Instalatii de bord si punte

Instalatia de balast-santina balast-santina

Unitatea de învăţare nr. 1 Instalatia de balast-santina Cuprins

Obiectivele unităţii de învăţare nr. 1

Pagina

2

1.1

Instalatia de balast-santina

3

1.2

Instalatia de balast. Destinatie. Cerinţe impuse

3

1.3

Modificarea deplasamentului navei balastate

4

1.4

Schema, elementele componente si functionarea instalatiei de balast

5

1.5

6

1.6

Schema bloc, elementele componente si functionarea instalatiei de balast (Inversarea functionarii la balastare-debalastare) Priza de fund si de bordaj: schema, elementele componente si functionarea

7

1.7

Valvula Kingston: schema, elementele componente si functionarea

7

1.8

Calculul instalatiei de balast

8

1.9

Instalatia de santina. Generalitati. Elemente de constructie..

8

1.10 Schema, elementele componente si functionarea instalatiei de santina

9

1.11 Calculul instalatiei de santina

9

1.12 Reguli ale societatilor de clasificare privind instalatiile de balast-santina

10

Lucrare de verificare – unitatea de înv ăţare nr. 1

10

Răspunsuri şi comentarii la întreb ările din testele de autoevaluare

11

Bibliografie – unitatea de învăţare nr. 1

11

1

Sisteme Hidraulice si Pneumatice – Curs, laborator şi proiect


2 Sisteme Hidraulice si Pneumatice – Curs, laborator şi proiect


OBIECTIVELE unităţii de învăţare nr. 1 Principalele obiective ale Unităţii de învăţare nr. 1 sunt:  Înţelegerea noţiunilor de balast si santina  Înţelegerea cerintelor Anexei I MARPOL referitoare la tancurile de balast CBT, SBT (Regula 18 la nave altele decat petroliere; Regula 13, 13A la tancuri petrolierere, regula 29-Tancul de reziduuri)  Familiarizarea cu instalatiile  Sublinierea aspectelor practice  Recunoaşterea elementelor componente  Managementul apei de balast  Aplicarea unor elemente simple de calcul hidraulic al pompei si tubulaturii

De reţinut!

Toate elementele sunt cuprinse in STCW- ( Standards of Training, Certification and Watchkeeping ) privind calificarea minimala a ofiterului de cart, deci trebuie retinute

INSTALAŢII DE BALAST- SANTINÃ Aceste instalaţii realizeazã corectarea pozi ţiei centrului de masã al navei prin ambarcarea, transferarea şi evacuarea peste bord a balastului lichid, precum si evacuarea peste bord a apelor colectate în santinã în limitele admise de lege. Instalaţiile de balast- santinã sunt compuse din tancuri de balast- santinã unite prin tubulaturi, circuite de drenare independente, pompe comune, sorburi si valvule de izolare, de direc ţionare sau de evacuare peste bord. Având por ţiuni comune de conducte, în exploatarea acestor instala ţii se utilizeazã un numãr mai mic de pompe si tubulaturi, ceea ce implicã reducerea gabaritului instala ţiei. Utilizarea pompelor de balast şi a unor pãr ţi de tubulaturã pentru santinã şi invers, este de multe ori neindicatã datoritã contaminãrii cu reziduuri petroliere. Utilizarea acestui sistem se face numai în caz de necesitate. Cerinţele impuse instalaţiilor de balast santinã sunt: 3



- sã asigure corectarea pozi ţiei centrului de masã al navei; - sã dreneze sau sã umple complet tancurile astfel încât sã asigure asieta dreaptã a navei (înclinarea transversalã maximã de 15 0 şi longitudinalã maximã de 5 0 ); - sã funcţioneze astfel încât sã se excludã posibilitatea inundãrii arbitrare a navei şi degradarea mãrfurilor; - sã nu polueze acvatoriile cu reziduuri petroliere; - sã corespundã cerin ţelor si regulilor internaţionale privind poluarea (MARPOL 1973 şi PROTOCOLUL 1978); - elementele instalaţiilor sã fie executate din materiale anticorozive. La instalaţia de balast, prin descãrcarea mãrfii înãlţimea metacentricã a navei se reduce, înrãutã ţind stabilitatea. Pentru a ameliora stabilitatea se ambarcã apã de mare cu greutatea B (fig.1.1), care se adaugã deplasa-mentului navei goale :  1   g  B

deplasamentul navei balastate

(1.1)

T 1  T   T z G  1

 g z G  Bz B 1

(1.2)

h1  r 1  z C  z G 1

1

g - deplasamentul navei goale;

T - pescajul; h - înãlţimea metacentricã; r - raza metacentricã; zC,zG- cotele centrelor de carenã şi de greutate.

Fig. 1.1 La mineraliere, datoritã densitã ţii mari a mãrfii, odatã cu încãrcarea, centrul 4 Sisteme Hidraulice si Pneumatice – Curs, laborator şi proiect


de greutate coboarã mult , stabilitatea devenind excesivã. Prin excepţie, la aceste nave sunt utilizate tancuri de balast-aripã, plasate sub puntea principalã, ce provoacã amelioarea stabilitã ţii excesive. Transferul balastului între tancuri se utilizeazã pentru corectarea pozi ţiei în plan a centrului de greutate: B = (0,2 …0,3)  pentru navele de mãrfuri grele; B = (0,3 …0,5)  pentru petroliere. Instalaţia de balast este independentã de alte instala ţii, dar pentru mãrirea siguranţei în funcţionare se racordeazã cu instala ţia de santinã. În fig.1.2 este prezentatã schema instala ţiei de balast pentru un cargou de 15 000 tdw.

1- after pick; 2 - sorb; 3 - pompã de balast; 4 - armãturã de închidere; 5 - valvulã Kingston; 6 - casetã de valvule; 7 – tanc lateral inferior de balast; 8 – tubulaturã de balast ; 9 – tanc de combustibil; 10 – perete de coliziune; 11 – forpic; 12 – armãturã de închidere a forpicului; 13 – armãturi de golire a tancurilor superioare laterale; 14 – tancuri superioare laterale; 15 – punte principalã; 16 – filtru; 17 – armãturã de bordaj Fig. 1.2 Armãturile de închidere nu sunt cu reţinere, pentru cã în tubulatura de 5



balast apa circulã în ambele sensuri. Armãturile se amplaseazã în general în zona C.M. Fiecare tanc este deservit de o conductã independentã, în sistem centralizat, iar toate conductele ajung în C.M., de obicei, printr-un coridor special, sub puntea dublului fund. In fig.1.3 este reprezentata schema bloc a instalatiei de balst in care se observa inversarea balastare debalastare: pentru balastare aspiratia pompei se pune in legatura cu magistrala Kingstone prin valvula 7 iar refularea cu tancurile prin valvula 8; pentru debalastare pompa aspira din tancuri prin valvulele 6 si 7, si refuleaza peste bord prin caseta de valvule 8.

Figura 1.3 1- priza de gurna, 2-valvula Kingstone, 3-filtru, 4- Magistrala Kingstone, 5pompa de balast, 6- caseta valvule babord-tribord, 7si 8- valvule de inversare, 9 valvula pe tanc O construcţie deosebitã o are valvula Kingston (fig.1.4a, de fund; fig.1.4b, de bordaj).



1 - armãturã de închidere; 2,3 – conducte de alimentare cu abur şi aer comprimat; 4 – racord de aerisire; 5 – tub perforat pentru dezgheţare si suflare cu abur sau aer comprimat; 6 - grãtar Fig. 1.4 Construcţia valvulei Kingston este prezentatã în fig. 1.5:

1 – corp; 2 – capac; 3 – roatã de manevrã manualã; 4 – tijã de ac ţionare;

5 – flansã de cuplare cu tubulaturã de balast; 6 – ventil; 7 – flanşã de cuplare la filtru Kingston Fig. 1.5 Cantitãţile de apã din tancuri se controleazã cu nivelmetre ale cãror indicaţii sunt transmise la postul de comandã. Tubulatura instalaţiei de balast trebuie sã fie amplasatã astfel încât sã funcţioneze la înclinãri de maxim 5 0 şi sã nu fie expusã înghe ţãrii (la navele fluviale tancurile de balast se umplu evident cu apã dulce). Particularitãţ i de calcul

7



Debitul pompelor de balast: Q

unde:

B

3

 w g 3600

m

/s

(1.3)

B - greutatea apei de balast N;  w - densitatea apei;  = (8 – 10) ore pentru toatã instalaţia;  = 2 ore pentru cel mai mare tanc; Q = 100 … 400 m3/h valori uzuale. Diametrele ţevilor: v = 2 m/s

viteza de circulaţie a apei 2

d c

4

d c 

v 

V

3600 4V

3600 v

,

.

(1.4)

Conform A.N.R. valoarea diametrului ţevii care deserveşte un tanc de balast trebuie sã fie superioarã valorii d R datã de relaţia: d R  183 V mm

(1.5)

în care: V - volumul tancului m3. Diametrul tubulaturii magistrale de balast trebuie sã fie mai mare sau egal cu diametrul tubulaturii celui mai mare tanc de balast. De asemenea, diametrul necesar al ţevilor trebuie sã fie stabilit pe baza calculãrii pierderilor de sarcinã în tubulaturã, verificând posibilitatea de aspirare a apei din cel mai îndepãrtat tanc, pentru înãl ţimea de aspiraţie a pompei care nu depã şeşte, de obicei, 5 – 6 m. Instalaţia de santinã asigurã evacuarea apei peste bord, apa ce se adunã în santinã în condi ţii normale de exploatare si de asemenea, asigurã evacuarea cantitãţilor de apã pãtrunse în caz de gaurã de apa. Ea 8 Sisteme Hidraulice si Pneumatice – Curs, laborator şi proiect


îndeplineşte deci o funcţie de drenaj si o func ţie de salvare. n ceea ce priveşte elementele de construc ţie, instalaţia dispune de casete de santinã, racordul de aspira ţie, sorburi cu filtre de protec ţie si armãturi de reţinere, racorduri de drenaj, filtre de nãmol, grãtare, colectoare, pompã de santinã atât pentru compartimentul ma şini cât si pentru magaziile de marfã, separator pentru reziduuri petroliere, armãturi de bordaj, tancuri de reziduuri si tancuri de santinã. Schema unei instalaţii de santinã este redatã în fig. 1.6:

1 – pompã santinã CM; 2 – filtru; 3 – pompã balast – santinã; 4 - pompã santinã magazii de marfã; 5 – sorburi salvare; 6 – sorb drenare; 7 – casete valvule drenare; 8 – casetã valvule santinã magazii de marfã; 9 – sistem de comandã si control al descãrcãrilor ; 10 – pompã de apã de peste bord; 11 – separator reziduuri petroliere; 12 – armãturã de bordaj; A – bordaj ; B – de la scurgeri separator combustibil; C – de la scurgeri separator ulei; D – magistrale santinã magazii marfã; E – de la diesel generatoare; F – de la caldarinã; G – scurgere în santinã; H – la tanc reziduuri petroliere.

Fig. 1. 6 Instalaţia de santinã dispune de douã pompe de santinã al cãror debit total trebuie sã fie mai mare cu 20 – 30% fa ţã de debitul pompelor de incendiu (excepţie petroliere). Cele mai utilizate pompe sunt cele duplex cu piston. Diametrul magistralei de santinã este dat de relaţia d 

4Q  v

.

(1.6)

Diametrele interioare ale racordurilor de aspiraţie sunt calculate cu relaţia 9


Instalatia de balast-santina d  k  l  B  H   25

mm

(1.7)

unde B – lãţimea navei; H – înãlţimea de construcţie a navei; k – 1,68; l = L – lungimea navei. Pentru tronsoanele de aspiraţie ale compartimentelor care nu sunt racordate direct la pompã ci la pompe manuale, k -= 2,15 si l - lungimea compartimentului drenat. Pentru a evita înfundarea tubulaturii, diametrele racordurilor de aspiraţie trebuie sã fie cuprinse între 32……50 mm. În exploatarea curentã a instala ţiei de santinã se urmãresc: indica ţiile manovacuummetrelor si manometrelor; armãturile sã nu func ţioneze decât complet închise sau complet deschise pentru a reduce pierderile locale de sarcinã; casetele de santinã se dreneazã în fiecare cart; se acordã o mare atenţie prevenirii poluãrii apei de mare prin trecerea apei din santinã numai prin separatorul de reziduuri petroliere.

Test de autoevaluare -Instalatia de balast-santina: destinatie cerinte. Instalatia de balast: schema de principiu, elemente componente, functionare. -Instalatia de balast-santina: destinatie cerinte. Instalatia de santina: schema de principiu, elemente componente, functionare. -Chesonul de fund si de bordaj: rol,scheme, elemente componente. -Calculul conform R.N.R. al instalatiei de balast: volumul tancurilor, debitul pompelor, diametrul conductelor -Calculul conform R.N.R. al instalatiei de santina.

Lucrare de verificare la Unitatea de înv ăţare nr. 1 Să se efectueze calculul hidraulic al instalatiei de balast data, pentru varianta balastare sis a se determine diametrul conductelor si parametric pompei de balast.



Răspunsuri şi comentarii la întrebările din testele de autoevaluare Conform obiectivelor. Raspunsurile se puncteaza astfel: -redarea corecta principial a schemei= 40% -identificarea elementelor componente =30% -Rolul elementelor componente si explicarea instalatiei=30%

functionarii

Recapitulare

Concluzii

Bibliografie Fanel-Viorel PANAITESCU, Mariana PANAITESCUMasini si instalatii Navale Editia 2 Revizuita Ed. Ex Ponto, Constanta, 2009

11


Instalatii de bord si punte

Recommend Documents