Трубы и отводы – Руководство для Вторых механиков

 Отвод или Колено

На судах часто возникает путаница между терминами «отвод» и «колено», так как они нередко используются как синонимы. Разница между ними заключается в следующем:

1. **Отвод** – это общее название для любого отклонения или изменения направления в трубопроводе. Это более общий термин, включающий в себя и колена.

2. **Колено** – это инженерный термин, и колена классифицируются как 90° или 45°, с коротким или длинным радиусом.

3. Колена имеют промышленные стандарты, ограничения по размеру, радиусу изгиба и углу. Обычно углы составляют 45° или 90°. Все другие отклонения классифицируются как отводы.

4. **Отводы** обычно изготавливаются или формируются по мере необходимости для трубопроводов, в то время как колена являются стандартными и продаются готовыми.

5. Отводы не имеют резких углов, а колена могут быть такими, как, например, колена с углом 180°.

6. **Колено** – это стандартный фитинг, а отводы изготавливаются на заказ.

7. В отводах труба изгибается без сварки, что снижает трение и обеспечивает более плавный поток. В коленах сварочные швы могут создавать дополнительное трение.

8. Все колена являются отводами, но не все отводы являются коленами.

9. У отводов радиус больше, чем у колен.

10. Основное различие между ними – радиус кривизны. У колен радиус кривизны обычно составляет от одного до двух диаметров трубы, тогда как у отводов радиус больше двух диаметров.

### Короткий и Длинный радиус

Колена также классифицируются по длине и кривизне: **короткого радиуса** и **длинного радиуса**. Различие заключается в том, что короткий радиус создает более резкий поворот, чем длинный радиус.

1. В колене с длинным радиусом радиус кривизны равен 1.5 номинального диаметра трубы. В стандартном колене радиус кривизны составляет 1 номинального диаметра.

2. Колена с длинным радиусом создают меньшее сопротивление для жидкости, чем короткие колена.

3. Колена с длинным радиусом создают меньшую потерю давления по сравнению с короткими.

4. Короткие колена стоят дешевле, чем колена с длинным радиусом.

5. Колена с коротким радиусом используются в местах, где пространство ограничено.

### Косые Отводы

Еще один тип отвода – **косой отвод**. Косой отвод изготавливается путем резки концов трубы под углом и их последующей сварки. Например, для создания 90-градусного косого отвода два конца трубы обрезаются под углом 45° и соединяются сваркой. Три трубы, обрезанные под углом 22.5°, дадут 90-градусный косой отвод.

В следующей статье мы рассмотрим различные типы трубных фитингов.

**Ссылки:**

1. PIPE FITTINGS BY SAFELOK-USA

2. Stainless steel tube

3. Engineering tool box

4. Piping and Pipeline Calculations Manual: Construction, Design Fabrication – By J. Phillip Ellenberger

Синхронизация генераторов на судне 

Синхронизация генераторов на судне  это процесс выравнивания параметров, таких как напряжение, частота, угол фазы, последовательность фаз и форма волны между генератором (альтернатором) и работающей энергосистемой. Генератор не может подать электроэнергию в сеть, если его параметры не соответствуют сети. Для достижения синхронизации регулируются ток возбуждения и скорость вращения двигателя генератора.

Синхронизация особенно важна, когда два или более генераторов работают параллельно для снабжения нагрузок. Электрические нагрузки на судне постоянно меняются, поэтому необходимо соединять генераторы для обеспечения достаточной мощности.

Синхронизация гарантирует, что параметры одного генератора соответствуют параметрам другого или шины (автобуса) распределения электроэнергии. Этот процесс также называют параллельной работой генераторов.

Для синхронизации генераторов на судне используется синхроскоп или метод с тремя лампами в экстренных случаях. Важно, чтобы до параллельного подключения частота и напряжение генераторов были выровнены. Рассмотрим процесс синхронизации генераторов на судне.

### Устройство синхронного генератора

Синхронный генератор состоит из ротора и статора, как и обычный генератор. Ротор представляет собой электромагнит, вращающийся внутри статора. Статор состоит из обмоток, которые индуцируют трехфазное напряжение. Чтобы ротор индуцировал ток в статоре, важно обеспечить магнитное поле.

Основная формула для расчета синхронной скорости генератора:

**Ns = (120 * f) / P**,  

где:

- Ns — синхронная скорость (об/мин),

- f — частота (Гц),

- P — количество полюсов.

### Требования к синхронизации генераторов

Для успешной параллельной работы генераторов необходимо выполнение ряда условий:

1. **Последовательность фаз**. Последовательность фаз альтернатора должна совпадать с последовательностью фаз сети.

2. **Величина напряжения**. Входное напряжение альтернатора должно быть таким же, как напряжение на шине. Несоответствие приведет к протеканию реактивной мощности.

3. **Частота**. Частота входного генератора должна соответствовать частоте сети, иначе возникнут колебания и дополнительные нагрузки на систему.

4. **Угол фазы**. Углы фаз между генератором и сетью должны совпадать.

### Методы синхронизации генераторов на судне

Есть два основных метода синхронизации генераторов на судне: нормальный и аварийный.

#### 1. Синхроскоп

Синхроскоп используется для определения разницы частот между генераторами и сетью. Он работает следующим образом:

1. В синхроскопе используются катушки, подключенные к двум фазам — к примеру, к фазам «красная» и «желтая» входного генератора и шины.

2. Цепь шины содержит параллельно соединенные индуктивность и сопротивление, которые создают задержку тока в индуктивной цепи.

3. Эти токи создают вращающееся магнитное поле, которое вызывает вращение ротора синхроскопа.

4. Если ротор вращается по часовой стрелке, входной генератор работает быстрее шины, против часовой — медленнее.

5. Для синхронизации предпочтительно немного увеличить скорость генератора, чтобы стрелка двигалась по часовой стрелке. Затем выключатель замыкается до достижения положения «12 часов», когда генератор синхронизируется с сетью.

#### Преимущества и недостатки синхроскопа:

- **Преимущества**: высокая точность, минимизация субъективных ошибок оператора.

- **Недостатки**: высокая стоимость, отсутствие индикации фазовой последовательности.

#### 2. Метод с тремя лампами (аварийный)

Этот метод используется при отказе синхроскопа. Три лампы подключаются между фазами шины и генератора. Лампы указывают на синхронизацию по степени яркости: две лампы будут яркими, а одна — темной, когда генератор близок к синхронизации. Чередование включения и выключения ламп указывает на скорость входного генератора.

Метод прост, но его главный недостаток — невозможность точно оценить разницу частот.

Таким образом, синхронизация генераторов — это сложный процесс, требующий точного соблюдения всех параметров для безопасной и эффективной работы судовых энергосистем.

 

10 Важных Моментов При Сборке Судового Оборудования машинного отделения после Обслуживания

Обслуживание механизмов и систем на судне часто требует разборки и сборки деталей для ремонта, очистки и смазки. Те, кто имеет практический опыт ремонта судового оборудования, знают, что разобрать механизм гораздо проще, чем собрать его обратно. Важно помнить, что каждая деталь должна быть установлена на свое место правильно.
Ниже приведены 10 ключевых моментов, которые следует учитывать при сборке судового оборудования:
1. **Внимательно изучите руководство перед началом работы**: Убедитесь, что вы хорошо ознакомились с инструкцией по эксплуатации оборудования перед началом обслуживания. Вы должны точно знать, куда какая деталь должна быть установлена и в каком порядке происходит сборка. Всегда держите руководство под рукой. Если возникают сомнения, лучше проконсультироваться с коллегами, чтобы не пришлось переделывать работу.
2. **Используйте основу для деталей**: Во время разборки оборудования полезно использовать картон, бумагу или деревянную платформу для размещения всех снятых деталей. Это облегчит процесс сборки и поможет избежать потери мелких деталей.
3. **Следите за метками на деталях**: Большинство деталей механизмов снабжены метками для правильного совмещения при сборке. Убедитесь, что вы устанавливаете детали в соответствии с этими метками.
4. **Очистите все детали**: Запишите все, что необходимо сделать перед началом сборки, чтобы ничего не упустить. Обязательно удалите нагар, масло и грязь с внутренних частей оборудования перед установкой.
5. **Проверьте предыдущие записи**: Просмотрите предыдущие записи о замене деталей, особенно подшипников и болтов, чтобы узнать, были ли установлены нестандартные размеры. Это поможет убедиться, что у вас есть правильные запасные части.
6. **Проверяйте запасные части на дефекты**: Убедитесь, что все запасные части протестированы и не имеют дефектов, чтобы избежать поломок в будущем.
7. **Контролируйте крутящий момент**: Собирайте детали в соответствии с рекомендациями по затяжке из руководства. Недостаточный или избыточный крутящий момент может привести к поломке или ослаблению деталей после запуска оборудования.
8. **Проверьте, не осталось ли лишних предметов внутри**: Перед окончательной сборкой проверьте внутренние части механизма на наличие оставленных инструментов, тряпок или других предметов и удалите их.
9. **Откройте вентили и проверьте уровни масла и воды**: После полной сборки оборудования убедитесь, что все изолированные вентили открыты и проверены уровни масла и воды перед запуском.
10. **Проверьте на наличие аномалий**: Перед вводом оборудования в полную эксплуатацию проверьте его работу в течение короткого времени. Обратите внимание на вибрации, параметры, звуки и любые другие отклонения. Если выявлены проблемы, немедленно остановите механизм и устраните причину, разобрав его заново.
Эти рекомендации помогут вам правильно собрать оборудование на судне.

 

Какие виды компрессоров лучше

Выбор оптимального типа компрессора зависит от конкретных условий и требований к эксплуатации на судне. Различные виды компрессоров обладают своими преимуществами и особенностями, которые делают их подходящими для разных задач. Рассмотрим основные виды компрессоров, применяемые на судах, и их преимущества:

### 1. **Поршневой компрессор**

   Поршневые компрессоры широко используются на судах благодаря своей надежности и способности создавать высокое давление. Они работают по принципу возвратно-поступательного движения поршня внутри цилиндра, что приводит к сжатию воздуха.

   **Преимущества:**

   - Способность работать с высокими давлениями (до 30 бар и выше).

   - Подходит для использования в качестве стартового компрессора для запуска главных и вспомогательных двигателей.

   - Надежность и долгий срок службы при правильном обслуживании.

   - Простота конструкции и доступность запчастей.

   **Недостатки:**

   - Большие размеры и масса.

   - Сравнительно низкая производительность по объему воздуха по сравнению с другими типами компрессоров.

### 2. **Винтовой компрессор**

   Винтовые компрессоры работают по принципу вращения двух винтовых роторов, которые захватывают и сжимают воздух. Этот тип компрессора применяется на судах для подачи воздуха под низким давлением, а также для различных систем автоматизации и управления.

   **Преимущества:**

   - Высокая производительность при относительно малых габаритах.

   - Меньший уровень шума и вибрации по сравнению с поршневыми компрессорами.

   - Меньшая потребность в обслуживании.

   - Длительный срок эксплуатации без снижения эффективности.

   **Недостатки:**

   - Ограниченные возможности по созданию высоких давлений (обычно до 8–10 бар).

   - Более высокая стоимость по сравнению с поршневыми компрессорами.

### 3. **Центробежный компрессор**

   Центробежные компрессоры используют центробежную силу для сжатия воздуха. Они популярны на судах с высокими требованиями к объему воздуха и используются в таких системах, как кондиционирование и вентиляция.

   **Преимущества:**

   - Высокая производительность по объему воздуха.

   - Способность к непрерывной работе.

   - Компактность и относительно небольшой вес.

   - Меньший износ из-за отсутствия возвратно-поступательных частей.

   **Недостатки:**

   - Не подходит для создания высоких давлений.

   - Чувствительность к изменениям условий эксплуатации (температура, загрязнение воздуха).

### 4. **Ротационный пластинчатый компрессор**

   Этот тип компрессора использует ротор с подвижными пластинами для сжатия воздуха. Его применение на судах оправдано в случаях, когда требуется стабильная подача воздуха с умеренным давлением.

   **Преимущества:**

   - Простота конструкции и невысокая стоимость.

   - Компактные размеры.

   - Низкие эксплуатационные затраты.

   - Постоянный поток воздуха при сравнительно небольшом уровне шума.

   **Недостатки:**

   - Не подходят для работы при высоких давлениях.

   - Ограниченная производительность по сравнению с винтовыми и центробежными компрессорами.

### Какой компрессор выбрать?

Выбор лучшего компрессора зависит от конкретной задачи:

- **Для высоких давлений и старта двигателей** лучше всего подходит поршневой компрессор.

- **Для больших объемов воздуха при умеренных давлениях** рекомендуется использовать центробежный компрессор.

- **Для систем сжатого воздуха, требующих непрерывной подачи и низкого уровня шума**, винтовой компрессор является оптимальным решением.

- **Для малогабаритных систем** с постоянной потребностью в воздухе под низким давлением лучше всего подходит ротационный пластинчатый компрессор.

Таким образом, компрессор выбирается на основе требований к давлению, объему подачи воздуха, надежности и условий эксплуатации на судне.

 Какие виды компрессоров лучше

Выбор оптимального типа компрессора зависит от конкретных условий и требований к эксплуатации на судне. Различные виды компрессоров обладают своими преимуществами и особенностями, которые делают их подходящими для разных задач. Рассмотрим основные виды компрессоров, применяемые на судах, и их преимущества:

### 1. **Поршневой компрессор**

   Поршневые компрессоры широко используются на судах благодаря своей надежности и способности создавать высокое давление. Они работают по принципу возвратно-поступательного движения поршня внутри цилиндра, что приводит к сжатию воздуха.

   **Преимущества:**

   - Способность работать с высокими давлениями (до 30 бар и выше).

   - Подходит для использования в качестве стартового компрессора для запуска главных и вспомогательных двигателей.

   - Надежность и долгий срок службы при правильном обслуживании.

   - Простота конструкции и доступность запчастей.

   **Недостатки:**

   - Большие размеры и масса.

   - Сравнительно низкая производительность по объему воздуха по сравнению с другими типами компрессоров.

### 2. **Винтовой компрессор**

   Винтовые компрессоры работают по принципу вращения двух винтовых роторов, которые захватывают и сжимают воздух. Этот тип компрессора применяется на судах для подачи воздуха под низким давлением, а также для различных систем автоматизации и управления.

   **Преимущества:**

   - Высокая производительность при относительно малых габаритах.

   - Меньший уровень шума и вибрации по сравнению с поршневыми компрессорами.

   - Меньшая потребность в обслуживании.

   - Длительный срок эксплуатации без снижения эффективности.

   **Недостатки:**

   - Ограниченные возможности по созданию высоких давлений (обычно до 8–10 бар).

   - Более высокая стоимость по сравнению с поршневыми компрессорами.

### 3. **Центробежный компрессор**

   Центробежные компрессоры используют центробежную силу для сжатия воздуха. Они популярны на судах с высокими требованиями к объему воздуха и используются в таких системах, как кондиционирование и вентиляция.

   **Преимущества:**

   - Высокая производительность по объему воздуха.

   - Способность к непрерывной работе.

   - Компактность и относительно небольшой вес.

   - Меньший износ из-за отсутствия возвратно-поступательных частей.

   **Недостатки:**

   - Не подходит для создания высоких давлений.

   - Чувствительность к изменениям условий эксплуатации (температура, загрязнение воздуха).

### 4. **Ротационный пластинчатый компрессор**

   Этот тип компрессора использует ротор с подвижными пластинами для сжатия воздуха. Его применение на судах оправдано в случаях, когда требуется стабильная подача воздуха с умеренным давлением.

   **Преимущества:**

   - Простота конструкции и невысокая стоимость.

   - Компактные размеры.

   - Низкие эксплуатационные затраты.

   - Постоянный поток воздуха при сравнительно небольшом уровне шума.

   **Недостатки:**

   - Не подходят для работы при высоких давлениях.

   - Ограниченная производительность по сравнению с винтовыми и центробежными компрессорами.

### Какой компрессор выбрать?

Выбор лучшего компрессора зависит от конкретной задачи:

- **Для высоких давлений и старта двигателей** лучше всего подходит поршневой компрессор.

- **Для больших объемов воздуха при умеренных давлениях** рекомендуется использовать центробежный компрессор.

- **Для систем сжатого воздуха, требующих непрерывной подачи и низкого уровня шума**, винтовой компрессор является оптимальным решением.

- **Для малогабаритных систем** с постоянной потребностью в воздухе под низким давлением лучше всего подходит ротационный пластинчатый компрессор.

Таким образом, компрессор выбирается на основе требований к давлению, объему подачи воздуха, надежности и условий эксплуатации на судне.

8 дополнительных терминов, которые должен знать каждый морской инженер

1. **Вязкость масел**  

   Вязкость масла — это показатель сопротивления жидкости течению. Это свойство жидкости, которое препятствует относительному движению её слоев. Обычно более густые жидкости имеют более высокую вязкость, а более жидкие — низкую.

2. **Индекс вязкости**  

   Индекс вязкости — это термин, связанный в основном с судовыми смазочными маслами. Он определяет изменение вязкости масла при изменении температуры. Чем выше индекс вязкости, тем лучше качество масла. Высокий индекс означает, что вязкость масла изменяется незначительно даже при значительных изменениях температуры. Для повышения индекса вязкости в масло добавляют специальные присадки. Индекс вязкости измеряется безразмерным числом.

3. **Температура помутнения**  

   Этот термин связан с образованием воска в масле. Температура помутнения указывает на ту температуру, при которой в масле начинают образовываться восковые кристаллы. Со временем они могут забить фильтры, что влияет на работу систем судна.

4. **Температура застывания**  

   Температура застывания — это температура, при которой масло перестает течь. Для понижения температуры застывания в масло добавляют специальные присадки, называемые депрессантами.

5. **Температура вспышки**  

   Температура вспышки — это минимальная температура, при которой масло выделяет достаточное количество горючих паров, чтобы произвести вспышку при поднесении к его поверхности небольшого пламени.

6. **Номер SAE**  

   Номер SAE указывает на вязкость масла и основан на классификации при двух разных температурах. Каждый вид смазочного масла имеет свой номер SAE, который присваивается Обществом автомобильных инженеров (Society of Automotive Engineers).

7. **Общее щелочное число (TBN)**  

   Общее щелочное число (TBN) — это показатель содержания щелочных присадок в смазочном масле, которые нейтрализуют кислоты, образующиеся в процессе сгорания топлива. Чем выше TBN, тем лучше масло справляется с окислением и коррозией, а также дольше сохраняет свои свойства. Для судовых двигателей с низкокачественным топливом используются масла с высоким TBN для защиты цилиндров от коррозии.

8. **Общее кислотное число (TAN)**  

   Общее кислотное число (TAN) — это показатель ухудшения состояния смазочного масла. Чем выше TAN, тем больше в масле кислот, что может привести к коррозии и повреждению компонентов двигателя. TAN не должен превышать 2 для судовых смазочных масел.

Эти термины являются важными для морских инженеров, поскольку они помогают лучше понимать характеристики топлива и смазочных материалов, что напрямую влияет на эффективность работы судовых систем.

 Как снизить расход топлива

Снижение расхода топлива на судне — важная задача для судовладельцев и операторов, поскольку это не только уменьшает эксплуатационные расходы, но и снижает выбросы вредных веществ в атмосферу. Вот несколько способов, которые могут помочь сократить расход топлива на судне:

### 1. **Оптимизация скорости судна (медленное плавание)**

   - **Снижение скорости** — один из самых эффективных методов экономии топлива. Медленное плавание, или так называемый «slow steaming», может значительно сократить расход топлива, особенно на дальних маршрутах. При уменьшении скорости на 10%, расход топлива может снизиться до 20-30%.

   

### 2. **Использование современного судового оборудования**

   - **Энергосберегающие системы**: Установка энергоэффективных систем, таких как переменные частотные приводы на насосах и вентиляторах, может существенно снизить потребление энергии и, соответственно, расход топлива.

   - **Погодные маршруты**: Использование маршрутов, учитывающих погодные условия, может помочь избежать штормов и сильных течений, что уменьшает сопротивление и расход топлива.

### 3. **Установка воздушных пузырей**

   - Системы воздушных пузырей (Air Lubrication Systems) создают воздушную пленку под корпусом судна, что снижает трение с водой и уменьшает расход топлива. Некоторые современные суда уже оборудованы такими системами.

### 4. **Оптимизация работы двигателя**

   - **Техническое обслуживание двигателей**: Регулярное техническое обслуживание и правильная настройка двигателей помогают поддерживать их эффективность на высоком уровне. Это предотвращает избыточное потребление топлива из-за износа или неправильной работы оборудования.

   - **Снижение инертности работы двигателей**: Использование систем управления и автоматики, которые поддерживают оптимальные рабочие параметры двигателей (например, системы автоматической регулировки впрыска топлива), может значительно улучшить топливную эффективность.

### 5. **Использование гибридных технологий**

   - **Гибридные двигатели**: Современные гибридные установки, которые используют как традиционное топливо, так и электроэнергию, могут существенно сократить потребление топлива. В портах или на малых скоростях может использоваться электрическая тяга.

### 6. **Улучшение обводов корпуса**

   - **Редизайн корпуса**: Более обтекаемый корпус снижает сопротивление воды, что способствует снижению расхода топлива. Суда с обтекаемыми формами, как, например, с носовой конструкцией типа «булбусный нос», имеют меньшую лобовую нагрузку и тратят меньше энергии на движение.

### 7. **Использование улучшенных видов топлива**

   - **Переключение на альтернативные виды топлива**, такие как сжиженный природный газ (СПГ), может снизить расход топлива и выбросы. Такие виды топлива обладают более высокой энергоэффективностью и при правильной эксплуатации позволяют экономить топливо.

### 8. **Поддержание чистоты корпуса и гребных винтов**

   - **Очистка корпуса и винтов** от морских организмов и наростов существенно снижает сопротивление воды и увеличивает топливную экономичность. Грязный корпус может увеличить расход топлива на 15-20%.

### 9. **Оптимизация загрузки судна**

   - **Правильное распределение груза** и контроль осадки судна помогают снизить сопротивление при движении и улучшить эффективность использования топлива.

### 10. **Мониторинг и анализ потребления топлива**

   - Современные судовые системы управления позволяют **отслеживать и анализировать расход топлива** в реальном времени. Это помогает судовладельцам принимать обоснованные решения по изменению эксплуатационных режимов и экономии топлива.

Внедрение этих методов может значительно сократить расход топлива на судне, что в свою очередь снижает затраты и уменьшает экологический след.