> Техника, страница 83 > Судовые системы
Судовые системы
Судовые системы, совокупность трубопроводов, снабженных арматурой и обслуживаемых специальными механизмами, предназначенных для перемещения жидкостей или газов внутри судна в целях обслуживания его потребностей. Все системы как военных, так и коммерческих судов можно разделить на:
1) обеспечивающие живучесть судна, то есть плавание его в нормальном состоянии или в случае аварии; 2) обслуживающие бытовые потребности личного состава. Резкую разницу между этими группами провести трудно, т. к. нек-рые системы принадлежат к обеим указанным группам (вентиляция).
К 1 группе для коммерч. судов можно отнести системы: а) осушительную, б) балластную,
в) пожарную, г) погрузочно-разгрузочную (для нефтеналивных судов). Для военных кораблей добавляют след, системы: д) водоотливную, е) спускную и перепускную, ж) затопления и орошения погребов боевых запасов, з) вентиляции, и) охлаждения погребов боевых запасов. Ко 2 группе систем как для военных, так и для коммерч. судов относятся: к) водопроводы пресной, береговой и соленой (зной) воды, л) фановая и сточная системы, м) вентиляция судовых помещений, н) охлаждение судовых помещений, о) паровое отопление. Работа нек-рых С. с. тесно связана между собою.
Основными требованиями, предъявляемыми к системам, являются простота и надежность устройства, полное обеспечение своевременного действия, наибольшая живучесть системы и полная гарантия в том, что сама система не вызовет потери судном или его отдельными отсеками живучести. Фигура 1 схематически изображает главные С. с. грузового парохода. Судно разделено поперечными водонепроницаемыми пере-
ды, А—осушительный, Б—балластный, В— питьевой воды и Д—различные трубопроводы.
Водоотливная система предназначается для удаления больших масс воды, попавших внутрь военного корабля через пробе .ну от а торпеды, мины или аэронланной бомбы или же через пробоину вблизи грузовой ватерлинии от действия артиллерийского огня. Удаление попавших в корабль масс воды м. б. нроиз-
HZl· Грязная на роб на Ό Приемн. патрубссетн. .·< Клапан ^ Кран
L К 06р. клапан -ф Кингстон i-© Заборн. колод.
£-----
в----
Г..
д-----
Фигура 1.
«борками на следующие помещения: два передних грузовых трюма 1 и II, за которыми следует угольная яма 111, котельное IV и машинное V отделения, затем два задних грузовых трюма VI и VII. Распределение цистерн и назначение междудонного пространства следующие. С носа таранной переборкой отделяется форпик 1, осушаемый помпой или донкой, устроенной на верхней палубе. За форпиком идет сухой танк 2, к к-рому примыкает балластная цистерна 3, используемая также в качестве цистерны пресной воды; наполнение последней производится через вентиляционные трубы. В корме между-донное пространство используется в качестве балластной цистерны 4, под котельным отделением—междудонное сухое пространство 5, затем следует цистерна питательной воды для котлов 6 и балластные цистерны 7 и в, из которых первая м. б. употреблена для хранения пресной воды. Далее идет сухое отделение 9, в к-ром оканчиваются дейдвудные трубы, самая оконечность кормы занята ахтерпиком 10. В машинном отделении помещаются цистерны для питьевой воды 11 и морской воды 12. На чертеже машинного и котельного отделений обозначают: <х—главная паровая машина, б—циркуляционный насос охлаждающей воды для конденсатора, в—воздушный насос, г—главный питательный насос, Ь—осушительный насос (в, г и б работают от главной машины), е—вспомогательные питательные насосы, ж—балластный насос,
з—паровой насос (для осушительного, балластного, зного и питьевого трубопроводов), и—ручной насос для питьевой воды, π—труба для наполнения цистерны питьевой водой, л— нагнетательная труба от насоса питьевой во-
ведено только тогда,когда пробоина заделана, хотя бы и временно, и тем предотвращена возможность дальнейшего притока воды извне“ Обеспечить удаление воды из затопленного отделения при незаделанной|пробоине водоотливная система не может. Количество воды, проникающей в час через пробоину площадью в 1 м2, находящуюся на 6 метров ниже грузовой ватерлинии, составляет ок. 30 000 лг3. Т. к. современные пробоины имеют площадь до сотнилг2, а мощность всех водоотливных средств на самом большом военном корабле не превосходит 10 000 мг/ч, то очевидно, что обеспечить корабль такими мощными водоотливными средствами, которые могли бы откачать воду из него при неза-деланной пробоине, невозможно. Водоотливная система служит также для удаления значительных масс воды из отделения, смежного с затопленным, куда вода может попасть вследствие фильтрации через переборки. Каждый значительный отсек военного корабля кроме концевых имеет свои независимые водоотливные средства. Автономность водоотливных средств каждого отсека впервые полностью осуществлена в русском судостроении, а ^атем заимствована Германией и другими странами.
Водоотливная система состоит из центробежных насосов (называемых турбинами), которые приводятся в действие электромоторами или гидромоторами. Мощность насосов колеблется от 250 до 750 м“ воды в час. Расчет мощности насоса для данного отделения ведется так, чтобы он мог после заделки пробоины выкачать воду из всего отделения в течение 0,54-1,0 ч.; вместе с тем мощность его должен быть достаточной для откачки фильтрационной воды, непрерывно поступающей из затопленного, смежного с данным отделения, в количестве 15—20% в час от объёма затопленного отделения. Насосы уста-
навливают возможно ниже; они берут воду из-под себя, а иногда из соседнего отделения, не имеющего насоса. У конца приемной трубы ставят сетку для предохранения от засорения мусором. На военных судах отверстия отливных труб помещаются ниже грузовой ватерлинии в виду нецелесообразности прорезания брони отверстиями, а также в целях предохранения труб от разбития осколками снарядов. Каждая отливная труба снабжается невозвратным клапаном, препятствующим проникновению в нее воды снаружи, и винтовым клин-кетом, разобщающим трубу от зной воды. Диам. отливных труб колеблется 175^250 миллиметров; для них применяют стальные оцинкованные трубы. Электромоторы ставят на одном валу с насосом, причем корпуса их делают водонепроницаемыми. Такая установка достаточно компактна, а сами электромоторы надежно защищаются от разбития осколками снарядов во время боя. Недостатком установки является отсутствие доступа к электромотору во время его работы и следовательно невозможность его исправления в это время.
Простой по устройству, компактной и надежной является гидравлическая водоотливная система. Обычная отливная турбина снабжается гидромотором системы Ильина или турбиной Пельтона (смотрите Двигатели гидравлические), которые и приводят ее в движение. Сущность гидромотора состоит в том, что на одном валу с помпой насаживается двухступенчатая гидравлич. турбина, в к-рую поступает рабочая вода под давлением из пожарной магистрали. Отработавшая вода из гидромотора уходит в отливную трубу. Кпд такой установкиравен -0,5. При расходе воды на работу гидромотора 60 т/ч и высоте напора в 8 метров мощность помпы достигает 500 т/ч; помпа мощностью в 350 тонн расходует 39 т/ч воды. Управление помпами происходит с нижней или средней палубы. На миноносцах для отливания воды иногда ставят паровые, гидравлич. или комбинированные паро-гидравлич. эжекторы. Парогидравлич. эжектор (фигура 2) состоит из стального раструба а, располагаемого у днища судна. К раструбу присоединяется тройник б, заканчивающийся заостренной насадкой в От одной ветви тройника труба идет к паровой магистрали, а от другой к пожао-ной магистрали. Во-фиг 2 да в последнюю на гнетается под давлением 15—18 atm специальными помпами. Струя воды, пущенная в эжектор через одну ветвь тройника, создавая разрежение, выкачивает воду из трюма. Такое же действие оказывает и струя пара, к-рую можно пропускать через вторую ветвь тройника, предварительно разобщив пуск воды от напорной магистрали. Кпд эжектора незначителен, чем вызывается большой расход пара или воды.
Осушительная система на коммерческих судах служит для удаления небольших количеств воды, попавшей внутрь судна, например при отпотевании обшивки судна из-за фильтрации воды вследствие нарушения в некоторых местах плотности заклепочных соединений, случайного попадания воды через люки, горловины и другие отверстия в палубе, от заливания подшипников и тому подобное. На военных кораблях осушительная система удаляет также и остатки воды по
сле работы водоотливной системы. Своевременное удаление трюмной воды из грузовых трюмов весьма важно для предохранения перевозимых грузов, и кроме того длительное пребывание в трюме судна воды вызывает разъедании краски и следовательно ржавление корпуса судна, чем обусловливается быстрый его" износ. Для надежного осушения трюмов устраивают сборные колодцы, в которые вода поступает самотеком. Перепускание воды из одних помещений в другие на коммерч. судах применяется редко во избежание нарушения целости водонепроницаемых переборок и усложнения системы установкой на переборках клапанов иклпикетов, уп-равняемых помощью штоков с палубы, до которой доведены переборки. На коммерч. судах без двойного дна вода скопляется у киля. Для обеспечения стока воды к месту ее естественного сбора во флорах и стрингерах делают сточные отверстия диам. 5СЧ-100 миллиметров; в вертикальных полках днищевых флорных угольников делают проточные отверстия размером 25 х 25 миллиметров. На судах со вторым дном обычной конструкции сборные колодцы образуются с обоих бортов крайними стрингерами. Они называются льялами и снизу цементируются. Если настилка второго дна имеет уклон к диаметральной плоскости, то кромке бортовых колодцев делают средние колодцы в виде водонепроницаемого кармана в двойном дне глубиной около половины высоты второго дна. В машинном и котельном отделениях устраивают еще поперечные сточные колодцы, выделяемые из второго дна двумя водонепроницаемыми флорами; к ним ведут проточные от-верстияbт боковых колодцев. Поперечные колодцы снабжают невозвратными клапанами, автоматически закрывающимися в случае повреж
дения наружной обшивки в пределах колодца. Объемы колодцев и льял не должен быть меньше 0,17 м3. Поперечные колодцы простираются на 1—2 шпангоутные шпации. Для измерения количества воды в колодцах применяют футштоки, причем от трудно доступных мест выводят измерительные трубки на палубу. Для удаления воды из колодцев и льял на коммерч. судах применяют почти исключительно центральную систему осушения с расположением насосов или иных отливных средств в машинном отделении. Автономная система применяется на не-самодвижущихся и парусных судах, где осушение производится помощью ручных насосов.
От осушительной системы требуется: 1) возможность независимого осушения отдельных трюмов как в прямом положении судна, так и при крене его; 2) безопасность от случайного затопления через трубопровод других помещений. Для выполнения первого условия в каждом помещении, подлежащем осушению, и к каждому сборному колодцу, или льялу, подводят приемные трубы. Все трубы подводятся в целях осуществления независимого осушения отдельных трюмных помещений к клапанным распределительным коробкам (фигура 3), от которых идут приемные магистрали к насосам, предназначенным для осушения трюмов. Для обеспечения второго условия все распределительные коробки всегда снабжают невозвратными клапа-
нами, т. ч. в случае аварии в каком-либо отделении судна вода из него не может попасть через распределительные коробки в другие отделения. В этих же целях не разрешается использовать осушительные трубопроводы для заполнения или опоражнивания каких-либо отделений судна. Приемные и магистральные трубы осушительной системы прокладывают поверх второго дна; там, где они м. б. легко повреждены, трубопровод перекрывается прочными кожухами. Обычно для устройства трубопроводов на судах применяют сварные стальные оцинкованные трубы, реже несколько более дешевые, но тяжелые чугунные асфальтированные трубы. Соединение тех и других труб производится на фланцах.
Существенными деталями трубопровода являются: 1) приемные патрубки и сетки для них; 2) расширительные п р и с п о-^ с_ф_э " собл е ни я, позво-
^ ляющие изменять ся длине трубопровода при каких-либо деформациях; обычно применяют компенсаторы (фигура 3), представляющие собой изогнутые свинцовые патрубки; иногда применяются обычные сальниковые расширители; 3) р а с п р е д е-лительные Приемные коробки (фигура 4), изготовляются литыми чугунными или стальными; их расположение должно обеспечшь удобный доступ и обслуживание; 4) грязевые коробки (фигура
5), задерживающие всякую грязь, попадание которой в насосы может нарушить правильную работу их клапанов.
Трюмные насосы для обслуживания осушительной системы могут быть ручные или с меха-
Фигура 4.
ми ми.
поршневые прямодействующие бескривошип-ные,именно: 1) насосы дуплекс (смотрите Насосы), имеющие 2 паровых и 2 водяных цилиндра, причем каждый паровой цилиндр имеет свой парораспределительный орган, приводимый в движение от поршневого штока другого цилиндра
(фигура 6); 2) насосы симплекс имеют 1 паровой и 1 водяной цилиндры, главный парораспределительный золотник которых приводится в движение вспомогательным· поршнем, управляемым особым золот-ничком, связанным со штоком поршня. Насосы дуплекс проще по конструкции, почему и находят большее применение. Находят применение и поршневые насосы с приводом от электромотора, но они обладают недостатком — слишком громоздки. Паровые трюмные насосы стандартизованы.
Для отливания воды применяют кроме того циркуляционные помпы, эжекторы и пульсометры. В качестве запасных отливных средств применяют ручные насосы различных систем. Производительность трюмных насосов колеблется от 10 до 450 ш/ч.
Спускная и перепускная системы. Назначение спускной системы—спускать воду из вышележащих помещений в нижние помещения, откуда водам, б. удаленаводоотливной или осушительной системами. Назначение перепускной систе-мы-^перепускать воду в соседние отделения, откуда ее удаляют осушительной системой; эти С. с. состоят из клапанов, причем спускные клапаны устанавливают на палубах, а перепускные—в нижних частях переборок. Штоки от клапанов выводят на среднюю палубу по прямой или ломаной линии, причем в последнем случае применяют шарниры Гука или зубчатые передачи. Штоки заканчиваются у палубы бронзовыми палубными втулками, на фланцах которых делают соответствующие надписи. Спускание или перепускание воды производится в трюм или на второе дно.
Балластная система применяется только на коммерч. судах для откачки и перекачивания водяного балласта. При плавании порожнем балласт приходится принимать, чтобы винтьт были достаточно погружены в воду для обеспечения их экономичной работы, для достижения большей устойчивости судов на ходу, т. к. чрезмерно высокий наружный борт при плавании порожнем сильно парусит, и для увеличения остойчивости. При плавании судна в полном грузу необходимость в приеме балласта может явиться при израсходовании переменных грузов (топливо, питательная вода, расходные материалы), вследствие чего получится изменение осадки, или диферент, ухудшающий мореходные“ качества судна. Для приема и хранения водяного балласта используются: а) концевые цистерны, фор- и ахтерпики; б) между д о н н ы е пространства второго дна; в) глубокие цистерны, выделяемые в трюмах судна под нижней палубой водонепроницаемыми поперечными переборками; г) бортовые подпалубные цистерны, устраиваемые обычно под нижней палубой в виде скошенных) бортовых карманов на известном протяжении. Концевые цистерны служат для удкферентования судна, остальные же виды цистерн—для изменения осадки. Подпалубные и глубокие цистерны устраивают не всегда, применение же для приема и хране-
ния водяного балласта отсеков второго дна и концевых цистерн является общепринятым. Количество балласта колеблется 15-^-20% от полной грузоподъемности дедвейт, причем больший % относится к меньшим судам. Балластная система должна включать в себя: 1) устройства для приема водяного балласта; 2) устройства для перемещения балласта как по длине, так и по высоте судна; 3) устройства для полного или частичного удаления балласта. Балластная система обычно используется для приема и удаления пресной и питательной воды, хранящейся в нек-рых из цистерн второго дна. Концевые цистерны и цистерны второго дна заполняются самотеком, т. к. они расположены ниже уровня грузовой ватерлинии. Остальные виды цистерн снабжаются насосами, причем для некоторых типов цистерн возможно наполнение частично самотеком и частично насосами. Опоражниваются цистерны посредством насосов. Система заполнения и опоражнивания цистерн централизована в машинно-котельных отделениях, хотя встречаются автономные установки для концевых цистерн. При централизованной системе на каждой балластной цистерне имеются самостоятельные отростки труб, ведующие к распределительным клапанным коробкам, устанавливаемым в машинных и котельных отделениях. От коробок проходят приемные магистрали к насосам подобно устройству, применяемому для осушительной системы. Приемные коробки соединяются также с морем при помощи кингстонов для возможности заполнения цистерн самотеком. Наличие распределительных клапанных коробок дает возможность не только опорожнить любую цистерну при помощи насоса, но и заполнить ее самотеком. В виде общего правила приемники балластного трубопровода располагаются в цистернах второго дна ближе к их кормовым концам. Число приемников для широких и плоскодонных цистерн—3: один у киля и два по бортам. Для концевых отсеков достаточно одного приемника у киля. На нефтеналивных судах для обслуживания носовой балластной цистерны устанавливают специальный балластный насос с ме-ханич. приводом. Все балластные цистерны должен быть снабжены воздушными трубками для удаления или поступления в них воздуха при заполнении или опорожнении их, а также приспособлениями для измерения количеств водяного балласта. Наружные концы воздушных трубок выводятся выше грузовой ватерлинии на переборочную палубу, причем концы трубок отгибаются на 180° для предохранения от попадания в трубки грязи и воды. Для измерения количества воды применяются футштоки, для чего устанавливают измерительные трубки. Прокладка трубопровода балластной системы производится или вне второго дна или внутри его через вырезы во флорах. Последняя прокладка вызывает неудобства при производстве работ, при осмотре, а также при разборке и ремонте. Преимущества заключаются в исключении возможности повреждения груза при порче трубопровода. Не допускается прокладка трубопровода через цистерны пресной воды из-за опасения испортить пресную воду при повреждении труб. Через нефтяные цистерны про труб не рекомендуется. Материал для труб такой же, как и для осушительной систе-.мы, причем при прокладке труб внутри второго дна применяют исключительно чугунные трубы. Конструкция клапанных коробок совер
шенно схожа с таковой для осушительной системы, но клапаны нельзя делать невозвратными, т. к. через распределительные коробки приходится не только опоражнивать, но и заполнять цистерны. Приемные трубы делают чугунными и заканчивают раструбами. Для обслуживания балластной системы применяют паровые и электрич. насосы. Паровые насосы устанавливают прямодействующие поршневого типа дуплекс. Во избежание ударов во всасывающем трубопроводе применяют воздушные колпаки. Электрич. насосы применяют поршневого или центробежного типа, последние весьма компактны и легки. Производительность насосов колеблется от 60 до 300 m/ч; скорость воды в магистралях не должна составлять более 2 м1ск. Все отливные отверстия выводят выше грузовой ватерлинии и снабжают невозвратными клапанами. Отливные трубы делают медными, хотя для экономии применяют и стальные цельнотянутые. Балластные насосы стандартизованы.
Система для уничтожения крена и диферента применяется исключительно на военных кораблях и служит для выравнивания крена и диферента, возникших вследствие пробоин, полученных в бою, для чего прибегают к затоплению соответствующих противоположных отсеков, чем создается момент, обратный кренящему или диферентующему моментам. При этом осадка увеличивается, но уничтожаются нежелательные наклонения корабля, мешающие стрельбе. Для автоматич. перепускания воды из каждого бортового отсека одного борта в соответствующий отсек другого иногда делают трубы большого диам., идущие во втором дне поперек корабля. Бортовые отсеки, как наиболее удаленные от диаметральной плоскости, наиболее удобны для уничтожения крена. В нек-рых случаях устраивают большие водопротоки между бортовыми отсеками. Иногда затапливают бортовые угольные ямы, причем вода для затопления берется от ближайших кингстонов. Для уничтожения диферента в носу и корме оставляют свободные отсеки, которые при заполнении их водою создают необходимые диференгующие моменты. Противокренная магистраль идет над вторым дном по всей длине корабля. Она присоединяется к кингстонам для затопления погребов. Магистраль клаца-нами делится на части, соответствующие каждому кингстону. От магистрали идут отростки в каждый из бортовых отсеков или в каждую из угольных ям или нефтяных цистерн. Каждый отросток заканчивается разобщительным клапаном, управляемым штоком со средней палубы. Подобным же способом от кингстона ведется трубопровод в носовые и кормовые отделения для уничтожения диферента. Управляя с палубы клапанами, можно перепускать воду из одного отсека в другой, как в противоположный, так и в отстоящий от него на нек-ром расстоянии. Трубы изготовляют из тех же материалов, как и трубы балластной системы.
Система затопления и орошения погребов боевых запасов. Если в самих погребах или поблизости их произойдет пожар, то необходимо принимать специальные меры, чтобы избежать а боеприпасов, от которого может произойти гибель корабля. Такая же опасность может иметь место, если t° в погребах превзойдет допустимую для хранения данного сорта а. В этих случаях необходимо срочно и быстро затопить погреба водою, для чего при-
Фигура 7.
меняется система затопления погребов. Она состоит из отдельных групп, сообразно группам погребов боезапасов. С магистралью каждой группы соединяется кингстон, от магистрали же отходят ответвления в каждый погреб. Кингстон представляет собою клапан, посредством которого корабль сообщается с зной водой (фигура 7): а—отверстие в обшивке, б—клапан со штоком. Раскос клапана делается всегда наружу, чтобы давлением воды клапан прижимался к седлу. Кингстоны изготовляются обычно из бронзы. Во избежание разъедания обшивки от действия морской воды ставится цинковое кольцо в Кингстон устанавливается на втором дне; к наружному дну проходит клепаный патрубок. Согласно практике плавания кингстон держат постоянно открытым, поэтому (фигура 8) рядом с кингстоном а ставят затворный клапан б, вслед за которым идет магистраль затопления в Для разобщения какого-.либо погреба от магистрали, если его не требуется затоплять, ставится разобщительный клапан г, если отросток горизонтален, или клинкет
*6, если отросток вертикален. Устье каждого из отростков прикрывается сетками е во избежание попадания в погреба посторонних веществ. Штоки от клапанов выводят на среднюю палубу, кингстон же открывается из того отсека, гдеонрасположен. Время затопления погрела должен быть минимальным. Вода в погреб поступает самотеком. Во избежание воздушной пробки при затоплении необходимо ставить воздушные трубки, если не имеется естественных отверстий. Воздушные трубки устанавливают так же, как и для балластной системы. Для удаления воды из затопленных погребов имеются спускные клапаны, отводящие воду в трюм соседних отделений, откуда вода удаляется средствами водоотливной или осушительной систем. Потолок нек-рых погребов находится выше грузовой ватерлинии, поэтому полностью такие погреба затопить самотеком нельзя—затопление будет происходить только до уровня грузовой и то весьма медленно. В этом случае применяют орошение погребов, для чего над стеллажами сверху проводят отростки от пожарной магистрали, снабженные рядом отверстий. Вода, поступая под большим давлением, смачивает дождем снаряды и заряды до того момента, пока погреб не будет затоплен, и этим понижает ί°. Система орошения ставится не только у погребов, помещающихся у грузовой ватерлинии и выше ее, но и у остальных погребов.
Пожарная система служит для тушения пожаров, возникающих на корабле, а также подает воду для мытья палуб. От нее же проводят отростки для котельных душей; от нее подается рабочая вода в гидромоторы, служащие для приведения в действие отливных турбин; от нее берут отростки для продувания кингстонов; наконец водою от нее часто пользуются для охлаждения частей механизмов. Пожарная магистраль должен быть постоянно заполнена водою. Т. к. в начале тушения пожара желательно иметь напор в магистрали до момента пуска помпы в ход, то у мостиков или в другом возвышенном месте судна устанавливается водонапорный бак емкостью 1—3 тонны Пожарная система изготовляется из бронзовых труб или труб красной меди, т. к. стальные трубы от действия морской воды, находящейся под большим давлением, быстро разъедаются. На военных кораблях .для предохранения от пробития пожарная магистраль идет на большой части своей длины под нижней броневой палубой, имея отростки вверх и вниз. В целях обеспечения действия пожарной системы во время боя, когда надобность в ней особенно велика, устраивается кольцевая магистраль, то есть на большей части длины корабля идут магистрали с обоих бортов. Обе магистрали соединяются между собой несколькими мостиками, причем у каждого мостика ставят разобщительные клапаны. Вообще магистраль по длине рядом разобщительных клапанов делится на несколько частей для возможности · пользования ей во время боя. Каждая часть сообщается с отдельной помпой, причем эти же помпы обслуживают и осушительную систему. Каждый отросток, выходящий наверх, имеет клапан, к-рый можно открывать с палубы, чем достигается разобщение отростка от магистрали в случае ее повреждения. Отростки заканчиваются рожками с кранами, а возле них помещают вьюшки со свернутыми шлангами. Помпы, обслуживающие магистраль, берут зную воду через кингстоны и накачивают ее в магистраль под напором 10—18 atm. На отливных трубах от каждой помпы устанавливают невозвратные клапаны, а на нек-рых и манометры. Во избежание повышения давления выше нормального при закрытых кранах помпы снабжаются предохранительными клапанами, через которые вода удаляется за борт. Помпы применяют такого же типа, как для осушитель-
1
Т. Э.т. XXII.
ной и балластной систем. От пожарной магистрали проводят отростки в шахты котельных отделений, где устраивают души для заполнения водой отделений, наполнившихся паром вследствие аварии котла или паропровода. Мелкий дождь конденсирует пар в шахтах и облегчает выход кочегарам.
Каменный уголь способен при продолжительном хранении самовозгораться. Для наблюдения за t° устраивают Г-ные трубки с отверстиями, идущие от низа ямы до палубы. Время от времени в эти трубки опускают термометры. Для тушения возникшего пожара применяют пар, т. к. он быстро заполняет весь объём ямы, чем способствует быстрому тушению пожара. Пар особым трубопроводом подводят в нижние части угольных ям. На судах, где главные двигатели работают на нефти или иной легко воспламеняющейся жидкости, а в особенности на судах, перевозящих подобный жидкий груз, вода для тушения пожара является непригодной. На нефтеналивных судах для тушения пожара применяются инертные газы: углекислота (СОа), азот и четыреххлористый углерод, причем наиболее часто применяется С02. Т. к. она является ядовитым газом, то применение ее для помещений, где могут находиться люди, должно производиться с большой осторожностью. Для полного^прекращения пожара в помещение достаточно ввести С02 в количестве ок. 20—25% объёма помещения. Существует несколько патентов для тушения пожаров по указанному принципу. Наибольшее применение на нефтеналивных судах получил патент «Lux». Батарея из баллонов с жидкой С02 разбивается на ряд групп, обслуживающих определенные участки судна, куда и проводят трубки. Управление запорными кранами выводится в центральный пост, откуда можно заполнить газом любое помещение. Бутыли с С02в жидком состоянии под давлением в 50 aim при 15° имеют патентованное приспособление, позволяющее ее в жидком виде довести до места пожара. Без подобного приспособления С02стала бы испаряться в отростках магистрали, вследствие чего возникла бы опасность замерзания и закупоривания трубок в нужный момент. Каждая бутыль заключает 20,5 килограмм жидкой СО 2 и может заполнить объём в 51 м“. С момента начала пожара достаточно 10 мин., чтобы заполнить СО2 все помещение. Отдельные группы бутылей соединяются Между собой системой клапанов, так что при истощении С02 в одной группе ее можно подать из других. При-. менение СОа не наносит вреда ни самому помещению ни грузам и предметам, находящимся в нем. В несколько видоизмененном виде эта система м. б. использована и для тушения пожара в полузакрытых помещениях вроде кочегарного отделения. Для тушения горящей жидкости в открытых местах применяются пеногонные аппараты (смотрите Пенное тушение). При горении огнеопасных жидкостей пена плавает по поверхности жидкости, изолируя ее от доступа воздуха. Пена нейтральна и поэтому безвредна, так что предметы, покрытые пеной, по удалении ее пригодны к дальнейшей службе. Чтобы потушить горящую нефть или иную горящую жидкость, необходимо покрыть ее слоем пены толщиной ок. 13 см. Эта система м. б. приспособлена для тушения совершенно закрытых помещений: нефтяных ям, грузовых трюмов и тому подобное. Установка м. б. централизована, причем раствор подается в требуемое помещение под давлением сжатого воздуха. Обычно устанавливают 2 резервуара; во время работы одного другой не работает, являясь запасным. По истощении первого в работу вступает второй, а первый заряжается. Все устройство просто и при наличии запаса сухого препарата обеспечивается непрерывное, и немедленное действие прибора. Трубопровод этих устройств состоит из железных труб и клапанов небольшого диаметра.
Погрузочно-разгрузочная система для нефтеналивных судов. Для погрузки и выгрузки нефти с барж, с пристани и в открытом море (последнее только для военных кораблей) нефтеналивные суда снабжают особым трубопроводом. Должно иметься минимум 2 нефтяные магистрали вдоль всей длины цистерн с ответвлениями для накачивания в каждую из них и 2 грузовых насоса. Насосы помещаются раздельно, ближе к оконечностям судна, в особых отделениях и присоединяются к одной поперечной всасывающей и продольной напорной магистралям, снабженным разобщительными клапанами в целях взаимозаменяемости. Устройство грузовых магистралей на палубе зависит от условий погрузки и нагрузки. В общем имеется 1—2 магистрали с 4 и более ответвлениями. К последним присоединяются гибкие рукава, соединяемые с береговыми магистралями или с баржей. Для погрузки в море магистраль продолжается в нос или в корму, откуда гибким рукавом сообщается с судном. В трюме проводят 2 магистрали, причем м. б. осуществлена: а) система с двойным всасыванием, когда имеются 2 отдельные магистрали, каждая из которых забирает груз из любой цистерны; б) кольцевая система, когда помощью поперечной магистрали образуется кольцо с всасыванием лишь с того борта, по к-рому идет магистраль. Наибольшее применение имеет система п. а, хотя она тяжелее и дороже. Она дает возможность перекачивать или откачивать груз из любой цистерны, и если одна из магистралей будет выведена из строя, то полностью м. б. использована вторая. Для вязкого груза предусматривается подогревание его. Имеются также фильтры, а также грязевые коробки. Насосы применяют того же типа, как и для осушительных и балластных систем.
Водопроводы.Условия службытребуют снабжения судна питьевой пресной (береговой) и соленой (зной) водой. Береговая вода проводится в командные помещения, буфеты, камбузы для мытья посуды, в бани, ванны, в прачечные и тому подобное. Соленая (зная) вода проводится в ватерклозеты, бани, ванны, души и для охлаждения подшипников различного рода. Соленая вода накачивается в расходную напорную цистерну помпой, обслуживающей пожарную систему. Иногда устанавливается и специальная помпа, берущая воду от кингстона. От расходной цистерны начинается магистраль, проходящая вблизи верхней палубы и подающая воду в надлежащие помещения. Магистраль делается из стальных или красной меди труб диам. ок. 50 миллиметров. Иногда напорные цистерны пожарной системы и цистерна соленой воды объединяются в одну. Для снабжения питьевой водой устанавливается испаритель, или опреснитель (смотрите) для опреснения морской воды. От опреснителей небольшой помпой вода перекачивается в пробную цистерну, где определяется пригодность ее. Из последней самотеком вода поступает в цистерну для хранения пресной воды, причем последняя внутри покрывается толстым слоем цемента. Цистерна · может пополняться водой и с берега, для чего с верхней палубы проводится в нее труба. Из цистерны вода небольшой помпой подается в напорную цистерну, помещаемую у мостиков. От последней начинается магистраль, идущая по всей длине судна и снабжающая помощью отростков необходимые помещения. В нек-рых случаях требуется подогрев воды (в буфетах и тому подобное.)удля чего устанавливают подогреватели. Последние представляют собою пустотелые цилиндры, в которых поступающая вода нагревается змеевиками, через которые пропускается пар. Таким же способом производится кипячение воды в самоварах.
Магистраль питьевой воды проводится у верхней палубы и состоит из железных труб диам. около 50 миллиметров, и отростков 12-7-25 миллиметров. Береговая вода накачивается также специальными помпами в междудонные или трюмные цистерны, откуда перекачивается в напорную цистерну. Из последней идет4магистраль, проходящая вблизи верхней палубы и подающая воду в надлежащие помещения. Запас пресной береговой воды зависит от того количества, к-рое необходимо для питания котлов. Все напорные цистерны ставятся возможно выше. Цистерны снабжаются горловинами—для чистки и воздушными трубками—для удаления воздуха. Для подогревания воды зимой предусматривается особое приспособление.
Фановая и сточная системы. Для удаления грязной воды от умывальников, ванн, из камбузов и тому подобное. служит сточная система. Грязная вода из указанных мест отводится по трубам и цистернам грязной воды, откуда особыми помпами или непосредственно удаляется за борт. От ватерклозетов, а иногда и умывальников сточные трубы соединяются в общую фановую трубу, которая отводится за борт. В конце ее ставится невозвратный клапан. Если выводное отверстие находится выше грузовой ватерлинии, то во избежание грязных потеков, оно прикрывается тонким кожухом. Для промывания ватерклозетов применяется соленая вода, поступающая от магистрали к промывательным чашкам и писсуарам.
Расчет сечений трубопроводов всех водяных систем производится обычными способами с той лишь разницей, что в судовых водопроводах, обладающих незначительной длиной, но изобилующих поворотами, изменениями сечений, крутыми коленами, различными запорными приспособлениями и прочие, главной причиной потерь давления является не трение жидкости в трубах, но гидравлич. потери от местных сопротивлений.
Судовая вентиляция имеет целью доставление в различные помещения в необходимом количестве свежего воздуха и удаление из них испорченного. Вентиляция м. б. естественная и искусственная. Естественная вентиляция происходит через открытые люки, иллюминаторы и тому подобное., почему м. б. применена лишь для помещений, находящихся под верхней палубой. Искусственная вентиляция достигается подведением и удалением воздуха в вентилируемые помещения через особо устроенные каналы. Ее можно разделить на вдувную (нагнетательную) и вытяжную в зависимости от того, нагнетается ли в помещение воздух или же вытягивается из него. При искусственной вентиляции каналы м. б. или в виде отдельных труб или в виде магистрали с ответвлениями в вентилируемые помещения. Вентиляционные трубы изго товляют из железных оцинкованных листов толщиной 1,5 миллиметров и до 3 миллиметров в местах, где могут легко повредиться. Сечение труб бывает круглое, прямоугольное или квадратное в зависимости от местоположения и удобства проводки. При проводке труб обращается внимание на уменьшение вредных сопротивлений вследствие наличия крутых изгибов, резких перемен сечений и тому подобное. На боевых судах не допускает ся пересечения главных водонепроницаемых переборок вентиляционными каналами. Для перемещения воздуха по каналам создается напор одним из следующих способов: а) разностью t° воздуха в канале и в окружающем пространстве (естественная тяга в дымовых трубах);
б) давлением ветра или воздуха при движении судна; в) механическим путем посредством вентиляторов. Первые 2 способа на практике совмещаются и называются немеханической искусственной вентиляцией. Для этой цели служат особые колпаки, возвышающиеся над палубой и называющиеся дефлекторами. Наиболее простым является дефлектор в виде раструба (фигура 9). Раструб поме
щается над вентилируемым помещением и может устанавливаться в любом положении относительно ветра. В зависимости от его расположения относительно ветра можно получить вдувную или вытяжную вентиляцию. Для вентиляции большого помещения в разных концах его ставятся 2 дефлектора, причем один из них является вдувным, а второй вытяжным; труба первого дефлектора продолжается до пола помещения, а второго кончается у его потолка. Раструбы выбиваются из тонкой листовой стали по частям, которые затем склепываются или свариваются. Форма дефлекторов оказывает большое влияние на их эффективность при вытяжной вентиляции, поэтому появилось большое количество различных конструкций специальных вытяжных (эжекционных) дефлекторов (фигура 10). Количество воздуха, проходящего через дефлекторы, прямо пропорционально площади сечения трубы, ее высоте и разности t°—наружной и внутренней. Дефлекторы неприменимы для вентиляции нижних помещений судна, т. к. многочисленность помещений, подлежащих вентиляции, вызывает ослабление палуб прорезанными в них отверстиями и загромождение междупалубных пространств большим количеством труб. Особенное значение имеют указанные обстоятельства для военных кораблей, где совершенно недопустимо прорезание броневых палуб большим числом отверстий. Поэтому большое применение, а на военных кораблях почти исключительное, получила механич. искусственная вентиляция’ осуществляемая центробежными вентиляторами (смотрите). Последней обеспечивается независимость вентиляции от состояния атмосферы и осуществляется возможность регулировки количества перемещаемого воздуха в соответст-
*10
вии с потребностью. При вдувной механич. вентиляции ток свежего воздуха, ударяясь с силой и омывая нагретые поверхности, быстро охлаждает их, поэтому она применяется для вполне изолированных помещений, в которых необходимо энергичное охлаждение нагреваемых механизмов, то есть в машинных и котельных отделениях. Действие вытяжной вентиляции менее энергично в смысле охлаждения предметов— получается большая равномерность вентиляции, поэтому она применяется для жилых помещений. На судах применяются вентиляторы низкого давления, дающие напоры не свыше 200 миллиметров водяного столба. Один и тот же вентилятор м. б. вдувным и вытяжным в зависимости от места присоединения труб. Для вдувной вентиляции воздухопровод из вентилируемых помещений присоединяется к выходному отверстью кожуха, при вытяжной вентиляции—к приемному отверстию. Двигатели применяются:
а) электрические, б) паровые и в) турбины; последние два типа—почти исключительно для вентиляции машинных и котельных отделений, электрич. вентиляторы—для вентиляции судовых помещений. Последнее объясняется разбросанностью помещений, а также потребностью применения двигателей малой мощности. В машинных и котельных отделениях больших судов применяется вдувная и вытяжная вентиляция, осуществляемая в большинстве случаев турбовентиляторами. В жилых помещениях делается обычно вытяжная вентиляция, причем свежий воздух притекает естественным путем через люки, двери и тому подобное. Если помещения находятся под несколькими палубами, то рассчитывать на свободный приток свежего воздуха не приходится—с верхней палубы проводится вентиляторная шахта, через к-рую свежий воздух самотеком, поступает в помещения. Если труба обслуживает несколько помещений, то она делается с отверстиями, снабженными заслонками. В помещениях, вблизи которых находятся помещения с дурным воздухом (ватерклозеты, гальюны, камбузы), исключительно вытяжная вентиляция не делается, т. к. этим привлекается в вентилируемое помещение воздух из указанных мест.
В зависимости от цели устройства вентиляцию можно еще разделить на следующие категории: а) вентиляция с одновременным увлажнением и охлаждением воздуха; б) вентиляция с одновременной осушкой воздуха и его охлаждением; в) вентиляция с одновременным подогреванием воздуха; г) вентиляция с одновременной очисткой воздуха от отравляющих веществ. При вентиляции одновременно с увлажнением и охлаждением воздуха получается понижение t° до 5° с повышением влажности от 30 до 75%. Увлажнение и охлаждение достигаются распыливанием пульверизаторами воды, нагретой при давлении 4—5 atm до 120—130°. Вентиляция с одновременной осушкой и охлаждением воздуха применяется гл. обр. для погребов боезапасов на военных кораблях, не допуская повышения t° свыше 20°. При этом избегается влажность и воздух возобновляется в достаточной мере, чтобы выделяющиеся газы при разложении а“ не представляли опасности. Вентиляция с одновременной очисткой воздуха принадлежит к числу активных средств газозащиты.
Точные нормы судовой вентиляции для торговых судов установить трудно, они диктуются местными условиями. По правилам Регистра
СССР при естественной вентиляции пассажирских кают площадь сечения трубы на одного пассажира для судов дальнего плавания не менее 15 см2, на судах внутренних морей—не менее 8 см2 и не менее 5 см2 для остальных судов. Для кают, прилегающих к нагретым помещениям, нормы увеличиваются на 30%. Диаметры труб естественной вентиляции лежат в пределах 0,25-f-0,5 метров.
Для военных кораблей число обменов воздуха в час определяется следующими нормами: машинные и котельные отделения, отделение динамомашин, аккумуляторные ямы 60—80; жилые помещения 6—8; ванны, лазарет, хлебопекарни 10; камбузы, гальюны, ватерклозеты 15; погреба боезапасов, смежные с отделениями, в· которых имеются источники тепла, 20.; башни, казематы 15—20; операционная 20; радиорубка с безламповыми приборами 20—30; помещение для, опреснителей и коридоры паровых труб 30—40. Скорости воздуха в трубах изменяются в широких пределах и зависят от многих причин. При рациональной проводке труб средние значения скоростей не должны превосходить 10 м/ск. Скорость у вдувных отверстий жилых помещений не должна превосходить 1 м/ск. Если в этих случаях получаются бблыпие скорости, то на конец трубы одевается поворотное колено для отвода воздуха, то есть вводится добавочное сопротивление. Скорость вытягивания воздуха из жилых помещений не должна превосходить 3 м/ск. Употребительными скоростями являются: а) у приемных отверстий вдувной вентиляции из атмосферы не болзе 10 м/ск,
б) у выдувных отверстий вытяжной вентиляции в атмосферу не более 10 м/ск, в) у выдувных отверстий вдувной вентиляции в трюмных помещениях 2,5 м/ск, г) у приемных отверстий вытяжной вентиляции из трюмов 4 м/ск. Часовая производительность вентилятора в м3· определяется из соотношения Q=nq, где п— число обменов в час, a q—объём вентилируемого помещения. Расчет производительности вентилятора и размеров труб производится по обычным формулам (смотрите Вентиляторы и Вентиляция).
Охлаждение судовых помещений. Для хранения мяса и других скоропортящихся продуктов, а также для получения льда применяют специальные рефрижераторные машины. Для перевозки скоропортящихся грузов в массовом количестве строят суда-рефрижераторы (смотрите).
Вентиляция и охлаждение погребов боевых запасов. а, находящиеся в зарядах, обладают способностью выделять летучие газы, могущие вызвать боезапасов, а следовательно и гибель судна. Нагревание погребов, находящихся рядом с источниками тепла, несмотря на изоляцию вызывает разложение а. Поэтому погреба боезапасов снабжают выдувной и вытяжной вентиляцией, причем нагнетаемый воздух предварительно охлаждают. Все погреба делят на несколько групп, причем каждая группа имеет автономную рефрижераторную установку. Применяют охлаждение помощью воздухоохладителей, т. к. во избежание просачивания рассола трубы в погреба не проводят. Имеют применение как внутренний, так и наружный циклы. Стенки погребов тщательно изолируются. t° погреба поддерживается не выше 25°. Во избежание обледенения труб рассол поддерживают при t° 5—10°. Вдувные трубы располагаются у потолка погреба, а вытяжные—у пола. Для лучшего рассеивания вду-
ваемого воздуха и улавливания высасываемых газов трубы делятся на несколько отростков.
Паровое отопление. Во всех жилых и служебных помещениях судна устанавливается паровое отопление; в отапливаемых помещениях устанавливают калориферы, к которым подводится пар низкого давления (до 2 atm, в крайнем случае не свыше 3). Применение пара низкого давления отчасти обусловливается быстротой его конденсации, при которой выделяется скрытая теплота парообразования, передаваемая через стенки калорифера воздуху помещений. Пар берется от магистрали вспомогательных механизмов или от вспомогательного котла и подается в магистраль парового отопления по трубкам красной меди диам. до 50 миллиметров. Для уменьшения давления до 2 atm применяют детандеры или редукционные клапаны (смотрите Клапаны). Во избежание случайного повышения давления ставится предохранительный клапан, который рассчитан на наибольшее давление рабочего пара в системе. Перед детандером ставят сепаратор, назначение которого заключается в осушении пара. Действие сепаратора основано на резком изменении направления движения пара, чем достигается выделение частиц воды; вначале ставится разобщительный клапан. Таким путем схема движения пара такова: от магистрали свежего пара через разобщительный клапан в сепаратор, детандер, предохранительный клапан и разобщительный клапан в магистраль, которая разветвляется на оба борта к калориферам. Часто отопление разбивается на группы, каждая из которых обслуживается самостоятельной магистралью. Группы м. б. таковы: а) к камбузам, буфетам, самоварам и хлебопекарне; б) к подогревательным аппаратам в банях кочегаров и команды; в) для отопления командных помещений; г) для подогрева напорных водопроводных систем и т.п. Для обогревания кингстонов и подводных клапанов в зимнее время к ним также подводится пар. Пар распределяется по магистралям из распределительной клапанной коробки; магистрали проводятся под палубами, хотя могут идти и по палубе снаружи обогреваемых помещений. Ток пара к отросткам в калориферах делается нисходящим, чтобы конденсационная вода увлекалась паром по направлению движения. Как паровые, так и конденсационные трубы поддерживаются подвесками, а при проходе их через водонепроницаемые переборки устанавливаются патрубки с фланцами. Калориферы делают змеевидные с ребрами и без ребер, ребристые батареи и радиаторы (смотрите Отопление). Каждый калорифер м. б. включен или выключен из действия разобщительными клапанами. Опыт показал,что выгодно применять большое количество калориферов с небольшой поверхностью нагрева. В жилых помещениях калориферы ставят преимущественно около бортов. Отопление должно гарантировать не менее 17° с возможностью регулирования темп-ры в каждом помещении. Нагревательная поверхность рассчитывается так, чтобы 0,1 м2 приходилась на 1,7-^-2,8 м3 объёма помещения для кают, прилегающих к бортам, и на 6-Ξ-7 м3 для внутренних помещений. Трубопровод для отвода конденсационной воды из грелок проводят у бортов или продольных переборок. Трубы не изолируют, но во избежание возможности ожогов о них прикрывают продырявленными металлическими кожухами. Отростки собираются в магистрали, а последние в собирательную коробку. Из коробки вода поступает в теплый ящик или в особые цистерны,
помещенные в трюме. Из них вода поступает в хранилище пресной воды. Чтобы заставить пар конденсироваться в калориферах, за собирательными коробками устанавливают конденсационные горшки. Кроме парового на суднах находит также применение электрич. отопление; оно мало экономично, но очень удобно, т. к. им МОЖНО пользоваться В любой момент, с. Яковлев.