Text
                    ISSN 0039—4580
СУДОСТРОЕНИЕ
4

ЛАУРЕАТЫ ПРЕМИИ СОВЕТСКИХ ПРОФСОЮЗОВ ИМЕНИ ДВАЖДЫ ГЕРОЯ СОЦИАЛИСТИЧЕСКОГО ТРУДА А. В. ЧУЕВА Бригадир судосборщиков Виктор Петрович Стриха — председа- тель заводского совета бригадиров
№4 (617) АПРЕЛЬ СУДОСТРОЕНИЕ 198 9 Основан в1898г. Ежемесячный научно-технический и производственный журнал, орган Министерства судостроительной промышленности СССР и Всесоюзного иаучио-техничесного общества судостроительной промышленности нм. академика А. Н. Крылова СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУДОВ Гапоненко Г. И., Заварин В. А., Максимов В. Н. Научно-исследователь- ские суда типа «Морской геолог» , 3 Петраков Л. А. Выбор главных размерений плавучего дока открытого типа 5 Сидюк Б. И. Формулы для определения необходимого балласта при расче- тах нагрузки судна 8 Рудак Г. И. Плавучий кран «Севастополец» грузоподъемностью 140 т . 9 Баади А. X., Сторожев В. Н. Необходима специализация танкеров . .12 СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ Веселов Ю. С. Применение адсорбентов в оборудовании судовых систем 13 Антышев Е. К., Волков М. П., Потанин Б. В. Установка комбинированной пены систем пенотушения 15 СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ Мышинский Э. Л., Седаков Л. П. Проектирование судового энергетическо- го оборудования с учетом требований виброакустики 17 Орехов Ю. И. 0 конструктивных недостатках судовых вспомогательных котлов 19 Видуцкий Л. М. Зарубежная судовая энергетика в 1987 г. . . . .21 СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ Мордовченко Д. Н., Ожерельев Н. В., | Панякин Л. Г.| Оценка авторулевых по показателям назначения 29 ЭЛЕКТРО- И РАДИООБОРУДОВАНИЕ СУДОВ Болвашенков И. М., Романовский В. В., Шегалов И. Л. Методика оценки эффективности ГЭУ судов ледового плавания 31 Хомяк В. А., Уткин Е. В. Статические преобразователи для судового элек- тропривода постоянного тока 33 Мамаев Н. И. Методика оценки пожароопасности электротехнического оборудования 35 Гилерович Ю. М. Использование явления сверхпроводимости в судовой электроэнергетике 36 ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИКА СУДОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ И МАШИНОСТРОЕНИЯ Берков Е Хч Бохман Д. И., Каяндер А. Н., Равикович Ф. Л., Ткач А. Я. Принципы развития САПР судов на основе единой базы данных . . 40 Иванов Ю. П. Комплексно-механизированное судосборочное производство модульного типа 44 РЕМОНТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ СУДОВ Погодаев Л. И., Цветков Ю. Н. Некоторые закономерности кавитационно- го изнашивания гребных винтов 50 Синицын Н. Н., Давиденко Н. И. Больше внимания вопросам ремонта при разработке проектной документации 52 ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОТДЕЛ «Судостроение-2000» 53 На судостроительных предприятиях — В. П. Стриха — лауреат премии советских профсоюзов 55 Алексеев Н. И. «Судотехнология-88» — С прил.: «По экспозиции международной специализированной выставки».— на вклейке Зарубежная информация 65 ИСТОРИЯ СУДОСТРОЕНИЯ Йолтуховский В. М. Пароходы-тральщики типа «Искра» 69 Обзор книг 16, 28, 29 Ленинград «СУДОСТРОЕНИЕ:
№ 4 (617) APRIL 19 8 9 Founded 18 9 8 SHIP DESIGN SHIPBOARD SYSTEMS SHIPBOARD POWER PLANTS SHIP CONTROL SYSTEMS MARINE ELECT RICAL AND RADIO EQUIPMENT INDUSTRIAL ENGINEERING AND ECONOMICS IN SHIPBUILDING SHIPBUILDING AND MARINE ENGINEERING TECHNIQUES SHIP REPAIR AND ALTERATIONS INFORMATION SECTION HISTORY OF SHIPBUILDING SUDOSTROENIE SHIPB U I L D I NG Scientific, technological and industrial monthly published by the USSR Ministry of Shipbuilding and A. N. Krylov All-Union Scientific and Technical Society of Shipbuilding Industry CONTENTS Gaponenko G. L, Zavarin V. A., Maximov V. N. Research vessels of .Morskoi geolog' type.................................................. 3 Petrakov L. A. Selection of principal dimensions of the open type floa- ting dock............................................................ 5 Sidyuk В. I. Formulae for the determination of the required ballast in ship load calculations................................................. 8 Rudak G. 1. The floating crane „Sevastopolets" of 140t lifting capacity 9 Baadi A. Kh., Storozhev V. N. Specialisation of tankers is needed ... 12 Veselov Yu. S. The use of adsorbents in equipment of shipboard systems 13 Antyshev E. K., Volkov M. Р.» Potanin В. V. A combination foam plant for fire-fighting systems................................................... 15 Myshinsky E. L., Sedakov L. P. Designing shipboard power generating plants taking into account vibration strength requirements................ 17 Orekhov Yu. 1. On structural drawbacks of shipboard auxiliary boilers 19 Vidutsky L. M. Foreign marine power engineering in 1987 .................. 21 Mordovchenko D. N., Ozherelyev N. V., [Panyakin L. G.| Evaluation of autopilots according to their technical characteristics.......................... 29 Bolvashenkov I. M., Romanovsky V. V., Shegalov I. L. The performan- ce evaluation procedure for the main power plants of ice-going ships ... 31 Khomyak V. A., Utkin E. V. Static converters for shipboard d. c. elect- ric drive.............................................................. 33 Mamaev N. I. The fire hazard evaluation procedure for electrical equip- ment .................................................................. 35 Gilerovich Yu. M. The phenomenon of superconductivity in marine po- wer engineering....................................................... 36 Berkov E. Kh., Bokhman D. I., Kayander A. N., Ravikovich F. L., Tkach A. Ya. The principles of the development of shipbuilding CAD system on the basis of a single data base................................ 40 Ivanov Yu. P. A totally mechanised ship construction of modular type 44 Pogodaev L. I., Tsvetkov Yu. N. Some regularities of propeller cavita- tion wear...........................................................................50 Sinitsyn N. N., Davidenko N. I. More attention should be paid to main- tainability problems at the design stage........................................... 52 .Shipbuilding-2000'.....................................................• 53 At the shipyards........................................................... — V. P. Strikha, winner of the Soviet trade unions prise.................... 55 Alexeev N. 1. .Ship technology-88'......................................... — With suppl.: „Reviewing the international specialised exhibition" — on the inset News from abroad.......................................................... 65 loltukhovsky V. M. The .Iskra' type steamships-minesweepers.......... 69 Book reviews . .......................................................16, 28, 39 Издательство «Судостроение», 1989 г.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУДОВ Наличие на судне, значительную часть времени эксплуати- рующемся в тропиках, большого числа жилых помещений, лабораторий и, главное, вычислительного центра потребовало создания специальной системы кондиционирования воздуха с мощной холодильной установкой. Холодильная установка с компрессорами, работающими на хладоне-12, обеспечивает работу восьми кондиционеров типа «Бриз». Экипаж судна состоит из 92 чел., причем научная группа включает в себя 49 чел. Для работы н отдыха людей на суд- не созданы современные комфортные условия: все жилые помещения и лаборатории оборудованы системой кондицио- нирования воздуха, удобной мебелью, люминесцентными све- тильниками, саннтарно-бытовыми устройствами. Экипаж раз- мещен в одно- и двухместных каютах, а старший комсостав УДК 629.124.68:551.35 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ СУДА ТИПА „МОРСКОЙ ГЕОЛОГ" Г. И. Гапоненко, В. А. Заварил, В. Н. Максимов Научно-технический прогресс и, как следствие, развитие производительных сил общества способствовали тому, что некоторые районы Мирового океана, считавшиеся ранее по- тенциальными для обнаружения полезных ископаемых, стали ныне объектом хозяйственного освоения. Изучение и про- мышленная эксплуатация минеральных ресурсов Мирового океана — задача сегодня не только геологическая, но и в зна- чительней степени техническая, решение которой требует создания современных научно-исследовательских судов, ос- нащенных автоматизированными системами сбора, обработ- ки информации, обитаемыми и необитаемыми подводными аппаратами, современными гидроакустическими системами (многолучевые и многочастотные эхолоты, гидроакустические средства навигации) и системами динамического позициони- рования и удержания судна при движении по заданному профилю. В нашей стране до конца 70-х годов геологические ис- следования в океане выполнялись в основном с использо- ванием модернизированных или арендованных у других ве- домств судов, которые на время аренды оснащались соответ- ствующей аппаратурой; последняя в большинстве случаев не объединялась в автоматизированные комплексы, что значи- тельно снижало производительность и эффективность работ. Резкое увеличение объемов геологических исследований дна Мирового океана в начале 80-х годов поставило вопрос о не- обходимости постройки специализированных научно-исследо- вательских судов. Первым шагом на этом пути является ввод в строй флота Министерства геологии СССР судов типа «Морской геолог». Эти комплексные научно-исследовательские суда созда- ны на базе траулера «Пулковский меридиан» и представ- ляют собой двухпалубные теплоходы с избыточным надвод- ным бортом, кормовым слипом, удлиненным баком, смещен- ной в нос надстройкой и навигационной рубкой кругового обзора. Судно построено по Правилам классификации и по- стройки морских судов Регистра СССР (издания 1977 г.) на класс КМ ★ Л2 |1|А2 (научно-исследовательское). При аиболыпей длине 104,5 м (96,4 м между перпендикуляра- ми), ширине 16,0 м, высоте борта до верхней палубы 10,2 м осадке 5,7 м водоизмещение составляет 5660 т. Автоном- ность судна по запасам топлива составляет 90—100 сут. (1 зависимости от технологических особенностей рейса), по 1 асам провизии — 60 сут. Судовые запасы включают в себя 5 т провизии, 91 т пресной воды, 1450 т дизельного топли- ва и 51 т смазочного масла. Технические возможности НИС типа «Морской геолог» позволяют проводить геолого-разве- дочные работы вдали от баз снабжения и портов (например, з вентральных районах Тихого океана и в Южной Атлан- тже). В качестве главной ЭУ на судне установлен дизель-ре- хткгорный агрегат на базе двух дизелей по 2580 кВт с от- ом мощности на два валогенератора общей мощностью __0 кВт; в стояночном режиме источниками энергии служат — дизель-генератора по 200 кВт. Такой состав энергети- ческой установки обеспечивает потребности судна в энергии жа всех режимах его работы. При этом максимальная ско- рость при мощности на валу 4270 кВт составляет 16,3 уз. Геолого-геофизическое научно-исследовательское судно «Мор- ской геолог» Схема исследовательских комплексов НИС «Морской геолог» 1 — гидрологическая лебедка ЛЭРок 1-2; 2 — батометр; 3 — система уп- равления движением по заданному профилю; 4 — гидроакустический комплекс «Прибой-101»; 5 — эхолот ГЭЛ-3; 6 —доплер-лаг «Аква»; 7 — эхолот ИЭЛ-2М; 8— гирокомпас «Вега»; 9—автоматизированный нави- гационно-геофизический комплекс «Марс-3»; 10 — лебедка подводного телевидения; 11 — гравиметрический комплекс; 12 — лебедка сейсмоко- сы; 13 — сейсморазведочная аппаратура «Аквамарин»; 14 — геофизиче- ский вычислительный центр; 15 — аппаратура сбора сейсмических дан- ных ГРАД-АМ; 16 — лебедка пробоотбора; 17 — помещение обработки крупных проб; 18 — склад проб; 19 — лебедка магнитометра; 20 — гид- ропортал; 21 — сейсмо кос а; 22 — магнитометр; 23 — пиевмоисточник «Импульс-1»; 24 — драга; 25 — фотопробоотоориик; 26 — грунтовая трубка Г
4 Судостроение № 4, 1989 г. Лаборатория сейсмоакустики Аппаратура экспресс-обработки и визуализации данных дон- ной сейсморазведки и начальник рейса — в двухкомнатных блоках с санузлом и ванной. Для приема пищи и отдыха экипажа на судне пре- дусмотрены столовая и кают-компания. Имеется спортзал площадью около 60 м2, оборудованный спортивными снаря- дами, позволяющими снимать усталость и бороться с гипо- динамией. Поскольку НИС типа «Морской геолог» разрабатывались как универсальные суда для комплексных геолого-геофизиче- ских исследований Мирового океана, на борту размещено значительное количество специальных помещений (13 лабора- торий), исследовательских лебедок (14 шт.) и универсаль- ный кормовой портал. Архитектурно-конструктивные особен- ности судна, унаследовавшего черты прототипа, обеспечивают рациональную организацию и технологическое совмещение всех видов геолого-геофизических исследований океана. При этом следует особо отметить наличие значительного резерва в части модернизации технологического оборудования (СПУ, лебедки), энергетики, лабораторных помещений и их обору- дования, а также рабочих зон на палубе. Все это позволило в ходе эксплуатации НИС типа «Мор- ской геолог» без модернизации самих судов устанавливать и эксплуатировать новую исследовательскую аппаратуру, про- водить промышленные испытания вновь разрабатываемых исследовательских комплексов, включая такие сложные, как необитаемые подводные аппараты. К архитектурным особен- ностям судна следует отнести навигационную рубку с кру- говым обзором, что дает возможность наблюдать за всей от- крытой палубой, и наличие разветвленной сети пультов управ- ления исследовательскими лебедками и спуско-подъемными устройствами, что позволяет вести работу одновременно с большим числом забортных средств. Основой научно-исследовательского комплекса на НИС типа «Морской геолог» является морской автоматизирован- ный навигационно-геофизический комплекс «Марс-3», разра- ботанный ПО «Южморгеология», а также отдельные системы и модули (экспресс-аналитические, инженерно-геологические, специальные геологические, необитаемые подводные аппараты и др.), устанавливаемые на судне как стационарно, так и в виде сменных комплексов. Комплекс «Марс» предназначен для проведения морских сейсморазведочных, геоакустических, гравиметрических, маг- нитометрических исследований и их навигационного обеспе- чения на базе бортовых ЭВМ типа ЕС 1010. Комплекс осу- ществляет автоматическое управление работой геофизических и навигационных датчиков, автоматический сбор, индикацию и регистрацию данных, автоматическое управление движе- нием судна по заданному профилю, графическое представле- ние результатов наблюдения и н\ обработку в реальном вре- мени. Он состоит из системы спутниковой навигации, борто- вого геофизического вычислительного центра, цифровой сей- смической системы сбора ГРАД-АМ и датчиков геофизиче- ской информации (пьезокосы, источники возбуждения сейсми- ческих волн). Система спутниковой интегральной навигации на базе ЭВМ ЕС 1010 получает и обрабатывает информацию от гиро- компаса («Курс-4», «Вега»), лага (ИЭЛ-2 или ИЭЛ-2М), доп- леровской акустической системы «АКВА-1», приемоиндикато- ров спутниковой и региональных систем навигации («Декка», «Лоран», «Омега»), набортно-гравиметрического комплекса протонного магнитометра и эхолотов НЭЛ-М1, ГЭЛ-3. По ре- зультатам обработки информации интегральная система нави- гации обеспечивает определение фактических координат суд на, выдачу команд на авторулевой «Аист» для удержания судна на заданном профиле, запуск геофизической аппаратуры (через каждые 25, 50 нли 100 метров профиля исследова- ний), экспресс-обработку гравиметрической и геомагнитной информации и передачу навигационной информации в борто- вой вычислительный центр. Бортовой вычислительный центр ведет сбор и экспресс- обработку сейсмической информации, ее визуализацию на плоттере и регистрацию на НМЛ. Важнейшей особенностью НИС типа «Морской геолог» является наличие на его борту комплекса исследовательских лебедок и СПУ с техническими характеристиками, позволяю- щими проводить все виды пробоотбора, изучения донных осадков, гидрохимические и гидрологические исследования, точечное и профильное фотографирование дна, а также теле- визионные наблюдения и другие виды исследований с приме- нением опускных или буксируемых систем и аппаратов. Опе- ративная или окончательная обработка полученных результа- тов выполняется в лабораториях геологического профиля (первичной обработки, подготовки и сушки проб, литолого минералогической, экспресс-аналнтической, химико-спектраль- ной, гидрологической и комплексной геологической). Лабора- тории оборудованы современной аппаратурой и приборами,
Проектирование судов 5 Спуск фотопробоотборника необходимыми для полного н всестороннего исследования дон- ных отложений, проб воды и фототелевизионного изображе- ния дна и донных осадков. Основная их часть расположена на нижней палубе, причем лаборатории, в которых произво- дится исследование проб воды и донных осадков, находятся в районе подъема проб и непосредственно связаны как с по- мещением для технологической обработки проб, так и между собой. Отбор различных по виду и объему проб донных осад- ков и полезных ископаемых может быть осуществлен с по- мощью комплекса фотопробоотборников, дночерпателей, грун- товых трубок, а также тралов и драг, для работы с кото- эымч на судне установлены соответствующие устройства и механизмы. Отличительной особенностью НИС типа «Мор- ской геолог» является способность брать крупнообъемные —обы методом драгирования на глубинах океана до 6000 м, обрабатывать эти пробы и доставлять их в порт базирова- ния. Для этого на судне предусмотрены заваливающийся гид- эопортал и две однобарабанные лебедки грузоподъемностью -□ 16 т и общей канатоемкостью около 8000 м при диаметре т?оса 22/28 мм; масса поднимаемой драги с донной пробой 5—8 т. Поднятый на борт материал промывается, класси- т : :ируется по размерам и пакуется с помощью специально- TG технологического оборудования. На складе может быть т мещено до 400 т проб. Таким образом, научно-исследовательские суда типа «Морской геолог» являются принципиально новыми для оте- чественного судостроения и морской геологии. Эксплуатация судов этой серии подтвердила их высокие качества и широ- »= возможности при поиске и разведке различных полезных ископаемых. В то же время оказалось, что для разведки эдых полезных ископаемых в океане эти суда могут быть кздернизированы. Для этого необходимо установить на них -эсовые и кормовые подруливающие устройства с автомати- ческой системой динамического позиционирования, оборудо- Подъем крупиообъемной пробы вать гидроакустической системой навигации и универсальной транзитной лебедкой, позволяющей работать с тросами и ка- белями различного диаметра. Вся серия судов типа «Морской геолог» была построена Черноморским судостроительным заводом в Николаеве. Го- ловное судно «Морской геолог» сдано в 1983 г., за ним по- следовали еще несколько судов этой серии: «Геолог Петр Ан- тропов», «Академик Александр Карпинский», «Академик Александр Сидоренко», «Геолог Ферсман». Головное судно «Морской геолог» принимало участие в Международной вы- ставке «Океан Экспо-83» в Бордо (Франция) и получило вы- сокую оценку специалистов. 1 • S20.128.72.071 ВЫБОР ГЛАВНЫХ РАЗМЕРЕНИЙ ПЛАВУЧЕГО ДОКА ОТКРЫТОГО ТИПА Л. А. Петраков К настоящему времени сложились два типа архитектур- ам компоновки плавучих доков. Док первого из них состоит сестона и одной или двух башен. При его всплытии со стапель-палубы свободно уходит через открытые тор- ~ ае оконечности или через проемы в башнях (рис. 1). к второго архитектурного типа отличается тем, что в i нли обеих его оконечностях имеются стационарные или водонепроницаемые закрытия, которые вместе с пон- —- - я башнями формируют внутридоковую камеру. Наи- —-t распространение такая компоновка получила при со- Рис. 1 Плавдок открытого типа
6 Судостроение № 4, 1989 г. здании транспортных плавдоков, что иногда приводит к сме- шиванию понятий функционального назначения дока с его архитектурным типом. Что касается ремонтных плавдоков, то подавляющее большинство из них является открытыми. За минувшие 20 лет в мире было построено около 150 таких сооружений грузоподъемностью свыше 6 тыс. т; подробное описание 80 из них удалось собрать и проанализировать. Отметим, что сложность сопоставления характеристик четких общепринятых определений их характеристик. Отсут- ствует однозначное обозначение даже главной характеристики дока — его грузоподъемности. Наряду с термином «грузо- подъемность» используется «подъемная сила», часто вместо грузоподъемности дока указывается дедвейт судна, которое может в нем доковаться. Около 10 лет тому назад, особенно в американской литературе, размерность этой величины стали выражать не в тоннах, а в килоньютонах. Регистр СССР использует термин «подъемная сила» и размерность «килоньютоны» [1]. Одновременно вводится поня- Рис. 2. Изменение длины, ширины, высоты плавдока, а так- же ширины башни на уровне стапель-палубы и высоты пон- тона в функции от грузоподъемности. 1 — кривые, полученные сглаживанием по методу наименьших квад- ратов; 2 — по формулам (1)—(5) 22 20 16 16 74 72 10 • 1 2 • s /. / у • 0 10 . 20 JO 40 00 00 70&,тыст тие «доковая масса судна» —масса докуемого судна порож- нем с необходимыми для докования запасами и балластом, обеспечивающим требуемую для докования посадку судна. Измерение доковой массы судна в тоннах, а подъемной силы дока в килоньютонах приводит к неудобству в сопоставлении этих величин, отражающих по существу одно и то же. Гру- зоподъемность («массоподъемность») правомерно выражать в тоннах, и этот термин будет более удобен для сопоставле- ния с доковой массой судна. Обратимся, однако, к основной теме статьи. Плавдоки создаются, как правило, по индивидуальным проектам. На выбор их главных размерений оказывают влияние следую- щие основные факторы:
Проектирование судов 7 главные размерения и доковая масса судов, подлежа- щих ремонту в соответствии с ближайшими и перспективны- ми планами доковладельца; возможность получения от береговых источников элек- троэнергии и энергосред, необходимых и для самого дока, и обеспечения в нем ремонтных работ; ' построечные ограничения; защищенность акватории от волнения и ветра, ледовая обстановка; трасса перевода дока от места постройки до места экс- плуатации. Все это существенно отражается на выборе главных раз- мерений доков, затрудняет их сопоставление, а незнание факторов, которые принимались во внимание при создании конкретного сооружения, делает невозможным использование его в качестве аналога. Анализ графиков рис. 2 еще раз под- тверждает отсутствие каких-либо строгих зависимостей для назначения главных размерений доков и недопустимость их определения в функции от грузоподъемности без учета свя- зей между собой. Кроме указанных выше факторов, на выбор главных раз- мерений плавдоков влияет еще целый ряд конструктивных ог- раничений. Рассмотрим это на примере выбора длины дока. Для обеспечения равномерности откачки балласта из балла- стных отсеков необходимо стремиться к их равнообъемности. Поскольку ширина дока по всей длине остается постоянной, балластные отсеки должны быть равной длины. Следователь- но, длина дока по стапель-палубе должна быть кратной длине балластного отсека, длина балластного отсека — шпации, а при использовании продольной системы набора в башнях до- ка длина понтона — рамной шпации. Для иллюстрации этих ограничений в табл. 1 представлен ряд возможных значений длины монолитных плавдоков со шпацией, равной одному метру, и с рамной шпацией, равной трем метрам, при чет- ном количестве понтонов. Рамная шпация не может быть принята более трех метров, поскольку в этом случае не- возможно обеспечить устойчивость перекрытий прн использо- вании существующего сортамента полособульба. Таблица 1 Таблица выбора длины плавдока G, тыс. т £сп п0 формуле (1). М Количество водонепроницаемых отсеков по длине ’ 4 6 8 10 12 2 73,9 72 72 — _ 4 100 96; 108 90; 108 — —- —— 6 120 120 126 —. — — 8 136 132 126; 144 144 — — 12 160 -— 162 168 —• — 16 179 — 180 168 — — 20 194 — 198 192 210 — 30 222 — 216 216 210 216 40 243 — — 240 240 252 60 274 — — 264 270 288 80 296 — — 288 300 — При проектировании плавдока открытого типа, как и лю- бого другого плавучего сооружения, необходимо иметь мо- дель, которая позволила бы на самой ранней стадии опреде- лить основные элементы, последовательное уточнение которых привело бы к сходящемуся решению уравнений масс и объе- мов. Наиболее полные решения этой задачи в отечественной [2] и зарубежной [3] литературе не содержат, однако, соот- ветствующих аналитических выражений. Можно предложить следующие формулы для определения основных элементов дока в зависимости от его грузоподъемности: длина по стапель-палубе £сп = 50 [In (G-f-2,0)]1,2, (1) ширина B = 8[ln (G4-6.0)]’’5, (2) высота борта до топ-палубы И = Zcn/18 4- 6,0, (3) ширина башен на уровне стапель-палубы ^сп==Асп/90 + 2,17, (4) осредненная высота понтона ^ср = Асп/60 -J- 1,46, (5) где G—грузоподъемность дока, тыс. т; 50; 2,0; 8; 6,0; 2,17; 1,46 — размерные коэффициенты. Рис. 3. Относительные величины Под осредненной высотой понтона понимается высота понтона, не имеющего ни килеватостн, ни уклона стапель-па- лубы. Были также получены формулы для определения массы плавучего ремонтного дока открытого типа. Причем счита- лось, что такой док оборудован: — грузовыми кранами, соответствующими его грузоподъ- емности; — собственными источниками электроэнергии, обеспечи- вающими погружение и всплытие; — котельной установкой для собственных нужд; — компрессорной станцией, сварочными преобразовате- лями и постами для выполнения ремонтных работ на докуе- мом судне; — служебными, санитарными помещениями и помещения- ми для отдыха команды и доковых рабочих. С учетом запасов горючесмазочных материалов в коли- честве 50% от месячной потребности массу дока можно оп- ределить по формуле / 1,44 \ Р = рЦп [Bhzf + 26cn (Н — ЛСр)] 60 exp — -]- И |, (6) где р — размерный коэффициент, отражающий степень энер- говооруженности, механизации и обитаемости дока. В формуле (6) использована зависимость для вычисления массы корпуса понтона и башен плавдока из работы [4]. Для определения количества остаточного балласта в бал- ластных отсеках дока и количества разгружающего балласта получены следующие формулы: До.б.— 2и£сп; (7) ^р.б=4-10-5Дс2пВ2, (8) где п — количество водонепроницаемых отсеков по ширине понтона. Расчетную величину осредненной высоты понтона с ис- пользованием формул (6)—(8) можно определить по фор- муле 1000О+Р+Ро.б + Рр.б , х “ср. р - Т Е> “г J н. б. П, ^сп*-7
8 Судостроение № 4, 1989 г. Результаты расчета сетки вариантов плавдоков Таблица 2 G, тыс. т Дсп-М В, м Н, м ЬСП' м \р- м Р, т ро. б11 рр- б- т Л1. б. гг м Аср. ₽ м Аср р^Ср PIO ро.61° рР.б1° 2 73,9 24,0 10,1 3,0 2,69 1850 492 126 0,22 2,74 1,02 0,925 0,246 0,063 4 100 28,0 11,6 3,3 3,14 3250 677 313 0,25 3,19 1,01 0,812 0,170 0,078 6 120 31,3 12,7 3,51 3,46 4670 826 564 0,26 3,47 1,00 0,778 0,138 0,094 8 136 34,3 13,6 3,68 3,73 6130 952 870 0,27 3,69 0,99 0,766 0,119 0,109 12 160 39,3 14,9 3,95 4,13 8900 1150 1580 0,27 4,03 0,98 0,742 0,096 0,132 16 179 43,5 15,9 4,16 4,44 11660 1320 2420 0,27 4,30 0,97 0,729 0,082 0,151 20 194 47,0 16,8 4,32 4,69 14300 1470 3320 0,26 4,56 0,97 0,715 0,074 0,166 30 222 54,3 18,3 4,64 5,16 20500 1780 5810 0,25 5,06 0,98 0,683 0,059 0,194 40 243 60,0 19,5 4,87 5,51 26200 2050 8500 0,23 5,50 1,00 0,655 0,051 0,212 60 274 68,6 21,2 5,21 6,03 36500 2500 14100 0,21 6,24 1,03 0,613 0,042 0,235 80 296 75,2 22,5 5,46 6,40 46200 2870 19800 0,18 6,87 1,07 0,578 0,036 0,248 гДе/н.б.п—высота надводного борта по понтону, выбирае- мая из условий эксплуатации, м. При постоянных Асп и В сопоставление уравнений масс н объемов сводится к сравнению величин hcp и йср. р. В табл. 2 приведены результаты расчетов по предложенной методике для плавучих доков грузоподъемностью от 2 до 80 тыс. т. Графики относительных величин, приведенных в таблице, представлены на рис. 3. Анализ сетки доков (см. табл. 2) позволяет сделать следующие выводы: плавдоки грузоподъемностью до 6 тыс. т обладают вы- сокой относительной материалоемкостью. При развитии су- доподъемных сооружений такой грузоподъемности предпоч- тение должно быть отдано механическим судоподъемникам, обладающим значительно меньшей материалоемкостью; докование плавучего дока грузоподъемностью свыше 6 тыс. т с помощью другого дока возможно, если грузоподъ- емность второго в два раза больше; для плавдока грузоподъемностью более 6 тыс. т суммар- ное количество остаточного и разгружающего балласта сле- дует считать оптимальным, если его величина составляет от 22 до 28% от грузоподъемности. Изложенная методика может использоваться при реше- нии конкретной задачи или при формировании параметри- ческой сетки доков перспективной постройки. ЛИТЕРАТУРА 1. Правила классификации и постройки морских судов. Л., Транспорт, 1981. 2. Металлические плавучие доки. Под общей редакцией М. А. Ловягина. Л., Судостроение, 1964. 3. International Shipbuilding Progress. 1964, IV, N 116* pp. 179—189. 4. Петраков Л. А., Смирнов А. Г. Влияние фор- мы корпуса металлического плавучего дока на его массу.— Судостроение, 1987, № 4. ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОБХОДИМОГО БАЛЛАСТА ПРИ РАСЧЕТАХ НАГРУЗКИ СУДНА Б. И. Сидюк Необходимость изменения координат центра масс судна на заданную величину возникает при расчетах нагрузки суд- на, начальной и аварийной остойчивости, остойчивости на больших углах крена, при проведении кренования и т. п. Оп- ределение требуемого количества балласта для этой цели, считая гс и р постоянными, проводим по форме: Do ^0 м0 Д«б k6 Мб ©о+ Ате k0+Ak Л40+ М6 Здесь Do — начальное водоизмещение судна, т; ko — началь- ная координата, м; Amo—искомое количество балласта, т; Аб — координата балласта; т; ДА — требуемое изменение ко- ординаты центра масс судна, м; Мв и М(>— статические мо- менты, т • м. Решив уравнения относительно можно получить удобную формулу для определения искомой величины -Р0-АА Д/”б= ko+ • Знаки координат (+ или —) соответствуют принятому на- правлению координатных осей судна. Примеры: 1. Для судна водоизмещением 1000 т необходимо изме- нить начальную аппликату центра масс z0=5 м на величину Да=—0,02 м путем доукладки твердого балласта с апплика- той ze=0,7 м. По формуле — 1000 (—0,02) Ате — 5>0 0>02 _ 0 7 — 4,7 т. Проверка: 1000 4,7 5,0 0,7 5000 3 1004,7 4,98 5003 2. Для такого же судна оказался излишним запас остой- чивости. Необходимо определить количество снимаемого бал- ласта с аппликатой 26=2 м для повышения центра масс на Дг=0,03 м. В этом случае —1000-0,03 Дтб = 5,0-1-0,03 — 2,0 — “ 9>1 т' Проверка: 1000 —9 5,0 2,0 5000 —18 991 5,03 4982 Определение количества балласта, необходимого для со- хранения координаты центра масс судна при различных из- менениях нагрузки. Решение этой задачи, возникающей в про-
Проектирование судов 9 цессе проектирования, технического обслуживания или пере- оборудования судна, обычно ведется путем последовательных приближений по форме: Do ko . Mo Д/»б kf> ДЛ4б Do + S mt 4- Дотв ^0 дд^б Здесь 2 mt = 2 /»доб. — S тск. — сумма добавляемых и снимаемых масс, т; 2 = S — 5 тдоб. /£доб-1 — — 5отсн.1^сн. i—сумма статических моментов добавляемых и снимаемых масс относительно осей координат судна, т-м. Решив уравнение относительно Amg, можно получить удобную формулу для определения искомой величины: ^(mt-kt) — mt • Интересно, что решение не зависит от начального водоизме- щения судна. Пример. На судно добавляется 100 т грузов с 2g=6 м. Центр массы дополнительного балласта принимается г в— =0,7 м. Для сохранения у судна первоначального значения Zg.0=5 м требуется прием балласта в количестве Дотб 1000-6,0 — 5,0-100 23,25 т. 5,0 — 0,7 Проверка 1: для судна водоизмещением 10 000 т 10 000 5,0 50000 100 6,0 600 23,25 0,7 16 10123 5,0 50616 Проверка 2: для судна водоизмещением 10 т 10 5,0 50 100 6,0 600 23,25 0,7 16 133 5,0 666 Представляется, что предложенные зависимости могут найти применение в повседневной практике конструкторских бюро. УДК 621.873.7 ПЛАВУЧИЙ КРАН „СЕВАСТОПОЛЕЦ" ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ 140 т Г. И. Рудак Производственное объединение «Севастопольский морской завод им. С. Орджоникидзе» строит серию 140-тонных пла- вучих кранов типа «Севастополец», при проектировании кото- рых реализован ряд интересных конструктивных решений. Плавкран «Севастополец» имеет следующие основные тех- нические характеристики: Испытания плавкрана, оснащенного дополнительной стрелой, с грузом на вспомогательном подъеме 2 Судостроение № 4, 1989 г. Зубчатое зацепление опорно-поворотного устройства. Зубчатый венец, являющийся составной частью роликовой опоры, кре- пится к барбету корпуса плавкрана при помощи резьбовых шпилек с удлиненными концами. Смазка к малой шестерне подается от цен- трализованной системы смазки (на рисунке слева видна трубка маслопровода)
Грузовая подвеска главно- го подъема с навешенными стропами («). Пластинчатый гак с литыми скругленными накладками в его зевах позволяет свободно размещать в них по четыре огона стропов и фиксировать их от выпадания подпружи- ненными защелками Грузовая подвеска с откры- тым защелками (б), кото- рые фиксируются как в за- крытом, так и в открытом положении. Отверстие в нижней части га- ка допускает штыревое подсо- единение к нему грузозахват- ных устройств типа балок и траверс, но в первую очередь используется для упрощения крепления гака по-походному Грузовая подвеска вспо- могательного подъема ( в) со щетками балан- сира, служащими одно- временно грузами-утяже- лителями. Выполнены из толстолисто- вого проката толщиной 10 мм. Пальцы смонтиро- правая свивка канатов, кованых патронов для обеспечения быстрого отсо- единения грузовой подвес- ки снабжены шплинтами. На рисунке видна левая и правая свивка канатов, примененная для исклю- чения закручивания подвес- ки. Кованый однорогий гак снабжен защелкой, приспо- собленной к двум фиксиро- ванным положениям Механизм поворота плавкрана. Справа внизу бескорпусиые секции планетарного редуктора. Над ними в закрытом корпусе — коническая передача первой ступени ре- дуктора. Слева внизу — электродвигатель масляного иасоса прину- дительной системы смазки. Под редуктором — фундамент, нижияя часть которого выходит под настил и видна на третьем по счету ри- сунке над выходной шестерней механизма поворота Один из электродвигателей лебедки главного подъема. Все электродвигатели (шесть иа лебедках и два иа механизмах по- ворота) — морского исполнения Винтовые зажимные клиновые устройства крепления крана от проворота с блокировочными выключателями. Установлены и а поворотной части краиа, предназначены для взаи- модействия с соответствующими неподвижными иижиими конструк- циями
Оголовок каркаса. Справа — передние силовые стойки и иа них — трубчатые упоры, предотвращающие запрокидывание стрелы. Слева — задние оттяжки, поддерживающие платформу с лебедками и противовесом. Слева вверху — откидной кронштейн крепления аитенн плавкрана Вид на блоки стрелы с оголовка каркаса. На переднем плане — подвод смазки к горизонтальному уравнитель- ному блоку. На заднем плане — блоки полиспаста изменения вылета, перед ними и за ними — обводные блоки соответственно канатов глав- ного и вспомогательного подъемов Рабочее место крановщика. Ча переднем плайе — пульт управления краном. Кресло откидывается вправо для входа, в рабочем положении может перемещаться вперед по направляющим. Последние могут изменяться по высоте. На заднем плане — показывающие приборы вылета стрелы и массы поднимае- мого груза. Верхнее стекло — открывающееся. К передним стеклам подведены кабели внутреннего электрообо!рева Ходовая рубка плавкрана. На переднем плайе — компас и секция пульта управления крыльча- тыми движителями. На заднем плане — секции пультов связи
12 Судостроение № 4, 1989 г. Грузоподъемность без дополнительной стрелы, т: главного подъема.......................140 вспомогательного подъема . . . от 10 до 32 дополнительного подъема .... 1,8 Максимальный вылет без дополнительной стрелы в носовом положении, м: главного подъема ..... 20 вспомогательного подъема . . . 36,5 дополнительного подъема .... 34 Высота подъема гака от уровня воды на максимальном вылете, м: главного подъема...................... 32 вспомогательного подъема .... 22 дополнительного подъема .... 21 Номинальная скорость подъема-спуска гру- за, м/мин: главного подъема........................... 7 вспомогательного подъема .... 14 дополнительного подъема .... 24 Описание конструкции плавкрана было дано ранее.* Фото- снимки головного плавучего крана «Севастополец» и узлов его верхнего строения сделаны в период сдаточных испытаний. * См. Рудак Г. И., Мохов Ю. Н. Верхнее строение 140- тонного плавучего краиа. — Судостроение, 1988, № 11. Читатель предлагает НЕОБХОДИМА СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ТАНКЕРОВ Ежегодные перевозки нефтепродуктов по рекам и морям составляют огромную величину, и хотя нефтепродукты делят- ся на I, II и III разряды, их отличия друг от друга в кон- струкции корпуса танкеров не учитываются. Как правило, все танкеры имеют систему подогрева груза и вспомогательные паровые котлы, обеспечивающие ее работу. Для перевозки грузов III разряда оиа необходима, для нефтепродуктов II разряда требуется иногда, а I разряда — совершенно не нужна. Между тем имеются районы с систематическими пото- ками грузов I разряда, для которых полезен не подогрев, а наоборот, охлаждение. Это потребует замены в составе су- довой энергоустановки традиционных паровых котлов холо- дильными машинами уже на стадии проектирования. Такую точку зрения подтверждает практика. Так, напри- мер, по сведениям, полученным от плавсостава, серийные танкеры типа «Волгонефть» грузоподъемностью 5000 т за де- сятисуточный рейс от Баку до Волгограда при перевозке гру- за I разряда (бензина) теряют около 25 т вследствие его ис- парения. За год каждый танкер совершает до 20 рейсов, а их число на этом участке достигает 10—15. Если учесть, что такие грузопотоки не являются исключением, то легко пред- ставить, какие убытки несет государство от потери энерго- ресурсов, загрязнения окружающей среды, затрат труда. Испаряющийся бензин можно было бы использовать в качестве присадочного топлива для работы судовых дизелей, но это потребует их переделки и вызовет возражения Реги- стра СССР и Речного Регистра РСФСР. Кроме того, даже при положительном решении вопроса существующая мощ- ность энергоустановок не позволит утилизировать весь испа- рившийся за время рейса бензин. Поэтому более перспектив- ным представляется вариант с заменой вспомогательных па- ровых котлов абсорбционной бромисто-литиевой холодильной установкой, работающей на тепле отработавших газов глав- ных двигателей. Выполненные расчеты показали, что тепла вторичных энергоресурсов на танкерах «Волгонефть» не хва- тит для охлаждения всего груза до температуры 20—25 °C. Однако даже в упомянутом районе эксплуатации его будет достаточно для конденсации и возврата в грузовые танки 50% испарившегося бензина. Возвращенный бензин будет иметь несколько иной фрак- ционный состав, так как пары только некоторых углеводоро- дов (гексаны, пентаны) могут конденсироваться при темпера- туре 9 °C, для конденсации остальных компонентов необхо- димы температуры до —134 °C, что обусловливает неоправ- данные материальные затраты. Однако при грузоподъемности танкеров в 5000 т добавки возвращенного бензина практиче- ски не меняют фракционный состав груза в целом. Реализация рассмотренного варианта потребует также модернизации некоторых систем, но экономические расчеты подтверждают целесообразность выполнения этих работ, окупаемость которых составит менее одного года. Полез- ность модернизации для защиты окружающей среды от теп- ловых и газовых загрязнений в экономических расчетах не учитывалась, так как задача рассматривалась как постано- вочная; то есть фактический эффект будет больше, если специализировать танкеры уже на стадии проектирования и учитывать все преимущества замены системы подогрева си- стемой охлаждения груза. Представляет также практический интерес анализ вари- анта с дополнительным подводом энергии для охлаждения всего нефтяного груза с аккумуляцией холода во время об- ратных рейсов или дальнейшего использования тепла вторич- ных эиергоресурсов всей энергетической установки танкеров. Актуальность дальнейших исследований возможных вариан- тов и их научного обоснования не вызывает сомнений. А. X. Баади, В. И. Сторожев
СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ УДК 629.12.061:628.16.081.3 ПРИМЕНЕНИЕ АДСОРБЕНТОВ В ОБОРУДОВАНИИ СУДОВЫХ СИСТЕМ Ю. С. Веселов Явление адсорбции было открыто 200 лет назад талант- ливым русским ученым, академиком Петербургской академии наук Т. Е. Ловицом. В 1791 г. ои опубликовал сообщение под заголовком «Показание нового средства, как воду во время путешествий на море от порчи предохранить и гнилую воду делать опять к питию удобною». Работа принесла Ловицу мировую известность, а Вольное экономическое общество (ВЭО) наградило автора большой золотой медалью [I, 2]. В этом труде, в частности, говорится: «Всему свету извест- но, как легко и скоро вода, сия необходимейшая для чело- века надобность, подвергается через гниение порче. Обстоя- тельство сие причиняет часто мореходцам великое изнурение и нужду. Сего ради изобретение таких пособий, коими пор- ча воды воспрепятствуема и удержана, или испортившаяся во- да опять поправлена быть может, должно быть каждому ис- пытателю естества и другу человечества приятнейшим и бла- городнейшим упражнением». Следует отметить, что эта мысль и сегодня звучит ак- туально. Если говорить кратко, суть открытия Ловица заклю- чается в следующем: для сохранения и очистки питьевой во- ды следует использовать угольный порошок, который необ- ходимо порциями добавлять в воду, либо загружать его в «цедильный кошелек» и фильтровать воду «пока светлою це- диться будет». В сообщении обстоятельно освещаются «при- чины, от коих вода портится», «примечания и опыты, как предохранять от порчи волу», «опыты, как гнилую воду де- лать к питию удобною», «опыты, как способствовать действию угля» и даются практические советы пе сохранению воды в судовых чанах и ее очистке. Большой интерес представляют приведенные здесь же ре- комендации по приготовлению и использованию угольного порошка. Уголь может быть приготовлен непосредственно на судне из дерева, костей и камеииого угля. Уголь должен быть тщательно прокален без доступа воздуха, чтобы не содер- жал в себе сгораемых веществ. При хранении угля во избе- жание его загрязнения следует остерегаться, чтобы в него не попали дым, жир, сало и т. п. маслянистые вещества. Ис- пользованный в «цедильном кошельке» угольный порошок нельзя выбрасывать, а следует просушить и еще мельче рас- тереть, благодаря чему значительно увеличивается поверх- ность угля, и он остается пригодным для очистки воды. Заслуга Т. Е. Ловица состоит в том, что он первый от- крыл простейшие приемы активирования угля, установил при- чины потери им поглощающей способности и предложил эф- фективные методы очистки воды в судовых условиях. За прошедшие 200 лет физико-химическая наука про- двинулась далеко вперед. Сегодня адсорбенты, и прежде все- го активные угли, широко применяются во всем мире. Только в США выпускают около 90 марок активных углей, их про- изводством заняты 58 фирм. Более 30 марок углей серийно выпускается и в нашей стране [3] (таблица). Все многообразие адсорбционных материалов условно можно подразделить на: активные угли естественного проис- хождения; адсорбенты, изготовленные из отходов; синтети- ческие и неуглеродные адсорбенты. Согласно современным фи- зико-химическим представлениям [3] активные угли — это пористые твердые тела, состоящие из множества беспорядоч- но расположенных микрокристаллов графита, образовавшихся в результате сочетания углеродных атомов при нагреве угле- родсодержащего сырья. В качестве исходного сырья для про- изводства углей применяются каменный уголь, древесина, по- лимеры, отходы пищевой н целлюлозно-бумажной промыш- ленности н др. Современная технология изготовления активных углей предусматривает две стадии: карбонизацию исходного сырья и активацию образовавшегося полупродукта. Карбонизацию сырья ведут в барабанных печах при температуре 700— 800 °C без доступа воздуха. При этом выделяются летучие соединения, материал уплотняется и приобретает прочность. Активация полупродукта ведется также при повышенной тем- пературе в присутствии активирующего агента — кислорода, водяного пара и др. В процессе активации «а материале об- разуется развитая сеть микро- и макропор. По окончании активации продукт рассеивают на фракции или размалывают. Готовый продукт состоит на 87—96% из углерода и имеет удельную поверхность пор от 800 до 1200 м2/г. Характеристики некоторых отечественных активных углей Марка угля Суммар- ный объем пор, см8/г Удельная поверх- ность пор, м2/г Крупность основной фракции, мм Насыпная плотность, г/дм3 Назначение БАУ 1,5 915 1—5 220 - 350 Очистка во- АГ-3 0,8-1,1 805 1,5-2,8 450 ды и возду- ха Очистка КАД- 1,0 977 2,0-5,0 380-450 воды То же иодный АГ-м 0,85 915 1,5-0,5 475 А Г-л 0,86 915 2,75-1,0 389 и « Сорбенты применяют в виде гранул (частицы 0,07—7 мм), порошков (частицы менее 0,12 мм) и углеродных волокон диаметром 2—12 мкм. Углеродные волокнистые материалы отличаются огромной удельной поверхностью (до 2000 м2/г) и повышенной сорбционной способностью. Сырьем для их по- лучения служат различные полимерные волокна. Для увели- чения адсорбционной емкости волокон сырье иногда обраба- тывают солями тяжелых и редких металлов. Общий недостаток углей из естественных материалов — низкая механическая прочность. Этого недостатка лишены синтетические адсорбенты, которые получают сополимериза- цией ароматических соединений. Синтетические адсорбенты выпускают в виде гранул размерами 0,05—0,12 мм, их удель- ная поверхность значительно ниже, чем у активных углей и не превышает 300 м2/г. К неуглеродным адсорбентам естест- венного и искусственного происхождения относятся глини- стые породы (диатомит, опока, гидрослюда, каолинит), цео- литы, селикагель и др. Такие адсорбенты отличаются доста- точно высокой поглотительной способностью, избирательно- стью, катионообменными свойствами, низкой стоимостью и доступностью. Стоимость природных адсорбентов в десятки раз ниже, чем искусственных. Цеолиты (так называемые «молекулярные сита») — при- родные адсорбенты алюмосиликатного состава. При нагре- вании природных цеолитов до температуры 1000 °C в присут- ствии хлоридов и карбонатов натрия из них выделяется во- да и образуется сеть развитых пор. Селикагель получают при взаимодействии силиката натрия с серной кислотой или сер- нокислым алюминием, содержащим свободную серную кис- лоту. Селикагель поставляется в виде гранул или кусков ма- териала. Он уступает цеолитам в прочности, однако имеет сравнительно низкую температуру регенерации (до 200 °C) [4]. В процессе эксплуатации адсорбентов их поглотительная способность постепенно истощается, и возникает необходи- мость в регенерации. Различают химические, низкотемпера- турные и термические методы регенерации адсорбентов. При химической регенерации материал обрабатывают реагентом при температуре не выше ПО °C. Самый простой метод — нагревание адсорбента в объеме обрабатываемой воды или фильтрация нагретой воды через материал, однако эффект такой регенерации невелик — от 10 до 40%. Более эффек- тивна обработка угля растворами гидроокиси и карбопата натрия. Низкотемпературная регенерация производится паром или газом при температуре 100—400 °C, как правило, непо- средственно в фильтрах. Термическая регенерация — наиболее
14 Судостроение № 4, 1989 г. эффективный метод, который осуществляется при температуре 450—1000 °C и требует специального оборудования. Рассмотрим некоторые примеры использования адсорбен- тов в судовых системах. Система^ бытового водоснабжения с использованием за- паса пресной воды. Для очистки питьевой воды от растворен- ных органических и неорганических примесей во всем мире применяют фильтры-дезодораторы. Поставщиками сорбентов и фильтров-дезодораторов являются, например, фирмы «Де- гремон» и «Диа-прозим» (Франция), «Катадин» (Швейцария), «Райнер» и «Беркефельд» (Великобритания) и др. Применя- ются фильтры насыпные и патронные. В СССР разработан типоразмерный ряд судовых фильтров-дезодораторов (ФД 02/0,5, ФД 1/3, ФД 3/6, ФД 6/10) пропускной способ- ностью от 0,2 до 10 м3/ч. В качестве адсорбционных мате- риалов в них используются активные угли марок БАУ и Рис. 1. Принципиальные технологические схемы обработки пресной и опресненной воды. а, б, в, г, б, е — обработка запаса пресной воды; s/c, з — обработка дистиллята; и, к — обработка забортной воды; D—дезодорация; UV — обеззараживание ультрафиолетовым облуче- нием; F — безреагентное осветление; С1 — обеззараживание хлориро- ванием; RF — реагентное осветление; Ag — обеззараживание и консер- вация серебром; М — минерализация дистиллята. Звездочкой отмечена операция перемешивания или выдержки в контактной цистерне Рис. 2. Принципиальная схема двухступенчатой обратноосмо- тической опреснительной установки. / — электролитический хлоратор; 2 — цистерна флокулянта; 3 — пита- тельные иасосы; 4 — емкость-отстойник; 5 —намывной (диатомитовый) фильтр; 6 — патронный фильтр; 7 — насос высокого давления 1-й сту- пени; 8 — опреснительный блок 1-й ступени; 9 — цистерна питьевой воды; 10 — иасос высокого давления 2-й ступени; 11 — опреснительный блок 2-й ступени; 12 — фильтр с активным углем; 13 — цистерна котло- вой питательной воды АГ-м. Конструкция и технические данные фильтров-дезодора- торов приведены в книге [5]. Для выбора места фильтра в судовой системе водоснабжения рекомендуется руководство- ваться «Типовыми технологическими схемами обработки прес- ной воды в судовых условиях», разработанными в рамках международного научно-технического сотрудничества [6]. На рис. 1 показаны некоторые типовые схемы, содержащие в сво- ем составе операцию дезодорации воды. Системы бытового и технического водоснабжения с ис- пользованием опресненной воды. Дистиллят, получаемый в судовых опреснительных установках, может содержать орга- нические летучие примеси, попавшие в него из морской воды в процессе испарения. Эти примеси придают воде специфиче- ские привкусы и запахи, для устранения которых в техноло- гической схеме приготовления питьевой воды необходимо пре- дусматривать дезодорацию с помощью упомянутых выше фильтров-дезодораторов (см. рис. 1). Доочистку воды на фильтрах с активным углем преду- сматривают и в том случае, когда морскую воду опресняют методам обратного есмоса [7]. В схеме установки (рис. 2) фильтр-дезодоратор предусмотрен непосредственно перед раз- дачей воды потребителям. Системы комфортного и технического кондиционирования воздуха. Для удаления влаги, минеральных и органических кислот из рабочей среды холодильных машин, работающих на фреонах, применяют фильтры-осушители, заполненные ад- сорбентом. В качестве адсорбента в таких фильтрах исполь- зуют селикагель и цеолит. В судовой холодильной установке фильтр-осушитель устанавливают после теплообменника перед жидкостным фильтром и дроссельным органом. Характери- стики отечественных фильтров-осушителей типов ОФФ, ОФМ и МОФФ приведены, например, в работе [4], а расчет систем — в справочнике [8]. Индивидуальные средства защиты. При производстве ра- бот в судовом помещении, в котором содержание вредных ве- ществ превышает предельно допустимые концентрации, при- меняют средства индивидуальной защиты органов дыхания (фильтрующие респираторы, противогазы, противопыльные респираторы и др.). В качестве адсорбционных материалов в таких фильтрах применяются активный уголь, специальные поглотители и волокна (хлориновые, лавсановые, капроновые и ДР-) [9]. Системы предотвращения загрязнения моря. В резуль- тате аварий судов, перегрузки и зачистки танкеров в моря и океаны ежегодно попадает несколько миллионов тонн неф- ти [10]. Борьба с загрязнением воды от нефтепродуктов осу- ществляется следующими путями: — распределением тонкодисперсных материалов на боль- шой поверхности моря с последующим их сбором; — обработкой загрязненных участков поверхности воды фиксированными адсорбционными материалами вне судна или установки; — очисткой поверхностных, трюмных и сточных вод в специальных установках (судах). Тонкодисперсный плавающий адсорбент (цементный по- рошок, вспененный порошкообразный перлит, тонкоразмоло- тые древесные опилки, пропитанные парафином, кусочки гид- рофобных пористых синтетических полимеров и др.) равно- мерно распределяют по поверхности воды с судов и самоле- тов. По истечении времени, необходимого для насыщения ад- сорбента нефтепродуктами (0,1—0,3 г/г), его собирают спе- циальные суда. При очистке от нефтепродуктов отдельных участков ак- ватории используют крупные блоки или маты, содержащие адсорбент, и специально крепят их вне судна. Для этого ис- пользуют волокнистые материалы с развитой поверхностью, способные вызвать коалесценцию мелких капель нефти (сухая трава, пряжа, ткани, пропитанные расплавом синтетических смол или эмульсии латекса, пакля, торф и т. д.). Маты тол- щиной 30—50 мм обтягивают сеткой из нейлона. Они пред- назначены для одноразового использования, их не регенери- руют. Если для изготовления матов и фильтров применены синтетические сорбенты, то такие устройства поддаются реге- нерации путем встряхивания. Судовые технические средства предотвращения загрязне- ния водоемов нефтепродуктами отличаются большим много- образием. Так, например, на базе нефтеналивной баржи соз- дана плавучая станция для глубокой очистки нефтесодержа- щих вод [11]. На станции принята следующая технологическая схема: фильтр грубой очистки (двухступенчатый) — флота-
Судовые системы 15 цнонная установка — каскадный отстойник — фильтр тон- кой очистки. Последний представляет собой цилиндрический корпус диаметром 700 мм и высотой 2100 мм, загруженный активвым углем марки БАУ. Всего иа станции 10 фильтров, объединенных в две группы. Трубопроводы и арматура по- зволяют включать группы фильтров для последовательной и параллельной работы. Пропускная способность батареи филь- тров при последовательной работе 10 м3/ч, нефтеемкость филь- тра 250 г/кг, ресурс до регенерации 26 000 м3 воды. Фильтр может очистить воду до содержания нефтепродуктов 5 мг/л и даже ниже. Одна зарядка фильтров обеспечивает работу станции в течение всего навигационного периода. В заключение краткого обзора необходимо оценить пер- спективы дальнейшего совершенствования и применения ад- сорбентов в судовых системах и оборудовании. С учетом воз- растающего внимания к проблемам экологии, экономии ре- сурсов, здравоохранения, повышения эффективности и рента- бельности производства можно предположить, что рассмат- риваемая область техники будет непрерывно совершенство- ваться и развиваться. Адсорбционные материалы найдут ши- рокое применение в замкнутых экологических схемах быто- вого, технологического и энергетического водоснабжения, в индивидуальных средствах водо- и воздухоприготовления, в автоматизированных средствах контроля. Будут совершенство- ваться адсорбционные материалы на основе отходов произ- водства и синтетических материалов, особенно углеродных волокон. На основе новых конструкционных материалов и адсорбентов появятся оригинальные конструкции фильтров- адсорбентов самого широкого назначения. литература 1. Русский биографический словарь. СПб, 1914. 2. Ловиц Т. Е. Избранные труды по химии и химичес- кой технологии. Редакция, статьи и примечания Н. А. Фи- гуровского. М., Изд-во АН СССР, 1955. 3. Смирнов А. Д. Сорбционная очистка воды. Л., Хи- мия, 1982. 4. Дудко Н. В., Абрамчук В. В. Справочник ме- ханика по судовым рефрижераторным установкам. М., Транс- порт, 1979. 5. Средства очистки жидкостей на судах. Справочник. Л., Судостроение, 1984. 6. Совершенствование судовых систем./Ю. С. Веселов, В. И. Востряков, Л. И. Логвинов и др. — Судостроение, 1986, Ns 2. 7. Wayne L. Adamson, Joseph F. Pizzino, Smith W. Experiences with reverse osmosis desalination aboard USS “Fletcher”. — Naval Engineers Journal, 1984, V. 8. X о p д а с Г. С. Расчеты общесудовых систем. Спра вочник. Л., Судостроение, 1983. 9. Справочник по гигиене и санитарии на судах. Л., Су- достроение, 1984. 10. В е с е л о в Ю. С., Лавров И. С., Рукобрат- ский Н. И. Водоочистное оборудование. Л., Машинострое- ние, 1985. 11. Ту в И. А. Судовые технические средства предотвра- щения загрязнения водоемов нефтепродуктами. М., Транспорт, 1979. УДК 629.12.06:Ы4.843.8 УСТАНОВКА КОМБИНИРОВАННОЙ ПЕНЫ СИСТЕМ ПЕНОТУШЕНИЯ Е. К. Антышев, М. П. Волков, Б. В. Потанин Одним из путей повышения эффективности палубных си- стем пенотушения на танкерах и судах, оборудованных взлет- но-посадочными площадками (например, научно-исследова- тельских, ледоколов), является использование установок ком- бинированной пены (УКП)*. Такие установки должны заме- обеспечивать дальность полета пенной струи не менее 40 м, а количество и расположение стволов вокруг взлетно-поса- дочных площадок выбираются исходя из необходимости за- щиты каждого посадочного места не менее чем двумя струя- ми пены с поправкой на ветер от хода судна. С учетом этих требований был разработан опытный об- разец УКП 20/30 (цифра в числителе означает подачу рас- твора генератором пены средней кратности, а в знаменате- ле— низкой кратности). Использование в УКП 20/30 двух стволов пены низкой кратности вместо одного ствола с на- садком, как это было в УКП меньшей производительности, объясняется необходимостью сокращения размеров установки по высоте, что особенно важно для судов с вертолетной пло- щадкой. Зависимость дальности подачи пены от вы- соты размещения УКП 20/30 при давлении 0,6 МПа (о) и от давления раствора перед установкой УКП 20/30 при высоте разме- щения 1 м (б) Схема опытного образца УКП 20/30. 1— генератор среднекратиой пены; 2— ствол низ- кократной пены; 3 — коллектор нить применяемые в настоящее время лафетные стволы обыч- ной системы пенотушения, подача которых по раствору дол- жна быть в соответствии с нормативами не менее 21 л/с. Каждый лафетный ствол по нормативу на танкерах должен 1 Антышев Е. К., Волков М. П., Малинин В. Р., Писарев А. Н. Установки комбинированной пены судовых систем пожаротушения. — Судостроение, 1986, № 1. Из приведенных рисунков видно, что УКП 20/30 обеспе- чивает требуемую дальность подачи пены в 40 м при уста- новке на высоте 2,5 м. Учитывая, что лафетные стволы на танкерах устанавливаются на площадках переходных мости- ков, т. е. еще выше над палубой, УКП 20/30 могут заменить их без каких-либо дополнительных преобразований. При этом в зависимости от места размещения установок и их количества целесообразно учитывать особенности, связанные с
16 Судостроение № 4, 1989 г. баллистикой пенных струй при наличии ветра. Так, если на танкерах следует всегда стремиться к тому, чтобы направ- ление ветра совпало с направлением подачи пены, то на су- дах, оборудованных вертолетными площадками, это требо- вание не всегда будет оптимальным. Проведенные исследования показали, что при боковом ветре до 5 м/с дальность составляет 30 м, т. е. при установ- ке УКП 20/30 побортно можно «перекрыть» палубу шириной 60 м. Таким образом, на судах, оборудованных взлетно-поса- дочными площадками, УКП 20/30 следует размещать иа рас- расхода раствора от давления Траектория пенных струй для разных значений углов установки (давление 0,6 МПа) Для УКП 20/30 установлено, что при скорости ветра до 5 м/с подача пены под углом 90° к его направлению приво- дит к снижению дальности иа 10%, против ветра — на 15%, а при попутном ветре она увеличивается всего на 5%. Поэто- му разворачивать судно таким образом, чтобы направление ветра и подача пены совпадали, следует только в том случае, когда установки расположены с одного борта. Если они расположены с двух бортов (друг против друга), то пена должна подаваться под углом 90° к ветру, так как сокраще- ние дальности при подаче ее против ветра не компенсирует- ся увеличением дальности при подаче по ветру. стоянии не более 30 м друг от друга и на высоте около 0,5 м над палубой. Пена, получаемая с помощью УКП, более эффективна, чем пена от лафетных стволов при использовании как обыч- ных пенообразователей, так и пенообразователей типа «лег- кая вода»; установки работают и на чистой воде. При этом дальность ее подачи незначительно превосходит дальность подачи пены, и при расчетах их можно считать равными. Опытный образец УКП 20/30 по результатам межведом- ственных испытаний рекомендован к установке иа строящих- ся судах. ОБЗОР КНИГ ПО ВОПРОСАМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СУДОВ Бурман 3. И., Артюхин Г. А., Зархин Б. Я. Программ- ное обеспечение матричных алгоритмов и методы конечных элементов в инженерных расчетах. М., Машиностроение, 1988, 256 с., цена 1 р. 30к. Методология создания программного обеспечения для численной реализации на ЭВМ матричных алгоритмов реше- ния разнообразных задач механики и физики и, в частности, матричных алгоритмов метода конечных элементов. Структура и принципы функционирования системы матричного программ- ного обеспечения, а также методология создания на ее осно- ве пакетов прикладных программ. Книга — для ИТР, занятых прочностными расчетами. Гофман А. Д. Д в и ж и тел ь н о -р у л е в о й комп- лекс и маневрирование судна. Справочник. Л., Су- достроение, 1988, 360 с., цена 1 р. 50 к. Общие сведения о гидродинамике судовых движительно- рулевых комплексов (ДРК). Определение сил и моментов, развиваемых при маневрировании судна. Гидродинамика рас- сматриваемых типов ДРК- Математическая модель маневри- рования судна под действием ДРК произвольного типа. Ме- тод выбора и расчета оптимального ДРК, обеспечивающего судну заданные маневренные качества. Справочник — для научных работников, инженеров-ко- раблестроителей. Колесников Л. А. Основы теории системного подхода. Киев, Наумова думка, 1988, 172 с., цена 2 р.80к. Основы математизированной теории системного подхода и ее формальный аппарат, позволяющие исследовать струк- туру функционирования, строения, организации, развития объ- ектов автоматизированного интеллектного действия, свойства, определяющие интеллектность больших систем, закономернос- ти обобщенного производственного процесса. Определение и мнения видных ученых в области теории больших систем. Книга — для специалистов в области больших систем. Лихнов П. П. Динамика системы цилиндр — оболочка. М., Машиностроение, 1988, 152 с., цена 45 коп. Методы определения напряженно-деформированного со- стояния и прочности вязкоупругих цилиндров при динамиче- ских нагрузках. Теоретические решения, подтвержденные экс- периментальными результатами. Брошюра — для инженеров-конструкторов, занимающих- ся проектированием и испытанием оболочковых конструкций. Хан X. Теория упругости. Мир, 1988, 344 с., цена 2 р. 30 к. Основы линейной теории упругости и ее применения к ре- шению одномерных, плоских и трехмерных задач. Обзор точ- ных, приближенных и численных методов решения задач. Книга предназначена для механиков, специалистов по тео- рии упругости. Черных К. Ф. Введение в анизотропную упру- гость. М., Наука, 1988, 192 с., цена 2 р. 60 к. Краткое систематическое изложение круга вопросов, свя- занных с использованием анизотропии в теории упругости. Оригинальные результаты. Вопросы плоского напряженного состояния, несжимаемый материал, деформационная анизо- тропия и т. п. Книга рассчитана на научных работников и инженеров, имеющих дело с композитами. ОБЗОР КНИГ ПО ОПРОСАМ ОБЩЕСУДОВЫХ СИСТЕМ Кудрявцев Г. В. Эксплуатация и ремонт холо- дильных установок промысловых судов. М., ВО «Агропромиздат», 1988, 109 с., цена 40 коп. Краткие сведения о конструкции винтовых компрессорных агрегатов, холодильных установок судов промыслового флота. Вопросы надежности отдельных узлов и агрегатов в целом. Методика обслуживания, производства плановых осмотров и ремонтов, рекомендации по повышению безотказности винто- вых компрессоров в эксплуатации. Книга предназначена для инженеров и техников, зани- мающихся проектированием, эксплуатацией и ремонтом холо- дильного оборудования. Лукьяненко В. М., Таранец А. В. Центрифуги. М., Химия, 1988, 384 с., цена 1 р. 60 к. Конструкции современных центрифуг-автоматических и непрерывнодействующих, а также специального назначения. Их классификация и технические данные. Вопросы монтажа, пуска, эксплуатации, технического обслуживания и ремонта. Книга — для специалистов, занятых эксплуатацией цент- рифуг.
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ ции и шума, зависит прежде всего от типа механизма. На рис. 1 даны спектральные характеристики излучаемой коле- бательной мощности для машин различного типа [2]. Большое влияние на величину излучаемой колебательной мощности оказывают также конструкция машины, качество ее изготовления и .режим использования. Коэффициент k в формуле (1) фактически отражает влияние всех основных факторов и может быть записан как Л — ^раб. Пр. * ^констр. * ^техн. • ^реж-i (2) УДК 629.12.03-752 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУДОВОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ВИБРОАКУСТИКИ Э. Л. Мышинский, Л. П. Седаков Перспективы судостроения обычно связывают с повыше- нием эффективности и надежности транспортных судов. Но нельзя забывать, что одна из главных задач в создании су- дов состоит в обеспечении максимальных удобств для эки- пажа, наибольшего комфорта для пассажиров, и на эту сто- рону проектирования конструкторам надо обращать самое пристальное внимание. Одним из наиболее важных показателей комфорта яв- ляется тишина. Шум и вибрация оказывают вредное воздей- ствие на органы слуха и нервную систему человека. На су- дах акустическая обстановка осложняется тем, что люди длительное время испытывают указанное влияние дискомфор- та. Санитарные нормы шума на морских судах, утвержден- ные Минздравом СССР в 1981 г., регламентируют предель- ные уровни шума в машинных отделениях, в жилых и про- изводственных помещениях судна. Поскольку основные ис- точники шума связаны с работой судовых механизмов и си- стем, мероприятия, направленные на снижение шума и виб- рации энергетической установки (ЭУ), должны обеспечивать установленные ограничения уровней шума (45—60 дБА), в каютах, салонах и других помещениях. Практика анализа источников и принятия мер по сниже- нию шума ЭУ уже после постройки судна малоэффективна, поскольку мероприятия на готовом судне сводятся, в основ- ном, к размещению дополнительного объема средств вибро- и звукоизоляции и звукопоглощения, не касаясь снижения шума в источнике. Их осуществление приводит к задержке сроков сдачи и удорожанию постройки судна в целом. Ана- лиз затрат на работы по снижению шума на судах до тре- буемых величин [1] показывает, что если удается принять все необходимые меры еще на стадии проектирования, то за- траты на противошумовой комплекс составят только одну треть от стоимости дополнительных мероприятий по сниже- нию шума на уже построенном судне. При проектировании судовой ЭУ снижение шума ви- брации достигается прежде всего, уменьшением интенсивно- сти основных источников шума (механизмы, арматура, си- стемы), а затем уже применением средств защиты от вибра- ции и шума, подавления их на путях распространения. Ниже рассматриваются возможности и пути снижения брации и шума механизмов и оборудования судовых ЭУ в источнике. На образование шума и вибрации любого механизма расходуется часть энергии, подведенной к механизму. Если считать, что энергия, подведенная к механизму за единицу времени, равна q = —~ (где Ne— эффективная мощность механизма и 7] — эффективный КПД), то общие потери энер- 1 — *! ш выразятся как (1— rj) q = —-------Ne, а энергия, расхо- дуемая па акустическое излучение (генерирование шума и вибрации), составит часть этих потерь 1 — тп WaK^k—^-Ne. где k — доля потерь энергии, реализуемая в виде шума и ви- брации. Величина энергии, идущей на генерирование вибра- (1) где £раб. пр.. ^констр., Атехн., Аре1К.—коэффициенты влияния рабочего процесса, конструкции, технологии производства, ре- жима работы. Из выражений (1) и (2) следует, что для снижения ви- брации и шума судовой ЭУ нужно па стадии проектирова- ния стремиться к тому, чтобы мощность каждого механизма Рис. 1. Спектрограмма ко- лебательной мощности ме- ханизмов с различным рабо- чим процессом: 1 — судовой дизель; 2 — судо- вой редуктор; 3 — электродви- гатель выбиралась минимальной, без лишних запасов (Аге), чтобы механизмы работали на расчетном режиме (имея наимень- шее значение /?реж и наибольшее T}), чтобы каждый меха- низм имел малошумный рабочий процесс (наименьшее Рис. 2. Сравнение харак- теристик дизеля и дви- гателя Стирлинга: а — индикаторная диаграм- ма; б — уровни вибрации (----) и шума (--------); / — дизель; 2 — двигатель Стирлинга Араб. пр), рапиоиальную конструкцию (наименьшее Аконстр.) и был изготовлен па заводе с высоким уровнем_^гехяа<ЯЯи (наименьшее Атехн.)- Зависимость коэффициента от основной конструктивных, технологических и энергетических параметров, видимо, мо- 3 Судостроение Ns 4, 1989 г.
18 Судостроение № 4, 1989 г. жет быть определена и аналитически, но в данном случае условное представление его ,в виде произведения отдельных факторов наиболее наглядно отражает фактическую (взаимо- связь и последовательное влияние каждой стадии процесса на .акустические характеристики. Рабочий процесс механизма непосредственно определяет его шумоофазоващие. Чем меньше динамичность процесса (выражающаяся в -скорости нарастания нагрузки в течение рабочего цикла), чем меньше движущихся узлов и деталей требуется для действия машины, тем ниже ожидае- мые уровни шума и вибрации машины. Так, применение в поршневых двигателях цикла Стирлинга, имеющего плавный характер нарастания давления в цилиндре (рис. 2, а), позво- ляет ,получить шум и вибрацию на 15—20 дБ ниже, чем у дизеля аналогичной мощности [3]. На рис. 2, б показаны спектры уровней шума и (вибрации четырехцилиндрового дви- гателя Стирлинга 4—615 (Швеция) мощностью 160 кВт при частоте вращения 2400 об/мин коленчатого вала в сопостав- лении с характеристиками быстроходного дизеля той же мощ- ности. Рис. 3. Конструкция шаровых клапанов фирмы «Нелес»: а — запорный клапан; б — дроссельно-регулирующий клапан; в — дрос- сельно-регулирующий клапан с дополнительным сопротивлением при малых расходах По тем же причинам роторные машины всегда имеют луч- шие виброшумо|вые характеристики по сравнению с поршне- выми машинами. Поэтому (Предпочтительнее в равных усло- виях использовать в судовой ЭУ центробежные .насосы, вин- товые компрессоры вместо поршневых механизмов того же назначения. Зарубежными фирмами ведутся разработки оборудова- ния с «бесшумным» рабочим процессом. В частности, фир- мой «Реверсе осмозис систем» (Великобритания) разработа- ны [4] и серийно выпускаются судовые оцреонительные уста- новки, действующие на принципе обратного осмоса, где оп- ресняется морская (вода-, (Прокачиваемая под высоким давле- нием через специальные спиральные (мембраны. Производи- тельность стандартного ряда установок — от 0,5 до 450 м3 в сутки. Основными источниками шума в таких установках яв- ляются насосы. По сравнению с традиционной схемой опрес- нительной установки (где главные источники шума помимо насосов — испаритель и дроссельная арматура), новый ее тип должен иметь значительно лучшие акустические характе- ристики. Рис. 4. Снижение гидродинами- ческого шума клапана (рис. 3, t) по сравнению с обычным шаровым клапаном (рис. 3, а) Конструкция оборудования оказывает боль- шое (влияние на шумовые характеристики. Конструктивными методами можно снизить динамичность рабочего процесса и в машинах традиционных типов. Так за счет применения ко- сого языка улитки ,в центробежных насосах, косых пазов ,в электрических машинах удается резко уменьшить их вибра- цию (соответственно на лопастной и пазовой частотах. При неизменном рабочем процессе и одних и тех же энергетиче- ских параметрах различные конструкции механизмов значи- тельно отличаются по уровням шума. Рассмотрим влияние конструкции иа примере запорной и дроосельно-регулирующей арматуры. Традиционные кла- паны (типа седле — тарелка) являются интенсивными источ- никами шума, и вибрации в судовых трубопроводных систе- мах, особенно при высоких скоростях течения среды, боль- ших перепадах давления. Принципиально отличающаяся от них конструкция шаровых клапанов (рис. 3) позволяет обеспечить значительно лучшие акустические характеристики. В шаровых клапанах, используемых в качестве запорных (рис. 3,с), обеспечивается минимальное искажение потока (в полностью открытом положении клапана (Проточная часть его по гидравлическим и акустическим характеристикам эквива,- лентна прямому участку трубы). При применении шаровых клапанов в качестве дроссельно-регулирующих в проточной части клапана размещают перфорированные перегородки, ко- торые обеспечивают многократное дросселирование потока при его частичном закрытии (рис. 3,6). Во избежание появления кавитации при очень малых расходах и усиления при этом вибрации и шума в клапане, конструктивно обеспечивается вязкостное дросселирование при протекании среды через узкие каналы (рис. 3, в). Приведенные конструкции клапана выпускаются зарубеж- ными фирмами как для жидких, так и для газообразных сред. Они позволяют получить арматуру с меньшими уров- нями вибрации, а кроме того со значительным снижением воздушного и гидродинамического шума в судовой системе. Дополнительное снижение шума шаровых клапанов фирмы «Нелес» (Финляндия), изображенных на рис. 3, в, по сравне- нию с 3, а показано на рис. 4 [5]. Технологическая культура произведет- в а также оказывает большое влияние на вибрацию и шум судовых механизмов. Прежде всего это относится к точности обработки рабочих органов (лопасти насосов и вентилято- ров), сопрягаемых деталей (кинематическая пара шейка вала— подшипник, зубчатое зацепление, зазоры в дроссельно-регу- лирующих устройствах) и к балансировке роторных меха- низмов. В практике мирового машиностроения принята качествен- ная оценка виброактивности механизма по классам, отличаю- щимся по уровням вибрационной скорости на 6 дБ, т. е. в 2 раза. При хорошей точности изготовления и балансировке механизм отличается «мягкой» работой, что соответствует вибрационной скорости 0,25—0,5 мм/с. Отличные акустичес- кие качества машины наблюдаются при вибрационной скоро- сти меньше 0,25 мм/с. Оценим необходимую точность обработки узлов машины на примере шейки ротора для получения необходимых значе- ний вибрационной скорости. Некруглость (эллипсность, оваль- ность) шейки ротора вызывает вибрацию на удвоенной часто- те вращения. Если отклонение в точности обработки шейки (разность между большой и малой осями эллипса) составляет Д, то амплитуда вибрационной скорости, сообщаемая под- шипнику, равна Д Д о = 2ш -4- = 2 (2л/) -4" = "/Д. отсюда При частоте вращения ротора 50 Гц для обеспечения «мягкой» работы машины отклонение в диаметре шейки не должно превышать 0,0016 мм, т. е. обработка должна вестись на станках высших классов точности. Все вышеперечисленные факторы учитываются при про- ектировании и изготовлении машин для обеспечения сани- тарных норм по шуму и вибрации в судовых помещениях. Режим работы судового механизма, опре- деляемый, во многом, уже на стадии проектирования ЭУ, яв- ляется очень важным фактором, влияющим на фактические уровни шума и вибрации. При отклонении режима работы механизма от номи- нального изменение шума и вибрации определяется в общем виде как N п = Г, Гном ~ 4" й2 1g п г '’ном "нОм
Судовые энергетические установки 19 где L, LHOM — уровни вибрации (шума); N, МиОм—мощ- ность механизма на текущем и номинальном режимах; п, пт— частота вращения механизма на текущем и номиналь- ном режимах; а\ и с2 — коэффициенты. Для конкретных типов механизмов (насосов, вентиля- тором) в зависимости от основных энергетических параметров эта величина будет равна , Q Н п aL = Cj 1g 4" С2 г, + йз ~~ г VHOM пном “ном где Q и Н — подача и напор насоса (вентилятора). Относительная величина коэффициентов ab аг, аз может сильно влиять на выбор оптимального способа регулирования режима работы механизма с учетом акустических параметров. Рис. 5. Изменение параметров судового центробежного на- соса при различных способах регулирования: а — напорно-расходная характеристика насоса (Н—Q); б — изме- нение вибрации насоса (L—Q); 1—номинальный режим; 2— работа при регулировании расхода клапаном; 3 — работа прн сниженной частоте вращения; Я=» —/(Q) — характеристики сети Рис. 6. Характер изменения вибрации судового механизма на частоте вращения в зависи- мости от нагрузки: 1 — балансировка проведена прн нагрузке Ng = 100%; 2 — то же, при A'g =50%; 3 —то же, при Л'е=20% В качестве примера рассмотрим способы регулирования по- дачи насоса забортной воды в зависимости от ее температу- ры. При плавании судна в холодных водах для снижения по- дачи насоса в системе охлаждения нужно либо прикрыть клапан на трубопроводе (изменить характеристику сети), либо уменьшить частоту вращения насоса при постоянной характеристике сети. Соответствующие режимы даны иа гра- фике напорно-расходной характеристики иасоса (рис. 5, а). При работе насоса со сниженной подачей и неизменной частотой вращения (точка 2) уровни вибрации увеличиваются пропорционально третьей степени величины отклонения пода- чи от номинальной. При уменьшении подачи насоса за счет регулирования частоты вращения (точка 3) уровни вибрации и шума убывают пропорционально квадрату частоты враще- ния. Таким образом, разница в уровнях вибрации и шума насоса при различных способах регулирования уже при по- даче 75—80% от номинальной составит 8—10 дБ (рис. 5,6). Работа судовых механизмов на неспецификационном ре- жиме, отличающемся от номинального по тепловой нагрузкой частоте вращения, как правило, связана с повышением ме- ханической вибрации. Это объясняется тем, что при динами- ческой балансировке механизма корректирующие грузы уста- навливают обычно в двух плоскостях, уравновешивая при этом сложную пространственную систему сил, порождаемую анизотропностью плотности материала и жесткости кон- струкции, а также неточностью изготовления. При изменении нагрузки и соответственно теплового режима пространствен- ная система сил изменяется, меняя значение и направление результирующего вектора сил, а величина и место установ- ки грузов остаются неизменными, соответствующими тому режиму, на котором проводилась балансировка. На рис. 6 приведены графики типового изменения вибрации механизма на частоте вращения в зависимости от нагрузки при различ- ных режимах балансировки. Для достижения оптимальных акустических характерис- тик судовой ЭУ необходимо на стадии проектирования в тех- нических заданиях на проектирование механизмов помимо ограничения максимальных уровней вибрации и шума опре- делять режим балансировки и акустической настройки маши- ны, в качестве которого целесообразно выбирать режим дли- тельной эксплуатации. Заключение. Мероприятия по снижению шума и вибра- ции судовых механизмов наиболее эффективны и экономич- ны, если они приняты на стадии проектирования энергетиче- ской установки в процессе разработки схемы ЭУ, выбора ме- ханизмов и предъявлении акустических требований к постав- щикам оборудования. Основное влияние на уровни вибрации и шума механизмов оказывают рабочий процесс, конструк- ция, технология изготовления, режим работы. Для обеспечения санитарных норм шума на судах необ- ходимо перечисленные мероприятия по снижению шума и ви- брации в источнике сочетать с применением средств вибро- изоляции, вибродемпфирования, звукоизоляции и звукопогло- щения. ЛИТЕРАТУРА 1. И з а к Г. Д., Г о м з и к о в 3. А. Шум на судах и ме- тоды его уменьшения. М., Транспорт, 1987. 2. П о п к о в В. И. Виброакустпческая диагностика и снижение виброактивности судовых механизмов. Л., Судо- строение, 1974. 3. Мышинский Э. Л., Рыжков-Дудонов М. А. Судовые двигатели внешнего сгорания (двигатели Стирлин- га). Л., Судостроение, 1976. щения загрянзения довоемов нефтедСытбвчрс(.ж диыУысед 4. Motor Ship, 1987, vol. 68, N 799, p. 60. 5. Проспекты фирмы «Нелес» (Финляндия), 1987. ЖДК 621.181:629.12 О КОНСТРУКТИВНЫХ НЕДОСТАТКАХ СУДОВЫХ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ КОТЛОВ Ю. И. Орехов В последние годы заказчики и поставщики судового обо- рудования ради сиюминутной экономии без должной научно- технической проработки стали упрощать конструкции судовых котлов. Для удешевления производства упрощению подверг- лась даже традиционно надежные конструкции, оправдавшие себя более чем за вековую эксплуатацию. У огнетрубного обо- ротного котла шотландского типа, например, «упростили» трудные в изготовлении огневую камеру и сухопарник. Топки сочленили непосредственно с днищами угловыми швами, на- клонив компенсаторы. Надежную и прочную огневую камеру заменил трубный экран и стальной ящик. Для облегчения Прокатки толщину стенки жаровой трубы увеличили и сдела- ли ее без предтопочной компенсационной шейки. В результа- те получился жесткий теплообменник, по существу лишенный возможности сопротивляться усталостной нагрузке. Из-за не- возможности осушения пароперегреватель систематически за- грязняется и часто требует ремонта вследствие пережога труб. Необоснованное упрощение конструкций коснулось и многих водотрубных котлов. Таким путем в 50-е годы в транспортном и рыбопромыс- ловом флоте получили широкое распространение, например, комбинированные котлы типа «Гоуден-Джонсон», «Прудон- Капюс» и секционные котлы типа «Бабкок-Вилькокс». Ими оснастили многие рыболовные суда типа «Рига», «Минск», «Аксай» и «Урал» и сухогрузы типа «Донбас», «Первомайск», а также плавучие промысловые базы типа «Северодвинск», 3*
20 Судостроение № 4, 1989 с «Советская Камчатка», построенные в ПНР, Швеции и Фин- ляндии. Последствия технически неоправданных упрощений не за- ставили себя ждать. В течение первых лет эксплуатации в ба- рабанах, днищах, топках, трубах и других напряженных час- тях котлов стали образовываться трещины и разрывы. При- чем, на отдельных судах повреждения 'возникали сразу же Рис. 1. Схема мест повреж- дений котла типа УХ: 1 — крепление; 2 — кронштей- ны; 3 — трубная решетка; 4— узел топка — амбразура; 5 — топочное устройство массой 250 кг; 6 — угловой шов; 7 — швы топки после их выхода с верфей. Так на теплоходах «Бежица», «Перекоп» и других аварии котлов повторялись по нескольку раз в первый же год эксплуатации, на танкере «Каменск- Уральский» пропаривание в районе пластинчатых опор было обнаружено еще в гарантийный срок эксплуатации и т. д. Рис. 2. Характер поврежде- ний котлов ледокола «Кра- син» и теплохода «Палан- га»: 1 — ребро-перемычка; 2— водо- грейная труба; 3 —«бочка»; 4 — перегреваемый выступ; 5 — по А трещины Восстановление вышедших из строя котлов на судоре- монтных базах и вызванный этим длящийся месяцами не- производительный простой флота нанес большой материаль- ный ущерб водному транспорту и, как теперь выясняется, стал одной из причин наметившегося застоя в развитии мор- ского флота. Отсутствие публикаций об авариях и информации о кон- структорских ошибках в течение всего этого периода привело к торможению технической мысли и вредно сказалось на развитии котлостроения. Известно, что судовой котел, систематически подвергается силь- ной вибрации (вызываемой кач- кой, колебанием корпуса судна от периодических ударов волн и при маневрах во льдах, работой глав- ных двигателей и других меха- низмов), а также резким колеба- Рис. 3. Схема мест повреждений котла типа «Уиекс»: 1 — места разрывов днища; 2 — уча- сток повреждения горловины; 3 — ме- ста появления трещин; 4 — места по- вреждения швов ниям собственных конструкций вместе с навешенными на пил аппаратами и приборами и испытывает значительные тепло- вые нагрузки. Сложившаяся ситуация не .нашла должного отражения в технической литературе по судовым котлам и не была учте- на в процессе подготовки специалистов для водного транспор- та. Дело в том, что по мере прекращения постройки судов с паротурбинными ЭУ в учебных заведениях стали сокращать количество часов, отведенных на тему «Судовые паровые котлы». Соответственно отреагировали и пароходства, исклю- чившие из штатного расписания судов, где не было главных паровых котлов (но были вспомогательные н утилизацион- ные), специалистов по котлам. С тех пор на всех теплоходах котлы (а их, в отличие от судов старой постройки, устанав- ливают по нескольку единиц на судне, суммарная паропроиз- водительность их превышает паросъем главных котлов) на- ходятся в заведовании четвертых механиков-дизелистов, мо- лодых, неопытных, только что окончивших мореходные учи- лища специалистов. За котлами они ухаживают между де- лом, в процессе своей вахты по обслуживанию механизмов, и нередко допускают ошибки. Через каждые два года четвер- тый механик повышается до третьего, котлы переходят в ве- дение начинающего четвертого механика, и все начинается сначала. На рис. 1 показан котел типа VX и места его поврежде- ний. Его корпус образован двумя барабанами с плоскими трубными решетками-днищами, соединенными короткими тру- бами. Амбразурная обечайка с нижним барабаном соединена Т-образно, топкой — в тавр и, к тому же, с выступающей кромкой в зону высокой температуры. Плавный переход ко- нической и радиальной шеек амбразуры заменен неудачным угловым сварным швом. В целом котел VX подобен огне- трубному котлу, только в более грубом исполнении и со все- ми присущими тому недостатками: он жесткий и чувствитель- ный к колебаниям температуры. Последние же ему, как на- рочно, «запрограммированы»: у котла даже нет воздухоподо- гревателя, а вместо системы, обеспечивающей плавное регу- лирование горения на нем установлена примитивная позици- онная система «пуск—остановка». В момент же каждого пус- ка перепад температур составляет порядка 250 °C, что и соз- дает чрезмерные переменные напряжения, достигающие пре- дела текучести и даже превышающие его. На этих же котлах систематически получают повреждения кольцевые Т-образные кронштейны, служащие для крепления щитов огневых камер. Причинами повреждения являются термическая усталость, вы- званная жестким креплением кронштейнов к барабанам кот- лов, неудачный выбор материала для кольцевых кронштей- нов, их неудовлетворительное размещение. Трещины зарож- даются снаружи вертикальных полок, затем разрывают вер- тикальные и горизонтальные полки кронштейна и, поскольку полки приварены к барабану сплошным швом, начинают раз- рушать и барабан. Заводом-изготовителем на котлах VX ре- комендовано подкреплять форсуночную трубу путем поста- новки дополнительных книц. Как показал опыт эксплуатации, такой метод не привел к положительному результату, и тре- щины продолжали появляться как по старым швам, так и под установленными кницами. У этого котла фактически нет уз- лов, которые не испытывали бы аварийные состояния, сопро- вождающиеся тяжелым травматизмом. На рис. 2 показана топка огнетрубного котла финского производства. По сравнению с котлом типа VX он усовершен- ствован, напряженная топка защищена от излучения факела экраном из водогрейных труб с приваренными между собой стальными ребрами. 'Крайние трубы остались с теми же реб- рами, выступающими в топочное пространство. Они подвер- жены трехстороннему воздействию высокой топочной темпе- ратуры и почти не имеют теплоотвода. Являясь монолитной частью самой трубы, но будучи не защищенным от перегрева, выступ делается хрупким и под влиянием той же темпера- турной цикличности растрескивается, трещины быстро про- грессируют и разрывают стенку самой трубы. Показанное на рис. 2 повреждение обнаружено 13.02.87 г. иа ледоколе «Кра- син» во время котлочистки в Ленинграде. Обычно котел оста- навливают, поврежденные трубы демонтируют, а образовав- шиеся отверстия заделывают пробками. В лучшем случае, по- врежденные трубы заменяют из запаса такими же, т. е. с реб- р ами-выступ ам и. Финский котел марки «Уиекс» имеет почти те же недо- статки, что и котел VX, а кроме того — показанные на рис. 3. Самый же серьезный его конструктивный недостаток — пол- ная недоступность для осмотра (ни снаружи, ни изнутри рай-
Судовые энергетические установки 21 csa наибольшего возникновения дефектов) нижней части ба- рабана и топки котла. После аварий: разрушения нижних частей барабанов кот ж» «Уиекс» на танкерах «Гориопра|вдинск» и «Игрим», а также после расследования причины взрыва такого же котла ка теплоходе «Каменск-Уральский» судовладельцы предпри- тт-ти следующее. В Мурманске на танкерах типа «Кропот- переходов и всяких концентраторов напряжений. Об этом же свидетельствует довоенная техническая литература. Во всех котловых конструктивных узлах предусматривались радиаль- ные и лекальные повороты и переходы, в жестких узлах — компенсаторы и везде обязательно чистая рабочая поверх- ность с аккуратной обработкой. Сегодня же производство су- довых котлов нередко сопровождается скрытым, а иногда и Рис. 4. Примеры разрушений сварных соединений котлов: а — вптел типа VX иа плавбазе «Северный полюс»; б — ветел типа «Унекс» на танкере «Кропоткин»: в— разрыв «Сочжж» котла «Унекс» на танкере «Каменск-Ураль- ский» I — стенка топки; 2— непровар шва; 3 — стенка амбра- зтукг; 4 — трещины; 5 — днище; 6 — кница; 7 — пори- стость шва жкн> и «Тикси», а в Севастополе на танкерах «Мыс Хрусталь- жый» и «Мыс Сарыч» сделали вырезы в подфундаментных па- лубах н иа .всех нижних частях корпусов котлов обнаружили тоещнны и пропаривания — 'предвестники тяжелых аварий. На вырезах установили горловины для последующих наблю- дений и ремонта. Рис. 5. Замена жесткого угло- вого соединения на радиаль- ное: 1— воротник; 2 — прежний жесткий угол с выступом; 3 — сварные швы Расследования новреждеиий паровых котлов выявили зиалогячные недостатки котлов типа РА-12 и AQ3 финского датского производства эксплуатирующихся на танкерах ти- ка «Алтай», промысловых рефрижераторах типа «Рембрандт» за ледоколах типа «Капитан Сорокин». Не останавливаясь на других конструктивных недостат- ках, хотелось бы заметить, что еще в прошлом веке не до- пускалось применение щ напряженных конструкциях резких очевидным браком (см. рис. 4) или неудовлетворительной тех- нологией изготовления: использование некондиционной стали или электродов, неудовлетворительная некачественная термо- обработка либо вовсе отсутствие таковой. В этих случаях неизбежны тяжелые последствия, вплоть до взрывов корпусов котлов, что и произошло, например, с котлом «Унекс» на «Каменск-Уральском» 4.07.80 г., с котлом типа VX 7/Ш на плавбазе «Северный полюс» 20.11.84 г., с котлом типа VX 516 А-10 на теплоходе «Василий Щелгунов» 18.02.87 г. и др. Ремонт и модернизация котлов, как известно, обходится впятеро дороже новых таких же изделий. Многие работы су- доремонтники вынуждены выполнять вручную (рис. 5). Приведенные технические недостатки — продукт вчераш- него дня, и предназначено вышесказанное для предупрежде- ния появления подобных конструкций в нашем проектирова- нии и котлостроении. От редакции. Хотя в статье Ю. И. Орехова не содержит- ся систематизированной информации о вспомогательных кот- лах, тем не менее даже приведенные факты говорят о небла- гополучии дел в судовом котлостроении и необходимости уче- та отмеченных недостатков при новом проектировании. Правда, котлы отечественных проектов типа КАВ с без- вахтенным обслуживанием, находящиеся в эксплуатации с 1977 г., работают практически безаварийно, однако на судах еще много недостаточно надежных котлов других типов, что требует повышенного к ним внимания в эксплуатации, при ремонтах и .профилактических осмотрах. УДК 629.12.03-8 ( 88) ЗАРУБЕЖНАЯ СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА В 1987 г. Л. М. Видуцкий Производство и спрос на судовые дизели сокращаются в евхэн с уменьшением объема мирового судостроения. Суммар- ая мощность поставленных судовых дизелей в 1987 г. соста- вил 9 млн. кВт (в 1956 г. — 6,29 млн. кВт, в 1973 г. — 3€2 млн. кВт, в 1984 г. — И млн. кВт, а в 1986 г. — 10,1 млн. кВт) [1]. В 1987 г. заказ на суда упал до 89% по сравнению с уровнем 1986 г. Развитие рынка определялось главным образом низкими ценами на нефть и низким курсом тогрппанского доллара. Первая причина влияла на структуру «жроса на суда, вторая — на развитие конкурентной борьбы между ведущими экспортерами. В то же время повысился цмток заказов иа постройку танкеров, .в том числе крупно- тоннажных — в 2 раза, а дедвейтом 30—80 тыс. т — в 3 ра- за. Увеличился также спрос иа контейнеровозы (вмести- мостью более 2 тыс. контейнеров), которых было заказано в 3 раза больше, чем в 1986 г., а также на многоцелевые суда ыа перевозки генеральных грузов дедвейтом более 20 тыс. т. Сарос иа суда других типов уменьшился, особенно значи- тельно — на балккэриеры, суда для обслуживания морских буровых установок, комбинированные и саморазгружающиеся. Наибольший портфель заказов на суда был у Южной Кореи, которая, обогнав Японию (5,449 млн. бр. per. т на 30.09.1987г.) вышла в 1987 г. на первое место 'в мире по объе- му заказов на суда (5,458 млн. бр. per. т). На третьем месте оказалась Италия (1,074 млн. бр. per. т), иа четвертом — Бразилия (0,874 млн. бр. per. т) ина пятом—ФРГ (0,725 млн. бр. per. т). Постройка судов (за 9 месяцев 1987 г.) снизи- лась в мире на 8 мли. бр. per. т. По этому показателю на первом месте была Япония (4,331 млн. бр. per. т), на вто- ром — Южная Корея (1,395 млн. бр. ,рег. т). Сокращение мирового портфеля заказов на суда на 11% оказало существенное влияние на производство судового энергетического оборудования. Падение спроса на суда вы- звало усиление конкуренции между ведущими дизелестрои- тельиыми фирмами. Й, хотя лидирующее положение занимают западно-европейские фирмы, дизелестроителн Японии и Юж- ной Кореи все больше оттесняют их с занимаемых позиций. Сокращение рынка сбыта привело к монополизации дизеле- строения в результате кооперации конкурирующих фирм: к объединению МАН— «Б ог В дизел» присоединились фирмы «Пилстик» и МТУ для совместной разработки СОД и ВОД. Создаются объединения по разработке и производству судо- вых дизелей и между другими фирмами. Так фирма «Зуль- цер» кооперируется с итальянской фирмой ГМТ, фирма СВД (Нидерланды) —с японскими дизелестроителями фирмы «Ми- цубиси». Наблюдается тенденция по производству и сбыту ВОД для небольших судов и яхт совместными усилиями ев-
22 Судостроение № 4, 1989 г. Таблица 1 Фирмы-поставщики дизелей всех типов для судов дедвейтом 2000 т и более, сданных в 1987 г. Дизелестроительные фирмы (страны) Количество судов Количество двигателей изготовлено Суммарная мощность двига- телей, кВт % от общей установленной мощности лнцензиорами лицензиатами всего МАН—«Б ог В дизел» (ФРГ—Дания) 190 27 177 204 172 1 616 086 1 586 929 39,46 38,74 «Зульцер» (Швейцария) 148 12 160 34 163 934 4,00 «Мицубиси» (Япония) 32 4 30 «Вяртсиля дизел» (Финляндия) 27 45 5 50 163 582 163 180 3,99 3,98 «Пилстик» (Франция) 16 0 26 26 МаК (ФРГ) ГМТ (Италия) 21 5 26 16 1 27 16 87 396 83 275 2,13 2,03 «Хансин» (Япония) 24 24 — 24 53 251 1,30 СВД (Нидерланды) 5 5 — 5 26 847 0,65 «Дайхацу» (Япония) 7 13 — 13 26 411 0,64 Остальные фирмы 49 102 6 108 127 219 3,1 Всего: 524 274 405 679 4 095 464 100,00 ропейских и японских фирм: итальянской КРМ и японской «Явмар» по производству дизелей мощностью до 2200 кВт для рыболовных судов, паромов и быстроходных катеров и ДР- [2]. Несмотря на то, что в 1987 г. общая установленная на судах мощность дизелей снизилась, средняя мощность глав- ных двигателей (ГД) повысилась по сравнению с 'предыду- щим годом с 7478 до 7815 кВт. Общее производство дизе- лей, установленных на судах, характеризуется данными табл. 1, 2, 3 и рис. 1. Основным типом судового ГД по-прежнему оставались МОД, на долю которых пришлось 75% от уста- новленной мощности, на долю СОД —22,26%, а дизель-элек- трические ЭУ составили от общей установленной мощности 2,74% и были применены на 15 судах, где для привода элек- трогенераторов использовались 65 дизелей общей мощностью 112 403 кВт. Наибольшие агрегатные мощности ГД, установленных на судах, характеризуются рис. 2 [3]. По производству и поставке судовых дизелей всех типов на первом месте в 1987 г. была фирма МАН — «Б ог В дп- зел» — 39,46%, на втором месте — фирма «Зульцер» — 38,74% и на третьем — фирма «Мицубиси» — 4% (см. табл. 1). Производство МОД характеризуется данными табл. 2 и рис. 1, где первые три места занимают те же фир- мы, обеспечившие соответственно 49,78%, 44,86% и 5,36% [4]. Таблица 2 Сравнительные данные по МОД, установленным на судах дедвейтом 2000 т и более, сданных в 1987 г. Дизелестрои- тельные фирмы Количе- ство судов Количество двигателей изго- товлено Суммарная мощность дви- гателей, кВт лицензио- рами лицензиа- тами всего МАН— „Б ог В ди- зел* 174 25 155 180 1521260 .Зульцер” 128 11 123 134 1370767 „Мицубиси* 32 4 30 34 163934 Всего: 334 40 308 348 3055961 На долю остальных фирм приходится 0,01%. По производству четырехтактных СОД и ВОД на первом 'месте — фирма «Зульцер» — 20,79%, на втором — «Вяртсиля дизел» — 15,74%, на третьем — фирма «Пилстик»—15,7% (см. табл. 3). Таблица 3 Сравнительные данные по СОД и ВОД, установленным на судах дедвейтом 2000 т и более, сданных в 1987 г. Дизелестроительные фирмы Количество Количество двигателей изготовлено Суммарная мощность двигателей, кВт % от общей установленной мощности лнцензиорами лицензиатами всего «Зульцер» 20 1 37 38 216162 20,79 «Вяртсиля дизел» 27 45 5 50 163582 15,74 «Пилстик» 16 —— 26 26 163180 15,70 МАН—«Б ог В дизел» 16 2 22 24 94826 9,12 МаК 21 26 1 27 87396 8,41 ГМТ 5 16 — 16 83275 8,01 «Хансин» 24 24 — 24 53251 5,12 СВД 5 5 — 5 26847 2,58 «Дайхацу» 7 13 — 13 26411 2,54 скл 6 10 6 16 26283 2,53 Остальные фирмы 43 68 — 68 98290 9,45 Всего: 190 210 97 307 1 039 503 100,00
Судовые энергетические установки 23 Сравнение основных показателей МОД и СОД свидетель- ствует о том, что их применение одинаково эффективно на судах любых типов длиной 70—85 м, шириной 12—17 м, осадкой 4—6 м, имеющих ЭУ мощностью 1470 кВт и ско- рость 12—13,5 уз [5]. В остальных случаях основное значение приобретает более высокая топливная экономичность МОД, что и объясняет их преимущественное применение в каче- стве ГД. Энергосберегающие решения на судах. Несмотря на то, что морской и речной флот расходует только 4% от общего истребления жидкого топлива в мире, основным требованием к судовой ЭУ является высокая топливная экономичность. Это объясняется тем, что топливная составляющая эксплуата- ционных расходов достигла 67 % от всех затрат по судну. В сочетании с высокой надежностью судна н безопасностью давания это требование находит свою реализацию в про- граммах «Судно будущего», разрабатываемых в разных стра- нах Наибольшие успехи в этой области достигнуты судо- строителями ФРГ. где в рамках программы «Судно будуще- го» разработано 53 проекта, по которым затраты за послед- ие 5 лет составили 42 млн. марок ФРГ [6]. Ближайшей елью программы является 1повышение конкурентоспособности судостроения и судоходства ФРГ на базе новой судовой тех- нвки и усовершенствованных методов постройки судов. Про- грамма рассматривает судно как единый комплекс, входящий транспортную систему страны. В целом программа охваты- вает многие вопросы |судостроения: надежность и безопас- ность эксплуатации судов, высокие технико-экономические по- казатели и др. В области .развития судовых ЭУ предусмотре- но снижение энергетических затрат и стоимости топлива за счет: — оптимизации процессов горения дизелей; — улучшения топливоподготовки с целью освоения тяже- лого топлива (ТТ) и оптимизации теплоиспользования; • — анализа программ и развития приборов контроля за качеством топлива на борту судна. На основе данных по эксплуатации и надежности судо- вых механизмов разрабатываются мероприятия по повыше- нию срока службы основных узлов дизелей. Большое внима- ние уделяется развитию систем контроля и диагностирова- ния. которые позволяют увеличить межремонтный период и осуществлять ремонт по фактическому состоянию двигате- лей [7]. В 1987 г. по программе «Судно будущего» на верфи ХЛВ (ФРГ) построены два очередных контейнеровоза типа «Норазпа Саманта»: «Норазиа Ал-Мунтапа» и «Норазиа Му- барак», заказанные фирмой «Арабпаи маритиме линес», кото- рые будут плавать под флагом Объединенных арабских эми- ратов. По сравнению с предыдущими судами грузоподъем- ность новых судов увеличена с 27 830 до 34 100 т, контейне- ровместимость — с 1879 до 2097 ед., мощность ГД — с 10400 до 11 400 кВт [8, 9]. Судостроители ГДР также ус- пешно работают по программе «Перспективное судно»: на «Варновверфт» по проекту «Сатурн» построен головной кон- тейнеровоз «Эрнст Тельман», имеющий грузоподъемность 19700 т. контейнеровместимость 1166 ед., мощность ГД 12160 кВт три 130 об/мин. Благодаря внедрению в проект 25 изобретений и усовершенствований удельный расход топ- лива по судну снижен до 199 г/(кВт-ч). численность коман- ды уменьшена до 24 чел., Расход топлива в сутки в расчете на 1 контейнер снижен с 63 до 39,5 кг. Система утилизации тепла ОГ от ГД обеспечивает работу УТГ, а утилизация теп- ла ет ДГ — тепловые нужды судовых хозяйственных систем. Обогрев топливных цистерн производится за счет тепла от системы охлаждения цилиндров дизелей. Применение единого ТТ вязкостью 460-10-в м2/с для всех двигателей позволило снизить затраты иа топливо. Такой же эффект достигнут в результате использования потоконаправляющих устройств в районе гребного винта и применения самополирующейся граски для подводной части корпуса. Электронная система автоматизации, созданная на базе микропроцессора Е8100 обеспечивает возможность управления судном и ЭУ с мостика одним человеком при безвахтенном обслуживании МО в те- чение суток. Система контролирует работу ГД и в случае не- обходимости изменяет режим шаботы. В зависимости от на- грузки регулируется работа ДГ и УТГ [10]. Важное место в системе энергосберегающих мероприятий занимают схемы утилизации тепла отработавших газов (ОГ). В ЭУ с маломощными дизелями применяют комбинированные котлы, выполняющие функции вспомогательного и утилизаци- онного котла (УК). Парапроизводительность УК определяется по графикам вида рис. 3. Повышение степени утилизации тепла ОГ «вязало с необходимостью учитывать минимальную температуру ОГ на выходе из УК, ограниченную точкой росы серной кислоты, образующейся на поверхностях теплообмена. При наличии в топливе 3,5% серы точка росы равна 137 °C, поэтому температура воды на входе в экономайзер должна быть выше этой точки. Уансин"- 5.12 % [СОД и ВОД\ Вяртсиля 15,797а .9.46% „дульцер ” „Дайхацу”- 2,597а С КД- 2,53°/а Прочие фирмы „Палстик ” Рис. 1. Диаграмма производства судовых дизелей основны- ми дизелестроительными фирмами в 1987 г. МаК-&,у 17а ММ-„5огВ дизел ’ 9,72 % Рис. 2. Диаграмма агрегатных мощностей дизелей, выпускае- мых различными фирмами 1 — «Зульцер»; 2 — МАИ — <Б ог В дизел»; 3 — «Мицубиси»; 4 — «Вяртсиля дизел»; 5 — ГМТ; 6—ИМО «ДЕЛАВАЛЬ»; 7—«Дайхацу»; 8 — «Дейц» -МВМ; 9 — МаК; 10 — «Мирлисс Блэкстон; 11 — МТУ; 12 — «Ниигата дизел»; 13 — «Пилстик»; 14 — ОВД; 15 — СКЛ На судах получили распространение системы утилизации с одним давлением .насыщенного пара (рис. 4) с термостати- ческим регулированием смесительного клапана питательной воды (вместо ранее применявшегося регенеративного тецдооб-
24 Судостроение № 4, 1989 г. менника). В смесительном клапане происходит перемешива- ние питательной воды с рециркуляционной из вспомогатель- ного котла. В результате этого температура воды «а входе в экономайзер поддерживается ва уровне 120 °C. Подогрев Оптимальным вариантом системы утилизации является полное обеспечение всех потребителей электроэнергией и теп- лом систем хозяйственного обогрева за счет тепла ОГ. На рис. 5 показана такая система утилизации с двумя ступенями <59 Рис. 3. Расчетные дан- ные получения насы- щенного пара утилиза- ционным котлом при 100-процентной (а) и 50-процеитной (б) мак- симальной длительной мощности главных судо- вых двигателей. 1 — потребление насыщенно- го пара для системы отоп- ления иа танкерах и балк- кэриерах: 2 — температура отработавших газов у дизе- лей серии МС/МСЕ; N — мощность главных двигате- лей; D — паропроизводи- тельность утилизационных котлов. Рис. 4. Система с высокой степенью утилизации тепла отработавших газов дизелей с одним дав- лением 1 — УК; 2 — экономайзер; 3 — испаритель; 4 — паро- перегреватель; 5 — трубопровод отработавших газов; 6 — коллектор насыщенного пара системы отопления; 7— вспомогательный котел; 8 — циркуляционный насос; 9 — смесительный клапан; 10 — турбогенератор; 11 — кла- пан сброса; 12 — конденсатор; 13 — конденсатный иасос; 14 — питательный насос; 15— теплообменник утилизации тепла продувочного воздуха; 17 — сборник конденсата. Рис. 5. Система с высокой степенью утилизации тепла отработавших газов дизелей с двумя сту- пенями давления / — УК; 2 — экономайзер; 3 — испаритель низкого дав- ления; 4 — испаритель высокого давления; 5 — паропе- регреватель; 6 — циркуляционный насос; 7 — паровой коллектор; 8 — вспомогательный котел; 9 — потребители насыщенного пара системы хозяйственного обогрева; 11 — смесительный клапан; 12 — турбогенератор; 13 — клапан сброса; 14 — конденсатор; 15 — конденсатный на- сос; 16 — питательный насос: 17 — сборник конденсата. питательной воды на 5—10 °C может осуществляться с по- мощью теплообменника 15. За счет этого несколько повы- шается паропроизводительность УК, а температура ОГ на выходе из УК возрастает. давления с УТГ, работающем «а перегретом паре. За счет пониженной температуры насыщенного пара температура ОГ иа выходе УК может быть уменьшена, в то время как коли- чество утилизируемого тепла ОГ возрастает. Наиболее полное
Судовые энергетические установки 25 итользовачие «бросового тепла» достигнуто в системе глубо- г-5 утилизации с турбокомпаундными системами (ТКС) фир- мы «Мицубиси» [12]. В упомянутую систему входят силовая тдобина (подключена параллельно к паровой турбине УТГ), УК. УТГ и приводимый от коленчатого вала дизеля валоге- г^-атор (ВГ) с преобразователем частрты. Газовая турбина без промежуточного редуктора соединена шестерней непооред- егэеяно с большой шестерней паровой турбины. Указанная система смонтирована в едином компактном блоке, установ- леяяом рядом с двигателем. Частота электрического тока ре- гулируется с помощью регулятора скорости паровой турбины. Если суммарная мощность электрогенераторов превышает на- грузку, то ВГ переводится в режим электродвигателя -и от- даст свою мощность дизелю, что снижает удельный расход том а. Высокая эффективность установки основана на при- еяении ТК серии МЕТ-SC с КПД — 73%, что на 4—5% вы- ше, чем у прежнего ТК серии МЕТ-SB. Система обеспечивает ггтсрарование электроэнергии в размере до 15,4% от -мощ- ости ГД, т. е. от 150 до 300 кВт [13]. Наряду ic развитием однотопливных ДЭУ, где ГД и ДГ ттботают на едином тяжелом топливе, получили распростра- езке двухтопливные газожидкостные судовые двигатели. По- следние предназначены для установки на газовозах, часть груза которых испаряется в процессе перевозки. Двухтоплив- ный двигатель может работать на жидком топливе и газе, сдаваемом под большим давлением в конце сжатия. Газожидкостный дизель RTA84 фирмы «Зульцер», изго- товленный по лицензии фирмой ИХИ, рассчитан на работу на дизельном или тяжелом топливе (ТТ) и на метаноле. Ди- зель работает по газожидкостному циклу с впрыскиванием небольшого количества жидкого топлива. Газ, сжатый до 25 МПа, поступает в цилиндр в конце процесса сжатия, что мяостыо устраняет возможность возникновения детонацион- ого сгорания. Запальное топливо подается через обычную топливную аппаратуру, а газ — к газовым клапанам с по- жошью системы с двухстепными трубопроводами (труба в тоубе). Испытания дизеля показали, что его работа на двух топливах возможна при нагрузках от 25 до 100% [14]. Из двухтопливных дизелей других фирм можно упомя- нуть МОД типа МС—G1 Фирмы МАН — «Б ог В дизел», ттлнчаюшийся высоким К'ПД, малым удельным расходом топ- лива работающий на ТТ [15], и четырехтактный дизель «Ва- са GD» фирмы «Вяртсиля дизел» типа 4R22 цилиндровой тгэпгностью 162 кВт при 1000 об/мин, который может экс- плуатироваться на .двух топливах при нагрузке от 20 до П0% [16]. Дальнейшее ухудшение качества ряда марок ТТ потре- бовало исследования возможности его применения в судовых дязелях. В связи с этим проводились испытания четырехтакт- ного дизеля фирмы CBD (Нидерланды) марки СВ-280 на то- ливе фирмы «Шелл» марки ССФ7 [17]. Это топливо по своим влраметрам (см. табл. 4) соответствует характеристикам ягтообежных сепараторов нового поколения. Основные дан- зяе 6-цилиндрового дизеля СВ-280: диаметр цилиндра 280 мм, хм поршня 300 мм, частота вращения 1000 об/мин, цилинд- то«ая мощность 294 кВт, среднее эффективное давление 1J91 МПа. К дизелю, работающему на ТТ, предъявляются следующие требования: — усиленная жесткость корпуса, позволяющая увеличить лмение в цилиндре и повысить соотношение «воздух—топ- лив», что благоприятствует процессу горения (у СВ-280 мак- зпгальное давление сгорания в цилиндре 17 МПа против ’А5 МПа у большинства современных дизелей): — повышенное давление впрыскивания (125 МПа), обес- печивающее хорошее качество распиливания топлива. Дпзель СВ-280 удовлетворяет приведенным требованиям. На первом этапе испытаний (636 ч) двигатель работал ва долевых нагрузках, при этом основные характеристики на дожимах изменялись в следующих пределах: мощность — от 114 до 1800 кВт, частота вращения — от 430 до 1000 об/мин, среднее эффективное давление — от 0,33 до 1.91 МПа, средняя температура ОГ — от 275 до 395 °C. Пег- ий этап — основной, так как наибольшее загрязнение про- исходило на долевых нагрузках. Второй этап испытаний про- исходил пли мощности 2142 кВт, среднем эффективном дав- лнгия 2,32 МПа, максимальном давлении горения 15 МПа э течение 500 ч. Результаты испытаний и ревизия дизеля по- казали отсутствие каких-либо повреждений, наличие на порш- яе отложений из золы и ванадия до 20 мг/кг. В целом порш- 4 Судостроение № 4, 1989 г. ни имели налет сажи толщиной 0,1 мм с выгоранием его па полной нагрузке. Втулки цилиндров, кольца и клапаны были чистыми; на поршнях имелись лаковые отложения. Следы коррозии на поршнях — результат стоянки -после испытаний до ревизии. Во избежание коррозии рекомендован подогрев и обдувание горячим воздухом на стоянке. Таким образом ис- пытания показали пригодность ТТ марки ССФ7 -для примене- ния в судовых дизелях. Основными требованиями к вновь разрабатываемым и модернизируемым дизелям являются: дальнейшее снижение удельных расходов топлива и смазочного масла, переход на высоковязкие сорта топлива низкого качества и уменьшение затрат на обслуживание, сокращение численности обслужи- вающего персонала, повышение удельной мощности и улучше- ние эксплуатационных характеристик. Наиболее характерными путями для выполнения этих требований как для МОД, так и для СОД являются: повышение отношения хода поршня к диа-метру цилиндра при неизменных цилиндровой мощности и -средней скорости поршня, совершенствование систем впрыскивания низкокаче- ственных ТТ с ростом давления впрыскивания, оптимизация процессов горения н турбонаддува с их согласованием между собой на различных режимах работы ДВС, широкое внедре- ние электронных систем дистанпионного управления режима- ми работы дизеля и систем диагностики технического состоя- ния его наиболее напруженных деталей и узлов с тем, чтобы исключить возможность аварий дизеля и проводить его техни- ческое обслуживание и переборки с учетом фактического тех- нического состояния. Двухтактные крейцкопфные МОД в 1987 г. широко при- менялись в качестве ГД на транспортных судах и по мощ- ности составили 75% от всех ГД, установленных на судах. Всего иа 334 построенных судах были установлены 348 МОД общей мощностью 3,056 ГВт. Ниже рассмотрены достижения в производстве МОД основных дизелестпоительных фирм. Фирма МАН — «Бог В дизел» в 1987 г. изгото- вила и установила вместе с лицензиатами на 174 судах 180 МОД мощностью 1,52 ГВТ. Программа производства МОД включала 28 марок двухтактных дизелей серии МС/МСЕ, охватывающей диаметры цилиндров от 260 до 900 мм и диа- пазон агрегатных мощностей от 700 до 45 600 кВт. Пои раз- работке дизелей этой серии были увеличены отношение хода поршня к диаметру и максимальное давление сгорания, усо- вершенствована система тчтобонаддува. Использование тур- бокомпрессоров с КПД>68% позволило применить турбоком- паундные системы и снизить удельный расход топлива до 159 г/(кВт-ч). Недавно освоенная размерность S 26 МС/МСЕ может применяться на небольших грузовых судах -в качестве ГД мощностью от 1000 до 3000 кВт для непосредственной Таблица 4 Характеристики тяжелого топлива фирмы «Шелл» в сравнении с требованиями международных стандартов по топливу Наименование марок топлива Характеристики жидких топлив Фирмы „Шелл* ССФ7 По британско- му стандарту МА100-М9 СИМАК 1982—12 СИМАК 1986-K5S Кинематическая вяз- кость при 50 °C, м2/с 10-е Плотность при 15 °C, кг/м8 Зола, % от массы Вода-, % от объе-ма Сера, % от массы Коксуемость по Кон- радсону, % от массы Асфальтены, % от мас- сы Алюминий, мг/кг Ванадий, мг/кг 670 1007 0,1 0,05 3,6 22 13,6 30 380 700 991 0,2 1,0 5 22 30 600 700 1010 0,2 1.0 5 22 30 600
26 Судостроение № 4, J 989 г. работы на винт с частотой вращения 188—250 об/мин [18]. В связи с тем, что дизель размерности S 26, несмотря на ма- лый диаметр цилиндра, имеет значительно более высокий КПД, чем сопоставимый по мощности четырехтактный СОД, для применения которого потребуется редуктор, повы- шенные расходы средств на изготовление S 26 в сравнении с СОД окупятся за короткий срок эксплуатации, так как стоимость топлива составляет две трети всех эксплуатацион- ных затрат на ЭУ. Стендовые испытания S 26 показали, что уровень напря- жений в фундаментной раме не превышает установленных значений. При полной .нагрузке температура тарелки выпуск- ного клапана была весьма умеренной — 410 °C, что обеспе- чивает большой ресурс клапана. Максимальное давление впрыскивания топлива вязкостью 700-10-® м2/с (при 50 °C) не превышало 70 МПа. Ориентировочный ресурс: до пере- борки втулки цилиндра 8000—12 000 ч и до ее замены — 50 000 ч; для выпускных клапанов соответственно 4000 ч и 12 000—20 000 ч; для форсунок 4000—8000 ч и 16 000 ч; для поршневых колец 8000 и 12 000 ч. Дизель устойчиво рабо- тал при нагрузке 25 % без вспомогательной воздуходувки. Фирма «Зульцер» в 1987 г. изготовила 134 МОД общей мощностью 1,37 ГВт и установила их на 128 судах. Рис. 6. Общий вид крупнейшего в мире судового дизеля 12RTA84 фирмы «Зульцер». Производственная программа МОД включает 10 марок двух- тактных дизелей серии RTA, охватывающей диапазон мощ- ностей от 1500 до 41 520 кВт. Мероприятия по повышению топливной экономичности включали применение ТКС н ВГС, что позволило повысить КПД до 71,7% и уменьшить суточ- ный расход топлива на 30—40% по сравнению с дизелями типа RD. В перспективе ведутся работы по дальнейшему уве- личению КПД за счет роста максимального давления цикла, повышения средней скорости поршня, степени сжатия и ме- ханического КПД. В настоящее время в производстве нахо- дятся 5 крупнейших в мире дизелей марки 12 RTA 84 (рис. 6) мощностью по 41 920 кВт, которые изготавливаются фирмой «Корея Хэви Индастриз констракшн» по лицензии фирмы «Зульцер» для контейнеровозов, строящихся фирмами ХДВ и «Бремер Вулкан» (головное судно «Америкэн президент лай- нес») по заказу американской судоходной компании. Основ- ные характеристики дизеля: диаметр цилиндра 840 мм, ход поршня 2400 мм, частота вращения 95 об/мин, среднее эф- фективное давление 1,66 МПа, масса 1750 т, длина 2299 см, высота 1357,5 см. Применение ТКС позволило снизить удель- ный расход топлива на 1,4—4%. Фирма «М и ц у б н с и» изготовила 34 дизеля общей мощностью 0,163 ГВТ для 32 судов. Фирма выпускает семь моделей двухтактных дизелей серии UEC (имеющих диамет- ры цилиндров от 370 до 750 мм и ход поршней от 880 до 2800 мм), обеспечивающих диапазон .мощностей от 2000 до 23 535 кВт. При освоении МОД выявлен повышенный износ втулки цилиндра в зоне первого уплотнительного кольца при положении поршня в верхней мертвой точке, возникший в результате низкотемпературной коррозии. Для устранения этого дефекта изменены условия охлаждения втулки цилиндра с целью повышения температуры рабочей поверхности в этой зоне н оптимизированы условия ее смазки. Четырехтактные судовые дизели. В 1987 г. произошло снижение объема изготовления СОД и ВОД и перераспреде- ление лидеров дизелестроительного производства. Суммарная мощность двигателей, установленных на судах в 1986 г., была 1,377 ГВт, а в 1987 г. — 1,039 ГВт. Лидером стала фирма «Зульцер», занимавшая прежде третье место, она установила на судах 38 дизелей общей мощностью 216 162 кВт. На вто- ром месте оказалась фирма «Вяртсиля ди-зел» — 163 582 кВт (бывшая на пятом месте). На третье место вышла фирма «Пилении» — 163 180 кВт (занимавшая четвертое место). Фирма МАП — «Б ог В дизел» изготовила дизели общей мощностью 94 826 кВт и заняла четвертое место; замыкает первую пятерку фирма МаК—87 396 кВт. Ниже дана краткая характеристика ряда фирм — изгото- вителей четырехтактных дизелей. Фирма «Зульцер» выпускала в 1987 г. пять моделей дизелей: ZA40S (отношение диаметра цилиндра к ходу порш- ня 400/560 мм, диапазон мощностей 3300—11 800 кВт), ZA40 (400/480 мм, 3300—11 520 кВт), АТ25 (250/300 мм, 700— 3520 кВт), AS 25 (250/300 мм, 736—3200 кВт), А20 (200/240 мм, 420—820 кВт). Эти двигатели имели цилиндро- вую мощность от 100 до 660 кВт, частоту вращения от 510 до 1000 об/мин, среднее эффективное давление —• от 2,2 до 1,6 МПа. Двигатели выпускаются в рядном (от 6 до 8 ци- линдров) и V-образном (от 12 до 18 цилиндров) исполне- ниях. Фирма «Вяртсиля дизел», начавшая свою дея- тельность с выпуска ДВС по лицензиям, в последнее время производит дизели только по собственным проектам. Новый дизель марки «Васа 46» имеет следующие характеристики: ход поршня 580 мм, диаметр цилиндра 460 мм, цилиндровую мощность 905 кВт при частотах вращения 450, 500 и 514 об/мин, среднее эффективное давление 2,5 МПа. Двига- тели производятся в рядном (4, 6, 8 и 9 цилиндров) и V-об- разном (12, 16 и 18) исполнениях, перекрывая диапазон ‘мощ- ностей 3620—16 290 кВт; они рассчитаны для работы на ТТ вязкостью до 700-10-® м2/с. Основным отличием их конст- рукции является компактность. Дизели имеют наименьшие га- бариты по сравнению с аналогичными дизелями соизмеримой мощности, чем обеспечивается их высокая конкурентоспособ- ность на мировом рынке. Оригинальна конструкция подшип- ников коленчатого вала, .нагрузка иа которые снижена вдвое по сравнению с обычными подшипниками, в связи с чем вдвое уменьшено максимальное давление в масляном слое, а ми- нимальная толщина масляной пленки превышает 20 мкм. При максимальном давлении сгорания, равном 18 МПа, удельное давление в коренных подшипниках не превышает 15 Н/мм2, в шатунных — 20 Н/мм2. Для этих дизелей применена систе- ма двухступенчатого впрыскивания топлива. Предварительное впрыскивание происходит через форсунку с уменьшенным проходным сечением, основная порция топлива поступает че- рез обычную фопсунку. В этом случае впрыскиваемое через нее топливо начинает сгорать практически без задержки вос- пламенения. Давление впрыскивания перед форсунками со- ставляет 200 МПа. Система выпуска обеспечивает перед вхо- дом ОГ в газоотводной коллектор их завихрение в выпускных патрубках отдельных цилиндров, что приводит к сглажива- нию импульсов давления при высоких нагрузках дизеля. В результате этого при среднем эффективном давлении 2 МПа система турбонаддува работает при постоянном давлении, а при низких нагрузках — как импульсная, чем 'достигается оптимальное согласование работы систем газообмена и турбо- наддува в широком диапазоне нагрузок дизеля. Жесткая кон- струкция остова дизеля обеспечивает низкий уровень вибра- ций, а их распространению на корпус судна препятствуют амортизаторы. Фирма «П и лет и к» производит 20 моделей дизелей, охватывающих диапазон мощностей от 735 до 21 870 кВт (см. табл. 5). Новые марки дизелей PC20L и PC40L имеют по- вышенное отношение хода поршня к диаметру (1.375 и 1,315) и пониженную частоту вращения 475 и 350 об/мин по сравне- нию с предыдущими моделями РС2.6 (1,15 и 520 об/мин) и РС4.2 (1.08 и 400 об/мин) соответственно. Новые модели от- личаются более высокой надежностью и удобством обслужи- вания. Результаты испытания дизеля 9РС 20L показали, что удельный расход топлива снизился до 177 г/(кВт-ч), а уро- вень вибрации уменьшился на 20—30 дБ [19]. Фирма М А Н —«Б о г В д и з е л», занимавшая прежде первое место в производстве СОД и ВОД, перешла на чет- вертое место в результате уменьшения мощности установ- ленных на судах дизелей на 136 841 кВт по сравнению с 1986 г. Фирма производит 18 марок четырехтактных дизелей, обеспечивающих диапазон мощностей от 500 до 13 950 кВт. Объединение модернизировало четырехтактные дизели раз- мерности 58/64, выпускаемые с 1984 г. Эти дизеля перекры-
Судовые энергетические установки 27 вают диапазон мощностей 8000—12 000 кВт. Новые дизели олучили распространение и были поставлены на верфи в ко- личестве 50 шт. общей мощностью около 550 тыс. кВт. Так джя третьего круизного лайнера, строящегося на итальянской верфи «Финкантьерн» по заказу Лос-анджелесского пароход- ства, изготовлены и поставлены дизели 8Е58/64 и 9L25/30 об- мен мощностью 40 700 кВт, стоимостью 20 млн. марок ФРГ РЯ Ведется разработка новой модификапии дизеля размер- ности 40/54, который будет перекрывать диапазон мощностей 3300—5500 кВт. Головной шестицилиндровый дизель этой се- рая проходит стендовые испытания. Кроме того, проведена модернизация дизелей размерности 28/32А, в результате ко- торой их цилиндровая мощность повышена на 20% и до- спила 220 кВт. В ходе модернизации степень сжатия увели- чилась до 13, а максимальное давление горения — до 14,5 МПа, при одновременном улучшении конструкции камеры сгорания. Удельный расход топлива снижен до 190 г/(кВт-ч), при работе на ТТ вязкостью 700-Ю-6 м2/с при 50°C. За последние два года (1986—1987 гг.) несмотря на уменьшение спроса на суда, проданы 91 дизель размерностей 40/45, 40/54, 52/55, 58/64 общей мощностью 716 912 кВт (в том числе 66% — судовых модификаций). Фирма МаК занимает одно из ведущих мест по топ- ливной экономичности выпускаемых дизелей. Она вошла в первую пятерку фирм по объему поставок на суда в 1987 г. Фирма производит (табл. 6) восемь марок дизелей, рассчи- танных на диапазон мощностей от 780 до 9900 кВт. Эти дви- гатели отличаются высоким средним эффективным давлением Таблица 5 Производственная программа по четырехтактным дизелям основных типов фирмы «Пилстик» в 1987 г. Модель дизеля Диаметр цилиндра, мм Ход поршня, мм Средняя ско- рость поршня, 1 м/с Частота вращения, об/мин Цилиндро- вая мощ- ность, кВт Диапазон мощностей, кВт Среднее эф- фективное дав- ление, МПа Удельный расход топлива, г/(кВт*ч) РА4 185VG 185 210 10,50 1500 123 735—2210 1.7—4,0 225 PA4 200VG 200 210 10,50 1500 141 1130—2430 1.71 223 PA4 200VGDS 200 210 10,50 1500 170 1360—3060 2,06 225 РА5 255 270 9,00 1000 220 830—3960 1,91 194 РА6 280 290 9,67 1000 295 1770—5900 1,98 203 РС4-2 570 620 8,27 400 1215 7290—21870 2,3 176 РС2-5 400 460 7,97 520 478 2870—8610 1,91 200 РС2-6 400 460 7,97 520 550 3300—9900 2,2 183 РС4-2Е 570 620 8,27 400 1105 6630—19890 2,1 173 РС2-6 Е 400 460 7.97 520 495 2970—8910 1,98 179 РС20 400 550 8,70 475 607 3642—5463 2,2 176 РС40 570 750 8,75 350 1215 6075—10935 2,17 168 РС20Е 400 550 8,25 450 550 3300—4950 2,1 174 РС40Е 570 750 8,37 335 1105 5525—9945 2,06 166 Таблица 6 Производственная программа по дизелям фирмы МаК в 1987 г. Марка дизеля Диаметр цилиндра, мм Ход поршня, мм Мощность, кВт Частота враще- ния, об/мин Среднее эффек- тивное давление, МПа Средняя скорость поршня, м/с Удельный расход топлива, г/(кВт«ч) 9М601С 8М601С 6М601С 580 600 9900 8800 6600 425 1,96 8,5 173 8М552С 6М552С 450 520 5400 4050 500 1,96 8,67 177 М551 450 550 3450—4600 450 1,75 8,25 — М35 350 380 2650—3920 720-750 1,9-2,2 9,1—9,5 M35L 350 450 2570—3775 600 1,98-2,18 9,0 — 16М453С 12М453С 9М453С 8М453С 6М453С 320 420 5880 4400 3300 2940 2200 600 2,17 8,4 178 8М332С 6М3321 240 330 1600 1200 900 1,79 9,9 187 12М282С 8М282С 6М282С 240 280 2400 1600 1200 1000 1,89 9,33 190
28 Судостроение № 4, 1989 г (до 2,2 МПа) и имеют цилиндровые мощности от 130 до 1100 кВт. При модернизации большей части моделей были улучшены камера ’Сгорания и система наддува. При этом уро- вень удельных нагрузок остался прежним. Удельный расход топлива снизили до 173 г/(кВт-ч) у модели М601С и до 190 г/(кВт-ч) у модели М282С. В качестве базовой модели при модернизации был использован дизель М453С, где отно- шение хода поршня к диаметру составило 1,31, а степень сжатия — 13. В результате термический КПД достиг 47%, а удельный расход топлива — 178 г/(кВт-ч). Теперь по цилин- дровой мощности дизель имеет две модификации: 300 и 330 кВт (среднее эффективное давление 1,78 и 1,97 МПа). Для них характерен сравнительно невысокие тепловые на- пряжения: максимальное давление горения — 13,5 МПа, что обеспечивает хорошую износостойкость [21]. Недавно созданное новое объединение фирм «Дейц» и МВМ производит дизели серий 628 и 603/604, пользующихся спросом. Фирма МТУ поставляет компактные ВОД серии 396, имеющие низкую удельную массу 2—3 кг/кВт. Диапазон пе- рекрываемых мощностей составляет 30—7400 кВт. Дизеле с троя те л и ГДР, ЧССР, ПНР принима- ют активное участие в разработке судовых дизсль-генерато- ров и главных двигателей, применяемых на транспортных и рыбопромысловых судах. Фирма СКЛ (ГДР) производит семь моделей четырех- тактных дизелей, которые характеризуются следующими дан- ными: диаметр цилиндров 180—420 мм, ход поршня 260— 480 мм, количество цилиндров 6—8 при рядном и 12 — при V-образном исполнениях, цилиндровая мощность 24—485 кВт, частота вращения 428—1500 об/мин, среднее эффективное давление 0,6—1,75 МПа, диапазон мощностей 150—3800 кВт. Новый дизель марки 8VDS 24/24 AL является приводом элек- трогенератора и имеет следующие характеристики: мощность 1200 кВт, частота вращения 1000 об/мин, удельный расход топлива 208 г/(кВт-ч), удельная масса 9 кг/кВт. Двигатель работает на ТТ вязкостью 370-10-® м2/с. На пароме «Му- кран» дедвейтом 11 900 т, построенном на «Матиас-Тезен- верфт», в качестве главных двигателей установлены 4 дизеля марки 6VDS 48/42 А1-2 мощностью 2650 кВт с частотой вра- щения 500 об/мин, изготовленные на ФЕБ «Машиненбау» в г. Хальберштадте [22]. Дизельная фирма ЧКД (ЧССР) производит четырехтакт- ные дизели десяти размерностей, применяемые на судах в ка- честве главных и вспомогательных двигателей, охватывающих диапазон мощностей от 15 до 2640 кВт. Наиболее мощный дизель марки 12В27, 5Б8Л имеет следующие характеристи- ки: диаметр цилиндра 275 мм, ход поршня 330 мм, мощность 2640 кВт, частота вращения 750 об/мин, средняя скорость поршня 8,25 м/с, среднее эффективное давление 1,8 МПа, удельный расход топлива 204 г/(кВт-ч), удельная масса 11,3 кг/кВт. Фирма «Вола» (ПНР) производит четырехтактные дйЗеЛ трех моделей АНМ-ХбАа, АНМ-Х12 и АМН-Х12а в диапазон мощностей от 155 до 310 кВт. Эти малоразмерные машин» (диаметр цилиндра 135 мм и ход поршня 155 мм) исполь зуюгся на. судах в качестве главных двигателей и приводов электрогенераторов. Заключение. Основное внимание дизелестроителей напрац лено на повышение топливной экономичности и надежности дизелей. Происходит совершенствование систем глубокой ути лизации тепла отработавших газов, улучшается тепловой про цесс дизелей, расширяется эксплуатация ДВС на тяжелом топ- ливе низкого качества. Большинство фирм ведут самостоя- тельные разработки или финансируют исследовательские ра боты университетов с целью создания научного задела. Пр проектировании дизелей новых поколений предусматриваете! освоение более прочных жаростойких металлических и кера- мических .материалов, совершенствование топливной аппара- туры для повышения индикаторного КПД, а также расшире- ние видов применяемого топлива, в том числе газообразного синтетического и водорода. ЛИТЕРАТУРА 1. Hansa, 1988, N 1/2, S. 49, 51—54, 56. 2. Work and Patrol Boat World, 1988, N 10, p. 15 17-18. 3. Fairplay Information, 1988, p. 4—5. 4. The Motor Ship, 1988, HI, vol. 68, N 812, p. 11. 5. Navire, ports, et chantiers, 1988, N 450, p 32—35. 6. Navire. ports, et chantiers, 1987, N 441, p. 152—157 7. MTZ, 1987, N 11, S. 466. 8. Hansa, 1987, N 23/24, S. 1479. 9. Schiff und Hafen, 1987, N 12, S. 10. 10. Hansa, 1988, N 7/8, S. 395-403. 11. Schip en Werf, 1986, N 8, p. 127—133. 12. Diesel and Gas Turbine International, 1988, III, p. 20 13. MTZ, 1988 N 4, S. 169-172. 14. MTZ, 1987, N 6, S. 213—216 15. Navire, ports, et chantiers, 1987, N 448, p. 569—579 16. Journal de la Marine marchande, 1987, N 354b p. 2507-2508 17. MTZ, 1987, N 11, S. 455-463. 18. Проспект фирмы MAH—«Б or В дизел» — «S26MC» 19. Schiff und Hafen, 1988, H. 7, S. 40. 20. Seewirtschaft, 1988, N 5, S. Al. 21. Schiff und Hafen, 1987, H. 7, S. 48-50 22. Hansa 1986, N 4, S. 356—377; The Motor Ship, 1988, VIII, voi. 69, N 817, p. 24-26. ОБЗОР КНИГ ПО ВОПРОСАМ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Волков Д. И., Сударев Б. В. Судовые паровые котлы. Л., Судостроение, 1988, 136 с., цена 30 коп. Основы теории и проектирования судовых паровых кот- лов, анализ физических процессов, происходящих в котле. Схема основных типов паровых котлов, конструкции их эле- ментов и узлов. Основы теплового, гидравлического и проч- ностного расчетов паровых котлов, сведения об их испытани- ях -и эксплуатации. Учебник предназначен для учащихся судовых техникумов. Зубрилов С. П., Селиверстов В. М., Браславский М. И. Ультразвуковая кавитационная обработка топлив на судах. Л., Судостроение, 1988, 80 с., цена 25 коп. Анализ возможностей применения ультразвуковой кави- тационной обработки топлив с целью повышения эффектив- ности и-х применения. Специфика протекания кавитации в тя- желых нефтяных топливах и ее влияние на их физико-хими- ческие и эксплуатационные качества. Возможность улучшения процесса сгорания тяжелых топлив за счет их кавитационной обработки непосредственно перед подачей к дизелю. Брошюра — для проектировщиков дизельных установок. Кропп А. Е. Приводы машин с импульсными вариаторами. М., Машиностроение, 1988, 144 с., цена 45 коп. Механизмы импульсного вариатора высокой несущей спо- собности и долговечности. Рекомендации по выбору схем и расчету преобразующих, свободного хода и регулирующих ме- ханизмов. Данные внедрения регулирования передач в раз- личные машины. Брошюра — для инженеров-машиностроителей. Кузнецов В. А. Судовые ядерные реакторы. Л., Судостроение, 1988, 264 с., цена 90 коп. Основы теории ядерных реакторов, физическая сущность процессов и понятий. Книга — учебник для курсантов судомеханической специ- альности высших инженерных морских училищ.
СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ УДК 629.12.014.6-S2 ОЦЕНКА АВТОРУЛЕВЫХ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ НАЗНАЧЕНИЯ (В порядке обсуждения) Д. Н. Мордовченко, Н. В. Ожерельев, \Л. Г, Панякин\ Разработка и изготовление изделий высокого качества предполагают наличие соответствующих единичных показате- лей (критериев), позволяющих произвести объективную оценку. При создании судовых авторулевых (АР) оценка техни- ческого уровня и качества осуществляется на основе карт технического уровня и качества и отраслевого стандарта, по которому производится выбор показателей. Здесь особое зна- чение имеет определение базовой группы аналогов и уста- новление базовых значений показателей. Количество аналогов должно быть не менее двух. При этом учитывается комп- лекс параметров только этих аналогов. Принятые для сравне- ния аналоги должны иметь те же назначение и условия применения, что и оцениваемое изделие. В нашем случае при поиске аналога по сходности конструкции, классификацион- ным параметрам с оцениваемым АР необходимо, чтобы ана- лог обладал общностью функционального назначения, прин- ципа действия и условий эксплуатации. Он должен реализо- вать один из следующих законов управления рулем: (S = A1<f)A-*(8 = A1<f)°; (1) = Apf + + A3 J di)K -+ + + A2<p + A J ¥ dt') ; (2) [s = A(/)?4-A2(/)4 + A [» = A(7)y + + A (/)? +A (3) где S — угол поворота руля; A, As, As — коэффициенты про- порциональности; <р — величина отклонения судна от курса; / = | ( у2 + + Х262) dt — функционал осреднения; о Xi, Х2 — весовые коэффициенты, зависящие от гидродина- мики судна. Верхние индексы: А — аналог; О — оценивае- мый АР. Номенклатура показателей АР должна наиболее полно характеризовать функциональное назначение, полезный эф- фект, затраты материальных энергетических и трудовых ре- сурсов, а также показателей, характеризующих эксплуата- ционную технологичность, безопасность, эстетичность и эрго- номичность. Для оценки технического уровня и качества АР отрасле- вым стандартом установлена номенклатура показателей ка- чества, которая определяет перечень наименований количе- ственных характеристик и свойств единичных показателей качества. Номенклатура включает в себя следующие группы показателей: — назначения, характеризующие те свойства АР, кото- рые определяют эффект от его эксплуатации; — надежности, т. е. безотказность, долговечность и со- храняемость; — технологичности, определяющие совокупность свойств АР, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте; — экономические показатели, отражающие затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию АР; — эстетические показатели, объединяющие такие поня- тия, как композиционная целостность требования к ферме (информативность, целостность, целесообразность), культура выполнения АР; — стандартизации и унификации, предусматривающие рациональное сокращение типоразмеров составных частей в проектируемых и изготавливаемых АР; — патентно-правовые, где речь идет о патентной защите и чистоте; — эргономические, характеризующие качество синтеза системы «оператор — авторулевой» с учетом «человеческого фактора». Практика составления машинно-ориентировочных карт технического уровня и качества на АР показала, что наи- большие трудности у разработчиков карт уровней вызывает выбор базовой группы аналогов и установление базовых зна- чений показателей по всем группам. Ниже на основании имеющегося опыта составления карт технического уровня и качества, анализа единичных показа- телей и методов оценки судовых АР предлагается оценка технического уровня и качества АР по показателям назна- чения, которые наиболее объективно отражают потребитель- ские свойства АР. Группа показателей назначения включает единичные по- казатели, числовые значения которых определяются из тех- нической документации, назначения и условий эксплуатации АР и расчетным путем по следующим соотношениям. Для АР определяют интегральный функциональный показатель, характеризующий полный объем функционирования, по фор- муле Фи it = ФуПКрм + Фи^и + Фв> (4) где Фу—количество функционально самостоятельных опера- ций управления АР; П — число каналов управления, воздей- ствующих на рулевую машину; Крм — количество управляе- мых рулевых машин; Фи — количество функционально само- стоятельных операций информации; Ки — число источников информации контроля; Фв — количество вспомогательных функций. Затем определяются удельные показатели качества АР по формуле = (5) ^инт где Pi — значение i-ro показателя качества. По каждому единичному показателю находится относи- тельный показатель качества р? Р; ИЛИ 9i = —, (6) где 1=1, ..., п. Из этих двух выражений для показателей качества оце- ниваемого изделия и базового (аналога) выбирается то, при котором увеличение относительного показателя соответствует повышению качества АР. По каждому единичному показателю определяется комп- лексный взвешенный показатель качества л к = 2 9^, (7) i=n где п — число единичных показателей; /щ — весомость еди- ничных показателей, определяемая экспертным путем. В каж- дой группе показателей = Введение параметра весомости в формулу (7) определе- ния комплексного показателя качества вызвано тем, что зна- чение каждого основного вида показателей качества и от- дельных единичных показателей внутри одного вида для по- казателей АР различно. Немалой весомостью обладают еди- ничные показатели АР большой важности ¥о, ¥т> ¥ср> Финт и малой — единичные показатели второстепенного значения.
Судостроение № 4, 1989 г. 30 Весомость каждого единичного показателя mt представлена ниже. Наименование единичных показателей и единица измерения Весомость Чувствительность к изменению курса fo, град..................................0,2 Точность удержания на заданном курсе ?т» град...................................0,2 Средняя величина рыскания судна при со- стоянии моря до 3 баллов fcpa, град. 0,1 То же при состоянии моря до 5 баллов ?с₽5> град.............................ОЛ Количество функционально самостоятель- ных операций (ФСО) управления Фу, ед.................................0,07 Количество информации Фн, ед. . . . 0,07 Количество ФСО вспомогательных Фв, ед. 0,01 Количество источников информации конт- роля К|ь шт...............................0,01 Количество рулевых машин Крм, шт. . 0,02 Общее количество приборов п0, шт. . . 0,01 Общее количество органов управления лоу, шт.....................................0,009 Количество независимых систем (каналов) управления П, шт.......................0,012 Количество контролируемых параметров на пульте управления т1Ш, шт. . . . 0,009 Мощность N, потребляемая АР, кВА . . 0,04 Удельная потребляемая мощность К кВА/ед.................... . . 0,04 Напряжение питания U, В ... 0,03 Частота питания напряжения f, Гц . . 0,02 Масса АР(М), кг........................0,01 Удельная масса АР (Км), кг/ед. . . 0,01 Габаритные размеры пульта управления, мм высота В............................0,0! длина Д.............................0,01 ширина Ш............................0,01 Критерии оценки технического уровня и качества по группе показателей назначения: К>1,0 лучше аналога К=1,0 равный аналогу К<1,0 хуже аналога. Рассмотрим пример. Проектируется авторулевой на параметры: fo=±0,5 град; = ±0,2 град.; <рсрз = = ± 1,0 град; fcp 5 = ± 3,0 град; Фу = 4 ед. (к Фу относятся: дистанционное управление рулевыми машинами, автоматиче- ское управление судном, совокупность элементарных операций, обеспечивающих различные виды контроля, техническое со- стояние авторулевого); Фи = 4 ед. (к Фи относятся: индика- ция параметров, звуковая сигнализация об отклонении судна от заданного курса; сигнализация о потере питания и о сра- батывании защитных устройств от коротких замыканий; ис- полнительная сигнализация); Фв = 2 ед. (Фв—совокуп- ность элементарных операций, обеспечивающих решение та- ких внутрисистемных задач, как контроль электропитания и функциональный контроль); Ки=4 ед. (параметры: курс, пе- рекладка руля, коэффициенты обратной связи, коэффициенты производной); п0 = 4 шт.; лоу = 8 шт.; П = 2 шт.;|j znKn = 2 шт.; М=0,5 кВА; £7=127 В; f=50 Гц; М=180 кг; В = = 1250 мм; Д=535 мм; Ш=380 мм. Авторулевой предна- значен для управления одной рулевой машиной и должен реа- лизовать закон управления рулем по формуле (2). Оценим АР по группе назначения с двумя базовыми ана- логами. Выбираем в соответствии с этим законом управления ру- лем аналоги. К таким аналогам могут быть отнесены ана- лог № 1 АР «ДР-785», фирмы «Ракал декка мариие» (Анг- лия) и аналог № 2 АР «PR-4000», фирмы «Токио кейку» (Япо ния). Параметры аналога № 1: = ±0,26 град.; срз= = ± 2,0 град ; ?ср 5 = 5 град.; Фв = 6 ед.; п0 = 5 шт.; лоу = = 13 шт.; тк„ =3 шт.; М=150 кг; В=1340 мм; Д=1130 мм 111=560 мм, остальные параметры те же, что и оцениваемо го АР. Параметры аналога № 2: Фу = 3 ед.; Фв = 6 ед.; лоу = = 17 шт.; Л1=120 кг; Д=680 мм; В=1280 мм; Ш=500 мм, остальные параметры те же, что и у оцениваемого АР. Для оцениваемого и базового АР определяем Финт п< формуле (4) Ф°нт = 26 ед.; ф£вт = 30 ед.; Ф^т = 28 ед. По формуле (5) находим удельные показатели (i прини- мает значения NH0M, М). K°N = =0,02 кВА/ед. К° = 6,9 кг/ед., = =--4,68 кг/ед., К^* 1 2 3=4,3 кг/ед. Комплексный показатель оцени- ваемого АР принимается за базовый К° = Кб = 1- Данные представлены в таблице. Комплексный показатель для перво- го аналога — по формуле (7). Ki 1,2 К1 = 1,2;^ = —>1. Расчетные данные по рассматриваемым авторулевым Обозначение единичных показателей Первый аналог Второй аналог Qi Qml 4i 4 ml ?0 1,0 0,2 1,0 0,2 <Рт 1,25 0,25 1,0 0,2 ?срз 2,0 0,2 1,0 0,1 Тср5 1,6 0,16 1,0 0,1 0,86 0,172 0,92 0,185 1,25 0,0125 1,0 0,01 1,625 0,0146 2,125 0,0191 0,66 0,0059 0,5 0,0045 N 1,0 0,04 1,0 0,04 Kn 1,0 0,04 1,0 0,04 и 1,0 0,03 1,0 0,03 f 1.0 1,02 1,0 0,02 м 0,27 0,0027 0,66 0,0066 КМ 0,67 0,00 э7 0,62 0,0062 в 1,072 0,0107 1,024 0,0102 Д 2,1 0,021 1,27 0,0127 ш 1,47 0,0147 1,31 0,013 В этом случае единичные показатели первого аналога принимаются за базовые, тогда Кб = К г = I. Значение величин для второго аналога указаны в таблице. Таким образом, единичные показатели первого аналога являются базовыми. Проектируемый авторулевой следует улучшать, чтобы его единичные показатели были на уровне базовых. Заключение. Предложенная оценка технического уров- ня и качества авторулевых по показателям назначения позво- ляет достаточно объективно оценить потребительские свойства авторулевых при их разработке и изготовлении, а также оп- ределять базовые значения единичных показателей. ЛИТЕРАТУРА 1. Мордовченко Д. Н„ Панякин Л. Г., Тара- тин А. Ф. Техническая эксплуатация авторулевых. М., Транс- порт, 1980. 2. Макаров В. В., Симонова П. В. Оценка судо- вых теплообменных аппаратов по показателям назначения.— Судостроение, 1983, № 3. 3. ГОСТ 2.116—84. Карта технического уровня и каче- ства продукции. М., Издательство стандартов, 1985.
ЭЛЕКТРО- И РАДИО- ОБОРУДОВАНИЕ СУДОВ УДК 629.124.791.03-83 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЭУ СУДОВ ЛЕДОВОГО ПЛАВАНИЯ И. М. Болвашенков, В. В. Романовский, И. Л. Шегалов Для обеспечения круглогодичной навигации в западном секторе Северного морского пути в ближайшие годы преду- сматривается постройка судов различных типов. В настоящее время эксплуатируются транспортные суда ледового плава- ния типа «Амгуэма» с гребными электроустановками по- стоянного тока (винты фиксированного шага); на судах дру- гих типов применяется переменно-постоянный или переменный ток, дизель-редукторные установки с ВРШ и другие. Каж- дому типу присущи свои преимущества и недостатки, по- этому правильность выбора на этапе проектирования имеет определяющее значение для последующей эксплуатации. Рентабельность судна зависит, в основном, от технико- эксплуатационных характеристик его энергетической установ- ки, которые, в свою очередь, зависят от системы показателей, важнейшими из которых, как правило, считаются следую- щие [1, 2]: коэффициент технического использования, эконо- мичность, мощность, массогабаритные показатели, маневреи- всть, шумность, надежность, живучесть, экологические по- казатели. Одиако при заданной технической скорости судна гребные электроустановки могут различаться: массой, габари- тами, запасами топлива и другими показателями, обусловли- вающими различную грузовместимость судна; номинальной мощностью главных двигателей из-за различного конструк- тивного исполнения и разных КПД передачи, типов винтов ив частоты вращения; строительной стоимостью и сроком службы; надежностью, ремонтопригодностью и долговеч- ностью элементов ЭУ, периодичностью ремонтов; штатом ма- иигной команды и затратами на содержание; степенью ос- военности производства. Таким образом, задача сравнения хотя бы двух типов гребиых установок весьма сложная и не дает однозначного ответа, так как при сравнении не удается учесть различия в условиях эксплуатации судов. Сопоставляются такие показа- тели, как КПД, масса, объем, стоимость, что несколько уп- рощает оценку эффективности систем и увеличивает вероят- ость ошибки. Для оценки эффективности эксплуатации раз- личных типов ГЭУ, разработки требований к перспективным ГЭУ, выбора их оптимальной структуры, определения эконо- мичности установки па основе испытаний и наблюдений за эксплуатацией судов типа «Амгуэма» проведен двухгодичный анализ режимов их работы. Рассматриваемая ГЭУ состоит пз четырех главных гене- раторов и двухъякорного гребного электродвигателя постоян- Таблица 1 Матрица переходных вероятностей Схема главно- го тока 0 1ГГ 2ГГ ЗГГ 4ГГ 1 2 3 4 5 6 0 0 0,09 0,17 0,37 0,37 1ГГ 0,56 0,02 0,29 0,09 0,04 2ГГ 0,11 0,26 0,14 0,14 0,05 ЗГГ 0,17 0,15 0,42 0,08 0,18 4ГГ 0,33 0,09 0,16 0,42 0 його тока; в зависимости от условий работы судна изменяется количество генераторов в схеме главного тока и мощность. По итогам анализа построены гистограммы времени работы различных схем ГЭУ и кривые распределения мощности глав- ных генераторов. В таблице 1 сведены значения матрицы пе- реходных вероятностей различных схем главного тока. Кривые распределения мощности свидетельствуют о це- лесообразности описания их законом Вейбулла; средний коэф- фициент использования установленной мощности главных ге- нераторов составляет 0,75. С помощью модели функциониро- вания ЭУ [3] несложно определить такой показатель эффек- тивности, как удельный расход топлива в различных экс- плуатационных режимах. Данный подход к решению задачи представляет несомненный интерес, однако он не позволяет оценить эффективность установки по всей совокупности по- казателей. Сложную многокритериальную задачу можно ре- шить с помощью методики, разработанной на основе метода функции полезности [4]; объекты сравниваются с помощью двух обобщенных критериев: полезности (А) и платы за по- лезность (П), которые формируются на основе частных кри- териев. Метод экспертного анализа позволил сформулировать понятие функции полезности; определили ее 26 экспертов шести различных специализаций со значимым коэффициентом конкордацпи (U7=0,3!) как обеспечение своевременной до- ставки груза в порт назначения в ледовых условиях и в сво- бодной воде. Гистограмма распределения времени наработки схем главного тока ГЭУ судна ледового плавания тина «Амгуэма» I — для одного генератора; 11 — для двух; III — для трех; IV — для четырех генераторов Плотности распределения мощностей главных генера- торов Методом корреляционного анализа оценено взаимное влияние различных частных показателей, в результате чего выбраны следующие частные критерии полезности: мощность энергетической установки N; количество перевозимого груза D; толщина преодолеваемого судном льда h; температура на- ружного воздуха Т; направление а и сила ветра F. Обоб- щенный показатель полезности определяется как транспорт- ная работа в «транах»: А = LD V2, (1) где L — пройденное судном расстояние; D — количество пе- ревозимого груза; V — скорость судна. Доминирующий фактор — V, величина которой в значи- тельной мере подвержена внешним и внутренним случайным возмущениям; целесообразно представить ее в виде много- факторной регрессионной модели V = ао + "1*1 + • • • т "к*1 4---1- "т*1*2 4---. где а0 ... ат — безразмерные коэффициенты; хг хп — частные критерии полезности. Такие модели несложно построить с использованием стандартных пакетов прикладных программ STEPR, REGRE и других [5] при помощи ЭВМ. Второй обобщенный критерий — плата за полезность (П) — является аддитивным и формируется па базе частных критериев, к которым целесооб- разно отнести показатели, не оказывающие непосредственное
32 Судостроение № 4, 1989 г. влияние на процесс функционирования гребной установки и требующие минимизации: П = К + И + М [Ун] + М [Уэ], где К — строительная стоимость установки; И — эксплуата- ционные расходы с учетом топлива и масла; М [Ун]—ущерб от ненадежности; М [Уэ]— эколого-экономический ущерб. Величины частных критериев платы за полезность опре- деляются за весь срок службы судов или год эксплуатации с помощью имитационной модели жизненных циклов судна ледового плавания; используя вычисленные для каждого типа значения обобщенных показателей эффективности, с по- мощью программы для ЕС ЭВМ можно выбрать оптимальный вариант энергетической установки на основе приведенных зависимостей [6]: ЕГ4-Е*6>Е* Е, —Е*8<Е* (2) 5 я 2Л = 1. г=1 где R — число рассматриваемых критериев; 6Л — относитель- ное отклонение г-критерия от максимального (минимального) значения; Ег — максимальное (минимальное) значение г-кри- терия; —коэффициент приоритета данного критерия. Таким образом, для сравнения эффективности различных типов ГЭУ между собой или с другими видами ЭУ необходи- мо: сформулировать их полезность; выбрать частные крите- рии полезности и платы за полезность; собрать эксплуатаци- онные данные по всем выбранным частным критериям; на основе пакетов прикладных программ и уравнения (1) полу- чить математические зависимости обобщенного показателя полезности; с помощью имитационной модели получить зна- чения обобщенного показателя платы за полезность для каж- дого типа гребной установки; используя выражения (2) с заданными коэффициентами приоритета, выбрать рациональ- ный вариант ЭУ для каждого типа судна. В качестве примера применения такой методики можно рассмотреть выбор вида ГЭУ для «Амгуэмы»; на основе со- бранных за два года эксплуатации статистических данных при помощи программного комплекса «Отсев» получена за- висимость скорости судна: V= — 0,203 — 0,1370 — 0,24/г + 0,0287’Ц- 2,382V— — 0,17F cos а + 0.004Е sin а. Для сравнения рассматривались четыре варианта ГЭУ: постоянного тока с электромашинными возбудителями глав- ных машин; постоянного тока с тиристорными возбудителями главных машин; постоянного тока с гребными электродвига- телями перспективного и генераторами традиционного типов; перспективная постоянного тока (табл. 2). Таблица 2 Таблица показателей эффективности Показатель Вариант 1 2 3 4 А 4,7 4,6 5,2 5,5 П 1,5 1,3 1,7 2,3 В результате расчета на ЦВМ ЕС 1045 получены следую щие данные: при одинаковых кеэффициентах приоритета Xi = =Л2=0,5 наиболее рационален вариант установки № 2, чт< подтверждается результатом анализа удельного показателя эф фективности К=П/А^тш; для второго варианта гребной электроустановки этот коэффициент минимален. Такой ва- риант пригоден для выбора рациональной установки на осно- ве трех и более показателей эффективности, а также для комплексной оценки эффективности ГЭУ показателями раз личных уровней важности. Вот результат сравнительной оцен- ки эффективности четырех вариантов ГЭУ посредством шести показателей, в числе которых показатель эффективности К=П/А (I ранга) и менее ответственные — II ранга, оказы- вающие влияние иа создание и эксплуатацию ГЭУ (обитае- мость, шум, вибрация, степень готовности производства, удоб- ство обслуживания). Наиболее приоритетным является второй вариант ГЭУ (табл. 3) [7—9]. Таблица 3 Итоговые показатели вариантов ГЭУ Показатель Вариант ГЭУ Коэффици ент прио- ритета 1 2 3 4 К=П/А 0,32 0,28 0,33 0,42 0,6 Обитаемость 1 1,01 1,01 1,01 0,12 Шум 1 0,95 0,95 0,95 0,10 Вибрация 1 0,95 0,90 0,88 0,08 Степень готовности производства- 1 1 0,7 0,5 0,06 Удобство обслужива- ния 1 1.02 1,01 1,01 0,04 Выводы. Вопросы сравнительной оценки эффективности гребных электроустановок судов ледового плавания весьма актуальны; предложенная методика позволяет как на этапе проектирования, так и в процессе эксплуатации оценить эф- фективность различных типов ГЭУ, сравнить их между со- бой и с другими типами энергетических установок. ЛИТЕРАТУРА 1. Рассказов Б. Н. Характеристики для сравнения различных типов гребных установок ледоколов. — В кн. Судовые энергетические установки. М., ЦРИА «Морфлот», 1979, № 19. 2. П о д с у ш н ы й А. М. Восстановление эффективности судовых энергетических установок. Л., Судостроение, 1975. 3. Болвашенков И. М., Шегалов И. Л. Систем- ный подход к выбору двигателей в САПР транспортных средств. — Двигателестроение, 1988, № 3, с. 58—60. 4. Б р а х м а и Т. Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике. М, Радио и связь, 1984. 5. К у р и ц к и й Б. Я. Применение пакетов прикладных программ по экономико-математическим методам в АСУ. М„ Статистика, 1980. 6. К у р и ц к и й Б. Я., П е р с и а н о в В. А., С о к у р е н- к о Ю. А. Оптимальное планирование машиностроительного производства на основе пакетов прикладных программ. Л., Машиностроение, 1981. 7. Справочник по гигиене и санитарии на судах. Под ред. Стеиько Ю. М., Арановича Г. И. Л., Судостроение, 1984. 8. Г а в р и л о в М. Н. Вибрация на судне. М., Транспорт, 1979. 9. Г а в р и л о в М. Н., 3 а х а р о в В. К. Защита от шу- ма и вибрации иа судах. М., Транспорт, 1979.
Электро- и радиооборудование судов 33 УДК 629.12.066-83 СТАТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ СУДОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА *. А. Хомяк. Е. В. Уткин Повысить технико-экономические показатели и эксплуа- тационные характеристики судовых электромеханизмов мож- но посредством внедрения новых систем управления с пита- нием исполнительных двигателей от преобразователей элек- троэнергии. В практике судового электропривода наиболее распространенной является система преобразования Г—Д, об- ладающая общеизвестными недостатками, ставшими причиной постепенного перехода на статические преобразователи (СП). Однако общепромышленные СП не могут использоваться судовом электроприводе без существенных изменений и до- работок, так как технические характеристики, конструкция и специфические условия эксплуатации судовых СП имеют свои особенности: нормы на качество напряжения питания в сетях (отклонение и колебание напряжения, частоты, несимметрия несинусоидальность) значительно отличаются от общепро- мышленных. Статические преобразователи питаются на судне от сети ограниченной мощности, что усугубляет взаимное лаяние элементов судовой электроэнергетической системы. Эго проявляется в увеличении коммутационных провалов итающего напряжения, повышении требований к устойчи- вости и надежности систем управления, увеличении перена- пряжений и различного рода помех; береговые схемные ре- шения и технические средства по обеспечению электромаг- нитной совместимости сети и СП не всегда приемлемы в су- довых условиях; к надежности, контролю и сигнализации предъявляются более жесткие требования, так как в судо- вых условиях эти характеристики являются элементами обе- спечения безопасности плавания. С учетом указанных выше особенностей разработан ряд СП для судовых электроприводов постоянного тока (мощ- жхггь 20—500 кВт), которые соответствуют требованиям «Пра- вил классификации и постройки морских судов» Регистра СССР для судов неограниченного района плавания. Область применения этого ряда СП следующая: механизмы морских плавучих кранов (грузоподъемность 100—2500 т), лихтерово- эов, контейнеровозов, ваерные, кабельно-вытяжные лебедки рыбопромыслового флота, буксирные лебедки, якорно-швар- товные и технологические механизмы ПБУ. В таблице 1 при- ведены технические характеристики разработанных преобра- зователей. Функционально преобразователи содержат такие основ- ные узлы, как тиристорные силовые блоки, системы управ- ления преобразователем, автоматического регулирования электроприводов (САР), охлаждения, устройства защиты, контроля и сигнализации. За основу силовой части СП при- нята трехфазная мостовая схема с бестрансформаторным входом; на токи 25, 100, 200, 400 А используются штыревые тиристоры, а на 500, 1000 А-—таблеточные; на входе и вы- ходе преобразователей установлены автоматические выключа- тели. Система управления преобразователем обеспечивает: формирование импульсов управления, их подачу на тири- сторы, причем у преобразователей для питания якоря элек- тродвигателя импульсы узкие (9 эл. град.), спаренные, сме- щенные относительно друг друга на 60 град., а для обмоток возбуждения приняты широкие (около 70 эл. град.); быстро- действующую блокировку импульсов управления при дости- жении предельных и аварийных токов; бестоковое оператив- теля; 2 — характеристика системы фазоимпульсного управления Таблица 1 Технические характеристики преобразователей типа ТПС для судового электропривода 1 Условное обозначение преобразователя Ток нагрузки /н, А Вид охлаждения Назначение Исполнение Габариты, мм Удельная масса, кг/кВт кпд ТПС-25-460-В-ОМ4 ТПС-25-460-ВР-ОМ4 ТПС-Ю0-460-Р-ОМ4 ТПС-200-460-Р-ОМ4 ТПС-400-460-Р-ОМ4 ТПС-500-460-ОМ4 ТПС-Ю00-460-ОМ4 25 25 100 200 400 500 (в течение 1 ч 630) 1000 (в течение 1 ч 1250) Естественное Принудительное воздушное (де- централизованное) Питание об- моток воз- буждения Питание цепи якоря Нереверсивное Реверсивное Нереверсивное 700X680X1000 700X680X1000 700X680X1900 700X680X2000 1300X680X2000 800X680X2000 1600X680X2000 12,5 12,5 6,6 6,5 4,2 4,4 4,2 0,93 0,93 0,96 0,97 0,97 0,98 0,98 напряжение нагрузки за цикл 1 Питающая сеть I <и за 20 с, 1,5 ZH за 5 на 380 В и 50 Гц; мин; ресурс 40 тыс. ч. (^ц“15 мин) Z7H 460 В; режим работы продолжительный; перегрузки 5 Судостроение № 4, 1989 г.
34 Судостроение № 4, 1989 i ное отключение автомата на входе СП; выполнение логиче- ских операций включения одного из двух встречно-включеи- ных мостов; управление работой вентиляторов. В фазоимпульсиом устройстве принята многоканальная синхронная система, в которой способ управления углов от- крытия тиристоров основан на вертикальном принципе с пи- лообразным развертывающимся напряжением. В системе фазоимпульсного управления (СИФУ) учтена особенность судовых ЭЭС, у которых допускаются колебания и отклоне- ния частоты от номинальной, причем обеспечивается стабиль- ность заданных выходных параметров. В преобразователях на токи 100, 200, 400 А реверс осуществляется изменением на- правления тока в цепи якоря посредством двух тиристорных групп с раздельным управлением (пауза не более 20 мс); эф- фективность такого способа определяется надежностью логи- ческого переключающего устройства и датчика состояния ти- ристоров. В преобразователях на токи 500 и 1000 А реверс происходит по цепи питания обмотки возбуждения. мителя в инверторный режим. Осуществлены следующие ви ды защиты: от внешних и внутренних коротких замыканий прорыва или опрокидывания преобразователя, работающей в режиме инвентора, ведомого сетью; от одновременной: включения двух встречно-включенных мостов реверсивное: преобразователя; пропадания фазы питающего напряжения, от перегрева тиристоров. Кроме того, для питания обмото-о возбуждения двигателя (в случае их отключения) предусмот рена защита СП от противоЭДС. Конструктивно и функционально в СП входит систем.! автоматического регулирования (САР) электропривода, ко торая позволяет формировать и обеспечивать во всем дпапа зоне регулирования требуемые характеристики. Основны функции, выполняемые САР: управление процессами пуска торможения и реверса электропривода; поддержание постояи ства заданных величин, а также изменение регулируемых п требуемому закону; ограничение переменных значений допу стпмыми; адаптивное управление регулированием. В система: Характеристики систем автоматического регулирования Таблица 2 Динамические режимы1 Статические режимы Номер струк- туры Тип структуры Способ реверсирования, вид регулирования Регулируемые параметры Диапазон регулирования Точность регулиро- вания, % 1 Двухкон- турная, двухкрат- ноиитегри- рующая По возбуждению, двухзонное Ток якоря; ток возбуждения; ЭДС двигателя; мощность; частота: вращения двигателя 0,15/„— 1,5/н 4-0,5/н 0,043£и — Ец~ 1-я зона Е = £н — Const — 2-я зона 1:4 1 : 30—1-я зона 2:1 — 2-я зона ±5 ±5 ±5 ±10 ±1 ±2 2 3 По якорю, одно зо нное и Ток якоря; ЭДС; частота вращения Ток якоря; частота вращения 0,15/н-/н 0,043£н — £н 1 : 10 0,15/н-/н 1 :30 ±5 ±2 ±5 ±1 4 По якорю, двухзонное Ток якоря; ток возбуждения; ЭДС; частота вращения 0,15/н — /н /н ~ 0,5/н 0,043£н — £н — 1-я зона £ = £н — Const — 2-я зона 1 : 30— 1-я зона 2:1 — 2-я зона ±5 ±5 ±5 ±1 ±2 5 По возбуждению, однозонное Ток якоря; частота: вращения 0,15/н-/и I : 30 ±5 ±1 6 По возбуждению, двухзонное Ток якоря; ток возбуждения; ЭДС; частота вращения 0,15/„ - /н /н-0,5/„ 0,043£н — £н — 1-я зона £ = £и — Const — 2-я зона 1 : 30 — 1-я зона 2:1 — 2-я зона ±5 ±5 ±5 ±1 ±2 1 В динамическом режиме быстродействие составляет 1—15 с. перерегулирование — 5—7%. Колебатель- ность 2 /ТМТЯ 0,4 < е < 0,7 0,64 < т < 2 „ ТмИ + Кт) /м.Э- 1 + Кс яэ~ 1 + Кт Важный элемент, существенно влияющий иа габариты и надежность СП — система децентрализованного местного ох- лаждения отдельных узлов; к ним относятся токоограничи- вающий реактор, силовой блок тиристоров, блоки управле- ния, системы автоматического регулирования электропривода. Под ними устанавливаются малогабаритные вентиляторы (30 Вт), суммарный объем которых меньше по сравнению с предназначенными для централизованного охлаждения (это позволило более рационально скомпоновать СП); кроме того, использование маломощных вентиляторов привело к значи- тельному снижению уровня воздушного шума. В состав наи- более эффективной и надежной защиты входят быстродей- ствующие автоматические выключатели и токоогранпчиваю- щие реакторы, действующие в сочетании с бесконтактной за- щитой посредством перевода импульсов управления выпря- управления электроприводами реализован способ регулирова- ния по отклонению переменного значения от заданного, ос- нованный на использовании отрицательной обратной связи. Для получения высоких показателей качества регулирования выполнены следующие виды оптимизации: функциональная, цель которой — определение закона управления, наиболее полно отвечающего требованиям исполнительного механизма; структурная, позволяющая использовать минимальное число простейших и легко реализуемых элементов; параметрическая, определяющая такие значения параметров системы, при кото- рых оптимально удовлетворяются заданные показатели каче- ства регулирования электропривода. В качестве структуры, позволяющей регулировать не- сколько координат одновременно, принят принцип подчинен- ного регулирования; количество последовательно включенных
Электро- и радиооборудование судов 35 регуляторов равно числу регулируемых параметров. Достоин- ства такого принципа — простота расчета, настройки отдель- ных контуров и системы в целом, удобство ограничения пре- дельных значений промежуточных координат. Все шесть фун- кционально различных систем автоматического регулирова- ия электропривода — двухконтурные, с подчиненным токо- вым контуром, двухкратноинтегрирующие с одно- или двух- донным регулированием частоты вращения двигателя (табл. 2). Каждая структурная схема может обеспечивать син- хронизацию одной из координат (скорость, ток, длина тросов и т. д.) при работе двух электроприводов; в структурных схе- мах грузоподъемных механизмов возможен автоматический грейферный режим кранов. При двухзонном регулировании в первой зоне частота яращения двигателя изменяется напряжением на якоре (4043(7,, — что идентично сигналу задания командоап- арата (0—5 В). Во второй зоне происходит изменение по- тока возбуждения, от Фи до 0,5 Фн, что соответствует сиг- алу задания от 5 до 10 В. Ток якоря двигателя во второй эоне ограничивается в функции частоты вращения. Все типы структур электропривода позволяют формиро- вать оптимальные переходные процессы, причем обеспечи- вается плавное нагружение электромеханической части при- вода в сочетании с максимальным быстродействием при огра- ичениях необходимых параметров; это достигается форми- рованием постоянного ускорения при линейном изменении скорости электродвигателя. Для реализации всех структур САР электроприводов и управления преобразователем разра- ботаны элементы систем (электронные устройства), которые взмеряют, преобразуют и формируют сигналы управления (скомплектованы они на основе современной элементной базы). Основной элемент в системе — регулятор универсаль- жого исполнения, который может быть пропорциональным, вропорционально-интегральным и интегральным. Для пра- вильной компенсации постоянных времени объекта и обеспе- чения заданных динамических параметров при использовании ПИ-регулятора выполнена независимая настройка пропорцио- жальной и интегральной частей, что позволяет изменять их параметры плавно, без взаимного влияния; кроме того, пред- усмотрена возможность автоматической перестройки структу- ры и параметров, а также ограничение выходных сигналов на постоянном пли переменном уровнях в функции внешнего сигнала. Серия статических преобразователей прошла широкие стендовые и натурные экспериментальные испы- тания. Для проверки обеспечения заданных технических харак- теристик тиристорных электроприводов ваерных лебедок, электромагнитной совместимости СП и элементов ЭЭС, под- тверждения преимуществ замены вращающихся преобразова- телей на статические проводились натурные испытания на рыбопромысловом судне «Иван Бурмаков» преобразователей ТПС-1О00-460-0МЧ и СП ТПС-25-460-ВР-0МЧ. Результат по- казал, что тиристорная система регулирования обеспечивает все требуемые режимы лебедок, нормы качества электроэнер- гии удовлетворяют требованиям Регистра СССР. ТПС-400-460-Р-0МЧ и ТПС-25-460-В-0МЧ также прошли на- турные испытания в составе электропривода грузоподъемных механизмов плавучего крапа «Богатырь-4». Все типы опытных образцов СП приняты Государственной комиссией. Выводы. Серия СП обеспечивает широкий диапазон ре- гулирования управляемых координат электропривода (частота вращения, ток якоря и обмотки возбуждения, мощность и ЭДС двигателя) и с достаточной для судовой практики точ- ностью обеспечивает необходимые статические и динамические характеристики. Применение новых конструктивных и схем- ных решений в системах защиты, охлаждения, управления и регулирования, современной элементной базы позволило получить массогабаритиые показатели СП иа уровне лучших отечественных и зарубежных аналогов. Серия статических преобразователей с модификациями систем автоматического регулирования обладает широкой номенклатурой по мощно- сти и функциональным возможностям (пятнадцать модифика- ций), что позволяет заменить вращающиеся преобразователи статическими и обеспечить внедрение тиристорного электро- привода постоянного тока для многочисленных классов судо- вых электромеханизмов. УДК 614.841.415:629.12 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОЖАРООПАСНОСТИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ Н. И. Мамаев Тенденция роста энерговооруженности современных су- дов, неразрывно связанная с увеличением числа и видов су- довых электротехнических устройств, протяженностью сетей, приводит, в свою очередь, к повышению потенциальной по- жарной опасности судов. Поэтому важнейшая задача безо- пасности — снижение вероятности загорания электрообору- дования как одного из основных источников пожаров. Поскольку не всякий отказ в работе электротехнических устройств приводит к пожару, при оценке пожарной опас- ности электрооборудования необходимо учитывать возникно- вение в его работе только пожароопасных отказов, которые могут быть оценены в виде [1] С = (1) где k — коэффициент пропорциональности (обычно k=0,15— —0,2); Z—суммарная интенсивность возникновения отказов в работе электротехнических устройств, год-1. Испытания на надежность электротехнических изделий, большинство из которых относится к восстанавливаемым си- стемам, показывают, что распределение времени наработки на отказ чаще всего подчиняется экспоненциальному закону распределения [1, 2]. Вероятность возникновения пожароопас- ного отказа можно записать в виде —лэ0-т Рвп=1-е "° , (2) где -- интенсивность возникновения пожароопасных отка- зов, год-1; т — время наблюдения, год. Выбор экспоненциального закона для оценки вероятности возникновения пожара из-за неисправностей электротехничес- кого оборудования можно осуществить с помощью целого ряда методических проверок. При этом численные значения должны определяться с учетом вклада различных воз- действующих внешних факторов (обозначим их через ai). В качестве внешних воздействующих факторов целесообразно рассматривать следующие: Д] — механические перегрузки, вы- званные вибрацией и качкой; а2 — параметры окружающей среды (влажность <р, температура Т, давление Р); Дз — теп- ловое старение изоляции; д4 — нарушение обслуживающим персоналом правил эксплуатации; д5— электрические пере- грузки и другие. Анализ причин пожаров за длительный пе- риод эксплуатации показал, что опасность их возникновения из-за неисправности или конструктивных недостатков электро- оборудования небольшая, составляющая в среднем « —0,05—0,07 год-1. При определении этой величины рассмат- ривались электротехнические устройства, возникновение от- каза которых приводит к пожару (распределительные и груп- повые щиты, аккумуляторная батарея, генераторы, двигате- ли постоянного и переменного тока, пуско-регулирующая ап- паратура, автоматы, нагревательные приборы и т. п.). Численные значения факторов Д] и а2 приводятся в лите- ратуре. Так, по некоторым данным [3] значения коэффициен- тов ах и д2 рекомендуется выбирать в пределах «1=1,37 и д2=2,5 (при влажности 90—98%, температуре 303—313 К и давлении 0,1—0,2 МПа). Вопросы теплового старения полимерных материалов до- статочно подробно исследованы, при этом наиболее частой причиной выдвигается снижение диэлектрической прочности изоляции вследствие развития поверхностной эрозии. Для опре- деления коэффициента д4, учитывающего «вклад» обслуживаю- щего персонала в повышение пожароопасности, анализирова- лись статистические данные за последние 25 лет эксплуата- ции, которые, в свою очередь, были разбиты на пять выбо- рок, однородность которых проверялась с помощью критерия Смирнова [4]. Установлено, что опасность возникновения по- жаров вследствие нарушения командой правил эксплуатации составляет X™ =0,187 год-1. Таким образом, разработка методов, позволяющих коли- чественно оценить пожарную опасность судового электрообо- рудования, возможна. В дальнейшем вполне реально опреде- ление критериев, характеризующих пожароопасность, а так-
36 Судостроение № 4, 1989 г. же эффективность мероприятий по защите помещений. Подоб- ные критерии можно представить в виде Кло — Рвп- •Апг^опз, где РВп—вероятность возникновения пожара;Рмп— учет его масштаба и возможных последствий; РОпз — вероятность отказа системы защиты помещений. ЛИТЕРАТУРА 1. См ел ко в Г. И., Кабанова Т. А. Прогнозирова- ние пожарной ситуации при отказах электрооборудования. М, ВНИИ ПО, 1985, с. 19—24. 2. С м е л к о в Г. И. Пожарная опасность электропроводе» при аварийных режимах. М., Энергоатомиздат, 1984, с. НО- 132. 3. Сборник задач по теории надежности (под ред А. М. Половко и И. М. Маликова). М., Советское радио. 1972, с. 65—66. 4. Рябинин И. А., Киреев Ю. Н. Надежность судо. вых электротехнических систем и судового электрооборудова ния. Л., Судостроение, 1974, с. 89—92. УДК 629.12.03-83:537.311 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ В СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ (По материалам зарубежной печати) Ю. М. Гилерович Явление сверхпроводимости было открыто в 1911 г., од- нако потребовалось более 40 лет, прежде чем удалось устано- вить механизм ее появления; это позволило на научной основе подойти к вопросам практической разра- ботки сверхпроводниковых материалов, пригодных для ис- пользования в технических устройствах. Явление сверхпроводимости, как это отражено в самом названии, состоит в следующем: при температуре .ниже кри- тической (7К) электросопротивление протекающему току пол- ностью исчезает, такое состояние можно разрушить не толь- ко путем изменения температуры (выше 7’к), но и внешним магнитным полем, если оно превышает критическое Нк, или самим протекающим током, если он превосходит 1В.ТК, Нк и /к характеризуют каждый данный образец вещества и ча- сто зависят не только от его состава, но -и способа приго- товления, а также его структуры [1]. Причина явления сверх- проводимости в том, что электроны в сверхпроводниках не отталкиваются друг от дру- га, как в вакууме, а, наобо- рот, притягиваются, «сли- паясь» в так называемые куперовские пары; такое притяжение заметно преоб- ладает над кулоновским от- талкиванием электронов, и все это образование вещест- ва превращается в связан- ный макроскопический кол- лектив с размерами, на- много превышающими атом- ные. Масса «слипшихся» электронов течет через об- разец без трения, что и есть сверхпроводящий ток. Значения критической тем- пературы и годы открытия сверхпроводников. Температура кипения: 1— жид- кого гелия; 2 — водорода; 3 — неона; 4 — азота От свойств сверхпроводника в значительной степени за- висит эффективность применения устройств; практически в любых технических применениях к используемым материалам предъявляются сходные требования — высокая температура перехода, высокая критическая плотность тока, достигаю- щая 104 А/мм2; верхнее значение критического поля более 10 Тл; устойчивость материала к механическим, термическим и электрическим нагрузкам, возникающим в аварийных режи- мах; недорогостоимость материала при массовом производст- ве п технологичность изготовления. Этим требованиям удов- летворяет ограниченное количество сверхпроводимых мате- риалов, представляющих собой сплавы на основе ниобия или его композиты. В настоящее время нашли применение двг типа — ленточные проводники из Nb3Sn и многожильные с< сверхтонкими жилами из NbTi и Nb3Sn, имеющие смешаннук матрицу. Процесс производства NbTi хорошо отработан, ис его применение ограничено сравнительно низким значение» критического магнитного поля. Лучшие показатели по этом) критерию и более высокая критическая температура сущест венно раздвигают рамки практического применения Nb3Si (табл. I). Успехи, достигнутые в синтезе сверхпроводников (50— 70-е годы), открыли дорогу техническому применению этого яв ления. Появились соответствующие магниты, создающие не слыханные в технике поля (10 Тл и выше), кабели, охлаж- даемые жидким гелием, каждый из которых способен обеспе чить энергией целый город, опытные образць! электромашш постоянного и переменного тока. Однако на пути техническо- го прогресса долгое время стояло такое существенное пре пятствие, как 7Ь=23,2 К (—249,8°C), при превышении кото рой сверхпроводники переходят в нормальное состояние. Ма- териалы, переходящие в сверхпроводящее состояние вблиз! абсолютного нуля, требуют охлаждения жидким гелием, 1 для работы необходимы специальные криогенные станции. Пс сравнению с жидким азотом, который получают непосредст венно из воздуха, стоимость одного литра жидкого гелия 1 200 раз выше. Поэтому удешевление хладоагента, даже есл1 не учитывать простоту обращения с жидким азотом и рщ других преимуществ, является весьма существенным факто ром [1, 2, 3]. Таблица Критические параметры сверхпроводников Показатели Сверхпроводниковый материал NbTi Nb3Sn Температура, К 9,4 18,25 Плотность тока отри индук- ции 5 Тл и температуре 4,2 К, ГА/.м2 1.2 5 То же самое при индукции 10 Тл и температуре 4,2 К, ГА/мм2 0,2 2 Индукция при температуре 4,2 К, Тл 12 22,5 То же самое при темпера- туре 12 К, Тл '— 11 В 1973—1986 гг. экспериментаторы ни на шаг не сдви нулись с мертвой точки (Тк=23,2 К). Однако в противовес классической теории был выдвинут ряд других возможных! объяснений механизма сверхпроводимости, предсказывавших повышение критической температуры вплоть до сотен и ты- сяч градусов; делалось это с помощью самой изощренно! технологии, и вот, в конце 1986 г. удалось получить кера- мические оксидные образцы с критической температурой 40— 70 К, а в конце 1987 г. — повысить температуру перехода до 100 К (—173 °C) ,[2]. Прорыв в недоступную зону температур состоялся, и сейчас потенциал керамических материалов, ассо- циирующихся с наиболее прогрессивными технологиями (мощ ные износостойкие двигатели, не требующие ни смазки, ни ох лаждения; чувствительные датчики и пьезоэлектрически» преобразователи; керамические сердечники для магнитной па- мяти и т. п.) поставлен на службу высокотемпературной
Электро- и радиооборудование судов 37 э^рхпроводимости. Уже изготовлены керамические проводни- кх тока в виде лент и проволоки, которые превращаются а сверхпроводники при температуре 93,5 К. Рассмотрено уже много путей и способов практическо- использования этого явления, в том числе и в судовых системах. Развитие фундаментальных основ теории, конструк- и технологии производства сверхпроводниковых машин по- требовало более 20 лет, то есть значительно больше, чем .хюбые другие новации в электромашиностроении, и вызва- - трудности, обусловленные высокой стоимостью конструи- рования и испытания полномасштабных моделей. Программы материальной базы для создания установок-прототипов с • шностью на валу до 30 МВт включают разработку и испы- пиие в судовых условиях машин и систем в мощностном эуапазоне 0,3—5 МВт, воспроизводящих конструктивные ре- еяия и технологию изготовления полномасштабного привода, вдание судовых систем криогенного обеспечения, отработку технологии производства магнитных систем, жидкометалли- ого токосъема и других элементов электродвижения сверхпроводниковыми судовыми электродвигателями ТПСЭД), 'проведение системного анализа. В качестве объектов для использования СПСЭД называ- ются корабли с динамическими принципами поддержания для ял быстрого развертывания, обеспечивающие скоростную до- ставку боевой техники, минные тральщики, корабли эскорта и противолодочные, ледоколы и суда ледового плавания, для тэторых требуется большая мощность установки, хорошая уп- равляемость и частая работа на долевых режимах, скоростные _->да с полупогружными и подводными корпусами и т. д. Од- зим из наиболее вероятных объектов канадские специалисты читают ледоколы и СЛП, в том числе газовоз вместимостью 140 000 м3 сжиженного газа (трехвальная СПСЭД, мощность 150 МВт). Среди других разработок — скоростное транспорт- =эе судно с полупогружным подводным корпусом (водоизме- щение 14 000 т), способное брать на борт 250 авиаконтейнеров суммарной массой 1000 т; в составе СПСЭД — четыре газо- •урбинных двигателя (ГТД) общей мощностью 100 000 л. с. (скорость до 45 уз). При 100-часовых рейсах такие суда мо- -ут конкурировать с транстихоокеаискими воздушными пере- возками [4, 5]. Анализ, выполненный применительно к энергети- ческой установке эсминца, показал, что использование СПСЭД при прочих равных условиях обеспечивает увеличе- ние скорости на 1,5 уз; это дало основание рассмотреть про- ект установки с мощностью, уменьшенной с 60 до 44 МВт за счет исключения одного ГТД. При детальном обследо- вании пространства, занимаемого оборудованием в машинных отделениях, оказалось возможным обеспечить экономию объ- ема 15—13% (750 м3); к этому следует добавить 100 м2 высвобождаемой площади палубы за счет сокращения про- ходов под воздуховоды и другое вспомогательное оборудова- ние, причем обшую массу установки можно уменьшить на 244 т. Эффективное использование ГТД в сочетании с винта- ми фиксируемого шага и уменьшение на 12% водоизмещения каждого корабля позволяют рассчитывать на 30-процентную экономию топлива при плавании в режиме экономического хода, что с учетом его расхода на собственные нужды дает уменьшение объема топливных танков на 25% по сравнению с базовым вариантом; контрактная стоимость постройки ко- рабля со СПСЭД на 9% меньше, снижение общих затрат за 20-летие составит 6% [6]. В классическом варианте машины переменного тока (ге- нераторы и ГЭД) снабжены вращаюшимися криостатами, в которых размещается сверхпроводниковая обмотка возбуж- дения постоянного тока. Такая конструкция предполагает тех- нологию изготовления, близкую к традиционной и использу- емую в производстве обычных машин; исключение железного сердечника с пазами увеличивает токовую нагрузку и вместе с тем приводит к тому, что повышенные электродинамические усилия оказываются приложенными непосредственно к провод- никам обмотки. Поэтому нужны специальные монолитные конструкции, обладающие по сравнению с обмотками обыч- ных машин повышенной прочностью. Но какие бы требова- ния не предъявлялись к статору, реализация таких машин зависит в основном от исполнения ротора со сверхпроводни- ковой обмоткой; в особенности это относится к гребным элек- тродвигателям с вращающимися криостатами, подверженным действию ударных и вибрационных нагрузок; поэтому прово дятся обширные исследования иных исполнений ГЭД пере- менного тока — обращенных машин с неподвижными крио- Сверхпроводниковый синхронный генератор мощностью 5 МВт статами и двухроторных, линейных сверхпроводниковых дви- гателей, асинхронных с короткозамкнутым ротором и т. п. [7, 8]. Трудности обусловлены как большим количеством спе- цифических проблем теоретического плана, так и новыми эле- ментами конструкции и технологических процессов. Характе- ристики переходных режимов при различных возмущениях в энергосистемах изучены еще недостаточно из-за сложности структуры многоэкранного ротора, хотя выполненные иа ма- тематических моделях расчеты показывают, что динамические характеристики таких машин могут удовлетворить доста- точно жестким требованиям (более высокие индукции перемен- ных магнитных полей и токи до 10 кА). Массогабаритные показатели могут быть уменьшены в 1.5—2 раза при сохра- нении заданной мощности, что приведет к сокращению затрат на производство. Экономический анализ показал, что по сравнению с обычными капитальные затраты на создание сверхпроводниковых генераторов должны составлять 70—80%, а КПД увеличивается иа 0,5—1% и сохраняется постоянным в более широком диапазоне нагрузок [9]. Значительное внимание уделяется униполярным машинам постоянного тока, так как они наиболее удовлетворяют жест- ким требованиям к современным сверхпроводниковым мате- риалам. Этому способствуют разгруженные конструкции не- подвижных криостатов, отсутствие переменных магнитных полей, автоматическая компенсация реакции якорей [7, 8]. Их обмотки выполняются в виде сегментированных бараба- нов, которые вместе с проводниками статоров (медиые пла- стины) забандажированы по внутренним поверхностям фер- Униполярный сверхпро- водниковый электродви- гатель (317,4 кВт) ромагнитных экранов, соединяющихся последовательно с по- мощью находящихся между ними токосъемных аппаратов; сегментированная конструкция якорей позволяет повысить рабочее напряжение. В токосъемных аппаратах могут ис- пользоваться либо металлизированные фибрографитовые щет-
38 Судостроение № 4, 1989 г. ки (благодаря гибким угольным волокнам они образуют многоточечные контакты, допускающие плотность тока до 100 А/см2), либо жидкометаллический токосъем с плотностью тока 750—'1500 А/см2; одновременно ведутся работы по ис- пользованию обычных щеток; при контроле влажности и уда- лении кислорода с поверхности токосъема срок их службы мо- жно довести до четырех лет, а контактных колец — до 20 [3, 10, 11]. Общее устройство разрабатывамых двигателей отвечает конструкции униполярных машин с внутренним расположе- нием магнитных систем, причем ГЭД имеют одну или две системы. При мощности ГЭД 50 МВт криостат имеет наруж- ный диаметр 2, длину 4 м, массу 13 т, емкость 170 л, время заполнения жидким гелием 15 ч. Минимизация теплопри- токов в гелиевый сосуд обеспечивается вакуумными рубаш- ками и изоляцией, а также радиационными экранами; обмот- ки выполняются из отдельных катушечных модулей, соеди- няемых последовательно (рабочий ток 1 кА, поперечное сече- ние 46x85 мм2, сверхпроводник диаметром 3 мм из NbTi); обмотки создают магнитный поток 3 Вб с максимальной ин- дукцией в рабочей зоне 2,1 Тл [И]. Важные аспекты, опреде- ляющие работоспособность униполярных машин — внешние магнитные поля рассеяния и радиальная составляющая поля в зоне токосъема; оба вопроса успешно решаются. Кроме того, подтверждена работоспособность обмоток при вибрации, что весьма важно в условиях внешних возмущений. В по- следнее время исследуется надежность отдельных узлов ГЭД (мощность 20—50 МВт) и создается ряд генераторов (15— 20 МВт) [3, 5]. Компоновка оборудования экспериментальной СПСЭД с уни- полярными машинами на опытовом катере «Юпитер II». Г —выхлопная труба с глушителем; 2 — ГТД LMI00; 3 — генератор; 4 — машинное отделение; 5 — вытяжная вентиляция; 6 — резервный танк с жидким гелием; 7 — щит электродвижения; 8 — двигатель; 9 — ходовая рубка; 10 — пульт управления движением; 11 — форпик; 12 — ЦПУ; 13— аппаратура управления; 14— гелиевый ожижитель; 15— упор- ный подшипник; 16—моторный отсек; 17 — резервный дизель GM671; 18—машинное отделение вспомогательных машин; 19—вспомогательный дизель-генератор (4 кВт); 20— гелиевый компрессор; 21 — баллон с гелием Программа по созданию СПСЭД с униполярными маши- нами (центр НИОКР кораблестроения ВМС США) прошла в 1982 г. все стадии вплоть до испытаний в корабельных ус- ловиях (300 кВт), затем — более мощной СПСЭД (2250 кВт); двигатели (по 317,4 кВт) с максимальной частотой вращения 2400 об/мин рассчитаны на ток 10 кА (наружный диаметр 0,51, длина 0,76 м, масса 1050 кг, КПД 96,4%). Вся система, включая униполярные генераторы, криогенное и другое обо- рудование, смонтирована на опытовом судне «Юпитер II». Отличительная особенность такой СПСЭД — управление то- ком главного контура с малыми постоянными времени эле- ментов, поэтому динамические процессы протекают плавно, без заметного перерегулирования и соответствуют расчетным статическим характеристикам. При регулировании по це- пям возбуждения скорость изменения переменных величин в процессе реверса будет намного ниже 5% в 1 с. Ток управ- ляется выключателями и реостатами с высокой теплоемко- стью, которые поглощают значительную часть энергии, вы- деляющейся в главном контуре при торможении и реверсе ГЭД. Для коммутации низковольтных униполярных машив используются выключатели, рассчитанные на ток 30 кА; дан- ные перегрузочных испытаний позволяют экстраполировать характеристики на полномасштабную модель с рабочим то- ком 100 кА [5, 10, 12]. Эффект снижения массы и повышения экономичности, достигаемый при использовании сверхпроводникового электро- оборудования, дает существенный вклад в решение задачи построения пропульсивных установок большой мощности для перспективных судов, однако на практике все гораздо слож- нее. Наглядный пример — трудности и успехи на пути соз- дания СПСЭД с униполярными машинами: неподвижные криостаты разгруженной конструкции с минимальными тепло- притоками, низковольтные униполярные машины с наимень- шими удельными массами и объемами крайне плохо сочета- ются с контактным узлом токосъема, коммутационной аппа- ратурой и токопроводами на токи в десятки и сотни кило- ампер. Определенные ограничения накладывает механическая прочность конструкционных и активных материалов, исполь- зуемых во вращающихся электромашинных преобразователях энергии. Системы с прямым преобразованием энергии позво- ляют не только преодолеть различные барьеры, но и более эф- фективно использовать преимущества сверхпроводниковых ма- териалов; работы ведутся в двух направлениях — создание магнитогазо- и гидродинамических генераторов (МГДГ) и движителей (МГДД). Ожидается, что в начале 90-х годов полномасштабные коммерческие установки с МГДГ с эффек- тивностью преобразования энергии порядка 50% уже смогут действовать. Разработан проект корабельной энергетической установки с МГДГ открытого типа на жидком топливе; плазменный по- ток в МГД-канале образуется благодаря сгоранию топлива в смеси со сжатым, подогретым воздухом и присадок на ос- нове карбоната цезия, магнитное поле создается сверхпро- водниковыми магнитными системами. Вырабатываемый МГДГ постоянный ток преобразуется в переменный с помощью электромашинных преобразователей и генератора; для при- водов гребных винтов служат ГЭД. питающиеся от тех же преобразователей (эффективность 75—80%). Выходная мощ- ность МГДГ, отнесенная к единице объема канала, составляет 63 МВт/м3, проводимость плазмы — 12 См/м, скорость исте- чения газа — 880 м/с, индукция магнитного поля 6 Тл, рабо- чие параметры МГД-канала следующие: давление и темпера- тура на входе 500 кПа и 2708 К. давление на выходе 50 кПа, воздух перед камерой сгорания подогревается до 1709 К [131. В условиях высоких рабочих температур серьезной проблемой на пути создания корабельных 1У1ГДГ открытого типа являет- ся агрессивное действие морской среды. Более перспективными считаются установки замкнутого цикла с аргоном или гелием, первичные источники тепла — ядерные реакторы. Дорогие и достаточно сложные теплообменные аппараты, в которых осу- ществляется передача тепла рабочему телу, пока представля- ют главную трудность в реализации установок закрытого цикла. Таблица 2 Характеристики МГДД для кораблей и судов различного назначения Тип судна Упор, мн Число катушек Масса кату- шек, т Электрическая мощность для конструкций, МВт Существующих, с индукцией 3,5 Тл У совершеиствованн ых, с индукцией 10 Тл Перспективных, с ин- дукцией 20 Тл Ледокол 4 12 (4X3) 1680 268 26 6,5 20 (4X5) 2800 96,5 9,35 2,34 Фрегат 4 20 (5X4) 2800 91,1 8,85 2,21 Грузовое судно, тан- 2 12 (4X3) 1680 67 6,47 1,62 кер 16 (4X4) 2240 37,7 3,65 0,91 Подводная лодка 2 12 (6X2) 1680 51,2 4,95 1,24
Электро- и радиооборудование судов 39 С момента испытания в Калифорнии (1966 г.) первой мо- дели судна, оснащенной МГДД, достигнут такой уровень раз- работок, который определяет их практическое использование в недалеком будущем. С 1973 г. интенсивные работы ведут японские исследователи, испытавшие ряд моделей МГДД и подтвердившие правильность основных теоретических поло- жений, используемых при проектировании, на основе которых разработаны конструкции судовых МГДД для ледоколов и скоростных транспортных судов. Большое значение упора на швартовах, высокий пропульсивный КПД, простой и бы- стрый реверс движителей, отсутствие шума и вибраций, соз- дание движущего упора с помощью непосредственного кон- такта с водной средой при ламинарном течении потока мор- ской воды в зоне электромагнитного взаимодействия — все эти факторы делают МГДД перспективными для высоко- скоростных кораблей, полупогружных катамаранов, подвод- ных танкеров, ледоколов, судов с системами динамического позиционирования, а также плавающих в ограниченных ак- ваториях. Эффективность МГДД в значительной степени зависит от индукции магнитного поля возбуждения (табл. 2), а суще- ствующая технология производства обмоток пока еще не от- вечает требованиям создания экономичных МГДД. Однако считается, что в течение нескольких последующих лет индук- цию можно поднять до 10 Тл, а массу криостатов и кату- шек— уменьшить на 30% благодаря внедрению полых сверх- проводников и охлаждению сверхкритическим гелием. Ожи- дается также, что объединение корпусных конструкций с эле- ментами крепления магнитных систем и замена отдельных стальных элементов на армированные стеклопластики позво- лят уменьшить массу движителя вдвое-втрое. Существенная роль в обеспечении высокой эффективности МГДД отводится электропроводности водной среды. Исследования показали, что применение электродов в сочетании со сверхзвуковыми волновыми генераторами увеличивает проводимость среды на 30%; потенциальные возможности МГДД оцениваются вели- чиной упора до 50 МН н пропульсивным КПД порядка 90% [14, 15]. В 1989 г. в Японии предполагается постройка экспе- риментального судна с МГДД, а в 1990 — демонстрация их политической применимости; водоизмещение примерно 150 т (50 т — корпус, 100 — оборудование), экипаж 10 чел.; при тяге 8 кН движитель обеспечит 8 уз [5]. Цель следующего этапа — постройка судна, отвечающего требованиям коммерческого использования; МГДД для него будет оснащен более легкой катушкой, создающей магнит- ное поле с индукцией, значительно превышающей достигну- тую на первом этапе; ожидается, что этому будут способ- ствовать успехи в создании материалов, которые переходят в сверхпроводящее состояние при температуре жидкого азота; предполагается, что через три года такие материалы станут доступны для практического использования. Третий этап ра- бот — постройка скоростных судов с МГДД, что позволит преодолеть 40-узловый кавитационный барьер, присущий обычным движителям [11, 16]. Успехи в синтезе сверхпроводниковых материалов, до- стигнутые в 50—70-х годах, положили начало техническому использованию явления сверхпроводимости в судовой элек- троэнергетике. Открытие высокотемпературных сверхпровод- ников с критической температурой 100 К и выше позволит существенно улучшить технико-экономические показатели как традиционных систем электродвижения, так и установок с прямым преобразованием энергии, использующих МГД-гене- раторы и МГД-движители. Уровень разработок сверхпровод- никового оборудования за рубежом достиг стадии, отвечаю- щей условиям создания промышленных образцов. Деятель- ность фирм-разработчиков сосредоточена на проблемах полу- чения более дешевых и совершенных проводов и оборудова- ния, отработке технологических процессов изготовления от- дельных узлов машин, испытаниях опытных образцов с де- монстрацией их надежности не только в лабораторных, но и судовых условиях. ЛИТЕРАТУРА 1. Journal of Metals, 1987, vol. 39, N 5, p. 6—8. 2. Advanced Materials and Processes, 1987, voi. 131 1 N 1, p. 83—92; vol. 132, Vll, N 1, p. 19; vol. 132, IX, N 3, p. 44—49. 3. Electrical Review, 1981, vol. 208, N 24, p. 32—33, 35- 1987, vol. 220, N 12, p. 7; vol. 220, N 19, p. 12; 1988, vol. 221, N 2, p. 16. 4. Lloyd's List, 1982, 16/IV, N 52039, p. 5; 1983, 10/V, N 52360, p. 9. 5. Marine Log, 1988, vol. 93, N 1, p. 53—54. 6. The Naval Architect, 1983, IX, E 316, E 317. 7. Budownictwo Okretowe, 1987, R. 32, VII, NR 7, STR. 289—291. 8. IEEE Transactions on Magnetics, 1979, vol. 15, I, N 1, p. 715-717; 1981, vol. 17, I, N 1, p. 107—129, 880; 1983, vol. 19, V, N 3, p. 167—168; 1984, vol. 20, II, N 2, p. 203—206, 377— 380. 9. Cryogenics, 1982, vol. 22, IX, N 9, p. 135—138; 1985, vol. 25, XI, N 11, p. 619—627. 10. Transaction of the Institute of Marine Engineers (C), 1985, vol. 97, Conference 3, paper 6—7, 49—57, 65—68. 11. Marine Engineering Review (MER), 1982, V, p. 8—10; 1985, V, p. 43; 1986, VII, p. 39; 1988, II, p. 31—32. 12. RGE, 1987, vol. 54, III, N 3, p. 53-61. 13. A1AA Paper, 1981, N 2575, p. 1—10. 14. Schiff und Hafen, 1987, H. 39, IV, N 9, S. 37, 38, 40-42. 15. Marine Propulsion International, 1985, II, p. 12—13. 16. Far East, 1986, vol. 41, 10/X, N 10, p. 26. ОБЗОР КНИГ ПО ВОПРОСАМ ЭЛЕКТРО- И РАДИООБОРУДОВАНИЯ СУДОВ Каяцкас А. А. Основы радиоэлектроники. М., Высшая школа, 1988, 464 с., цена 1 р. 30 к. Методы описания и анализа сигналов и физических про- цессов, протекающих в радиоэлектронных цепях и устройст- вах. Принципы действия основных функциональных узлов ана- логовой и цифровой микросхемотехники и типовых радиоэлек- тронных устройств. Общее представление о проектировании радиоэлектронных устройств. Книга предназначена для специалистов в области радио- электроники. Котеленец Н. Ф., Кузнецов Н. Л. Испытания и на- дежность электрических машин. М., Высшая шко- ла, 1988, цена 85 коп. Данные по надежности и испытаниям электрических ма- шин. Вопросы организации и автоматизации их испытаний. Методы определения электрических и неэлектрических вели- чин при испытаниях электрических машин и трансформаторов, включая измерения шумов и вибраций. Методы испытания электрооборудования. Книга предназначена для инженеров-электриков. Ляпунов В. Т., Лавендес Э. Э., Шляпочников С. А. Р е- зиновые виброизоляторы. Справочник. Л., Судо- строение, 1988, 216 с., цена 1 р. 10 к. Физические основы и методы расчета статических и ди- намических параметров типовых элементов виброизоляции. Особенности поведения резиновых элементов при теплообра- зовании, старении и при ударе. Методы измерения парамет- ров резин, необходимые при конструировании виброизоля- торов. Справочник рассчитан на специалистов, занимающихся вопросами уменьшения шума и вибрации. Трохименко Я. К., Любич Ф. Д. Радиотехнические расчеты на программируемых микрокальку- ляторах. М., Радио и связь, 1988, 304 с., цена 1 р. 50 к. Особенности пользования программируемыми микрокаль- куляторами (ПМК). Оптимальные программы решения типо- вых задач моделирования сигналов, статистической обработки информации, анализа линейных и нелинейных цепей, расчета усилителей, фильтров и устройств с распределенными пара- метрами. Книга для инженеров, занимающихся радиотехническими расчетами.
ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИКА СУДОСТРОЕНИЯ Одной из актуальных задач современного судо- строения является обеспечение сквозной автоматиза- ции проектно-конструкторских работ в ЦКБ и техноло- гической подготовки производства на заводах — строи- телях судов. При условии технической и информацион- ной сопряженности САПР и АСТПП обмен проектной и технологической информацией в этом случае возмо- жен на основе единых баз данных. Этим проблемным вопросам, затрагивающим организационные связи меж- ду подразделениями ЦКБ, порядок информационного обмена между ЦКБ и заводом-строителем, посвящена публикуемая статья, выражающая мнения специали- стов ЦКБ «Балтсудопроект». Редакция приглашает к обсуждению данного вопроса и заводских специали- стов. УДК [001.89.003:658.011.56]:629.12 ПРИНЦИПЫ РАЗВИТИЯ САПР СУДОВ НА ОСНОВЕ ЕДИНОЙ БАЗЫ ДАННЫХ Е. X. Берков, Д. И. Бохман, А. И. Каяндер, Ф. Л. Равиковач, А. Я. Ткач В основе проектирования судна, как и любого другого объекта, лежит формирование его модели, которая в той пли иной мере отражает его свойства. Чем полнее проводится моделирование и чем достовернее вводимая в модель инфор- мация, тем выше качество проекта. Результатом проектиро- вания является полное информационное описание судна (ин- формационная модель), по которому оно может быть по- строено. В традиционном проектировании, как известно, ос- новными средствами отображения информации являются чер- тежи (графическое моделирование) и результаты расчетов по определенным методикам (математическое моделирование). В ряде случаев вопросы пространственного размещения ре- шаются на объемном макете (макетное моделирование). При проектировании таких сложных объектов, каким является судно, все эти способы позволяют решить локальные (част- ные) задачи. Рис. 1. Применяемый при разработке проекта судна комплекс оборудования, включающий в себя ЭВМ Характерной особенностью идеальной модели является то, что в ней гарантируется разрешение и исключение любых противоречий между фрагментами модели. Ведь если прора- ботка отдельных частных решений легко достигается тради- ционными способами, то взаимная увязка этих решений яв- ляется основной проблемой при проектировании судов. По- этому создание проекта судна представляет собой многосту- пенчатый иерархический процесс (нисходящее проектирова- ние), на ранних стадиях которого принимаются принципиаль- ные решения, определяющие основные характеристики судна. Более детальная проработка принятых решений выполняется на следующих этапах проектирования, причем чем ниже иерархический уровень разработки проекта н чем больше во- влекается мелких деталей в рассмотрение, тем более рутин- ной становится работа и тем выше вероятность возникновения ошибок и нарушения целостности связей между отдельными частями проекта. В традиционном проектировании не было надежного средства, обеспечивающего полное согласование всех приня- тых решений, поэтому информационное описание, передавае- мое заводу в виде бумажных документов, содержало в себе большое количество ошибок и противоречий, которые обна- руживались в процессе постройки судна. Таким образом, окончательная доработка проекта выполнялась на головном судне, что, кроме увеличения стоимости и сроков постройки, порождало тяжелую и громоздкую работу по корректировке документов. Основным путем повышения эффективности проектирова- ния является внедрение САПР. В этом случае средством мо- делирования становится ЭВМ (рис. 1), и многие ошибки мо- гут быть выявлены еще до выпуска документации. Современ- ная ЭВМ, являясь своеобразным хранилищем практически неограниченной информации, обладает способностью сравне- ния уже записанных и вводимых данных, а также огромными возможностями по взаимной увязке и контролю различных данных, результатов расчета и т. д. Эти свойства позволяют рассматривать ЭВМ как основной инструмент для полного моделирования объекта в процессе проектирования. Какие же принципиальные возможности возникают при развитии автоматизированных систем? Рассмотрим подробнее основные из них. Схема функционирования САПР. Проектирование судна начинается группой главного конструктора проекта, которая на основании технического задания при участии соответст- вующих специалистов определяет архитектуру судна, прин- ципиальную технологию его постройки, выполняет расчеты его основных элементов, выбирает основные характеристики, состав основного оборудования и т. д. Информация о всех принятых решениях помещается в базу данных (БД) и слу- жит основанием для более детальной проработки. Для проверки и принятия решений конструктор может помещать в БД различные варианты данных. Чтобы эта ин- формация не влияла на состояние других работ по проекту, ей присваивается статус «предбаза». Такие данные недоступ- ны другим конструкторам и не вызывают изменений в базе, даже если возникают противоречия между ними и другими параметрами БД. После принятия окончательного решения соответствующие данные переводятся из предбазы в БД и становятся доступными для всех пользователей. Принятые конструктивные решения могут войти в проти- воречие с другими, принятыми ранее решениями и потребо- вать дополнительной проработки. Эти факты должны быть выявлены в момент перевода информации в БД, и все дан- ные, требующие в связи с этим доработки, помещены в пред- базу того конструктора, который должен их пересмотреть согласно схеме разработки проекта. Таким образом, в базе всегда хранятся взаимосогласованные данные, а в предбазе конструктора находятся сведения, требующие от него приня- тия решений. Функции управления состоянием БД возлагают- ся на мониторную систему САПР. Мониторная система САПР. При коллективном проекти- ровании серьезным вопросом является взаимная увязка при- нимаемых решений и взаимное информирование об измене- ниях ранее принятых решений, что может быть обеспечено установлением строгого порядка взаимодействия всех подраз- делений. При традиционном проектировании этот порядок определяется рядом документов: сетевым графиком разработ- ки проекта, действующими стандартами предприятия, долж- ностными инструкциями т. д. В условиях САПР проектирование заключается в выпол- нении на ЭВМ определенной последовательности проектных процедур, обеспечивающих постепенное создание в БД инфор-
Организация и экономика судостроения 41 мациоиной модели судна. Описание такой последовательности, которую можно назвать информационной моделью процесса проектирования (ИМПП), также может быть помещено в БД и использовано для автоматизированного контроля и управления. ИМПП должна устанавливать временные, при- оритетные и информационные связи между типовыми проект- ными процедурами САПР, сценарии диалогов для них и схе- мы доступа к БД. Для управления проектными процедурами и контроля за их последовательностью создается специальный програм- мный комплекс—монитор. Все проектные процедуры запус- каются под управлением монитора, являясь для него подза- дачами. Монитор сопоставляет запускаемую процедуру с ее местом в ИМПП и текущим состоянием проекта, определяет возможность выполнения этой процедуры и часть базы, до- ступную ей. При необходимости монитор организует запуск связанных с ней других процедур для отработки в БД всех изменений, вызванных выполнением исходной процедуры. В функции монитора также входит установление взаимодействия процедур, запущенных разными пользователями, и распреде- ление ресурсов между ними. Концепция единой базы данных. Идеальной моделью про- ектируемого объекта является полное информационное описа- ние объекта, помещенное в единую базу данных, т. е. БД, об- щую для всех подразделений, проектирующих объект. При этом непременным условием являются следующие свойства базы данных: информация в ней должна быть структуриро- вана и приведена к канонической форме, отражающей реаль- ную структуру проектируемого объекта и его частей, а связи между отдельными информационными описаниями должны моделировать соответствующие связи на реальном объекте. Это обеспечивает неизбыточность информации БД, исключе- ние потенциальной противоречивости, простоту корректировок, легкое отслеживание влияния принятого решения на все эле- менты проектируемого объекта. Переход к САПР на основе единой базы данных требует коренного изменения суще- ствующей организации процесса проектиро- вания и порядка информационного обмена, отказа от традиционных взглядов на функ- ции документов. Должна строго выдерживаться техно- логическая последовательность разработки проекта, обеспе- чивающая постепенное развитие и увязку проектных решений. Основным продуктом проектирования при этом становится подробная информационная модель судна, хранящаяся в еди- ной базе данных. Все проектные решения принимаются и выверяются на этой модели. Информация о любых неразре- шенных противоречиях должна быть доступна руководителям проекта. На завод-строитель целесообразно передавать полную мо- дель, где она будет дополняться технологическими данными, соответствующими конкретной модели процесса постройки су- дна. Замена традиционного информационного описания судна в виде комплекта бумажных документов единой базой дан- ных позволит на всех этапах свести к минимуму ошибки про- ектирования. Создание САПР на основе единой БД осложняется, одна- ко, тем, что в процессе ее развития и даже эксплуатации возникает необходимость в гибкой перестройке структуры базы. При этом должна обеспечиваться устойчивость, а сле- довательно, и определенная автономия локальных подсистем. Отсюда возникает соблазн свести САПР к набору автоном- ных подсистем, а их связь обеспечить автоматической пере- дачей данных. Однако сейчас признано [1], что единая САПР будет эффективной только в том случае, если она раз- рабатывается единой с самого начала, а не путем объедине- ния отдельных подсистем. Обеспечение необходимой гибкости может быть достигнуто путем использования соответствую-, щего системного программного обеспечения, в первую оче- редь, системы управления базой данных (СУБД) и монитор- ной системы САПР. Единство базы не обязательно предполагает единство но- сителей информации или вычислительного комплекса. БД мо- жет существовать и обслуживаться в сети ЭВМ и распреде- ляться на разных носителях, но при этом автоматически дол- жна обеспечиваться взаимная увязка всех ее компонентов и свободный доступ к любой части. Описание структуры базы данных. Структура БД может рассматриваться в двух аспектах — как концептуальная мо- дель и как ее отображение в СУБД. 6 Судостроение Ns 4, 1989 г. Концептуальная модель описывается в виде схемы от- ношений. Представив все рабочие конструкторские докумен- ты, выпускаемые по проекту, в виде таблиц (а большинство документов обладает этим свойством), мы получим схему отношений, удовлетворяющую полноте реквизитного состава требуемой модели. Однако такая схема не может быть зало- жена в качестве структуры базы данных, так как она имеет недостатки, свойственные «плохим» базам [2]: 1) Избыточ- ность— одни и те же реквизиты могут появляться в различ- ных документах; 2) Потенциальная противоречивость—из-за избыточности одни и те же реквизиты в разных отношениях в процессе корректировок могут принимать различные значе- ния; 3) Аномалия включения — в базу данных не может быть помещено описание какого-либо объекта, не включенного в проектный документ (невозможна нормативно-справочная база); 4) Аномалия удаления — обратное явление, возникаю- щее при удалении какого-либо объекта из проектной доку- ментации: исчезают и все реквизиты, описывающие этот объект. Кроме того, возникают огромные сложности при ма- нипуляции с данными. Такие же недостатки присущи и бумажной документа- ции. Это породило практически неразрешимую проблему ее корректировки. Современные базы данных, создаваемые с использованием средств вычислительной техники, призваны разрешить суще- ствующие противоречия и обеспечить хранение неизбыточных и непротиворечивых данных с представлением их по запросу пользователя в удобной для него форме. При формировании физической структуры хранения БД следует стремиться к максимальной абстракции в описании связей, выделяя общие их схемы для возможно большего ко- личества отношений, доступ к которым определяется не структурой хранения данных, а самими данными, что позво- ляет расширять и перестраивать логические связи базы без изменения самой физической структуры. В качестве «отношений», как правило, выступают кон- кретные объекты, примененные или разрабатываемые в про- екте (изделия, материалы и т. д.). Наряду с их описанием в базе выделяются некоторые групповые объекты, объеди- няющие в себе общие характеристики определенной совокуп- ности объектов. Как наименование такого группового объекта далее будет использоваться слово «документ». Таким образом, под документом подразумевается не традиционная форма, а некоторое групповое понятие, ключом к которому является номер или обозначение документа (ГОСТ, ОСТ, ТУ ...). С точки зрения задач проектирования, всю БД можно разделить на две части: нормативно-справочную или постоян- ную часть, содержащую все характеристики объектов, нормы и т. Д., не зависящие от проектных решений, и проектную часть, в которой отражаются все принятые по проекту ре- шения. Доступ ко всем объектам второй части осуществляет- ся с помощью ключа, в котором должен присутствовать но- мер проекта. В постоянной части базы выделяются две основные груп- пы объектов — изделия и материалы. В изделия включены си- стемы, оборудование, узлы и детали. Для них принята сле- дующая иерархия отношений (рис. 1): документ на изделие (ГОСТ, ОСТ, ТУ) —тип изделия — тинеисполнение. При этом верхний уровень содержит общие реквизиты и общие части реквизитов для отношений нижних уровней, а также схему сборки реквизитов на нижнем уровне (шаблон). Так, к уров- ню «документ» может быть отнесена часть отраслевого кода или обозначения чертежа, общая для всех типов изделии, объединенных одним документом. Аналогичным образом на уровне «тип» записываются, например, данные о поставщике изделий всех исполнений данного типа и т. Д. Основу фиксированных данных составляют заказные рек- визиты, являющиеся общими для изделий любых типов. Кро- ме того, каждый тип изделия имеет ряд присущих ему пока- зателей технического характера. С этой целью для каждого типоисполнения заводится укрупненный реквизит — «техничес- кая характеристика». Схема разукрупнения этого обобщенно- го реквизита для конкретных изделий задается в виде шаб- лона на уровне «тип». Так, например, для запорной армату- ры на уровне «тип» даются обозначения Dy и Ру (условные диаметр и давление), а на уровень «исполнение» вводятся их значения для каждого исполнения. Для насосов техничес- кие характеристики представлены в виде Q и Н (подача и напор) и т. д.
42 Судостроение № 4, 1989 г. Для использования изделия в проекте необходимо уметь адресоваться к различным его частям — присоединительным точкам. Поэтому оно должно иметь схему с наименованием и положением этих точек. Для сложных изделий типа си- стем и сборок требуется описывать их строения через более простые составляющие и определять способ их соединения, т. е. располагать описанием внутренней структуры. Рис. 2. Схема иерархических отношений для из- делий в базе данных. Обозначения связей на этом н других рисунках: -<—► — одного элемента с другим; •>—— одного эле- мента со многими; -*—«—*— многих элементов с мно- гими Кроме нисходящего проектирования отдельных подсистем возникают данные, отражающие их взаимную увязку (раз- мещение в общих объемах н т. д.). Таким образом, струк- тура данных, отражающих проектные решения, будет иметь сложную сетевую модель. При более детальном изучении схемы отношений, возникающих на каждом уровне этой моде- ли, можно увидеть в них и общие свойства. Каждую проектируемую систему на судне (в том числе и само судно) можно считать сложным изделием. Для опи- сания его строения существует одна или несколько структур, отражающих его устройство с разных точек зрения. Любая физическая связь между элементами структуры способна реа- лизоваться в виде определенного изделия и в этом плане мо- жет считаться также элементом структуры; кроме того, она должна давать информацию о логических (адресных) связях, ею реализуемых. Поэтому описание такой связи удобно пред- ставить в двух аспектах — как элемент структуры, имея в виду физическую реализацию, и как собственно связь. То- гда «изделие» будет содержать ключ изделия, наименование и характеристики; «структура» (схема)— ключ схемы н ключ изделия, для которого создана схема, наименование, тип схе- мы и характеристики; «элемент схемы» — ключ элемента схе- мы или физической связи (уникальное имя в схеме), ключ схемы, ключ изделия, характеристики; «связь» — ключи эле- ментов схемы, наименования присоединительных точек, меж- ду которыми реализуется связь. Последовательное обращение к первым трем отношениям по схеме цикла (рекурсия) позволяет описать разузлование (раскрытие состава сложного изделия через его более про- стые компоненты) для иерархической (древовидной) струк- туры с произвольным количеством уровней. «Связи» же опи- сывают отношения, устанавливаемые между элементами как одной, так и различных структур. Наличие отношения «связь» обеспечивает сетевую структуру базы. Рис. 3. Схема иерархических отношений для материа- лов в базе данных Рис. 4. Структурная схема проектной части базы данных Вся совокупность материалов в основном определяется как произведение двух множеств (рис. 2): марок, задающих собственно материал, и сортамента, указывающего его гео- метрические характеристики. Кроме того, как в сортаментах, так и марках можно выделить группы общих характеристик, что позволяет уменьшить избыточность в базе. В проектной части базы данных, как уже отмечалось, фиксируются все решения, принимаемые в процессе конструи- рования. В ходе разработки систем, агрегатов, устройств определяется их внутренняя структура, осуществляется вы- бор элементов и связей между ними (рис. 3). В качестве элементов могут использоваться изделия из постоянной базы, а также спроектированные. Связи, как правило, представляют собой изделия, получаемые в ходе проектирования (если они имеют сложное строение, для них тоже должна разрабаты- ваться внутренняя структура). Проектирование ведется по нисходящей схеме, и это по- рождает иерархическое дерево подчиненных взаимосвязанных решений, причем количество уровней может оказаться доста- точно большим. Так, для электрочасти разрабатываются внут- ренние структуры различной подробности: создаются схемы объединения систем, схемы кабельных соединений между при- борами, схемы подключений (связей кабельных жил с клем- мами приборов), внутренние схемы щитов и т. д. Подобное наблюдается и в других специализациях. Рассматривая схемы отношений для изделий и материа- лов, можно видеть, что их структуры сходны. Это позволяет физически хранить их данные в одних и тех же файлах. Учи- тывая это, можно предложить структуру информационной модели объекта проектирования, показанную на рис. 4. С целью разработки языка запросов все реквизиты БД должны получить свои имена, однозначно определяющие их принадлежность к тому или другому элементу базы. При этом пользователь, указывая имя реквизита, может не знать структуры базы. Для обеспечения связи имен реквизитов со структурой базы создается словарь имен, где каждому имени соответствует адрес реквизита в БД. Требования к СУБД. Как указывалось выше, описание судна реализуется сложной сетевой структурой БД, Обеспе- чение эффективного доступа к данным и устойчивости при- кладных программ к изменениям структуры базы данных являются основными требованиями к системе управления БД. Этими свойствами обладают СУБД реляционного типа, в которых связи между объектами базы (плоскими табли- цами) реализуются с помощью набора ключевых реквизи- тов, причем каждая связь однозначно определяется своим значением ключа. В качестве такой СУБД может быть принята система ДИСОД: наличие в ней инвертированных списков для клю- чевых реквизитов позволяет осуществлять быстрый доступ к
Организация и экономика судостроения 43 данным, а также достаточно легко реорганизовать связи в базе. В ДИСОДе легко реализуется поиск записей по любой паре связанных файлов (таблиц), что позволяет, объединяя в цепочки эти пары, организовать поиск по иерархическому дереву любой сложности. Описание такой схемы поиска мо- жет быть реализовано с помощью языка СПМАКРО, что обеспечивает относительную независимость прикладных про- грамм от структуры базы. Однако модули, порождаемые СПМАКРО, получаются очень громоздкими и не поддаются динамической перестрой- ке при изменении запроса. Кроме того, структура дерева поиска в определенной мере учитывается в прикладных про- граммах. Для обеспечения более гибкого языка запросов и динамического формирования таблиц, определяющих мар- шрут запроса и обеспечивающих связь с программой поль- зователя, необходима разработка дополнительных средств доступа. Общие принципы передачи информации на машинных но- сителях. С рассмотренными выше вопросами непосредственно связана одна из важнейших проблем функционирования САПР—АСТПП — метод передачи информации на машинных носителях. В настоящее время большинство специалистов от- расли подразумевает под этим процессом передачу образов текстовых документов, разработанных на ЭВМ или вручную (спецификации, ведомости и др.). Действующие руководящие документы и накопленный отдельными парами предприятий (ЦКБ — завод-строитель) опыт основываются именно на та- ком подходе. Однако этот метод не является оптимальным, гак как имеет ряд недостатков, присущих передаче информа- ции на бумажных носителях. Наиболее ярко они проявляют- ся при корректировках, когда дублирование данных в раз- личных документах приводит к несогласованности их значений и возрастанию объема работ по внесению изменений. При та- ком подходе преимущества машинного метода обработки и передачи информации практически сводятся к минимуму. Оптимальным методом передачи информации на машин- ных носителях является передача ее на уровне баз данных. Выше было показано, что проектная часть БД является и проектной частью информационной модели объекта (судна) и обладает, при «хорошей» организации и целесообразной структуре, несомненными преимуществами по сравнению с на- бором реквизитов, содержащихся в комплектах проектных до- кументов. Передача такой модели заводу-строителю должна с успехом заменить весь объем бумажной документации (либо ее запись на машинных носителях). В связи с отсутствием в отрасли принятой для всех предприятий концепции единой базы данных и невозмож- ностью в ближайшее время привести к единому общему виду все многообразие структур локальных баз данных, действую- щих на предприятиях, целесообразным направлением работ в этой области может быть признана разработка единой струк- туры так называемого «транспортного массива», передавае- мого на машинных носителях информации. Это обеспечит ус- ловия для создания и использования единого программного комплекса для обработки транспортного массива на всех заводах-стооителях, независимо от того, с какими ЦКБ они работают. Такой транспортный массив должен обладать свой- ствами базы данных, т. е. быть оптимально структурирован и обеспечивать полноту и неизбыточность информации. Из-за отсутствия в отрасли налаженной системы центра- лизованного обеспечения предприятий базой нормативно-спра- вочной информации по применяемым материалам, изделиям и нормативно-технической документации возникает также не- обходимость передачи заводам на машинных носителях и та- ких данных в объеме конкретного проекта. Проектная часть информационной модели судна должна пополняться на заводе-строителе технологическими (маршру- ты, коды вида работ, номера рабочих мест и т. д.) и планово- экономическими (разряд рабочего, расценка и т. д.) реквизи- тами. Это придает ей технологические свойства. В итоге в базе данных завода-строителя будет храниться созданная та- ким образом технологическая модель судна, что позволит по запросу пользователя получать из нее любой документ тех- нологической подготовки производства. Работа на уровне баз данных (передача их в форме транспортного массива) обладает неоспоримыми преимуще- ствами. Корректировки в этом случае не вызывают сущест- венных затруднений, так как каждое изменение вносится в базу данных только один раз. Кроме того, корректировки мо- гут выполняться оперативно по мере возникновения измене- ний и вноситься в БД соответствующими подразделениями 6* ЦКБ или завода, ответственными за те илн иные разделы ин- формационной модели. Построение базы данных предусматривает возможность корректировок и определенный сервис при выполнении подоб- ных работ. Любое событие, затрагивающее БД и приводящее к необходимости ее корректировки, помечается датой, про- ставляемой у соответствующих записей, т. е. дата последней Рис. 5. Структура информационной модели объекта проекти- рования корректировки всегда известна. При этом пометки выпол- няются с помощью средств программного комплекса по все- му дереву зависимых записей при изменении какой-либо из хранящихся в БД. Следовательно, любой пользователь, в том числе и на заводе, может по запросу получить из базы данных весь объем корректировок, начиная с любой даты. К моменту выполнения работ на производстве в модели на- капливается весь объем изменений, и база данных годна для распечатки по запросам конкретных конечных рабочих до- кументов. При этом с целью учета всех корректировок печать документов выполняется непосредственно перед использова- нием их на рабочих местах. Подобная организация взаимоотношений проектной орга- низации и завода—строителя судна позволяет сократить сроки и объемы работ при корректировке документации, сроки тех- нологической подготовки производства, процент брака, возни- кающего от несогласованности проектно-конструкторских ре- шений, а также трудоемкость и продолжительность построй- ки судна, т. е. в конечном счете обеспечить экономию трудо- вых и материальных ресурсов. ЛИТЕРАТУРА 1. И. Ха тв а ни. Интеграция систем автоматизированного проектирования и автоматизированного производства.—Веб.: ЭВМ в проектировании и производстве. Л., Машиностроение, 1985. 2. Д ж. Ульман. Основы систем баз данных. М., Фи- нансы и статистика, 1983.
ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ И МАШИНОСТРОЕНИЯ 5LJE Несмотря на наблюдающийся в последние годы спад в мироном судостроении, рационализация процесса создания судов продолжается. Обсуждается идея «су- дно будущего», интерес специалистов вызывает тема «верфи будущего». И это не случайно. Постройка судна все еще остается весьма трудоемким делом. На основе обобщения недостатков традиционной технологии сбор- ки корпусов судов автор публикуемой ниже статьи предлагает одну из возможных технологических схем интегрированного судосборочного производства, в кото- ром использованы напольная транспортировочная си- стема, комплекс кантователей и поворотных платформ, ряд известных и частично реализованных технических решений. Некоторые из них защищены авторскими сви- детельствами. Редакция надеется, что данный материал послужит началом плодотворной дискуссии о путях развития судостроительного производства. УДК [658.515:629.12.002.721(47 + 57) КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННОЕ СУДОСБОРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО МОДУЛЬНОГО ТИПА Ю. П. Иванов Развитие мирового судостроительного производства в по- следние 30 лет основывалось на принципе предварительной сборки и насыщения корпусных конструкций. На практике это осуществлялось путем повсеместного внедрения способа сбор- ки судов из секций и блоков. Совершенствование секционно- блочного способа позволило значительно сократить продол- жительность и трудоемкость постройки судов и перенести в закрытые цехи значительный объем работ. Этот способ ока- зал решающее влияние на состав и техническое оснащение основных цехов достапельного производства, иа выбор типа и размеров построечно-спусковых сооружений, грузоподъем- ности и габаритов их кранового оборудования. Наиболее существенный прогресс достигнут в корпусооб рабатывающем, сборочно-сварочном и трубозаготовительном производствах, современный технический уровень которых ха- рактеризуется комплексной механизацией многих технологи- ческих процессов. Однако повышение степени механизации и, следовательно, мощности основных цехов достапельного про- изводства не сопровождалось соответствующим ростом тех- нической вооруженности корпусосборочных работ. В этих ус- ловиях сбалансирование пропускной способности построечных сооружений с возрастающей мощностью достапельного про- изводства достигалось путем сокращения стапельного перио- да. постройки судов. С этой целью увеличивались массогаба- ритные характеристики и объем насыщения секций, применя- лись многопозиционные методы формирования корпусов су- дов на построечных местах, в качестве которых широко ис- пользовались капиталоемкие сухие доки, оборудованные коз- ловыми кранами большой грузоподъемности. Именно увеличение размеров, массы и насыщенности корпусных конструкций, приводящее к сокращению объема выполняемых на стапеле технологических операций в сочета- нии с расширением фронта работ по формированию корпусов на построечных местах на основе поточно-позиционной орга- низации производства стало превалирующей тенденцией в развитии корпусосборочного производства в последние два с лишним десятка лет. При этом необходимо отметить, что про- цесс совершенствования корпусосборочного производства в этот период (в рамках секционно-блочного способа сборки су- дов) не затрагивал качественного изменения ряда технологи- ческих процессов и видов оборудования. В ходе развития производства на указанной основе мас- са корпусных конструкций, подаваемых на построечные места, увеличилась с 60—120 до 600—1400 т, грузоподъемность до- ковых кранов выросла со 120—200 до 1500 т, в отдельных случаях, а общая технологическая длина сухих доков иа вер- фях, занимающихся крупнотоннажным судостроением, достиг- ла 600—.1100 м при расчетных программах постройки ие бо- лее 4—6 судов в год. Высокая стоимость указанных средств производства — до 40—50% от общей стоимости верфи — неизбежно снижала ее технико-экономические показатели. Таким образом, можно отметить, что существенное уве- личение капитальных затрат на строительство построечно- спусковых сооружений большой длины, обширных площадок укрупнения и хранения корпусных конструкций, а также на приобретение козловых вранов уникальной грузоподъемности явилось своеобразной платой за несбалансированное техниче- ское развитие достапельного и корпусосборочного произ- водств. На современном этапе развития судостроения стали оче- видными принципиальные недостатки существующего способа сборки судна из секций и блоков непосредственно на по- строечно-cnycKOiBOM сооружении при помощи кранового обо- рудования. Это, во-первых, практическая невозможность ис- пользования для комплексной механизации разнообразных производственных операций стапельной номенклатуры систе- мы напольных корпусосборочных, опорно-транспортных и установочных устройств; во-вторых, нецелесообразность даль- нейшего сокращения стапельного периода постройки судов за счет увеличения массогабаритных характеристик предвари- тельно формируемых корпусных конструкций и грузоподъем- ности козловых кранов; в-третьих, невозможности в большин- стве случаев полной защиты корпусосборочного производства верфей крупно- и среднетоннажного судостроения от воздей- Рис. 1. Агрегат для сборки конструктивных модулей. 1 — кантовочная платформа; 2 — подъемная платформа; 3 — опорно-по- воротная платформа; 4 — гидроцилиндры подъема; 5 — гидроцилиндры поворота; 6— опорные сегменты; 7 — регулируемые захваты; 8 — упоры
Рис. 2. Сборка конструктивных модулей судов различных типов: а — бортовой модуль судна с продольными переборками; б—'полныйР модуль судна с продольными переборками; в — полный модуль газовоза; г, д — полный модуль однопалуб- ного судна (два варианта); в — полный модуль многопалубного судна Рис. 3. Передвижное подвесное устройство
46 Судостроение № 4, 1989 г. ствия погодных условий из-за неприемлемо высокой стоимос- ти гигантских эллингов, определяемых габаритами судов н кранового оборудования; наконец, недостаточная точность из- готовления секций и блоков, что приводит к длительному н трудоемкому процессу подгонки и удаления монтажных при- пусков на стапеле. Рис. 4. Устройства для подачи КФР и КМ в док: а — систе- ма грузовых платформ; б — кантовочная система; в — налив- ная камера. 1 — платформа для опускания КФР в док; 2 — платформа для подъ- ем а надстройки; 3 — кантовочная платформа; 4 — гидродомкраты; 5— разделительный затвор; 6 — затвор Общий вывод, вытекающий из анализа современного со- стояния судостроительного производства, заключается в том, что именно низкий технический уровень корпусосборочного производства является объективной причиной, препятствую- щей дальнейшему интенсивному развитию на основе совер- шенствования традиционной; технологии, техники и организа- ции производства. Комплексное решение проблемы перспективного разви- тия судостроения может быть реализовано на основе перехода к бескрановым способам сборки районов корпуса (модулей) и формирования из них корпусов судов. Модульный принцип в судостроении означает использова- ние для формирования корпусов судов максимально крупных и технологически завершенных сборочных единиц с целью вне- дрения высокомеханизированных способов производства. В качестве конкретных носителей идеи модульной сборки могут быть приняты: конструктивный модуль (КМ), т. е. часть корпуса, включающая все его поперечное сечение, дли- на которого определяется размерами секций, стандартом, кон- струкцией судна, а также рабочими характеристиками обору- дования для сборки КМ; конструктивно-функцио- нальный район (КФР), образованный одним или не- сколькими КМ, комплекс оборудования которого выполняет определенную общесудовую функцию. Модульный способ является дальнейшим развитием сек- ционно-блочного способа сборки судов и агрегатных методов монтажа судового оборудования на более высоком и практи- чески предельном уровне укрупнения сборочных единиц, что полностью соответствует общепромышленному принципу де- ления конечного продукта на систему укрупняемых элемен- тов с целью переноса максимально возможного объема работ на предшествующие операции (производственные позиции). Представляется, что переход к модульному способу по- стройки судов должен преследовать следующие цели: — комплексную механизацию корпусосборочного произ- водства на основе применения агрегатов для сборки КМ. устройств для стыковки КМ при образовании КФР, напольг ных грузоподъемных, кантовочных и транспортных устройств для перемещения КМ и КФР, устройств для подачи техноло- гической оснастки, промэпергети’ки и рабочих к местам вы- полнения операций; — .сокращение объема и номенклатуры стапельных работ путем их сведения к операциям подачи, установки и стыковк» КФР при формировании корпуса; — решение проблемы полной защиты корпусосборочного производства от воздействия погодных условий путем пере- носа основного объема работ в цехи сборки КМ, использова- ния передвижных шатров при укрупнении КМ и КФР и насы- щении КФР на построечном месте; — увеличение пропускной способности капиталоемких по- строечно-спусковых сооружений в результате их использова- ния исключительно для финишных операций формирования корпусов из КФР; — отказ от дорогостоящих козловых кранов и эллингов, перекрывающих построечно-спусковые сооружения; — создание интегрированного корпусосборочного произ- водства конвейерного типа. Создание судосборочного производства модульного типа связано с необходимостью комплексного решения ряда проб- лем, относящихся к способам и устройствам для сборки. КМ и КФР, способам формирования корпусов из КФР, транспорт- ным, грузоподъемным и кантовочным устройствам для пере- мещения КМ и КФР, способам и устройствам для монтажа полностью собранных надстроек на. корпусе, другим средст- вам механизации, общекомпоновочным решениям для крытых комплексов при модульной постройке судов. Ниже приводит- ся один из возможных вариантов организационно-технологи- ческого и общекомпоновочного решения судосборочного ком- плекса модульного судостроения, специализированного на по- стройке морских транспортных судов. Механизированная сборка КМ, входящих в состав сред- ней части корпуса, может осуществляться путем использова- ния системы устройств, включающих поворотную, подъемную и кантовочную платформы (рис. 1). Они обеспечивают сбор- ку КМ средней части корпуса одно- и многопалубных судов практически всех типов. Сборка полных КМ однопалубных судов и бортовых КМ судов с продольными переборками (танкеры, нефтерудовозы, нефтенавалочники) наиболее целе- сообразна в положении, когда плоскость их поперечного се- чения параллельна основанию, что обеспечивает последова- тельную установку при помощи кантовочной платформы сек- ций днища, бортов и палубы на поворотную платформу, на которой предварительно размещена секция поперечной пере- борки (рис. 2, а, г). При этом полные КМ танкеров, нефтеру- довозов и нефтенавалочников собираются в этом же положе- нии на дополнительной позиции из бортовых КМ и секций средней части корпуса (переборки, днища и палубы), уста- навливаемых с помощью передвижной подъемно-кантовочной платформы (рис. 2,6). Сборка полных КМ судов, не имею- щих продольных переборок, в том числе КФР газовозов, мо- жет осуществляться с использованием указанного устройства и в традиционном положении — путем установки секций бор- тов и поперечной переборки кантовочной платформой на дни- щевую секцию, находящуюся на поворотной платформе; при этом цистерна газовоза должна быть уже смонтирована на днищевой секции (рис. 2, в, д). Сборка КМ многопалубных судов производится в традиционном положении, причем сна- чала формируется блок палуб средней части КМ, затем он устанавливается на днищевую секцию, после чего присоеди- няются бортовые секции (рис. 2, е). Обслуживание позиций сборки и сварки КМ, а также по- зиций сборки КФР и их стыковки на построечном месте про- изводится при помощи передвижных подвесных устройств, обеспечивающих доставку рабочих, оборудования и пром- энергетики непосредственно к месту проведения производст- венных операций (рис. 3). Разработанные способы и устройства обеспечивают пол- ную механизацию и быстродействие выполнения сборочных one раций при высокой точности сборки КМ, КФР и корпуса в целом. Это достигается в результате: 1) точной ориентации и фиксации секций относительно их штатного положения в КМ в горизонтальном положении — на кантовочной платформе, оборудованной системой регулируемых упоров и захватов; 2) устранения деформаций при повороте секции, закрепленной на кантовочной платформе в необходимом положении; 3) нс-
Технология судостроения и машиностроения 47 Рис. 5. Опорно-транспортное устройство. / — грузовая тележка; 2 — портальная балка; 3 — центрирующая опо- ра; 4 — гидроцилиидр перемещения; 5 — гидроцилиидр подъема — опускания; 6 — опорные балки. Грузоподъемность 320 т, скорость 1 м/мин, колея 900 мм, диаметр ко- леса 900 мм, диаметр гидроцилиндра подъема 400 мм, ход 300 мм, диаметр гидроцилиндра перемещения 100 мм, ход 1000 мм, масса уст- ройства 1 т ключения температурных деформаций секций перед подачей на корпусосборочное устройство. Таким образом, возможность точной ориентации и отсутствие монтажных и температурных деформаций создает необходимые условия для сборки КМ и КФР из секций, изготовленных «в чистый размер». Рис. 6. Схема формирования транспортных судов из КФР. 1 — кормовая оконечность: 2 — средняя часть корпуса, примыкающая к носовой оконечности; 3 — КФР носовой оконечности; 4 — средняя часть корпуса, примыкающая к кормовой оконечности; 5 — позиция сборки кормовой оконечности; 6 — позиция монтажа механизмов и вин- торулевого комплекса; 7 — позиция установки секций поперечной пере- борки и палубы, монтажа надстройки; 8 — КФР средней части корпуса; 9 — КФР надстройки Анализ размерений судов транспортного флота показы- вает, что все многообразие их размеров по ширине (В) и вы- соте (Н) средней части корпуса .может быть сведено в сле- дующие четыре группы, для каждой из которых предусматри- вается один типоразмер карпу1СО|сборочного устройства. Дедвейт, тыс. т В, м Н, м 8-20 .................. 20-26 12-15 20-120 ................. 24-42 16—23 40 -220 ................ 30—52 16-28 60- 360 ................ 32-68 17-31 Бескрановый способ формирования судов на построечном месте предполагает использование соответствующих техниче- ских средств для перемещения КМ и КФР большой массы, подачи надстроек на палубу судна, а при постройке судов в сухом доке — средств для доставки КФР в камеру дока. Для подачи КФР в доки могут применяться судоподъ- емники, кантователи и наливные док-камеры. Наиболее ра- циональным средством является система грузовых платформ, которая может быть использована и для установки полностью готовых надстроек на палубу судна (рис. 4, а). Применение кантователей целесообразно в случае специализации дока на формировании корпусов из КМ средней части корпуса; в этом
Рис. 7. Интегрированный судосборочный комплекс. / — поточно-позицион н а я линия сборки КМ и КФР средней части; II — поточ- но-позиционная линия сбор- ки КФР оконечностей; III— цех укрупнения корпусных конструкций оконечностей; IV — цех агрегатирования механизмов машинного от- деления; V— цех предмон- тажной подготовки винтору- левой группы; VI — цех сборки надстроек; VII — цех сборки и агрегатирования судовых механизмов и уст- ройств; VIII — цех форми- рования корпуса; А — уча- сток финишных операций (стыковка кормовой н но- совой частей корпуса, мон- таж судовых механизмов и устройств, окраска корпуса); IX — достроечная набереж- ная; X — резервная площад- ка для хранения КФР. 1 — камеры обогрева сек- ций; 2 — агрегат для сборки бортовых и полных КМ; 3 — позиции сварки КМ; 4 — подвесные технологиче- ские агрегаты; 5 — агрегат для сборки средней части КМ; 6 — позиции сборки КФР из КМ; 7 — позиция сборки кормовой оконеч- ности; 8 — позиция монтажа механизмов машинного от- деления и винторулевой группы; 9 — позиция уста- новки поперечной перебор- ки и секций палубы; 10 — платформа для подачи КФР в док; 11 — позиция уста- новки надстройки; 12 — ре- цесс дока для размещения платформы; 13 — мостовые краны; 14 — изготовление корпусных конструкций над- строек; 15 — участок сборки надстроек; 16 — платформа для подачи надстроек; 17 — поточная линия изготовле- ния модулей кают; 18— склад модулей кают; 19 — участок укрупнения моду- лей кают; 20 — пролеты по- дачи на КФР судовых ме- ханизмов и устройств боль- шой массы; 21 — участки сборки половин корпуса; 22 — пазы для установки разделительного затвора; 23 — открытая часть дока; 24 — затвор дока
ехнология судостроения и машиностроения 49 лучае кантователь дает возможность совместить операцию еревода КМ из горизовтального в традиционное положение операцией их опускания в док (рис. 4,6). Наливная док- амера, размещаемая в горце дока (рис. 4, в), позволяет по- авать в док КФР любой массы, а также осуществлять бес- рановую установку емкостей в КФР газбвозов. Однако су- тесгвенными недостатками последнего сооружения являются еобходимость обеспечения плавучести КФР и значительная родолжительность операций наполнения-опорожнения док- амеры. Транспортировка и точная пространственная ориентация ,М и КФР при их стыковке может осуществляться с по- ощью стапельных тележек с опорами, перемещающимися по гртикали и горизонтали. Возможен иной способ — с исполь- жаннем системы продольных и поперечных рядов стацио- арных опор ,с вращающимися цилиндрами, положение кото- ых по высоте может изменяться. Весьма рационально при- снение модификаций транспортной системы, известной под азванием «шагающая балка» (рис. 5). При использовании в ачестве построечного сооружения горизонтальных стапель- нх мест проблема формирования судов нз КФР сводится их транспортировке и пространственной ориентации перед тыковкой. Следует заметить, что целесообразность высокомеханизи- шанной бескрановой сборки конструктивных модулей для ед,ней части корпуса обусловливается их объемным подоби- ( при относительной простоте обводов. В то же время тра- щионный секционно-блочный крановый способ сборки ос- ется единственно возможным для оконечностей вследствие □темно-конструктивной сложности данных районов корпуса, то обстоятельство предопределяет необходимость разделе- ая корнусооборочного производства на два специализирован- ых потока: по изготовлению КМ и КФР средней части кор- уса и сборке оконечностей. Выполненные оценочные расчеты показывают, что переход высокомеханизированной сборке КМ ,и формированию сред- ей части корпуса из КФР сокращает продолжительность ра- от в 3—4 раза. В этих условиях своевременная сборка кор- овых оконечностей, включающих насыщенное машинное от- елеиие, может быть выполнена на специализированном про- яводстве. Этому условию отвечает, например, трехпозици- шый способ сборки кормовых оконечное гей, который за- точается в том, что на одной позиции собирают кормовую онечность, за исключением секций палубы над МО и поде- нной переборки, на другой — монтируют механизмы МО и нторулевую группу, а на третьей позиции устанавливают щии палубы и поперечной переборки, при необходимости всю надстройку. Разработка общей организационно-технологической схемы 'дульного сборочного производства на основе вышепрпве- нных технических решений связана с выбором наиболее ра- .ональной схемы формирования судов из КФР, обеспечиваю- ей интеграцию всех цехов комплекса, минимальную протя- енность транспортных потоков, интенсивное использование ютроечно-спускового сооружения, а также возможность рас- ирения любого из цехов. Этой задаче отвечает способ фор- мирования средней части корпуса из двух районов — примы- ающего к кормовой оконечности, который собирается в тор- евой камере дока и затем перемещается в его головную асть, и района, расположенного рядом с носовой оконеч- остью, собираемого в основной камере дока; при этом КФР конечностей изготавливаются в боковой камере дока, и затем сдаются в основную (рис. 6). В соответствии с изложенными основными техническими ешениями разработана принципиальная компоновка интепри- ованного судосбороч'Ного комплекса (рис. 7), состоящая из ада производств. Поточно-позиционная линия сборки КМ и КФР средней асти корпуса I включает в себя камеры обогрева (охлажде- ия) секций (поз. 1), участки сборки КМ, оборудованные кор- усосборочными агрегатами (поз. 2, 5), участки сварки КМ поз. 3) и их укрупнения (поз. 6). Поточно-позиционная линия сборки оконечностей II состо- т из участков сборки КФР кормовых оконечностей (поз. 7), онтажа механизмов МО и винтарулевой группы (поз. 8), встройки КФР кормовых оконечностей и сборки КФР носо- гх оконечностей (поз. 9), а также монтажа полностью соб- 1Ниой надстройки на кормовой оконечности или любом дру- м КФР. К линии сборки оконечностей примыкают: цех укрупне- [я корпусных конструкций оконечностей III, цех агрегатиро- вания механизмов машинного отделения IV, цех предмонтаж- ной подготовки винторулевой группы V и цех сборки над- строек VI. Монтаж механизмов машинного отделения осуществляет- ся с помощью мостовых кранов, дизелей — специальным подъ- емником. Установка надстроек производится с использованием подъемной платформы (поз. 16), при этом КФР кормовой оконечности опущен на платформе на днище дока (поз. 10). КФР носовой оконечности всегда собирается на поз. 9, при- чем с целью обеспечения устойчивости цри транспортировке он объединяется с примыкающими к нему конструктивными модулями средней части .корпуса, которые поступают из це- ха I. Для подачи собранных КФР средней части корпуса и оконечностей в док применяется специальная платформа (поз. 10), установленная в рецессе дока, который находится на пересечении главных технологических потоков. В доковом цехе VIII осуществляются стыковка КФР и полукорпусов, монтаж судовых механизмов и устройств, а также окраска судна. К доковому цеху примыкает цех сборки и агрегатирования судовых систем и механизмов VII (палуб- ные трубопроводы, насосные станции, люковые закрытия, па- лубные механизмы и т. д.). Механизмы и устройства на суд- но подаются с помощью мостовых кранов, при этом два попе- речных пролета, .примыкающих к рецессу дока, оборудованы кранами, грузоподъемность которых обеспечивает подачу наи- более тяжелых грузов (например, люковых закрытий) на со- ответствующие КФР, устанавливаемые в этих пролетах эл- линга (поз. 20). При проведении окрасочных работ головная часть доко- вой камеры (участок финишных операций А) отделяется от остального объема эллинга шторными воротами, которые сов- мещаются с разделительными затворами дока. Предусмотре- ны достроечная набережная IX и резервная площадка X для хранения КФР. Судосборочный комплекс перекрыт эллингом минимально возможной высоты, определяемой только габаритами расчет- ного судна с надстройкой и необходимыми, технологическими запасами. Общекомпоновочная структура комплекса основана на принципе максимального использования технологического пространства, когда все виды энергоснабжения располагаются вне производственной зоны — в межферменном пространстве, при этом имеется возможность подачи средств промзнергети- ки, вентиляции и рабочих в любой район с помощью пере- движных мостовых агрегатов. Компоновка комплекса выполнена таким образом, чтобы все основные технологические потоки (/, II, VI) замыкались на участке, предназначенном для подачи собранных КФР в док. При этом взаимное размещение цехов позволяет объеди- нить их под одной крышей, а также произвести расширение любого из них путем удлинения пролетов или увеличения их количества. Кроме того, обеспечивается функционирование производства «на склад» в случае нарушения его ритмичнос- ти, накопление КФР, не предназначенных для немедленной подачи в док, или при использовании комплекса для произ- водства КФР по кооперации. Данная компоновка удовлетворяет двум типам сухого дока — с одним или двумя выходами, а также двум спосо- бам формирования судов — полностью на построечном месте либо из двух половин, стыкуемых на плаву. Без существенных изменений она может быть приспособлена для варианта ис- пользования в качестве построечно-спускового сооружения горизонтальных стапельных мест с передаточным плавдоком. Таким образом, имеется возможность варьирования принци- пиальных организационно-технологических решений судосбо- рочного производства, специализированного на постройке мор- ских транспортных судов, в зависимости от типа построечно- спускового сооружения, способа формирования корпуса и кон- кретных условий района размещения предприятия. Оценочные расчеты показывают, что разработанное су- досборочное производство, основанное на модульном принци- пе постройки Судов, по сравнению с традиционным способом организации и технологии производства обеспечивает увели- чение производительности труда в 1,5—2 раза, сокращение стапельного периода постройки судов в 3—4 раза и увеличе- ние съема продукции с одного погонного метра построечного сооружения в 3—5 раз, В статье использованы материалы следующих авторских свидетельств: 698835, 1108037, 944981, 944980, 944978, 944979, 975492, 713764, 1109333, 765099, 846377, 846376, 846378, 745768, 1237545, 700372, 808350. Судостроение Ns 4, 1989 г.
РЕМОНТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ СУДОВ УДК 629.12.037.11.004.64 НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ КАВИТАЦИОННОГО ИЗНАШИВАНИЯ ГРЕБНЫХ ВИНТОВ Л. И. Погодаев, Ю. Н. Цветков Кавитационные повреждения судовых гребных винтов (ГВ) — довольно распространенное явление, и с течением времени эта проблема приобретает все более острый харак- тер. Изготовление ГВ из высокопрочных бронз и нержавею- щих сталей не уменьшило ее актуальности вследствие опре- деленного роста водоизмещения и скорости судов. Рис. 1. Зоны кавитационного износа лопастей гребных винтов: а — глубина 4—7 мм, бронза «Куманал», контейнеровоз «Надежда Обухова», 2,5 года эксплуатации; б — глубина — до 20 мм, бронза «Новостей», трейлеровоз «Скульптор Ву- четич», 4 года эксплуатации Процесс кавитационной эрозии ГВ обычно развивается медленно (рис. 1), позволяя эксплуатировать судно в проме- жутках между докованиями без аварийного ремонта движи- тельного комплекса. Однако в некоторых случаях интенсив- ность изнашивания такова, что требуется ремонт или замена ГВ после нескольких месяцев работы (рис. 2). При этом по- вреждения лопастей могут иметь характер сквозных отвер- стий, резко снижая эффективность движителыгого комплекса. И даже меньший кавитационный износ в виде шероховатости поверхности лопасти может значительно снизить КПД дви- жителя, что ведет к перерасходу топлира и увеличению судна при доковом ремонте. Один из путей борьбы с отрицательными последствиями кавитационной эрозии — ее прогнозирование. Но при практи- ческой реализации этого направления во никают большие сложности. Несмотря на то, что основные закономерности развития процесса кавитационного изнашивания известны, применить их к конкретному случаю эксплуатации ГВ бывает затруднительно, так как постоянные эффици нты входящие в уравнения изнашивания, зависят от интенсивности внешних воздействий, определяемой условиями рабо ы движителя. Зна- чения этих констант можно получить только в результате ана- лиза статистических данных по кавитационному изнашиванию ГВ. Следует отметить, что некоторые закон мерности изна- шивания ряда сплавов установлены в лабораторных условиях на различных испытательных установках, например, на маг- нитострикционном вибраторе, ударно-эрозионном стенде, но не были подтверждены .аннымн эксплуатации двнжительных комплексов судов. В данной статье сделана попытка на основе статистичес- кой информации выявить особенности развития кавитационных повреждений ГВ и оцепить возможность моделирования ка- витационной эрозии движителей в лабораторных условиях Для получения необходимой информации были собраны и обработаны акты осмотров .повреждений движительно-руле- вых комплексов судов Балтийского морского пароходства в других ведомств инспекторами Регистра СССР. В результате анализа статистических данных для конкретных судов строи- Рис. 2. Демонтаж гребного винта для ремонта лись графики зависимости максимальной глубины эрозионн х повреждений ГВ от продолжительности их работы Лтах (О- Следует заметить, что по актам осмотра судов трудно про- следить развитие 'износа ГВ в процессе эксплуатации, так как обнаруженные кавитационные разрушения оперативно устраняются путем зачн тки, наплавки или замены съемных лопастей новыми при очередном доковании судна. Тем ие ме- иее по приведенным глубинам разрушения ГВ при каждом доковании после неодинаковых периодов эксплуатации в ряде случаев удается построить искомую зависимость. Гораздо
Ремонт и модернизация судов 51 легче по актам осмотров определить длительность начального аккумуляционного периода, когда эрозия отсутствует. В качестве примера на рис. 3 приведена зависимость Лтах(/) для ГВ сухогрузов серии «Комсомолец Узбекистана». Подобные кривые .носят приблизительный характер, однако с их помощью можно оценить порядок глубины разрушения. Наибольшее число зависимостей Лщах (0 удалось по- строить для бронзовых ГВ. Оказалось, что если, с каждой кривой для этих ГВ снять максимальную гаубицу поврежде- ний haaa, соответствующую стабилизации эрозионных разру- шений, и продолжительность аккумуляционного периода такк, то в координатах Лшах — такк, эти точки сгруппируются ,в од- ну кривую. Данная зависимость в логарифмических коорди- натах показана на рис. 4. Если условно точкой излома раз- делить области мало- и многоцикловой поверхностной уста- лости, то для них окажутся справедливыми соответственно следующие выражения: Ашах = COnStJ-c®^; /гтах = consW'rai«* (О Если принять, что куб глубины эрозии Л3 пропорционален потерям массы материала Д6, то формулы (1) для массового износа примут вид ДО = const3/t’’K6K; AG = const4/-c®;1 2. (2) Следует отметить, что ранее были уже получены аналогичные зависимости для сталей, испытанных на ударно-эрозионном стенде *. Показатели степени при такк при этом оказались равными 1,5 и 4,4 для мало- и многоциклового поверхност- ного разрушения соответственно. Более высокие показатели степени при такк в формулах (2) свидетельствуют о большем влиянии продолжительности аккумуляционного периода иа из- нос бронзы по сравнению со стальными образцами. Для бронзовых ГВ построена также зависимость окруж- ной скорости вращения о лопастей в сечениях, с которых наг чинается кавитационный износ или на которых расположен очаг износа, от продолжительности периода такк (рис. 5). Эту зависимость можно представить выражением v = constg/^’J® или такк = constg/v®’®. (3) Последнее соотношение удовлетворительно описывает поведе- ние широкого круга материалов в условиях умеренного внеш- него нагружения при испытании образцов иа ударно-эрози- онном стенде (В. В. Фомин), в кавитационной трубе (С. П. Козырев) и при капельной эрозии (Дж. Спринжер). Используя линейный закон суммирования повреждений и особенности Т]рещинообразования при микроударном нагру- жении, можно получить зависимость критического числа ми- кроударов от свойств изнашиваемых материалов в следую- щем виде: Мер = 3,7 • КГ3 () 5’5, (4) где В = [с’,'2 (k—1) «тр/о^2/(1—2у)]1/5®; k — коэффициент, рав- ный показателю степени при напряжении в уравнении уста- лостной прочности материалов; v — коэффициент Пуассона; о* —статический предел прочности материала; р — давление гидроудара; сж — скорость звука в жидкости, vJK — скорость соударения жидкости с преградой, /гТр — число изолирован- ных микроскопических трещин в кольцевой зоне на перифе- рии эрозионного кратера. Заменяя в выражении (4) на критическую скорость удара vKp, а давление р— на скорость потока жидкости vlt можно записать NKp = const, (оКр/гг)5’5. (5) Нетрудно убедиться в идентичности соотношений (3) и (5). Важно отметить, что теоретическая формула (5) выве- дена в предположении пропорциональности окр и аь, что на- блюдается при механических испытаниях сталей средней проч- ности, когда 600С ofc с 900 МПа. При изменении соотношения vK₽/v; в случае использования сталей с 600 МПа и afc>900 МПа при vi — const или при изменении скорости V} в процессе изнашивания одного и того же материала по- Рис. 3. Развитие эрозии концевых сечений засасывающей по- верхности гребных винтов из бронзы «Новостон» сухогрузов серии «Комсомолец Узбекистана». 1 — «Комсомолец Таджикистана*; 2 — «Комсомолец Латвии»; 3 — «Комсомолец Узбекистана» Рис. 4. Зависимость максимальной глубины кавитацион- ных раковин, соответствующей стабилизации процесса эрозии лопастей гребных винтов из бронзы, от продол- жительности аккумуляционного периода. 1 — трейлеровозы типа «Скульптор Вучетич»; 2 — контейнеро- возы «Надежда Обухова», «Николай Голованов» и др.; 3 — трейлеровозы типа «Инженер Мачульский»; 4 — сухогрузы ти- па «Краснокамск»; 5— рыболовные суда «Балтийская коса» н «Невская Дубровка»; 6 — сухогрузы серии «Комсомолец Уз- бекистана»; 7 — сухогруз «Каспийск»; 8— БМРТ «Пионер За- полярья» Рис. 5. Зависимость v(taKK) для бронзовых гребных винтов различных судов с близкими ча- стотами вращения гребного вала. / — трейлеровозы типа «Скульптор Вучетич»; 2 —кон- тейнеровозы типа «Художник Пророков»; 3 — сухогрузы типа «Краснокамск»; / — сухогруз «Каспийск»; 5 —су- хогруз «Новольвовск»; 6— сухогрузы типа «Комсомолец Узбекистана»; 7 — сухогрузы «Приморск» и «Варне- мюиде» 1 Погодаев Л. И., Шевченко П. А. Гидроабразив- иый и кавитационный износ судового оборудования. Л., Су- достроение, 1984. казатель степени в формулах (3)—(5), как свидетельствует опыт, будет изменяться в пределах от 2,2 до 16,5. Можно считать, что при показателе степени, равном 2,2, реализуется
52 Судостроение № 4, 1989 г. малоцикловая поверхностная усталость, при 5,5 имеет место многоцикловое разрушение, а при 16,5 происходит малоин- тенсивное коррозионно-усталостное изнашивание. Выражения (1) и (3) требуют все же дальнейшей экспе- риментальной проверки. По мере накопления статистических данных по повреждениям ГВ будут уточняться главным об- разом показатели степеней при такк и v. Таким образом, можно утверждать, что процесс изнаши- вания ГВ в натурных условиях подчиняется тем же законам, что и разрушение металлов при микроударном воздействии струями воды на ударно-эрозионном стенде и отдельными каплями жидкости при капельной эрозии. Зная константы в формулах (1) и (3), можно с помощью ускоренных испыта- ний металла в лабораторных условиях предсказать его пове- дение в качестве материала ГВ в условиях эксплуатации дви- жителя. Располагая достаточным количеством графиков h тах('акк) и V (такк) для ГВ, изготовленных из различных материалов, можно, обнаружив кавитационные повреждения на конкретном винте во время докования, находить величину Такк. а затем определять максимальную глубину эрозии, соот- ветствующую стабилизации данного процесса. Например, при доковании сухогруза «Академик Арцимо- вич» Черноморского пароходства в 1986 г^на лопастях ГВ в районе сечений на относительном радиусе г=0,8 были обнару- жены очаги эрозии глубиной до 10 мм после 11 000 час экс- плуатации. Диаметр ГВ сухогруза 3,9 м, частота вращения 180 об/мин. По окружной скорости изношенных сечений, ко- торая в рассматриваемом случае равна 29 м/с, с помощью графика (рис. 5) находим продолжительность аккумуляцион- ного периода такк =6000 час. Затем по зависимости, показанной на рис. 4, определяем значение наибольшей глубины эрозии Лшах ~ 12 мм. Полученные величины дают возможность по- строить кинетическую кривую кавитационного изнашивания ГВ рассматриваемого судна, аналогичную представленной на рис. 3. Изложенная сравнительно простая методика построения кривой h(t) позволяет определить целесообразность профилак- тического ремонта гребного винта. Читатель предлагает УДК [658.512.2:629.12.004.67] (47+57) БОЛЬШЕ ВНИМАНИЯ ВОПРОСАМ РЕМОНТА ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ Н. Н. Синицын, Н. И. Давиденко Как известно, переход предприятий на новые условия хо- зяйствования цривел к пересмотру или отмене многих уста- ревших положений, правил, руководств, стандартов и т. п. Обеспечение нормальной работы судоремонтных предприятий в условиях хозрасчета неизбежно связаво и с решением во- просов своевременной поставки запасных частей и оборудова- ния для ремонта судов. Поэтому необходимо пересмотреть также руководящие документы, регламентирующие порядок заказа оборудования и материалов, определяющие укрупнен- ные объемы работ при проведении заводского ремонта судов. Целью данного мероприятия является сокращение време- ни и затрат, относящихся к работам судоремонтного пред- приятия, которые предшествуют заказной кампании. Извест- но, что подготовка производства к ремонту серийного судна занимает время, примерно равное продолжительности самого ремонта, и характеризуется кропотливой работой с норматив- но-технической документацией, переработкой содержащейся в ией информации в ремонтные ведомости, которые согласовы- ваются с заказчиком и являются основанием для заказа обо- рудования и материалов. В условиях хозяйственной самостоя- тельности ие исключается возможность замены обычного снабжения через центральные органы на прямые договорные связи судоремонтного предприятия с заводами-поставщиками оборудования и материалов. Очевидно, хозрасчетный метод ведения работ внесет изменения и в перспективное планиро- вание производства на предприятиях-поставщиках. Вследст- вие этого судоремонтники вынуждены будут заключать до- говоры на поставку в более ранние сроки. Поэтому парал- лельно с другими возможностями сокращения и удешевления подготовки производства к ремонту судов целесообразно уве- личить объем сведений в проектной документации, необходи- мых для ремонта судна.. Учитывая это, предлагаем изменить требования к составу проектных документов судна. До сего времени при проекти- ровании .все-таки недостаточно прорабатывались вопросы про- ведения заводского ремонта, определения укрупненных объе- мов соответствующих работ. В документации проектанта суд- на эти данные отсутствуют. Считаем, что судно необходимо рассматривать как одно изделие, а именно: следует устано- вить ие только его долговечность, но и определить периодич- ность, с которой должен осуществляться заводской ремонт (исходя из показателей надежности и долговечности его ком- плектующего оборудования), и укрупненный объем работ для каждого вида ремонта с целью обеспечения надежной экс- плуатации судна. В договорную спецификацию необходимо включить раз- дел, содержащий такие, например, данные: назначенный срок службы судна до списания — 30 лет; периодичность, с кото- рой проводятся различные виды планового заводского ре- монта., т. е. доковый осуществляется через 2,5 года эксплуа- тации, текущий — через каждые 5 лет, средний ремонт — через каждые 10 лет эксплуатации; а также укрупненный со- став плановых ремонтных работ (таблица). Укрупненный состав плановых ремонтных работ Вид ремонта Наименование элементов (оборудования) судна доковый текущий средний Гребные винты Дейдвудные сальники Рулевое устройство Главный двигатель Стояночный дизель- генератор Насосы балластной системы Средний * Средний * Проверка крепления пера руля Планово- предупреди- тельный Средний * Средний * Средний для рулевой машины* Текущий** Средний * Средний * Замена Средний * Средний * Средний * Замена Замена насосов • В объеме технических условий на ремонт. *• в соответствии с инструкцией по обслуживанию. При таком подходе цроектант сможет определить номен- клатуру оборудования с недостаточным сроком службы и свое- временно поставить задачу перед его изготовителями о необ- ходимости. продления срока эксплуатации, либо создания но- вого образца с более высокими показателями долговечности. При этом проще также предусмотреть меры по сокращению сопутствующих работ. Аналогичным должен быть подход и к корпусу судна, покрытиям, трубопроводам с арматурой, электрооборудованию и автоматике. Разработанные проектантом судна перечни заменяемого и ремонтируемого оборудования позволят упростить согласо- вание объемов ремонтных работ с судовладельцем и обеспе- чить своевременный заказ оборудования и материалов. В но- вых условиях хозяйствования такой подход дает возможность быстрее найти оптимальные решения по обеспечению постав- ками судоремонтного производства.
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОТДЕЛ „СУД0СТР0ЕНИЕ-2000“ С 5 по 9 сентября 1988 г. в Гданьске (ПНР) проводился междуна- родный семипар «Судостроение-2000», организованный экономической комис- сией ООН для Европы (ЕЭК). Целью его, по замыслу устроителей, был об- мен опытом и информацией в области судостроения и производства портового и морского оборудования, а также об- суждение перспектив развития техники, технологии и экономики в этих и смеж- ных с ними отраслях. Участниками семинара были специа- листы из Болгарии, Великобритании, ГДР, Испании, Италии, Нидерландов, СССР, Турции, Финляндии, Франции, ФРГ, Чехословакии, Швейцарии и Юго- славии. Кроме того, были представле- ны Международная организация труда (МОТ), Международная морская орга- низация (ИМО) и ряд неправительст- венных организаций: Международная ассоциация классификационных обществ (МАКО), Международная ассоциация независимых владельцев танкеров (ИНТЕРТАНКО), Международная ассо- циация портов и гаваней (МАПГ), Международная организация для спут- никовой системы морской навигации (ИНМАРСАТ), Международная органи- зация по стандартизации (ИСО) и Ин- терокеанметалл (ИОМ). По приглаше- нию секретариата ЕЭК в семинаре при- нял участие также представитель СЭВ. В качестве наблюдателя присутствовала делегация КНР. Работа семинара проходила на трех секциях. Три подсекции первой из них рассмотрели вопросы современного со- стояния и перспектив развития судо- строительной промышленности (руково- дил дискуссией председатель семинара, профессор Гданьского политехнического института Е. Доерффер), последствия сокращения производства в традицион- ных районах судостроения и новые по- требности в области профессиональной подготовки, обусловленные развитием судов и международных правил (руко- водитель дискуссии — А. А. Нарусбаев, СССР), судостроения и его связи с раз- витием потребностей морского хозяйст- ва в новых типах судов и морского обо- рудования (возглавляли дискуссию М. Крижановский, ПНР, и В. Зул, ЧССР). Работа второй секции проводилась в двух подсекциях: «Проектирование судов, требования техники безопасности, экономии ресурсов и энергии, автома- тизация процессов в судостроении» (ру- ководители дискуссии П. Катальдо, Италия и Ж.-П. Доблер, Франция) и «Погрузочно-разгрузочное оборудование для специализированных терминалов, на- валочного груза и контейнеров, порто- вое оборудование» (руководитель П. Люкенаар, Нидерланды). Третья секция, дискуссию на кото- вой возглавлял представитель МАКО Р. Райф, обсудила вопросы международ- ного сотрудничества в области судо- строения, мореплавания и защиты мор- ской среды. Всего на семинаое было представ- лено 49 докладов. Наиболее интеоес- ными из них были следующие: «Пер- спективы в судостроении Франции после кпизиса» (Ж.-П. Доблер, Франция); «Перспективы в судостроительной про- мышленности — судостроители стоят перед принятием очень важного реше- ния» (П. Катальдо, Италия); «Передо- вая технология, способствующая интег- рации судостроительной промышленно- сти» (Дж. Ди Филипо, Италия); «Су- достроение в условиях непрерывных из- менений в области экономики и техноло- гии» (М. Грэй, Великобритания); «Не- которые замечания по вопросам о суб- сидиях в судостроении и соотношение тоннажа» (Т. Рефгард, ИНТЕРТАНКО); «Кризис мировой судостроительной про- мышленности» (К. X. Эбель, МОТ); «Проблемы механизации и автоматиза- ции производственных процессов в су- достроении» (К. Палавеев, Болгария) и ряд других. Красной нитью в докладах предста- вителей западноевропейских стран прохо- дил тезис о необходимости дальнейше- го развития судостроения в условиях затянувшегося кризиса мирового судо- ходства. Добиться этого, по мнению за- рубежных специалистов, можно лишь путем неуклонного повышения уровня механизации и автоматизации производ- ственных процессов в судостроении, внедрения модульных методов проекти- рования и постройки судов, создания гибких судостроительных производств. Только при этом возможно повышение производительности труда на верфях Западной Европы, способное компенси- ровать большую стоимость рабочей си- лы в этих странах по сравнению с Япо- нией и Южной Кореей. Специалисты СССР представили ряд докладов, вызвавших интерес у зару- бежных участников: «Концепция судо- строительного предприятия 2000 года» (А. А. Нарусбаев); «Эволюция и тен- денции развития научно-исследователь- ских судов» IB. С. Дорин); «Обеспече- ние ресурсосбережения на всех этапах проектирования и создания судов» (В. В. Дмитриев. О. П. Орлов, A. A. Рчсепкий); «Пути совершенство- вания плавучих буповых установок» (А. А. Алисейчик, Л. Б. Благовидов, А. А. Гудзе): «Роль и место в транс- портной системе судов на воздушной полушке со скегами» (В. К. Зороаст- ров); «Суда на подводных крыльях в настоящем и в 2000 году» (В. А. Мар- ков); «Перспективы развития рыбопро- мысловых судов» (Ю. В. Алексеев); «Ре- шение задачи обеспечения экологической чистоты судов» (В. А. Медведев). В ходе семинара был проведен «круглый стол», посвященный преодо- лению кризиса в судоходстве и судо- строении. а также экологическим про- блемам Мирового океана. По результа- там работы семинара были приняты вы- воды и рекомендации, в которых, в ча- стности, приветствовались усилия ЕЭК по укреплению сотрудничества между странами Западной и Восточной Европы в области судостроения и морских пере- возок. Одновременно в Гданьске проводи- лась международная выставка «Балтэк- спо-88», на которой были представлены экспозиции судостроительных и смеж- ных с судостроением фирм и объедине- ний практически всех европейских стран. НА СУДОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ Судостроительное производственное объединение «Вымпел» В объединении осуществляется се- рийная постройка пожарных судов ти- па «Вьюн», спроектированных в ЦКБ «Редан». Они выгодно отличаются от своих предшественников — судов типа «Прометей». Вместо одной — две про- пульсивные установки, обеспечивающие скорость при полном водоизмещении около 40 км/ч. Усилена оснащенность и противопожарными средствами. Три лафетных ствола обеспечивают пода- чу воды и пены, имеются устройства для создания пенпого слоя на поверх- ности акватории. Более комфортабель- ные условия созданы и для экипажа. Очередное, седьмое по счету пожарное судно, выделяющееся сведи других су- дов яркой красно-белой окпаской, на- правлено для работы на Химкинском водохранилише и реке Москве. Это уже второе судно типа «Вьюн», несущее противопожарную вахту в этом райо- не. Судостроительный завод «Балтия» Множество предприятий поставляет на верфь свои изделия, в том числе из стран — членов СЭВ. Народное пред- приятие ГДР «Кюльаутомат Берлин» изготовило для судна «Волга» холо- дильный комплекс — морозильный аг- регат LBH и холодильные установки для охлаждения трюмов с соответствую- шими системами управления и прочим оборудованием. Данный комплекс по- зволяет замораживать свыше 30 т ры- бы в сутки, а в трюмах поддерживать температуру—28 °C. Впервые в составе
54 Судостроение № 4, 1989 г. комплекса новейший н более компакт- ный блок электронного управления. Для испытаний и наладки холодильного ком- плекса в Клайпеду приезжала группа специалистов из ГДР во главе с инже- нером Дитером Вильямсом. Ленинградское Адмиралтейское объеди- нение В объединении разработан и реали- зуется перечень услуг, выполняемых цехами н службами по заказам рабо- чих и служащих. Ряд цехов взял на се- бя изготовление различных конструкций для приусадебных участков, багажни- ков для автомобилей, оград, разборных лестниц, ключей, мелких запчастей для автотранспорта, шкафчиков, изделий из древесины (вагонка, плинтусы, поруч- ни, бруски) и т. д. На прокат выдают- ся бензопилы, электродрели, различные рубанки, электроточильные станки и др. Некоторые подразделения осуществляют ремонт бытовой техники, замков, теле- фонных аппаратов, электроаппаратуры н сантехнических устройств. Предусмотре- на также продажа наждачной бумаги, отходов стальных труб, некондиционных лакокрасочных материалов, изоляции, линолеума и мастикн, остатков досок и фанеры. Могут выполняться и такие за- казные работы, как сварка и наплавка, нанесение защитных покрытий, заточка режущих инструментов, зарядка акку- муляторов, переплет книг и брошюровка журналов. фотосъемка, машинописные работы, предоставление машинного вре- мени для работы на ЭВМ и т. п. НПО «Ритм» Спроектированный и изготовленный здесь робот-комплектатор грузоподъем- ностью 250 кг оборудован траверсой с электромагнитными захватами, что поз- воляет ему поднимать листовые кор- пусные детали размерами до 1X1 м и перемещать их в контейнеры. Робот должен функционировать вместе с ком- плексом оборудования участка комплек- тации. изготовленным на ЛАО. Это — конвейер, манипулятор, тара. Новый участок будет работать следующим об- разом. На движущуюся ленту конвейера с помошью манипулятора подаются ли- стовые детали. По команде оператора или в автоматическом режиме робот- комплектатоп захватывает детали и раскладывает их по контейнерам. Для обслуживания участка требуется два че- ловека. С началом опытной эксплуата- ции участка будет опробоваться и кран- штабелер автоматизированного склада. Таким образом. автоматизированное оборудование, используемое для раскроя металла и комплектации деталей, вме- сте с многоярусным складом с краном- штабелером образует гибкий автомати- зированный участок. Волгоградский судостроительный завод Долгие годы при выполнении раз- личных работ на заводе использовались газокислородные резаки типа «Маяк» и «Пламя». Наиболее ответственные узлы этих резаков — шариковые клапаны, от которых в основном зависит надежность и безопасность работы, — обеспечивали необходимую герметизацию и удобство выполнения операций. Средний срок службы резаков составлял 10 лет. Но вот ВНИИ «Автогенмаш» разработал, а промышленность начала выпускать и по- ставлять новые резаки со значительными изменениями во многих узлах, которые были внесены с целью снижения метал- лоемкости и повышения технологично- сти изготовления отдельных деталей. Судостроителям этн изменения принес- ли одни неприятности и прямой мате- риальный ущерб: срок службы резаков резко снизился, ремонт вынуждены бы- ли производить чаще и порой практи- чески новые резаки приходится выбра- сывать. В сложившейся ситуации целесооб- разно вернуться к производству хорошо зарекомендовавших себя, надежных ре- заков типа «Маяк» и «Пламя». Это мне- ние изложено в газете «Судостроитель» в открытом письме заместителя главно- го сваршика В. Третьякова. Обновлять оборудование, конечно, необходимо, но делать это нельзя по принципу «новизна вали новизны». Следует обязательно учитывать мнения и предложения заво- дов-потребителей. Производственное объединение «Завод „Красное Сормово”» Среди разнообразной поодукции, выпускаемой судостроителями объедине- ния. сравнительно недавно появились и башенные коаны. Около трех лет начал сормовичи приступили к освоению этой техники, а сегодня грузоподъемные ме- ханизмы с маркой завода отправляются на стройки во многие города страны. В изготовлении коанов принимают участие такие цехи, как судокорпусный, механо- сборочный. корпусно-монтажный. Несу- щие секпии собираются на специальных стендах и после окончания работ предъ- являются представителям госпрнемки. Строительство башенных кранов по- ставлено на поток. К 71-й годовщине Великого Октября завершено изготовте ние секций 50-го башенного крана. Это вклад корабелов в решение важных задач жилищного строительства. Балтийский завод имени Серго Орджо- никидзе Для улучшения снабжения работни- ков завода продуктами питания в 1981 г. в Ольшаниках было организова- но подсобное хозяйство. Сейчас в его распоряжении коровник, телятник, сви- нарник, птичник, склад кормов, кормо- пех, трансформаторная подстанция, ко- тельная, зимняя теплица и др. За годы 11-й и два года 12-й пятилеток хозяй- ство реализовало 518.2 т мяса, 341,3 т молока, 213 т овощей, 215 т картофе- ля. За первое полугодие 1988 г. завод- чанам продано продукции на сумму 200 тыс. руб. Однако себестоимость про- дуктов питания высока. Например, сто- имость овощей превышает плановую в 1,5 раза. В хозяйстве не хватает земли для производства собственных кормов, поэтому большая их часть — покуп- ная. На фермах много ручного труда. Завод имени 61 коммунара Одна из целей социологического ис- следования, проведенного на заводе,— определение наиболее важных задач, решение которых позволит улучшить работу заводской поликлиники, сокра- тить потери времени при ее посещении. В ходе опроса выяснилось, что 49,5% заполнивших анкеты работников связы- вают причины появления у них болез- ней с профессией, по которой они ра- ботают либо работали. Причины забо- леваний распределились следующим об- разом (в процентах опрошенных): сквозняки, неправильный температурный режим в цехе — 39,3%, штурмовщина— 31,6%, низкое качество общественного питания — 29,4%, шум на рабочем ме- сте — 26,3%, пыль, загазованность — 23,4%, отсутствие или плохая работа вентиляции — 22,3%, неудовлетвори- тельные условия быта — 17,7%. Таким образом, недостатки в организации и условиях труда ведут не только к сни- жению производительности, неудовлет- воренности работой, текучести кадров, но и к повышению уровня заболевае- мости. Многие годы судоремонтники Дальзаво- да им. 50-летия СССР являются дело- выми партнерами рыбаков Приморья. Здесь докуются и ремонтируются круп- ные плавзаводы. На снимке Г. В. Ди- мова из газеты «Авангард» — плавзавод «Павел Постышев» в сухом доке
Информационный отдел 55 В. П. СТРИХА - ЛАУРЕАТ ПРЕМИИ СОВЕТСКИХ ПРОФСОЮЗОВ (Ко второй странице обложки журнала) Лауреат премии советских профсою- зов имени дважды Героя Социалистиче- ского Труда А. В. Чуева, бригадир сборщиков корпусов металлических су- дов, высококвалифицированный специа- лист В. П. Стриха в совершенстве владеет и смежной профессией газорезчика. При его непосредствеииом участии разрабо- тано и изготовлено приспособление, предназначенное для монтажа насадки и вдвое ускоряющее испытания корпу- са судна. Постоянный творческий поиск бригадира н его товарищей позволил в прошлой пятилетке повысить произво- дительность труда на 42%. Только за год сам Виктор Петрович подал восемь рационализаторских н организационных предложений, экономический эффект ко- торых составил 3,4 тыс. руб. Свой бо- гатый опыт он передает молодым ра- бочим, многие из которых сейчас сами стали наставниками молодежи. Как председатель Совета бригадиров завода В. П. Стриха вносит большой вклад в развитие и совершенствование бригад- ной формы организации и стимулиро- вания труда. Постоянное выполнение производст- венных заданий на 130—135% с отлич- ным качеством стало нормой для это- го коллектива, носящего звание «Брига- да коммунистического труда» и послед- ние десять лет работающего одним со- ставом; план двух лет 12-й пятилетки был завершен к 70-лстию Великого Октября. Здесь каждый овладел смеж- ной специальностью газорезчика, что позволило высвободить двух рабочих основных профессий. Особое внимание обращается на использование достиже- ний современной технологии и совершен- ствование организации труда иа рабо- чем месте. Бригада В. П. Стрихи одной из первых на заводе внедрила способ оплаты и стимулирования труда по ко- нечным результатам. Важный фактор в решении проблемы текучести кадров — создание оптимальных условий для ада- птации и закрепления молодежи в кол- лективе. И в этом особая роль принад- лежит Виктору Петровичу. Знатный судостроитель, кавалер ордена Трудового Красного Знамени, заслуженный ветеран труда, В. П. Стрн- ха ведет большую общественную рабо- ту— в течение восьми лет он избирает- ся заместителем председателя проф- союзного комитета завода, возглавляет организационно-массовую комиссию. За досрочное выполнение заданий, дости- жение высоких показателей в повыше- нии эффективности и качества работы Виктор Петрович награжден знаками ударника 10-й и 11-й пятилеток. „СУДОТЕХНОЛОГИЯ-88" В конце августа 1988 г. в Ленин- граде проходила международная спе- циализированная выставка по автома- тизации проектирования и разработки технологических процессов постройки судов — «Судотехнология-88». На вы- ставке, организованной Всесоюзным объ- единением «Экспоцентр» Торгово-про- мышленной палаты и Министерством су- достроительной промышленности СССР, были представлены современные техника и технология, показаны новые направ- ления в проектировании и постройке су- дов, средства механизации, а также приборная, испытательная и вычисли- тельная техника. В выставке приняли участие 138 фирм из многих государств. Всесоюзное объединение «Судоимпорт» представило новую экспортную продукцию советских предприятий — малотоннажные суда, станки и инструмент, системы и устрой- ства, новейшие технологии, применяе- мые в современном судостроении. С большой экспозицией выступили фирмы Финляндии, Швеции и ФРГ. На торжественном открытии выстав- ки выступили заместитель министра су- достроительной промышленности СССР В. А. Чмырь и заместитель председате- ля Исполкома Ленсовета Г. А. Букин, выразившие надежду, что этот между- народный смотр окажет содействие дальнейшему развитию делового сотруд- ничества и обмену передовым опытом. На открытии присутствовали руководи- тели генеральных консульств зарубеж- ных стран, аккредитованные в Ленин- граде. Советский раздел выставки включал экспонаты, представленные 22 предприя- тиями. На открытой площадке занял свое место малый амфибийный служеб- но-разъездной катер иа воздушной по- душке «Гепард» (длина 7,3 м, ширина 3,8 м, грузоподъемность 400 кг, мощ- ность бензинового двигателя 90 кВт, скорость 55/77 км/ч), предназначенный для перевозки людей и малых партий груза по рекам и водоемам отдаленных и северных районов. Там же демонстри- ровались прогулочные суда из стекло- пластика: мини-швертбот «Юниор» (3,57X1,37X0,4 м) для использования иа внутренних водоемах и в прибреж- ных морских зонах и прогулочная греб- ная лодка «Голавль». На стенде разме- щались модели судов: рыболовно-креве- точного морозильно-рефрижер аторного траулера, грузового теплохода смешан- ного плавания «река—море» типа «Вол- га-4001» (проект «Жигули») грузоподъ- емностью 4000/5500 т. малого рыболов- ного траулера типа «Балтика». Многие экспонаты советского разде- ла были связаны с механизацией и автоматизацией производственных про- цессов. Ряд разработок предлагало для продажи на лицензионной основе науч- но-производственное объединение «Ритм». Ниже приводятся перечень и краткие характеристики экспонатов: — конструктивно-технологиче с к и е решения, внедренные ппи создании ма- лотоннажных судов (обеспечивают кру- пносерийную постройку судов по про- грессивной бесподгоночной технологии с элементами конвейерного производства: использование корпуса с упрощенными обводами, применение нахлесточных со- единений, изготовление деталей «в чи- стый размер» и др.); — технологический комплекс для постройки композитных доков (вклю- чает поточно-позиционную линию, со- стоящую из 6 специализированных по- зиций); — обучающий комплекс по САПР и ГПС в малотоннажном судостроении (предназначен для эффективной подго- товки и переподготовки кадпов. вклю- чает учебную САПР судов, ГПС газо- лазерной резки деталей из тонколисто- вого проката, агрегаты для сборки и сварки секций и др.); — каркасный метол изготовления днищевых секций с применением спе- циального стенда (использование стен- да снижает трудоемкость разметочных и сборочных работ, обеспечивает высо- кую загрузку оснастки и сварочного оборудования); Амфибийный катер на воздушной по- душке «Гепард» Автоматический детонационный ком- плекс типа АДК
56 Судостроение № 4, 1989 г. Узел соединения судовых валопроводов Капролоновые втулки для судовых ва- лов Мдкет автоматического устройства для Обработки нежестких валов —способ механизированного фор- мирования корпусов судов из стеклопла- стика (обеспечивает получение стекло- пластиковых оболочек, позволяет сокра- тить долю ручного труда, исключить прямой контакт рабочего с полиэфирны- ми смолами); — автоматизированный детонацион- ный комплекс АДК-Э.М1 (предназначен для нанесения высокопрочных покрытий на рабочие поверхности узлов и дета- лей, что обусловливает увеличение сро- ка их службы в 3—10 раз); — бесфланцевое соединение судовых валов (обеспечивает повышение несу- щей способности соединений в 2,5 раза, прн этом материалоемкость снижается на 25—30%); — переносный электровентилятор «Краб» типа 10/10 РСС-П (предназна- чен для временной вентиляпии помеще- ний строящихся, ремонтируемых и экс- плуатирующихся судов, а также для ус- тановки в цехах: габариты 560Х415Х Х500 мм, масса 30 кг); — полиамидные подшипники греб- ных валов (их использование обеспечи- вает увеличение срока службы гребных валов в 1,5—2 раза, прн этом высво- бождается значительное количество ме- талла и бакаута); — подшипники баллепов и штырей рулей из углепластика УГЭТ (приме- няются в узлах трения, эксплуатирую- щихся при высоких нагрузках и смазке водой, минеральными маслами, жидко- стями на основе глицерина; высокие антифрикционные свойства материала повышают ресурс узлов трения); — вкладыши подшипников гребного вала из материала ФУТ (предназначены для подшипников валов, эксплуатирую- щихся при высоких нагрузках и смазке водой; материал не набухает в воде, ис- ключает применение бакаута); — диспергирующе-очистпое устрой- ство (используется для очистки и гомо- генизации высоковязких топлив, их сме- сей н получения водотопливных эмуль- сий; гарантирует безотказную работу дизельных установок прн низкосортном топливе); — автоматическое устройство для обработки нежестких валов (предназна- чено для чистовой обточки наружных цилиндрических поверхностей, с исполь- зованием аналоговой системы регулиро- вания с обратной связью); — автоматическое расточное ус- тройство (предназначено для автомати- зации чистовой обработки внутренних цилиндрических поверхностей): — ручной пневматический инстру- мент (предназначен для механизации тяжелого труда при выполнении меха- номонтажных работ); — шаровая фреза (используется для механической обработки гребных винтов и деталей, имеющих простран- ственно-сложные поверхности); — гидравлические гайковерты МГС-3101 и 3102 (предназначены для затяжки и отворачивания резьбовых/ болтовых соединений; крутящий момент 400—3150 Нм, габариты 210X70X115 и 235X75X147 мм); — ручной гидравлический насос НРГ-750 (обеспечивает создание высоко- го рабочего давления и используется в качестве привода гайковертов, съемни- ков и др.; максимальное давление 75 МПа габариты 650X160X198 мм, масса 9,5 кг); — гидропилиндр ПГС 1000—100 (предназначен для создания больших усилий и для перемещения конструкций в процессе сборки и монтажа; макси- мальное усилие 1000 кН, ход — до 100 мм, длина 240 мм, диаметр 170 мм, масса 20 кг); — мультипликатор-25 (используется для центровки и балансировки судовых крупногабаритных механизмов и обору- дования при их монтаже с использова- нием метода расчетных нагрузок — пу- тем обеспечения и контроля заданных величин нормированных нагрузок на опорах; создаваемое усилие 245 кН, га- бариты 242X160X437 мм, масса 16,5 кг); — гидростатическая опопа транс- портного устройства, разработана для перемещения и монтажа тяжеловесных конструкций и оборудования с исполь- зованием эффекта «жидкой подушки»; позволяет производить укрупнение бло- ков судов и более полное насыщение); — трубогибочный станок СТГ-2САФ-Н с ЧПУ (предназначен для холодной гибки труб из стали (диаметр 38—108X6 мм) и цветных сплавов (38—100 мм) методом намотки в руч- ном. полуавтоматическом и автоматиче- ском режимах: обеспечивает высокое качество гибки): — новая технология закрепления труб в трубных решетках теплообмен- ников (основана на применении про- ставочных элементов, позволяет сни- зить трудоемкость изготовления соеди- нений и в 3—5 раз повысить герметич- ность и прочность вальцовочных соеди- нений) ; — - стенд СГТ-160 для сборки труб с фланпами (предназначен для сборки труб по аналитической информации н для контроля точности гибки; длина со- бираемых труб — до 3,5 м, их наруж- ный диаметр 24—160 мм): — манипулятор МТ-500 (применяет- ся для закрепления, кантовки и враще- ния труб при сварке наружных и под- варке внутренних швов концевой тру- бопроводной арматуры; диаметр труб ПО—300 мм); — установка для сварки панелей из АМг-сплавов (обеспечивает сборку и автоматическую сварку панелей с ребрами жесткости без последующих деформаций, за счет предварительного растяжения); — установка импульсно-дуговой сварки (предназначена для полуавтома- тической сварки вертикальных и наклон- ных швов тавровых соединений «сверху вниз» и «на спуск» электродной прово- локой диаметром 1—1,2 мм); — новая технология изготовления и восстановления деталей с наплавлен- ным покрытием н повышенными экс- плуатационными свойствами (исполь- зуется при изготовлении и ремонте де- талей ответственного назначения; вклю- чает многослойное электродуговое на- плавление металла на деталь, механи- ческую обработку и отпуск; позволяет осуществить замену легированной стали на углеродистую); — метод механизированной правки деталей типа валов (предназначен для длинномерных нежестких изделий; сущ- ность его состоит в несимметричном по- верхностном пластическом деформиро- вании искривленного вала путем обка- тывания шаром, в детали сохраняются остаточные напряжения, обеспечиваю- щие ее выпрямление; использование ме- тода снижает трудоемкость на 60—80%
ПО ЭКСПОЗИЦИИ МЕЖДУНАРОДНОЙ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ВЫСТАВКИ 1 | 4 2 | 5 3 | 6 1. Вход на выставку «Судотехнология-88» 2. Пластмассовые прогулочные суда (СССР) 3. На стенде НПО «Ритм» (СССР) 4. Робот для дуговой сварки (ВНР) 5. Судовой дизель (ЧССР) 6. На стенде фирмы «Раума-Репола» (Финляндия)
Фото Н И. Алексеева 7 10 8 11 9 12 7. Финская фирма «Меркантилен представляет про- дукцию американской фирмы «КалКомп» 8. Высоконапорное гидроочистное оборудование фирмы «Хаммельман» (ФРГ) 9. На стенде фирмы «Элва индукшн» (Норвегия) 10. Вытяжные устройства фирмы «Плимут» (Шве- ция) 11. Аппаратура системы контроля машинного от- деления фирмы «Норконтрол отомейшн» (Норве- гия) 12. Испанская экспозиция
Информационный отдел 57 повышает производительность в 3—4 раза); — способ правки валов и виброста- билизации геометрических размеров (вы- полняется гидравлическим домкратом- скобой на токарном станке при черно- вой и предчистовой обработке вала; правка выполняется с перегибом в сто- рону, противоположную первоначально- му прогибу, при этом в обрабатываемом валу создаются знакопеременные цикли- ческие напряжения, наводимые вибрато- ром в резонансном режиме; способ ха- рактеризуется кратковременностью про- цесса, сохранением или даже улучше- нием эксплуатационных характеристик материала, возможностью правки круп- ногабаритных изделий); — комплекс компактных переносных станков для обработки отверстий в вы- сокопрочных сталях и пакетах материа- лов в монтажных условиях (станки в за- висимости от назначения подразделяют- ся на три группы: СК и PH — соответст- венно для сверления отверстий в фун- даментах, к которым имеется свободный доступ, и нарезания в них резьбы, СЦ — для сверления, зенкерования, разверты- вания, подрезки торцов отверстий под фундаментные болты через раму (лапу) центрируемых механизмов; СКА и РНА — соответственно для сверления отверстий и нарезания в них резьбы в фундаментах под механизмы, закрепляе- мые на амортизаторах); — окрасочный аппарат «Импульс» (предназначен для нанесения лакокра- сочных материалов ПФ-115, ПФ-218, ФЛ-ОЗк, ВЛ-02, ВЛ-023 и др. на по- верхности I, II и III групп сложности методом холодного безвоздушного рас- пыления; в комплект поставки входят краскор аспылитель, нагнетательный блок, шланг высокого давления, аппа- рат обеспечивает повышение производи- тельности труда, подача краски — не ме- нее 1,1 л/мин); — окрасочная установка «Боцман» (используется для приготовления двух- упаковочных полимерных материалов и нанесения их на внутренние и наруж- ные поверхности корпуса судна); — система контроля мореходно- прочностных характеристик судов (кон- тролирует фактические характеристи- ки посадки, остойчивости и прочности транспортных судов); — малогабаритная гировертикаль «Уют» (предназначена для измерения углов бортовой и килевой качки судов на подводных кпыльях, обеспечивает выход в крыльевой режим при волнении до 5 баллов); — гибкий производственный модуль «Курс-М» для выполнения проводного монтажа на печатных платах (монтаж включает три операции, выполняемые в едином технологическом цикле — присо- единение провода к контактным пло- щадкам платы с одновременным контро- лем механической прочности соединений, прокладку и обрезку провода; произво- дительность—1200 соединений в час, среднее время выполнения проводного монтажа для платы с 30—60 микросхе- мами— около 30 мин); — окрасочная установка «Спрут-М» (предназначена для механизации про- цесса нанесения лакокрасочных мате- риалов с вязкостью до 200 с по ВЗ-4 методом холодного безвоздушного рас- пыления на наружные и внутренние по- верхности судов и металлоконструкций I и II групп сложности; установка с производительностью окраски до 600 м2/ч состоит из пневмопривода, плунжерного и подкачивающего насосов, напорных шлангов, пистолетов-краско- распылителей, фильтров грубой и тон- кой очистки, блока управления, транс- портной тележки, приемного шланга); — автомат «Аракс-5» (использует- ся для изготовления печатных плат с тонкопроводным монтажом, обеспечивая в одном автоматическом цикле проклад- ку провода между монтажными отвер- стиями платы-заготовки, его прошивку в отверстие с формированием петли, а также обрезку провода после получе- ния паяного соединения; автомат со- стоит из рабочего стола, устройства уп- равления, модуля МПЗУ, пульта опера- тора, универсального считывающего ус- тройства, комплекта монтажных частей, рабочее поле автомата 310X210 мм, точ- ность позиционирования 0,1 мм, произ- водительность 300 соединений в час); — гидроуказатель «Вега-М» (пред- назначен для выработки курса судна относительно географического меридиа- на в режиме гирокомпаса или угла от- клонения от заданного направления — в режиме гироазимута; отличается по- вышенными показателями надежности); — гироскопический указатель скоро- сти поворота «Галс-1» (обеспечивает по- вышение безопасности судоходства и экономию топлива); — индукционный лаг ЛИ2-1 (пред- назначен для измерения скорости судна, вычисления пройденного расстояния и выдачи необходимой информации в су- довые системы и посты; диапазон изме- рения скорости 6—50 уз, пройденного расстояния — до 10 000 миль). Советский Союз активно сотрудни- чает в области судостроения с зарубеж- ными странами. Имеется опыт взаимно- го многопланового научно-технического и промышленного сотрудничества. В период работы выставки состоя- лась пресс-конференция руководителей совместного предприятия «Интерквадро», учредителями которого являются Гос- комитет по народному образованию СССР, Госагропром СССР, французская фирма «Анираль ютек» и итальянская «Дельта трейдинг». Советско-франко- итальянское предприятие «Интерквад- ро» гарантирует качество научно-техни- ческих и коммерческих услуг в следую- щих областях применения персональных компьютеров и другой вычислительной техники: разработка и сопровождение программного обеспечения под конкрет- ное применение; комплексирование си- стем, состоящих из различных средств вычислительной и измерительной техни- ки, как советской, так и зарубежной; проектирование, разработка программно- го обеспечения и оказание технической помощи в организации его подготовки; проведение монтажных и пуско-наладоч- ных работ, техническое обслуживание в гарантийный и послегарантийный перио- ды, ремонт по вызову, технические кон- сультации, обеспечение стыковки различ- ных средств вычислительной техники; разработка библиотек и пакетов при- кладных программ по математической статистике и планированию эксперимен- У стенда с малогабаритными средства- ми механизации Устройство для измерения нагрузок с применением мультипликатора при мон- таже судового оборудования и меха- низмов та; выполнение целевых заказов по об- работке и статистическому анализу дан- ных; обучение пользователей микроЭВМ, программистов и электронщиков; кон- сультации, маркетинг, брокерские и дру- гие услуги; подготовка технико-эконо- мических обоснований, предложений, экспертиз, аттестаций и т. д.; инфор- мационные услуги. На стенде были представлены персональный компьютер, цифровая телефонная станция для орга- низации сети ЭВМ, стабилизаторы для вычислительной техники, обеспечиваю- щие ее независимость от качества элек- троснабжения. В результате сотрудничества совет- ских организаций с французской фирмой «Жикси» была разработана представ- ленная на выставке автоматизированная система технологической подготовки производства на базе отечественной 8 Судостроение № 4, 1989 г.
58 Судостроение № 4, 1989 г. Окрасочный аппарат Автомат «Аракс-5» для изготовления печатных плат с тонкопроводным мон- тажом На совместном стенде НПО «Ритм» и французской фирмы «Жикси» — автома- тизированная система технологической подготовки производства водоизмещением 26 000 т с размерения- мини-ЭВМ СМ-1420 с пакетом приклад- ных программ Граф-СМ/ГКС и фран- цузского графического автомата «Ра- дианс-8020». В судостроительном произ- водстве этот комплекс позволяет, напри- мер, осуществлять большой объем ра- бот по определению геометрических ха- рактеристик конструкций и деталей кор- пуса, формированию карт раскроя, вы- пуску управляющих программ, оформле- нию технологической документации. В соответствии с «Основными на- правлениями научно-технического сотру дничества стран — членов СЭВ в обла- сти судостроения на период до 2000 года» осуществляются совместные целе- вые комплексные программы и решают- ся отраслевые проблемы по созданию специ ализиров энных комплексно-автома- тизированных судов, производству вы- сокопроизводительного оборудования, внедрению прогрессивных технологичес- ких процессов, совершенствованию от- раслевых автоматизированных систем управления. На стендах стран — членов СЭВ был представлен ряд интересных экспо- натов. Так, болгарская внешнеторговая организация «Корабоимпекс» представ- ляла программу судостроения н судово- го машиностроения. Приводилась инфор- мация о судах и плавучих сооружениях, изделиях машиностроения. На стенде демонстрировалась лазерная машина «Хевр IAM-СЛР» для раскроя листово- го материала. Чехословацкое внешнеторговое пред- приятие «Прагоинвест» рекламировало продукцию завода «ЧКД-Прага». На выставке демонстрировался дизель типа 12V 27,5 В8 нового ряда двигателей, работающих на тяжелом топливе, охва- тывающего диапазон мощностей 970— 2590 кВт. Его номинальная мощность 1760 кВт, частота вращения 750 об/мин, диаметр цилиндра 275 мм, ход поршня 330 мм, максимальное давление сгора- ния 13 МПа. Дизели этой серии будут выпускаться 4-, 6-, 8-, 9-, 12-, 16- и 18- цилиндровыми. Они предназначаются для привода генераторов, использую- щихся во многих отраслях народного хозяйства; в судовом исполнении онн найдут применение как в морском, так и в печном флоте. Польское внешнеторговое предприя- тие «Центромор» предлагало суда и су- довое оборудование, а также квалифи- цированную консультацию при проекти- ровании. На стенде находились модели судов, фазолокационная система АД-2 для измерения циркуляции судна в пе- риод ходовых испытаний. Венгерское промышленное внешне- торговое акционерное общество «Видео- тон» рекламировало роботизированные системы дуговой сварки и компьютеры. На стенде демонстрировался робот «Ре- кард-ИГМ» для сварки и газовой резки. Прецизионные подшипниковые узлы и отсутствие люфтов в приводах обеспечи- вают погрешность позиционирования не более 0,2 мм. Центральным блоком си- стемы управления является микроЭВМ, которая позволяет, помимо 6 осей ро- бота, осуществлять управление путем перемещения еше по двум другим осям, например, кантователя. Емкость запо- минающего устройства обусловливает возможность программирования 1500 пространственных точек; в него можно одновременно вводить 63 программы. Широкий выбор периферийных ус- тройств, служащих для позиционирова- ния и перемещения заготовок в процес- се сварки, позволяет компоновать опти- мальные системы для конкретного при- менения. Внешнеторговое предприятие по изделиям приборостроения «Метрим- пекс» предлагало элементы пневматичес- кой автоматики, контрольно-измеритель- ные приборы с подключением к персо- нальным ЭВМ, морские сейсморазведоч- ные станции. На выставке прошел национальный день финских фирм. На пресс-конферен- ции, устроенной по этому поводу, со- стоялось представление участников экс- позиции. Судостроительная фирма «Вяр- тсиля марин» в сотрудничестве с со- ветскими организациями строит мелко- сидящие атомные ледоколы мощностью 32,5 МВт. Головное судно «Таймыр» до- страивается на Балтийском заводе в Ленинграде, строится второй ледокол — «Вайгач». В 1987 г. построено по за- казу СССР судно для перевозки ПБУ «Трансшельф». Фирма продолжает но- вые разработки: созданы проекты лих- теровоза-контейнеровоза ледового пла- вания типа «река — море», научно-ис- следовательского судна-снабженца «Финн-Айсер», ледокола мощностью 65 МВт для проводки танкеров по морю Бофорта, арктического лихтерово- зя для транспортировки лихтеров типа ЛЭШ. В стадии разработки находится система арктических речных толкачей для работы в составах с баржами, имеющими ледовые подкрепления. «Вяртсиля дизель» занимает одно из ведущих мест среди изготовителей соеднеоборотных дизелей. С 1977 г. вы- пускаются двигатели типа «Васа 22», а с 1978 г.—«Васа 32». Диапазон мощ- ностей двигателей первого типа 580— 3808 кВт пои 4—16 цилиндрах, второ- го— 1480—10 026 кВт при 4—18 цилин- драх. Сейчас приступили к изготовле- нию дизелей «Васа 22/26» мощностью 540—4080 кВт. С 1987 г. выпускаются двигатели «Васа 46» мощностью 3620— 22 140 кВт. Двигатели этого типа имеют ряд новых конструктивных решений и запатентованные системы топливоподачи с двумя форсунками, а также соответ- ствующее профилирование каналов под- вода воздуха для создания надежного процесса сгорания, позволяющего ис- пользовать различные сорта топлива. Фирма разработала технологию замены Двигателей старых марок на новые. Группа «Вярсиля санитек» поставляет комплекты санблоков, вакуумные сточ- ные системы ЭВАК. Концерн «Раума-Репола» демонстри- ровал достижения в области судострое- ния, техники морских нефтепромыслов и подводной технологии. На верфях фирмы построено более тысячи судов ледового плавания, сухо- грузов, танкеров, буксиров, научно-ис- следовательских судов и промысловых плавбаз. В СССР поставлено более 850 судов. В 1987 г. по заказу Советского Союза построено научно-исследователь- ское судно «Академик Федоров» для Антарктиды. Сдано в эксплуатацию го- ловное судно «Содружество» — первое нз трех краборыбоконсервных плавбаз
Информационный отдел 59 ми 179X 28X 22,5 м. Летом 1988 г. по- строены той первых из восьми заказан- ных СССР грузовых теплоходов гоузо- подъемностью 1400/2000 т типа «Ладо- га» с опускаемой рулевой рубкой. Сек- тор технологических средств освоения шельфа поставил 21 плавучее сооруже- ние— ПБУ, суда-трубоукладчики и др. В 1988 г. закончена постройка с уча- стием советских предприятий трубоукла- дочного судна для нашей страны. За- ключены многие международные согла- шения о поставках нефтебурового обо- рудования, а также средств для освое- ния арктических месторождений нефти. Разработана система сбора конкреций, с помощью которой можно вести сбор минералов с морского дна на глубине 6 км с производительностью десятки тонн в час. Группа подводной техноло- гии, созданная в 1986 г., сейчас вклю- чает помимо двух финских Фирм — «Раума-Репола океаникс» и «Малмари и Винберг» — английскую «Осэл труп» (подводные аппараты) и итальянскую «Лрасс». Фирма «Раума-Репола океа- никс» проектирует и поставляет систе- мы подводной добычи нефти, газа, твер- дых полезных ископаемых, буровое обо- рудование, водолазные системы, обору- дование для гипербарической подводной сварки, многоцелевые тренажеры, а так- же выполняет проверку, обслуживание и ремонт подводных конструкций. По заказу СССР построены два исследова- тельских глубоководных подводных ап- парата «Мир 1» и «Мир 2». Инженер- но конструкторское бюро «Малмари и Винберг» специализируется на разработ- ке туристских подводных аппаратов. В номенклатуру продукции «Осэл rpvn» входят одноместные обитаемые ап- параты-скафандры типов «ВОСП» и «Хорнет». комбинированные телеуправ- ляемые обитаемые аппараты «Мантис» и «Дуплус II». аппараты для визуаль- ного осмотра, роботы «Ригвовкер» и «Драгонфлой». Уже поставлено, в основ- ном для Северного моря, более 50 ро- ботов и 30 обитаемых аппаратов со спу- ско-подъемными устройствами. Фирма «Лрасс» является известным изготови- телем водолазных систем. В 1987 г. к работам по подводной тематике подклю- чили фирму «Ульвертих», которая спе- циализируется на подводной электрони- ке и акустике и поставляет эхолоты, ра- диолокаторы, устройства для поиска и картографирования трубопроводов, ка- белей и т. п. На стенде «Раума-Репола» находились модели ряда судов — плаву- чей базы «Содружество», судна для до- бычи марганпевых конкоепий, ПБУ, а также управляемых глубоководных ап- паратов и водолазного колокола. Фирма «Аквамастео-Раумя» начала свою деятельность в августе 1988 г. Она образована в результате слияния двух ппелпоиятий, принадлежавших фирмам «Холлминг» и «Раума-Репола», и про- должает выпуск различных лебедок, винторулевых колонок «Аквамастер», су- довых котлов, инсинератопов, установок для обработки отходов «Унекс», якор- ных устройств для ПБУ, брашпилей, систем передачи грузов в море. В рам- ках программы научно-технического со- трудничества между Финляндией и СССР имеется договоренность об уста- новке двух поворотных винтопулевых колонок «Аквамастер» типа АТ31 на буксире «Шлюзовой-89», с целью выяв- ления эффективности применения их на судах речного плавания. Фирма «Холлминг» является много- отраслевым предприятием, занимаю- щимся судостроением, электронными си- стемами и оборудованием, разработкой новых материалов, выпуском яхт и др. Построено 324 судна, из которых 224 поставлены в СССР. Верфь специали- зируется на строительстве, в основном, научно-исследовательских судов. В 1988 г. построено НИС «Академик Сер- гей Вавилов», достраивалось второе су- дно. Эти корабли науки укомплектованы многими образцами оборудования совет- ского производства, в том числе глав- ными двигателями, котлами, сепарато- рами, насосами, радио- и электронави- гапионным оборудованием, камбузными прачечным оборудованием и т. д. Раз- работка проекта осуществлялась фирмой в тесном сотрудничестве со специалиста- ми ряда советских организаций. Все строящиеся суда оборудуются навига- ционной аппаратурой и интегрирован- ными исследовательскими системами, разработанными фирмой «Холлминг-эле- ктроникс». Сейчас строятся по заказу Советского Союза два океанских спа- сательных буксира мощностью по 18235 кВт (98X19,4X9 м, скорость 18 уз). На стенде демонстрировались модели НИС и барже-буксирного соста- ва, а также пульт управления системы динамического позипионирования судна. Фирма «Аксель Юнсон марин», при- надлежащая группе «Аксель Юнсон», является торговым агентом в области судовых движителей, перегрузочной тех- ники, судовых устпойств на рынках Финляндии и СССР. Ня стенде свою продукцию показывали 13 фирм, среди них: шведская Фирма КаМеВа, норвежс- кая «Мосс Розенберг», австрийская «СПМ инструмент». Здесь же была представлена английская фирма «Вик- керс марин инжиниринг» — известный производитель и поставщик систем для стабилизации качки, рулевых и швартов- ных устройств, кранового оборудования, подшипников, а также техники для мор- ской добычи полезных ископаемых. Международная кооперация «Алка- тель», основанная в 1986 г., является крупнейшим изготовителем оборудова- ния средств связи в Ввропе. Ее финская дочерняя фирма — «Стандард электрик пухелинтеоллисуус алкатель» поставляет телефонные, телетайпные и телексные аппараты, цифровые учпежденческие многофункциональные АТС на 30—800 абонентов, приемники для спутниковой навигации. На стенде была представле- на также продукция шведской фирмы «Стандард радио и телефон» и норвежс- кой «Иотрон электронике». Фирма «Аккутеоллисуус» специали- зируется в области судовых средств сигнализации, связи и навигации, обе- спечивая полное техническое обслужи- вание оборудования. Ее проектный от- дел разрабатывает комплексные систе- мы автоматики для машинного отделе- ния, системы контроля за погрузкой и разгрузкой, авторулевые «Робертсон». Она представляет также продукцию око- ло 30 специализированных фирм, выпус- кающих навигационную аппаратуру, в том числе норвежской «Аутроника», ни- дерландской «Радио-Холланд», а также Модель польского парусно-моторного судна Шлюз-камера для перехода в реактор- ный отсек атомного ледокола «Таймыр» (фирма «Вяртсиля марин») Научно-исследовательское судно «Ака- демик Федоров» у берегов Антарктиды (фирма «Раума-Репола») японской «Джапан радио», выпускающей оборудование для судовой и портовой радиосвязи, электронные навигационные приборы. Фирма «Ренко марин» выпускает осветительные устройства н другие средства навигационного оборудования для ограждения фарватеров, в том чис- ле навигационные фонари, предназначен- ные для арктических условий, микро- процессорные проблесковые устройства, системы для безопасного мореходства, работающие на солнечной энергии. На 8*
60 Судостроение № 4, 1989 г. Краборыбоконсервная база «Содружест- во», построенная на верфн фирмы «Раума-Репола» Постройка трубоукладочного судна (фирма «Раума-Репола») Подводный аппарат «Дуплус» фирмы «Осэл труп» Грузовой теплоход типа «Ладога» с опускающейся рубкой (фирма «Раума- Репола») стенде была представлена продукция финских фирм НАПС (осветительные устройства, автономные системы пита- ния), «Виик и Хёглунд» (навигационные средства из ударостойкого полиэтилена) и датской «Рефлексайт корпорейшн». Фирма «СФ-контрол» специализи- руется в области измерения уровня жидкости в судовых цистернах и тан- керных системах обработки грузов с электрическим, пневматическим и сме- шанным принципами измерения. «Левел- Датик», например, является гибкой пне- вмоэлектрической системой измерения уровня различных жидкостей, пред- усматривающей подключение различных преобразователей уровня с емкостными кремниевыми датчиками давления. При необходимости контролировать и дру- гие параметры (температуру, давление, влажность) применяются системы сбора и контроля «ЮниДатик», обеспечиваю- щие обработку как аналоговых, так и дискретных входных сигналов. Фирма «Кемппи» — известный про- изводитель сварочных машин и обору- дования — в своем выставочном авто- фургоне представила универсальный двойной инверторный источник тока ПСС 5000 на постоянном и переменном токе для всех методов сварки в широ- ком диапазоне тока (от 10 до 500 А). Была показана «Минисистема» — серия малогабаритных, легких сварочных ис- точников на базе инверторной техники, а также синергетическое импульсное обо- рудование для сварки, самоходные сва- рочные мини-автоматы. Входящая в международный, недав- но образованный концерн АББ (АСЕА- Броун-Бовери) фирма «АББ Стрем берг драйвз», используя новые технические решения в области микропроцессоров и силовых полупроводниковых приборов, завоевала известность как поставщик эффективных электроприводов с высо- кой степенью автоматизации, в частно- сти для круизных лайнеров, судов спе- циального назначения, ледоколов, в том числе атомных («Таймыр» и «Вайгач»), Поставляются комплексные электроси- стемы ГЭУ, автоматизированные систе- мы управления типа «Сельма», системы сигнализации «Сако», преобразователи частоты типа «Сами» для короткозам- кнутых электродвигателей. Фирма «Эломатик» создает проекты пассажирских и научно-исследовательс- ких судов арктического плавания. Раз- работка проектов ведется с помощью системы автоматизированного трехмер- ного проектирования с применением тех- ники моделирования. Дочерняя фирма «Кадматик» разработала систему автоматизированного проектирования трубопроводов. Система обеспечивает представление геометрии трубопроводов в виде рабочих чертежей трубных паке- тов-панелей, изометрических чертежей, планов и объемных секций. На стенде демонстрировалось АРМ с дисплеями и устройством обработки графической ин- формации. Фирма «Раутаруукки» поставляет специальную сталь и трубы для нужд судостроения. Большое внимание уде- ляется усовершенствованию и качеству продукции. Выпускаются новые спе- циальные стали: высокопрочная, холод- но-деформируемая, коррозионно-стойкая в условиях морской среды; рассчитанная для применения новых способов сварки; предназначенная для конструкций, ис- пользуемых в технике морской добычи нефти. Фирма широко сотрудничает с советскими организациями и импортиру- ет из СССР сырье и технологическое оборудование. Сектор подъемно-транспортного обо- рудования корпорации КОНЕ предла- гает стапельные и портовые краны, коз- ловые грузоподъемностью до 1500 т стреловые портальные краны грузоподъ- емностью до 300 т, мостовые краяы, краны для лихтеровозов, судовые кра- ны, устройства для перегрузки навалоч- ных грузов. В производственную программу фирмы «Рукка» входят спасательные костюмы, средства для поддержания плавучести, нефтесборочное оборудова- ние, облегченные конструкции для склад- ских объектов. Фирма «Меркантиле» предлагает услуги по техобслуживанию графопо- строителей и снабжению их принадлеж- ностями. Она является представителем американской фирмы «КалКомп», выпус- кающей оборудование систем автомати- зированного проектирования — перьевые и растровые графопостроители для чер- но-белого и многоцветного вывода, пер- сональные компьютеры. На стенде де- монстрировались векторные и цветной электростатический графопостроители, персональные компьютеры. Фирма «Ларсен марин» рекламиро- вала нефтесборочные катера, систему для сбора нефти «Ламор», которая мо- жет быть смонтирована на судах раз- ных типов, резиновые лодки «Бомбард». Производится также ремонт и модерни- зация малых судов. Многие фирмы из шведской экспо- зиции широко известны своей продук- цией. В производственной программе фирмы «Атлас-копко» насчитывается бо- лее 4500 видов машин, пневматического и электроинструмента, принадлежностей. Уже более ста лет она занимается вы- пуском пневматического оборудования, осуществляет разработку, производство и сбыт компрессоров, комплектных си- стем, механизированного инструмента, оборудования для противокоррозионной защиты и обработки металлических по- верхностей, включая окрасочные роботы и пескоструйные аппараты. Фирма «Альфа-Лаваль унимекс» рекламировала системы подготовки топ- лива. В основе серии выпускаемого обо- рудования лежит стандартный модуль Применяется двухступенчатая система подачи топлива под давлением. Предла- гаются системы и оборудование, кото- рые позволяют использовать низкосорт- ное топливо для неприспособленных под него двигателей, а также разнообразные теплообменные аппараты. Фирма ЭСАБ предлагает широкий ассортимент стандартизованного обору- дования для верфей — источники тока, сварочные полуавтоматы и автоматы, машины и установки для газовой, плаз- менной и лазерной резки, установки для стыковой контактной сварки якорных цепей, оборудование для транспортиров- ки и установки конструкций при сварке и резке, автоматические маркировочные системы для стальных листов. Разрабо- тана технология узкощелевой сварки толстостенных конструкций элементов
Информационный отдел 61 ЛБУ. На стенде размещалась плазмо- >ежущая машина с управлением от ЭВМ. и оборудование для программиро- зания. Фирма «Плимут» поставляет устрой- :тва, обеспечивающие чистоту воздуха t сварочных, металлообрабатывающих и хехах по переработке пластмасс. В про- ззводственной программе: портативные гереносные фильтро-вентиляционные агрегаты для очистки воздуха от сва- рочного дыма, мелкодисперсной пыли и вакуумной пылеуборки РЗ, Р4 и Р5, аг- зегаты с механическим (МК-800, VLK-1200) и электрическим (ЕМК-1400, ЕМК-1600) фильтрами, энергосберегаю- щие автоматы ЕС-90 для включения и выключения вентиляторов, переносные вентиляторы с гибким шлангом и воз- цухоприемником, системы местной вы- тяжной вентиляции с подъемно-поворот- яыми механизмами, а также с воздухо- приемниками типа «Юниор» (для фик- сированных рабочих мест) и консоль- но-поворотными кранами. Рекламирова- лась система местной вытяжной венти- ляции «Флекс-макс», обеспечивающая размещение воздухоприемника в любом положении (за счет пяти подвижных соединений). Восемь выпускаемых мо- делей охватывают диапазон радиуса действия от 4 до 8,8 м. Отделение судового оборудования фирмы «Хегглундс» поставляет гидрав- лические грузовые палубные краны ти- пов Л-2 (грузоподъемность 36—40 т), Т-2 (25—50 т), К-4 (25 т), спаренные ТГ и ТЛ (2X8 — 2X50), различные гру- зозахватные приспособления. Фирма «Фарос марин» поставляет средства навигационного ограждения — плавучие маяки, буи, бакены, оборудо- вание для главных маяков, ПБУ и бу- ровых судов, системы дистанционного контроля и управления, солнечные ба- тареи, серии нефтеотделителей, насосов для сбора нефти и мусора с поверхно- сти воды и перекачивания вязкой неф- ти. На стенде демонстрировалась ту- манная сигнализация. Фирма «Седер- валь ок Сёнер» рекламировала уплотне- ние для гребных валов с масляной смаз- кой и дейдвудные подшипники. Фирма активно сотрудничает с советскими орга- низациями. Фирма «Сандвик коромант», входящая в концерн «Сандвик Интер- нэшнл» поставляет разнообразный ре- жущий инструмент — резцы, фрезы, сверла, а также вспомогательную осна- стку, кроме того она разрабатывает си- стемы организации инструментального хозяйства. Фирма «Интерлинк» предлагала пор- тативные домкраты различных размеров и характеристик. Наиболее миниатюр- ный домкрат типа «Самсон», например, при габаритах 255X70X74 мм имеет грузоподъемность 15 т и массу 4 кг. Самая крупная модель грузоподъем- ностью 150 т имеет габариты 450Х210Х Х134 мм и массу 41 кг. Шведская тор- говая компания «Старкюханн Скандина- вией» представляла навигационную ап- паратуру фирмы «Силва Свиден», а так- же известных английских фирм «Тайд- ленд сигнал» и «Неко марин». Ряд других шведских фирм рекла- мировал свою продукцию: ВРШ, подру- ливающие устройства, водометные дви- жители (КаМеВа); радиостанции, при- емники и радиопередатчики, телефонные аппараты внутренней связи, устройства персонального вызова («Стандард радио и телефон»); радиолокационные систе- мы измерения уровня жидкости в ци- стернах («СААБ марин электронике»); системы судовой автоматики, дистан- ционного управления, электронные регу- ляторы скорости для дизелей («АББ отомейшн»); судовые холодильные уста- новки («Сталь рефрижерейшн»); обору- дование для радиосвязи («Сторно радио системе»); пневматические и пневмоме- ханические системы для обработки су- хих насыпных грузов («X. В. Карлсен»); системы морской телексной радиосвязи («Транстема коммьюникейшнс»); пленка, используемая для обеспечения водостой- кости резервуаров и цистерн («Бернаму исолердюк»). Рядом интересных стендов распола- гала экспозиция западногерманских фирм. Фирма «Хаммельман» — одно из ведущих предприятий в области разра- ботки и изготовления насосов высокого и сверхвысокого давления. Выпускаемые ею 3—5-плунжерньте насосы имеют следующие параметры: подача от 5 до 4000 л/мин, рабочее давление от 5 до 250 МПа. Насосы могут поставляться и в поршневом варианте. Так же, как и в плунжерном исполнении, всасывающие и нагнетательные клапаны установлены при этом соосно, что обусловливает про- стоту монтажа гидроблока и его малую массу. С помощью двухнапорного гид- роблока можно значительно увеличить давление на выходе насосов. Серийно выпускаются струйные пистолеты для работы на давлении от 5 до 100 МПа, водоструйные устройства высокого дав- ления «Аквабласт», обеспечивающие 500-мм очищаемую полосу наружной об- шивки судна, очистные сопла «Аквад- жет», промывочные устройства. Фирма «Аллен-Брэдли» предлагала системы программного управления, фун- кциональные модули, коммутационные и командные аппараты, программируемые электромеханические устройства. Эти средства промышленной автоматизации поставляются во многие страны. Рекла- мировалась система сбора данных «Да- тамайт», предназначенная для управле- ния производственными процессами в реальном времени, а также для ситуа- ций, где необходима проверка выпол- няемых измерений и их прослеживае- мость. Она обеспечивает автоматическую регистрацию результатов измерений с фиксированием времени и даты. Отчеты выдаются немедленно, но данные могут передаваться и в долговременную па- мять вычислительной системы. В судостроительную программу фир- мы «Поз Л.Майер» входят круизные и пассажирские суда, паромы, газовозы, суда для перевозки скота н другие спе- циализированные. Выполняется удлине- ние и переоборудование судов. На стен- де демонстрировались модели судов и макет верфи. Фирма «Ротенбергер веркцойге-ма- шинен» выпускает ручной инструмент, станки и машины, механизирующие про- изводственные процессы. Разнообразные инструменты и устройства предлагаются для обработки труб, ремонта и эксплуа- тации трубопроводов: отбортовыватели, наборы для вытяжки горловин, ручные, гидравлические и электрогидравлические трубогибы, резьбонарезные клуппы, го- Винторулевая колонка (фирма «Аквама- стср-Раума») Выставочный автобус фирма «Аккутео- лисуус» с образцами поставляемого су- дового оборудования Компьютеризированная система проек- тирования фирмы «Кадматик»
62 Судостроение № 4, 1989 г. Установка с ЧПУ для высокоскоростной плазменной резки тонколистового прока- та фирмы ЭСАБ Автоматический приемник навигацион- ной информации и переговорная аппа- ратура фирмы «Стандард радио и те- лефон» Установка «Аквабласт» фирмы «Хам- мельман» для очистки плоских поверх- ностей струей воды высокого давления ловки и станки, универсальные газовые и специальные ключи, регулируемые клещи, трубные зенкеры, отрезные дис- ки, горелки для сварки, пайки и газо- вой резки, машины для прочистки труб, высоконапорные гидроочистители, ин- струменты и машины для обработки пластмассовых труб (снятие фаски, от- резка, сварка), оборудование для Испы- таний и контроля, система создания ле- дяных пробок на локальных участках трубопроводов при их ремонте и т. д. Экспозиция фирмы размещалась в спе- циальном автооусе, было представлено более 300 образцов инструмента для трубопроводных, сантехнических, меха- номонтажных, слесарно-сборочных и других работ. Фирма «Бельцона марин инжини- ринг» является разработчиком ориги- нальной технологии ремонта, а также высококачественных ремонтных составов н изделий, применяемых при техничес- ком обслуживании различных конструк- ций, резервуаров и трубопроводов. Ре- монтные составы — двухкомпонентные. В результате химической реакции меж- ду основой и отвердителем возникает состав, обладающий свойствами, необ- ходимыми для выполнения восстанови- тельного ремонта — создания защитного покрытия. Разработанные составы под- разделяются на группы: «молекулярные металлы», эластомеры для ремонта ре- зиновых изделий, «магма-кварц» — про- тивоизносный и противоударный состав, защищающий и от воздействия химика- тов, а также текучие уплотняющие со- ставы и вспомогательные материалы (детергенты — для подготовки поверхно- сти, армирующий материал — для запол- нения полостей и др.). Так называемые молекулярные металлы подразделяются на «ь-металл» (быстротвердеющий, для аварийного ремонта деталей машин), «суперметалл» (универсальный состав, позволяющий проводить последующую механическую обработку), «керамнчес- ский металл» (стойкий к истиранию ма- териал, используемый в виде застываю- щей пасты или жидкости для защиты полированной поверхности; обработка затвердевшего покрытия возможна лишь алмазным инструментом). Фирма пред- лагает и другие специальные составы для защиты трубопроводов, деревянных конструкций и т. п., а также инструмен- ты. Основной продукцией фирмы «Вул- кан» являются высокоупругие муфты с элементами из прорезиненной ткани 1ЦР, резино-металлические РАТО и «Вуластик-Л», рассчитанные на переда- чу крутящих моментов в диапазоне 0,01—1300 кНм. Выпускаются и сцепные муфты, которые в комбинации с высо- коупругими обеспечивают компенсацию смещения валов и восприятие изменяю- щихся нагрузок. Высокоупругая муфта типоряда «Вулкардан» используется в качестве предохранительной. Муфты «Вулкардан-Л» с линейной характери- стикой упругого элемента, работающего на кручение, имеют диапазон крутящих моментов 0,16—5 кНм, а муфты «Вул- кардан-П» с прогрессирующей характе- ристикой— от 0,32 до 15,8 кНм. Для снижения торсионной нагрузки коленча- тых валов дизелей и валопроводов пред- назначены специальные демпферы. На стенде демонстрировались соединитель- ные муфты основных типов. Фирма «Крауткремер» известна до- стижениями в области разработки ап- паратуры для ультразвукового неразру- шающего контроля листовых материа- лов, труб, поковок, а также различных сварных конструкций, резервуаров и т. п. Новые образцы продукции имеют улуч- шенные метрологические и эксплуата- ционные характеристики. В производст- венной программе: ультразвуковые де- фектоскопы, включая диалоговые, со встроенным микрокомпьютером (диапа- зоны прозвучивания охватывают интер- вал от нуля до 15 м, масса приборов 5—21 кг), различные преобразователи, модульные дефектоскопы, цифровые толщиномеры карманного формата (из- мерительный диапазон 0,6—300 мм, по- грешность измерения 0,1 мм, масса 0,23—0,40 кг), прецизионные толщино- меры (измерительный диапазон 0,25— 10и мм, погрешность измерения 0,003 мм, масса 1,8 кг), трещиномеры, твердоме- ры, бесконтактные измерители расстоя- ний, а также ультразвуковые установки для контроля сварных швов, труб, за- готовок, листовых материалов, сосудов и газовых баллонов, отливок и др. В производственной программе фир- мы «Конвер-ОСР»— аппаратное обору- дование и программное обеспечение для судовых ЭВМ, специальные литые кон- струкции, буксирные клюзы. Фирма вы- полняет проектирование, производство и монтаж конструкций для крепления кон- тейнеров в трюмах и на палубах судов. Другие фирмы ФРГ на своих стен- дах информировали о промышленных и судовых редукторах и муфтах («Ренк таке»), машинах для газовой резки с ЧПУ, плазменных установках и рабочих местах для программистов, установках для маркировки и нанесения надписей (ЭСАБ-Ханкок), горизонтальных и вер- тикальных винтовых н поршневых ком- прессорах для холодильных установок («Сталь- астр а»), м агнитоэлектрических дефектоскопах для выявления трещин, размагничивающих приспособлениях («Тиде»); запасных деталях дизелей («Хапаг-Ллойд»); быстродействующих системах контроля металлорежущего ин- струмента при точении, сверлении и фрезеровании («Прометек»); механичес- ких и электронных измерительных при- бор ах — индикатор ах максимального давления в ДВС («Лемаг»); наборах для испытания тяжелого дизельного топлива и смазочных масел, вискозимет- рах для топлива, контрольной аппара- туре для топливных цистерн, динамичес- ких гомогенизаторах («Map-тек ма- рин»); сиренах тревожной сигнализа- ции, электронных лампах-вспышках («Отто Пфанненберг»); гидромологах («Крупп»). К продукции норвежских фирм по- сетители проявили большой интерес Фирма «Икай трейдинг» разрабатывает системы автоматизированного проекти- рования и производства с помощью ЭВМ для различных отраслей промыш- ленности. Доставляются системы, осна- щенные персональными и мини-ЭВМ с программным обеспечением. На стенде были показаны автоматизированные ра- бочие места и графические терминалы. Фирма «Элва индукшн» поставляет оборудование для индукционного нагре- ва. Этот метод обработки металла ши- роко используется при ковке, гибке, прессовании, прошивке, термообработке, маркировании, пайке, нанесении стекло- волокна и антикоррозионных покрытий и т. п. Выпускаются стационарные и передвижные установки. Рекламирова- лись установки «ЕЛ-Бенд» для гибки труб, передвижные многоцелевые уста-
Информационный отдел 63 новей «Максиминак» и «Минак», исполь- зуемые на линиях ковки, термической обработки, пайки твердым припоем и т. п., а также малогабаритные устрой- ства «Терак» для термической правки сварных конструкций из стали, ручная индукционная головка для правки свар- ных алюминиевых листов, передвижной индукционный трубогибочный станок «Эль-бенд». На стенде экспонировалась передвижная многоцелевая установка индукционного нагрева мощностью 30 кВт, предназначенная для нагрева любых токопроводящих материалов. Она состоит из переносного трансфор- матора с водяным охлаждением и пре- образователем частоты, соединенных между собой гибкими кабелями. Благо- даря автоматическому регулированию частоты в процессе нагрева обеспечи- вается максимальная выходная мощ- ность. Форму катушки индуктивности можно подобрать таким образом, что- бы она подходила для соответствующих операций и форм обрабатываемых де- талей. Фирма «Иотун протектив коа- тингс»— известный изготовитель красок и защитных покрытий, полимеров, а также труб и емкостей из материалов, армированных стекловолокном. Рекла- мировались самополирующиеся краски, в том числе «Симэйт НВ 99» для судов, движущихся с малыми скоростями и ПБУ, модифицированное эпоксидное по- крытие «Иотомастик 87», позволяющее покрывать поверхность одним толстым слоем, а также «Реапокс ЛВ» для су- дов ледового плавания. Фирма «Моримпекс Норуэй» пред- лагала оборудование и системы автома- тизации судовых машинных отделений, радиолокационные системы, тренажеры и персональные компьютеры. На этом же стенде выставлялась продукция фирм «Норконтрол отомейшн» (системы непре- рывного контроля и тревожной сигна- лизации «Дейтачиф 7» для машинных отделений), «Норконтрол симьюлейшн» (тренажеры для операторов машинного отделения с использованием цветного графического изображения), «Келвин хьюз» (растровые сканеры с дистанцион- ным монитором). В производственную программу других норвежских фирм — участниц выставки входят: термостойкие кабели для морских нефтепромыслов, электрон- ные нагревательные установки («Стан- дард телефон ог кабельфабрик»); суда- газовозы, системы инертных газов, ин- синераторы («Мосс Розенберг»); систе- мы пожарной сигнализации, датчики давления, температуры и др. («Аутро- ника»); автопилоты, индикаторы угла перекладки руля, компасы («Робертсон тритек»); судовые прожекторы дальнего действия, прожекторы заливающего све- та и различное осветительное оборудо- вание («Норслайт»); дистанционные бес- кабельиые системы контроля за уловом в тралах («Сканмар»); аварийные мая- ки, проблесковые н световые бун («Иотрон электронике»); гидрологичес- кие эхолоты для картографирования морского дна, гидролокаторы, траловые приборы («Симрад еэбеи»). Французская фирма «Секапа энфор- матик Франс» — одна из ведущих в об- ласти информатики. Гамма предлагае- мой продукции охватывает оборудова- ние от буквенно-цифрового терминала до мини-ЭВМ с памятью в 32 байта включая широкий ассортимент графичес- ких терминалов, рабочих мест, перифе- рийных устройств и матобеспечения Кроме конструкторской деятельности фирма предлагает услуги по инженер- ной разработке информационных си- стем для промышленных предприятий. Предлагается новое поколение перенос- ных микроЭВМ «Травеллерс» марок 286 и 386. В комплекте с процессором «Интель 80386» или «80286» и дисплеем на жидких кристаллах «Травеллерс» яв- ляется наиболее компактным персональ- ным компьютером данного класса. Рек- ламировались многофункциональные ра- бочие места для графических работ, си- стемы автоматического узнавания чер- тежей н документов, системы представ- ления объекта в цифровой форме с по- мощью лазера. На стенде другого французского объединения «Сорис-центрокоммерс» было представлено оборудование сле- дующих фирм: «Шлюмберже-Бенсон» (периферийное графическое оборудова- ние, автоматические графопостроители, печатающие устройства); «Кадке» (мат- обеспечение САПР, трехмерное проекти- рование для микроЭВМ); АЛТ (АРМ для графических работ, цветные графи- ческие экраны, лазерные печатающие устройства); «Датаграфик» (архитектур- ное матобеспечение открытого типа «Старбат»), а также аппаратура бель- гийской фирмы «Балто». «Комеф» рекламировала продукцию, выпускаемую фирмами «Нюмелек» (пол- ная система обработки и демонстрации изображений «Периколор 2001 Е», уль- трабыстрый анализатор изображений «Морфопериколор», инфракрасные при- боры, система цифрового кодирования изображений) и «ИН-2» (анализатор сигналов на основе ЭВМ в реальном масштабе времени, система для реше- ния экономических задач крупных пред- приятий ИН8000). Во французской экс- позиции были представлены также раз- личные системы программного обеспече- ния («Сели» и «Эрестия»). В датской экспозиции участвовало 8 фирм. «Данфосс систем хидраулик» разработала комплектную гамму ком- пактных и экономичных гидравличес- ких систем дистанционного управления клапанами. Фирма «Рефлексайт корпо- рейшн» является дочерним предприятием американской одноименной фирмы — ве- дущего изготовителя ретроотражатель- ных материалов на основе микроприз- матической техники. Выпускаются осве- тительные устройства, средства ограж- дения фарватеров, в том числе с ис- пользованием микропризматических рет- роотражательных материалов. Фирма «Сторно» поставляет системы радиосвя- зи для морского и наземного транспор- та. Ее экспозиция, включавшая микро- фоны, громкоговорители, радиотелефо- ны, радиостанции, была размещена в специальном автобусе. Фирма «Рокуэлл» — кр у пнейший производитель огнестойкой минеральной изоляции, экспортирующейся во многие страны. Материал используется для изо- ляции судовых помещений и трубопро- водов. Уже на протяжении 25 лет фир- ма поставляет свои материалы для су- Оснастка для механизации процессов обработки труб фирмы «Ротенбергер веркцойге-машинен» Высокоупругие муфты фирмы «Вулкан» Диалоговый ультразвуковой дефекто- скоп фирмы «Крауткремер» со встроен- ным микропроцессором дов, строящихся по заказу Советского Союза в разных странах. Другие датские фирмы предлагали гидроклапанные системы с дистанцион- ным управлением, пульты управления, силовые агрегаты, контрольно-испыта- тельную аппаратуру («Нордиск марин гидравлик»); подъемно-транспортное оборудование, в том числе стапельные н портовые краны («Крёль джайент
64 Судостроение № 4, 1989 г. Аварийные радиобуи спутниковой спа- сательной системы САРСАТ-КОСПАС фирмы «Иотрон электронике» Электронно-вычислительное оборудова- ние фирмы «Секапа» Модель тунцеловного судна, построен- ного на верфи «Астильерос Реунидос дель нервной» крейнс»); приборы для измерения тем- пературы, давления, уровня, датчики и приемники, платиновые чувствительные элементы («Темпресс»); судовые антен- ные установки («АПС элкон элект- рике») . Швейцарию представляли семь фирм. «Дераг» совместно с фирмами «Прометек» (ФРГ) и СОМ (Австрия) рекламировали переносные приборы с цифровым индикатором для оператив- ных измерений твердости металлических конструкционных материалов, приборы для обработки параметров давления в цилиндрах поршневых машин, динамо- метрические устройства для измерения усилий резания при станочной обработ- ке, датчики для определения износа и поломок режущего инструмента и др. На стенде выставлялась продукция фирм «Просек» (приборы для измерения твер- дости металлических материалов), «Тра- фаг» (термостаты) н «Кистлер-инстру- менте». Фирма «Кистлер-инструменте» спе- циализируется в области пьезоэлектри- ческой измерительной техники. В допол- нение к традиционным кварцевым дат- чикам давления, усилия и ускорения выпускаются датчики, динамометры н многокомпонентные устройства для изме- рения по нескольким составляющим, а также пьезорезистнвные приборы для измерения статического и динамического давления и комплектующие электронные устройства для интерпретации результа- тов измерения. Приборы, выпускаемые фирмой, находят широкое применение для контроля за давлением впрыска и давлением в цилиндрах судового двига- теля, за усилиями резания при станоч- ной обработке и давлением в формах при литье пластмасс под давлением, а также для проверки усилий, возникаю- щих при контактной сварке и распреде- ления давления в насосах и клапанах. Отдел турбонагнетателей фирмы «АСЕА Броун бовери» производит тур- бонагнетатели мощностью свыше 300 кВт. Фирма «Бюллер-мет» известна системами, приборами и оборудованием для металлографических испытаний ма- териалов — машинами для испытаний на микротвердость, анализаторами изо- бражений, микроскопами и др. На стен- де демонстрировались автоматические отрезные и полировочно-шлифовальные машины, микротвердомеры. Фирма «Фолекс д-р X. Шлойснер» выпускает полиэфирную пленку и бу- магу для автоматизированного проекти- рования с помощью ЭВМ, графопострои- телей и копировальных аппаратов, а также специальную пленку для клавиа- тур и электронных устройств. На стен- де демонстрировалось автоматическое чертежное устройство с персональным компьютером. Австрийскую экспозицию представ- ляли фирмы «СПМ инструмент», «Швай- стехник», «Штруэрс», СОМ. Фирма «СПМ инструмент» рекламировала ап- паратуру системы неразрушающего кон- троля состояния подшипников качения механизмов. Измерения проводятся с помощью ручных приборов-анализа- торов БЕА-52. Разработано компью- терное обеспечение АМОС СПМ для расшифровки данных измерений состоя- ния подшипников. Программой предус- матривается запоминание, систематиза- ция данных, оценка состояния подшип- ника и степень смазки. Обслуживающий персонал обеспечивается перечнем ава- рийных сигналов для подшипников, на- ходящихся в критическом состоянии, списком проверяемых точек и послед- них значений измерений. На основании фактических замеров составляется пред- варительный прогноз долговечности, при этом обеспечивается графическое ото- бражение информации. Программа со- здана для совместных компьютеров ИБМ, оснащенных четырехцветным экра- ном и блоком накопления памяти. Она может накапливать до 32 тыс. данных, чего достаточно для обследования 1000 точек по 10 измерений в год в течение трехлетнего периода. Фирма «Швайстехник» — известный поставщик аппаратов и установок для сварки вольфрамовым электродом в инертном газе при силе тока до 1000 А, для сварки металлическим электродом в активном или защитном газе, автоматов для плазменной резки с программным управлением, аппаратов и установок для плазменной и микроплазменной сварки изделий больших толщин, машин портального типа для плазменной или кислородной резки, установок для кон- тактной и дуговой сварки, дымоотсасы- вающих устройств с электростатически- ми и механическими фильтрами, устано- вок для фигурной обрезки концов труб и разделки отверстий в их стенках. На стенде были представлены машина для тепловой резки, ручные газорежущие и плазморежущие машины, установки и устройства для обработки и разделки труб, сварочные машины. Фирма «Штруэрс» выпускает метал- лографические приборы и принадлежно- сти для подготовки образцов, в том числе отрезные станки, прессы для за- делки, шлифования и полирования. По- ставляются также материалы, исполь- зуемые в металлографии. На стенде де- монстрировались автоматические шлифо- вально-полировальные установки, ус- тройства для электролитического поли- рования, ультразвуковые устройства для очистки. Фирма СОМ поставляет угло- вые датчики для коленчатых валов ди- зелей, компьютерную технику для ис- следований две. Три испанские фирмы также при- влекали внимание посетителей. «Диви- сьон де конструксьон наваль дель ИНН Астильерос Эспаньолес» — управление судостроения Испании — обеспечивает программу постройки судов и их ремон- та, строительство и эксплуатацию ПБУ. Оно объединяет 7 верфей, одно пред- приятие по постройке ПБУ и одно ма- шиностроительное, 5 судоремонтных верфей. Фирма «Астильерос реунидос дель нервион» располагает тремя верфями и строит суда для перевозки химических продуктов, сжиженных газов, тяжело- весных грузов, а также трейлерные суда, контейнеровозы, лесовозы, рефрижера- торные, рыбопромысловые суда, тунце- ловы, специальные суда. Многие из них идут на экспорт. Сейчас строится се- рия лесовозов водоизмещением 7200 т для СССР. На стенде были представле- ны модели судов испанской постройки. Другая испанская фирма — «Сенер- мар» — разработчик систем автоматизи- рованного проектирования с помощью ЭВМ. Одно из двух ее отделений за- нимается техническим проектированием; с 70-х годов спроектировано более 750 судов для заказчиков из 40 стран. Дру- гое отделение в течение 20 лет работает над системой «Форан». В настоящее вре-
Информационный отдел 65 Переносный станок для подготовки кро- мок под сварку фирмы «Швайстехник» Установка для резки труб фирмы «Швайстехник» мя 18 стран приобрели лицензии на разработки фирмы. Последняя версия системы является значительно более гибкой и охватывающей все процессы создания судна. Новая система позво- ляет использовать диалоговую технику, что открывает возможности рассмотре- ния различных альтернативных вариан- тов. Сингапурская фирма ФЕЛС (Фар ист Левингстон шипбилдинг) строит суда и плавучие буровые установки. Ве- дется ремонт и переоборудование ПБУ и специализированных судов, а также изготовление и ремонт паровых котлов. Для расширения деятельности по ока- занию консультационных услуг создана фирма «Инжениринг энд колсантелси прайвит». Основана также фирма «ФЕЛС конкрит технолоджи», специа- лизирующаяся на постройке плавучих сооружений из цемента. В выставке принимали участие две фирмы из Нидерландов. Фирма «Хойс- ман-итрек» в сотрудничестве с «Хэг- глундс» создает мачтовые краны боль- шой грузоподъемности (от 2X150 до 2x 600 т при вылете 30—40 м)—это новое поколение палубных кранов для проведения грузовых операций в откры- том море. Разработаны специальная си- стема измерения нагрузки и контроль- но-измерительные устройства. Вторая голландская фирма «Веком» демонстри- ровала автоматическую систему водооб- работки, компактную систему ультразву- ковой очистки, автоматизированную си- стему технического обслуживания эко- номайзеров. На стенде демонстрирова- лась автоматическая система обработки воды и система промывки экономайзе- ров. Канадская морская транспортная группа, сформированная в начале 1988 г., ставит задачу выхода на со- ветский рынок и создания совместных предприятий. В эту группу входят ве- дущие канадские компании, специализи- рующиеся в области проектирования и эксплуатации судов арктического плава- ния и морского судоходства. Канадские специалисты предлагают компетентную экспертизу проектов судов, доков, ам- фибийных вездеходов, а также инфор- мацию по ледовой навигации, техноло- гии исследований и эксплуатации неф- тяных месторождений в северных ши- ротах. Фирма «Балто» (Бельгия) выпус- кает оборудование для промышленной рентгенологии, аппаратуру для неразру- шающего контроля материалов, кон- трольные устройства для локализации обрывов в электрокабелях. Греческая фирма «Весталко» оказы- вает услуги по ремонту судов, снабже- нию судовым оборудованием, запасны- ми частями, спасательными и противо- пожарными средствами, топливом и т. п. Обеспечивается также оформление пере- возок груза, инспектирование. Люксембургская фирма «Энш ком- пьютер Люксембург» предлагала персо- нальные компьютеры, видеоконтрольные устройства, цифровые преобразователи, графопостроители, программное обеспе- чение, контрольно-измерительную аппа- ратуру. Установка для обрезки кромок листов, имеющих кривизну, фирмы «Швайстех- ник» Электронная система «Омнимет-11» для анализа микроструктуры материалов фирмы «Бюлер-мет» В рамках выставки прошел научно- технический симпозиум, на котором с докладами выступили специалисты ФРГ, Финляндии, Нидерландов, Норве- гии, Испании. Н. И. Алексеев Фото по экспозиции выставки А. Н. Хаустова ЗАРУБЕЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ Грузовые краны большой грузо- подъемности широко применяются на грузовых и специализированных крано- вых судах. Фирма «КОНЕ» производит краны грузоподъемностью от 100 до 2500 т, используемые для обработки тя- желовесных грузов, при подъеме лихте- ров и работах на шельфе. На рисунке по- казан кран грузоподъемностью до 600 т, имеющий три подъема: 1X600 т, 2Х Х300 т и 1X20 т, скорость перемещения груза 3,6 и 30 м/мин соответственно. Максимальный вылет стрелы — 69 м, расстояние от уровня воды до главно- го гака 92 м. Кран оборудован элек- тростанцией мощностью до 2300 кВт. Грузовой кран HLMC-4200 фирмы «Хуисман-Итрек» (Нидерланды) грузо- подъемностью 300 т установлен на суд- не-трубоукладчике «Лореляй». Кран име- ет вылет стрелы 15 м при полной гру- зоподъемности и 28 м при 150 т. Ме- ханическая часть крана включает 5 ле- бедок фирмы «Ломан унд Штольтер- фойт» (ФРГ). Гидравлическое оборудо- 9 Судостроение № 4, 1989 г.
Судостроение № 4, 1989 г. 66 Ванне — фирмы «Гидроматик» (ФРГ). Благодаря устройству натяжения грузо- вого каната кран работает при силе ве- тра до 5 баллов. Спаренные поворотные палубные электрогидравлические краны типов «S» и «Н1» производит фирма «Мицубиси хэви индастриз» (Япония) грузоподъ- емностью от 5 до 80 т (2X40 т) с вы- летом стрелы от 35 до 16 м при гру- зоподъемности 5 т и от 5 до 30 м при палубы 17,3 м (до 8-й палубы 24 м), осадка 6,92 м, грузоподъемность 3650 т, валовая вместимость 40 000 per. т, пас- сажировместимость 1221 чел., мощность главных двигателей 2X8000 кВт при 400 об/мин (типа 8М601) и 2X2600 кВт при 720 об/мин (типа 6М35). Двигате- ли работают на два ВРШ через двух- ступенчатый редуктор. Дизели рассчи- таны на тяжелое топливо вязкостью до 600 м2/с. Электроэнергетическая уста- лении 300 т и наличии цистерн на 1700 т (Schiff und Hafen, 1988, Н. 8, S 20-22) Днзель-газотурбинные установки с водометами применяются на быстроход- ных моторных яхтах типа «Шергар» фирмы «Морсенверфт»- (ФРГ). Уста- новка, обеспечивающая каботажное пла- вание и режим экономического хода, состоит из двух дизелей фирмы МТУ типа 12V396 ТВ83 мощностью по 1145 кВт. Дизели сейчас устанавлива- Общий вид крана грузоподъемностью 600 т фирмы «Коне» ет 300т ?0т Общий вид спаренных поворотных палубных кранов фирмы МХИ грузоподъемности 2x40 т. Эти кра- ны имеют следующий диапазон размеров, м: А=16—30; £=3,5—5; С— =6,5—9,6; £>=1,6—3,2; £=3,93—5,2; £=4,0—32,6; G= 1,5—10,05; Я=1,8— —4,5; 7=0,38—1,7; К= 13,5—14,0 (Han- sa, 1987, N 23—24, S. 1514; Navigator, 1988, с. 19; Проспекты фирм «КОНЕ» и МХИ). Энергетическая установка типа «Отец и сын» на базе дизелей фирмы МаК (ФРГ) применена на океанском круизном лайнере «Кроун Одиссей». Судно имеет следующие характеристики: длина наибольшая 187,74 м, ширина 28,2 м, высота борта до прогулочной Схема пропульсивной установки быстроходной яхты «Шергар» 2—4 — передачи; 3 — дизель фирмы МТУ; 5 — насос системы управления; 6— гидраэ- система управления ГТУ; 7, 8— водометы; 9— валопровод; 10— поворотная насадка; 11 — подруливающее устройство новка включает 4ДГ суммарной мощ- ностью 12500 кВА и аварийный ДГ на 760 кВА. Маневренность судна обеспе- чивается двумя подруливающими уст- ройствами. Водоподготовка рассчитана на 1650 чел., что обеспечивается работой опреснителей, дающих 600 т питьевой воды в сутки при ежедневном потреб- 1 — ГТУ; личсская ются на сдвоенные амортизирующие опоры, обеспечившие снижение шумно- сти до уровня: в салоне до 66 дБ (А),в кабине управления 65 дБ (А), на шлю- почной палубе 80 дБ (А). Дизели работают на водометы КаМеВа через угловые зубчатые передачи (пе- редаточное отношение 1 : 2,27), которые
Информационный отдел 67 расположены симметрично по бортам. Насос водомета имеет подачу 14000 м3/ч три напоре 0,25 МПа (диаметр рабоче- го колеса 850 мм, приемного патрубка 330 мм). Если потребуется увеличение скорости до 40 уз (на испытании 42,5 уз), то включается средняя ЭУ, состоящая нз двух ГТУ типа «Аллисон» 570 KF мощностью по 4500 кВт прн 11500 об/мин. ГТУ приводят другие во- дометы КаМеВа через суммирующую гидравлическую передачу с передаточ- ным отношением 1 : 17,618. Прн этом обеспечивается работа водометов с по- дачей 53000 м3/ч н напором 0,45 МПа (диаметр рабочего колеса 1500 мм, при- емного патрубка 1120 мм. Управление яхтой осуществляется путем изменения направления струи бортовых водометов на углы до 30°, таким же способом обес- печивается задний ход. Однако при хо- де на ГТУ предусмотрено только руле- вое управление. Было установлено, что при 42 уз ухудшается стабилизация суд- на на курсе нз-за потери динамической устойчивости. Для устранения ее была увеличена ширина кормовой трети кор- пуса: по 500 мм с каждого борта (Han- sa, 1988, № 9/10, S. 495—496). Малошумные зубчатые передачи, рассчитанные на мощность до 35 МВт, выпускает фирма «Ренк Таке» (ФРГ). Создана одноступенчатая передача типа NDSHL, обеспечивающая степень редук- ции ДВС/винт: 510/132, 66 об/мин прн передаточном отношеннн 3,844. Переда- ваемая мощность главного двигателя в этой передаче в одном варианте состав- ляет от 1x5940 кВт до 2X5940 кВт прн 510—535 об/мин и в другом — 2Х Х6534 кВт при 526—530 об/мин. Пере- дача устанавливается на клиньях и сое- диняется с амортизированным дизелем через эластичную муфту, компенсирую- щую колебания двигателя. Включение н выключение передачи н валопровода с винтом происходит через встроенную фрикционную муфту с гидравлической системой управления. При проектирова- нии передачи предусматривают высокую жесткость приводного вала, наибольшие расстояния между подшипниками сколь- жения, что обеспечивает удобство раз- мещения муфты. Фрикционные муфты могут переключаться на ходу, их надеж- ность обеспечивается системой аварий- ной блокировки. Приводной вал жест- ко соединен с гребным валом. Корпус передачи выполнен нз внбростойкого ма- териала. Введены жесткие ограничения на вибрацию и резонансные колебания элементов передачи. Снижение шумно- сти передачи достигается за счет улуч- шения конструкции и технологии изго- товления. Встроенный упорный под- шипник рассчитан на vnon винта на свободном ходу до 1000 кН и на швар- товах до 1500 кН (Schiff und Hafen, 1988, Н.’8, S. 44). Высокая степень утилизации тепла отработавших газов дизелей достигается в блочных дизель-генераторах типа БХКВ (блокхайцкрафтверке). Они отли- чаются компактностью и высоким КПД, обеспечивают получение тепловой и электрической энергии. Основой блока является дизельный модуль, состоящий из двигателя, электрогенера- тора и двух котлов (утилизационного н пнковых нагрузок), собранных на об- щей раме. Несколько блоков образуют термоэлектрический комплекс. Для по- крытия пиковых потребностей в тепло- вой энергии предусмотрен пиковый ко- тел, к которому подключены трубопро- воды горячей воды, поступающей от УК. Стоимость электроэнергии составля- ет от 1800 до 2400 марок ФРГ/кВт, причем затраты на дизель — 40% от стоимости блока. БХКВ применяются для коммунальных нужд н в промышлен- Схема группы блочных дизель-генерато- ров 1 — котел пиковых нагрузок; 2, 8 — трубопро- воды; 3 — утилизационный котел; 4 — трубо- провод отработавших газов; 5 — электрогене- ратор; 6 — дизель; 7 — топливный трубопро- вод; 9 — потребитель тепловой энергии Схема системы контроля за работой дизеля фирмы «Вяртсиля дизел» I — датчики температуры; 2 — усилительные блоки; 3 — блок ЭВМ; 4 — блок питания; 5 — ко- нечные контрольные устройства; 6 — печатающее устройство; 7 — сигнализация; 8 — блок связи ностн и могут быть приспособлены для судовых нужд. Общий КПД агрегата прн полном нспользованнн его электри- ческой н тепловой мощности —• 85%. Использование БХКВ позволяет снизить тепловые потери с 68 до 21%. Расход первичного топлива при наличии БХКВ уменьшается на 30%. БХКВ работают на природном газе или на жидком топливе и широко применя- ются в ФРГ, Нидерландах н в Италии. (MTZ, 1988, № 4, S. 169—172). Система контроля фирмы «Вяртси- ля дизел» обеспечивает контроль за состоянием работы дизеля: выпускных клапанов, втулок н поршней, подшипни- ков, а также за распределением нагруз- ки между цилиндрами на основании замеров температуры. Аппаратура систе- мы установлена в МО, в ЦПУ и на мостике. Изменение температу- потери Энергетический баланс при раздельной генерации электроэнергии и тепла (а) и при соединении электростанции с БХКВ ( б) ЭС — электростанция; ПК — пиковый котел; ЭЭ — электроэнергия; Т — тепло; И — нефте- продукт; Г — газ; АЭ — атомная энергия ры —• наиболее простой и достаточно точный способ оценки состояния кон- тролируемых узлов, не требующий на- личия подвижных элементов. Примене- ние ЭВМ позволяет уменьшить объем участия оператора в операциях конт- роля и снизить процент возможных ошибок. Сравнение измеряемой темпера- туры узлов с уставками дает представ- ление о техническом их состоянии. При выбеге параметров подается тревожный сигнал во всех постах управления и про- изводится автоматическая регистрация данных. Накопление сведений об экс- плуатации дизеля является исходной базой для диагностирования, позволяю- 9*
68 Судостроение № 4, 1989 г. щего производить ремонт по фактиче- скому состоянию ЭУ (Проспект фирмы «Вяртсиля дизел»). Прибор ФУМОС («Fuel Monitoring System»), разработанный в ФРГ в со- ответствии с программой «Судно буду- щего», обеспечивает измерение плотно- сти, вязкости и полярности тяжелого топлива (ТТ) на борту судна. На базе этих данных определяются температуры впрыскивания, сепарации, величина на- грева прн погрузке и т. п. Плотность и вязкость исследуемого ТТ измеряются в широком диапазоне температур; это по- зволяет построить графики, используе- мые прн топливоподготовке данного топ- лива. Полярность измеряемой величины является основой при определении ста- бильности и совместимости ТТ. Кроме того, ФУМОС определяет химический состав ТТ и наличие вредных примесей, влаги и т. п. Нестабильность характери- стик ТТ и зависимость нх от месторож- дений, способов доставки и хранения делает необходимым оперативный конт- роль состояния топлива на борту суд- на. Прибор ФУМОС решает эту пробле- му (Schiff und Hafen, 1988, Н. 8, S. 47-49). Внедрение в 1974 г. самополирую- щихся противообрастающих красок ан- глийской фирмой «Интернэшнл пейнт» на основе сополимера tributyltin (ТВТ) явилось, по признанию специалистов, важным шагом в деле защиты подвод- ной части корпуса судна от обрастания. Этн покрытия могут иметь срок защит- ного действия до 5 лет без ухудшения ходкости судна. Красками типа «Интерс- мус» и «Интерсвифт» на основе сопо- лимера ТВТ окрашено около 7900 су- дов. По оценкам фирмы «Интернэшнл пейнт», ежегодная экономия топлива за счет этого превышает 200 млн. долл, плюс экономический эффект, получаю- щийся от увеличения интервалов между доковаииями. Однако в последнее время возросли опасения, связанные с воздей- ствием ТВТ на морскую среду, особенно при использовании этого типа красок для небольших прогулочных судов, обычно продолжительное время находя- щихся на стоянках, у причалов, в час- тично закрытых акваториях с плохим водообменом. В результате в ряде евро- пейских стран введены запреты на ис- пользование противообрастающих кра- сок, содержащих ТВТ, на судах длиной менее 25 м. В США предлагается для судов длиной до 19,7 м ввести огоанн- чения по скооостн выделения ТВТ-био- цидов — не более 4 мгм в сутки с 1 см2 окрашенной поверхности. Поэтому Фир- ма «Интернэшнл пейнт» уже с 1985 г. ведет исследования по созданию поли- рующихся покрытий без ТВТ. Первой подобной краской «Интерспид снстем- 2» с «контролируемым расходом поли- мера» окрашено около 400 судов. Бо- лее чем на 40 судах испытывается от- вечающее требованиям американского рынка покрытие «Интерклнн BRA500». Краски серин BQ, не содержащие ТВТ, с середины 1987 г. также опробуются на ряде судов, в том числе восьми канад- ских паромах. Эксперименты показыва- ют, что новые покрытия по своим за- щитным качествам приближаются к по- крытиям типа «Интерсвифт» с ТВТ: при междоковом периоде до 36 мес. от- мечается удовлетворительный защитный эффект у 70—80% судов (Ship Саге and Maritime Mandgement, 1988, VI/VII. vol. XIX, N 10, p. 21). Намерзание льда на судовые кон- струкции является одной нз проблем, с которыми сталкиваются моряки при экс- плуатации судов зимой. Так, по данным норвежских исследователей, на судне береговой охраны «Нордкап» во время шторма при температуре воздуха—15 °C в течение 16 ч намерзло 110 т льда. Для борьбы с обледенением судовых конструкций норвежская фирма «Стан- дард телефон ог кабелфабрик» разрабо- тала специальные тепловыделяющие ка- бели «Термостан» типа ТКХР и ZXOZ, предназначенные для прокладки на па- лубах. вертолетных площадках, в поруч- нях. Кабель укладывается на наруж- ную загрунтованную поверхность насти- ла, а затем наносится покрытие «Декс- коат 800». Эвакуапнонные проходы на палубе могут, например, снабжаться на- гревательными секциями размерами 10X1 м с кабелем, уложенным «змей- кой». В зависимости от внешних условий могут обеспечиваться параметры нагое- ва от 600 до 1000 Вт/м2 (прн 40— 50 Вт/м и зоне нагрева 5—7 см). Внут- ри судна подогрев пола (150— 200 Вт/м2) может осуществляться в ду- шевых помещениях. Управление систе- мой подогрева осуществляется с помо- щью терморегуляторов «Микроматнк ETN/ETF 1441» (ihf. STK). Надувные укрытия фирмы «Иэк- ледс» использовались при ремонте па- лубы вспомогательного корабля бри- танских ВМС. танкера-заправщика «Эпплилиф» на базе в Портсмуте. Пять полуцилнндрнческих укрытий, имеющих размеры в плане от 6,1Х6,1 до 9,1 X Х9,1 м, позволили выполнить окраску палубы (170X25,8 м) и некоторых па- лубных конструкций прн неблагоприят- ных погодных условиях. Прн этом про- изводились абразивная очистка настила, двухслойная грунтовка с 4-часовой про- межуточной сушкой и затем нанесение двух слоев нескользящего защитного покрытая. Применение обычных брезен- товых укрытий потребовало бы, как от- мечается, гораздо большего времени иа подготовительные работы. Фирма «Иэк- ледс» выпускает надувные самоподдер- живающиеся укрытия, которые могут крепиться с помощью канатов к любым конструкциям, с размерами в плане от 3X4,5 до 20X20 м (Ship Саге and Ma- ritime Management, 1988, VI/VII, vot.XIX, N 10, p. 35, 36). Стаики для иидукциониой гибки труб типа «Эл-бэнд» выпускает фирма «ЭЛ В А индакшн» (Норвегия). Станок «Эл-бэнд 4» предназначен для обработ- ки труб диаметром от 33 до 114 мм при толщине стенки 2—8,6 мм. Гибка осу- ществляется в вертикальном направле- нии, управление процессом — компьютер- ное. В числе задаваемых оператором па- раметров — марка материала, диаметр и толщина стенки, радиус погиба. Узел крепления кольцевого индуктора позво- ляет производить его смену при перехо- де на другой диаметр трубы в течение нескольких минут. Длина обрабатывае- мых труб может быть 6—12 м и более. Станок «Эл бэнд 6» — более крупный, для труб диаметром 50—168 мм и тол- щиной стенки 2—25 мм. Минимальный радиус гнбкн составляет 2,5 диаметра трубы. Станок «Эл-бэнд 12» обеспечи- вает гибку в горизонтальной плоскости труб диаметром от 50 до 300 мм. Его микропроцессорная система управления может подключаться к автоматизирован- ной проектно-производственной системе CAD/CAM. Разработано и мобильное оборудование «Максиминэк» мощностью 45 кВт, включающее в себя блок уп- равления (1170X1090X1860 мм, 595 кг), кабель длиной 5 м и ручной индуктор ННТ 400 А-12 массой 6,2 кг (inf. EI.VA). «Лазерграф» — марка машины для лазерной резки различных материалов, выпускаемой фирмой «К. Н. Аронсон» (США). С помощью углекислотного лазера мощностью 200 Вт обеспечивает- ся резка малоуглеродистой и нержавею- щей стали, алюминия и меди, металли- ческих листов с гальваническим покры- тием, резины, стекла и древесины. Мак- симальная скорость — до 2000 мм/мин. Технологический процесс контролируется системой числового программного уп- равления, оптическим методом или пу- тем задания координатных перемеще- ний. Зона резания имеет размеры 1220Х Х2420 мм пли 1520X3050 мм — соот- ветственно у моделей 1202 и 1502. Ши- рокие возможности машины «Лазер- граф» позволяют использовать ее в различных отраслях промышленности (Welding Journal, 1987, XI, vol. 67, N 11, p. 9).
ПАРОХОДЫ-ТРАЛЬЩИКИ ТИПА „ИСКРА" (К третьей странице обложки журнала) В. М. Йолтуховский После небольшого увеличения кора- бельного состава партий траления на Черном море и Балтике (1911 г.) в морском ведомстве встал вопрос об уси- лении созданной в ходе русско-япон- ИСТОРИЯ СУДОСТРОЕНИЯ мореходными по сравнению с вступав- шими в состав Балтийского флота «мин- репами»; они планировались програм- мой усиленного кораблестроения 1912— 1916 гг. для Тихого океана. ГУК выдал заказ на проектирование тральщиков; предложением заинтересовались пять ан- глийских, четыре германских и три французских верфи; лучший проект при- слала французская фирма «Дьюти», ио он оказался на 35 тыс. руб. дороже предложения английской фирмы «Смис док компаии лимитед» и с большими сроками реализации. стности отмечалось, что проект разра- ботан эскизно. Вместо четырех офицер- ских кают англичане указали три, куб- рик для команды (40 чел.) оказался тесным, наружная обшивка — тонкой, вместо электрического они предложили ручной рулевой привод. К достоинствам же причислялись лучшая остойчивость, короткие сроки постройки и, главное, стоимость [1]. МГШ немедля выступил перед товарищем Морского министра вице-адмиралом М. В. Бубновым с хо- датайством о скорейшем заказе траль- щиков по принятому в Англии типу, так как партия траления Сибирской флотилии не имела сил для выполнения стоявших перед нею задач. В начале января 1912 г. Бубнов получил согласие министра торговли и промышленности С. И. Тимашева на содействие разме- щению заказа в Англии. Заказываемые суда представляли собой типичные ры- боловные траулеры, а по тактико-тех- ническим элементам в значительной степе- ни соответствовали требованиям, предъ- являемым к тралящим судам. На со- вещании в МГШ подчеркивалось, что пароходы должны оборудоваться пол- ным комплектом новейших приспособ- Пароход-тралыцик типа «Искра»: а — продольный разрез; б — План верхней палубы; в — план жилой палубы и трюма. 1 — руль; 2 — шкиперская; 3 — шестивесельный ял; 4—кладовая мокрой провизии и ледиик; 5 — бизаиь-мачта; 6 — машинное от- деление; 7 — котельное отделение; 8 — рулевая рубка; 9 — угольная яма; 10 — кладовая тральных принадлежностей; 11 — цистер- на котельной воды; 12 — фок-мачта; 13 — цистерна питьевой воды; 14— командное помещение; 15 — цепной ящик; 16 — прови- зионная кладовая; 17 — кают-компания; 18 — буфет; 19 — камбуз; 20 — умывальник; 21 — ваииа и гальюн; 22 — каюты офице- ров; 23— кают-компания; 24 — каюта унтер-офицера; 25 — каюта кондукторов; 26 — фельдшерская; 27—каюта боцмана ской войны во Владивостоке партии тра- ления Сибирской флотилии. Мыслилось, что тральщики, необходимые на Даль- нем Востоке, будут более мощными и 15 октября 1912 г. кораблестрои- тельный отдел ГУК рассмотрел предло- жение англичан, признал его несовер- шенным и сделал ряд замечаний; в ча- лений для ловли рыбы и траления фар- ватеров, лебедками лучших конструк- ций, с тросом не менее 1100 м на каж- дый барабан. МГШ высказал следую-
70 Судостроение № 4, 1989 г. Т-890 возвращается в базу (1940 г.) щие пожелания: рулевые рубки должны находиться на мостиках, под которыми следует расположить штурманские руб- ки, остойчивость должна быть доста- точной для размещения на палубе каждого судна до 35 т дополнительно- го груза в счет приемки мнн. Эти требования выполнялись более или менее четко. «Яблоком раздора» послужила осадка, которую МГПТ желал иметь не более 3,05 м, поскольку углуб- ление во многом определяет тралящие способности этих судов; минный же от- дел МТК считал непременным условием сохранение предлагаемого фирмой уг- лубления (4,27 м) для улучшения море- ходных качеств. По мнению и. о. на- чальника минного отдела капитана 1 ранга А. А. Реммерта, уменьшение осадки вызвало бы увеличение срока готовности судов, а также значитель- ное изменение того типа траулеров, ко- торый англичане признавали оптималь- ным для тралящих кораблей. На это МГПТ ответил минному отделу МТК: «.. .ввиду затруднений, встретившихся при заказе в Англии траулеров относи- тельно установления наибольшей осад- ки, Морской Генеральный штаб сооб- щает, что углубление не должно превы- шать 3,8 м для Тихого океана, где они будут главным образом использо- ваться как вспомогательные минные за- градители. Для других морей, где они будут преимущественно тралящими су- дами, желательно, чтобы их осадка не превосходила 3,05 м и была даже мень- ше» [1]. Фирма немедленно отреагировала на точку зрения МГШ, предложив увели- чить осадку с 3,05 до 4,27 м; мотивиров- ка заключалась в следующем: трауле- рам очень важно иметь ровное тяговое усилие, а при углублении 3,8 м, на ко- тором настаивал МГШ, придется под- нимать винты, которые в штормовую погоду могут оголяться. В результате осталась непривычная для боевых ко- раблей разница в осадке кормой (4,27) н носом (2,44 м), что для траулеров с пустым носовым трюмом естественно н закономерно; по мере загрузки трюмов дифферент на корму уменьшался или ликвидировался полностью. В ответ на требования МГШ уменьшить осадку кормой англичане предложили увели- чить на каждом судне объем цистер- ны котельной воды под кубриком, в форпике установить цистерну для воды, а также дополнительную балластную цистерну на днище сзади переборки форпика. За такие доработки фирма затребовала по 5250 руб., но корабле- строительный отдел ГУК отверг это предложение. Полное водоизмещение составило 500 т, длина 44,5, ширина 7,47, осад- ка — 4,12 кормой н 2,44 м носом; суда с полубаком, прямым форштевнем и эл- липтической кормой; кнлн и форштевни Формировались из прокатных стальных бульбовых полос 190,5x38,1 мм, ахтер- штевни — нз кованого железа. Палуба состояла нз проконопаченных и залитых морским клеем сосновых досок; над ма- шинами, котлами, под лебедками и брашпилями на бимсы настилались ли- сты толщиной 15,2 мм. Машины трой- ного расширения (мощность 650 л. с.) размещались в кормовой части; скорость каждого судна составляла 11,6 уз, даль- ность плавания — 1400 миль при 9,5- узловом ходе, запас угля 100 т; кот- лы — цилиндрические, односторонние (внешний диаметр 4,42, длина 3,28 м, нагревательная поверхность 317 м2, ра- бочее давление 15 кг/см2) [1]. В каче- стве вспомогательных движителей на каждом судне устанавливалось парус- ное вооружение, включавшее фок-мачту длиной 4 и бизань — 3,4 м; на фоке устанавливались сосновая стрела грузо- подъемностью до 2 т, а также площадка для прожектора. В корме под палубой располагались четыре каюты для офи- церского состава, в носовой — четыре для кондукторов, унтер-офицеров н куб- рик на 40 чел., а также провизионные. Якорное устройство каждого тральщика включало по два становых якоря, дрек, паровой брашпиль, который мог рабо- тать вручную и от лебедки через пере- даточную цепь; руль приводился в дей- ствие пароручным прнподом. Вооруже- ние включало 75-мм орудие (по одно- му на судне), тралы Шульца, змейко- вый и щитовой; тральщики могли при- нимать в перегруз на верхние палубы до 45 мин. Для обеспечения работы тралов с каждого борта установили по две дуговые рамы двутаврового сечения (152.4X127X127 мм), скрепленные с па- лубой двойными бракетными листами; рамы поддерживались железными стой- ками и имели блоки для постановки и выборки тралов, которые ставились с по- мощью паровых лебедок с двумя раз- дельными барабанами. После подписания контракта (де- кабрь 1912 г.) три траулера заложили на верфи близ Мидлсбро, причем строи- лись они в основном по типовым черте- жам. Предусматривалось изготовление «асти специальных принадлежностей в России: с одной стороны, подгоняли сроки ввода в строй, с другой — стои- мость по контракту составила 11460 ф. ст., но могла резко подскочить в случае изменений. Наблюдающим назначили ин- женер-механика старшего лейтенанта М. А. Шмндта. По мере постройки ком- пания предлагала некоторые усовершен- ствования, естественно, с увеличением стоимости; она обратилась в ГУК с предложением сделать более совершен- ные тральные устройства, что заказчик принял. Со своей стороны, МГШ н ГУК вносили коррективы в представленный англичанами проект; в частности, они высказались за установку на тральщи- ках минных рельсов н приспособлений для постановки мнн; установка рельсов была связана со сверлением отверстий в палубах, укреплением кормовых пло- щадок, прорезанием фальшбортов; ГУК пошел на дополнительное финансирова- ние. Британская верфь пунктуально вы- держала условия контракта, и 21 авгу- ста 1913 г. на воду сошли «Искра», а 4 сентября — «Пламя» и «Патрон». Ис- пытания проводились по сокращенной программе в октябре на Тисе н в Вит- лейской бухте. В приемную комиссию входила группа русских офицеров во главе с военно-морским агентом в Ве- ликобритании капитаном 1 ранга Н. А. Волковым [1]. После испытаний акты приемной комиссии направили в Петербург, а 5 декабря Морской ми- нистр прислал приказ о переходе трауле- ров в Россию; на следующий день на кораблях подняли флаги; с неполными экипажами под общим руководством капитана 2 ранга П. П. Кнткина они 29 декабря прибыли в Свеаборг. Специ- альная комиссия под руководством за- местителя начальника минного отдела ГУК капитана 2 ранга Н. Н. Шрейбера определила необходимые для тральщи- ков доработки по корпусу, машинным, котельным и минным частям; рекомен- довалось расширить командирский мо- стик, доведя его до борта, удлинить в нос на 0,6 м, оборудовать под по- лубаком помещения для шкиперских запасов и провизионную, а часть рыб- ных трюмов отвести под минные по- греба. Строители приспособили суда к постановке и выборке тралов с бортов, а в русском флоте этн операции произ- водились с кормы; поэтому комиссия предложила поставить лебедкн и клю- зы, по две стрелы к задним шлюп-бал- кам; стоимость дополнительных работ, производившихся на свеаборгском за- воде «Сокол», составила 55 тыс. руб. [1]. Дооборудованные сида вступили в состав паптин траления Балтийского мо- ря для обучения экипажей; позднее из них сформировали второе отделение, а во время первой мировой войны они входили в состав различных подразде- лений. Менялись н пункты базирова- ния— Бьёрке, Лапвнк, Балтийский порт (Пал диски). Тралы, применявшиеся на этих су- дах, были разработаны в русском фло- те в 80—90 годах XIX в. и использова- лись во время войны с Японией. Имев- шиеся на вооружении тралы модерни- зировались, создавались новые; к 1914 г. они прошли многократные испытания на Балтике и Черном море. Наиболее распространенный тнп противоминного оружия — морской трал конструкции лейтенанта К. Ф. Шульца (1898 г.), прошедший ряд модерниза- ций; использовалось несколько варнан-
История судостроения 71 тов. Один из них — большой балтий- ского образца, состоявший из двух смы- чек тралящей части стального 63,5-мм троса длиной по 91,5 м каждая; нх кон- цы заделывались коушами, между собой смычки соединялись скобой. В остав- шиеся свободными два коуша заклады- валось по скобе, в которые вводились буксиры (76,2-мм стальной трос, длина 137 м) с вертлюгами. У вертлюгов к каждому буксиру крепился груз весом 32 кг; в крайние скобы вводились 64- килограммовые круглые грузы с одним обухом; по всей длине тралящей части с интервалами в 23 м также были введе- ны скобы, к которым подвешивались круглые грузы весом по 32 кг. На тра- лящей части крепилось 48 трехлапых кошек, располагавшихся на расстоянии 3,5 м одна от другой и поочередно на- правленных лапами в противоположные стороны; в каждую скобу, за которую подвешивался груз, с помощью коушей вводились оттяжки глубины, завершав- шиеся плавучими буями обтекаемой формы. Буксируемый трал Шульца мог очищать полосу шириной 183 м, на уг- лублении примерно 10 м, при скорости не более 7 уз [2]. Сложность состояла главным обра- зом в очистке трала от мин, малой ско- рости траления и необходимости в двух кораблях для буксировки, это застави- ло специалистов приступить к созданию одинарного трала, буксируемого одним кораблем. Первым стал змейковый, по- ступивший на вооружение в 1911 г.; в основе его действия — иной принцип движения тралящей части: оттягивае- мая змеем, она шла не поперек движе- ния, а под углом к нему, благодаря чему минреп затраленной мины сколь- зил по тралу, буй с положительной плавучестью и специальный щит-углу- битель обеспечивали заданное углубле- ние. Близ змея устанавливались специ- альные ножницы или подрывной патрон системы П. П. Киткина — выдающегося специалиста в области трального дела. Скользя по тралящей части, минреп пе- ререзался ножищами или перебивался после взрыва патрона, и мина всплыва- ла на поверхность. Трал изготавливал- ся в двух вариантах — одно- и двух- сторонний, причем первый имел траля- щую часть, состоявшую из двух смы- чек стального троса (91,5 м каждая), и мог тралить на скорости 10—12 уз, очищая от мин полосу шириной до 73 м прн отклонении в сторону до 30° [3]. Двухсторонний змейковый трал — это два симметричных крыла, причем каж- дое представляло собой в принципе од- носторонний трал; оба они имели суще- ственный недостаток: по мере увеличе- ния скорости траления грузы оказыва- лись недостаточными для удержания тралящей части на заданном углубле- нии, и та начинала всплывать. К тому времени на тралящих кораб- лях русского флота использовался еще один трал — щитовой, идея его созда- ния и, в частности, щнта принадлежит старшему лейтенанту Н. В. Сомову, ко- торый с помощью капитан-лейтенантов П. П. Диткина и Е. И. Пароменского усовершенствовал и испытал трал в районе Кронштадта (в 1911 г. принят на вооружение). Щитовой трал состоял нз четырех смычек тралящей части (длина по 73 м), изготовленных из Схема работы трала Шульца Щитовой трал 50,8-мм троса, щитов-углубителей (дли- на по 1,8 м), представлявших собой скрепленные стальными угольниками толстые деревянные доски. Один конец щита-углубителя был срезан под ост- рым углом н окован металлом, поэтому щит двигался в воде острым концом вниз; за два обуха на ребре крепились шпрюйты различной длины (0,75 и 1,13 м), в зависимости от высоты бор- та корабля, скорости и углубления тра- ла применялись буксиры из стального троса длиной 27,4 или 46 м. Трал мог работать в двух вариантах — буксирую- щем (при 8—10 уз) и подсекающем (при 10—12), на скорости менее 8 уз щитовой трал действовал ненадежно [2]. Кроме перечисленных, в русском флоте широко применялись катерные тралы, в основном на моторных (катерных) тральщиках н переоборудованных судах с маломощными машинами. До 1912 г. изготовление тралов но- сило неупорядоченный характер и воз- лагалось, главным образом, на минную мастерскую Кронштадтского порта. Од- нако по мере подготовки к войне мор- ское ведомство разместило заказы на тралы на нескольких промышленных предприятиях. В 1913 г. стальной трос, детали н тральные лебедки изготовля- ли на заводах акционерных обществ «Воссндло н К°», «Артур Коппель», «Г. А. Лесснер», «Крейтон и К°» н дру- гих; это позволило к началу войны обеспечить тралящие корабли надеж- ными средствами уничтожения мин. Сов- местно с другими тралящими корабля-
72 Судостроение, № 4, 1989 г. ми Балтийского флота пароходы-траль- щики типа «Искра» фактически с первых военных дней начали непрерывную оорь- бу с германскими минами; они очища- ли фарватеры от «оружия подводного удара» у Ревеля, полуострова Ганга, в проливах Моонзуидского архипелага и других миноопасных акваториях. Вот лишь один боевой эпизод: «... Каждая пара захватила тралами Шульца по нескольку мин. «Искра» и «Пламя», не- смотря на самый полный ход, не смог- ли сдвинуться с места. В то же время были усмотрены мелкопоставленные мины, оголявшиеся на зыби... Вторая пара («Патрон» и «Якорь») с трудом продвигалась вперед, буксируя затра- ленные мины. Со всех сторон раздава- лись резкие короткие свистки, которыми тральщики доносили о затраливании...» [4]. В такой обстановке действовали экипажи большинства балтийских траль- щиков, попадая под обстрел вражеских корабельных и береговых орудий, ата- ки аэропланов. Не обходилось и без потерь. С 15 по 22 сентября 1916 г. шесть тральщи- ков, в том числе три типа «Искра», про- тралили фарватеры на передовой и цен- тральной позициях. На обратном пути дивизион тральщиков в 9 ч 23 сентября вышел на заминированный фарватер между островами Асперхару и Стен- грунд. Шедшая третьей в кильватерной колонне «Искра» (командир лейтенант Б. М. Елачич) ударилась кормой о ми- ну и после взрыва поднялась носом кверху; через три минуты она затонула. Другие корабли тотчас же застопорили машины и, спустив шлюпки, подобрали всех, кроме погибшего матроса 2-й ста- тьи П. П. Бубнова [1]. В результате упущений чисто тактического свойства тральщики попали на свое же минное заграждение. Удивительно продолжительным и насыщенным оказался боевой путь двух оставшихся судов этого типа. Вместе с другими тральщиками Балтийского фло- та они вынесли всю тяжесть траления, проводки кораблей и подводных ледок, минных постановок и обеспечения дей- ствий других сил. 25 октября 1917 г. моряки перешли иа сторону Советской власти. Однако в апреле 1918 г. в Гель- сингфорсе «Пламя» захватили финские белогвардейцы и возвратили только в 1922 г. по Юрьевскому мирному дого- вору. В феврале—апреле' 1918 г. «Па- трон» участвовал в первой стратегиче- ской операции Красного флота — геро- ическом Ледовом походе по маршруту Ревель—Гельсингфорс—Кронштадт. В гражданскую войну «Патрон» длитель- ное время ремонтировался, затем очи- щал Невскую губу и восточную часть Финского залива. В 1923—1924 гг. суда перешли к мирной профессии; соверши- ли переход на Баренцево море и были переименованы: «Пламя» в «Форель» (РТ-33), «Патрон» в «Налим» (РТ-35). После образования Северной военной флотилии, в связи с отсутствием в ее составе тралящих кораблей «Пламя» и «Патрон» снова переоборудовали под тральщики, установив по два 75-мм ору- дия и 12,7-мм пулемета, и те же тралы, которыми они работали два десятиле- тия назад [5]. Корабли активно участ- вовали в советско-финляндской и Вели- кой Отечественной войнах; к началу ию- ня 1941 г. на них усилили зенитное вооружение — к 75-мм орудию добавили 45-мм пушку. 9 июля 1941 г. «Патрон» (Т-890) в губе Западная Лица поддер- живал своим огнем действия десанта в тылу гитлеровцев. В 17 ч 30 мни его атаковали шесть вражеских бомбарди- ровщиков и три истребителя. Тральщик сбил два самолета; правда, от бомб появились пробоины, в некото- рых местах разошлись швы обшивки; принявший много воды корабль моряки посадили на мель. Через полчаса, полу- чив в результате нового вражеского налета еще попадания, корабль загорел- ся, и экипаж уже не смог его спасти [6]. Всю войну сражался в составе Се- верного флота тральщик «Пламя» (Т-891), которым командовал старший лейтенант П. И. Нешатаев; по неполным данным, он прошел с тралом свыше 2400 миль, находился в дозоре 96 су- ток, участвовал в проводке И конвоев; вместе с’ буксиром «М-35» он в 1945 г. затралил 15 противолодочных сетей об- щей площадью свыше 130 тыс. м* 1 2. За мужество и героизм экипаж удостоился орденов и медалей, но особенно сле- дует отметить героизм боцмана — стар- шины 1-й статьи А. М. Ильина, мине- ра — старшего краснофлотца Н. В. Ишанькина, краснофлотцев Б. Т. Катю- хина, Г. С. Кузнецова и П. Я. Митина [6]. В 1947 г. «Пламя» исключили из списков ВМФ и передали Министерству рыбной промышленности. Тральщики типа «Искра», обладав- шие высокими мореходными и букси- рующими качествами, оставили замет- ный след в истории нашего флота. Не случайно Морское министерство в 1915 г. заказало в Англии 12 тральщиков типа «Бомбардир», во многом сходных по тактико-техническим элементам с «Ис- крой». Недостатки судов этого типа вы- ражались в большой осадке кормой (именно это сыграло роковую роль для «Искры» в 1916 г.), невысокой живуче- сти, особенно в сравнении с кораблями типа «Минреп»; отсутствии зенитного вооружения в первую мировую войну (при тралении Ирбенской минной пози- ции по самолетам приходилось стрелять из винтовок). Все эти и другие качества «Искры» специалисты проанализирова- ли и учли при проектировании и строи- тельстве первых советских тральщиков типа «Фугас» и «Трал». ЛИТЕРАТУРА 1. ЦГАВМФ, ф. 401, оп. 3, д. 26, л. 37; л. 48; on. 1, д. 240, л. 28, 29; оп. 4, д. 226, л. 40; д. 223, л. 41; оп. 3, д. 306, л. 2—20; ф. 731, on. 1, д. 13, л. 80. 2. В а с и л ь е в И. М. Историческое развитие средств борьбы с минами. — Морской сборник, 1941, № 2, с. 67, 68. 3. Описание морского змейкового трала. М.—Л., Военмориздат, 1941, с. 4, 10. 4. Киреев И. А. Траление в Бал- тийском море в войну 1914—1917 гг. М.—Л., Военмориздат, 1939, с. 18. 5. Корабли и вспомогательные суда Советского Военно-Морского Флота (1917—1927 гг.), М., Воениздат, 1981, с. 71—72. 6. ЦВМА, ф. 776, оп. 3, д. 3, л. 37; ф. 3, on. 1, д. 1494, л. 135—259. РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Александров М. Н., Алексеев Н. И. (зам. главного редактора), Бабаскин А. Н., Бабошкин А. К*, Барабанов Н. В., Береж- ных О. А. (отв. секретарь), Власьев Б. А., Войтецкий В. В., Дорин В. С, Евстифеев В. А., Исанин Н. Н., Липатов Б. А., Матвеев Г. А., Матвеенко В. Н., Михайлов В. С., Новиков А. Г., Палий О. М., Подсевалов Б. В., Пуляевский Г. Г. (главный редактор), Седаков Л. П,, Смеловский М. А., Соломонов С. А., Титов И. А., Трейеров Н. В., Филатов Г. В., Чи- жевский Ю, А. На первой странице обложки журнала: на стапеле — серийный танкер (фото Н. И. Алексеева); иа третьей странице обложки: репродукция С подлинной фотографии тральщика «Пламя» (из собрания Н. А. Залесского); иа четвертой странице: танкерная мачта (фото Н. И. Алексеева). Адрес редакции: 198095, Ленинград, Промышленная ул., 14а. Телефоны: редакции 186-16-09, зам. главного редактора 186-05-30 Редакторы отделов: Л. М. Видуцкий, А. В. Кузьменко, А. Н. Хаустов, В. Е. Чернобривец Ответственный за выпуск Ю. М. Яковлев Художественный редактор Ю. Н. Васильев Технический редактор О. Н. Локшина Корректоры Т. С. Александрова, А. С. Михайлюк Сдано в набор 02.12.88. Подписано к печати 15.03.89. М 32237. Формат бумаги 60XSO/8. Бумага типографская № I. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 93 4 5 6Д. Усл. кр.-отт. 21,5. Уч.-изд. л. 13,65. Тираж 8100 экз. Зак. 1140 Цена 90 коп. Издательство «Судостроение», 191065, Ленинград, ул. Гоголя, 8. Типография НПО «Ритм», 198095, Ленинград, Промышленная, 7.
РЕФЕРАТЫ СТАТЕЙ, ОПУБЛИКОВАННЫХ В ЖУРНАЛЕ „СУДОСТРОЕНИЕ'*, 1989, № 4 УДК 629.124.68:551.35 Ключевые слова: развед- ка полезных ископаемых, судно, приборные комплек- сы. УДК 629.12.03-8(-88) Ключевые слова, дизель- ная ЭУ, топливо, экономич- ность. Научно-исследовательские суда типа «Морской геолог». Гапоненко Г. И., Заварин В. А., Максимов В. Н. — Судо- строение, 1989, № 4, с. 3—5. Ил. 6. Краткое описание судна «Морской геолог», предназна- ченного для геологических исследований дна Мирового океа- на. Научное оборудование судна. Зарубежная судовая энергетика в 1987 г. Видуц- кий Л. М. — Судостроение, 1989, № 4, с. 21—28. Ил. 6. Табл. 6. Библ. 22. Производство судовых дизелей в 1987 г. Количественная характеристика МОД, СОД и ВОД по ведущим дизелестрои- тельным фирмам. Пути снижения расхода топлива на судах. УДК 629.128.72.071 Ключевые слова: плаву- чий док, главные размере- ния. УДК 629.12.014.6-52 Ключевые слова: руль, угол поворота^ коэффициен- ты пропорциональности, курс судна. Выбор главных размерений плавучего дока открытого ти- па. Петраков Л. А. — Судостроение, 1989, № 4, с. 5—8. Ил. 3. Табл. 2. Библ. 4. Аналитические выражения для определения главных раз- мерений плавдока открытого типа, его водоизмещения порож- нем. УДК 621.873.7 Ключевые слова: плав- кран, лебедка, стрела, гак, грузоподъемность. Оценка авторулевых по показателям назначения. Мор- довченко Д. Н., Ожерельев Н. В., Панякин Л. Г. — Судо- строение, 1989, № 4, с. 29—30. Табл. 1. Библ. 3. Оценка качества разрабатываемого изделия по показате- лям назначения иа основе карт технического уровня и ка- чества и отраслевого стандарта. УДК 629.124.791.03-83 Плавучий кран «Севастополец» грузоподъемностью 140 т. Рудак Г. И. — Судостроение, 1989, № 4, с. 9—12. Ил. 11. Основные узлы механических конструкций крана: грузо- подъемных и поворотных устройств. УДК 629.12.061:628.16.081.3 Ключевые слова: судо- вые системы, адсорбенты. Ключевые слова: судно ледового плавания, полез- ность, плата за полезность, гребиая электрическая уста- новка. Применение адсорбентов в оборудовании судовых систем. Веселов К). С. — Судостроение, 1989, № 4, с. 13—15. Ил. 2. Табл. 1. Библ. 11. Краткий обзор адсорбционных материалов и примеры их использования в судовом оборудовании. Перспективы разви- тия адсорбционных процессов. УДК 629.12.06:614.843.8 Ключевые слова: систе- ма пожаротушения, комби- нированная пеиа, испыта- ния. Методика оценки эффективности ГЭУ судов ледового плавания. Болвашенков И. М., Романовский В. В., Шега- лов И. Л. — Судостроение, 1989, № 4, с. 31—32. Ил. 2. Табл. 3. Библ. 9. Методика выбора рационального типа ГЭУ транспортных судов ледового плавания, разработанная с позиций систем- ного подхода. Пример использовании методики для выбора ГЭУ на стадии раннего проектирования. УДК 629.12.066-83 Ключевые слова: судо- вой электропривод, постоян- ный ток, статический преоб- разователь, автоматическое регулирование. Установка комбинированной пены систем пенотушения. Антышев Е. К., Волков М. П., Потанин Б. В. — Судострое- ние, 1989, № 4, с. 15—16. Ил. 4. Результаты испытаний опытного образца установки ком- бинированной пены системы пожаротушения. Статические преобразователи для судового электро- привода постоянного тока. Хомяк В. А., Уткин Е. В. — Су- достроение, 1989, № 4, с. 33—35. Ил. 1. Табл. 2. Даны технические характеристики разработанной новой серии статических преобразователей и созданных иа их ос- нове систем автоматического регулирования судовых электро- приводов постоянного тока. УДК 629.12.03-752 Ключевые слова: уро- вень шума и вибрации, гид- равлический шум, шум в ис- точнике, балансировка, ча- стота вращения. УДК 614.841.415:629.12 Ключевые слова: судо- вое электрооборудование, пожароопасность, методика ее локализации. Проектирование судового энергетического оборудования с учетом требований виброакустики. Мышииский Э. Л., Седа- ков Л. П. — Судостроение, 1989, № 4, с. 17—19. Ил. 6. Библ. 5. Требования к основным узлам ЭУ, ограничивающие их шумность. Методика оценки пожароопасности электротехнического оборудования. Мамаев Н. И. — Судостроение, 1989, № 4, с. 35—36. Библ. 4. Методика, позволяющая с учетом воздействия на работу электротехнического оборудования различных внешних фак- торов количественно оценить пожарную безопасность. УДК 629.12.03-83:537.311 УДК 621.181:629.12 Ключевые слова: котел, нагрузка, сварные узлы, де- фекты сварки, напряжения. Ключевые слова: судо- вые ЭЭС, сверхпроводи- мость, высокотемпературные сверхпроводники. О конструктивных недостатках судовых вспомогательных котлов. Орехов Ю. И. — Судостроение, 1989, № 4, с. 19—21. Ил. 5. Конструктивные недостатки судовых вспомогательных котлов зарубежного производства. Основные дефекты и при- чина их появления. Использование явления сверхпроводимости в судовой электроэнергетике. Гилерович Ю. М. — Судостроение, 1989, № 4, с. 36—39. Ил. 4. Табл. 2. Библ. 16. Характеристика современного состояния работ по исполь- зованию сверхпроводимости в судовой электроэнергетике, дан- ные проектных разработок и опытных образцов,
УДК [001.89.003:658.011.56]:629.12 Ключевые слова: САПР, АСТПП, единая база дан- ных, сквозная автоматиза- ция. Принципы развития САПР судов на основе единой базы данных. Берков Е. X., Бохман Д. И., Каяндер А. Н., Равико- вич Ф. Л., Ткач А. Я. — Судостроение, 1989, № 4, с. 40—43. Ил. 5. Библ. 2. Описание схемы функционирования САПР иа основе еди- ной базы данных, характеристика структуры и системы управ- ления этой базой, общие принципы передачи информации на машинных носителях для эффективной связи САПР проект- ного бюро с АСТПП завода — строителя судна. УДК [658.515:629.12.002. Ключевые слова: мо- 72] (47+57) дульное судостроение, судо- сборочное производство, комплексная механизация. Комплексно-механизированное судосборочное производст- во модульного типа. Иванов Ю. П. — Судостроение, 1989, № 4, с. 44—49. Ил. 7. Предлагается технологическая схема судосборочного про- изводства модульного типа с использованием напольной транспортировочной системы, комплекса кантователей и пово- ротных платформ, разработанных на базе ряда изобретений. УДК 629.12.037.11.004.64 Ключевые слова: греб- ной винт, кавитация, износ, прогнозирование. Некоторые закономерности кавитационного изнашивания гребных винтов. Погодаев Л. И., Цветков Ю. Н. — Судо- строение, 1989, № 4, с. 50—52. Ил. 5. В результате анализа повреждений лопастей бронзовых гребных винтов морских судов установлена зависимость мак- симальной глубины эрозионных раковин от продолжитель- ности эксплуатации движителей, получены количественные за- висимости эрозионных разрушений от продолжительности ак- кумуляционного периода, когда износ отсутствует и др. Вы- явленные закономерности могут быть использованы для про- гнозирования долговечности, судовых движителей. УДК [658.512.2:629.12.004.67] Ключевые слова: проек- (47+57) тная документация, вопросы ремонта, периодичность за- водского ремонта, укруп- ненный состав ремонтных работ. Больше внимания вопросам ремонта при разработке про- ектной документации. Синицын Н. Н., Давиденко Н. И. — Судостроение, 1989, № 4, с. 52. Табл. 1. Предлагается в проектную документацию судна вводить вопросы его ремонта, а именно: периодичность различных видов заводского ремонта и укрупненные составы ремонтных работ. ISSN 0039—4580. Судостроение. 1989. № 4. 1—76.
ОГРАНИЧИТЕЛИ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ПЛАВУЧИХ И ПАЛУБНЫХ КРАНОВ По лицензии предлагается накопленный в Советском Союзе опыт по проектированию, изготовлению и эксплуатации ограничителей грузоподъемности плавучих и палубных кранов. Разработанные приборы помогут ограничить грузоподъемность кранов в зависимости от величины главного момента или допустимой грузоподъемности, а также обеспечат индикацию поднимаемого груза на одном или нескольких грузоподъемных механизмах, величины вылета любого из них и допустимой грузоподъемности по главному подъему. По заказу фирмы может быть разработан проект ограничителя грузоподъемности любого типа крана. За дополнительной информацией и по вопросу приобретения лицензии просим обращаться по адресу: 123231, г. Москва, В/О «Судоэкспорт» Телекс: 411116, Kurs SU.
ИЗДАТЕЛЬСТВО «СУДОСТРОЕНИЕ» извещает читателей о том, что в первом полугодии 1989 г. вышли в свет следующие книги: ОБЩИЕ ВОПРОСЫ СУДОСТРОЕНИЯ Иннис Д. Бомбейский взрыв. О причинах катастрофы в Бомбейском порту. Мельников Р. М. «Рюрик» был первым (Замечательные корабли). Митрофанов П. С. Митрофанов В. П. Школы под парусами. Море зовет. Составитель Смирнова В. В. Красочный альбом об учеб- ных парусниках. Шапиро Л. С. Самые быстрые корабли. О борьбе за повышение ско- рости судов. ГИДРОМЕХАНИКА И ТЕОРИЯ КОРАБЛЯ Нечаев Ю. И. Моделирование остойчивости на волнении. Современ- ные тенденции. Для специалистов, занимающихся проектирова- нием, постройкой и эксплуатацией морских судов. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУДОВ И КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА Лазарев В. Н., Юношева Н. В. Проектирование конструкций су- дового корпуса и основы прочности судов. Учебник для технику- мов. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ Власьев Б. А., Резчик Ю. И. Судовые вспомогательные механизмы и системы. Учебник для техникумов. СУДОВАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Бажанов К. Ю. Нормирование судовых электромонтажных работ. Для технологов, нормировщиков, программистов, специализирую- щихся в области электромонтажного производства. СУДОВАЯ АВТОМАТИКА И МОРСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ Микропроцессоры. Оправочное пособие для разработчиков судовой РЭА/Гришин Г. Г. и др. Инерциальные навигационные системы морских объектов/Лукья- нов Д. П. и др. Для исследователей, проектировщиков и эксплуата- ционников навигационных систем и приборов. Румянцев И. А. Алгоритмизация судовых автоматических систем. Для специалистов по проектированию и эксплуатации судовых микропроцессорных систем. АКУСТИКА И ГИДРОАКУСТИКА Качанов Е. И., ПигулевскийЕ. Д., ЯричинЕ. М. Методы и средства гидроакустической голографии. Адресована проектиров- щикам аппаратуры для акустических измерений, ультразвуковой техники и гидролокации. Тикунов А. И. Рыбопоисковые приборы и комплексы. Учебник для техникумов. СУДОСТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО И СУДОРЕМОНТ Интегрированный производственный комплекс в условиях многономен- клатурного мелкосерийного производства/Светличный М. Н. и др. Для .инженерно-технических и руководящих работников предприя- тий судостроительной и смежных отраслей промышленности. Судовые котельные работы/Пираниан Б. Н. и др. 2-е изд. Для учащихся ПТУ. Попков В. И., Мы ши некий Э. Л., Попков О. И. Виброакусти- ческая диагностика в судостроении. Для специалистов по проекти- рованию, эксплуатации и ремонту механизмов и конструкций.

90 коп. । Индекс 70890