечисленных аварий сопровождаются несчастными случаями. Меры, направленные на предотвращение аварий, являются в то же время мерами, предупреждающими несчастные случаи при обслуживании двигателей.

С целью предупреждения разрыва шатунных болтов при каждой разборке двигателя необходимо выяснить — нет ли у болтов трещин. При наличии трещин болты должны заменяться немедленно. Для обнаружения трещин болты следует промыть керосином и опустить, приблизительно на час, в подогретое масло. Затем их следует вынуть, вытереть насухо, натереть мелом и несколько нагреть. Если через некоторое время выступит наружу масло в виде коричневой полоски на набеленной поверхности болта — в болту имеется трещина.

Гидравлические удары могут быть причиной серьезных аварий двигателя. Возникновение их обусловлено тем, что попавшая по какой-либо причине в цилиндр вода, толкаемая поршнем, с силой ударяет в крышку цилиндра и может ее разбить, а отраженный удар — изогнуть кривошипно-шатунный механизм двигателя. Вода в цилиндр может попасть при наличии трещин в цилиндровой крышке или цилиндровой втулке.

Меры борьбы с гидравлическими ударами сводятся к предотвращению возможности попадания воды в рабочие полости цилиндров. При наличии небольших трещин в крышках или цилиндровых втулках имеет место скопление воды в цилиндрах двигателя во время стоянки двигателя. Поэтому перед пуском двигатель необходимо проворачивать, с тем, чтобы при проходе поршнем мертвых точек иметь возможность через индикаторные краны, которые должны быть при проворачивании открыты, удалить из цилиндров воду.

Заедание поршней может явиться причиной обрыва шатунных болтов и поломок кривошипно-шатунного механизма, что может вызвать не только серьезную аварию двигателя, но и несчастные случаи с обслуживающим персоналом. Как показывает практика эксплуатации судовых двигателей, поршень, наряду с цилиндровой крышкой, больше других частей двигателя подвержен повреждениям и авариям, так как он испытывает высокие напряжения от давления газов и резкого изменения температур за один ход.

Взрывы топливных клапанов происходят: а) от образования паров нефти внутри клапана при его пропуске, в этом случае взрыв может разрушить трубопровод и крышку; б) от подачи большого количества топлива до того, как двигатель разовьет обороты.

При эксплуатации пусковых клапанов опасен пропуск горячих газов через пусковой клапан в пусковую трубу, так как в пусковой трубе часто осаждаются пары масла, которые при соприкосновении с горячими газами могут образовать взрывоопасную смесь. Пропуски пускового клапана возможны по причине попадания под клапан грязи из пускового баллона, а также из-за отсутствия нужного зазора под роликом рычага. Кроме того, пропуски могут быть вследствие коробления тарелки клапана.

Поломка коленчатого вала происходит обычно не сразу. В большинстве случаев сначала появляются незаметные трещины. В дальнейшем трещины постепенно проникают вглубь, распространяясь и по поверхности. Причинами появления трещин, а затем и поломок коленчатых валов двигателей могут явиться: а) расплавление подшипников; б) неправильный монтаж двигателя; в) удары винта о камни, бревна; г) пуск двигателя при наличии в цилиндре воды; д) работа двигателя с недозволенным числом оборотов.

При осадке одного из подшипников вследствие расплавления баббита вкладышей получается провисание вала, вследствие чего он во время работы изгибается то в одну, то в другую сторону и в результате этого может дать трещину и сломаться. То же может произойти из-за неправильного монтажа, если вал будет неравномерно прилегать к опорным поверхностям.

Для своевременного обнаружения трещин после каждого сильного нагрева шеек или расплавления вкладыша, а также при каждой разборке движения, нужно вытирать щеки со стороны шатуна досуха и осматривать поверхность щек при свете сильной лампы, проворачивая двигатель. При наличии трещины на сухой и чистой поверхности будут заметны следы выдавливаемого масла. В случае обнаружения начала трещины, прежде всего, необходимо выяснить и устранить причину появления ее, а затем концы трещины засверлить, чтобы приостановить ее дальнейшее распространение.

Необходим постоянный контроль над температурой нагрева подшипников. Для контроля над температурой нагрева подшипников необходимо устанавливать специальные приборы, дающие возможность вести контроль на расстоянии, снабженные сигнализацией и, по возможности, автоматически останавливающие двигатель.

Главные мероприятия по технике безопасности при ремонте судовых двигателей внутреннего сгорания:

При производстве ремонтных работ и осмотрах на стоянках необходимо держать индикаторные или пробные краны от­крытыми, чтобы при попадании (например, через не плотности) сжатого воздуха в цилиндры механизм не причинил увечья осматривающему.

При выемке тяжелых частей двигателя, например поршней, цилиндровых крышек, шатунов следует пользоваться исправными и испытанными инспекцией Регистра талями. При этом необходимо следить за тем, чтобы груз на талях был хорошо застроплен и не мог, сорвавшись, причинить травмы работающим у двигателя. После того как цилиндровые крышки подмяты, цилиндры двигателей необходимо закрыть деревянными щитами достаточной прочности.

Выполнение работ в картере двигателя разрешается лишь после того, как клапан пускового воздуха на двигателе будет закрыт, маховик снят или застопорен, воздух из форсуночного и пускового трубопровода стравлен до атмосферного давления, подвод топлива к двигателю прекращен, открыты индикаторные краны и включена валоповоротная машина.

При наличии на судне двухвальной силовой установки, в случае остановки одного из двигателей во время хода судна, работы в картере остановленного двигателя могут быть начаты лишь после зажима стопора вала остановленного двигателя и выполнения всех вышеперечисленных требований, которые должны выполняться до начала работы в картере.

При длительных работах в картере двигателя его необходимо обмыть и обтереть насухо.

Во время профилактических ремонтов иногда прибегают к протравливанию кислотным раствором зарубашечного пространства цилиндров и крышек двигателей. В этом случае необходимо вывести атмосферные трубы на верхнюю палубу и усилить вентиляцию машинного отделения. Производство данной работы необходимо согласовать с органами пожарной охраны завода или порта, где эта работы производились.

 

 

4.3. Теория горения. Пожарный треугольник.

 

 

Вывод

В процессе выполнения дипломной работы был проведен анализ совместной работы котла КАВ 4/7 с электронным пропорционально-интегральным регулятором давления пара в пароводяном барабане котла на базе микроконтроллера фирмы Atmel.

При исследовании системы автоматического регулирования давления пара в пароводяном барабане котла были рассмотрены водотрубный вертикальный котел (паровой котел с естественной циркуляцией), одноимпульсный ПИ-регулятор, исследованы динамические характеристики системы автоматического регулирования и проведено модельное исследование системы автоматического регулирования при нанесении возмущения.

Были рассмотрены переходные процессы при изменении настроечных параметров регулятора, которыми для электронного ПИ-регулятора являются коэффициент пропорциональности и время интегрирования. В результате был выбран переходной процесс, соответствующий оптимальным критериям качества. Были определены параметры настройки регулятора.

 

 

Список использованной литературы

1. “Основы автоматики и комплексная автоматизация судовых пароэнергетических установок” В. И. Печененко, Г. В. Козьминых. – М.: «Транспорт», 1979 г. – 264 с.

2. “Основы автоматики и комплексная автоматизация судовых пароэнергетических установок” В. Ф. Сыромятников. – М.: «Транспорт», 1983 г.

3. “Элементы судовой автоматики” Н.А. Нелепин. – Л.: «Судостроение», 1976 г.

4. “Автоматизация судовых пароэнергетических установок” Беляев И.Г. – М.: Транспорт, 1991. – 368с.

5. “Технические средства автоматизации судовых энергетических установок” М.А. Журенко, Н.В. Таранчук – Учебник для вузов М.: «Транспорт», 1990. – 319с.

6. “Судовые вспомогательные и утилизационные парогенераторы” А.С. Хряпченков – Л.: Судостроение, 1979. – 280 с.

7. “Эксплуатация судовых котельных установок” В.М. Федоренко, В.М. Залетов, В.И. Руденко, И.Г. Беляев. – М.: «Транспорт», 1991. – 272 с.

8. “Тепловой расчёт судовых паровых котлов” В.Ю. Котелко, И.Г. Беляев, Л.П. Данилов, В.П. Мануилов, В.И. Руденко, В.М. Федоренко. – М.: Мортехинформреклама, 1993. – 88 с.

9.”Методика выполнения дипломных работ и проектов” С.И. Горб, М.И. Верлатый, А.К. Сандлер. – Одесса: ОНМА, 2006. – 60 с.

10. “Автоматизированные системы управления технологическими процессами судовых энергетических установок” В.Ф. Горбунов. – Одесса: ОНМА, 2007. – 56 с., илл.20.

11. “Практические работы по техническим средствам автоматизации” Л.В. Вишневский. – Одесса: ОНМА, 2003. – 48 с.

12. “Автоматизация вспомогательных механизмов и общесудовых систем” В.Ф. Горбунов. – Одесса: ОНМА, 2006. – 140 с., илл.7

 

Приложение А

Графические материалы

Приложение А.1

Устройство котла

Объект регулирования –

вспомогательный котел КАВ 10/16

как объект регулирования по давлению

пара

 

 

КАВ 4/7 – вспомогательный,

водотрубный котел с естественной

циркуляцией.

 

D п = 4 т/ч

P = 0,7 МПа

Hn = 91,1 м²

η = 0,81

 

Приложение А.2

Разгонная характеристика котла по давлению пара в относительных единицах

 

- постоянная времени котла

- время разгона

 

- коэффициент усиления

 

 

Приложение A.3

Принципиальная схема электронного ПИ-регулятора по давлению пара

 

 

Приложение A.4

 

 

Функциональная схема регулятора

 

 

Структурная схема регулятора

- передаточная функция электронного ПИ-регулятора

- - уравнение динамики АСР

- уравнение статики АСР
Приложение А.5

Принципиальная схема исполнительного электрического механизма с двигателем постоянного тока

 

 

 

- звено первого порядка

 

 

Приложение А.6

Схема индуктивного преобразователя перемещения в напряжение

 

Статическая характеристика индуктивного преобразователя

 

 

Приложение А7

Структурно-математическая схема АСР давления пара

Переходные процессы АСР при различных

 

 

Переходные процессы АСР давления пара при различных T _и

 

Приложение А.8

Графики зависимости показателей качества переходного процесса от

 

 

 

 

Графики зависимости динамической ошибки от параметров регулятора

 

 

 

 

Основные критерии качества

КП	ψдин, %	ψк, %	τп, с	ТИ	ψдин, %	ψк, %	τп, с
K п=4	2,8			T и=1	1,8	22,7
K п=6	2,4	16,6		T и=5	3,1	5,2
K п=8	3,2	21,6		T и=9	3,8
K п=10	4,7	24,2		T и=12	4,1