Судовыми системами называют сеть трубопроводов с арматурой и механизмами, предназначенную для перемещения жидкостей или газов по судну.
Трубопроводы – В судовых системах они выполняются из стальных труб, которые для защиты от коррозии оцинковывают или покрывают пастой на основе бакелитового лака. Широкое применение находят также
пластмассовые трубы из винипласта и полиэтилена, обладающие высокой стойкостью против разрушающего действия морской воды, бензина, щелочей и кислот.На трубопроводы судовых систем наносят отличительные (основные и дополнительные) и предупреждающие знаки в виде цветных колец. Основной отличительный знак определяет проводимую среду, а сочетание основного и дополнительного отличительных знаков устанавливает значение трубопровода. Цвет отличительных знаков зависит от проводимой среды: вода — зеленый, пар — серебристо-серый, горючие жидкости — коричневый, загрязненные жидкости^— черный, газы — желтый, воздух — голубой, кислота и щелочи — сиреневый.
Предупреждающие знаки наносят на трубопроводы систем пожаротушения (красные) и систем питьевой воды (синие). На трубопроводах с токсичными жидкостями или газами предупреждающий знак имеет желтый цвет с черными диагональными полосами. Ширина отличительных колец 25 мм (узкие) и 50 мм (широкие), предупреждающих 50 мм. Кольца предупреждающих знаков наносят между
кольцами отличительных знаков без зазора.
Трубы между собой соединяют с помощью сварки. Сварное соединение труб обычно выполняют встык
и только в отдельных случаях внахлестку.
В тех местах, где необходим Демонтаж, применяют разъемные соединения (рис.). Такие соединения
наиболее часто выполняют на фланцах. Закрепленные на концах труб фланцы стягивают болтами.
Чтобы обеспечить необходимую плотность, между фланцами устанавливают прокладки из резины,
паронита, картона, красной меди и др. Трубы небольшого диаметра часто соединяют при помощи резьбовых муфт, навинченных на концы труб. Уплотнение резьбового соединения достигается подвивкой на резьбу льняного волокна, промазанного суриком или белилами. Легкоразъемным является штуцерное соединение, которое можно применять при небольших диаметрах труб. В штуцерном соединении трубы стягивают накидной гайкой. На конце одной трубы гайка упирается
в буртик, а на другую трубу навинчивается. Очень удобными являются дюритовые соединения, которые значительно упрощают монтаж трубопроводов. В этом случае трубы соединяют эластичными дюритовыми муфтами, которые обжимают хомутами.
В местах прохода труб через водонепроницаемые переборки в последних устанавливают переборочные
стаканы, представляющие собой короткую трубу с фланцами на концах. Посередине трубы приваривают третий фланец большего диаметра, которым стакан крепится к переборке.
Закрепленные жестко к переборкам трубопроводы при изгибе судна и изменении температуры могут
получать значительные деформации. Для уменьшения напряжений в трубах при их деформации на трубопроводах устанавливают компенсаторы. В большинстве случаев компенсаторы — это небольшой кусок изогнутой трубы. Только в длинных трубопроводах большого диаметра могут применяться компенсаторы сальникового типа.
Арматура. По конструкции и назначению всю арматуру судовых систем можно разделить на следующие группы: клапаны и клапанные коробки; краны и крановые манипуляторы; задвижки и клинкеты; захлопки.
Наиболее распространенной арматурой в судовых системах являются
клапаны (рис.)—запорные устройства, у которых проходное отверстие
закрывается тарелкой, плотно прижатой к седлу в корпусе клапана. Положение тарелки фиксируется при помощи винтового штока. При вращении штока он получает поступательное перемещение вверх или
вниз. По способу соединения штока с тарелкой клапаны разделяются
на запорные, невозвратные, невозвратно-запорные и невозвратно-управляемые (рис.).
В запорном клапане шток соединен с тарелкой без зазора. При таком
соединении положение тарелки определяется положением штока. Подъем штока вызывает подъем тарелки и открывание клапана. При опускании штока тарелка плотно прижимается к седлу, закрывая клапан.
Невозвратный клапан штока не имеет. При повышениии давления в полости под тарелкой или при разрежении в верхней полости жидкость поднимает тарелку и проходит через клапан. После прекращения работы насоса тарелка под действием силы тяжести садится на седло клапана и препятствует перетеканию жидкости в обратном направлении. Невозвратные клапаны устанавливают
в системах, где нужно обеспечить движение жидкости только в одном направлении.
В тех случаях, когда нужно не только обеспечить одностороннее движение жидкости, но и полностью
перекрыть трубопровод, применяют невозвратно-запорные клапаны. У них шток не соединен с тарелкой. При верхнем положении штока тарелка может подниматься и клапан работает как невозвратный. Полностью опущенный шток плотно прижимает тарелку к седлу, чем обеспечивается перекрывание трубопровода.
Невозвратно-управляемый клапан имеет шток, который соединен с тарелкой с зазором. В случае небольшого подъема штока тарелка свободно лежит на седле и клапан работает как невозвратный. При дальнейшем подъеме штока вместе с ним поднимается тарелка, тем самым обеспечивая двустороннее движение жидкости. В крайнем нижнем положении шток прижимает тарелку к седлу, перекрывая клапан.
Для удобства обслуживания системы часто несколько клапанов имеют общий корпус. Такие клапанные коробки в зависимости от количества подключаемых к ним трубопроводов могут быть двух-, трех- и четырехклапанными.
Каждая судовая система работает при определенном давлении в магистрали. Для предупреждения случайного повышения давления на трубопроводах некоторых систем устанавливают предохранительные клапаны. В таких клапанах тарелка прижимается к седлу калиброванной пружиной, степень сжатия которой может регулироваться специальным винтом. При повышении давления сверх установленного предела клапан открывается и выпускает некоторое количество жидкости или газа, в результате чего давление в магистрали падает.
Следующую группу арматуры составляют краны (рис.). Кран представляет собой такое запорное
устройство, в котором трубопровод перекрывается плотно притертой пробкой. Для прохода жидкости в пробке имеется сквозное отверстие. Трубопровод перекрывают поворотом пробки на определенный угол. Но в кранах трудно обеспечить герметичность, поэтому они применяются в трубах с небольшим
диаметром и малым давлением.
В трубопроводах с значительными диаметрами часто применяют клинкеты (рис.), которые, имея небольшое гидравлическое сопротивление, в то же время обеспечивают хорошую плотность. В клинкетах проходное отверстие закрывается клиновой задвижкой, которая винтовым штоком может перемещаться в направлении, перпендикулярном оси трубопровода. Для того чтобы обеспечить необходимую плотность, задвижка и направляющие имеют небольшой уклон.
В системах с небольшим рабочим давлением при больших диаметрах труб применяют захлопки (рис.), представляющие собой шарнирный клапан. В большинстве случаев захлопки выполняют роль невозвратного клапана, т. е. пропускают жидкость в одном направлении и, закрываясь под действием силы тяжести, препятствуют проходу жидкости в другом направлении.
Управляют арматурой обычно с места ее установки вручную вращением маховика или поворотом рукоятки. Если арматура расположена в малодоступных местах, ею управляют при помощи дистанционного привода.
Наиболее простым видом дистанционного привода является ручной валиковый привод (рис. а). В этом случае вращение маховика передается штоку клапана через систему валиков, соединенных между собой муфтами. Если валик имеет ломаную ось вращения, отдельные части валика соединяются между собой при помощи шарниров или применяется коническая зубчатая передача.
При применении гидравлического дистанционного привода (рис.6) каждый клапан или клинкет имеет гидравлический цилиндр, внутри которого помещен поршень, соединенный штоком с тарелкой клапана. В цилиндр под давлением подается рабочая жидкость, что вызывает перемещение поршня, которое передается тарелке клапана, в результате чего клапан открывается или закрывается. Вместо жидкости в дистанционных приводах может применяться сжатый воздух. Такие пневмоприводы обычно применяют в быстродействующих пусковых клапанах противопожарных систем.
Насосы и вентиляторы. Они применяются для перемещения жидкости и газов в судовых системах. Из различных типов насосов на судах наиболее широко используют поршневые, центробежные и струйные.
Поршневые насосы (рис. а) перемещают жидкости возвратно-поступательным движением поршня.
Движение поршня вверх вызывает понижение давления в цилиндре, в результате чего нагнетательный клапан закрывается, а всасывающий открывается, и жидкость под действием атмосферного давления будет по всасывающему трубопроводу поступать в цилиндр. При обратном движении поршня всасывающий клапан закрывается, и жидкость через нагнетательный клапан выталкивается в напорный трубопровод. Так как жидкость поступает в цилиндр только под действием атмосферного
давления, то высота всасыванияне может превышать 10 м. Давление нагнетания в поршневом насосе может быть создано неограниченно высокое и оно зависит от производительности насоса.
В центробежных насосах (рис. б) перемещение жидкости происходит по действием центробежных
сил, которые возникают при вращении лопастного колеса. Центробежные силы отбрасывают жидкость
в спиралевидный канал, в результате чего в центре образуется разрежение, обеспечивающее приток
воды по всасывающему трубопроводу. Для пуска насоса его корпус и всасывающий трубопровод должны быть заполнены водой. Поэтому при расположении центробежного насоса выше уровня жидкости на конце приемного трубопровода устанавливают невозвратный клапан, что дает возможность при пуске залить насос водой.
Струйный насос, или эжектор (рис. в), состоит из диффузора, представляющего собой трубунебольшой длины, имеющую сужение в средней части. С одного конца в диффузор введена насадка,через которую подается рабочая вода или пар. Этим же концом диффузор сообщается с всасывающимтрубопроводом. Другой конец диффузора присоединен к нагнетательному трубопроводу. Рабочая вода или пар, вытекая с большой скоростью из насадки, увлекает за собой воздух, в результате чегосоздается разрежение, обеспечивающее подъем жидкости по всасывающемутрубопроводу.
Вентиляторы служат для перемещения воздуха или газа при давлении, не превышающем 5 кПа.
По принципу действия вентиляторы делятся на центробежные и осевые. В судовых системах наиболее часто применяют центробежные вентиляторы, которые работают на том же принципе, что и центробежные насосы.
