Расчёт и выбор генераторов судовой электростанции сухогрузного теплохода грузоподъёмностью 2500 т.

Перед выходом в рейс капитан судна должен удостовериться, что вся запорная арматура судовых систем, через которые может произойти загрязнение водной среды, закрыта и опломбирована в соответствии с требованиями разд. Заявка на передачу с судов накопившихся сточных вод, подсланевых нефтесодержащих вод, мусора и пищевых отходов должна быть подана диспетчеру порта или пункта приема загрязнений заблаговременно и получено подтверждение, что загрязнения будут приняты. При швартовке судна к причалу или к другому судну на рейде для передачи загрязнений или проведения грузовых операций с нефтепродуктами необходимо убедиться в надежности швартовных концов и обеспечить наблюдение за швартовами при изменении осадки судна, а также при сильном ветре и волнении. При выполнении операций передачи загрязнений, бункеровки и грузовых операций с нефтепродуктами на рейде между судами должны быть установлены мягкие кранцы, а шланги подвешены так, чтобы была исключена возможность их повреждения. Операции по бункеровке судна топливом и маслом должны производиться по Инструкции, разработанной для каждого конкретного судна и утвержденной капитаном. В Инструкции должны быть отражены вопросы предотвращения загрязнения водной среды нефтепродуктами при выполнении бункеровочной операции (п. 6.1.2).

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДСЛАНЕВЫМИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИМИ ВОДАМИ.

Суда, не оборудованные установками очистки нефтесодержащих вод (станциями ОНВ).На судах, не оборудованных станциями ОНВ, подсланевые нефтесодержащие воды, накапливающиеся под настилом машинных помещений, должны перекачиваться в сборную цистерну, храниться в ней и периодически сдаваться на вне судовые водоохранные технические средства в приемных пунктах нефтесодержащих вод. На судах длиной менее 25 м, с суммарной мощностью всех двигателей внутреннего сгорания менее 220 кВт, судах с динамическим принципом поддержания (СДПП) и скоростных водоизмещающих судах (СВС) допускается накопление подсланевых нефтесодержащих вод под настилом машинных помещений с последующей сдачей их на вне судовые водоохранные техническиесредства. В процессе эксплуатации судна следует выполнять следующие мероприятия, обеспечивающие сведение до минимума количества подсланевых нефтесодержащих вод и концентрацию в них нефтепродуктов:

1) Сведение до минимума поступления воды через дейдвудные устройства, не плотности соединений трубопроводов, сальников, арматуры и т.п.

2) При обнаружении подтекания топлива или масла и невозможности его немедленного устранения устанавливаются поддоны или другие емкости.

ДЕЙСТВИЕ ЭКИПАЖА ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ ВОДНЫХ ПУТЕЙ НЕФТЕПРОДУКТАМИ И ДРУГИМИ ВРЕДНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ.

Требования к подготовке экипажа

Каждое судно, транспортирующее нефтепродукты, представляет собой потенциальную опасность загрязнения водной среды этим грузом.

Судовладелец должен обеспечить специальное обучение экипажей, направляемых на танкеры, о чем указывается в направлении отдела кадров или другого подразделения судовладельца, занимающегося подготовкой и комплектацией плавающего состава.

Капитан судна должен постоянно контролировать выполнение комсоставом графика профилактических осмотров и ремонтов оборудования и систем, неисправность которых может привести к загрязнению водной среды. Комсостав судна, ответственный за состояние отдельных видов оборудования и систем, должен постоянно инструктировать и проверять знания рядового состава по вопросам эксплуатации оборудования и систем, находящихся в его ведении. Лицо, ответственное за проведение операции, при которой возможно загрязнение водной среды (грузовые операции, бункеровка и т.п.), и подчиненный ему персонал, должны знать методы и приемы по предотвращению загрязнения, а также способы борьбы с разливами нефтепродуктов. На каждом судне, перевозящем нефтепродукты, должно быть составлено и вывешено расписание по тревоге. Регулярно, не реже одного раза в месяц, должны проводиться учебные тревоги для отработки слаженности действий экипажа.

ПЕРЕЧЕНЬ ДОКУМЕНТОВ, КАСАЮЩИХСЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ НА СУДАХ ВНУТРЕННЕГО И СМЕШАННОГО (РЕКА - МОРЕ) ПЛАВАНИЯ.

На всех судах, постоянно или периодически работающих на внутренних водных путях:

1.1. "Наставление по предотвращению загрязнения внутренних водных путей при эксплуатации судов" РД 152-011-00.

1.2. СанПиН 2.5.2-703-98 "Суда внутреннего и смешанного (река - море) плавания".

1.3. "Свидетельство о предотвращении загрязнения нефтью, сточными водами и мусором" Российского Речного Регистра - форма РР-1.8 или РР-1.9.

Схема опломбирования запорной арматуры систем откачки за борт подсланевых нефтесодержащих и сточных вод, а также других запорных устройств, через которые в водную среду могут быть сброшены вредные вещества. Расчеты автономности плавания по нефтесодержащим водам, сточным водам и мусору. Инструкция по бункеровке судна, утвержденная капитаном. Журнал СД-36 по учету операций с подсланевыми нефтесодержащими водами, сточными водами, мусором и пищевыми отходами. Судовой план чрезвычайных мер по предупреждению загрязнений водной среды нефтью. Руководство по контролю и управлению балластными операциями. Документы, которые дополнительно должны быть на судах смешанного плавания, где предотвращение загрязнения морской среды регламентируется МАРПОЛ 73/78. Конвенция МАРПОЛ 73/78 с приложениями и дополнениями (с учетом назначения судна). Наставление по предотвращению загрязнения моря с судов (РД 31.04.23-94). Правила регистрации операций с нефтью, нефтепродуктами и другими веществами, вредными для здоровья людей или живых ресурсов моря и их смесями, перевозимыми на судах и других плавучих объектах (РД 31.04.17-97).

4.3 Оценка пожароопасной обстановки в населенном пункте

Общие сведения. Тяжелые последствия для населенных пунктов, промышленных производств, экипажей и судов речного флота, например, судна грузоподъёмность 2500т., а также морского флота оказывают чрезвычайные ситуации (ЧС), связанные с пожарами. Они наносят огромный материальный ущерб экономике, гибнут и получают травмы сотни, тысячи людей, губительно воздействуют на состояние окружающей среды.

Предприятия, плав средства, объекты, технологические процессы, которые используют, перевозят легко воспламеняющие, горючие жидкости, твердые горючие вещества и т.п. называют пожароопасными. Степень опасности их зависит от количества потенциальной энергии.

В соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности объектов (ОПО)", принятом 20.06.97, к пожароопасным объектам относятся объекты, на которых получаются, используются, перерабатываются, хранятся и транспортируются следующие опасные вещества:

а) воспламеняющие вещества - газы, которые при нормальном давлении и в смеси с воздухом становятся воспламеняющими;

б) окисляющие вещества - вещества, поддерживающие горение, вызывающие воспламенение и способствующие воспламенению других веществ в результате окислительно - восстановительной экзотермической реакции;

в) горючие вещества - жидкости, газы, пыли, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

В условиях промышленного производства, функционирования технологических процессов, транспортировки пожароопасных веществ при возможных контактах их с окислителем может возникнуть пожар, как в помещениях, так и в отсеках, на палубах судна.

Пожар есть неконтролируемый процесс горения, сопровождаемый уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Пространство, охваченное пожаром, разделяют на три зоны: активного горения, теплового воздействия и задымления. Зона активного горения характеризуется наличием пламени, раскаленных конструкций, материалов. Пространство вокруг зоны горения, где температура достигает значений, опасных для людей, определяет зону теплового воздействия с ограничением температуры до 60-80°С. Зона задымления определяется выделяемыми при пожаре продуктами сгорания - дымом, который содержит ядовитые вещества, газы: сероводород, окись углерода, формальдегид, угарный газ и т.п. При пожаре в помещениях в верхней части температура наибольшая и может достигать 1000-1200°С, ближе к полу температура значительно снижается.

По времени пожар делят на три фазы. Первая - начальная фаза, которая характеризуется длительностью 5-30 мин. В этой фазе повышается температура, идет подготовка горючих материалов к быстрому воспламенению. Вторая фаза характеризуется интенсивным распространением огня с большей скоростью прироста температуры. Например, скорость распространения огня по поверхности горючей жидкости - спирта достигает 23 м/мин. В третьей фазе - фазе выгорания, температура уменьшается до остывания золы и углей.

В помещениях распространение пожара с наибольшей скоростью происходит при движении пламени вверх и меньше вниз. Температура внутреннего пожара характеризуется средней температурой газовой среды (дыма) в помещении, и она меньше температуры пламени - наружного пожара. Пожарная безопасность объектов зависит от степени огнестойкости материалов, т.е. способности оказывать сопротивление воздействию высоких температур. Пределом огнестойкости является развитие пожара - tпрогн, ч в течение которого конструкция сопротивляется воздействию огня, сохраняя эксплуатационные функции. Основными поражающими факторами пожара для людей являются: термическое воздействие и химическое заражение ядовитыми веществами, газами, образующимися при горении. Так, в судовом помещении при окиси углерода с поражающей концентрацией Спор = 2,4 мг/л, время экспозиции (летальный исход) составляет Tэкc = 25 мин; при концентрации С = 6 мг/л - время экспозиции Тэкс = 5 мин.

В соответствии с Федеральным Законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" и постановлением № 66 от 7.09.99 г. Госгортехнадзора РФ объекты, имеющие основные вещества в количествах, указанных в табл. 1 [20], обязаны разрабатывать декларации промышленной безопасности.

При разработке указанной декларации производится оценка пожаровзрывоопасной обстановки.

Исходные данные для оценки пожароопасной обстановки в населенном пункте.

При сильном ветре со скоростью - VB = 5 м/с и относительной влажностью воздуха - = 40% возник пожар в населенном пункте Орехово, в котором находится морской порт, который обслуживает судно на воздушной подушке, и судоремонтный завод. По характеру застройки здания населенного пункта представляют:

- деревянные дома (на окраине), расстояние между домами - rд = 12 м, площадь здания - Sд = 5 км2, площадь территории - Sтер д = 13 км2;

- кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками, расстояние между домами rк = 18 м, площадь зданий - Sк = 12 км2, площадь территорий Sтер к.= 32 км2.

Судоремонтный завод включает два административных кирпичных здания с деревянными переборками, расстояние между домами - rадм= 16 м, площадь здания - Sадм = 0,7 км2, площадь территории - Sтер.адм= 1,3 км2.

Для тушения пожара используется вода:

- расход воды, подаваемой пожарной охраной, Q = 120 л/с;

- допустимое время от начала пожара до полного тушения, доп = 0,4 ч = 2400 с;

- удельный расход воды для тушения пожара G = 400 л/м3;

- длина фронта пожара Lф = 300 м.

Оценка пожароопасной обстановки.

Под пожароопасной обстановкой понимается совокупность условий, складывающихся в результате возникновения пожаров в населенных пунктах водного транспорта и т.п.

Определяющим в образовании этой обстановки является:

- наличие условий для возникновения горения и пожаров;

- характер застройки, огнестойкость здания в населенных пунктах,

- горючести материалов помещений, объектов;

- направление, скорость ветра;

- наличие, количество, тип горючих веществ и материалов и др.

Определение пожароопасности проведем для наиболее характерных случаев:

1. оценка пожароопасной обстановки в населенном пункте;

2. определение площади, силы и средств тушения пожара.

Оценка пожароопасной обстановки в населенном пункте

Пожарная обстановка в населенном районе будет зависеть от характера застройки, огнестойкости зданий, категории пожарной опасности объектов и производств, размещенных на территории.

Исходными данными для оценки являются:

r - расстояние между зданиями, м; VB- скорость ветра, м/с; - влажность воздуха, %; состав и размеры зданий (жилые помещения, цех и т.п.); типы горящих материалов; периметр пожара; площадь пожара; время развития пожара и др.

По табл. 1 определяем степень огнестойкости зданий промышленных, транспортных помещений и др. объектов с учетом типа, состава веществ, материалов.

Здания населенного пункта Орехово:

- деревянные дома на окраине имеют V степень огнестойкости, время предела их огнестойкости - tпр.огн 0,5 ч;

- кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками имеют III степень огнестойкости, время предела их огнестойкости - tпр.огн = 1,5 ч.

Здания судоремонтного завода:

- два административных кирпичных здания с деревянными переборками имеют III степень огнестойкости, время предела их огнестойкости - tпр.огн = 1,5 ч.

По табл. 2 устанавливаем категорию пожарной опасности объекта с учетом характера технологических процессов, типа промышленного производства, характеристики веществ и материалов.

Порт:

- в порту находится судно, на палубе которого расположен резервуар с нефтепродуктами, поэтому он имеет категорию объекта Б (взрывопожароопасная).

Определяем плотность застройки территории из соотношения:



где Пзас - плотность застройки территории, %; Sзд - площадь зданий, цехов, км2; Sтep - площадь территорий, км2.

Здания населенного пункта Орехово:

- деревянные дома на окраине имеют плотность застройки

;

- кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками

.

Административные здания судоремонтного завода:

.

По табл. 3 определяем вероятность возникновения и распространения пожара - Р % в зависимости от плотности застройки - П %.

Здания населенного пункта Орехово:

- деревянные дома на окраине имеют вероятность возникновения и распространения пожара Р = 68,4%;

- кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками имеют вероятность возникновения и распространения пожара Р = 82,5%.

Административные здания судоремонтного завода имеют вероятность возникновения и распространения пожара Р=85,2%.

По табл. 4 определяем вероятность возникновения и распространения пожара в зависимости от расстояния между зданиями - r, соответствующему противопожарному разрыву.

Здания населенного пункта Орехово:

- деревянные дома на окраине имеют вероятность возникновения и распространения пожара Р = 45%;

- кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками имеют вероятность возникновения и распространения пожара Р = 34%.

Административные здания судоремонтного завода имеют вероятность возникновения и распространения пожара Р = 30%.

Скорость распространения пожара в зависимости от скорости ветра и влажности воздуха находятся по графику рис. 8. Из графиков видно, что при относительной влажности 40 % и скорости ветра VB = 5 м/с:

- скорость пожара населенного пункта с деревянной застройкой составляет Vпож = 150-200 м/ч;

- скорость пожара населенного пункта с каменными зданиями составляет Vпож = 60-120 м/ч.

Следовательно, в обоих случаях характерна малая скорость распространения пожара, поэтому не требуется срочная эвакуация населения.

Рис. Зависимость скорости распространения пожара от скорости ветра и влажности воздуха

Определение площади, на которой обеспечивается тушение пожара, проводится по формуле:

м2

где F - площадь, на которой обеспечивается тушение, м2;

Q - расход воды, подаваемой подразделениями пожарной охраны, л/с;

доп - допустимое время от начала пожара до полного тушения, с; G - удельный расход воды для тушения пожара, л/м2.

доп = пр+ л

где пр - время свободного развития пожара, с; л - время локализации пожара, с.

Силы и средства для тушения пожара приближенно оценивают по формуле:

где n - число отделений пожаротушения,

Lф - длина фронта пожара на одно отделение.

Анализ полученных результатов

1. В ходе выполнения оценки пожароопасной обстановки в населенном пункте установлено, что наименее огнестойкими являются деревянные дома на окраине, которые имеют V степень огнестойкости и время предела огнестойкости - tпр.огн 0,5 ч. Наиболее высокую категорию пожарной опасности имеет порт, где находится судно, на палубе которого расположен резервуар с нефтепродуктами - категория объекта Б (взрывопожароопасная). Судно на воздушной подушке находится на объекте категории Б.

2. Наибольшую плотность застройки имеют административные кирпичные здания с деревянными переборками (П = 44,4%), поэтому здесь вероятность возникновения и распространения пожара Р=85,2%. Расстояния между зданиями везде одинаковая, вероятность возникновения и распространения пожара (Р = 30%).

3. Установлено, что при относительной влажности 40 % и скорости ветра VB = 8 м/с

- скорость пожара населенного пункта с деревянной застройкой составляет Vпож = 150-200 м/ч;

- скорость пожара населенного пункта с каменными зданиями составляет Vпож = 60-120 м/ч.

Следовательно, в обоих случаях требуется не срочная эвакуация населения.

4. Площадь, на которой обеспечивается тушение пожара, составляет 1680 м3; для тушения пожара необходимо использовать три отделения пожаротушения.

Рекомендации по предотвращению пожара на судне

Для предотвращения пожара на судне на воздушной подушке проводятся пожарно-технические обследования (ПТО).

Организация и проведение пожарно-технических обследований судов осуществляется на основании анализа оперативной обстановки и планирования службами Капитана порта, подразделениями морской безопасности.

ПТО судов подразделяются на следующие виды: детальные; контрольные; внеочередные и повторные проверки.

Детальные пожарно-технические обследования судов проводятся специалистами подразделений морской безопасности совместно с Инспекцией государственного надзора порта (ИГНЛ), не реже одного раза в год, в период нахождения судна в Российском порту, с участием представителя судовой администрации, отвечающего за пожарную безопасность.

При проведении детального ПТО должностные лица осуществляют контроль за:

а) соблюдением требований и норм пожарной безопасности, а также выполнением предыдущих актов ИГНП, актов пожарно-технических обследований и проверок судна (для судов река-море - актов речной пожарной инспекцией государственных бассейновых управлений водных путей и судоходства);

б) наличием, состоянием, действием систем и средств противопожарной защиты судов, их соответствие требованиям Международных соглашений и Конвенций по охране человеческой жизни на море, Правилам классификации и постройки судов Российского Морского Регистра Судоходства (РМРС, регламентное обслуживание, освидетельствование), наличием сертификатов на первичные средства пожаротушения, оборудование и снабжение от предприятий, имеющих на данный вид противопожарных услуг лицензии Государственной противопожарной службы МВД РФ, а также свидетельства о признании РМРС;

в) ведением судовой документации по организации и обеспечению противопожарного режима, соблюдением процедур свидетельства управления безопасности судна, в части организации пожарной вахты, готовностью аварийных партий и групп, содержанию, обслуживанию и ремонту противопожарного снабжения, систем и средств противопожарной защиты по заведованию;

г) осуществлением мер по обеспечению пожарной безопасности в различных режимах эксплуатации судна;

д) проведением профилактической работы, противопожарной пропаганды, обучения и инструктажей судовых экипажей, пассажиров о мерах пожарной безопасности.

Результаты детального обследования судов оформляются письменно актом по форме «Акт пожарно-технического обследования судна», с использованием кодовой системы Базы Данных (БД FSC-RU).

На основании Акта ПТО инспекция государственного надзора порта принимает решение на выход судна из порта.

При проведении контрольных ПТО производится проверка устранения нарушений, выявленных при проведении последнего детального ПТО и (или) нарушений, выявленных при проведении предшествующих внеочередных проверок.

При проведении контрольного ПТО должностные лица осуществляют:

а) наружный осмотр и проверку исправности систем и средств противопожарной защиты судна,

б) проверку наличия соответствующей судовой документации, записей в ней о проведении экипажем или компетентными органами, в установленные сроки, определенных видов проверок, обслуживания и ремонта оборудования, обучения экипажа,

в) проверку соблюдения противопожарного режима в судовых помещениях, на палубах и содержание установленного на них оборудования,

г) проверку соответствия фактического количества первичных средств пожаротушения, противопожарного снабжения нормам, установленным для данного судна,

д) проверку соответствия количества членов экипажа обученных правилам работы в изолирующих дыхательных аппаратах, имеющих практические навыки по приведению в действие стационарных систем пожаротушения,

е) проверку знаний вахтенной службы своих служебных обязанностей по стояночному расписанию, по борьбе с пожаром.

Более расширенные методы проверки могут быть использованы в случае возникновения у проверяющего сомнений в исправности оборудования и готовности экипажа к тушению пожара.

Результаты контрольного ПТО судна должны оформляться соответствующим актом, аналогично порядку оформления результатов детального ПТО, с указанием срока очередного обследования и соответствующего заключения.

Внеочередные обследования судов проводятся специалистами подразделений морской безопасности, самостоятельно или совместно с ИГНП, неоднократно (в любое время суток) в период стоянки и исходя из оперативной обстановки на судах и в порт, а также в целях проведения обследования судов при расследовании аварийных и чрезвычайных ситуаций.

Повторные обследования - проводятся специалистами подразделении морской безопасности самостоятельно или совместно с ИГНП по заявке капитана судна (агента, судовладельца) после устранения замечаний, указанных в Акте ПТО, выявленных в ходе обследования и отмеченных для устранения до оформления отхода судна.

Результаты повторного обследования заносятся в Акт пожарно-технического обследования судна с отметкой о возможности выхода судна в море.

Действия экипажа при пожаре на судне

1. Успех борьбы с пожарами на судне на воздушной подушке обеспечивается умелыми организованными действиями членов экипажа в части:

- обнаружения и выявления места, размера и характера пожара; установления наличия и эвакуации людей из помещений, охваченных пожаром;

- ограничения распространения пожара по судну: предупреждения возможных взрывов при пожаре; борьбы с огнем и ликвидации последствий пожара.

2. Предотвращение распространения огня и его ликвидация обеспечиваются:

- быстрой герметизацией судна;

- незамедлительным применением и эффективным использованием первичных средств пожаротушения;

- активным вводом на решающем направлении членов аварийной партии с пожарными стволами и их умелыми действиями:

- бесперебойной подачей огнетушащих средств и маневрированием водяными, и пенными стволами:

- вскрытием конструкций для создания противопожарных разрывов путем разборки горючих материалов.

3. По общесудовой тревоге, согласно расписанию по тревогам:

- проводится полная или по команде с ГКП частичная герметизация корпуса и надстроек, задраиваются все люки, двери, горловины, иллюминаторы и вентиляционные закрытия;

- все стационарные системы пожаротушения и предметы противопожарного снабжения судна приводятся в полную готовность к немедленному действию; при этом количество одновременно действующих пожарных кранов должно выбираться таким образом, чтобы не снижалось давление воды в пожарной системе;

- аварийная партия высылает группу разведки в составе двух-трех человек, одетых в снаряжение пожарного для установления фактического положения в районе пожара и одновременно приступают к его тушению принимаются меры по предотвращению распространения пожара и задымления смежных помещений;

- шлюпки, оказавшиеся под угрозой огня, по команде с ГКП немедленно спускается.

4. При разведке района пожара устанавливаются место и размеры пожара, наличие людей в горящих помещениях, тип горящих материалов (что горит), пути распространения пожара по судну, опасность пожара для смежных помещений и людей, условия, усложняющие или облегчающие борьбу с пожаром.

5. Результаты разведки докладываются на ГКП. Дальнейшие действия экипажа по борьбе с пожаром определяются распоряжениями с ГКП.

6. До начала тушения пожара в любом помещении последнее необходимо обесточить. Отключение электроэнергии в районе пожара производится по разрешению или команде ГКП.

Электрическое напряжение с главного и других распределительных электрощитов следует снимать только в том случае, когда возникает прямая угроза короткого замыкания и появления более тяжелой аварии.

7. Следует иметь в виду, что в случае возгорания жидкого топлива в судовых помещениях, выделяющиеся газы в смеси с воздухом могут образовать взрывоопасные концентрации.

Для предотвращения взрывов горючих газов или паров в закрытых объемах при ведении борьбы с пожаром необходимо:

- принять меры по ограничению распространения газов и паров в другие помещения судна:

- с разрешения ГКП отключить электрические сети в зоне скопления горючих газов и паров;

- снизить взрывоопасную концентрацию газов и паров путем усиления вентилирования отсека, заполнения его воздушно-механической пеной, углекислотой и инертными газами.

8. При распространении взрывоопасных (огнеопасных газов (паров) по судну во избежание взрыва, пожара или поражения людей необходима:

- ликвидировать все источники открытого огня; прекратить все грузовые операции;

- привести, если возможно, судно на курс, обеспечивающий безопасность членов экипажа и пассажиров от поражения газами.

9. В помещениях, заполненных газами или паром, все работы должны проводиться в соответствующем снаряжении.

10. При наличии пострадавших должна быть обеспечена их эвакуация в безопасное место для оказания им первой медицинской помощи.

5. Расчёт экономической эффективности внедрения ресурсосберегающей технологии управляемой токовой сушки электрооборудования судов

Наиболее распространенным способом сушки электрооборудования судов, портов является конвекционный, при котором изделия загружаются в сушильную камеру, а нагрев происходит при передаче тепла нагретым воздухом путем конвекции. Конвекционный метод сушки является самым длительным (10... 16ч) процессом, так как обмотки начинают высыхать с поверхности и чем глубже, тем труднее сохнут, так как наружный слой, высыхая, задерживает дальнейшее испарение влаги из обмоток. Это приводит к тому, что влага, находящаяся в порах и капиллярах витковой изоляции, может не полностью испариться. Для предотвращения этого температуру изоляции необходимо повышать медленно так, чтобы влага и глубоких слоев витковой изоляции успела испариться. Печной способ сушки судового, портового электрооборудования, кроме большой продолжительности технологического процесса, имеет и другие недостатки: громоздкое сушильное оборудование, значительная занимаемая площадь и большие расходы пара или электроэнергии. При сушке судовых электродвигателей внешним нагреванием можно использовать различные нагревательные устройства: резисторы, лампы накаливания и др. Источники нагревания следует для большей эффективности помещать внутри электрической машины. Обмотки судовых электрических машин, залитые морской водой, можно сушить и обдувом их горячим воздухом из воздуходувки. Сушка электрооборудования судов, портов внешним нагреванием может применяться в качестве самостоятельного метода, а также совместно с другими методами. Сушка мощного судового и портового электрооборудования, в частности крупных электрических машин, внешним нагреванием с помощью воздуходувки малоэффективна из-за трудности нагрева активной стали.

Энергосберегающая технология сушки с помощью разработанных, портативных, универсальных, тиристорных преобразователей заключается в нагревании мощного судового и портового электрооборудования при пропускании через обмотки электрического тока. Величиной тока, обеспечивающего нагрев узлов электрических машин, мощных трехфазных трансформаторов, управляет тиристорный преобразователь с переменной структурой силового полупроводникового вентильного модуля. По увлажненным обмоткам электрооборудования пропускается электрический ток пониженного напряжения от универсального тиристорного преобразователя в режимах, создающих необходимый оптимальный нагрев [62, 64]. При эксплуатации миниатюрных тиристорных преобразователей с универсальными выходами постоянного и переменного токов [72, 75, 86, 93, 94] на судах для нагрева электрооборудования, например, электрических машин судового исполнения, может применяться как постоянный, так и переменный ток промышленной частоты; в обоих случаях эффект будет одинаковым. При подключении электрооборудования к выходу переменного однофазного тока тиристорного преобразователя для нагрева отсыревших обмоток переменным током в этом случае тепло генерируется: в материале проводов, где тепло выделяется за счет активных потерь; в стали узлов электрических машин, где тепло выделяется добавочными потерями за счет потоков рассеяния; за счет диэлектрических потерь в изолирующем материале в начальной стадии сушки. При подключении судового электрооборудования к выходу постоянного тока тиристорного преобразователя для нагрева увлажненных обмоток постоянным током в данном случае тепло генерируется только в материале проводов. Величины тока и напряжения на выходе тиристорного преобразователя переносного типа выбираются в зависимости от конструкции обмоток и узла, условий нагревания и др. На судах в эксплуатационных условиях использование энергосберегающих тиристорных преобразователей с перестраиваемыми структурами силовых вентильных блоков позволяет производить сушку увлажненных обмоток электрооборудования как постоянным, так и переменным током. Однако, при подключении к выходу переменного тока тиристорного преобразователя обмоток с увлажненной изоляцией наблюдаются значительные реактивные сопротивления и для обеспечения необходимой величины активной составляющей тока приложенное выходное напряжение должно быть выше, чем при постоянном токе, а,следовательно, необходим и более мощный преобразователь электрической энергии.Таким образом, становится очевидным, что наиболее перспективным и дающим возможность интенсифицировать технологический процесс сушки изоляции обмоток мощного судового, портового электрооборудования является способ, включающий нагрев обмоток путем пропускания через них постоянного тока пониженного напряжения, регулируемого энергосберегающим тиристорным преобразователем. При капитальном ремонте трехфазного трансформатора средней мощности (30... 60 MB А) с индукционной сушкой требуется его отключение на 40... 50 дней. Стоимость такого ремонта, включая материальные и энергетические затраты, составляет 1,2... 1,5 млн. рублей. Использование универсального, портативного, тиристорного преобразователя обеспечивает: повышение электрических и физико-механических характеристик изоляции трансформаторов, асинхронных и синхронных электрических машин на берегу и судах; сокращение продолжительности сушки, подсушки, прогрева; повышение производительности труда; существенное уменьшение времени простоя электрооборудования в ремонте; экономию энергетических и трудовых ресурсов; увеличение объема обмоток с восстановленным сопротивлением изоляции на производственных площадях электроцехов судостроительно-судоремонтных предприятий; облегчение, коренное улучшение условий труда и повышение культуры производства. Существующая технология предусматривает контрольный прогрев, подсушку и сушку всех трансформаторов, прошедших ремонт с полной или частичной сменой обмоток или изоляции, независимо от результатов измерений.

Прогрев трансформаторов может быть выполнен от резервного возбудителя, сварочных генераторов или выпрямительной установки. Мощность выпрямительной установки типа КВТМ - 280/0,5, применяемой для подогрева средних и мощных трансформаторов, составляет 280 кВт. Таким образом, присоединенная мощность выпрямительной сушильной установки при базовой технологии составляет Рвып.=280 кВт. Внедрение технологии восстановления сопротивления изоляции обмоток трансформаторов и электрических машин судового и промышленного исполнения с помощью универсального, портативного, тиристорного преобразователя позволяет снизить себестоимость сушки по сравнению с существующими методами (в конвективной сушильной камере, индукционным и др.), а также создает возможность сушить береговое и судовое электрооборудование на месте его установки без транспортировки в электроцех и без изменения капитальных вложений. Новая технология исключает операции: демонтажа электрооборудования на месте его установки (на берегу и судах); доставки транспортом электрооборудования к специализированному ремонтному участку; монтажа электрооборудования на испытательном стенде; демонтажа электрооборудования на стенде; доставки электрооборудования с восстановленным сопротивлением изоляции обмоток к месту его установки и его монтаж на берегу и судах. При использовании разработанного, универсального, портативного, тиристорного преобразователя потребляемая мощность в течение года составляет в среднем 25 кВт. Присоединенная мощность переносного тиристорного преобразователя при новой технологии составляет Рр=50кВт.

Таким образом, разница в присоединенной мощности из-за повышения КПД нагрева составляет:

АР = Рвып. - Рр = 280 -50 = 230 кВт.

Пренебрежем разницей в стоимости выпрямительной установки и тиристорного преобразователя ввиду ее незначительности.

Хотя следует отметить, что разработанный тиристорный преобразователь требует меньших капитальных вложений, затрат из-за малого объема строительных и монтажных работ, имеет более высокую надежность в работе и лучшее качество сушки изоляции электрооборудования на судах, в портах, гидротехнических сооружениях. Некачественная сушка изоляции обмоток снижает их срок службы и увеличивает потребность в них в народном хозяйстве. Ущерб от этого оценим тем, что согласно существующему положению о выпуске промышленной продукции, бракованная и не отвечающая техническим условиям и стандартам продукция не подлежит реализации. Учитывая реальное состояние технологического процесса сушки обмоток, выпуск недоброкачественного электрооборудования с восстановленным сопротивлением изоляции из-за перерывов при сушке в связи с загоранием и простоем сушильной установки, составляет 2...3% годового объема. Примем 2,5%. После внедрения универсального, портативного, тиристорного преобразователя напряжения объем указанных недоброкачественных обмоток, как показал предшествующий период опытной эксплуатации новой сушильной установки, отсутствует. Примем, однако, этот объем высушенных обмоток с гарантированным запасом в размере 0,5%.Таким образом, в самом малом снижение выпуска недоброкачественно высушенных обмоток из-за перерывов и отсутствия их сушки после пропитки составит не менее 2,0% годового объема.

По утвержденной сметной калькуляции себестоимости ревизии, сушки одного трансформатора и сушки трансформаторного масла для трансформатора типа ТМН мощностью 6300 кВА составляет:

Стр. = 5750 + 63700 + 18600 = 88050 руб./шт.

В среднем в год с помощью универсального, портативного, тиристорного преобразователя восстанавливается сопротивление изоляции Ан = 198 шт./год обмоток.

Исходя из изложенного выше, годовая экономическая эффективность от уменьшения объема выпуска недоброкачественно высушенных обмоток электрооборудования составит не менее:

Эгод.к = СтрхАнх0,02 = 880500x198x0,02 = 348678 руб.

Годовая экономия электрической энергии от использования разработанного, универсального, портативного, тиристорного,

преобразователя составит при двухсменной работе с продолжительностью смены 8 часов и 300 рабочих днях в году:

Д\Угод. = АРх^од. = 230x2x8x300 = 1104хЮ3кВтхч/год.

При существующем тарифе на электрическую энергию на предприятии Сэ = 3 руб/кВтхч получаем годовую экономию от использования универсального, миниатюрного, портативного, тиристорного преобразователя в рублях только по уменьшению расхода электрической энергии:

Эгод.э = СэхД\Угод = 3x1104хЮ3 = 3312000 руб.

Интенсификация технологии токовой сушки обмоток электрооборудования с помощью универсального, портативного, тиристорного преобразователя напряжения, уменьшая длительность процессов контрольного прогрева, подсушки и сушки, сокращает трудозатраты, позволяет уменьшить численность обслуживающего персонала, улучшить организацию труда в электроцехе судостроительно-судоремонтных предприятий.

Здесь только за счет сокращения обслуживающего персонала могут быть уменьшены трудозатраты на одного рабочего, наблюдающего за процессом сушки и выполняющего подготовительные операции к пропитке и последующей сушке. При средней зарплате рабочего 22000 рублей в месяц эта экономия за год выразится в сумме

Эгод.з.пл. = ДЕз.пл. = Смес.х12 хапр.ха доп. = 22000*12x1,3x1,08 = 370656 руб, где Смес. = 22000 руб./мес;

а пр. = 1,3 - коэффициент выплаты премий;

а доп. = 1,08 - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату. Новая технология восстановления сопротивления изоляции миниатюрным тиристорным преобразователем резко улучшает санитарные условия труда и повышает электрическую прочность изоляции обмоток, увеличивающей надежность отремонтированных электрических машин и трансформаторов [17]. Экономию за счет последнего ориентировочно оцениваем в 159400 руб. с учетом меньших капитальных затрат, повышенной надежности в работе универсального, портативного, тиристорного преобразователя и улучшения качества сушки.

Эгод.над. = 159400 руб.

Таким образом, общий экономический эффект от внедрения универсального, портативного, тиристорного преобразователя напряжения для восстановления сопротивления изоляции мощного электрооборудования составляет:

Эгод. = Эгод.к + Эгод.э + Эгод.з.пл. + Эгод.над. = 348678 + 3312000 + +370656 + 159400 = 4190734 руб.

Разработанная методология определения технико-экономической эффективности энергосберегающей технологии сушки увлажненных обмоток мощного электрооборудования судов, портов, гидросооружений может быть использована в различных отраслях промышленности и на морском транспорте.

Заключение

В дипломном проекте было разработана судовая электроэнергетическая система. Для судовой электростанции выбраны синхронные генераторы типа МСК-91-4, обеспечивающие питание судовых электроприёмников качественной электроэнергией в необходимом количестве во всех режимах работы электростанции.

Произведённые расчёты токов короткого замыкания дали возможность сделать правильный выбор коммутационной аппаратуры.

Расчёт провалов напряжения подтверждает возможность прямого пуска асинхронного двигателя от одного генератора.

В проекте разработана схема главного распределительного щита, которая предусматривает продолжительную параллельную работу генераторов, и схема распределения электроэнергии на судне.

Проведены мероприятия по автоматизации судовой электростанции и компенсации её реактивной мощности привели к значительному улучшению электрических и экономических показателей. Произведенные расчёты по выбору сечения кабелей и произведенная проверка позволили правильно выбрать кабели для питания судовых электроприёмников.

Произведена работа по проектированию электрогидравлического рулевого привода.

Расчёт мощности электрогидравлического рулевого привода.

Расчёт и построение диаграмм давлений нагнетания жидкости гидронасосом р=f(?). Разработаны мероприятия по охране труда, которые улучшаю условия обитания и труда экипажа.

Библиографический список

1. Андреев В.П., Собинин Ю.А. “Основы электропривода” Москва Госэнергоиздам, 1968г.

2. Витюк К.Т., Гриценко П.И., Коробов П.К., Тихонов В.В. “Судовые электроустановки и их автоматизация” Москва “Транспорт”, 1977г.

3. Глинин Б.Я., Яворский Г.А. “Определение мощности судовых электростанций”Ленинград, “Судостроение” 1957г.

4. Кузнецов Н.А. “Способы пуска асинхронных короткозамкнутых электродвигателей от генераторов соизмеримой мощности” Ленинград Судостроение 1964г.№4

5. Копитов Н.В. “Определение коэффициентов одновремённости для приводов с повторно-кратковременным режимом” Москва ”Вестник электропромышленности”, 1933г.№9

6. Костенко М.П., Пиотровский А.М. “Электрические машины” часть 2 Москва “Энергия”, 1965г.

7. Михайлов В.А., Корневский Б.И. “Автоматизация судовых электростанций” Ленинград “Судостроение” 1966г.

8. Федотов Ю.В. “Учебно-методическое пособие по судовым автоматизированным электроприводам.” Санкт-Петербург, СПГУВК 2012г.

9. Недялков К.В. “Теоретические основы судовой электромеханики”. Санкт-Петербург, 2012г.

10. Приходько В.М., Широков Н.В. “Элементы и функциональные устройства судовой автоматики”. Санкт-Петербург, 2013г.

11. Приходько В.М. “Проектирование судовых электроприводов переменного тока с преобразователями частоты”. Санкт-Петербург, 2013г.

12. Масларов Г.В. “Исследования нагрузок в судовых электроэнергетических системах вероятностными методами” Ленинград Автореферат ЛКИ”, 1977г.

13. Михайлов В.М. Автоматизированные электроэнергетические системы судов. Ленинград “Судоремонт” 1977г.

14. Отраслевой стандарт ОН-9-928-69 “Методика расчёта провалов напряжения синхронных генераторов” Москва, Министерство судостроительной промышленности СССР, 1969г.

15. Панов В.А. “Судовые электростанции и расчёты мощности” Ленинград, “Судостроитель” 1965г.

16. Яковлев Г.С., Маникин А.И. “Судовые электрические машины” Ленинград, “Судостроение” 1980г.

17. Китаенко Г.И. “Справочник судового электротехника. Судовые энергетические и устройства” Ленинград, “Судоремонт” 1989г. Том 1,2,3.

18. Иванченко В.И. “Электрические средства автоматизации судов” Транспорт” 1990г.

19. Токарев Л.И. “Судовые электрические приборы управления” Москва, Транспорт”1989г.

20. Роджеро Н.И. “Справочник судового электромеханика и электрика” Москва, “Транспорт” 1986г.

21. К. Берков, К. Кохриков, В. Васильев. “Справочник электромеханика по судовым электрическим машинам” “Маяк” 1979г.

22. Захаров О.Г. “Словарь справочник по настройке судового электрооборудования." Ленинград, “Судостроение” 1987г.

23. Исупов Г.А., Сытов Е.Е. “Краткий справочник судового электромеханика” Москва, “Транспорт” 1968г.

24. Полясов Б.А. “Конденсаторные установки для повышения коэффициента мощности” Москва, “Госэнергоиздат” 1962г.

25. Руководящий технический материал. “Электроснабжение судов от береговых сетей” РТМ 212.0051-75. Ленинград, “Транспорт” 1976г.

26. Требования к проектированию электростанций и электрооборудования судов. “Министерства речного флота” РТМ 212.0037-75. Москва, Министерства Речного флота” 1975г.

27. В.И.Фесенко “Электрооборудование промысловых судов” Издательство “Судостроение”, 1974г.

28. Ю.В.Глонягин, П.К.Коробов, Э.Т.Марков, П.А.Мещанинов Электрооборудование и электродвижущие судов.” Государственное Союзное Издательство Судостроительной Промышленности “Ленинград” 1963г.

29. В.Ф.Полянский, А.В.Попов. “Электрооборудование и автоматизация речных судов.” Издательство Транспорт “Москва” 1981г. В.П.Ащеулов, А.М.Бабаев, А.И.Белькевич. “Судовые электросети и приборы управления” Издательство Судостроение “Ленинград” 1970г.

Размещено на Allbest.ur