Какие трубы применяют на судах на подводных крыльях стальные
Обновлено: 05.05.2024
ТРУБОПРОВОДЫ МОРСКОЙ ВОДЫ СТАЛЬНЫЕ ОЦИНКОВАННЫЕ
Расчет долговечности элементов
Sea water pipes steel zinc-plated. Elements longevity calculation
МКС 03.120.01
23.040.10
ОКСТУ 2903
Дата введения 1981-07-01
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.04.81 N 2218
2. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1590-79
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 19.04.88 N 1063
5. ИЗДАНИЕ (февраль 2003 г.) с Изменением N 1, утвержденным в апреле 1988 г. (ИУС 7-88)
Настоящий стандарт устанавливает требования к долговечности элементов судовых стальных оцинкованных трубопроводов, транспортирующих холодную и горячую морскую воду, и методику определения и обеспечения показателей долговечности на стадии проектирования.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Трубопроводы должны изготовляться из углеродистой стали с массовой долей углерода не более 0,18%, кремния - не более 0,37% и оцинковываться горячим способом.
1.2. Номинальная толщина стенки стальных труб * должна быть не менее величины (черт.1). Для труб, проходящих через балластные цистерны, толщина стенок должна быть не менее величины .
* Условные обозначения, принятые в стандарте, приведены в приложении 1.
Выбор толщины стенки трубы в зависимости от диаметра
При выборе толщины стенки стальной трубы учитывается уменьшение ее в период эксплуатации за счет коррозии до величины (см. черт.1).
Величину надбавки на коррозию определяют по формуле
. (1)
1.3. Для выполнения требований по долговечности определение значений и необходимо проводить в соответствии с методикой настоящего стандарта.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2. КАТЕГОРИИ ЭЛЕМЕНТОВ СУДОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
2.1. Элементы трубопроводов в зависимости от конструктивно-технологического исполнения подразделяют на три категории, указанные в табл.1.
Труба прямая с переходом по диаметру
при
Труба с погибом радиусом не менее 2,5 наружных диаметров*
Колено литое, кованое или штампованное
Тройник литой, кованый или штампованный
Труба с погибом радиусом, равным или более 2 наружных диаметров, сваренная из секторов
Труба прямая длиной менее 2,5 наружных диаметров за запорной арматурой, насосом, теплообменным аппаратом или за дроссельной шайбой
Труба прямая с переходом по диаметру
при
Труба с отростком
Труба с погибом радиусом менее 2 наружных диаметров, сваренная из секторов
* Если в результате гибки трубы не происходит утонение стенки, то радиус погиба может быть менее 2,5 наружных диаметров.
2.2. Для предотвращения контактной коррозии необходимо:
- применять арматуру с корпусами из чугуна или стали;
- обеспечить электрической изоляцией участки стальных оцинкованных трубопроводов от примыкающих к ним механизмов, теплообменных аппаратов и арматуры из сплавов на медной основе;
- применять элементы трубопроводов с внутренней футеровкой из пластмасс (без электрической изоляции).
3. ПОКАЗАТЕЛИ И ТРЕБОВАНИЯ К ДОЛГОВЕЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ
3.1. Долговечность трубопроводов морской воды определяется долговечностью входящих в их состав элементов.
3.2. При оценке долговечности элементов трубопроводов определяют:
1) показатель безотказности - среднюю наработку до отказа , лет;
2) показатель долговечности - средний срок службы до списания , лет.
3.3. Под отказом элемента трубопроводов понимают нарушение его работоспособности. Нарушение работоспособности может быть вызвано общим или местным утонением стенки трубы до значения , при котором напряжение в элементе трубопровода под действием внутреннего давления достигает предела текучести.
3.4. Под средней наработкой до отказа понимают математическое ожидание наработки элемента до первого отказа.
3.5. Под средним сроком службы до списания понимают средний срок службы элемента трубопровода от начала эксплуатации до его списания, обусловленного появлением отказа.
3.6. При расчете показателей безотказности и долговечности определяющим фактором является коррозионная стойкость элементов трубопроводов в морской воде.
3.7. Требования к долговечности:
- для трубопроводов холодной морской воды - не менее 10 лет;
- для трубопроводов горячей морской воды - не менее пяти лет.
3.8. Если в результате расчета будет меньше 10 лет, допускается предусматривать ремонт или замену отдельных элементов трубопровода через пять лет эксплуатации (5 лет).
3.9. Размер труб и толщина цинкового покрытия должны быть указаны в нормативно-технической документации на системы.
Разд.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
4. ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1. Условиями эксплуатации трубопроводов являются:
- скорость потока морской воды;
- температура морской воды;
- коэффициенты, характеризующие условия эксплуатации.
4.2. Расчетная скорость потока морской воды в стальных оцинкованных трубах не должна превышать значений, указанных на черт.2.
Максимальная расчетная скорость потока морской воды в стальных оцинкованных трубах
4.3. В зависимости от температуры транспортируемой среды трубопроводы делятся на:
- трубопроводы холодной морской воды с температурой не более 313 К (40 °С);
- трубопроводы горячей морской воды с температурой свыше 313 К (40 °С).
4.4. Коэффициентами, характеризующими условия эксплуатации, являются: коэффициент интенсивности эксплуатации и коэффициент технического использования .
4.4.1. Под понимается отношение времени нахождения внутренней поверхности труб в потоке морской воды за определенный период эксплуатации к суммарному времени нахождения труб в потоке и в неподвижной морской воде за тот же период эксплуатации. Значения коэффициента должны приниматься в соответствии с табл.2.
Наверно многим, из читающих эту статью, в детстве, юности или молодости хотя-бы раз посчастливилось прокатиться на этих необычных водных видах транспорта.
Мне тоже повезло, лет в 8 с мамой на "Метеоре" я плыл по Днепру с Ржищева в Канев, на могилу и в музей Т.Г. Шевченко. Это транспортное средство было совсем не похоже ни на машину, ни на автобус, ни на что-либо, на чем я ездил до того. эмоций было море.)
Первые попытки создать судно на подводных крыльях предпринимались ещё в конце XIX века. В 1897 году живший во Франции русский подданный Шарль де Ламбер построил и испытал на Сене небольшое судно на подводных крыльях. Однако мощности паровой машины, использовавшейся на этом судне в качестве двигателя, не хватило для развития скорости, необходимой для того, чтобы корпус судна поднялся над водой.
Более успешными были опыты итальянского изобретателя Энрико Форланини. Он проводил эксперименты с моделями судов на подводных крыльях с 1898 года. В 1906 году созданное им полноразмерное экспериментальное судно в ходе испытаний на озере Лаго-Мажоре достигло скорости в 42,5 мили в час (68 км/ч). Этот катер имел многоярусные крылья наподобие этажерки.
В 30-e годы немецкий инженер Ганс фон Шертель с большой группой ученых и специалистов-практиков очень серьезно работал над идеей скоростного судна с подводными крыльями. К тому времени появились и подходящие материалы для конструкции корпуса и вполне пригодные мощные двигатели. Не существовало лишь одного – оптимальной формы подводного крыла.
Шертель испытывал модели самых немыслимых очертаний, но ничего не получалось. Судно не шло. В одних случаях ему не хватало остойчивости при движении на воде, в других – недостаточной оказывалась подъемная сила крыла и судно не поднималось над водой. Золотая середина так и не была найдена, хотя система подводных крыльев, созданная Шертелем, нашла применение. И все же полное практическое осуществление идеи подводного крыла не давалось зарубежным исследователям.
Примерно в те же годы студента кораблестроительного факультета Горьковского политехнического института Ростислава Алексеева заинтересовала статья в сборнике научных трудов ЦАГИ. В статье рассматривалось поведение крыла самолета в некоем плотном потоке, например, в воде. Автор доказывал: чем сильнее поток, тем быстрее возникают гидродинамические силы, обеспечивающие подъемную силу крыла.
Молодого человека захватила идея – заставить служить те гидродинамические силы, которые как раз не позволяли судам увеличивать скорость, делали водный транспорт тихоходным. Словом, решил врага обратить в друга.
И обратил!
"Беларусь"( проект 1709Р) была специально сконструирована для не глубоких рек (не глубоких участков рек), использовалась в основном, на реках Днепр (Гомель), Волга (Новокуйбышевск), Лена-Вилюй (Якутск), Иртыш (Семипалатинск), а также на Каракумском канале (Туркменистан). На данный момент практически все теплоходы "Беларусь" списаны.
В наше время "Волги" часто переделывают на дорогие прогулочные катера в средиземноморской стилистике с использованием дерева, кожи и современных двигателей.
Недавно, на одной из лодочных станций в Киеве я видел "Волгу". Катер требует реставрации, но довольно хорошо сохранился и сейчас выставлен на продажу.
Самый известный и, наверное, самый красивый теплоход на подводных крыльях — "Метеор".
Первый Метеор появился на Днепре в 1963 году и работал на маршруте "Кременчуг-Херсон". Позднее "Метеоры" работали на всей протяженности Днепра, от Киева (Киев-Черкассы, Киев-Днепропетровск) аж до Одессы и Ялты (Херсон-Ялта, Херсон-Одесса).
Именно на таком "Метеоре" мне повезло прокатиться в далеком 1994 году. Тогда еще их много ходило по Днепру от Киева до Черкасс. По пути "Метеор" причаливал в Украинке, Ржищеве, Переяславе, Григоровке и Каневе. В те же времена я с родственниками часто ездил на Днепр, купаться, и, когда мимо проносился метеор, детской радости не было предела — волны на Днепре от Метеора расходились почти как на море.)
В начале 90-х "Метеоры" ходили по Днепру почти каждый час, потом все реже и реже, а к 2000 году исчезли вовсе…
Недостатками Буревестника было то, что два авиационных двигателя производили большой шум и требовали много топлива. Кроме того корма судна была постоянно измазана гарью от б/у двигателей, выработавших свой ресурс, ведь на Буревестниках применялись списанные авиационные двигатели.
По рассказам местных, шум от Буревестника стоял такой, что коровы переставали доиться, пугаясь рева турбин этого шедевра инженерной мысли.
Почему же сейчас этих судов больше нет на наших реках?
И видео, напоследок:
Вы здесь: Главная Познавательное Все о транспорте Устройство судна на подводных крыльях
Устройство судна на подводных крыльях
Когда обычный корабль выбирает высокую скорость, его корпус начинает испытывать очень большое сопротивление волн и трение о воду. Этих недостатков лишено судно на подводных крыльях, использующее законы аэродинамики в той же мере, что и самолеты.
Турбинные двигатели такого судна приводят в действие мощные реактивные водяные насосы, которые придают судну переднюю тягу. При достижении скорости около 30 миль в час подводные крылья создают разность давлений, или подъемную силу, способную вытолкнуть корпус корабля из воды. При этом сопротивление воды уменьшается, и может быть достигнута скорость порядка 60 миль в час. Для поддержания устойчивости и маневренности судна служат закрылки носового и кормового подводного крыла, которые управляются с помощью бортового компьютера. Чувствительные датчики непрерывно определяют осадку корпуса, а гироскопы замеряют угол его наклона вперед-назад и набок — другими словами: килевую качку и крен. Эта информация передается в компьютер, и тот автоматически вносит поправки в управление. Поворот водометов книзу и вбок заставляет судно замедляться или делать поворот.
Мощные насосы двигают вперед судно на под водных крыльях.
Хождение по мелкой воде
Изобретенное в 1905 году судно на подводных крыльях может плавать с малой скоростью и по мелкой воде. Для этого втягивают наверх кормовые стойки и поднимают носовое подводное крыло.
Плавание с большой скоростью
В глубокой воде подводные крылья опускают вниз. Когда скорость набрана, вес корабля почти целиком ложится на подводные крылья, которые сами поднимаются снизу вверх почти до поверхности.
Придавая мощность насосу
Осевой компрессор гонит воздух в турбину, где в шести камерах сжимается и сгорает дизельное топливо. Мощная турбина передает свое вращение с вала через коробку передач на работу водяного насоса.
Стойки выпущены, когда судно на подводных крыльях идет по морю.
Коробка передач + насос = двигательной тяге Коробка передач уменьшает турбинные 12 700 оборотов в минуту до 2 000. Вода подается в индуктор насоса и оттуда на реактивные сопла.
Компьютер регулирует движение мчащегося судна
Когда судно движется на подводных крыльях, им управляют из кабины экипажа (кокпита) как самолетом. Компьютер устанавливает положение закрылок на подводных крыльях, чтобы увеличить или уменьшить выход судна из воды, и поворачивает носовую стойку для изменения направления движения. Плывя по воде, судно поворачивает направо или налево, меняя направление реактивных сопел. Тем же способом изменяют и силу тяги. Тщательно устанавливая направление поворотного движителя с помощью компьютера, добиваются нужного бокового смещения при подходе к причалу или отходе от него.
Вы здесь: Главная Познавательное Все о транспорте Устройство судна на подводных крыльях
Популярные материалы из данной категории:
Как устроен и как работает автомобиль?
Схема передачи энергии в автомобиле Можно дать такое определение автомобилю: это механическое устройство, которое освобождает скрытую энергию бензина и, управляя освобожденной энергией, использует ее для вращения колес. Бензиновое топливо по очереди…
Как устроен и как работает мотоцикл?
Подобно автомобилю мотоцикл "кушает" бензин, чтобы получить энергию для своего движения. Существенное отличие между ними заключается в том, что мотоцикл имеет всего два колеса. Энергия двигателя у него передается на заднее колесо.
Как работает паровоз?
Изображение паровоза кликабельно Паровоз использует энергию пара высокого давления. Этот перегретый пар толкает ряд поршней, которые с помощью соединительных тяг ( рисунок ниже) заставляют вращаться колеса. Относительная простота конструкции и надежность…
Устройство и принцип работы коробки передач
Коробка передач, или по-другому трансмиссия, передает силу вращения — так называемый вращательный момент — от двигателя автомобиля на колеса. При этом в зависимости от условий движения автомобиля она может передавать вращательный момент полностью либо…
Задача была непростой, так как малые реки сплошь и рядом незарегулированные, когда омут через пару километров сменяется перекатом с глубиной 50-60 см после 7-8 метров. Причем малые реки занимают порядка 80% протяженности всех водных путей. Так было в Советском Союзе, так есть и в современной России. И по берегам этих рек живут люди, которым нужно как-то добираться в другие места. А река испокон веков является лучшей транспортной магистралью. Поэтому тема скоростного судна для малых рек всегда была и, думаю, будет актуальной для наших просторов.
Длина, м: 26,3
Ширина, м: 3,7
Надводный габарит (от основной линии), м: 3,45
Надводный габарит (от нижней кромки крыльев), м: 4
Осадка габаритная на плаву, м: 1,0
Осадка (при ходе на крыльях), м: 0,33
Водоизмещение порожнем, т: 10,1
Водоизмещение в грузу, т: 14,4
Марка главного двигателя: М500ф-3
Мощность, л.с.: 1200
Частота вращения, об/мин.: 1850
Тип движетеля: водометный двухступенчатый
Скорость, км/ч: 95
Текущее состояние: разрезано
Наименование головного судна: Беларусь
Автор проекта: ЦКБ по СПК
Дата утверждения проекта: 02.1966
Постройка: Гомельский ССРЗ с 1966г.
Размеры габаритные, м:
длина
18,55
ширина
4,64
высота от основной линии
3,47
Высота надводного борта, м:
0,74
Осадка габаритная, м:
на плаву
0,91
при ходе на крыльях
0,3
Водоизмещение судна с полным грузом, т:
14,5
Осадка при полном водоизмещении (по корпусу), м:
средняя
0,42
Водоизмещение судна порожнем, т:
9,6
Осадка при водоизмещении порожнем (по корпусу), м
средняя
0,31
Скорость судна эксплуатационная, км/ч
65
Пассажировместимость, чел
40
Дальность плавания (без пополнения запасов топлива), км
320
Материал корпуса и надстройки: Алюминиевые сплавы Д16, Д16АМ, АМг5В.
Марка
М400
Максимальная мощность, л.с
1000
Частота вращения, об/мин
1700
Пуск
воздухом
Дистанционное управление
ручное гидравлическое
Тип
гребной винт / частично погружен
Диаметр, м
0,665
Шаг, м
переменный
Дисковое отношение
1,43
Число лопастей
6
На Гомельском ССРЗ по проекту 1709Р было построено:
1964г – 1 ед., стр № 1
1965г – 1 ед., стр № 2
1966г – 3 ед., стр № 3-5
1967г – 5 ед., стр № 6-10
1968г – 8 ед., стр №11-18
1969г – 6 ед., стр №19-24
1970г – 4 ед., стр №25-28
Тип судна
Судно на подводных крыльях
Год постройки головного судна
1983
Место постройки
Гомельский судостроительный завод
Максимальное водоизмещение, т
20,5
Длина габаритная, м
21,2
Ширина габаритная, м
5,0
Высота корпуса, м
3,2
Осадка на плаву/на крыльях, м
1,0/0,4
Мощность главных двигателей, л.с
1000/1100
Скорость хода в стоячей воде на подводных крыльях, км/ч
65
Максимальная скорость хода, км/ч
70
Пассажировместимость, чел.
53 транзитные перевозки
65 пригородные перевозки)
Посадка-высадка пассажиров, в том числе на необорудованный берег, осуществляется с расположенных в носовом пролете бортовых площадок, которые одновременно являются защитным ограждением носового крыльевого устройства. Здесь же располагаются швартовные устройства.
В машинном отделении установлен один V-образный, 12-цилиндровый, двигатель М-401 с номинальной частотой вращения коленчатого вала 1600 об./мин., работающий через угловой редуктор на гребной винт.
Теплоход укомплектован радионавигацией и спасательными устройствами по нормам, предусмотренными Правилами Российского Речного Регистра. Состав экипажа 2 человека. СПК отличается высокими характеристиками обитаемости.
Тип судна: речной мелкосидящий пассажирский теплоход на подводных крыльях.
Назначение судна: скоростные перевозки пассажиров в светлое время суток с продолжительностью рейса до 8 часов.
Место постройки: Гомельский ССРЗ (Белорусская ССР, г.Гомель).
Характеристики:
Длина: 21,2 м
Ширина: 5 м
Высота габаритная: 3,2 м
Осадка габаритная:
— на плаву: 1,03 м
— при ходе на крыльях: 0,4 м
Водоизмещение полное: 20,5 т
Осадка средняя при полном водоизмещении (по корпусу): 0,84 м
Водоизмещение порожнем: 13,5 т
Скорость судна эксплуатационная: 65 км/ч
Пассажировместимость: 53 чел
Мест для экипажа: 1
Дальность плавания (по топливу): 400 км
Материал корпуса и надстройки: алюминиево-магниевый сплав 1561 (профили и панели)
Тип ГД: дизель М401А (М401А-1 или М401А-2)
На Гомельском ССРЗ по проекту 17091 было построено:
1986-1987гг – стр №4-19,
1988г – стр №20-30,
1989г – стр №31-41,
1990г – стр №42-52,
1991г – стр №53-63,
1992г – стр №64-74,
1993г – стр №75-86,
1994г – стр №87-96,
1995г – стр №97-108,
1996г – стр №109-112.
Всего 111 единиц.
Сейчас предлагаются комплекты для модернизации машинной установки на базе MAN D2842LE410 мощностью 1100 л.с.
Суда данного типа строились для эксплуатации на реках Беларусии (Сож, Припять), Украины (Днепр, Десна), Литвы (Неман), Эстонии (Чудское озеро), России (Верхняя Волга, Кубань, Преголя, Северная Двина, Иртыш, Обь, Лена, Амур) и Казахстана (Верхний Иртыш).
У причала — СПК Полесье -37, который теперь носит имя Suvi. Вот, что удалось найти из его истории.
Читайте также: