Главные энергетические установки надводных кораблей базового проекта и анализ перспектив развития энергетических установок быстроходных кораблей и судов

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 КОРАБЕЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
1.1ТРЕБОВАНИЯ К ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ КОРАБЛЯ БАЗОВОГО ПРОЕКТА
ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ КОРАБЛЕМ
1.1.2 ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К КОРАБЛЯМ БАЗОВОГО ПРОЕКТА
1.1.3 ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ГЭУ
1.1.4 ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ЭЭC
1.1.5 ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ВЭУ
1.1.6 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЫСТРОХОДНЫХ КОРАБЛЕЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И ЗАРУБЕЖНОЙ ПОСТРОЙКИ
1.1.7 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА БЫСТРОХОДНЫХ КОРАБЛЕЙ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ
1.1.8 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ БЫСТРОХОДНЫХ КОРАБЛЕЙ
1.1.9 АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЭУ БЫСТРОХОДНЫХ КОРАБЛЕЙ
1.2 ПРОПУЛЬСИВНЫЙ КОМПЛЕКС
ПОДРОБНЕЕ О ПРОПУЛЬСИВНЫХ СИСТЕМАХ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОПУЛЬСИВНОЙ СИСТЕМЫ, НОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
1.2.1 БУКСИРОВОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА КОРАБЛЯ
1.2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРИЕНТИРОВОЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПРОПУЛЬСИВНОГО КОМПЛЕКСА И ВЫБОР ЕГО КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ
1.2.3 ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
(КРИВЫЕ ДЕЙСТВИЯ) ГРЕБНОГО ВИНТА
1.3 ГЛАВНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
1.3.1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЛАВНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УСТАНОВКИ И ЕЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
1.3.2 КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА ГЭУ, РАЗМЕЩЕНИЯ ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ В МАШИННЫХ ОТДЕЛЕНИЯХ КОРАБЛЯ
1.4 ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
1.4.1 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЛАВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
1.4.2 ПОЛЕ ДОПУСТИМЫХ РЕЖИМОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКИ ИСПРАВНОГО ГД НА ЗАДАННЫХ РЕЖИМАХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДЛЯ СТАНДАРТНЫХ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ
1.4.3 СИСТЕМЫ, ОБСЛУЖИВАЮЩИЕ ГЛАВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
1.4.3.1 КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ СИСТЕМ ОБСЛУЖИВАЮЩИХ ГЛАВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
1.4.3.2 СОСТАВ,НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ЭЛЕМЕНТОВ РЕЖИМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЫ ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРИ ХАРАКТЕРНЫХ НЕИСПРАВНОСТЯХ И ПОВРЕЖДЕНИЯХ
1.5 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
1.5.1 ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ГЭУ
1.5.1.1 ОПИСАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ,ИЗ КОТОРЫХ СОСТОИТ САУ
1.5.2 КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ,СИГНАЛИЗАЦИЯ И ЗАЩИТА,ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЕ САУ
1.5.2.1 ПОСТРОЕНИЕ ОБЩЕЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСХЕМЫ САУ СУДОВОГО ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМАХ (ИМС)
1.5.2.2 ОПИСАНИЕ ОБЩЕЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСХЕМЫ САУ СУДОВОГО ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМАХ (ИМС)
1.6 ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ
2 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
2.1 РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
2.1.1 РАСЧЕТ ВИНТОВЫХ И СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НА ДОЛЕВЫХ РЕЖИМАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЭУ.
2.1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЭНЕРГОЗАПАСОВ
2.1.3 СОСТАВ И ПАРАМЕТРЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ТОПЛИВА
2.1.4 РАСЧЕТ ДАЛЬНОСТИ ПЛАВАНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНОМ СОСТАВЕ РАБОТАЮЩИХ ГЛАВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.
2.2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТТС ЭУ В ЭКСПЛУАТАЦИИ.
2.2.1 АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОПУЛЬСИВНОГО КОМПЛЕКСА И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭУ ПРИ НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
2.2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОПУЛЬСИВНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ЗАДАННОГО ВАРИАНТА ИЗМЕНЕНИЯ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ
2.2.3 ОЦЕНКА ДОПУСТИМЫХ РЕЖИМОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭУ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ, ОТКАЗАХ И НЕИСПРАВНОСТЯХ ОТДЕЛЬНЫХ ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ
2.3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
2.3.1 ПЛАНИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЭУ
2.3.2 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОПУЛЬСИВНОГО КОМПЛЕКСА
2.4 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГЭУ
2.4.1 ТРЕБОВАНИЯ РУКОВОДЯЩИХ ДОКУМЕНТОВ К КОРАБЛЯМ И СУДАМ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
2.4.2 ПРАВИЛА СБРОСА НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ И СТОЧНЫХ ВОД, МУСОРА И ПИЩЕВЫХ ОТХОДОВ С КОРАБЛЕЙ И СУДОВ
2.5 ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ
3 АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК БЫСТРОХОДНЫХ КОРАБЛЕЙ И СУДОВ ( СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС )
3.1 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТЯ ДИЗЕЛЬНЫХ СЭУ
3.1.1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ КОРАБЕЛЬНЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
3.1.2 ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОЙ СКОРОСТИ
3.2 АНАЛИЗ МЕРОПРИЯТИЙ, НАПРАВЛЕННЫХ НА ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЭУ
3.3 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
3.4 МОДЕРНИЗАЦИЯ СУДОВОЙ ГЛАВНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
3.5 МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМ ОБСЛУЖИВАЮЩИХ СЭУ
3.5.1 РАСЧЕТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ
3.5.2 РАСЧЕТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ СМАЗКИ
3.5.3 РАСЧЕТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
3.5.4 РАСЧЕТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ СЖАТОГО ВОЗДУХА
3.5.5 РАСЧЕТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ГАЗОВЫПУСКА
3.6 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЭУ И КОМПЛЕКТУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
3.6.1 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ
3.6.3 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

После выполнения необходимых работ по подготовке к действию систем охлаждения и топливной приступают к проверке смазочной системы. При такой очерёдности проведения подготовительных операций исключается возможность попадания воды и топлива в смазочную магистраль дизеля. При подготовке смазочной системы проверяют герметичность соединений, уровень масла в расходных цистернах и маслосборниках, качество их очистки, удаляют из системы воздух, устанавливают клапаны в рабочее положение, включают резервный насос и, поворачивая коленчатый вал валоповоротным устройством на 2-3 оборота, убеждаются в подводе масла ко всем узлам трения и в свободном перемещении подвижных деталей дизеля. Если элементы системы работают нормально, включают резервный насос, заполняют маслом корпуса реверс-редуктора, регулятора угловой скорости коленчатого вала, ванны турбокомпрессора и других механизмов, смазывают вручную детали, не подключённые к циркуляционной смазочной системе. Когда температура наружного воздуха ниже 8 градусов, масло прогревают до 30-35 градусов.Перед пуском дизеля определяют давление сжатого воздуха в баллонах и, если оно недостаточно, включают компрессор. После удаления из системы воды и масла устанавливают в рабочее положение клапаны на воздушном трубопроводе. Подготовку системы пуска электростартером начинают с обследования аккумуляторных батарей. Уровень электролита и напряжения на зажимах батарей должны быть в пределах установленных норм, а стартер и его привод – в исправности.Перестановкой органов управления из положения «вперёд» в положение «назад» и обратно проверяют лёгкость передвижения и правильность действия всех приводов от местного поста управления, убеждаются в наличии пломб на КИП, аппаратуре системы СПАСЗО, упорах ограничения максимальной подачи топлива и других средств контроля.Если система ДАУ исправна, уточняют согласованность указателей местного и дистанционного постов управления в положениях «стоп», «работа», «пуск», проводят пробное проворачивание коленчатого вала и реверсирование дизеля при открытых индикаторных кранах и выключенных ТНВД. Переводят все органы управления в положение «стоп». При отсутствии неполадок дизель считают подготовленным к пуску.Подготовка дизеля к пуску после кратковременной стоянкиПри непродолжительной стоянке (не более 12 ч) дизель подготавливают к пуску в следующем порядке:Убеждаются в отсутствии посторонних предметов на крышках цилиндров, валопроводе и вблизи других движущихся деталей.Проверяют, не закрыты приёмный и отливной краны заборной воды, уточняют уровень умягчённой воды в расширительном баке системы охлаждения и при необходимости доводят его до установленного значения.Осматривают топливную систему.Определяют, достаточно ли топлива в расходном баке, и спускают из него отстой воды и механических примесей, открывают воздушные краны и пробки на топливных фильтрах, ТНДВ и трубопроводе для удаления из системы воздуха, прокачивают топливные насосы и форсунки, если на стоянке демонтировалась нагнетательная магистраль системы.Проверяют наличие смазочного масла в расходном баке, картере, маслосборнике, в корпусе турбокомпрессора, реверс-редуктора и других механизмов (уровень в расходном баке не должен составлять менее 3\4 его объема), удаляют отстой из маслосборника, убеждаются, что краны и вентили находятся в рабочем положении, прокачивают масляную магистраль резервным насосом и смазывают вручную трущиеся детали, не включенные в циркуляционную смазочную систему.Определяют давление воздуха в баллонах, при необходимости включают резервный компрессор и доводят давление в системе до значения, при котором возможен пуск холодного дизеля , продувают баллоны и соединяют их пусковой магистралью.Проворачивают коленчатый вал дизеля валоповоротным устройством на 2-3 оборота и убеждаются в отсутствии препятствий для перемещения подвижных деталей (особенно реек ТНВД и органов управления ДАУ).Проводят пробное проворачивание коленчатого вала и при отсутствии неполадок считают дизель подготовленным к работе.Порядок пуска дизеляПри пуске холодного дизеля в цилиндрах создаются неблагоприятные условия для самовоспламенения топлива. Сгорание его характеризуется большой скоростью возрастания давления, про приводит к увеличению механических напряжений в деталях ЦПГ и КШМ. Периоды пуска и маневрирования, связанные с остановками и реверсирвоанием, являются наибольшим напряжением, на них приходится наибольшее число аварийных повреждений дизелей. Для облегчения пуска дизели обычно прогревают горячей водой, прокачиваемой по системе охлаждения. Некоторые дизели для этой же цели оборудованы подогревателями масла, смонтированными в маслосборнике маслосмазочной системы. В двухкамерных дизелях запальные устройства (электрические спирали) подогревают воздух перед поступлением его в цилиндры. Дизель обязательно должен быть прогрет перед пуском в холодное время года, когда температура воздуха в машинном помещении ниже 8 градусов. Некоторые дизели, например 12ЧСН 18\20 и др., вообще запрещается пускать без предварительного подогрева. Перед пуском дизеля следует убедиться, что подготовка к нему полностью завершена, смазочная система прокачана маслом, индикаторные краны закрыты, валоповоротное устройство отключено, а рукояти (маховики) управления находятся в положениях «стоп».Для пуска дизеля рейки ТНВД устанавливают в положение такой подачи топлива, при которой обеспечивается минимально устойчивая угловая скорость коленчатого вала, и переводят рукоятку (маховик) управления в положение «пуск». При появлении первых вспышек топлива в цилиндрах дизеля рукоятку (маховик) управления переводят в положение «работа». Органы управления из положения «пуск» в положение «работа» необходимо переводить только в том случае, если коленчатый вал дизеля начнёт вращаться с заданной частотой. При задержке в переводе органов управления возникает повышенный расход воздуха, а при преждевременном переводе органов в положение «работа» дизель может остановиться. Если при подаче топлива в цилиндры дизель останавливается, орган управления ставят в положение «стоп», выясняют причины остановки и только после их устранения повторяют пуск. Неудавшийся пуск не рекомендуется повторять более двух-трёх раз.Режим работы дизеля после пуска характеризуется неустановившимся тепловым состоянием. Одни детали нагреваются быстро, другие-медленно. Тепловое состояние дизеля считают установившимся, если температура охлаждающейся воды и смазочного масла стабилизировалась и прекратилось её изменение. Режимы работы дизеля после пуска до установившегося теплового состояния называют прогревом. Продолжительность прогрева зависит от мощности, угловой скорости коленчатого вала, конструктивных особенностей дизеля, начальной температуры воды и других факторов. Обычно время прогрева высокооборотных дизелей составляет 10-15 мин, среднеоборотных 15-25 и малооборотных – 30-50мин. В летнее время продолжительность прогрева дизелей может быть уменьшена. Длительная работа дизеля на холостом ходу( без нагрузки) запрещается, так как при этом происходит закоксовывание отверстий распылителей форсунок, ухудшается процесс сгорания топлива, пригорают поршневые кольца и клапаны.В инструкциях по эксплуатации дизелей, как правило, указывают допустимую температуру охлаждённой воды и смазочного масла, при которой по окончании прогрева можно нагружать дизель. При достижении температуры умягчённой воды на выходе из дизеля 50-55 градусов и смазочного масла 40-45 градусов СЭУ считают подготовленной к работе на 100% нагрузке.Остановка дизеляПеревод СЭУ с одной нагрузки на другую, в том числе и при снижении её, связан с изменением теплового состояния дизеля. Особенно опасна быстрая остановка дизеля, работающего с полной нагрузкой. Остановка дизеля без предварительного охлаждения его может привести к перегреву головок поршней, крышек и втулок цилиндров, задирам поршней, отложением нагара на рабочих поверхностях втулок цилиндров и накипи в полостях охлаждения, появлению трещин в деталях, взрыву паров масла в картере и другим дефектам. Для предупреждения повреждений, возможных при резком изменении теплового состояния дизеля,останавливать его следует постепенно в течении 15-20 мин с определённой выдержкой времени на каждую ступень нагрузки. Вначале дизель переключают на облегчённый тепловой режим с 30%нагрузкой, а затем на режим малого хода. Рукоятку управления в положение «стоп» устанавливают только при снижении температуры воды, выходящей из дизеля, до 50-60 градусов. Нереверсированные дизели должны для этого 3-5 минут проработать в холостую.Немедленное выключение СЭУ допускается только в исключительных случаях, когда её работа угрожает сохранности груза или жизни людей. Если дизель был остановлен на полном ходу средствами защиты ( при сбрасывании СПАСЗО), обслуживающий персонал должен принять меры для постепенного охлаждения его деталей ( прокачать смазочную магистраль резервным насосом, провернуть коленчатый вал валоповоротным устройством и др.)Обслуживание неработающего дизеляПосле остановки дизеля некоторое время в нём необходимо поддерживать циркуляцию воды и смазочного масла, прокачивая соответствующие системы с помощью резервных насосов. Прокачивание систем прекращают при понижении температуры на выходе до 30-35 градусов. При остановке дизеля более чем на 12ч закрывают вентили пусковых баллонов и запорный клапан воздушной магистрали, перекрывают топливопровод и магистраль забортной воды в системе охлаждения, открывают индикаторные краны и спускные краны на воздушных риверах и наддувочных коллекторах. По мере остывания дизеля коленчатый вал проворачивают на два-три оборота, проводят наружный осмотр СЭУ, обтирают дизели снаружи и смазывают вручную все детали, не обслуживаемые циркуляционной смазочной системой.Для осмотра внутренних частей дизеля вскрывают крышки катерных люков. В картере могут образоваться пары масла взрывоопасной концентрации, поэтому крышки разрешается открывать только через 10-15 мин после остановки дизеля. Осматривают и проверяют крепление маслопроводов, коренных и шатунных подшипников, других деталей и соединений, расположенных в картере, устраняют обнаруженные неисправности и закрывают крышки.Если дизель остановлен на продолжительный срок ( свыше 5 суток), удаляют воду из системы охлаждения и отстой изтопливных и смазочных систем, смазывают наружные неокрашенные поверхности деталей и при необходимости заменяют масло. Не менее одного раза за 5 суток проворачивают коленчатый вал на несколько оборотов, причём после каждого проворачивания вал должен быть остановлен в новом положении. Для выполнения этой операции смазочную систему прокачивают маслом и проворачивание коленчатого вала начинают только после возрастания давления в магистрали после фильтра. При длительном бездействии дизель каждые 7-10 суток включают в работы на 10-15 минут с малой нагрузкой.КонсервацияПри подготовке дизеля к длительной стоянке в межнавигационный период удаляют воду из системы охлаждения и продувают её сжатым воздухом, заполняют топливную систему обезвоженным дизельным топливом, сливают смазочные масла из системы, промывают и очищают картер и фильтры, освобождают от загрязнения внешние поверхности деталей и насухо протирают их чистой ветошью, после чего проводят антикоррозионную обработку (консервацию) дизеля.В судовых условиях консервацию (покрытие рабочих и неокрашенных поверхностей деталей защитной плёнкой) чаще всего выполняют смазочным маслом, обезвоженным при нагреве до 110-120 градусов. Антикоррозионной смазкой дизель обрабатывают не раньше чем через 10 ч после остановки и при температуре в машинном отделении не ниже 10 градусов. Для консервации дизеля отсоединяют приёмную трубу резервного насоса от масляной магистрали, крепят к нему шланг, второй конец которого опускают в бак с подогретым до 30-40 градусов консервационным маслом. Затем прокачивают резервным насосом масляную магистраль до тех пор, пока не убедятся в подаче консервационного масла ко всем трущимся деталям, при этом коленчатый вал проворачивают на 2-3 оборота. Одновременно через гнёзда снятых форсунок заливают консервационное масло в каждый цилиндр (по порядку их работы) и ставят на место форсунки. После смазывания рабочих поверхностей втулок цилиндров проворачивать коленчатый вал не рекомендуется, так как это может привести к повреждению масляной плёнки. Неокрашенные поверхности шатунов, нижних частей втулок цилиндров, торцы коренных и шатунных подшипников, распределительный вал, штанги клапанного привода, шестерни и другие детали в картере смазывают пульверизаторами или кистью. По окончании антикоррозионной обработки сливают из маслосборника остаток консервационного масла, закрывают крышки люков картера, индикаторные краны и наружные отверстия впускных и выпускных коллекторов. Оставшиеся незакрытыми впускные и выпускные клапаны освобождают от рычагов клапанного привода.Все детали, снятые с дизеля, и запасные части промывают дизельным топливом или керосином и покрывают консервационным маслом. Резиновые детали покрывают маловым раствором. Качество антикоррозионной обработки дизеля проверяют ежемесячно и при необходимости (с появлением коррозии) зачищают поражённые места, промывают дизельным топливом и снова покрывают консервационным маслом.Режимы работы дизелейВ зависимости от значений эффективной мощности или вращающего момента и угловой скорости коленчатого вала дизели могут работать на различных режимах. Различают следующие основные режимы работы дизелей : номинальный (полный), максимальной и минимальной мощностей и минимально устойчивой угловой скорости коленчатого вала.На режиме номинальной (полной) эффективной мощности осуществляется длительная работа дизеля при номинальной угловой скорости коленчатого вала, установленной заводом- изготовителем.Значение предельно допустимой эффективной мощности дизеля, которую он может развивать ограниченное время, установленное заводом- изготовителем, определяет режим максимальной мощности. Для судовых дизелей допускается работа не более 1ч перегрузкой по мощности на 10%, а по угловой скорости коленчатого вала – на 3% выше номинальной.Длительную работу дизеля при наименьшей эффективной мощности, гарантируемой заводом- изготовителем, характеризует режим минимальной мощности. Минимальной эффективной мощностью, составляющей 10-20% номинальной, определяется предел уменьшения скорости судна.Режим минимально устойчивой угловой скорости коленчатого вала определяет маневренные возможности судна. На этом режиме работы энергетические ресурсы дизеля используются на 3-4% номинальной мощности и на 30% номинальной угловой скорости коленчатого вала. Продолжительность работы дизеля в данном режиме не должна превышать 2-3ч.Кроме перечисленных стандартных режимов, судовые дизели могут работать также на режимах эксплуатационной мощности и холостого хода. К эксплуатационной мощности относят среднюю мощность дизеля при плановых загрузке и скорости судна. Для грузовых теплоходов она составляет 85-90% номинальной мощности, для буксирных – 90-95%. При определении плановых показателей работы судна по эксплуатационной мощности дизеля нормируют расход топлива.Установки, имеющие устройства для разобщения дизелей от гребного вала, могут работать и на режиме холостого хода. Работа дизеля на данном режиме сопровождается значительной неравномерностью подачи топлива, а иногда и пропуском вспышек в цилиндрах, приводящих к нагарообразованиям на поршнях, уплотнительных кольцах, клапанах, распылителях форсунок. Поэтому продолжительность режима холостого хода на должна превышать 0.25-0.5 ч.В экстренных случаях спасения людей или груза, вахтенный начальник может принять решение о включении в работу и неисправных дизелей. Такой режим эксплуатации СЭУ называется аварийным. Иногда на аварийном режиме работы дизелей обеспечивается при необходимости движение судна к месту ремонта. В этом случае вахтенным начальником (механиком) должно быть организовано при постоянной вахте в машинном помещении тщательное наблюдение за техническим состоянием дизеля.Меры безопасности при эксплуатации дизелейК несению вахты в машинном помещении допускаются только члены экипажа в исправной и застёгнутой спецодежде, достигшие 18 лет. Доступ посторонним лицам в машинное помещение без разрешения вахтенного начальника запрещается. Подготовка судовых дизелей к пуску и их обслуживанию во время работы должны осуществляться в соответствии с инструкцией завода- изготовителя. Для обеспечения сохранности СЭУ и безопасности обслуживающего персонала при подготовке дизеля к пуску необходимо убедиться, что дизель возможно пускать, изменять режимы его работы, останавливать и реверсировать в соответствии с задаваемой органами управления программой. Неуправляемый или неисправно выполняющие заданные команды дизель может вызвать крупные аварии и тяжёлые несчастные случаи. Подготовку к пуску дизеля производят под руководством вахтенного начальника или старшего по вахте в машинном помещении, а после ремонта – капитана – механика (механика) судна. Мероприятия по подготовке дизеля к пуску, включающие обеспечение безопасности, указаны в пунктах 5.1 и 5.2. При работе дизеля запрещается устанавливать и регулировать зазоры во впускных и выпускных клапанах, подкачивать топливо в цилиндры в ручную, вскрывать люки картера, подтягивать резьбовые соединения, регулировать и затягивать форсунки и предохранительные клапаны, определять на ощупь места утечки рабочей среды в системах рабочего давления, перегружать дизель или его отдельные цилиндры выше указанных норм, допускать работу дизеля на критических частотах вращения, находиться против открытых индикаторных кранов.Перед проведением технического обслуживания дизеля капитан- механик должен провести обязательный инструктаж лиц, назначенных для проведения работ по ТО. Приступая к разборке механизма следует убедиться, что он отключен от источника энергии. Механизмы, узлы и детали массой более 50 кг следует поднимать с помощью специальных грузоподъемников, не превышая их грузоподъемность, работать следует только исправным инструментом, а при работе на верхних площадках машинного отделения следует принять меры, исключающие падение инструмента вниз. Доступ к рабочим местам и ремонтируемым механизмам должен быть всегда свободен. При проведении работ, связанных с выведением пыли или вредных газов, нужно пользоваться средствами индивидуальной защиты (респираторами, противогазами, очками).Чтобы избежать несчастных случаев при выполнении операций ТО и при ремонте дизелей, коленчатый вал следует проворачивать только с помощью специального приспособления или валопроворотного устройства. Открытие крышек картерных люков производить только после 10-20 минут после остановки дизеля. Запрещается производить проверку совпадения отверстий при соединении фланцев трубопроводов пальцем, следует использовать оправки-ломики. Запрещается открывать клинкеты, клапаны, вентили, краны ключами и удлинёнными ручками, трубами и другими предметами. Запрещается производить какие-либо работы в топливных и масляных цистернах, где могут содержаться опасные для здоровья газы, ремонтировать трубопроводы, баллоны и арматуру, находящуюся под давлением, оставлять без надзора включённые лампы, фонари, зажженные свечи, применять открытый огонь при осмотре мест, где возможно скопление газов.Надёжность судового дизеляВ государственном стандарте дано следующее определение термина «надёжность»: надёжность – свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.Необходимый уровень надёжности двигателя в процессе эксплуатации будет поддерживаться только в том случае, когда в полном объеме будут выполнятся инструкции по эксплуатации, своевременно приниматься меры по изучению и устранению причин выявляемых неисправностей, анализироваться и общаться опыт эксплуатации.В ходе эксплуатации должны выполнятся : разработка и обоснование комплекса эксплуатационных мероприятий по обеспечению надёжности двигателя, оценка достигнутого уровня надёжности.При оценки надёжности двигателя используется понятие отказа – события, заключающегося в нарушении работоспособности дизеля. Работоспособностью называется состояние, при котором двигатель способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно –технической документацией. Отказы называются внезапными, когда происходит скачкообразное изменение одного или нескольких заданных параметров двигателя. Постепенные отказы характеризуются постепенным изменением одного или нескольких заданных параметров дизеля до определенного значения и выявляются при технических обслуживаниях и ремонтах.На основе методов диагностирования можно прогнозировать момент достижения двигателем предельного состояния. Состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности или неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы или необходимости проведения ремонта, называется предельным состоянием. Признаки предельного состояния устанавливаются нормативно-технической документацией на данный объект.Основными показателями надёжности двигателей являются безотказность, долговечность и ремонтопригодность. Безотказность – это свойство двигателя непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторого времени или некоторой наработки. Под наработкой подразумевается продолжительность работы в часах. Долговечность –это свойство двигателя сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность –это приспособленность двигателя к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путём проведения ремонтов и технического обслуживания для обеспечения требуемого уровня надёжности двигателя. По показателю ремонтопригодности судовые дизели относятся к восстанавливаемым объектам.Безотказность восстанавливаемого объекта оценивается наработкой на отказ и параметром потока отказов. Наработка на отказ, выражаемая в тысячах часов, определяется как отношение наработки объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течении этой наработки. Параметром потока отказов называется плотность вероятности возникновения отказов, определяемая для рассматриваемого момента времени. Вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ двигателя не возникнет, называется вероятностью безотказной работы.Показателем долговечности двигателя является срок службы и ресурс. Сроком службы называют календарную продолжительность эксплуатации двигателя с момента возникновения предельного состояния, оговорённого в технической документации, или до его списания. Он характеризуется продолжительность существования дизеля с момента ввода в эксплуатацию независимо от характера его использования. Под ресурсом понимается наработка двигателя до предельного состояния от начала эксплуатации или её возобновления после среднего или капитального ремонта. Когда отказ не приводит к катастрофическим последствиям, определяется средний ресурс двигателя из условия проведения планового ремонта. В остальных случаях долговечность двигателя характеризуется гамма-процентным ресурсом –наработкой, в течение которой дизель не достигнет предельного значения, с вероятностью равно гамма процентов. Но стоит отметить, что средняя скорость изнашивания определяется главным образом условиями эксплуатации.2.3.2 Особенности технического обслуживания элементов пропульсивного комплексаВ настоящее время одной из важных особенностей развития международных отношений является укрепление и расширение экономических связей. Из года в год увеличивается международный торговый товарооборот, в связи с чем значительно возрастает роль всех видов транспорта.Особое место занимает морской транспорт, на долю которого приходится примерно 80% общего объема мировых международных перевозок.сВажная роль в международном судоходстве принадлежит морскому флоту Росии. Современный флот по тоннажу, возрастному составу, уровню технического оборудования и скорости судов за короткий срок вышел на одно из первых мест в мире.Новые тенденции в морском судостроении и международном судоходстве, возникшие в результате научно-технической революции в промышленности, определили направление развития отечественного флота.Перспективный план развития морского транспорта нашей страны предусматривает обширную программу технического перевооружения существующего и строительство нового флота, способного обеспечить все виды морских перевозок.Наряду с флотом, приспособленным для скоростных грузовых операций, создаются специализированные, высокоэкономичные крупнотоннажные суда с большими скоростями и высокой степенью автоматизации.Под технической эксплуатацией понимается комплекс технических и организационных мероприятий, обеспечивающих эффективное использование и длительное поддержание на высоком техническом уровне судна в целом и каждого элемента судового оборудования в отдельности.Таким образом, техническая эксплуатация судовой энергетической установки (СЭУ) является составной частью общего комплекса технической эксплуатации судна.Достижение цели технической эксплуатации должно осуществляться при минимальных затратах материальных и трудовых средств, что, в свою очередь, способствует получению максимального экономического эффекта от эксплуатации судна.Величина затрат на техническую эксплуатацию во многом зависит от конструктивного совершенства СЭУ, а также от продолжительности эксплуатационного периода, объема и содержания ремонтных работ, численности судового экипажа, сорта и количества расходуемого топлива и масла и некоторых других показателей.Современная система технической эксплуатации флота предусматривает такую организацию, при которой обеспечивается значительное увеличение эксплуатационного периода — главного показателя, определяющего ее уровень и, следовательно, экономическую эффективность. Пути увеличения эксплуатационного периода можно выяснить, рассмотрев сущность современной системы технической эксплуатации.Годовой бюджет времени морского судна разбивается на периоды:эксплуатационный, в течение, которого судно выполняет производственные задания;ремонтный, связанный со стоянками, необходимыми для выполнения ремонтных работ и профилактического докования.Резкое сокращение ремонтного периода позволяет увеличить время нахождения судна в эксплуатации и повысить экономические показатели его работы.Современная система технической эксплуатации предусматривает сокращение ремонтного периода за счет отказа от ежегодных заводских ремонтов и перехода в основном нa четырехлетний цикл работы судов между заводскими ремонтами. Однако увеличение эксплуатационного периода не является механическим увеличением продолжительности эксплуатации между заводскими ремонтами. Предусматриваются технические, организационные и экономические меры, способствующие сохранению уровня технического состояния судна и препятствующие увеличению объема последующего заводского ремонта. Техническими мерами являются:повышение надежности судового оборудования, оснащение судов в необходимом объеме сменно-запасными частями и средствами механизации, создание широкой сети береговых баз технического обслуживания.Организационные меры обусловливают создание стройной системы технического обслуживания, предусматривающей выполнение максимально возможного объема планово-предупредительных работ по поддержанию судового оборудования в исправном состоянии.Кроме того, весь объем ремонтных и профилактических работ распределяют между судовыми экипажами и береговыми ремонтными предприятиями, четко планируют работы по техническому обслуживанию оборудования в процессе эксплуатации судна, подготавливают моряков по нескольким рабочим профессиям.Экономические меры предусматривают широкое использование принципа материального стимулирования судовых экипажей, добившихся удлинения эксплуатационного периода.Благодаря переводу флота на длительный срок плавания без заводского ремонта в настоящее время эксплуатационный период достиг в среднем по наливному флоту 319 суток, по сухогрузному — 332 суток.Так как техническая эксплуатация судовых энергетических установок предусматривает решение различных задач, то ее можно разделить на техническое использование и техническое обслуживание.Техническое использование предусматривает обеспечение надежной, эффективной и экономичной работы судовой техники, способствующей выполнению производственных задач.Совершенство технического использования определяется четкой организацией труда судового экипажа, технически правильным выбором режимов работы оборудования, эффективностью контроля, поддержания и регулирования этих режимов, рациональным использованием топлива и смазочного масла, а также выполнением комплекса мероприятий по эксплуатации двигателя и его систем.Техническое обслуживание—это комплекс технических и организационных мероприятий, проводимых судовым экипажем и береговыми базами для поддержания в исправном состоянии судовой техники.В основе технического обслуживания лежит система планово-предупредительных осмотров и ремонтов, обеспечивающая своевременное восстановление технико-эксплуатационных характеристик судового оборудования, утрачиваемых в процессе эксплуатации.Успешное решение основных проблем организации технического использования и обслуживания СЭУ является средством дальнейшего повышения эксплуатационного периода.Организация технической эксплуатацииВ пределах пароходства техническую эксплуатацию флота организует служба судового хозяйства (ССХ). Среди ее многообразных функций важное место занимают вопросы организации технического использования и технического обслуживания СЭУ. Техническое использование судовых дизельных установок. Техническое использование предусматривает:организацию труда машинной команды;выбор оптимальных режимов работы СЭУ;рациональное использование топлива и смазочного масла. Организация труда машинной команды строится с учетом положений Устава службы на судах морского флота.Главным лицом, ответственным за правильную организацию технической эксплуатации судна в целом, является капитан. Заместителем капитана по технической части является старший механик. Он составляет расписание по вахтам и заведованиям судомеханической части, планирует и организует труд машинной команды.Под организацией труда на судне подразумевается рациональное разделение функций членов машинной команды по технической эксплуатации установки.В условиях современного судна эти функции разделяются на контроль за процессами, протекающими в установке, и управление ими, и на ремонт судового оборудования.Первую функцию выполняют в процессе несения вахт, а вторую — в процессе судовых работ.В настоящее время трудозатраты на техническую эксплуатацию в условиях судна в среднем по флоту составляют (%): на контроль—18, на управление—19, на профилактику и ремонт—63.Трудозатраты на контроль и регистрацию параметров можно снизить путем концентрации всех контрольно-измерительных приборов и сигнальных устройств на едином пульте управления. Это обеспечивается широким внедрением дистанционных контрольно-измерительных приборов, аппаратуры с автоматической записью параметров, систем предупредительной сигнализации и аварийной защиты. Для снижения трудозатрат на управление применяют автоматизацию процессов управления главными двигателями и вспомогательными механизмами путем внедрения систем дистанционного автоматизированного управления (ДАУ) и автоматических устройств обслуживания механизмов в условиях работы на переменных режимах.Контроль и управление значительно упрощаются при комплексной автоматизации установки. В этих условиях возможно уменьшение численности экипажа и применение более прогрессивных форм организации труда.Такими формами могут быть:обычное вахтенное обслуживание, но с уменьшенной численностью вахтенных вплоть до одного человека;вахтенное обслуживание в дневное время и безвахтенное в ночное. В этом случае надежность механизмов и средств автоматики должна обеспечивать их бесперебойную работу в течение не менее 16 ч, а регистрирующие устройства должны обеспечивать фиксацию параметров в объеме машинного журнала. На случай возможных аварий предусматривается система вызова дежурного специалиста в машинное отделение.Несмотря на возможность уменьшения численности вахтенного персонала на комплексно-автоматизированных судах, для значительного уменьшения количественного состава машинной команды особых возможностей пока нет. Это объясняется тем, что наряду со снижением трудоемкости работ по контролю и управлению доля трудозатрат на техническое обслуживание установки даже несколько увеличивается.Так как доля трудозатрат на контроль и управление составляет примерно 35% общей суммы, а уменьшение ее при комплексной автоматизации 70—80%, то, следовательно, трудозатраты в целом уменьшаются всего на 20—30%.Профилактические и ремонтные работы составляют основную часть трудозатрат экипажа, что объясняется необходимостью значительного применения ручного труда.Путями для снижения трудоемкости судовых работ являются:внедрение средств механизации, уменьшение объема профилактических и ремонтных работ, выполняемых силами судового экипажа, комплектация механизмов в необходимом количестве сменно-запасными деталями, дальнейшее повышение надежности судового оборудования.Механизация трудоемких процессов предусматривает, наряду с применением механизированного инструмента по очистке и окраске, использование механизированных приспособлений для монтажных и демонтажных работ на главных двигателях, вспомогательных механизмах и судовых устройствах, химических способов очистки цистерн и теплообменных аппаратов и др.Работы по техническому обслуживанию судового оборудования наряду с судовым экипажем осуществляют береговые ремонтные организации. Поэтому ССХ при составлении плана-графика профилактических и ремонтных работ по судну планирует береговым организациям работы, выполнение которых требует специального оборудования и квалификации исполнителей. Судовая команда в условиях плавания должна выполнять комплекс профилактических работ, сроки исполнения которых не совпадают с периодичностью заводского ремонта.Значительному упрощению ремонтных работ в судовых условиях способствует наличие необходимого комплекта сменных деталей.Дальнейшего снижения трудоемкости профилактических и ремонтных работ достигают проектированием и изготовлением судовой техники, обладающей высокой надежностью, большим моторесурсом, удобством в эксплуатации и ремонте.Существуют различные формы организации профилактических и ремонтных работ, о чем подробнее будет изложено далее.Выбор оптимальных режимов эксплуатации судовых дизелей, обеспечивающий надежную и экономичную их работу, является первостепенной задачей технического использования. Это особенно важно в связи с существующей в настоящее время тенденцией повышения тепловой и механической напряженности судовых дизелей.Для каждого типа морских судов с одноименными двигателями в различных условиях эксплуатации могут быть определены зависимости между основными параметрами дизеля. Используя эти данные в конкретных ус