Модернизация энергетической установки научно-исследовательского судна

L₀

l₀= (2.35)

l₀

Коэффициент избытка воздуха. Уменьшение коэффициента избытка воздуха до возможных пределов уменьшает размеры цилиндра и, следовательно, повышает литровую мощность дизеля, но одновременно с этим значительно возрастает теплонапряжённость двигателя, особенно деталей поршневой группы, увеличивается дымность выпускных газов.

Принимаем =1,9 [14].

Количество свежего заряда, при =1,9:

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания:

==;

М_SO==;

М==. При =1,9

=0,208(-1)L_o=0,208(1,9-1)0,495=0,092

=0,792L_о=0,7921,90,495=0,744

Общее количество продуктов сгорания:

М₂=+ М_SO+ М ++ (2.35)

М₂ = 0,0725+0,00009+0,0605+0,092+0,744=0,969

2.2.2 Параметры окружающей среды и остаточные газы

Атмосферные условия p_о=0,1МПа; Т_о=293 К; [14].

Давление окружающей среды для дизеля с наддувом p_к=0,15 МПа.

Температура, К:

, (2.36)

где n_k=1,65-показатель политропы сжатия,

.

Температура и давление остаточных газов Т_r=800K; p_r=0,142 МПа; [14].

2.2.3 Процесс впуска

Температура подогрева свежего заряда. При наддуве за счет уменьшения температурного перепада между деталями двигателя и температурой наддувочного воздуха величина подогрева сокращается. Принимаем Т=10 ^оС.

Плотность заряда на выпуске, :

, (2.37)

.

Потери давления на впуске в двигатель, МПа:

(2.38)

где (²+_вп)=2,7, _вп=70 , приняты в соответствии со скоростным режимом двигателя [12].

.

Давление в конце впуска, МПа:

p_a=p_k-p_a=0,15-0,01=0,14

Коэффициент остаточных газов:

(2.39)

.

Температура в конце впуска, К:

(2.40)

.

Коэффициент наполнения:

(2.41)

.

2.2.4 Процесс сжатия

Средние показатели адиабаты и политропы сжатия.

При работе дизеля на номинальном режиме можно с достаточной степенью точности принять показатель политропы сжатия приблизительно равным показателю адиабаты.

При =12 и _а=370 , ₁=1,370, а n₁=1,37 [14].

Давление и температура в конце сжатия, МПа и К:

р_с=р_а (2.41)

р_с =0,1412^1,37=4,213

_с=_а (2.42)

_с =37012^1,37-1=927

Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:

а) воздуха, ^oC:

20,6+2,63810^-3654=22,32

t_c=T_c-273=927-273=654

б) остаточных газов, :

в) рабочей смеси, :

(2.43)

2.2.5 Процесс сгорания

Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси в дизеле:

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси в дизеле:

(2.44)

м.

Теплота сгорания рабочей смеси в дизеле, :

(2.45)

.

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания в дизеле:

(2.46)

(2.47)

Коэффициент использования теплоты _z=0,86 [14]. Степень повышения давления =1,5 [14].

Температура в конце видимого процесса сгорания:

(2.48)

Или 0,001843t_z²+32,901-60717=0,

Откуда ^оС

Т_z=t_z+273=1686+273=1959 K.

Максимальное давление сжатия, МПа:

p_z=p_c (2.49)

p_z =1,54,213=6,6

Степень предварительного расширения:

(2.50)

2.2.6 Процесс расширения

Степень последующего расширения:

Средние показатели адиабаты и политропы расширения:

=8,33, _z=1959 и =1,9; к₂=1,2979, а n₂=1,28 [14].

Давление и температура в конце расширения, МПа и К:

; ,

; . (2.51)

Проверка ранее принятой температуры остаточных газов, К:

(2.52)

, %-допустимо.

2.2.7 Индикаторные параметры рабочего цикла

Теоретическое среднее индикаторное давление:

(2.53)

Среднее индикаторное давление, МПа:

р_i=_ир_i=0,912

где: _и=0,97-коэффициент полноты диаграммы [13].

Индикаторный к. п. д.:

(2.54)

Индикаторный удельный расход топлива, :

(2.55)

2.2.8 Эффективные показатели двигателя

Среднее давление механических потерь, МПа:

Р_м=0,089+0,0118_{п. ср.} (2.56), где

_{п. ср.}=5,67 - средняя скорость поршня [14].

Р_м =0,089+0,01185,67=0,155

Среднее эффективное давление, МПа и к. п. д.:

p_е=р_i -p_м=0,91-0,155=0,755

Эффективный к. п. д. и эффективный удельный расход топлива:

(2.57)

Основные параметры цилиндра и двигателя

Литраж двигателя, л:

(2.58)

.

Рабочий объем цилиндра, л:

Диаметр и ход поршня дизеля, как правило, выполняются с отношением хода поршня к диаметру цилиндра

(2.59)

D.

Принимаем D=180 мм; S=220 мм.

По окончательно принятым значениям D и S определяем основные параметры и показатели двигателя:

(2.60)

.

(2.61)

.

(2.62)

что равно ранее принятому значению.

(2.63)

.

G_T=N_eg_e, (2.64)

G_T =164,80,252=41,5 .

(2.65)

.

2.2.9 Построение индикаторной диаграммы

Масштабы диаграммы:

М_s=1,7 в мм-масштаб хода поршня;

М_р=0,04 в мм- масштаб давлений.

Приведенные величины рабочего объема цилиндра и объема камеры сгорания соответственно:

мм; мм

Максимальная высота диаграммы (точка z и z) и положение точки z по оси абсцисс:

zz=V_c(-1)=18,2(1,47-1)=8,5 мм.

Ординаты характерных точек:

; ; . (2.66)

r

Принимаем шесть промежуточных объемов, точнее отрезков в мм, откладываем от начала координат по абсцисс:

(2.67)

где е- число, показывающее, во сколько раз VV_a. Значение е принимается произвольно в пределах от 1 до , т. е. от 1 до 12. (см. таблицу 2.1).

Далее определяем ординаты давлений сжатия, соответствующие промежуточным объемам. Из уравнения политропы сжатия

получим:

МПа (2.68)

Ординаты давлений (таблица 2.1).

Точно также строится кривая расширения. В этом случае ордината давления определяется по уравнению:

(2.69)

но е должно находиться в пределах от 1 до ; т. е. От 1 до 8,33 (таблица 2.1)

Таблица 2.1

№	e	Vn, мм	pn, мм	рn, мм
1	1
2	1,05
3	1,22
4	1,65
5	2,82
6	6,3

Силы давления газов, действующих на площадь поршня, для упрощения динамического расчёта заменяют одной силой, направленной по оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца. Её определяют для каждого момента времени (угла ) по действительной индикаторной диаграмме, снятой с двигателя, или по индикаторной диаграмме построенной на основании теплового расчёта.

Удельная сила давления газов на поршень

Удельная сила инерции возвратно поступательно движущихся частей КШМ

Суммарная удельная сила давления газов

Рисунок 12. Индикаторные диаграммы, построенные на основании теплового расчёта.

Перестроение индикаторной диаграммы в развёрнутую по углу поворота коленчатого вала осуществляют по методу профессора Брикса. Для этого под индикаторной диаграммой строят вспомогательную полуокружность радиусом:

Далее от центра полуокружности (точки 0) в сторону н. м. т. откладывают поправку Брикса, равную . Полуокружность делят лучами из центра 0 на несколько частей, а из центра Брикса (точки 0') проводят линии, параллельные этим лучам. Точки, полученные на полуокружности, соответствуют определённым углам . Из этих точек проводят вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы и полученные величины откладывают на вертикали соответствующих углов .

Рисунок 13. Развертка индикаторной диаграммы

Мазут получают при разгонке сырой нефти в одноступенчатых или двухступенчатых установках. При этом сырая нефть предварительно проходит установки обессоливания, затем в неё добавляют щёлочь (процесс защелачивания) для нейтрализации нафтеновых кислот, после этого нефть поступает в трубчатые печи, где происходит нагрев её до температуры 320, из трубчатых печей пары поступают в ректификационные колонны, в которых происходит разделение отгоняемых паров на фракции по температуре кипения [13].

В результате разгонки в первой ступени получают бензин, керосин, газойль. Остаток после отгонки указанных дистиллятов - мазут с температурой 275передают во вторую установку, где происходит крекинг - процесс прямогонного мазута, в котором также расщепляются углеводороды на лёгкие фракции, а тяжёлые высоковязкий остаток, смешивают с необходимым количеством прямогонного мазута, получаемого при разгонке нефти.

Подобно нефтям, мазуты представляют собой сложные коллоидные соединения, способные образовывать в области температуры застывания псевдокристаллическую решётку, которая характеризуется пониженной текучестью.

В состав мазутов, так же как и нефти, входят углерод, водород, сера и кислород. По элементарному составу малосернистый мазут практически не отличается от нефти, из которой он получен. Для высокосернистого мазута характерным является пониженное по сравнению с нефтью содержание углерода и водорода. С увеличением плотности мазута и крекинг - остатков уменьшаются соотношение водорода и углерода и теплота сгорания. Содержание азота в мазуте несколько выше, чем в сырой нефти [13].

Углеводородные соединения являются основными компонентами мазутов, получаемых при прямой перегонке нефти. К ним относятся ароматические, циклические и полициклические соединения, а также ациклические соединения предельного ряда (олефины).

Крекинг - мазуты содержат в основном полициклические углеводороды и углеводороды непредельного ряда, а также продукты их полимеризации и конденсации.

В асфальтосмолистые вещества мазутов входят смолы, асфальтены, присутствующие в нефти, карбоны и карбиды - твёрдые продукты асфальтосмолистого характера, образующиеся при крекинг - процессе. Смолы относятся к высокомолекулярной части нефти. Плотность смол составляет около 1 г/см³, молекулярная масса 550 - 850. В мазутах содержание смол находится в пределах 8 - 14 % [13].

Особенностью асфальтосмолистых веществ является их неодинаковая растворимость. Асфальтены растворяются во многих органических растворителях, карбоны - только в сероуглероде, а карбоиды не растворяются никакими растворителями, в связи, с чем их обычно называют коксом. Концентрация карбидов в мазутах - 2%.

С ростом плотности мазутов количество асфальтосмолистых веществ в мазуте возрастает, возрастает и его вязкость. В мазуте сера входит в состав серо-органических соединений (меркаптаны, сульфиды, тиофаны, дисульфиды, полисульфиды, тиофены), хорошо растворимых в углеводородах, а также в виде растворимых в углеводородах сероводорода и элементарной серы. Элементарная сера в сырых нефтях содержится до 1% и более, как в аморфном, так и в кристаллическом виде, растворима в углеводородных смесях. При температуре выше 150 элементарная сера может взаимодействовать с некоторыми углеводородами с образованием сероводорода и других новых сернистых соединений.

В минеральные примеси входят соли щелочных металлов (растворимые в воде, извлечённой вместе с нефтью), а также металлоорганические соединения, являющиеся составной частью горючей массы топлива и содержащие атомы ванадия, никеля, железа и др.

Содержание воды в мазутах колеблется в пределах от 0,5 - 1 до 3 - 5% , а в отдельных случаях и выше (обводнённые мазуты) [13].

3. Экономический раздел

3.1 Составление сметы капиталовложений

Капитальные вложения определяется по формуле:

, тыс. тенге (3.1)

где К₁- стоимость устанавливаемого оборудования, тыс. тенге; К₂- затраты на монтаж устанавливаемого оборудования; К₃- транспортно - заготовительные расходы, тыс. тенге.

Стоимость за единицу оборудования определяется в тенге по курсу Народного Банка Казахстана, тенге:

Затраты на монтаж оборудования составляет 0,1 часть от стоимости оборудования [15], тенге:

Транспортно - заготовительные расходы составят:

Сопоставив полученные при расчёте данные получим:

Находим разницу между капиталовложениями:

Таблица 3.1

Смета капитальных вложений

Наименование оборудования	Проектный вариант	Расчетный вариант
Дизель-генератор		Caterpillar 341 2С
Количество, шт:	3	3
Цена за единицу, тенге:	9980000	10270000
Стоимость монтажных работ, тенге:	2994000	308100
Транспортные расходы, тенге:	1497000	1540500
Капитальные вложения, тенге:	34341000	35431500
Разница между капитальными вложениями, тенге	1090500

3.1.2 Расчёт годовых эксплуатационных расходов на ЭУ

Затраты на топливо:

Ц_т= 29775 тенге/т. - цена дизельного топлива.

- годовые расходы на топливо;

Годовые расходы топлива с учётом эксплуатационного времени:

290 суток=6960 часов.

Расход топлива за год.

Проектный вариант

Расчётный вариант

Затраты на амортизацию, тенге:

Затраты на ремонт, тенге:

Сумма годовых эксплуатационных расходов:

Находим разницу между годовыми эксплуатационными расходами:

17080800-16334600=746200

Таблица 3.2

Годовые эксплуатационные расходы на энергетическую установку

Показатели затрат	Проектный вариант	Расчетный вариант
Затраты на топливо, тенге	15518000	14821700
Затраты на амортизацию, тенге:	1170200	1210300
Затраты на ремонт, тенге:	292600	302600
Сумма годовых эксплуатационных расходов, тенге:	17080800	16334600
Срок окупаемости проекта, лет:	1,46

По полученным данным находим срок окупаемости проекта:

года - отсюда следует 598 суток.

4. Охрана труда и защита окружающей среды

4.1 Техника безопасности на судах морского флота

Созданию благоприятных и здоровых условий труда способствует наиболее совершенные машины, механизмы, приборы и устройства, которые применяются на судах, а также новейшие методы технической эксплуатации судов с соблюдением действующих правил по технике безопасности [16].

Экипаж судна укомплектовывается квалифицированными работниками прошедшими специальное обучение и имеющими соответствующие дипломы и свидетельства.

Капитан судна обязан лично и через своих помощников проводить мероприятия по технике безопасности, повышению квалификации всего личного состава и широко внедрять передовые методы проведения судовых работ.

Старший помощник капитана и старший механик ответственный за исправное состояние устройств и механизмов, за организацию и проведение всех судовых работ.

Все вводимые в эксплуатацию механизмы и устройства должны быть в исправном техническом состоянии. Исправность оборудования удостоверяется актами технических освидетельствовании Регистра и актами осмотра, составленными представителями механико-судовой службы порта. На основании этих документов судно получает документ на право плавания [16].

4.1.2 Судовая вентиляция

Одним из ведущих средств оздоровления условий труда в производственных помещениях является вентиляция.

Назначение вентиляции - создать воздушную среду, при которой влияние профессиональных вредностей на организм человека либо совершенно устранено, либо сведено к минимуму. Вентиляционные установки обеспечивают непрерывный процесс воздухообмена, при котором загрязненный или перегретый воздух удаляется, а взамен вводится чистый наружный воздух [17].

По принципу организации воздухообмена различают вентиляцию естественную и механическую. При естественной вентиляции воздухообмен происходит под давлением ветра или в результате разности веса воздуха снаружи и внутри помещения. При механической вентиляции перемещение воздуха происходит вследствие создаваемой вентилятором разности давлений.

По месту действия различают вентиляцию общую и местную. При общей вентиляции воздухообмен происходит во всем помещении, создавая режим воздушной среды в пределах существующих норм. При местной вентиляции вредные выделения улавливаются у места их образования до того, как они успели распространиться. По характеру подачи и удаления воздуха вентиляцию подразделяют на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.

На судне вентиляция должна выполнять две основные задачи: создавать благоприятный режим воздушной среды в производственных и жилых помещениях и обеспечивать безопасность хранения и качества перевозимого груза.

Для воздухообмена на судне применяется как естественная, так и искусственная вентиляция. Для естественной вентиляции на судне используется дефлекторы, соединенные трубопроводами с вентилируемыми помещениями. В зависимости от конструкции дефлекторы могут применяться как для приточной, так и для вытяжной системы вентиляции.

Кроме того, для естественной вентиляции на судах широко используется световые люки и иллюминаторы. При ограниченных габаритах помещения устанавливают дефлекторы грибовидной формы [17].

При работе судовой силовой установки в машинно-котельных отделениях выделяется значительное количество тепла и повышается влажность воздуха. Кроме того, воздух загрязняется парами масла, топлива и отработанных газов. Все это вызывает необходимость интенсивного вентилирования машинно-котельных отделений. Выбор того или иного способа вентиляции зависит от типа установки и расположения установленного в машинно-котельном отделении оборудования.

Основной производственной вредностью в машинно-котельных отделениях являются избыточные тепловыделения, величина которых пропорциональна мощности главных машин в машинных отделениях и поверхности нагрева котлов.

Количество выделяемых в помещение газов зависит от технического состояния двигателей. По мере износа поршневых колец концентрация вредных газов в помещении увеличивается. В этом случае необходимо применить механическую вытяжку выделяющихся газов непосредственно из картера или удалить воздух из картера естественным путем, за счет теплового напора [17].

Естественная вытяжка из картера в атмосферу за счет теплового напора исключает потери масла, так как скорости в воздуховодах невелики.

4.2 Охрана окружающей среды

Охрана водоёмов

В настоящее время запрещён спуск за борт сточных вод, нечистот, а также сброс разного рода твёрдых отбросов и мусора с судов, плавающих на реках, озёрах и водохранилищах с регламентированным санитарным режимом (например, Волга с притоками, река Москва, озеро Байкал). На других водоёмах, а также в речных портах и их акваториях запрещён сброс за борт фекальных вод, мусора и твёрдых отходов. Однако выполнение этих требований, гигиенически обоснованных общесанитарными и противоэпидемическими соображениями, встречает ряд технических трудностей, прежде всего на речных судах, длительное время находящихся в прибрежной полосе (туристические и пассажирские рейсы), на плавучих кранах и др. судовые сточные системы предназначены для сбора двух видов сточных вод - фекальных и хозяйственно - бытовых. Первые поступают из туалетов, вторые - из умывальников, ванн, душей, прачечных, камбузов. На одних судах эти системы объединены, на других они разделены. В последнем случае суда, как правило, оборудуются накопительными емкостями для сбора фекальных стоков [18].

Из сточных цистерн, которыми оборудована большая часть судов, загрязнённые воды принимаются специальными плавучими очистительными станциями. Такие станции функционируют, например, в Ярославском, Ульяновском, Саратовском, Горьковском, Тольяттинском, Куйбышевском и Астраханском портах на Волге, Ростовском и Усть - Донецком на Дону, а также в других крупных портах.

В последние годы велись разработки по обезвреживанию сточных вод непосредственно на судах. Прежде всего, были рассмотрены возможности раздельной очистки фекальных и бытовых сточных вод.

При плавании судов в водоёмах, санитарный режим которых в целом не регламентирован, органами местной санитарной службы должны быть определены зоны, где допустим сброс за борт не обезвреженных судовых сточных вод фекальных и хозяйственно - бытовых). Границы этих зон устанавливают, исходя из недопустимости загрязнения воды в источниках хозяйственно - питьевого водоснабжения и прибрежных вод санитарно - оздоровительных участков побережья.

Система мероприятий по сбору и удалению твёрдых отбросов и мусора сводится к организации правильной эксплуатации емкостей для их накопления (контейнеры, баки) и передаче содержимого этих емкостей на берег. Оптимальным вариантом является организация обмена заполненных емкостей на порожние в период стоянки судна в порту или с помощью судна - сборщика при безостановочной эксплуатации судов.

Для предотвращения загрязнения водоёмов сточными водами портов, пристаней, промышленных предприятий речного транспорта строят береговые очистные объекты и канализационные сети. Если сейчас некоторое количество сточных вод речного транспорта ещё попадает в водоёмы (так называемые условные чистые сточные воды), то в перспективе их сброс будет прекращён полностью.

Действенные меры принимаются для предупреждения загрязнения водоёмов нефтью и нефтепродуктами. Так, речные танкеры строят только с двойной обшивкой, что в значительной степени уменьшает возможность разлива нефти и нефтепродуктов при получении судном пробоины в корпусе.

Предотвращению загрязнения водоёмов топливом и маслом способствуют устройства для закрытой бункеровки, конструкция которых исключает случайное отсоединение шланга и полностью устраняет возможность утечки нефтепродуктов.

Для защиты от загрязнения промывочными водами спроектирована и испытывается специальная станция для сухогрузных судов, исключающая возможность попадания в водоёмы зачищаемых продуктов. Акватории портов и пристаней очищают от нефтепродуктов плавучими нефтемусоросборщиками. Локализация, сбор и удаление нефти и нефтепродуктов - сложный и трудоёмкий процесс. Это объясняется тем, что нефтяная плёнка имеет малую толщину, а скорость её распространения относительно велика. Для локализации загрязнения применяют плавучие заграждения. Принцип действия плавучего (бонового) заграждения заключается в создании механического барьера, препятствующего горизонтальному перемещению тонкого верхнего слоя воды, а следовательно, и распространению нефтяной плёнки [18].

Проблема маломерного флота

Маломерный флот является значительным источником загрязнения водоёмов нефтепродуктами. Эксплуатационные потери топлива, приходящиеся на один двигатель в день, составляют около 200 г. Количество единиц маломерного флота очень велико и непрерывно возрастает.

Осуществляемые в нашей стране разнообразные водоохранные мероприятия до последнего времени практически не касались маломерного флота. Многие из лодок небыли зарегистрированы. В тоже время действенный контроль за маломерным флотом необходим. Нельзя забывать, что даже при грамотной эксплуатации один подвесной двигатель “Вихрь” за сезон выпускает с отработавшими газами в воду до 14 кг нефтепродуктов.

Шум от двигателей маломерного флота раздражает слух человека. Страдают от этого шума не только хозяева моторизованных плавучих средств, но и байдарки, люди, отдыхающие на берегу. Выход заключается в акустической герметизации двигателя.

В целях уменьшения негативного влияния маломерного флота на окружающую среду целесообразно ограничить использование населением моторных лодок. В частности, следует запретить размещение новых стоянок и баз маломерного флота на водоёмах в пределах населённых мест, организованных пляжей и лечебно - оздоровительных учреждений, а существующие стоянки и базы вывести с указанных территорий. Следует запретить сброс нефтесодержащих вод в водоёмы, предусмотрев на территории баз и стоянок организацию централизованного их сбора и удаления.

4.2.1 Воздействие морского транспорта на ОС

Выполняя внутренние перевозки, морской транспорт оказывает большое влияние на развитие многих экономических районов. Его роль особенно велика в жизни Дальнего Востока и Севера, где он является практически единственным видом транспорта. Важнейшее значение морской транспорт имеет для связей с зарубежными странами [18].

Повышение эффективности морского флота связано с внедрением более совершенных дизелей и паровых турбин, увеличением средней грузоподъёмности судов, повышением КПД главных силовых установок. Важное значение имеет улучшение использования грузоподъёмности, а также сокращение относительного времени стоянки судов в портах под погрузкой - выгрузкой.

Морские порты являются выраженными неорганизованными источниками загрязнения атмосферного воздуха твёрдыми и газообразными веществами. Этот тип промышленных предприятий характеризуется большой площадью “сноса” вредных веществ, периодичностью их поступления, связанной с технологическим циклом перегрузки.

Интенсивность загрязнения воздушного бассейна и дальность распространения загрязнений зависят от объёмов и видов основных перерабатываемых грузов, технологии их перегрузки (крановая, конвейерная).

При крановой перегрузке сыпучих материалов (уголь, руда) загрязнение атмосферного воздуха выше, чем при конвейерной. Санитарно - защитная зона от мест перегрузки сыпучих грузов крановым способом должна составлять не менее 500 м, а конвейерным - не менее 300 м. Морские порты являются крупными водопотребителями, использующими пресную воду питьевого качества. На нужды флота расходуется до 30% забираемой воды, а 70% идёт на производственно - технические и хозяйственно - питьевые нужды береговых служб порта. При этом на питьевые цели расходуются лишь около 40% воды.

Морские торговые порты с малым грузооборотом характеризуются более высоким удельным расходом воды. Поэтому создание портовых комплексов крупной единичной мощности экономически и экологически целесообразно. Такие комплексы позволяют существенно улучшить показатели природопользования морским транспортом и снизить отрицательное экотоксилогическое влияние хозяйственной деятельности портов на морские акватории.

4.2.2 Загрязнение морей и океанов выбросами морского транспорта

С увеличением объёмов добычи. Транспортировки и потребления нефти и нефтепродуктов расширяются масштабы загрязнения ими ОПС. Нефтяное загрязнение причиняет экономический ущерб туризму, рыболовству и другим сферам деятельности. Одна тонна нефти способна покрыть до 12 км? поверхности моря. Это изменяет все физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Но и осевшая на дно нефть долгое время вредит всему живому. Танкерный флот является одним из главных источников загрязнения моря нефтью. Утечка нефти в море происходит во время погрузки и разгрузки танкеров, заправки нефтяным топливом судов в море, при авариях и катастрофах танкеров, сбросе танкерами остатков нефтяного груза с балластной водой и в других случаях [18]. На современных танкерах устанавливают паротурбинные и дизельные двигатели. Все нефтеналивные суда оснащают совершенными системами предупреждения и тушения пожаров, мощными насосами, некоторые из судов оборудуют устройствами для подогрева грузов.

Около 60% всего перевозимого количества нефти в мире приходится на водный транспорт. Не меньше нефти попадает в море куда более обыденным путём. Мировой океан бороздят очень много судов, большое количество нефти добывается на морских буровых - всё это загрязняет океан незаметно.

Попавшая в море нефть может, переносится на многие тысячи километров от мест сброса, постепенно проникать в толщу морской воды, накапливаться в донных осадках, а затем вновь всплывать на поверхность. Таким образом, нефть воздействует на все группы морских организмов, обитающих как в поверхностном слое, так и в толще морской воды и в грунтах.

Каждая капля нефти покрывает непроницаемой плёнкой 20 м? морской поверхности, в два раза сокращает водообмен между океаном и воздухом, губит микроорганизмы, рыбу, морских птиц. Особенно восприимчива к нефти икра рыб. При концентрации нефти 0, 01 мг/л количество нежизнеспособных личинок, выходящих из развивающейся икры, увеличивается в несколько раз.

Нарушение структуры и даже гибель целых биоценозов за короткий промежуток времени происходят, как правило, при аварийных разливах нефти, например, при гибели танкеров, прорывах подводных нефтепроводов.

Влияние нефти на перестройку морских сообществ часто выходит за пределы воздействия самого токсиканта и последующие изменения флоры и фауны происходят уже без присутствия углеводородов.

4.2.3 Охрана морей и океанов

Интенсивное загрязнения Мирового океана побудило многие страны приступить к разработке и реализации мер по предупреждению загрязнения водных бассейнов. В современных условиях большое значение приобретают международные соглашения о запрещении сброса загрязнённых вод и мусора в открытых морях и океанах.

Первые попытки принятия таких соглашений не увенчались успехом. Только в 1954 году ООН была организована разработка Международной конвенции по предотвращению загрязнения моря нефтью, которая вступила в силу в 1958 году.

В последствии в неё были внесены поправки и дополнения. В том же 1958 году была создана Межправительственная морская консультативная организация, основное назначение которой в начале ограничивалось контролем за соблюдением положений Конвенции.

Природоохранительным законодательством России предусмотрены строгие меры ответственности за загрязнение моря веществами, вредными для здоровья людей или для живых ресурсов моря. Лица, виновные в этих загрязнениях, могут быть привлечены к уголовной ответственности с применением таких мер наказания, как лишение свободы, исправительные работы или штраф.

В настоящее время все новые транспортные суда имеют сепарационные установки для очистки льяльных вод, а танкеры - устройства, позволяющие осуществлять мойку танков без слива остатков нефти в море. Суда старой постройки оснащаются этими устройствами при очередных ремонтах.

Для очистки поверхности портовых акваторий от мусора и разлитых нефтепродуктов начато серийное производство и оснащение торговых и рыбных портов плавучими нефтемусоросборщиками.

Выпускаются судовые сепараторы для очистки удаляемой за борт воды, загрязнённой после промывки грузовых отсеков танкеров, а также трюмов сухогрузов. Построены и успешно эксплуатируются береговые сооружения для приёма с танкеров и очистки загрязнённых балластных вод. Все суда, иные плавучие средства и установки (платформы) оснащаются необходимым оборудованием для очистки или сбора нефтесодержащих и других загрязнённых вод, мусора и сдачи их на плавучие или береговые приёмные пункты.

Более 60 тыс. т балластных вод, сбрасываемых танкерами, очищают ежедневно от нефтяных примесей агрегаты первой очереди специальной станции. В торговых и рыбных портах нашей страны около 200 нефтемусоросборщиков несут постоянную вахту, обслуживая сотни квадратных километров акваторий и собирая за год примерно 20 тыс. т нефти и десятки тысяч кубометров мусора.

В настоящее время контроль загрязнения морей охватывает все внутренние и омывающие моря. Система мониторинга включает в себя 60 - 70 станций 1 категории, 570 - 600 станций II категории и 1000 - 1100 станций III категории.

Казахстан последовательно и на всех уровнях выполняет взятые на себя обязательства по обеспечению безопасности на море и предотвращению загрязнения морей. Вот почему аварийность судов под флагом России среди крупнейших судовладельческих стран наименьшая.

Заключение

В данном дипломном проекте были полностью произведены расчеты по повышению мощности вспомогательного двигателя научно-исследовательского судна на базе проекта 70770. Модернизирована топливная система питания дизелей, что существенно изменила схему топливопривода энергетической установки судна, которая ранее обладала рядом существенных недостатков, таких как сложная система обвязки топливной аппаратуры, протяженность линии трубопроводов, неудобства при ремонтных работах. Для их устранения мы модернизировали систему топливопривода дизелей энергетической установки заменой отечественного дизеля марки ДГР 50/1500 на дизеля фирмы «Caterpillar», что существенно отличается схемой обвязки топливопровода, которая имеет меньшую протяженность, рациональность и простоту обслуживания при ремонтных работах.

Список использованной литературы

1. Сизых В. А. Судовые энергетические установки - Л.: Судостроение, 1984.

2. Судовые энергетические установки. / Г.А. Артемов и др.-Л.: Судостроение, 1987- 480с.

3. Артемов Г.А. и др. Системы судовых энергетических установок. Л.: Судостроение, 1990.-320с.

4. Шестеренко М. А., Шефер Б. А., Шефер И. Б. Технология монтажа и ремонта машин и механизмов промысловых судов.- М.: Машиностроение, 1982.

5. Ривкин С. Л., Александров А. А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. М., Транспорт,1979.

6. Сенков Г.И., Судовые энергетические установки, их эксплуатация и ремонт: Учебник.-Л.: Судостроение, 1983.-272с.

7. Фомин Ю. Я., Никонов Г. В., Ивановский В. Г. Топливная аппаратура дизелей.- М.: Транспорт, 1981.

8. ISBN - 5 - 05952 - 007 - 7. Морской Регистр Судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. В 2-х томах. Том 2. 1999,Санкт - Петербург.

9. Колчин А. И., Демидов В. П. Расчёт двигателей внутреннего сгорания.- М.: Высшая школа, 1985.

10. Лышевский А. С. Системы питания дизелей.- М.: Транспорт, 1982.

11. Вилесова Д. В., Электрооборудование судов.- М.: Судостроение, 1982.

12. Ваншейдт В.А. Дизели, Справочное пособие конструктора. -Л.: Машиностроение, 1987.

13. Адамов В. А. Сжигание мазута в топках котлов.- Л.: Транспорт, 1989.

14. Овсянников М. К., Петухов В. А. Судовые дизельные установки.- Л.: Судостроение,1993.

15. Берин Л. А. Экономика на флоте.- М.: Транспорт, 1989.

16. Алексеев А. А. Основы техники безопасности и противопожарной техники на морском флоте.- М.: Транспорт, 1987.

17. Загорская Е. П. Техника безопасности на судах.- М.: Транспорт, 1990.

18. Нунупаров С.М. Предотвращение загрязнения моря судами. М.: Транспорт, 1979, 336 с.

Размещено на Allbest.ru