Влияние обрастания корпуса судна на характеристики пропульсивного комплекса

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Июня 2016 в 20:17, курсовая работа

Описание работы

Цель работы: понять что и в какой мере влияет на степень обрастания и характеристики двигателя судна, определить оптимальный метод борьбы с обрастанием корпуса судна.
Актуальность темы: тема является актуальной и перманентной, поскольку проблема обрастания корпуса морских судов, платформ и портовых сооружений влияет как на экономическую так и на техническую составляющую работы мирового торгового флота.

Содержание работы

Введение...................................................................................................................4
1. Пропульсивный комплекс и его характеристики..........................................6
2. Обрастание корпуса.....................................................................................16
3. Пагубное влияние обрастания корпуса........................................................19
4.Способ защиты...............................................................................................22
5. Пневматическая оболочка............................................................................26
6. Способ контроля скорости...........................................................................19
7. Способ Кави-джет очистки...........................................................................32
8. Способ непрерывного обдува........................................................................34
9. Экологический способ....................................................................................37
Заключение.......................................................................................................40
Список использованных источников..............................................................

Скачать архив (266.08 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Выпускная работа Обрастание корпуса.docx

— 1.04 Мб (Скачать файл)

Известно, что увеличение шероховатости подводной части судна всего на 25 мкм повышает сопротивление его движению на 2,5%, а обрастание ракушками и балянусами с диаметром домика в 20- 30 мм вызывает потери скорости хода до 4 узлов и значительный перерасход топлива. Без очистки корпуса, через год использования сухогруза водоизмещением 2500 тонн, его скорость снижается примерно на 25%, при этом эксплуатационные затраты возрастают более чем на 200 тыс. долларов за счет увеличения расходов на топливо.

При толщине слоя загрязнения в 2- 3 см вес мелких ракушек на 1 кв. м превышает 50 кг, в следствии чего, у судна длиной 150 м и площадью подводной поверхности около 3 тыс. кв. м, образуется более 150 тонн избыточного веса биомассы. Обрастанию подвержены даже гребные винты, изготовленные из специальных сплавов. Танкер, водоизмещением 270 тыс. тонн на линии Европа - Латинская Америка, за год эксплуатации без очистки, теряет ход с 17 до 14 узлов. Дополнительные годовые потери, за счет повышенной мощности работы силовой установки и расхода горюче-смазочных материалов, в этом случае, достигают полумиллиона долларов.

Экономия топлива, несомненно, одна из основных причин для содержания корпуса и его подводных частей в ”чистоте”. Затраты на топливо составляют приблизительно половину эксплуатационных расходов любого корабля. Снижение крейсерской скорости требует дополнительных мощностей двигателей и увеличения топливного потребления. “Гладкий” корпус, безусловно, является одним из основных факторов экономичной эксплуатации судна.

Водоросли, моллюски в совокупности не только замедляют скорость движения судна, но и увеличивают расход топлива. Без соответствующей защиты обрастание также приводит к разрушению конструкций. 
        Повышение мощности на валу из-за обрастания корпуса необратимо. 
При плавании судна с сильно обросшим корпусом, винтовая характеристика дизеля становится все более крутой, т.е. гребной винт становится гидродинамически тяжелым, что ведет к перегрузке ГД. 
        Тепловая перегрузка деталей ЦПГ (цилиндропоршневой группы) двигателя при плавании с обросшим корпусом иногда приводит к самым непредвиденным аварийным ситуациям, – таким как пожары в подпоршневых полостях и ресиверах. Это объясняется тем, что при росте тепловой напряженности деталей ЦПГ ухудшаются условия смазывания, увеличивается износ цилиндровой втулки и поршневых колец и, как следствие, происходит прорыв газов из цилиндров в подпоршневые полости.

Как избежать подобных последствий и насколько надёжна современная борьба с обрастанием?

 

 

 

 

 

 

4. Способ защиты

 

В первую очередь стоит упомянуть так называемые защитные необрастающие (антиобрастающие) краски и эмали (см. Прил. Ж).

Для защиты корпуса судна от обрастания применяются специальные противообрастающие краски с токсичными компонентами или ультразвуковая защита. В качестве токсинов используются соединения меди, ртути, цинка, мышьяка, олова, свинца и некоторые органические ядовитые соединения, токсичные для морских животных и водорослей.

Основное свойство противообрастающих красок заключается в том, что при эксплуатации они постепенно растворяются и их ядовитые компоненты препятствуют поселению личинок на обшивке корпуса или убивают их. Растворимость токсинов должна быть такой, чтобы в слое воды, соприкасающейся с окрашенной поверхностью корпуса, их концентрация была достаточной для защиты корпуса от обрастания. Большое влияние на эффективность действия необрастающих красок оказывает технология окрасочных работ, поэтому при нанесении этих красок необходимо строго руководствоваться инструкцией.

Необрастающие краски бывают двух видов. У одних красок яд и пленкообразующая основа разрушаются одновременно и по мере растворения яда толщина пленки краски уменьшается. У других красок яд растворяется без растворения основы, содержание яда в пленке уменьшается, а толщина покрытия изменяется незначительно.

В процессе эксплуатации эффективной мерой является также подводная очистка корпуса на плаву. С помощью этого метода можно восстановить первоначальные скоростные данные судна, но при очистке нарушается противообрастающее покрытие и поэтому спустя небольшой промежуток времени степень обрастания увеличивается. Подводная очистка может выполняться водолазами и с помощью специальных установок с поверхности. В последнее время для устранения недостатка подводной очистки начинают применять подводную окраску очищенной поверхности. Чтобы краска надежно прилипала на смоченную поверхность, она должна обладать значительно большей вязкостью, чем вода. Подводную окраску выполняют методом втирания валиком или кистью или распыливанием под большим давлением.

Учитывая, что обрастание подводной части судна вызывает значительный перерасход топлива и удорожание стоимости перевозки груза, многие отечественные и зарубежные фирмы разрабатывают и испытывают современные средства продления междокового периода. Так, группа советских инженеров исследовала возможность газовой защиты корпуса судна от обрастания путем подачи в пристенный слой воды продуктов сгорания топлива судовой энергетической установки. Многие фирмы выпускают и используют систему защитных покрытий подводной части судовых корпусов в зависимости от условий плавания.

Противокоррозионные покрытия судов ледового плавания должны противостоять абразивному действию льда, зависящему от шероховатости корпуса, характеристик льда, скорости движения, давления, температуры, влажности, наличия снега. Десятилетним опытом эксплуатации доказано, что этим требованиям удовлетворяет покрытие "Инерта 160" и его разновидности. Скорость разрушения покрытия составляет 1-5% окрашенной поверхности в год. Окупаемость составляет около двух лет, так как при использовании покрытия расход топлива при ходе во льдах снижается до 18%, на чистой воде - до 6%.

Объединением "Йотун" разработаны противообрастающие покрытия полимерного класса "Сикономи". Особое внимание обращено на охрану морской среды от загрязнения продуктами, выделяемыми окрасочными материалами. Для нового покрытия не требуется особо тщательной подготовки поверхностей под окраску, из-за чего снижаются расходы на эксплуатацию судов. Основанное на оловоорганических сополимерах покрытие на 50 % состоит из твердых частиц, благодаря чему уменьшается его расход в процессе нанесения, составляющий 1л на 3,3-6,7 м2 поверхности при рекомендованных толщинах сухой пленки 75-150 мкм.

Фирмой "Хемпел" разработано новое высокотвердое противообрастающее покрытие "Комбик", являющееся по своим характеристикам промежуточным между неполирующимися и самополирующимися. Покрытие длительное время сохраняет биологическую активность, и при его использовании уменьшается шероховатость наружной обшивки корпуса.

Несмотря на огромные усилия, борьба с коррозией еще недостаточно эффективна и поэтому ржавчина ежегодно уничтожает на планете десятки миллионов тонн металлов. Химически активный кислород находит разные пути, чтобы уничтожить металл, который является сегодня лучшим конструкционным материалом.

Поэтому многие фирмы увеличивают затраты на защитные высокоэффективные антикоррозионные покрытия. Фирма "Сигма Коутингс" (Нидерланды) после проведения большого объема исследований, включая испытания в натурных условиях, разработала новое защитное покрытие "Котурье", содержащее в своем составе чешуйки стекла. Это покрытие обладает высокими антикоррозионными свойствами и устойчивостью к точечному и поверхностному механическому воздействиям.

Последнее обстоятельство имеет особенно большое значение для защиты поверхности корпуса судна в зоне размещения кранцев, прохождения якорных цепей, канатов, кабелей, а также в районе ватерлинии судов ледового плавания. Новое защитное покрытие создано на базе эпоксидной смолы, оптимально сочетает упругость и прочность, водонепроницаемо, устойчиво к воздействию химических веществ, может наноситься после предварительной грунтовки и непосредственно на металлическую поверхность.

Краски и эмали для качественной профессиональной окраски судов очень важны при использовании данного вида техники. Судовые краски придают внешнюю красоту, но важнейшей их функцией является обеспечение надежной защиты от неблагоприятного воздействия воды, солнца, ветров и подводного обрастания. 

Судовладельцы заинтересованы в продлении срока эксплуатации своей техники, поэтому для ее отделки и защиты стараются использовать только высокотехнологичные качественные материалы, что несомненно увеличивает затраты на содержание техники.

Способ защиты −  основной на сегодняшний день способ борьбы с обрастанием, который дополняется периодическим контролем за состоянием подводной части корпуса судна. При необходимости (к примеру после длительного пребывания судна в тропиках), наросты удаляются механическим способом, водолазами. 

Как ещё можно обезопасить судно от обрастания?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Пневматическая оболочка

 

Данный способ борьбы с обрастанием подводной поверхности корпуса судна заключается в закреплении к ней эластичной оболочки.

Поставленная цель достигается тем, что оболочку выполняют двухслойной, а ее наружный эластичный слой отделяют от внутреннего ее слоя воздушными камерами и сообщают ему механические колебания посредством пневмоустройства судовой пневмосистемы12.

Сущность описываемого способа иллюстрируется чертежом (Приложение И), на котором изображено устройство для осуществления способа.

Корпус 1 беззолотникового саморегулирующего воздухораспределителя пневмоустройства судовой пневмосистемы соединен через патрубок 2 (их фланцами 3 и 4 соответственно на прокладке 5 с воздухопроводом 6, снабжающим сжатым воздухом и поддерживающим давление в камерах двухслойной эластичной оболочки (на чертеже не показана), после его невозвратного запорного клапана 7.

Внутри корпус 1 снабжен поршнем 8, имеющим кольцевую выточку, образующую кольцевую полость 9, и толкатель 10 с осью 11, на которой закреплен поршень 12 с помощью, например, шайбы 13 и шплинта 14. Поршень 12 снабжен кольцевым уплотнителем 15.

Корпус 1 снабжен каналом 16 для подвода сжатого воздуха, распределительными каналами 17 и 18, открытыми каналами 19 и 20 для выхода отработавшего сжатого воздуха в атмосферу и каналами 21, обеспечивающими подпоршневое пространство поршня 12 атмосферным воздухом. Канал 16 соединен трубопроводом 22 с общей магистралью сжатого воздуха судовой пневмосистемы. Для подачи сжатого воздуха на трубопроводе 22 установлен вентиль 23 с автоматическим приводом. Полость 24 с распределительным каналом 17, а полость 25 соединена с распределительным каналом 18.

Корпус 1 воздухораспределителя с торца герметично закрыт прокладкой 26 с накидной гайкой 27.

Кольцевой уплотнитель 15 поршня 12 изготовлен из материала с высокой усталостной прочностью и низкими антифрикционными свойствами, например из фенилона.

Работа по генерированию и поддержанию вибрации наружного упругого слоя эластичной оболочки при реализации описываемого способа осуществляется следующим образом.

При переходе судна на малый ход автоматически включается в работу вентиль 23 и сжатый воздух по каналу 16 поступает в кольцевую полость 9. При нахождении поршня 8, например, в верхнем крайнем положении сжатый воздух, проходя по каналу 17, заполняет полость 24 и, нажимая на поршень 8, заставляет его совместно с поршнем 12 двигаться вниз. При крайнем нижнем положении поршня 8 открывается канал 18, по которому свежий сжатый воздух заполняет полость 25. В это время сжатый воздух, накопившийся в полости 24, выходит через открытый канал 19 в атмосферу. Давление сжатого воздуха в полости 25 нажимает на поршень 8 и заставляет его двигаться вверх. При крайнем верхнем положении поршня 8 открывается канал 20, по которому отработавший сжатый воздух из полости 25 выходит в атмосферу.

При движении поршня 12 вниз открываются каналы 21, чем ликвидируется вакуум в его подпоршневом пространстве. При движении вверх поршня 12 воздух из подпоршневого пространства выходит через каналы 21, а при крайнем верхнем положении поршня 12 кольцевой уплотнитель 15 закрывает отверстия каналов 21. Из верхнего крайнего положения рабочий цикл повторяется.

Механические колебания поршня 12 с уплотнителем 15 приводят к пульсациям сжатого воздуха в камерах двухслойной оболочки. Пульсации сжатого воздуха воздействуют на наружный упругий слой эластичной оболочки и вызывают его вибрацию, которая не позволяет закрепляться на наружной поверхности эластичной оболочки водным организмам и водорослям.

Данный способ борьбы с обрастанием, заключающийся в закреплении к ней эластичной оболочки, отличающийся тем, что эту оболочку выполняют двухслойной, а ее наружный эластичный слой отделяют от внутреннего ее слоя воздушными камерами и сообщают ему механические колебания посредством пневмоустройства судовой пневмосистемы. Недостатком является малая эффективность такого способа при малом ходе и на стоянке судна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Способ контроля скорости

 

     
 

Один из новейших способов борьбы с обрастанием касается разработки метод контроля скорости судна при обрастании корпуса, при этом изобретение в перспективе может быть применено для создания экспертной системы обеспечения мореходных качеств судов.

Сущность метода заключается в измерении высоты бугорков шероховатости и определении расчетом дополнительного вязкостного сопротивления 13с последующей оценкой снижения скорости судна, согласно изобретению, дополнительно измеряют скорость судна, число оборотов главного двигателя и осадки носом и кормой корпуса и учитывают их при расчете дополнительного вязкостного сопротивления.

Недавнее изобретение самого устройства относится к судостроению, а именно, к способам контроля скорости при эксплуатации судов, и может быть использовано при создании экспертной системы обеспечения мореходных качеств судов.

Сущность метода: измеряют скорость судна, число оборотов главного двигателя и осадки носом и кормой корпуса и учитывают их при расчете дополнительного вязкостного сопротивления.

Способ контроля скоростей судна при обрастании корпуса осуществляют следующим образом (см. Прил. К).

С помощью датчиков в измерительном блоке 1 регистрируют высоту шероховатости Кв, скорость судна v, осадки носом Тн и кормой Тк и число оборотов n главного двигателя. Поступающие с датчиков сигналы коммутируют и подвергают предварительной обработке в блоке 2, где происходит их сглаживание и преобразование в цифровые коды.

По данным измерений устанавливают:

1. Полное гидродинамическое  сопротивление;

2. Приращение вязкостного сопротивления;

3. Долю вязкостной компоненты  в балансе полного сопротивления;

4. Потерю скорости во время эксплуатации (прогноз);

5. Фактическую скорость  судна.

Далее осуществляют мероприятия по выбору эксплуатационной скорости и борьбе с обрастанием на основе рекомендаций экспертной системы.

Операции по обработке данных измерений выполняются в вычислительном блоке 7 с помощью ЭВМ. Полученные данные заносят во внешнюю память 8, выводят на дисплей 9 и документируют с помощью принтера 10.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом:

С помощью датчиков, размещенных в блоке 1, ведут измерения высоты бугорков шероховатости корпуса. Одновременно производят измерения скорости судна, осадок носом и кормой, числа оборотов главного двигателя, сигналы от которых поступают на средства обеспечения совместимости 2, состоящие из блока нормирования и коммутации сигналов 3, управляющего процессора 4, АЦП 5 и интерфейса 6, осуществляющего преобразование исходной информации и ввод ее в ЭВМ 7 с периферийным оборудованием, включающим накопитель на магнитном диске 8, цветной графический дисплей 9 и печатающее устройство 10, позволяющее реализовать разработанный алгоритм обработки данных измерений и отобразить результаты в виде, удобном для судоводителя.

Способ контроля скорости судна при обрастании корпуса, заключающийся в измерении высоты бугорков шароховатости и определении расчетом дополнительного вязкостного сопротивления с последующей оценкой снижения скорости судна, отличающийся тем, что дополнительно измеряют скорость судна, число оборотов главного двигателя и осадки носом и кормой корпуса и учитывают их при расчете дополнительного вязкостного сопротивления.

Способ контроля скорости, в сравнении с прочими имеет преимущество в сравнительно низкой цене, а так же автономности (прибор производит все необходимые расчёты и выводит полученные данные на мостик).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Способ Кави-джет очистки

 

Метод кавитационной14 очистки заключается в следующем: используя морскую или пресную воду, подающуюся под небольшим давлением - 150 Бар и потоком 150 литров в минуту (стандартные насосные установки), создает скоростную кавитационную струю - струя воды с парогазовыми микроскопическими пузырьками, которые при попадании на обрабатываемую поверхность “схлопываются”. Разрушение обрастаний, ржавчины и выброс продуктов очистки из рабочей зоны происходит в результате направленного схлопывания микропузырьков кавитирующей струи воды - микросекундного микровзрыва, достигающего уровня 10000 Бар в точке очистки.

Кави-джет системы – установки и устройства очистки, работа которых основана на использовании эффекта гидродинамической кавитации, разработано специально для качественного, высокоскоростного разрушения и удаления биологического обрастания любого состава и толщины (морские водоросли, моллюски, балянусы, ракушки), ржавчины и отслоившейся краски без нарушения основного лакокрасочного, антиобрастающего и антикоррозийного покрытия очищаемой поверхности. Выбором режима работы генератора безопасной кавитирующей струи достигается требуемая степень очистки поверхностей любых материалов, форм и размеров.

Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырек схлопывается, излучая при этом ударную волну.

Таким образом, кавитационная водолазная очистка является весьма эффективным способом борьбы с обрастанием корпуса судна. Плюсы кави-джет очистки: 

- Является  абсолютно безвредной для окружающей  среды, поскольку для процессов  очистки используется только  забортная вода.

- Отсутствие  трущихся механических воздействий  на очищаемую поверхность позволяют  использовать оборудование для  очистки танкеров, нефтеналивных  и плавучих заправочных станций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Способ непрерывного обдува

 

Этот метод напоминает кавитационный, но рабочим телом здесь является уже не вода, а газ. Сущность его заключается в том, что обдув корпуса производят непрерывно со скоростью подачи азота, равной 0,010 - 0,011 м3/час. (см.прил. Л)

Известный способ защиты подводной части судна от обрастания путем обдува, преимущественно сжатым газообразным азотом, используется редко. Недостатками этого способа являются его неэкономичность, т. к. энергоемкость установок для получения озона из воздуха велика; высокая токсичность и агрессивность образуемой среды, активирующей коррозионные процессы, а также опасность накопления в воде взрывоопасной смеси водорода с кислородом гремучего газа.

Преимуществом способа обдува является снижение себестоимости защиты, исключение токсикологического эффекта, а также увеличение срока эксплуатации металлических конструкций путем снижения скорости обрастания и коррозии.

Защищаемая конструкция представляет собой корпус судна, газообразный азот подается по трубопроводам через отверстия, выполненные на участках обшивки подводной части судна.

Испытания данного способа в 1990 году проводили на береговой насосной станции Севастопольской ТЭЦ. Сжатый газообразный азот подавали на защищаемую поверхность из баллона через редуктор по резиновому шлангу диаметром 5 мм и длиной 4 5 м. Распыление газа осуществляется через керамические барботеры диаметром 20 мм.

Одновременно на другую испытуемую поверхность в таком же режиме подавали вместо азота воздух (контроль на действие аэрозольного эффекта).

В качестве защищаемой поверхности служили стеклянные и металлические пластины размером 40 х 100 х 3 (мм) и 100 х 100 х 3 (мм). Пластины располагали вертикально и крепились к металлическому каркасу. В каждой рамке находились 4 стеклянные и 2 металлические пластины. Керамические барботеры монтировались в нижней части рамки, чтобы входящие в них пузырьки азота и воздуха создавали вокруг защищаемой поверхности в пристеночном слое дисперсную аэрозольную среду. Контрольная рамка оставалась без обдува.

Пример 1.

Испытания проводили по описанной выше методике с 14 по 19 мая 1990 г. при температуре морской воды +14-15 гр. C. В течение 4 суток израсходовано 3 баллона сжатого газа, что составляет 0,18 м3. За это время по техническим причинам произошло два незапланированных перерыва по 7 часов каждый.

Пример 2.

Эксперимент проводили с 15 до 22 июня при температуре морской воды +18-20 гр. C. За 7 суток было израсходовано 4 баллона сжатого газа или 0,24 м3. Перерыв в подаче азота в данном случае зарегистрирован один, продолжительность составила 48 часов.

Пример 3.

Проводили с 17 июня по 4 июля 1990 г. в течение 7 суток при температуре воды +20-22 гр. C. В течение эксперимента израсходовано 4 баллона азота, с одним перерывом продолжительностью 24 часа.

В ходе эксперимента были применены поверенные манометры со шкалой от 0 до 250 кгс/см2 и от 0 до 1,6 кгс/см2. На основании этих данных рассчитывали скорость подачи газа. Для оценки влияния азота и воздуха на состояние морской воды в непосредственной близости от испытуемых образцов отбирали аликвоты морской воды, в которой определили следующие гидрохимические параметры: уровень pН, содержание кислорода, аммония, органических форм азота (НПВ), растворенных углеродов, неорганического фосфора, суммарное органическое вещество (РОВ).

Весовым методом (г) определяли общее количество продуктов коррозии, образовавшихся на металлических пластинах за время испытаний.

Количество обрастателей оценивали под бинокуляром на стеклянных пластинах. Подсчет численности (экз. колон.) микрообрастателей проводили методом прямого счета на всей поверхности пластины площадью 40 см2, учет микрообрастателей в 10 полях зрения с последующим пересчетом на всю площадь.

Полученные результаты сведены в таблицы (Прил. М, Таблицы 2, 3, 4).

Использование предлагаемого способа защиты конструкций от морского обрастания обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

- Исключается токсикологический эффект благодаря репеллентному действию азота, что обеспечивает сохранность генофонда обитателей воды.

- Увеличивается период эксплуатации металлических конструкций за счет снижения скорости образования продуктов коррозии.

- Исключается возможность нарушения экологического равновесия: азот получают из воздуха, химический инертный газ не накапливается в воде и возвращается в воздух.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Экологический способ

 

Недавние исследования указывают на то, что обрастание корпуса судов моллюсками провоцирует увеличение выбросов углекислого газа на сорок процентов на водном транспорте.

Специалисты из University of Gothenburg (университета Гетеборга) и Technical Research Institute of Sweden (шведского Технического исследовательского института) предложили оригинальный метод борьбы с проблемой обрастания корпусов судов моллюсками, который не причиняет ущерба окружающей среде.

На сегодняшний день наиболее перспективным методом борьбы с обрастанием корпуса судна считается использование краски, имеющей в своем составе токсичные компоненты. В краску добавляются специальные яды, которые в течение эксплуатации судна просачиваются в окружающую среду, делая корпус судна непригодным для жизни моллюсков. Очевидным минусом такого способа борьбы с обрастанием судов является временность его эффекта. Через определенные временные интервалы концентрация токсинов становится неопасной для моллюсков и они колонизируют поверхность.

Помимо относительно низкой эффективности, использование краски с сильнодействующими токсическими компонентами наносит существенный урон окружающей среде, отравляя воду в океане. Используемые токсины опасны практически для всех видов морских обитателей, исходя из чего, современные корабли являются оружием массового уничтожения. Ярким примером негативного воздействия подобных составов на окружающую среду является вещество ТВТО (tribulytin oxide), которое в восьмидесятых и девяностых годах использовалось в качестве токсичного компонента в краске. Его использование стало причиной полномасштабной экологической катастрофы, по итогам которой ТВТО было безоговорочно запрещено по всему земному шару.

В настоящее время используются более совершенные составы для борьбы с обрастанием корпусов судов, однако более девяноста процентов из них имеют медь в своем составе. В результате их масштабного применения в воды мирового океана поступают колоссальные объемы меди, увеличивая ее концентрацию до неестественных параметров. Подобное воздействие на мировой океан хоть и не оказывает очевидного негативного эффекта, но в долгосрочной перспективе способно нанести колоссальный ущерб, как отдельным экосистемам, так и общей экосистеме океана.

В последнее время специалисты некоторых стран занимаются разработкой экологически безопасных технологий борьбы с обрастанием судов моллюсками.

Шведские исследователи решили кардинально доработать существующий способ обработки поверхностей. Ими был разработан оригинальный метод, позволяющий модифицировать краску с токсинами таким способом, чтобы ядовитые компоненты были заключены внутри нанесенного слоя и не могли попасть в окружающую среду. Таким образом, моллюски будут подвергаться воздействию токсинов только в том случае, если попытаются внедриться в слой краски.

В качестве токсичного компонента было решено использовать ивермектин – натуральное вещество, которое в процессе жизнедеятельности производят бактерии Streptomyces avermitilis. Данный компонент отличается чрезвычайно высокой активностью по отношению к моллюскам, благодаря чему эффективная защита от обрастания возможна при наличии в краске всего одной десятой процентов от общей массы этого вещества. Благодаря использованию современных полимерных составов и сохранению токсинов внутри слоя, эффективность покрытия имеет высокую устойчивость к воздействиям окружающей среды и длительный срок эффективной эксплуатации. Избежать попадания токсинов в воду не удалось, однако по сравнению с современными составами эти утечки ничтожны.

В настоящее время коллектив ученых работает над усовершенствованием метода для полного исключения токсических утечек. Лабораторные исследования показали, что возможность создания подобного покрытия имеется, при этом эксплуатационные показатели краски в худшую сторону изменены не будут. Ведутся полномасштабные работы по созданию экономически эффективного и экологически безопасного состава.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В ходе проделанной работы была разносторонне исследована проблема обрастания корпуса морского судна (см. Прил. Н), а так же способы и методы практического разрешения данной проблемы. Подводя итог дипломной работы, следует отметить особенности воздействия и влияние обрастания на пропульсивный комплекс судна в эксплуатационный период.

С явлением подводного обрастания человек столкнулся со времени постройки первых судов и прибрежных сооружений. Но действительно эффективные средства борьбы (суть которых изложена выше) стали появляться только в середине двадцатого века.

Длительное нахождение любого объекта под водой приводит к его биологическому загрязнению – биологическому обрастанию, водорослями, моллюсками, балянусами, кораллами. Окраска и другие мероприятия замедляют процесс коррозии, но от обрастаний не спасает даже применение ядовитых антиобрастающих красок.

Обрастание сопровождается разрушением дорогостоящего защитного лакокрасочного покрытия, что приводит к интенсификации процесса коррозии и биологическому загрязнению поверхности, изготовленной из любого материла, а так же косвенно оказывает пагубное влияние на ответственные части главного двигателя и его движитель (движители).

Итак, из всего вышеизложенного следует, что обрастанию в равной степени подвержены все виды объектов вне зависимости от их назначения, формы и материала. Биологическое загрязнение существенно влияет на экономические показатели использования всех видов морского и речного транспорта.

 

 

 

Список использованных источников

 

1. Лебедев О.Н., Сомов В.А., Калашников С.А. Двигатели внутреннего сгорания речных судов. – М.: Транспорт, 1990

2. Сизых А. В. Судовые энергетические установки. М.: Транспорт, 1984

3. Горелкин В. И., Цветков В. С., Шанин Ю. П., Эксплуатация судовых дизельных установок: Справочник для механиков судов. ВГАВТ, 1995

4. Соминская Э.В., Зобачев Ю. Е., Защита судов от коррозии и обрастания. М.: Транспорт,1984

5. Васильев Б. В., Ханин С. М., Надежность судовых дизелей. М.: Транспорт, 1989

6. Захаров Г. В. Техническая эксплуатация судовых дизельных установок. ТрансЛит, 2009

7. http://dic.academic.ru

8. http://www.cavi-jet.ru/2/index.html

9. http://www.findpatent.ru

10. http://www.korabel.ru

11 http://motorka.org

12. http://mash-xxl.info

13. http://www.sealib.com

14. http://www.okeanclub.ru

15. http://sudoremont.blogspot.ru

Приложение А

 

 

 

Судовая паровая машина начала 20-го века:

1 − цилиндр низкого  давления; 2 − цилиндр высокого  давления; 3 − механизм управления; 4 − ползун; 5 − коленчатый вал

 

 

 

 

Приложение Б

Приложение В

 

 

Судовой четырёхтактный поршневой двигатель:

1 – наддувочный агрегат; 2 – охладитель наддувочного воздуха; 3 – трубопровод отработавших  газов; 4 – трубопровод наддувочного  воздуха; 5 – трубопровод охлаждающей  воды; 6 – масляный трубопровод; 7 – топливный трубопровод; 8 –  распределительный вал; 9 – приводное  колесо; 10 – промежуточные шестерни; 11 – приводное колесо коленчатого  вала; 12 – коленчатый вал; 13 –  шатун; 14 – поршень; 15 – цилиндровая  гильза; 16 – камера охлаждающей  воды; 17 – крышка цилиндра; 18 –  выпускной клапан; 19 – впускной  клапан; 20 – топливный клапан; 21 –  штанга; 22 – топливный насос; 23 –  маслоразбрызгивающее кольцо; 24 –  масляная ванна картера; 25 – станина двигателя; 26 – блок цилиндров

 

Приложение Г

 

 

Приложение Д

Приложение Е

 

 

 

 

 

 

Индикаторные диаграммы 2-х тактных дизелей, в координатах PV; TS

 

Приложение Ж

 

 

Лодочная умеренно самополирующаяся необрастающая краска "Trilux 33",

обеспечивает защиту от обрастания до 18 месяцев.

 

 

 

 

Приложение И

Пневматическое устройство "Системы пневмооболочки"

 

Приложение К

 

 

Функциональная схема устройства "Контроля скорости"

 

Приложение Л

 

 

Приложение М

 

 

 

 

Приложение Н

 

1.

 

2.

 

 

 

 

 


  

Информация о работе Влияние обрастания корпуса судна на характеристики пропульсивного комплекса