Геннадий Вениаминович Гоголев
Эксплуатация современных судовых дизельных установок
Рецензенты:
В. М. Величко – механик I разряда ДВС, суперинтендант компании Primerose Shipping Co.Ltd.
Е. А. Трофимов – механик I разряда ДВС.
В книге изложены особенности эксплуатации современных судовых дизельных энергетических установок. Рассмотрены характеристики пропульсивного комплекса, конструкция и эксплуатация ВРШ, области допустимых эксплуатационных режимов главных двигателей, особенности их технического использования в особых условиях, эксплуатация современных двигателей с электронным управлением,
Описаны современные технические средства и системы наддува для эффективной эксплуатации ГД на малых и экономичных ходах, влияние внешних и эксплуатационных условий, особенности технического использования ГД, в том числе и в особых условиях.
Даны сведения о современных валогенераторных установках малооборотных ГД типа PTO/RCF и PTO/CFE, позволяющих обеспечивать электроснабжение судна на режимах частичных нагрузок, об особенностях использования в судовых дизельных установках низкосернистых топлив типа ULSFO (0,10 % S), VLSFO (0,50 % S).
Подробно рассмотрены системы автоматического управления современными ГД (WECS-9520, Norcontrol AutoСhief III, UNIC) и пропульсивным комплексом (AutoChief C20, AutoChief® 600, DENIS-9520, BERG Propulsion), описано оборудование, типовые неисправности, методы контроля технического состояния и диагностирования элементов судовых дизельных установок.
Рассмотрены конструкции современных гидропневматических электронных регуляторов частоты вращения дизелей, методы их настройки, типовые неисправности. Обобщен зарубежный опыт по созданию, компановке и эксплуатации автоматических систем управления пропульсивным комплексом.
Предназначено для специалистов, эксплуатирующих судовые дизельные установки, а также полезна учащимся морских учебных заведений.
Дизельные энергетические установки, отличающиеся высокой экономичностью, надежностью и управляемостью, наиболее широко используются в современных судовых пропульсивных комплексах (ПК).
СДЭУ эксплуатируются при различных внешних, эксплуатационных условиях в широком диапазоне режимных параметров. Эффективная и безопасная эксплуатация обеспечивается во многом за счет технически грамотного обслуживания оборудования СДЭУ, что позволяет избежать необоснованную работу судового энергетического оборудования при чрезмерных механических и тепловых нагрузках.
Конфигурации допустимых областей эксплуатационных режимов современных двигателей, работающих на винты как фиксированного, так и регулируемого шагов, с валогенератором (ВГ) и без него, достаточно разнообразны.
Современные валогенераторные установки малооборотных ГД позволяют обеспечивать электроснабжение судна и на основных эксплуатационных, и на режимах частичных нагрузок. Используются ВГ с постоянным передаточным числом (PTO/GCR), с постоянной частотой вращения (PTO/RCF), с постоянной электрической частотой (PTO/CFE).
Современные технические средства и системы наддува, позволяют безопасно и достаточно эффективно эксплуатировать ГД на малых и экономичных ходах за счет байпасирования ГТН (Exhaust Gas Bypass, сокращенно EGB), регулируемого поворотного соплового аппарата турбины, сокращенно VTA; отключения ГТН (TC Cut-Out System).
Эксплуатация ГД при пуске, разгоне, реверсировании, на аварийных режимах, а также в ледовых, штормовых и других особых условиях имеет свои особенности и требует особого внимания. Безопасная эксплуатация во время шторма предотвращает аварии и крушения судов, которые, к сожалению, еще происходят. Сравнительно недавние крушения таких судов как лайнер «Эстония», танкеры «Эрика», «Престиж», контейнеровоз «Мол Комфорт», а также произошедшие уже в двадцатые годы потери танкера «Китус», грузовых судов «Unit K» и «Хейва Мару», судна ро-ро «Daha», рыболовецкого судна «Восток», сухогруза «Luno» и др. С ноября 2020 года в штормовых условиях произошло 6 инцидентов с потерей груза. Ежегодно в море теряется порядка 1,5 тысяч контейнеров.
Изложены сведения о современных измерительных приборах, комплексах и методах диагностики. Характерный вид индикаторных диаграмм при различных неисправностях позволяет быстро идентифицировать последние. Использование современных высокотехнологичных конструкций и систем управления ВРШ обеспечивают необходимую повышенную надежность и безопасность мореплавания.
Реализация тех или иных режимов работы связана с техническим использованием дистанционных автоматических систем управления. Установившиеся, а тем более неустановившиеся режимы работы СДУ, обеспечиваются автоматизированными системами управления главным двигателем и движением судна, знания о структуре, составе, регулировочных настройках и возможных неисправностях которых необходимы для успешной безаварийной эксплуатации судовых ДЭУ.
Актуальной проблемой остается получение более полных знаний по особенностям работы и надежной эксплуатации дизельных двигателей и систем автоматического управления современными пропульсивными установками. Достаточно подробное рассмотрение вопросов, касающихся конструкции, обслуживания, настройки, поиска неисправностей как новых, так и уже не новых систем регулирования частоты вращения дизелей будет полезно эксплуатирующим их специалистам.
Особое внимание уделено современным высокотехнологичным двигателям с электронным управлением Wärtsilä типа Sulzer RT-flex с системой управления WECS-9520 и двигателям международной компании «MAN Diesel & Turbo» типов ME, ME-C, ME-B, CR. Изложены сведения по системам управления движением AutoChief C20, AutoChief® 600, DENIS-9520, Alphatronic 2000.
Актуальной проблемой в настоящих экономических условиях (необходимость более широкого освоения северного морского пути) является обеспечение успешной и безопасной эксплуатации современных высокоэкономичных ГД в условиях ледового плавания (работа с “облегченым” винтом, арктический перепуск наддувочного воздуха, подогрев охлаждающей воды, рекомендации по пуску и нагружению, расчет времени предварительного подогрева).
Актуальным и необходимым является рассмотрение свойств и особенностей применения низкосернистых топлив ULSFO (0,10 % S), VLSFO (0,50 % S), процедуры проверки их совместимости, обеспечения смазывающей способности и вопросы подготовки и модернизации топливных систем.
Подробное рассмотрение принципов действия, функций, конструктивных особенностей различных гидравлических и электронных регуляторов частоты вращения, методов их настройки и типовых неисправностей способствует их более эффективному использованию.
