Proiectarea, Confectionarea Si Montarea Instalatiei de Stins Incendiu cu Spuma
CUPRINS
CAP. I .TEMA GENERALĂ…………………………………………………………………………………………..4
1.1.DESCRIEREA GENERALA A NAVEI………………………………………………………………………..4
1.2.DOCUMENTARE ………………………………………………………………………………………………….6
1.3.DETERMINAREA SI VERIFICAREA DIMENSIUNILOR PRINCIPALE…………………………21
1.4. FORMELE NAVEI……………………………………………………………..…………………..41
1.5.DETERMINAREA DEPLASAMENTULUI NAVEI………………………………………………………47
1.6.DETERMINAREA PRELIMINARĂ A REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE……………………………55
1.7.CALCULUL COEFICIENTILOR DE PROPULSIE…………………..……………………..… 68
1.8.PROIECTAREA PRELIMINARA A ELICEI……………………………………………………………… 71
1.9.CALCULUL PRELIMINAR AL PUTERII DE PROPULSIE…………………………………………..73
CAP.II.TEMA SPECIALĂ……………………………………………………………………………………………78
2.1.GENERALITATI PRIVIND INSTALATIA DE STINS INCENDIU CU SPUMA…………………78
2.2.CALCULUL HIDRAULIC AL INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ……………. 93
CAP.III.CONFECȚIONAREA ȘI MONTAREA INSTALAȚIEI
DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ……………………………………………………………………………..103
3.1.CONFECȚIONAREA TUBULATURII INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ……………………………………………………………………………………………………………………103
3.2.MONTAREA TUBULATURII ȘI A AGREGATELOR…………………………………………………108
POZE TEHNOLOGICE CU ELEMENTE ALE INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ………………………………………………………………………………………………….111
CAP.IV. FUNCȚIONAREA INSTALATIEI……………………………………………………………………115
4.1.FUNCȚIONAREA INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ…………………………..115
4.2.POBAREA INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ…………………………………….116
CAP.V.MANAGEMENTUL DE PROIECT………………………………………………………………….118
5.1.TRATAREA INSTALATIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMA DIN PUNC DE VEDERE MANAGERIAL………………………………………………………………………………………………………….118
5.2.PLANIFICAREA ACTIVITATILOR…………………………………………………………………………121
5.3.COSTUL INSTALATIEI………………………………………………………………………………………..123
CAP .VI.CALITATEA CONFECȚIONARII , MONTARII ȘI PROBĂRII
INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ…………………………………………………129
6.1. GENERALITATI PRIVIND CALITATEA INSTALATIEI DE STINS
INCENDIU CU SPUMA………………………………..……………………………………….……129
6.2.STANDERDE DE CALITATE………………………………………………………………………………..130
BIBLIOGRAFIE…………………………………………………………………………………………………………136
CAP. I .TEMA GENERALĂ
NAVA
1.1.DESCRIEREA GENERALA A NAVEI
Nava este un petrolier ce transporta diferite categorii de mărfuri (țiței, motorină,benzină,petrol,uleiuri grele) construită sub supraveghere și în conformitate cu regulile Germanischer Lloyd .
Nava este din oțel, cu o singură linie de axe, cu bulb in prova.La prova este amplasat picul prova, diverse magazii și puțurile de lanț. Spațiul zonei marfă are șapte tancuri centrale și patrusprezece tancuri laterale, din care patru tancuri laterale de balast. Este prevăzut de asemenea, dublu fund în zona tancurilor centrale, în care sunt prevăzute tancuri de balast și tunelul pentru tubulaturi. În pupa zonei tancurilor de marfă sunt prevăzute: compartimentul de pompe și compartimentul mașini cu tancuri laterale și un dublu fund pentru balast, combustibil greu și motorină, tancuri de decantare și serviciu, tancuri pentru apă dulce, tancuri de ulei ,etc.
În pupa peretelui presetupă sunt amplasate picul pupa, două magazii de punte, compartimentul mașinii de cârmă, compartimentul agregate hidraulice, compartimentul pompă incendiu de avarie, precum și tancurile de apă dulce.
Suprastructura pentru amenajări este dispusă, de asemenea,la pupa navei.
Sahtul mașinii este separat de suprastructura destinată amenajărilor pentru echipaj.
Carasteristicile navei :
-Lungimea maximă …………………………………………………180,4 [m]
-Lungimea între perpendiculare …………………………..………172,00 [m]
-Lațimea de calcul ……..…………..………..………………………27,600 [m]
-Inălțimea de construcție ………………………………..……………7,20 [m]
-Pescajul……………………………………………………..……… 11,40 [m]
Nava și echipamentele construite de șantierul vor corespunde cu următoarele reguli și norme care sunt valabile la data efectivă a contractului.
Norme:
Convenția Internațională pentru liniile de încărcare 1966 cu amendamentele din 1971 și 1975;
Convenția Internațională pentru măsurare tonaj 1969;
Convenția Internațională pentru ocrotirea vieții umane pe mare 1974,inclusiv Protocolul din 1978 și 1981;
Convenția și regulile pentru prevenirea coliziunii pe mare 1972,inclusiv amendamentul din 1980;
Convenția Internațională pentru prevenirea poluării de la nave 1973, TSPP 1978 și Protocolul 1981;
Normele administrației și pazei coastei SUA pentru navele străine 1981;
Convenția Internațională pentru telecomunicații 1979;
Reguli pentru navigație pe Canalul de Suez, 1081;
-Reguli pentru navigație pe Canalul Panama, 1977;
Convenția Conferinței Internaționale a muncii privind amenajările pentru echipaj la bordul navelor, Geneva, 1949;
Reguli pentru navigația pe Canalul Kiel.
1.2.DOCUMENTARE
1.CIELO DI SALERNO
Dimensiuni principale:
DWT= 36.023 tons
LOA= 183,06 m
LPP= 174,48 m
B= 27,40 m
D= 17,61 m
T= 11,00 m
V= 14,0 knots
Caracteristicile motorului principal:
Main engine power: 6800 KW;
fig.1.2.1
2.CIELO DI LONDRA
Dimensiuni principale:
DWT = 36.032 [tons]
LOA = 183,05 [m]
LPP = 174,5 [m]
B = 27,40 [m]
D = 17,60 [m]
T = 9,65 [m]
V = 14,0 [knots]
fig.1.2.2
3.OMEGA PRINCE
Dimensiuni principale:
DWT = 36.144 [tons]
LOA = 184,02 [m]
LPP = 176,00 [m]
B = 27,40 [m]
D = 17,20 [m]
T = 11.30 [m]
V = 14,0 [knots]
fig.1.2.3.
4.OMEGA PRINCE
Dimensiuni principale:
DWT = 36.660 [tons]
LOA = 184,02 [m]
LPP = 176,00 [m]
B = 27,40 [m]
D = 17,20 [m]
T = 11.30 [m]
V = 14,5 [knots]
fig.1.2.4.
5.MAERSK RHONE
Dimensiuni principale:
DWT =30.160 [tons]
LOA = 171.2 [m]
LPP = 162 [m]
B = 27,4 [m]
D = 17,30 [m]
T = 11.79 [m]
V = 14,5 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
Main engine model : MAN B&W 5S50MC; generating 8200 BHP
Aux Engines :3 x Ssangyong – MAN B&W 7L23/30H each generating 910 KW
fig.1.2.5
6.MONTREUX
Dimensiuni principale:
DWT = 35.953 [tons]
LOA = 183 [m]
LPP = 172.5 [m]
B = 27,40 [m]
D = 17,60 [m]
T = 11.00 [m]
V = 14,00 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.6.
7.NICOS TOMASOS
Dimensiuni principale:
DWT = 37.164 [tons]
LOA = 182.5 [m]
LPP = 175 [m]
B = 27,34 [m]
D = 16,70 [m]
T = 11.22 [m]
V = 14,5 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
MAIN ENGINE: HYUNDAI B&W 6S50MC-C
MCR: 12.870 B.H.P.: AT 127 RPM
fig.1.2.7.
8.FREJA POLARIS
Dimensiuni principale:
DWT =37.217 [tons]
LOA =182.5 [m]
LPP =175 [m]
B =27,34 [m]
D = 16,70 [m]
T =11.21 [m]
V = 14,5 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.8.
9.BALTIC COMMANDER I
Dimensiuni principale:
DWT = 37.418 [tons]
LOA = 182.6 [m]
LPP = 175 [m]
B = 27,34 [m]
D = 16,70 [m]
T = 11.20 [m]
V = 14,5 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.9.
10.CARRY
Dimensiuni principale:
DWT =37.847 [tons]
LOA = 185 [m]
LPP = 176 [m]
B = 27,34 [m ]
D = 16,70 [m]
T = 11.20[m]
V = 15 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.10.
11.LOBELIA
Dimensiuni principale:
DWT =37.338 [tons]
LOA = 182.5 [m]
LPP = 175 [m]
B = 27,4 [m]
D = 16,70 [m]
T = 11.21 [m]
V = 15.3 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
PROPELLING TYPE: DIESEL
fig.1.2.11.
12.MAERSK RHODE ISLAND
Dimensiuni principale:
DWT = 34.801 [tons]
LOA = 171.25 [m]
LPP = 162 [m]
B = 27,4 [m]
D = 16,70 [m]
T = 1.82 [m]
V = 14 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.12
13.MAERSK KALEA
Dimensiuni principale:
DWT =38.850 [tons]
LOA = 174 [m]
LPP = 165.4 [m]
B = 28,34 [m]
D = 18.4 [m]
T = .31 [m]
V = 14,5[knot
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.13.
14.ROSA MAERSK
Dimensiuni principale:
DWT = 35.190 [tons]
LOA = 171.1 [m]
LPP = 162 [m]
B = 27,39 [m]
D = 17.3 [m]
T = 11.95 [m]
V = 14,5 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.14.
15.MOUNT MCKINNEY
Dimensiuni principale:
DWT =40.007 [tons]
LOA = 8178 [m]
LPP = 173 [m]
B = 27,42 [m]
D = 16.9 [m]
T = 11.97 [m]
V = 14,5 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.15.
1.3.DETERMINAREA SI VERIFICAREA DIMENSIUNILOR PRINCIPALE:
Caracterisiticle generale ale navelor folosite în studiu sunt urmatoarele:
1.3.1BAZA DE DATE
tabel 1.3.1.
Determinarea lungimii maxime :
LOA=180.4 m
fig.1.3.1
Determinarea lungimii intre perpendiculare
Lpp=172 m
fig1.3.2
Determinarea lațimii:
B=27.6 m
fig.1.3.3
Determinarea înaltimii de construcție:
D=17.2 m
fig.1.3.4
Determinarea pescajului
T=11.4 m
fig.1.3.5
Determinarea vitezei
v=14.4 Nd
fig.1.3.6
În tabelul de mai jos sunt exprimate valorile dimensiunilor principale în urma interpolării:
tabel1.3.2
1.3.2.Stabilirea deplasamentului navei
Atunci când un armator decide să investească în construcția unei nave este interesat de aspectele economice ale acestei investiții.Astfel el va cere proiectantului ca nava să aibă capacitatea de a transporta o anumită cantitate de marfă,cu o anumită viteză.Pot fi si alte cerințe ce pot ține de prețul de cost al navei,calitățile nautice,etc.
Aceste cerințe pe care beneficiarul navei le formulează în contractual de proiectare constituie mărimi de intrare pentru proiectant .Cele mai importante date de intrare formulate de armator ar fi:deadweight-ul,viteza și autonomia.
Între deplasamentul navei (∆) și deadweight (DW) este o legatur
D = 16,70 [m]
T = 11.20 [m]
V = 14,5 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.9.
10.CARRY
Dimensiuni principale:
DWT =37.847 [tons]
LOA = 185 [m]
LPP = 176 [m]
B = 27,34 [m ]
D = 16,70 [m]
T = 11.20[m]
V = 15 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.10.
11.LOBELIA
Dimensiuni principale:
DWT =37.338 [tons]
LOA = 182.5 [m]
LPP = 175 [m]
B = 27,4 [m]
D = 16,70 [m]
T = 11.21 [m]
V = 15.3 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
PROPELLING TYPE: DIESEL
fig.1.2.11.
12.MAERSK RHODE ISLAND
Dimensiuni principale:
DWT = 34.801 [tons]
LOA = 171.25 [m]
LPP = 162 [m]
B = 27,4 [m]
D = 16,70 [m]
T = 1.82 [m]
V = 14 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.12
13.MAERSK KALEA
Dimensiuni principale:
DWT =38.850 [tons]
LOA = 174 [m]
LPP = 165.4 [m]
B = 28,34 [m]
D = 18.4 [m]
T = .31 [m]
V = 14,5[knot
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.13.
14.ROSA MAERSK
Dimensiuni principale:
DWT = 35.190 [tons]
LOA = 171.1 [m]
LPP = 162 [m]
B = 27,39 [m]
D = 17.3 [m]
T = 11.95 [m]
V = 14,5 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.14.
15.MOUNT MCKINNEY
Dimensiuni principale:
DWT =40.007 [tons]
LOA = 8178 [m]
LPP = 173 [m]
B = 27,42 [m]
D = 16.9 [m]
T = 11.97 [m]
V = 14,5 [knots]
Caracteristicile motorului principal:
fig.1.2.15.
1.3.DETERMINAREA SI VERIFICAREA DIMENSIUNILOR PRINCIPALE:
Caracterisiticle generale ale navelor folosite în studiu sunt urmatoarele:
1.3.1BAZA DE DATE
tabel 1.3.1.
Determinarea lungimii maxime :
LOA=180.4 m
fig.1.3.1
Determinarea lungimii intre perpendiculare
Lpp=172 m
fig1.3.2
Determinarea lațimii:
B=27.6 m
fig.1.3.3
Determinarea înaltimii de construcție:
D=17.2 m
fig.1.3.4
Determinarea pescajului
T=11.4 m
fig.1.3.5
Determinarea vitezei
v=14.4 Nd
fig.1.3.6
În tabelul de mai jos sunt exprimate valorile dimensiunilor principale în urma interpolării:
tabel1.3.2
1.3.2.Stabilirea deplasamentului navei
Atunci când un armator decide să investească în construcția unei nave este interesat de aspectele economice ale acestei investiții.Astfel el va cere proiectantului ca nava să aibă capacitatea de a transporta o anumită cantitate de marfă,cu o anumită viteză.Pot fi si alte cerințe ce pot ține de prețul de cost al navei,calitățile nautice,etc.
Aceste cerințe pe care beneficiarul navei le formulează în contractual de proiectare constituie mărimi de intrare pentru proiectant .Cele mai importante date de intrare formulate de armator ar fi:deadweight-ul,viteza și autonomia.
Între deplasamentul navei (∆) și deadweight (DW) este o legatură ce este exprimată prin relația:
=g + DW
Unde :
g-deplasamentul navei goale ce include masa corpului navei și a amenajarilor,instalațiilor și echipamentelor de la bord.
DW-deadweight-ul navei format din:masa încărcăturii utile,rezervele de combustibil,ulei și apa pentru mașinile principale și auxiliare,masa echipajului,rezervele necesare echipajului și masa balastului necesar;
Legătura dintre deplasamentul navei si deadweight Dw a fost stabilite pe baze statistice sub forma:
Unde:
DW-deadweight-ul navei;
Dw- coeficent de utilizare al deplasamentului ;
Se adopta :
Dw = 0.6 ÷ 0.84 = 0,84 – coeficient de utilizare a deplasamentului admis in primă aproximație in urma analizei mai multor nave de același tip și dimensiuni apropiate ;
Valorile informative sunt date în tabelul de mai jos:
tabel.1.3.3
∆=44047,6 [t]
Atunci armatorul precizeaza cantitatea de marfă pe care vrea să o încarce, atunci deplasamentul se va calcula cu relația :
Mu- masa mărfurilor încărcate pe navă
u- coeficent de utilizare al deplasamentului pentru marfa utilă.
u= 0,8
1.3.3 Calculul lungimii intre perpendiculare :
Lungimea navei influențeaza suprafața udată a navei.Pentru navele cu viteză mică proiectarea se face în condițiile limitării lungimii. Lungimea navei are influență asupra volumului necesar depozitării de marfă și asupra consumului de energie necesar transportului.
1 ) Metoda lui Galin :
unde :
C = 7,17 pentru nave cu o singură elice și v = 11 ÷ 16,5 [Nd];
v = 14.4 [Nd] ;
ρ = densitatea apei de mare ;
ρ= 1025 [kg/ m 3] ;
= volumul real al carenei;
∆= ρ
42972 [m3]
L= 213.97 [m]
2)Dupa Jager avem relația :
unde :
;
, pentru nave obișnuite (petroliere, cargouri ,etc..) ;
v = viteza de serviciu [Nd] ;
p=408;
q=342.6;
Lpp=171.6 [m]
3 )Metoda Pozdiunin :
l=5.63 [m];
Lpp=196.49 [m];
unde: v = viteza de serviciu [Nd] ;
l =lungimea relativă;
4) Metoda Noghid :
L = 2,3 ∙ (v ∙ ∆)= 2,3 ∙ (14.4 ∙ 44047)
v = 14,4 Nd
∆ = Dw / Dw
Dw= 37000
Dw = 0,84
∆ = Dw / Dw = 37000/ 0,84
∆= 44047[t]
LPP = 196.73 [m]
5)Metoda Ayre:
v = 7.4 [m/s] g = 9,81 [m/s2] Lpp = 172 [m]
Fn = 0,1802 l= 5,185
unde: Fn = numărul Froude;
l = lungimea relativă;
LPP = 175.26 m
ADOPTAM : Lpp = 172 [m]
1.3.4.Calculul lățimii navei
Pentru calculul lățimii se pot folosi relații pe baze statistice sau condițiile de stabilitate inițială.
Verificarea lățimii navei se realizează cu următoarele formule propuse de:
1)Watson :
Pentru petroliere:
B = Lpp+2 = 172+2 B = 24,93[m];
2)Metoda Arkenbout si Schokker:
B = Lpp+3,66 = 172+3,66 B = 22,77 [m];
3)Metoda Van Manen:
Pentru B maxim:
B = B = 28,966[m];
Pentru B minim:
B = = B = 23,05 [m] ;
4)Metoda Watson si Gilfillan:
B = B = 26,46 [m] ;
5)Metoda Parson:
B = B = 27,52[m];
ADOPTAM: B = 27.6[m]
1.3.5.Calculul coeficienților de finețe CB, CM, CW, CP
a)Coeficientul bloc (CB):
Coeficientul bloc (CB) reprezintă raportul dintre volumul carenei navei () și volumul paralelipipedului circumscris de dimensiunile LWL, B și T.
Literatura arată că există o dependență liniară a coeficientului de finețe bloc CB de numărul Froude.
unde
v- viteza de mars in m/s
v = 14.4 nod = 7.4 m/s
g- acceleratia gravitationala
g = 9,81
Coeficientul bloc se poate calcula dupa mai multe metode:
1)Metoda Așik:
a). Cb max = 0,48++0,11= 0,48++0,11
Cb max =0,9;
Cbmin=0,48+-0,11=0,48+-0,11 Cb min = 0,686;
b). Cb max =1,09-1,68 Fr + 0,12 =1,09-1,68 0,1802 + 0,12
Cb max =0,907;
Cb min =1,09-1,68 Fr – 0,12 =1,09 – 1,68 0,1802 – 0,12
Cb min = 0,667;
2) Metoda Ayre:
a).Cb = 1,05-1,68 Fr = 1,05-1,68 0,1802
Cb = 0,748
b).
Cb = 0,777;
3)Metoda lui Alexander:
Cb =0,73;
4)Metoda Dawson si Silverleaf:
Cb =0,814;
5)Metoda Watson si Gilfillan:
a).Cb = 0,7 + 0,125 arctang = 0,7 + 0,125 arctang1,245
Cb =0,805;
b). Cb = -4,22 + 27,8 – 39,1 Fr + 46,6 Fr3;
Cb = -4,22 + 27,8 – 39,1 0,1802 + 46,6 0,18023;
Cb =0,675;
Cb =0,8;
Adoptăm: Cb =0,8;
b)Coeficientul suprafeței plutirii (Cw):
Coeficientul suprafeței plutirii (CW ) reprezintă raportul dintre aria plutirii AWL și aria dreptunghiului circumscris de dimensiunile LWL și B:
unde:-AWL – aria suprafeței plutirii de plină încărcare
Coeficientul de finețe al suprafeței plutirii depinde de forma cuplelor. El influențează stabilitatea, nescufundabilitatea, și cubatura navei. Verificarea coeficientului ariei plutirii se realizează pe baza unor relații empirice, în funcție de coeficientul bloc:
1)Metoda Galin:
Cw = =
Cw = 0,866;
2)Metoda Lyndbladom:
Pentru Cw maxim:
Cw max = 0,98 + 0,06 = 0,98 + 0,06 ;
Cw max = 0,936;
Pentru Cw minim:
Cw min =0,98 – 0,06 =0,98 – 0,06;
Cw min= 0,816;
Formula de calcul:
Cw = 0,82 Cb + 0,247=0.82 0.8 + 0.247
Cw = 0,903;
Se mai pot utiliza si urmatoarele relatii:
-pentru nave cu bulb:
Cw = 0,82 Cb + 0,24;
Cw = 0,896;
-pentru navele cu forma „U”dupa Henschke:
Cw = 0,778 Cb + 0,248;
Cw = 0,8704;
-pentru navele cu forma „V” dupa Henschke:
Cw = 0,743Cb + 0,297=0,7430,8 + 0,297
Cw = 0,891;
3)Metoda Bronikov:
Cw = Cb + 0,12;
Cw = 0,92;
4)Metoda Parsons:
Cw ==
Cw =0,878;
5)Metoda Jeleazkov:
a). Pentru Cw max si Cw min
Cw max = 0,75 Cb+0,275+0,01;
Cw max = 0,885;
Cw min= 0,75 Cb + 0,275 – 0,01;
Cw min = 0,865;
b). Pentru Cw max si Cw min
Cw max=1,015 Cb2/3 + 0,01 ;
Cw max=0,885;
Cw min=1,015 Cb2/3 – 0,01 ;
Cw min=0,866;
Adoptăm:Cw =0,885;
c)Coeficientul sectiunii maestre (CM)
Coeficientul secțiunii maestre (CM) reprezintă raportul dintre aria secțiunii maestre (AM) și aria dreptunghiului circumscris de B și T:
Coeficientul sectiunii maestre are o mare influenta asupra amortizarii oscilatiilor de ruliu.Daca valorile coeficientului sectiunii maestre sunt mari atunci se asigura o buna amortizare a oscilatiilor de ruliu.
Verificarea coeficientului secțiunii maestre are la bază relațiile generale recomandate de literatura de specialitate:
1)Metoda Jeleazkov:
a).Pentru CM minim:
CM =1,012 Cb1/12 – 0,005;
CM =0,988;
b).Pentru CM maxim:
CM =1,012 Cb1/12 + 0,005;
CM =0,998;
2)Metoda Parsons:
a).CM =0,977 + 0,085 (Cb – 0,6);
CM =0,994;
b).CM =1,006 – 0,0056 Cb-3,56 ;
CM =0,993;
c).CM = (1 + (1 – Cb)3,5)-1;
CM =0,996;
3)Relatii pe baze statistice:
CM = – 0,12 = – 0,12;
CM = 0,928;
4)Noghid (pentru Cb>0,615):
CM = 0,928+ ;
CM =0,997;
Adoptăm: CM =0,998;
d)Coeficientul prismatic longitudinal (CP):
Coeficientul prismatic longitudinal (CP) reprezintă raportul dintre volumul carenei navei () și volumul prismatic de lungime egală cu lungimea la plutire și secțiune transversală egală cu secțiunea maestră:
Coeficientul de finețe prismatic longitudinal CP influenteaza rezistenta la inaintare a navei.Dacă se cunosc coeficienții CB și CM, atunci se poate calcula CP, cu relația :
Verificarea lui se realizează cu următoarele formule:
1)Metoda Asik:
a)Pentru CP max avem relatia:
CP max = 1,05 – 1,5 Fr + 0,02=1.05 – 1.5 0.1802 + 0.02
CP max = 0,799;
b)Pentru CP min avem relatia:
CP min = 1,05 – 1,5 Fr – 0,02=1.05 – 1.5 0.1802 – 0.02
CP min = 0,759;
2)Metoda Noghid:
a). CP = ;
CP =0,754;
b). CP =1,214 – 2,32 Fr + 0,133 (10 Fr – 2,3)3;
CP =1,214 – 2,32 0,1802 + 0,133 (10 0,1802 – 2,3)3;
CP =0,779;
c). pentru nave mari, cu
CP =1,214 – 2,32 Fr ; Fr = 0,1802;
CP =0,796;
d). pentru nave cu porțiune cilindrică mare, cu :
CP =1,2 – 2,1 Fr ; Fr = 0,1802;
CP =0,822;
Adoptăm:CP =0,822;
1.3.6 RAPOARTE ÎNTRE DIMENSIUNI
Rapoartele între dimensiunile navei constituie criterii rapide de comparație ale formei carenei. Principalele rapoarte între dimensiuni sunt L/B, B/T, L/D și D/T, unde:
L este lungimea navei;
B este lățimea;
T este pescajul;
D înălțimea de construcție;
În practica de proiectare este necesar să se verifice dimensiunile cu unele rapoarte stabilite prin analiză statistică.
a) Raportul – alungirea relative a navei; =6,23;
Raportul L/B reliefeaza alungirea relativă a carenei și are influenta asupra rezistența la înaintare. Relația L/B se poate calcula:
1)Metoda Van Manen:
==7,32;
2)Metoda Galin:
a).Maxim =7,5;
b).Minim =6;
b)Raportul – stabilitatea navei =2,42;
Raportul B/T are o influenta deosebita asupra problemelor de stabilitate transversală și de stabilitate la drum. Se utilizează următoarele formule de calcul:
1)Metoda Galin:
a).Maxim =2,8;
b).Minim =2,4;
2)Metoda Sanders:
=5.93 – 3,33 CM; CM =0,998;
=2,606;
3)Metoda Sname:
=9,625 – 7,5 Cb; Cb =0,8;
=3,625;
c) Raportul -în corelație cu bordul liber; =1,508;
Raportul D/T evidențiază mărimea bordului liber a navei. Acest raport se calculează astfel:
Metoda Galin:
=1,6 – ; Lpp=172m;
=1,470;
d)Raportul -rezistența longitudinala a navei; =10;
Raportul Lpp/D este utilizat în probleme de rezistență longitudinală a navei. Societățile de clasificare limitează valorile maxime ale acestui raport:
1)Metoda GL (maxim):
=17;
2)Metoda AMERICAN BUREAU OF SHIPPING (ABS) (maxim) :
=15;
Raportul L/D se poate calcula in functie de deadweight(Dw),cu expresia:
==14,619 (maxim) Dw=37000
==12,11 (minim)
CARACTERISTICILE GENERALE ALE NAVEI:
tabel.1.3.4
1.4 Formele navei
1.4.1Definirea planului de forme
Planul de forme este o reprezentare grafica a formelor navei prin niste fascicole de curbe rezultate din intersectia corpului teoretic al navei paralele cu planele sistemului de coordonate.
Planul de forme este alcatuit din trei familii de curbe ,fiecare dintre acestea intr-o vedere apar sub forma de curbe ,iar in celelalte doua sub forma de linii drepte.Cele trei vederi ale planului de forme se numesc :vederea longitudinala sau longitudinalul planului de forme,vederea transversala sau transversalul planului de forme si vederea orizontala sau orizontalul planului de forme.
Longitudinalul planului de forme,obtinut prin intersetia navei cu planele paralele cu planul diametral ,evidentiaza curbele numite longitudinale.Aceasta vedere se amplaseaza pe planul de forme din stanga sus .Pe langa fascicolul de curbe ce se sprijina pe suprafata navei,in aceasta vedere sunt reprezentate pozitia cuplelor teoretice si ale liniilor de apa .Cuplele teoretice sunt in aceasta vedere linii verticale ,iar liniile de apa sunt drepte orizontale.
Orizontalul planului de forme ,se obtine prin intersectia corpului naveicu plane paralele cu planul de baza ,iar curbele obtinute poarta numele de plutiri sau linii de apa.Aceasta vedere se amplaseaza pe planul de forme in partea stanga jos.Pe langa fascicolul de curbe ce se sprijina pe suprafata navei ,in aceasta vedere sunt reprezentate pozitiile cuplelor teoretice ,sunt linii verticale , iar sectiunile longitudinale sunt drepte orizontale.
Transversalul planului de forme ,se obtine prin intersectia corpului navei cu plane paralele cu planul cuplului maestru ,curbele obtinute poarta numele de cuple teoretice.Aceasta vedere se amplaseaza pe planul de forme din partea dreapta sus ,sau se suprapune cu vederea longitudinal ape zona cilindrica a navei.Cele doua vederi se pot suprapune doar daca nava prezinta zona cilindrica suficient de extinsa .Astfel se face reprezentarea la o scara mai mica a planului de forme pe acelasi format de hartie .Pe langa fascicolul de curbe ce se sprijina pe suprafata navei,in aceasta vedere sunt reprezentate pozitiile liniilor de apa si ale sectiunilor longitudinale .In aceasta vedere liniile de apa sunt linii orizontale , iar sectiunile longitudinale sunt drepte verticale.
1.4.2Trasarea planului de forme:
Planul de forme se realizeaza cu ajutorul softului TRIBON M3 si se realizează astfel:
a)se deschide Tribon M3 Form bifandu-se HullDes
b)Se alege tipul navei,apoi se introduce lungimea intre perpendiculare:
c) Se introduc urmatoarele date ale navei:V=14,4[Nd]; B=27,6[m]; T=11,4[m]; D=17,2[m];
d) Se introduce CB=0,8:
e)
f) Se va genera bulbul la Pv si la PP:
g)
h) În urmatoarea imagine se vor genera cuplele , longitudinalele si plutirile astfel ;
Se deschide Tribon M3 Lines:
j) Se alege scara la care va fi realizat:
k) Dupa aceste operatii va rezulta planul de forme
1.5.DETERMINAREA DEPLASAMENTULUI NAVEI GOALE,DEADWEIGHT-ULUI ȘI A REZERVELOR
Deadweight-ul (Dw ) reprezintă o mărime de intrare pentru proiectant , pe lângă viteză și autonomie care constituie cerințele de bază ale armatorului:
DW=37000 [tdw]
A=8000 [m]
V=14,4 [Nd]
Folosind relația coeficientului de utilizare a deplasamentului , putem determina deplasamentul navei :
∆=44047 [t]
Deplasamentul navei reprezintă masa fluidului dezlocuit de carena navei. Legătura dintre deplasament și deadweight este dată de relația:
unde:
– deplasamentul navei goale;
Dw – deadweight ;
Deplasamentul se calculează prin însumarea următoarelor grupe principale de mase:
unde:
– masa corpului navei;
– masa instalației de propulsie;
– masa amenajărilor și instalațiilor de corp și punte, cu mecanismele și echipamentele aferente;
– masa combustibilului, uleiului și apei aferente instalației de propulsie;
– masa încărcăturii utile;
– masa echipajului și a bagajelor;
– masa rezervelor echipajului;
– masa balastului lichid;
– rezerva de deplasament.
1.5.1.Deplsamentul navei goale
Deplasamentul navei goale se compune din masa corpului navei și a instalațiilor , amenajărilor și echipamentelor de la bord.
unde:
Mc – masa corpului navei;
– rezerva de deplasament;
Mm – masa instalației de propulsie;
Mai- masa amenajărilor și a instalațiilor de corp și punte , cu mecanismele și echipamentele aferente.
Dw= Mcm + Mrez + Mu + Me
unde: Mcm- masa combustibilului, uleiului, și apei aferente instalației de forță;
Mrez- masa rezervelor echipajului;
Mu-masa încărcăturii utile;
Me-masa echipajului;
= Dw + =Mc + Ma+i + Mm + Mcm + Mrez + Mu + Me + M
Masele deplasamentului navei goale:
a) Masa corpului :
Masa corpului (MC ) navei include:
corpul metalic propriu–zis (bordaje, fund, puntea principală, pereți transversali, tancurile structurale, chile de ruliu, suprastructuri,rufuri,extremitati,etc) ;
saturării ( pentru fixarea aparaturii, mobilierului, traseelor de tubulaturi si de ventilatie, a cablurilor electrice, etc.) ;
piese turnate și forjate ( bucșele tubului etambou și ale axelor cârmelor, prize de fund,cavaletii liniilor de arbori,etc.) ;
vopsele si protectii impotriva coroziunii corpului cu anozi consumabili ;
balustrade, parapeți și greement (catarge,arboreti,suporti pentru antene,etc.) ;
accesorii (usi,ferestre,hublouri,scari,etc.) ;
balast solid , utilizat pentru: compensarea unor înclinării permanente rezultate în urma construcției, modernizării navei; îmbunătățirea indicatorilor de stabilitate transversală, prin coborârea centrului de greutate al navei; etc.
întărituri și postamenți ( pentru motoare principale și auxiliare, compresoare, pompe, mașini electrice etc.)
;
pentru 3000< E < 15000= >
kmax=0,033
kinterm=0,031
kmin=0,029
;
Es; Eruf – se neglijează;
;
;
Se adoptă : MC = 4910,37 [t]
b) Masa instalației de propulsie :
Masa instalației de propulsie (Mm) include:
mașina de propulsie ( motor diesel, turbina cu gaze, turbina cu aburi) ;
instalații ce deservesc mașina principală; propulsor, instalația de comandă de la distanță, etc.
Masa instalatiei de propulsie se exprima fata de puterea instalata la bord (N)cu o relatie de forma:
Mm=749,486 [t]
c)Masa amenajărilor și instalațiilor de corp și punte:
Grupa maselor amenajărilor și instalațiilor de corp și punte (Mai) se compune din urmatoarele subgrupe:
amenajările ( încăperi de locuit, grupuri sanitare, spații de folosință comună, bucătării, magazii, etc. )
instalația electrica ( tablouri electrice, cabluri electrice, telegrafe, lumini de navigație )
instalația de punte (ancorare, acostare și legare, remorcare, manevră, salvare, guvernare)
instalația de corp ( balast – santină, stingere a incendiilor, sanitare, încălzire, ventilație, etc.)
instalația mecanica ( de răcire, de combustibil, de ulei, de aer comprimat, evacuare gaze, actionări hidraulice, etc)
Mai=1210,53 [t]
unde:
;
d)Rezerva de deplasament:
Este necesară proiectantului pentru siguranța îndeplinirii indicatorilor de flotabilitate și stabilitate inițială.
M∆=177,20 [t]
1.5.2 Deadweight-ul
Deadweight-ul însumează masa încărcăturii utile (Mu ), rezervele de combustibil (Mcm), ulei și apă pentru mașinile principale și auxiliare (Mai) , masa echipajului (Me) , rezervele necesare echipajului (Mre), precum și masa balastului (Mb) necesar.
a)Masa de combustibil, apă și ulei :
Cuprinde masa de combustibil pentru motorul principal și motoarele auxiliare (Mcomb), masa de ulei (Mulei) și masa de apă aferentă instalației de propulsie (Mapa).
Mulei = Mapa =[t]
bc = 0,15 ..0,18 [kg/kW.h],consum de combustibil; alegem bc = 0.16 [kg/kW.h];
kM = 1,3 coeficient de siguranță;
[kW], puterea maximă a motorului în [kW] calculată cu relația (4.13) , iar k1=1,15 reprezintă un coeficient de majorare a puterii în exploatare;
A = 8 000 Mm (autonomia navei)
Mcm=1040,7 [t]
b)Masa încărcăturii utile :
Masa încărcăturii utile reprezintă cantitatea de marfă care trebuie transportată. Pe baza coeficientului de utilizare a deplasamentului pentru încărcătura utilă , determinăm masa încărcăturii utile (Mu):
Mu=35238,09 [t]
c)Masa echipajului și a bagajelor:
Echipajul este format din 38 persoane , iar masa bagajelor fiecărei persoane este de 160 Kg.
unde:
ne- nr.de persoane;
mb – masa bagajului unei persoane.
Me=6.08 [t]
d)Masa rezervelor echipajului:
Masa rezervelor echipajului cuprinde rezervele de hrană, apă potabilă, apă sanitară, materiale de igienă, materiale de salvare în caz de avarie, etc.
Mre=36,84 [t]
unde:
mre – masa rezervei [ kg / pers.zi] cuprinde:
apa potabilă și sanitară : 100 litri / zi membru;
hrană uscată : 5 kg / zi de membru.
d – durata cursei [zile]:
e)Masa balastului lichid:
Masa balastului lichid se utilizează pentru:
îmbunătățirea asietei navei;
coborârea centrului de greutate și îmbunătățirea indicatorilor de stabilitate transversală.
Mb=680,47 [t]
Deplasamentul navei rezultă din însumarea deplasamentului navei goale și a deadweightului astfel:
∆=4910,3 +749,4 +1210,5+177,2+35238,09+6,08+36,84+680,4 = 44047 [t]
tabel 1.5.1.
1.6.DETERMINAREA PRELIMINARĂ A REZISTENȚEI LA ÎNAINTARE
1.6.1.Componentele rezistenței la înaintare:
Rezistența la înaintare este una din cele mai importante calitați de navigație,de care depinde puterea instalației de propulsie.
Asupra navei care se deplasează cu viteza constantă ,v,acționează rezultanta forțelor hidro-aerodinamice,Rt.Rezistenta la inaintare a navei este proiecția rezultantei fortelor hidro-aerodinamice care actionează asupra navei,pe direcția vitezei de deplasare.
Rezistența la înaintare depinde de regimul de deplasare a navei. Dacă se definește numărul Fn cu relația :
atunci se disting trei zone importante :
dacă Fn 1, nava se află în regim de deplasament (greutatea navei este echilibrată de forța de împingere) ;
dacă 1 Fn 3, nava se află în regim de tranziție (are loc o modificare a pescajului și asietei navei) ;
dacă Fn 3, nava se află în regim de glisare (greutatea navei este echilibrată mai ales de forța portantă).
Deoarece rezistența la înaintare nu poate fi măsurată direct, la natură, cunoștințele referitoare la componentele rezistenței la înaintare sunt obținute pe baza testelor pe modele experimentale.
Larsson și Baba au furnizat schema generală a descompunerii componentelor hidrodinamice de rezistență la înaintare pentru un model experimental.
fig.1.6.1. schema generală a descompunerii componentelor hidrodinamice de rezistență la înaintare pentru un model experimental.
1.6.2.Determinarea preliminară a rezistenței la înaintare
Metoda Holtrop – Mennen
Aceasta metoda se bazează pe analiza prin regresie a rezultatelor încercărilor experimentale sistematice pe serii de modele, precum și a datelor măsurătorilor la natură, deținute de bazinul olandez de la Wageningen.
Conform acestei metode, rezistența totală la înaintare a navei se determină cu relația:
Unde:
– RF este rezistența de frecare calculată conform formulei ITTC-1957, (1+k1) este factorul de formă al carenei fără apendici;
– RAPP este rezistența apendicilor;
-RW este rezistența de val propriu;
-RB este rezistența de presiune adițională a bulbului prova în apropierea suprafeței libere;
-RTR este rezistența de presiune adițională a pupei oglindă imersată ;
-RA este rezistența de corelare dintre model și navă;
La nava studiată domeniile de aplicabilitate sunt următoarele: petroliere,vrachiere: –
–
–
–
Numarul Froude este:
v = 7.4 [m/s] g = 9,81 [m/s2] Lpp = 172 [m]
= volumul real al carenei;
42972 [m3];
Calculam parametrul :
λ =1,446 Cp – (0,03 )
λ=1,446 0,822 – (0,03 6,35)
λ =0,998 → verifica curba 10.2> Holtrop-Mennen
Lungimea la plutire este:
După dimensiuniledate rezultă următoarele rapoarte:
Ambele raporturi LWL/B si B/T se încadrează în valorile prescrise de literatura de specialitate.
1)Rezistența de frecare (RF)
Conform ITTC-1957 , rezistența de frecare se calculează cu relația:
[KN]
Unde:
– densitatea apei ();
v – viteza navei (
S – aria suprafetei udate a corpului fără apendici;
CF – Coeficientul rezistentei de frecare a placii echivalente
CF =
CF =1.13 10-3
Unde: Re este numărul Reynolds.
Re= 1090050378
v – viteza navei [m/s]
LWL-lungimea la plutire a navei [m]
– este vâscozitatea cinematică. Pentru apă de mare, .
In faza preliminară, aria suprafeței udate a corpului navei fără apendici se poate estima pe baza relației:
Unde:
ABT este aria secțiunii transversale a bulbului;
AM este aria secțiunii maestre;
ABT=32,97 [m]
Calculăm aria suprafeței udate a corpului navei:
S=7455,05 [m2];
RF = 236,42 [KN];
2) Factorul de formă al corpului fără apendici :
Factorul de formă al corpului fără apendici se calculează cu relația:
Unde coeficientul prismatic longitudinal se calculează pe baza lungimii la plutire, LWL.
Coeficientul c14 depinde de formele pupa ale navei prin intermediul coeficientului cPP:
cPP = 0, pentru forme normale ale pupei navei
Mărimea LR din relația următoare este distanța de la perpendiculara pupa la zona din care începe partea cilindrică a navei și se poate calcula cu expresia:
Unde: lcb reprezintă distanța longitudinală a centrului de carenă față de jumătatea lungimii plutirii de calcul, exprimată în procente din LWL.
Dacă centrul de carenă se află în pupa față de jumătatea lungimii plutirii de calcul, atunci valoarea lcb se consideră negativă.
Xb=+5,86
Xb=91,86
lcb=-2,35 [m]
Se calculează LR:
LR=22,45 [m]
Calculăm factorul de formă al corpului fără apendici:
3)Rezistența apendicilor:
Se determină în funcție de aria suprafeței apendicilor SAPP, cu relația:
Valorile orientative ale factorului de formă al apendicilor pentru nave cu cârmă după etambou sunt:
1+k2 = 1,3…1,5
Adoptăm: 1+k2 = 1,5
Se calculează SAPP și apoi RAPP:
Adoptăm c=60.
SAPP=32,68 [m]
RAPP=1,554 [KN] ;
4)Rezistența de val (propriu) :
Se determină cu următoarea expresie, valabilă pentru numere Froude Fn ≤ 0,24:
Se calculează coeficienții din relația de mai sus utilizând următoarele formule de calcul:
C1=4,44
C7=0,157
– jumatatea unghiul dintre tangenta la plutire , in extremitatea prova
iE=47,55
C3=0,0531
Mărimea hB reprezintă cota centrului suprafeței secțiunii transversale a bulbului (de arie ABT), măsurată de la planul de bază, iar TF este pescajul prova al navei.
Parametrul c2 ține cont de reducerea rezistenței de val datorită prezenței bulbului prova.
C2=0,64
Coeficientul c5 exprimă influența pupei oglindă asupra rezistenței de val.
C5=1
La navă CP=0.822 și de aici rezultă:
m1=-1,866
c15 se calculează funcție de raportul .
m4=-1,390
Fn = 0,1802
Astfel rezistența de val va rezulta
RW=70,85
5)Rezistența de presiune adițională datorată prezenței bulbului:
Rezistența de presiune adițională datorată prezenței bulbului în apropierea suprafeței libere a apei se calculează cu relația:
Unde: coeficientul pB ia în considerație emersarea provei, iar Fni este numărul Froude bazat pe imersiune. Cele două mărimi se determină cu relațiile:
RB=0,089 [KN]
6) Rezistența de presiune adițională :
Rezistența de presiune adițională datorată imersării pupei oglindă se poate calcula cu relația:
=0
în care coeficientul c6 depinde de numărul Froude, FnT, bazat pe imersarea oglinzii pupa:
pentru FnT > 5
7)Rezistența adițională de corelare model – navă
Se poate determina în funcție de suprafața udată a corpului navei, cu formula:
,
Reprezintă efectul rugozității corpului, precum și al rezistenței aerodinamice a părții emerse a corpului navei la o viteză nulă a vântului.
Coeficientul CA se calculează cu relația:
în care:
c4= 0.04
RA=82,36 [KN]
Rezistența totală la înaintare a navei:
tabel 1.6.1.
1.7.Calculul coeficienților de propulsie
Calculul coeficienților de propulsie se determină folosind aceeași metodă Holtrop-Mennen .
Coeficientul de siaj efectiv pentru nave cu o elice cu diametrul De, cu pupă convențională, se poate determina cu ajutorul formulei :
Coeficientul de siaj (w):
Unde:
C8=12,89
C20=0,85
C11=1,42
C19=0,121
Cp1=0,928
Cv=0,001
W=0,146
Factorul de formă al corpului navei cu apendici se determină cu relația :
=1,328
Coeficientul de sucțiune (t):
Coeficientul de sucțiune, t, la nave cu o elice cu pupă de tip convențional, se poate determina cu formula :
=0,85 0,146=0,124; unde: kt = 0,9….1,05 pentru nave cu cârmă formată dintr-o singură placă.
t=0,124;
Coeficientul de influență al corpului (ηH)
; ; ηH=1,02
Viteza de avans (va)
va= ; va= ; va=6,81 [m/s] ;
Randamentul relativ rotativ:
unde:
raportul de disc expandat ;
ηR=1,01
tabel 1.7.1
1.8.Proiectarea preliminară a elicei
În proiectarea preliminară a elicei se utilizează diagrama Seria B 4.70 –Wagenngen pentru 4 pale și raportul de disc expandat .
fig1.7.1.
Se calculează parametru de proiecatre pentru curba de turație optimă:
;;
kd=2,35
unde:
Se determină o primă valoare a avansului relativ din diagrama KT-J:
Se calculează turația optimă a elicei :
;
Se calculează parametrul de proiectare folosind turația optimă:
;
Scoatem valoarea din diagramă:
Se calculează diametrul optim al elicei în apă liberă:
;
De=0,95Deopt=0,957,91=7,52
Se calculează coeficientul de împingere kT:
tabel 1.8.1
1.9.Calculul preliminar al puterii de propulsie
Cunoscând rezistența totala la înaintare RT se poate calcula :
Puterea efectivă de remorcare PE :
unde: reprezintă o rezervă de proiectare
Puterea disponibilă la elice PD:
;
unde: nprop – numărul propulsoarelor;
– coeficient cvasipropulsiv;
;
Puterea la flanșa motorului PB:
Puterea la flanșa motorului (PB) se mai numește puterea utilă, sau puterea efectivă și reprezintă puterea măsurată la flanșa de cuplare a motorului .
Propulsorul (elicea) transformă puterea instalată la bordul navei într-o forță de împingere care antrenează nava înainte. Împingerea propulsivă se realizează datorită accelerării fluidului în care lucrează propulsorul.
unde: randamentul liniei de axe;
SR – coeficientul de încărcare a motorului sau SR (Service Rating) puterea de serviciu;
SR = 0,85MCR în regim de serviciu;
MCR – puterea maximă continuă.
Alegerea motorului principal
Cunoscând puterea necesară la flanșa motorului se alege tipul și puterea motorului din catalog:
tabel 1.7.
1.9.1.Verificarea elicei la cavitație
=T-
=7.14
Pd=2335
Scoatem din diagrama Kc:
Kc=0,2
elicea nu caviteaza
-adancimea axului portelice
Kc-caracteristica cavitatiaonala
f=1.3…1.6 coeficient empiric
n-turatia elicei in rot /sec
D-diametrul elicei
Ps-presiunea hidrostatica
Pd-presiunea vaporilor saturati
1.9.2.Geometria elicei
tabel 1.9.2
CAP.II.TEMA SPECIALĂ
Proiectarea confecționarea și montarea instalației de stins incendiu cu spumă
2.1.Generalitați
O parte din incendii nu pot fi stinse cu apă , fie din cauza naturii materialului incendiat fie din cauza reacțiilor chimice care se produc in prezența apei.
Pentru stingerea unor astfel de incendii se folosește spuma.Pe suprafețele incendiate spuma acționeaza prin patura izolatoare care se formează între materia incendiată și mediul carburant,precum si prin efectul de răcire ce se produce datorită apei pe care o conține.
Spuma reprezintă agentul principal de stingere a lichidelor combustibile mai ușoare decat apa depozitate in rezervoare sau scurse si acumulate in strat,in caz de avarie la depozite si instalații tehnologice (tancuri de combustibil,santine,separatoare,etc.).
Spuma reprezintă o structură alveolar-peliculaăa dispersată, alcătuită printr-o aglomerare de bule de gaz, separate între ele prin pelicule relativ subțiri de lichid și poate fi considerată ca o emulsie concentarată de gaz intr-un lichid.Ea poate fi obținută in urma unei reacții chimice sau prin introducerea mecanică a unui gaz într-un lichid. Pentru obținerea unei structuri alveolar-peliculare stabile în timp, în lichide se introduc în cantitați mici substanțe spumogene.
Substanțele spumogene, atat în cazul reacției chimice, cat și in cazul introducerii mecanice în lichid a unui gaz, permit stabilizarea structurii alveaolar-peliculare și întarzierea distrugerii ei. Introducerea substanțelor spumogene micșoreaza tensiunea superficiala a lichidului, ceea ce încetinește subțierea si ruperea peliculelor lichide. Substanțele spumogene folosite în instalațiile navale permit obținerea spumei de maximă stabilitate numai pentru o anumită concentrație, stabilitatea spumei fiind mai redusă pentru alte concentrații.La stingerea incendiilor se folosesc substanțe spumogene pentru concentartii în raport cu apa de (3….5)%.
Ca marime de calcul a concentrației de substanța spumogenă pentru spumele aeromecanice, se adopta 4% în raport cu volumul apei.
Spumele folosite la stingerea incendiilor pot fi :
spume chimice ;
spume aeromecanice.
Spuma chimică, utilizată în special in instalațiile portative, este un produs al reacției dintre o soluție alcalină și o soluție acida, in prezența unui stabilizator. Spuma aeromecanică este un amestec intre o substanță generatoare de spumă, apa si aer.
Pentru obținerea spumei chimice se utilizează diverse rețete :
soda bicarbonică și sulfat de aluminiu ;
bicarbonat cu sulfați si bisulfați din săruri de amoniu.
Ca stabilizatori se utilizează extrași pe baza de glicerină, extras de lemn dulce, spumanti pe baza de glucoza. In urma reactiei chimice se formeaza bule de spuma, fiecare bula fiind invelita intr-o membrana lichida umpluta cu bioxid de carbon.Spuma ca agent de stingere actioneaza asupra incendiului prin efecte de izolare, racire si inabusire. Efectul de izolare este generat de faptul ca spuma are o conductibilitate termica redusa impiedicand astfel reaprinderea materialeleor combustibile precum si reincalzirea substantelor combustibile sub influenta corpurilor incandescente din apropiere. Efectul de racire se datoreaza preluarii unei cantitati de caldura din focar, in vederea evaporarii apei care se produce prin absorbtie de caldura. Efectul de inabusire generat de vaporii de apa ce apar in urma contactului picaturilor de apa cu flacara.
Folosirea spumei chimice prezinta unele neajunsuri generate de faptul ca spuma dupa un anumit timp isi pierde calitatile, degradandu-se. De asemenea, tubulatura instalatiei de spuma chimica trebuie sa aiba lungimi cuprinse intre 30-60 m. Daca lungimile sunt mai mici de 30 m amestecul nu este coresunzator iar daca sunt mai mari de 60m, efectul spumei va trece. Din aceste considerente, mai des folosite sunt instalatiile cu spuma aerodinamica.
Spuma aeromecanica se obtine prin interactiunea substantei spumogene (generatoare de spuma) cu apa dulce sau de mare. Spuma pe baza de apa de mare se formeaza mai putin intens decat spuma pe baza de apa dulce, insa folosirea apei dulci pentru stins incendiile nu este economica.
In instalatii se folosesc urmatoarele tipuri de spuma aeromecanica:
cu coeficient de spumare mic, i=12:1
cu coeficient de spumare mijlociu, 50:1<i<150:1
cu coeficient de spumare mare i=1000:1
Una dintre cele mai importante calitați este factorul de spumare, care reprezinta raportul dintre volumul de spuma si volumul amestecului de apa cu substanta spumogena. Pentru stingerea incendiilor sunt potrivite substantele spumogene care permit obtinerea unui factor de spumare minimum 10 si maximum 1000. Pentru masurarea stabilitatii spumei este adoptat raportul dintre volumul sau dupa 30 minute si volumul initial.Aceasta marime nu trebuie na fie sub 80%. Spuma obtinuta trebuie sa se mentina fara urme vizibile de deteriorare in timp, cel putin 30 min.
Substantele spumogene si alte substante folosite pentru obtinerea spumei, trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:
sa nu aibă in compoziția lor particule solide în suspensie, care ar putea înfunda secțiunile de trecere ale conductelor și aparaturii instalației;
să fie neutre și să nu provoace coroziunea metalelor cu care vin în contact;
să nu-și piardă proprietațile sale spumogene în decursul timpului sau după parcurgerea ciclurilor de înghețare-dezghetare;
să nu se aglomereze în bulgări;
să aibă vascozitate redusă, pentru a permite deplasarea lichidului prin tubulatura instalației;
să permită transportarea simplă , iar manipularea lor să nu fie periculoasă pentru viața oamenilor;
să formeze o spumă capabilă săa se mentinăa la suprafată oricaror produse petroliere, precum și pe suprafetele arzande;
să nu fie deficitare;
Structura alveolar-peliculara a spumei ii determină densitatea relativ mica ,inferioara oricarui produs petrolier. Astfel, densitatea spumei aeromecanice este de 0,1 kg/dm, ceea ce o face larg utilizabila pentru stingerea incendiilor petroliere de toate tipurile. Stingerea unui incendiu cu spuma trimisa la suprafata unui lichid arzand este eficienta pentru ca spuma, cu ajutorul peliculei sale lichide, raceste stratul superficial al lichidului arzand si il izoleaza fata de oxigenul din aerul inconjuarator. De asemena ,avand un coefiecient redus de termoconductibilitate, spuma ingreuneaza transmiterea caldurii de la nucleul flacarii la lichid si iesirea vaporilor de lichid in zona de ardere.
Spuma aeromecanica folosita pentru stingerea incendiilor la nave consta din 90% aer, 9,6% apa si, 0,4% in volum substanta spumogena. Spuma aeromecanica mai este cunoscuta sub numele de ,,Genspumar’’, fabricata prin degradarea alcaliana a copitelor si a coarnelor si folosit la stingerea incendiilor de produse petroliere, grasimi si solventi organici.
Produsul se livreaza in stare lichida (tip I) sau sub forma de pulbere (tip II), dar in constructiile navale se foloseste numai in stare lichida.
Caracteristicile Genspumarului tip I sunt:
– lichid vascos de culoare brun-roscata, densitate relative, = 1,15 kg/dm, vascozitate dinamica =(9,4….14,0)Ns/m,vascozitate relative (1,7…2,2)E la 20C, coeficient de spumare minim 8, stabiliatatea spumei minim 78% punct de congelare maxim -4C.
Apa dulce se foloseste in instalatiile de stingere a incendiilor care functioneaza cu echipament electric, pentru ca jetul de spuma sa nu fie electroconductibil.Debitul instalatiei de stingere cu spuma si cantitate de substanta spumogena trebuie sa se calculeze in functie de coeficientul de spumare , intensitatea de refulare a amestecului spumogen si timpul de calcul de functionare continua a instalatiei.
Daca instalatia de stingere cu spumă cu coeficient mare de spumare functionează cu apa dulce, atunci rezervele de apă , necesare pentru producerea spumei in vederea umplerii o singura data a volumului incaperii protejate, trebuie sa fie pastrate la statie intr-un rezervor. Restul apei poate fi preluat din rezervele navei.Pompele, armaturile care asigura completarea rezervorului cu apa dulce, trebuie sa fie amplasate in afara incaperii de protejat, iar actionarea lor se va asigura de la diesel-generatorul de avarie.
Amestecatoarele, folosite in instalatiile de stingere cu aerospuma pentru obtinerea unui amestec spumogen(apa+substanta spumogena), trebuie sa fie de un tip aprobat. Capacitatea amestecatoarelor trebuie sa fie suficienta pentru asigurarea functionarii tevilor de refulare, sau a generatoarelor de spuma care lucreaza concomitent.
Instalatia de stins incendiu cu spumă, pe tubulatura principala, la distanta maxima, trebuie sa fie prevazut un dipozitiv pentru luarea probelor in vederea determinarii continutului procentual al substantei spumogene in amestec.
După modul de obținere a spumei, instalațiile sunt de două tipuri:
instalații cu formarea interioară a spumei;
instalații cu formarea exterioară a spumei.
Instalații cu formarea interioară a spumei.
Aceste instalații sunt folosite pentru stingerea incendiilor de proporții reduse. Utilizează spuma cu indice de spumare mic.
Aceste instalații sunt des întâlnite la bordul navelor , datorită gabaritelor mici și deservirii ușoare, fără a fi necesară antrenarea altor instalații.
Astfel, un amestec spumogen (5-6% substanță spumantă în amestec cu apa) de 45-136 litri poate produce spumă în volum de 400-1200 litri ceea ce corespunde unui coeficient de spumare de minimum 8 .
fig.2.1 Schema unei instalații de stins incendiu cu spumă cu formare interioară a spumei
Elemente componente:
1)tanc de amestec apa cu substanta spumogena;
2)butelie de aer comprimat;
3)reductor de presiune;
4)supapa de siguranța;
5)robinet de golire;
6)ramificații cu furtun flexibil;
Principiul de funcționare:
Pentru evacuarea amestecului de apă și substanța spumogenă din tanc si pentru formarea spumei,se trimite aer comprimat din butelia 2 racordată la magistrala de aer comprimat.Presiunea aerului comprimat necesar formării și antrenării spumei nu depașește 10 bar,fiind determinată de configurația instalației.Pentru reducerea presiunii aerului până la cea necesară în instalație este montat un reductor 3.Procesul de formare al spumei incepe in punctul P unde se realizează amestecul complet substanța spumantă+apă+aer și se continuă până la ieșirea amestecului in atmosferă.
Instalațiii cu formare exterioară a spumei:
Aceste instalații sunt utilizate de obicei la navele de tip petrolier pentru stingerea
incendiilor în tancurile de marfă. Specific pentru această instalație este că substanța spumogenă se păstrează separat, neamestecată cu a
fig.2.2 Schema de principiu a instalației de stins incendiu cu spuma aeromecanica cu formarea spumei la evacuare
Elemente componente:
1)rezervor substanța spumogenă;
2)dozator;
3)amestecator apă+cubstanța spumogenă;
4)amestecător apa +substanța spumogenă+aer;
Principiul de funcționare:
Substanța spumogenă este pastrată in rezervorul 1.Prin intermediul dozatorului 2 se regleaza cantitatea de substanța spumogenă ce urmeayă a fi trimisă in amestecarorul 3 unde se amestecă cu apa.Aceasta emulsie de apă și substanța spumogenă este dirijată către amestecătorul 4 care prin efect de ejecție antrenează aerul necesar formării.
Stingatoarele aerospuma portative pot fi manevrate manual debitele lor fiind limitate la 8m/min spuma.Racordate la conducte flexibile de lungime maxima 15 metri, ele sunt folosite in cazul avarierii tubulaturii rigide si pentru stingerea incendiilor in incaperile nedestinate transportarii produselor petroliere.
Spuma trebuie sa fie debitata prin tunuri de refulare si generatoare potrivite de spuma sau prin tevi de refulare pentru aerospuma pe toata suprafata puntii tancurilor de marfa,precum si in orice tanc de marfa a carui punte a fost avariata.
Fiecare tun de refulare trebuie sa asigure cel putin 50% din intensitatea refularii amestecului spumogen.La navele cu deadweightul mai mic de 4000 t ,pot fi instalate numai generatoare de spuma sau tevi manuale de aerospuma.Intr-un astfel de caz fiecare generator de spuma sau tava de refulare trebuie sa asigure cel putin 25% din intensitatea refularii amestecului spumogen.
Fiecare tun de refulare trebuie sa asigure cel putin trei litrii pe minut de amestec spumogen pe m2 de suprafata a puntii protejate de tunul corespunzator ,suprafata fiind situata in intregime in fata tunului.Acest debit nu trebuie sa fie mai mic de 1250 l/min.
Tunul de refulare trebuie sa fie prevazut cu un dispozitiv de comutare pentru asigurarea debitarii alternative a apei si a spumei.La dispozitivul de comutare trebuie sa fie trase ramificatii de la magistrala de stins incendiu cu apa si de la magistrala care debiteaza amestecul spumogen.In locul dispozitivului de comutare pot fi montate valvule de inchidere daca a fost prevazuta blocarea lor reciproca.Distanta de la un tun de refulare pana la cea mai indepartata extremitate a suprafetei protejate din fata tunului nu trebuie sa fie mai mare de 75% din bataia jetului de spuma in conditii de atmosfera calma.
În locurile ușor accesibile ale punții tancurilor de marfă,pe tubulatura principală de stins incendiu cu spuma trebuie sa se monteze valvule de inchidere (cu ventil sau sertar).Distanta dintre aceste valvule trebuie sa fie cca.30 m.Fiecare valvula va avea o eticheta cu inscriptie ,care sa indice ca in conditiile exploatarii normale a navei valvula trebuie sa fie deschisa in permanenta.
Inaintea fiecarei valvule de inchidere se vor monta hidranti dublii(pe magistrala) avand diametrul aproximativ 70mm,pentru racordarea furtunurilor cu tevile de refulare pentru aerospuma.
Ramificatiile de la magistralele de stins incendiu cu apa si cu spuma la tunurile de refulare trebuie sa se execute inaintea valvulelor de inchidere.
Daca se foloseste spuma cu coeficient de spumare mijlociu,in loc de hidranti dublii se vor monta casete cu valvule,cu un numar de hidranti egali cu 50% din numarul calculat de generatoare de spuma.
Pe petroliere la statia de stins incendiu cu spuma,la iesirea tubulaturii principale din statie ,trebuie sa fie montata o valvula cu ventil sau cu sertar.
Inaintea valvulei cu sertar sau cu ventil trebuie sa fie prevazuta cate o ranificatie scoasa pe puntea dunetei spre tunurile de refulare,care trebuie sa fie instalate la ambele borduri ale navei,in dreptul peretelui frontal al dunetei sau incaperilor de locuit dinspre puntea tancurilor de marfa,si la hidrantii de incendiu dublii avand diametrul de aproximativ 70mm pentru racordarea furtunurilor de incendiu cu tevile de refulare pentru aerospuma.
In cazul folosirii spumei cu coeficient mijlociu de spumare,in loc de hidranti de incendiu dublii sa vor instala casete cu valvule cu un numar de hidranti de incendiu egal cu 50% din numarul de calcul al generatoarelor de spuma.
Instalatia de stingere a incendiului cu spuma pentru magaziile de marfuri uscate trebuie sa satisfaca urmatoarele prescriptii:
1.Inaintea iesirii tubulaturii principale de spuma ,pe puntea deschisa trebuie sa fie montata o valvula de inchidere;
2.Pe tubulatura principala de spuma se vor prevadea in fiecare bord,casete de valvule cu hidranti.Distanta dintre aceste casete nu trebuie sa fie mai mare de 40m.Numarul hidrantilor in fiecare caseta cu valvule va fi egal cu 50% din numarul calculat de generatoare de spuma.
Daca nava este prevazuta cu instalatie fixa de stins incendiu cu spuma cu coeficient de spumare mic sau mijlociu,trebuie sa se execute ramificatii de la tubulatura de amestec spre intrarile de pe puntea superioara in incaperile de masini,precum si spre zona de incarcare a combustibilului lichid de pe nava.Pe aceste ramificatii trebuie sa fie montati cate doi hidranti pentru racordarea furtunurilor de incendiu cu tevi de refulare pentru aerospuma sau cu generatoare de spuma.
Pe navele la care este folosita spuma aeromecanica cu coeficient de spumare mijlociu,se recomanda sa se prevada racordarea tubulaturii de amestec cu magistrala de stisn incendiu cu apa,in vederea folosirii spumei mentionate la stingerea incendiilor in incaperile de locuit si de serviciu prin magistrala de stins incendiu cu apa.In acest scop,langa hidrantii din incaperile de locuit si de serviciu este necesar sa fie prevazut numarul corespunzator de generatoare de spuma portative.
Instalatia de stins incendiul cu spuma cu coeficient mare de spumare
In incaperile protejate de o instalatie de stins incendiu cu spuma cu coeficientul mare de spumare,trebuie prevazute,in partea de sus opusa refularii spumei,orificii pentru iesirea aerului in timpul refularii spumei.
Sectiunea tubulaturii pentru spuma nu trebuie sa fie mai mica decat sectiunea orificiilor de refulare ale generatoarelor de spuma.Tubulatura pentru spuma trebuie sa fie astfel montata,incat scaderea presiunii sa fie minima,iar orificiile de refulare sa fie astfel amplasate,incat nimic sa nu inpiedice patrunderea libera a spumei in incaperea protejata.
Generatorul de spuma trebuie sa fie de o constructie aprobata de GL,care sa asigure producerea din amestec de apa si substanta spumogene a unei spume aeromecanice cu coeficient mare de spumare.
Orificiul de refulare al generatorului de spuma sau tubulatura pentru spuma,inaintea iesirii din statie,trebuie sa fie prevazute cu un dispozitiv de inchidere.Acest dispozitiv trebuie sa se deschida automat simultan cu refularea spumei.De asemenea,trebuie sa fie prevazuta o comanda manuala a acestui dispozitiv si indicatoarele de pozitia inchis si deschis.
In scopul incercarii functionarii generatorului de spuma trebuie prevazut un dispozitiv de comutare pentru debitarea spumei pe puntea deschisa in loc de incaperea protejata.Acest dispozitiv trebuie sa se afle in permanenta intr-o pozitie,care asigurav debitarea spumei in incaperea protejata si trebuie sa aiba un mijloc de sigilare pentru aceasta pozitia.
Daca aria incaperii protejate este mai mare de 400 m2,trebuie sa fie prevazute cel putin doua generatoare de spuma,asigurand astfel debitarea spumei in cele mai indepartate zone ale incaperii protejate.
Echipamentul care asigura functionarea generatoarelor de spuma trebuie sa fie alimentat de la sursa de energie electrica si de avarie.
Stingatoarele aerospuma stationare pot fi montate pe platforme sau direct pe punte, debitele lor de spuma ajungand la (100…150) m/min. In cazul instalatiilor stationare de stingere, spuma formata in stingatoare se indreapata prin tubulaturi rigide spre incaperea protejata, unde prin racorduri cu tevi perforate se scurge la suprafata substantei arzande. Pentru a nu distruge spuma la iesirea ei prin orificiile tevii perforate, acestea trebuie sa aiba diametre minime(20…30)mm si pasul(100…150)mm.
Pentru evitarea distrugerii spumei, tubulatura trebuie sa fie cu cat mai putine coturi sau vibratii bruste de sectiune si, in general, trebuie reduse cat mai multe rezistente locale. Tubulatura magistrala de emulsie se monteaza de-a lungul petrolierului, sub platforma longitudinala de trecere si se protejeaza impotriva deteriorarilor mecanice. Traseul ei se alege astfel incat distrugerile sa fie minime in cazul producerii unor explozii in magaziile de marfa. In scopul maririi vitalitatii instalatiei, intre suprastructuri, magistrala este subimpartita in tronsoane de (30…40)metri. Armaturile de izolare se monteaza, de asemenea, in dreptul peretilor transversali pupa si prova ai castelului central. Intre doua armaturi de izolare se monteaza hidranti dubli D70 pentru cuplarea stingatoarelor aerospuma portative, astfel incat distributia lor sa fie uniforma, iar distanta dintre ele sa nu depaseasca 20 metri. In conditii normale de explatare armaturile de izolare raman deschise. Daca pe nava exista doau statii de stingere cu spuma, tubulatura magistrala trebuie sa fie racordata la ambele statii.
Orificiul de refulare al generatorului de spuma sau tubulatura pentru spuma, inaintea iesirii din statie, trebuie sa fie prevazute cu un dispozitiv de inchidere. Acest dispozitiv trebuie sa se deschida automat simultan cu refularea spumei. De asemenea, trebuie sa fie prevazuta o comanda manuala a acestui dispozitiv si indicatoarele de pozitie ,,inchis” si ,,deschis”.
Daca aria incaperii protejate este mai mare de 400 m, trebuie sa fie prevazute cel putin doua generatoare de spuma, asigurand astfel debitarea spumei in cele mai indepartate zone ale incaperii protejate.
Tubulaturile se confectioneaza din otel si se zincheaza.Diametrul tubulaturii magistralei de incendiu cu spuma si a ramificatiilor sale trebuie sa fie suficient pentru distribuirea eficienta a spumei la debitul maxim cerut pentru cele doua pompe care lucreza simultan.Fiecare pompă de incendiu va avea, pe țevile de aspirație și de refulare valvule de închidere.
Pentru decuplarea de la magistrala a portiunii de tubulatura, dispusă in incaperea mașinilor in care se afla pompele principale de incendiu , trebuie prevazute valvule de izolare amplasate in locuri ușor accesibile, in afara limitelor acestor incaperii.
Particularitați de calcul :
Debitul instalatiei de stingere cu spuma pentru petroliere se calculeaza in ipoteza acoperirii cu spuma a doua tancuri de marfa vecine de suprafata maxima.Daca petrolierul este dotat cu instalatie volumică de stingere cu gaze de ardere pentru umplerea volumelor libere ale tancurilor de marfă, în determinarea debitului intra aria orizontală maxima a unui singur tanc. Pentru încaperile atelierelor si compartimenelor de masini, debitul de spuma se calculeaza din conditia acoperirii cu spuma a incaperii de suprafata maxima, daca nava dispune de instalatie volumica de stingere cu gaze de ardere. In caz contrar debitul instalatiei se calculeaza pentru doua compartimente vecine de suprafata maximă.
Intensitati de deditare a amestecului spumogen,conform registrelor :
tabel 2.1
Observatii :
1)Intensitatea de debitare a amestecului trebuie sa fie minimum 6 l/ min pentru fiecare m² al ariei sectiunii orizontale al celui mai mare compartiment ;0,6 l/ min pentru fiecare m² al ariei puntii tancurilor de marfa sau 3 l/ min pentru fiecare m² de punte situata in prova tunului ce o protejeaza, dar min. 1250 l/ min sau 1,8 l/min pentru fiecare m2 de punte in cazul existentei instalatiei de gaz inert.
2)Timpul de functionare continua se poate reduce la 20 min daca tancurile de marfa sunt protejate suplimentar cu o instalatie de gaze inerte.
3)Durata de functionare trebuie sa fie suficienta pentru umplerea de 5 ori a volumului incaperii protejate.
NOTA : Fiecare tun trebuie sa debiteze 50% din debitul prescris.
Se consideră debitul specific q [l/minm] care este dat de registru funcție de coeficientul de spumare (i) și de distanța încăperilor, se determină debitul de spumă, funcție de suprafața celei mai mari încaperi protejate și de debitul specific:
Q=qS [l/min]
unde: q=debitul specific[ l/minmin];
S=suprafata compartimentului cel mai mare [ m];
Volumul total de spuma se determina cu relația:
V=Q [l]
unde:
=timpul de acoperire a suprafetei, prescris de registru [min]
Sistemul trebuie proiectat în așa fel încat suprafața cea mai mare peste care este impraștiata spuma trebuie sa fie acoperită în mai puțin de cinci minute cu o grosime a stratului de spuma de 150 mm.
Rata încarcaturii de spuma se calculeaza:
Q= 0.6LB
Q=6l b
Q= 3 B 0.75
Q= debitul de spuma [l/min]
L= lungimea suprafetei de incarcare [m]
B= latimea navei [m]
l= lungimea celui mai mare tanc [m]
b= latimea celui mai mare tanc[m]
ll=distanta maxima de aruncare a unui hidrant
Volumul minim de spuma concentrat este bazat pe cea mai mare valoare între cele trei mai sus calculate.
Distributia de spuma:
Solutia de spuma trebuie transmisa prin tubulatura fixa si distribuitoarele de spuma catre punctele unde incendiul poate aparea. Distribuitorii de spuma vor fi amplasati in pozitii potrivite in asa fel incat sa nu fie intrerupti, scosi din uz, de un incendiu din interiorul spumei protejate.
Spuma din sistemul de spumare fix este descarcata prin aplicatoarele de spuma. Fiecare aplicator trebuie sa aiba cel putin 50% din volumul de spuma cerut. Rata de descarcare a fiecarui aplicator nu trebuie sa fie mai mica de 1250 l/min.Capacitatea fiecarui aplicator in l/min trebuie sa fie cel putin tripla fata de suprafata puntii protejate de acesta, aceasta suprafata fiind situata in intregime in fata acestui aplicator.
Distanta dintre aplicator si extremitatea cea mai indepartata a zonei situata in fata acestuia nu trebuie sa fie mai mare decat 75% din capacitatea de aruncare a aplicatorului in conditii normale de mediu.
M= 3B0.75 l1 [l/min]
M = debitul aplicatorului [l/min] 0.5Q dar nu mai putin de 1250 [l/min]
Monitorul si furtunul de conexiune pentru aplicatorul de spuma trebuie sa fie situate atat la babord cat si la tribord, la pupa si in spatiile de dormit, cu fata catre punte.
Suplimentar conexiunile aplicatorilor de spuma vor fi situate intre monitoare pentru a se crea o flexibilitate mai mare in combaterea focului. Capacitatea fiecarui aplicator de spuma nu trebuie sa fie mai mica de 400l/min, jetul fiecarui aplicator nu trebuie sa fie mai mic de 15 m in conditii normale de mediu.
Principala statie de control al sistemului de stingere a incendiului cu spuma trebuie amplasata in afara suprafetei de incarcare si a spațiilor de dormit .
Instalația de stins incendiu cu spuma se compune din :
pompe autoamorsabile ;
tubulatura ( magistrala si ramificatii ) ;
valvule ;
hidranti ;
furtunuri ;
tunuri de refulare ;
Pompele instalației pentru stins incendiul cu spuma se amplasează in în compartimentul de masini. Ele sunt pompe centrifuge.
Datorita tonajului brut al navei de 37000 tdw se va amplasa in compartimentul de masini o pompa cu presiunea minima la hidrant de 2.8 bar.
Pompele de incendiu vor fi prevăzute pe partea de refulare cu manometre.
Numărul de pompe ales:
2 electropompe centrifuge (pompe staționare)
Presiunea minimă la hidranti : 2.8 bari.
Tubulatura instalației de stins incendiu cu spumă se confecționeaza din oțel și se zinchează.
Diametrul tubulaturii magistralei de incendiu si a ramificatiilor sale trebuie sa fie suficient pentru distribuirea eficienta a spumei la debitul maxim cerut pentru cele doua pompe care lucreza simultan.Fiecare pompă de incendiu va avea, pe țevile de aspirație și de refulare valvule de închidere.
Pentru decuplarea de la magistrala a porțiunii de tubulatură, dispusă in încăperea mașinilor în care se află pompele principale de incendiu , trebuie prevazute valvule de izolare amplasate în locuri ușor accesibile, în afara limitelor acestor incăperi.
2.2.CALCULUL HIDRAULIC AL INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ:
Stabilirea parametrilor initiali de calcul :
Calculul debitului de spuma functie de suprafata celei mai mari incaperi protejate si de debitul specific :
Q1=0.6L B=0.6 172 27,6=3477,6[l/min]
Q2=6 l b = 6 25.5 15.2=2325.6[l/min]
Q3=3 B 0.75 ll=3 27,6 0.75 30=2173,5[l/min]
Q= debitul de spuma [l/min]
L= lungimea suprafetei de incarcare [m]
B= latimea navei [m]
l= lungimea celui mai mare tanc [m]
b= latimea celui mai mare tanc[m]
ll=distanta maxima de aruncare a unui hidrant (15m)
Se alege debitul de spuma:
Qmin= 2325.6 [l/min]
Qmin=139.53 [m3/h]
Volumul total de spumă :
Vmin=V s t=2325.6 0.03 30=2093.04 [l] =2.09 [m3]
Vmin=volumul minim de spuma concentrata care asigura aplicarea de spuma timp de 30 minute ;
Q= Qmin=debitul de spuma ;
s= rata de dozaj (0.03) ;
t= timpul de acoperire al suprafetei (30min)
Debitul unui hidrant:
M=3 B 0.75 ll=3 27,6 0.75 15=1086,75 [l/min]
0.5 Q=0.5 2325.6=1162.8 → M 0.5Q
Dimensionarea tubulaturii
a)Diametru magistralei :
Dimensionarea tubulaturii :
= 0,161 m => Dstandardizat = 0,161 m(diametru exterior)
Dstandardizat = 0,151 m (diametru interior)
v = 2 m/s
v = 2 [m/s]
Adoptam D=168 mm
b)Diametru ramificației:
Se determina debitul pe fiecare ramificatie a tubulaturii in functie de numarul suprafetelor protejate (in acest caz 6)
q= Q/6 = 24.51 [m3/h]
=> dstandardizat = 0,065 m (diametru exterior)
dstandardizat = 0,057 m (diametru interior)
Adoptam D= 76 mm
Cu ajutorul lui D si d, se alege din tabelul A1.1, (cartea:‘ Proiectarea instalatiilor navale cu tubulaturi asistata de calculator’) tipul de țeava folosit in construcția instalatiei navale :
Pierderile hidraulice:
În funcție de configuratia si dimensiunile tubulaturii traseului celui mai dificil vom calcula pierderile hidraulice si cele geodezice pentru a putea determina sarcina pompei.
Pierderile hidraulice se calculeaza cu relatia :
unde : – pierderile liniare de sarcina ;
– pierderile locale de sarcina.
Consideram situația cea mai dezavantajoasă de funcționare a pompei și anume situația când pompa aspiră din pupa prin magistrala Kingstone și refulează pe punte prin ultimul tun de spumă.
TRASEUL I :
CALCULUL PIERDERILOR LINIARE DE SARCINA
Expresia generala a pierderilor liniare este :
unde : ρ – coeficientul de pierderi liniare;
l – lungimea portiunide conducta,[m]
d – diametrul interior al conductei respective,[m]
ρ = 1025 [kg/m3] – densitatea apei
v – viteza fluidului; in cazul nostru este v = 2 [m/s].
Coeficientul pierderilor hidraulice pe portiuni drepte pentru regim laminar este:
unde : ρ - vascozitatea a fluidului [m2/s]
ρ =
Pentru regimul turbulent, coeficientul pierderilor de sarcina este o functie de numarul Re si de starea suprafetei tubului adica rugozitate .
La tubulatura rugoasa se determina rugozitatea cu :
unde: k = 0.15…..0.1 mm pentru teava din otel zincata
Se adopta : k = 0.15
Am adoptat λ= 0.0113
Tronsonul 1-2
l = 5.02 m, d = 0.168 m
λ= 0.0113
Tronsonul 2-3
l = 9.93 m, d = 0.168 m
Tronsonul 3-4
l= 91.78 m, d = 0.168 m
Tronsonul 4-5
l = 12.95 m, d = 0.168 m
Tronsonul 5-6
l = 3.43 m, d = 0.168 m
Tronsonul 6-7
l = 1.8 m, d = 0.076 m
Am adoptat = 0.0232
Suma pierderilor liniare de sarcină pe tot traseul este :
18101.66N/m2
0.181bari
CALCULUL PIERDERILOR LOCALE DE SARCINĂ
unde:
ρ= 1025 [kg/m3] – densitatea apei de mare
g = 9,81- accelerația gravitațională
v = 2 m/s – viteza fluidului prin conducte;
– coeficientul pierderilor locale
Traseul I este compus din:
6 valvule cu ventil, avand
7 teuri, avand
2coturi de 90o avand
2coturi de 45o avand
Suma pierderilor locale de sarcină pe tot traseul este :
= 42127.75 N/m2
= 0.42 bari
(suma pierderilor locale + suma pierderilor liniare pe tot traseul)
Δh = 0.60 bari
SARCINA POMPEI
Aceasta este data de relatia :
unde :
ρgz – sarcina geodezica ,în care :
ρ – densitatea apei de mare ;
ρ= 1025 [kg/m3]
g = acceleratia gravitationala ;
g = 9,81
z – inaltimea pe care trebuie sa o invinga pompa (distanta pe verticala de la pompa pana la hidrantul cel mai de sus) ;
– presiunea a hidrant ; se adopta = 2.8
– pierderile hidraulice liniare si locale
H = 0.98+2.8+0.60
H = 4.38 bari
TRASEUL II :
CALCULUL PIERDERILOR LINIARE DE SARCINA
Tronsonul 1-2
l = 5.02 m, d = 0.168 m
λ=0.0113
Tronsonul 2-8
l = 14.51m, d = 0.168 m
λ=0.0113
Tronsonul 8-9
l = 9.71 m, d = 0.168 m
λ=0.0113
Tronsonul 9-10
l = 16.54m, d = 0.168 m
λ=0.0113
Suma pierderilor liniare de sarcină pe tot traseul este :
6312.44N/m2
0.063bari
CALCULUL PIERDERILOR LOCALE DE SARCINA
Traseul II este compus din:
2 valvule cu ventil, avand
1 teu de trecere , avand
2 coturi de 90o avand
Suma pierderilor locale de sarcină pe tot traseul este :
= 11357 N/m2
= 0.113 bari
Δh = 0.176bari
SARCINA POMPEI
Aceasta este data de relatia :
H = 1.77+2.8+0.168
H = 4.73 bari
Hpompa = max (H, H) Hpompa = 4.73bari
Alegerea pompelor
Avand debitul la pompa si sarcina pompei se alege pompa:
Vmin=147.28 [m3/h]
Hpompa = 4.73 [bari]
CAP.III.CONFECȚIONAREA ȘI MONTAREA INSTALAȚIEI
DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ
3.1.CONFECȚIONAREA TUBULATURII INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ:
Traseul de tubulatură al instalatiei de stins incendiu cu spuma este caracterizat de doi parametri:
diametrul nominal al țevii, ca dimensiune caracteristică a secțiunii interioare a țevii: DN [mm]
presiunea nominală a fluidelor care circulă prin tubulatura: pn [bari]
Presiunea nominala este practic presiunea maximă admisibilă de funcționare a elementelor din instalație.
Fluidele de lucru utilizate în instalația de stins incendiu cu spuma sunt:
apă de mare;
aer;
substanță spumogenă;
Condiția care este cerută materialului din care este prelucrată țeava este să satisfacă cerințele de rezistență și cele de prelucrare prin: tăiere, sudare, îndoire la cald sau la rece.Pentru instalatia de stins incendiu cu spuma se pot folosi tevi trase sau laminate la cald sau la rece.
În șantierele navale există linii tehnologice mecanizate, asemănătoare celor utilizate la confecționarea corpului navei.
Pe fluxul tehnologic intră țeava neprelucrată, aprovizionată de șantier conform tipo-dimensiunilor cerute de documentație tehnologic.
La ieșire rezultă tubul prelucrat, bun de a fi montat la navă, în cadrul instalației de stins incendiu.
Succesiunea operațiilor de confecționare a tubulaturii instalatiei de stins incendiu cu spuma este următoarea:
3.1.1DEBITAREA ȚEVILOR INSTALATIEI:
Debitarea tubulaturii instalatiei de stins incendiu cu spuma se poate face mecanic si termic.
a) Debitarea mecanică a tubulaturilor se poate face prin unul din urmatoarele procedee:
-debitare cu disc abraziv;
-debitare mecanica cu ferastrau cu panza;
-debitare mecanica cu freza disc;
In urma debitarii rezulta suprafete netede,ceea ce constituie un avantaj deoarece prin debitare se realizeaza si prelucrarea suprafetelor pentru sudare.Calitatea suprafetelor prelucrate,privind adancimea rizurilor,trebuie facuta conform documentatieide executie.In cazul in care nu se specifica atunci adancimea rizurilor suprafetei prelucrate nu trebuie sa depaseasca 0,4mm.
b) Debitarea termica se face cu flacara oxiacetilenica,un procedeu foarte raspandit,foarte eficient ,cu viteze mari de taiere.Debitarea tubulaturii se poate realiza manual,lanava,si pe masini automate in atelier.
Productivitatea este mare,se poate realiza debitare inclinata si sub orice forma,procedeul permite automatizarea.Dezavantajul consta in faptul ca precizia este mai redusa,suprafetele rezultate dupa taiere sunt rugoase si necesita prelucrare in vederea sudarii.
3.1.2.SUDAREA SUDAREA ȚEVILOR INSTALATIEI:
Se realizeaza in vederea imbinarii tronsoanelor de tubulatura,a ramificatiilor,pentru prinderea flanselor.
Sudarea tronsoanelor de tubulatura se poate face prin unul din urmatoarele procedee:
-MMA-sudare electrica manuala cu electrozi inveliti;
-MAG-sudare in mediu de gaz activ (argon+CO2);
-WIG-sudare in gaz inert cu electrod de wolfram;
Procedeul de sudare se alege in funcție de:dimensiunile tubulaturii(diametru,grosimea peretelui tevii) , clasa tubulaturii (1,2,3) tipul imbinarii si locul de executie a sudurii:la nava sau in atelier.
Dupa debitare si prelucrare,inaintea inceperii sudarii se curata muchiile imbinarii pentru indepartarea impuritatilor:bravuri,vopsea,grasimi,etc.In vederea sudarii,tubulaturile se asambleaza prin puncte de sudura,folosind acelasi material de adaos,aceleasi regimuri si acelasi procedeu de sudare ca la sudarea primului strat.Punctele de prindere trebuie sa fie bine patrunse,fara defecte,cu lungume de maxim10mm.tubulaturile se vor prinde in cel putin trei puncte de prindere iar distanta intre puncte sa nu depaseasca 100mm.
Imbinarea tevilor se poate realiza prin sudare cap la cap(pentru obtinerea unor trasee cat mai lungi),iar pentru imbinarea tevilor cu flansele se foloseste sudura de colt.
O problema importanta o constituie sudarea flanselor ,ceea ce reprezinta cam 60% din operatiile de sudare a instalatiilor de tubulaturi.Este necesar ca pozitia cordonului de sudura sa fie adusa orizontal,astfel incat sa poate fi realizata sudura de colt,fara scurgerea metalului.
3.1.3 ÎNDOIREA ȚEVILOR INSTALAȚIEI:
Are ca scop aducerea tubului drept, la forma cerută de instalația de stins incendiu cu spuma.Indoirea țevilor instalatiei se poate realiza la cald si la rece.
a)Îndoirea țevilor la cald se face atunci cand este nevoie de raze de curbura mici la diametre mari.Acest proces al îndoirii tevilor instalației de stins incendiu cu spuma la cald are o serie de dezavantaje cum ar fi:
-este un proces tehnologic scump, datorită consumurilor mari de manoperă și energie
-necesită spații mari pentru realizarea operațiilor tehnologice.
Aceste dezavantaje dispar dacă se utilizează:coturile prefabricate sau coturile confecționate din felii.
b)Îndoirea țevilor la rece se face atunci cand nu apar restrictii cu privire la razele de curbura. Se realizează prin deformarea plastică a materialului. Aceasta implică anumite limite ale procedeului.Pentru ca îndoirea să reușească se impune ca oțelul din care este confecționată țeava să aibă o alungire mare. Prin îndoire, peretele aflat spre interiorul arcului de cerc după care se realizează îndoirea, se va îngroșa, iar peretele exterior se va subția.
Prin urmare, la interior țeava se ondulează iar la exterior apare pericolul fisurii.
Pe partea exterioară a zonei de curbură, alungirea relativă este:
Dacă impunem ca alungirea relativă a peretelui exterior curburii de țeavă să fie:
= admisibil
atunci, pentru o rază a țevii dată, rezultă raza minimă de îndoire:
SCHEMA DE PRINCIPIU A LINIEI TEHNOLOGICE DE CONFECȚIONARE
A TUBULATURII INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMA
Fig.3.1.
3.1.4.PROTEJAREA TUBULATURII
Tubulatura instalatiei de stins incendiu cu spumă este supusă acțiunii corozive a mediului care circulă prin ea respectiv apa de mare ,substanța spumogenă , aer precum si mediul extern,ceea ce poate poate avea drept urmări corodarea în timp a tubulaturii și scoaterea ei din funcțiune.
Putem avea coroziune electrolitica cauzată de circulația prin tubulatură a unui mediu electrolitic (apa de mare) , coroziune chimica in cazul transferului unor substante active chimic fața de metalul țevilor (substanța spumogenă),coroziune cavitaționala care apare datorita alegerii unor regimuri de curgere insoțite de cavitație.
Protecția tubulaturii instalației de stins incendiu cu spuma se face prin zincare la cald.Zincarea presupune dotari speciale ale atelierului de tubulatură și se realizează prin scufundarea pieselor intr-o baie de zinc topit,timpul de menținere fiind corelat cu grosimea stratului de zinc recomandata.
Procedeul de protecție anticorozivă prin zincare termică constă intr-o succesiune de operații:
-pregatirea suprafeței în vederea zincării;
-zincarea termică;
-verificarea calitătii acoperirii cu zinc depus termic;
-recondiționarea suprafețelor zincate termic;
3.2.MONTAREA TUBULATURII ȘI A AGREGATELOR:
Montarea tubulaturilor:
Clasificare:
1)Tehnologie clasică
Operații :
extragerea șabloanelor la nava, pentru fiecare tronson de tubulatură in parte;
îndoirea în atelier a tuburilor, folosind șablonul extras de la navă
ajustarea tubului, la navă, în funcție de poziția reală de montaj
sudarea finală în atelier a flanșelor de cuplare
zincarea tubului – pentru protecție împotriva coroziunii
montarea tubului la navă
verificarea etanșietății instalației.
2)Tehnologia clasică îmbunătățită
Are avantajul că este mai rapidă, prin eliminarea unor etape utilizate la tehnologia clasică.
Metode de îmbunătățire:
Utilizarea șabloanelor etalon.
Acestea se fac la nava cap de serie, apoi se utilizează la toate navele din serie.
Utilizarea tubulaturii etalon.
Este similară cu utilizarea șabloanelor etalon.
La ultima navă din serie se folosesc chiar etaloanele.
Utilizarea fotoproiecției, realizata după șabloane sau tuburi etalon.
Se rezolvă problemele de depozitare ale etaloanelor.
3)Tehnologia bazată pe schițe cotate
Planurile instalațiilor cu tubulaturi se fac respectând următoarele reguli:
Folosirea lungimilor minime de țeavă => consumuri materiale mici => costuri reduse;
Realizarea spațiilor suficient de mari între țevi și alte agregate, pentru a permite accesul ușor în zonele de întreținere ale instalațiilor;
Amplasarea optimă a agregatelor, pentru o exploatare normală;
Lungimea care se alege pentru tronsoanele de tubulatură trebuie să permită montarea și demontarea acestora;
Numărul tronsoanelor să dea un număr minim de îmbinări;
Pe porțiunile drepte să se poată realiza fascicole de țevi, prinse în același suport.
Pentru evitarea distrugerii spumei,tubulatura trebuie sa fie cu cat mai putine coturi sau variatii bruste de sectiune si,in general trebuie reduse cat mai mult rezistentele locale.
Montarea pompelor aferente instalației de stins incendiu cu spuma:
Aceasta etapa tehnologica face parte din procesul de constructie al navei si se realizeaza o data cu saturarea bocsectiilor. Procesul este mai avantajos atunci când se realizează pe cală înainte de lansarea navei, din mai multe motive cum ar fi determinarea precisă a planeității modulului sau agregatului sau poziționarea accesibilă din punct de vedere al manevrării cu macaralele de cală.
Este important ca pompele să fie montate înainte de pozarea traseelor electrice și de tubulatură deoarece montarea ulterioară este incomodată de acestea iar existența pompei permite realizarea șabloanelor în procedeul clasic.
Operațiile tehnologice anterioare montării pompelor se referă la finalizarea montajului postamentului pe care va fi amplasata pompa inclusiv din punct de vedere al planeității acestuia.
Orice proces tehnologic de montare a unei instalații navale implică operația pregătitoare de studiere a documentației de montare:
plan de amplasare;
plan de funcționare în instalație;
tehnologia de montare;
instrucțiuni tehnologice;
Pompele centrifuge aferente intalatiei de stins incendiu cu spuma sunt agregate cu piese in miscare(generatoare de forta perturbatoare).Acestea au fixare intr-un singur plan.Fixarea pompelor se face pe postamentele care sunt sudate de corpul navei. Fixarea are rolul de a facilita transmiterea forțelor perturbatoare de la mecanism la postament.Fixarea pompelor pe postament are două scopuri:
apelarea forțelor statice;
diminuarea amplitudinii forțelor variabile în timp astfel incât nivelul vibrațiilor transmis corpului navei să fie minim.
POZE TEHNOLOGICE CU ELEMENTE ALE INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ:
1)DIVERSE TIPURI DE TUNURI DE SPUMĂ:
2)TIPURI DE PROPORȚIONER(DOZATOR):
Proporționer de spumă ce se bazează pe principiul Venturi
Rezervor substanță spumogenă
3)Îmbinari și prinderi ale țevilor:
îmbinare cu flanșe
prindere cu brațară
îmbinare cu flașe
CAP.IV. FUNCȚIONAREA INSTALATIEI
4.1.FUNCȚIONAREA INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ
fig.4.1.-schema instalațieie de stins incendiu cu spumă
Elemente componente:
1-cheson apă de mare;
2-pompa apa de mare;
3-proportioner(dozator);
4-pompa centrifugă de substanța spumogenă;
5-tanc de substanta spumogen;
6-tunuri de refulare spuma;
Modul de funcționare:
Substanța spumogenă este pastrată separat in tancul 5.Apa este aspirata cu ajutorul pompei centrifuge 2 de la chesonul de apa de mare 1.Apa de mare este folosită pentru formarea emulsiei spumogene.Pompa centrifugă numarul 4 aspiră substanța spumogena din tancul numarul 5.Substanța spumogenă este dozată cu ajutorul proporționerului (dozatorului) numarul 3. Spuma se formează la intrarea amestecului în tunul de evacuare a spumei, care este prevăzut cu un ajutaj de emulsie care antrenează aerul de spumare pe țeava de evacuare.
4.2.POBAREA INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ
La terminarea lucrărilor de construire a instalației de stins incendiu cu spumă se face probarea ei in vederea intrării in exploatare.
Probarea instalației se face la cheu.
Înainte ca probarea în sine să aibă loc se fac o serie de verificari cum ar fi:
– se incepe cu examinarea exterioară a instalației,verificând corespondența cu planurile de execuție și montaj;
-se verifică dacă celelalte acțiuni din zonă sunt terminate;
-se verifică montarea corectă a tubulaturii si rezervorului de substanța spumogenă;
-se verifică fluidele de lucru si cele auxiliare;
-se verifică punctele de gresare;
-se verifică semnalizarile și protecțiile;
-se verifică mijloacele de oprire în caz de avarie:(valvule de închidere rapidă,stopurile de avarie) ce realizează oprirea funcționarii instalației de stins incendiu;
După aceste verificări se realizează punerea în funcție a instalației de stins incendiu cu spumă,activitatea numită generic commissioning.
În cadrul probei de funcționare trebuie determinate:factorul de spumare al emulsiei,debitele de apă si substanță spumogenă,verificand respectarea coeficientului de spumare proiectat.
Cantitatea de spumă formată se determină prin masurarea ariei orizontale si grosimea stratului depus.Pe navă nu se probează stingerea unui incendiu.
Instalațiile de stins incendiul cu spumă trebuie să corespundă următoarelor cerințe principale:
• să fie oricând gata de funcționare, pentru nava în staționare sau în marș;
• să nu intensifice prin funcționarea lor arderea;
• să fie sigure în funcționare și să aibă vitalitate ridicată;
• să acționeze asupra focarului de incendiu astfel încât să excludă posibilitatea reaprinderii;
• să aibă mijloace de acționare locală și de la distanță, și posibilități de control;
• să nu fie periculoase pentru om;
• substanțele stingătoare să nu provoace corodarea instalațiilor și construcțiilor afectate, să nu fie deficitare și să-și mențină proprietățile stingătoare după o depozitare îndelungată.
În afară de aceste cerințe, instalațiile de stins incendiu cu spuma de la bordul navei sunt dublate întotdeauna cu sisteme de prevenire (avertizare) a incendiilor.
CAP.V.MANAGEMENTUL DE PROIECT
5.1.Proiectarea, confectionarea si montarea instalatiei de stins incendiu cu spuma din punct de vedere managerial
CONCEPTUL DE MANAGEMENT:
Definiție:
Managementul instalatiei de stins incendiu cu spuma reprezinta atingerea scopului organizational printr-o conducere efectiva si eficienta ca urmare a planificarii,organizarii,coordonarii si controlului resurselor santierului naval constructor.
Funcțiile managementului
Planificare:
Obiectivul principal este de a se proiecta ,confectiona si monta instalatia de stins incendiu cu spuma intr-o perioada de timp cat mai scurta si la un pret cat mai mic.Pentru aceasta trebuie implementat un plan de management .
Organizare
Presupune mentinerea resurselor santierului adecvate desfasurarii eficiente a activitatilor de proiectare,confectionare si montare a instalatiei de stins incendiu cu spuma.
Conducere
Aceasta functie are scopul de a influenta personalul pentru antrenare la actiune in vederea realizarii obiectivului stabilit.
Control
Controlul reprezinta mentinerea cursului actiunilor spre obiectivul stabilit,respectiv constructia instalatiei de stingere cu spuma.
Aceasta functie presupune:
– procese de control (feedback; în timp real;)
– acțiuni corective (redistribuire atribuții, instruire personal)
– tehnici de control (audit, etc.)
Rolul managerului
Rolul managerului de proiect este acela de a concepe procesul de conversie și de a urmări realizarea sa cu eficență, pentru obținerea instalatiei de stins incendiu cu spuma.
Procesul de conversie este o succesiune de activități care transformă resursele în rezultate (produse) .
fig.5.1
Resursele:
-oamenii (resursele umane – munca) vor fi un numar de 20 oameni ce vor lucra la realizarea instalației 274 de zile
-manageri de proiect -1;
-Ingineri instalatii navale – 2 ;
-Ingineri proiectanti – 2 ;
Aprovizionarea cu material pentru executarea instalației – 2 ;
-montatori instalatii navale – 6;
-confectioneri instalatii navale – 5 ;
-vopsitori – 2;
-mașinile și materialele (resursele materiale – materialele) sunt toate materialele si utilajele achiziționate pentru construcția instalației de stins incendiu cu spumă.
-banii (resursele financiare – capital) provin in totalitate de la armator.
Produsul care se dorește obținut este o instalație de stins incendiu cu spumă.Acest produs este unul hard adica un produs tangibil.
CONCEPTUL DE PROIECT:
Definiție:
„Proiectul instalatiei de stins incendiu cu spuma reprezintă un grup de activități care trebuie realizate într-o secvență logică, pentru a atinge un set de obiective prestabilite, formulate de armator.”
Elemente cheie ale proiectului:
realizarea unei instalatii de buna calitate;
folosirea unei structuri temporare unice;
utilizarea eficientă a resurselor limitate;
ordonarea activităților după un calendar optim care trebuie respectat
desfășurarea unor lucrări cu caracter complex și eterogen;
Proiectul este unul de dimensiuni mici de natura economica.
Particularități ale proiectului:
realizează un studiu ethnic;
utilizează cunoștințe tehnice, echipamente și tehnologie;
rareori eșuează ;
5.2.PLANIFICAREA DESFĂȘURĂRII ACTIVITĂȚILOR:
tabel 5.2.1planificarea activitatilor
Totalul zilelor de lucru pentru realizarea instalatiei de stins incendiu cu spuma este de 103 de zile conform planificarii activitatilor.
Acest interval de timp se va scurta prin planificarea cu ajutorul graficului Gantt.
Planificarea activitaților desfașurate cu ajutorul graficului Gantt:
Acest grafic programează derularea acțiunilor în timp. Graficul Gantt presupune descompunerea acțiunii complexe a proiectului, în activități, și eșalonarea lor în timp, ținând seama de ordinea lor în procesul tehnologic, termene impuse, resurse etc. Graficul Gantt exprimă la scara timpului, prin linii orizontale, durata activităților. Reprezentarea se realizează într-un sistem de coordonate în care pe axa orizontală este marcat timpul, iar pe verticală se trec activitățile.
Pentru construirea graficului Gantt se parcurg următorii pași:
Pasul 1. Se ordonează activitățile proiectului crescător conform unui program de ordonanțare.
Pasul 2. Se reprezintă activitățile prin bare orizontale de lungimi egale cu durata activităților, fiecare bară începând din momentul începerii activității corespunzătoare. Pe fiecare linie orizontală se reprezintă o singură activitate, în ordine de sus în jos, începând de la stânga la dreapta. Pe aceeași linie se poate reprezenta cu linie întreruptă rezerva de timp totală.
Pasul 3. Pe ordonată, în dreptul fiecărei bare orizontale se notează numele activității sau simbolul ei sau numele de ordine ale evenimentelor de la extremități
fig.5.2.1-diagrama gantt
Asa cum se observa odata cu organizarea productiei cu ajutorul graficului Gantt a fost scurtat timpul preconizat pentru constructia instalatiei la 95 de zile.
Graficul Gantt a fost realizat in programul Microsoft Project.
5.3. COSTUL INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ
1)Costul armăturilor instalației de stins incendiu cu spumă:
Prețul total pentru armaturile instalației de stins incendiu cu spumă armaturi…………………………………………………………………… 9315 ron
b)Costul tubulaturii instalației de stind incendiu cu spumă:
CAP .VI.CALITATEA CONFECȚIONARII , MONTARII ȘI PROBĂRII
INSTALAȚIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMĂ
6.1. Generalitați:
Calitatea instalației de stins incendiu cu spumă este un parametru important deoarece beneficiarul navei trebuie să fie mulțumit de serviciile șantirului naval constructor . Pentru aceasta se utilizează frecvent un concept ce este legat de calitate și anume : MANAGEMENTUL CALITAȚII TOTALE .
Managementul calitatii totale este o strategie organizațională fundamentata pe ideea că performanta în atingerea unei calitati superioare este realizata doar prin implicarea cu perseverentă a întregii echipe ce participa la realizarea instalației de stins incendiu cu spumă în procese de îmbunatațire permanentă. Obiectivul este creșterea eficientei si eficacitații în satisfacerea armatorului. Elementele definitorii din Managementul Calitatii Totale sunt: “imbunatațire permanentă” și “la nivelul intregii organizații” iar toate procesele implicate accentueaza bucla de feed-back.Managementul calitatii totale presupune printre altele si o lupta permanenta pentru a se obține “0” defecte sinonim cu a face lucrările bine de prima dată fără a mai fi nevoie de intervenții majore de reparare.
6.2.Standardul de calitate:
Standardul de calitate este necesar pentru a informa clientul despre construirea instalatiei de stins incendiu cu spumă in cadrul șantietului naval constructor.
Calitatea materialelor:
Toate materialele trebuie să fie in conformitate cu normele registrului după care este construită nava.
Defecte pe tubulaturi:
Interiorul și exteriorul țevii trebuie să fie netede, fără fisuri, suprapuneri de materiale sau alte defecte , detectabile prin examinarea vizuală.
Micile defecte de suprafață rezultate din prelucrări mecanice, cum ar fi:rizuri ușor crescute sau gauri foarte mici sunt permise cu conditia ca marimea lor sa fie in conformitate cu tolerantele admisibile.
Suprafețele defecte pot fi reparate, prelucrate, prin frezare, cu condiția ca grosimea peretelui reparat sa fie in limite admisibile.
Toleranțe:
Tolerantele de diametru exterior sunt prezentate în tabelul 1, în conformitate cu SR ISO 5252:
tabel.6.2.1
Toleranțele grosimii peretelui țevii sunt indicate in talelul 2, conform SR ISO 5252:
table 6.2.2.
Îndoirea tevilor:
Tevile din oțel nesudate sunt indoite doar la rece cu ajutorul utilajelor de indoit.Raza de îndoire la țevi se va face in funcție de capacitatea de îndoit a mașinii.
Spirala de incalzire este realizată din țevi cu diametru exterior :34,38,42,45,48 si grosimea peretelui țevii 2,5-5m,diametru exterior intre 350 si 600mm.
Rezultă că ovalitatea țevii indoite nu trebuie sa depășeasca valorile:
-pentru țevi de clasa I si II :E=8%
-pentru alte tipuri de tevi: E=10%
b
a
fig.6.2.1.
În condițiile în care indoirea tevii nu s-a efectuat așa cum sa menționat anterior, din cauza unuia dintre motivele enumerate mai jos, se vor procura coturi prefabricate si se vor utiliza dupa cum urmează (de ex: coturi false):
Dacă proprietatea incovoiere a utilajelor nu poate efectua îndoirea la raportul de indoire indicat în documentație.
Dacă trebuie sa aiba un raport de îndoire neconvențional pentru a reduce o scădere a presiunii sau din alte motive ;
Coturile sunt, în general, utilizate pe sisteme de tubulatură , și urmează a fi aplicate, atunci când sunt permise de societatea de clasificare.
În cazul in care coturile nu sunt adecvate pentru montarea conductelor în cadrul unui sistem de mari dimensiuni ,atunci montarea se poate face pe bucați, conform societătii de clasificare .
Sudarea articulațiilor:
Sunt folosite pentru tubulaturi dacă este solicitat de registru.
Manecile articulațiilor sunt folosite numai în sisteme de conducte în cazul în care sunt permise de normele societații de clasificare;
Flanșele articulațiilor și articulațiilor filetate sunt utilizate pentru cuplara fiting-urilor, pe conducte, utilaje sau echipamente, sau in scopul întreținerii , reparărilor/ reviziilor.
α
fig.6.2.2
Garniturile :
Garnituri pentru uz general sunt făcute din materiale non-azbest, rezistente la temperaturi termice ridicate.
Ramificațiile:
În general ramificațiile instalației de stins incendiu cu spumă se formează cu ajutorul T-urilor prin sudura de conductele principale la un unghi de cel putin 45º ,in cazul in care nu se specifica in documentatia de executie.Aceste ramificații trebuie sa reziste la temperaturi si presiuni ridicate si sa aibă un diametru nominal de 25mm.
Reducțiile:
Sunt folosite pentru conectarea la conducte cu diametre diferite.
Pentru conducte de uz general, reducțiile sunt confectionate din oțel ,fără sudură.
Șuruburi pentru prinderea flanșelor:
Șuruburile folosite pentru conexiunea flanșei cu teava vor fi standardizate , zincate,cu cap hexagonal.Lungimea șurubului ramasă în afară trebuie să fie minim 2mm.
Sprijinirea tevilor:
Tevile din otel sunt prevazute cu niste cleme in forma de “U” sau de semicerc ce sunt aplicate pe tubulatura la distante precizate in documentatie.
Sudarea țevilor:
Operatii specifice inainte de sudare:
Marginile pieselor ce urmeaza a fi sudate trebuie pregatite in conformitate cu standardul de sudura,cu exceptia cazului in care se mentioneaza in documentatie bavurile rezultate din taiere.De asemenea marginile trebuie sa fie curatate de unsori,oxizi sau vopsea cu exceptia celei de protectie,si nu se udă.Stratul de sudura sa nu fie prea gros si sa se mențina o buna poziție in timpul sudurii pentru o eficienta crescuta.Toate sudurile trebuie să fie intacte iar cele cu defecte trebuie prelucrate.
Standardele sudurilor:
Toate sudurile trebuie să efectueze o bună patrundere a materialului. Patrunderea sudurii nu trebuie sa treaca dincolo de suprafața interioara a tevii cu mai mult de 1mm pentru o teava cu diametrul mai mic de 50mm și nu mai mult de 2 mm pentru o teava cu diametrul mai mare de 50 mm.Gaurile și porii în sudurile țevilor nu sunt premise drept urmare vor fi îndepartate prin prelucrare.
Examinarea tubularurii:
se verifica articulatiile conform normelor societatilor de clasificare;
având in vedere controlul calitatii ,articulatiile sudate se supun urmatoarelor tipuri de examinari ce se aplica tuturor articulatiilor conform societatilori de clasificare ce il obligă pe producător să le respecte:
examinare cu ultrasunete;
examinare cu pete de vopsea;
examinare “radiografică”;
Curatarea tubulaturilor:
Toate țevile vor fi curățate în mod corespunzător înainte de amenajare, curățarea se face prin mijloace adecvate impotriva ruginii, de praf, grăsime sau impuritati mecanice în funcție de istructiunile din documentatie.
– curățare chimică (decapare)
În conformitate cu documentația tehnica, după executarea țevilor din oțel și înainte de amenajare la bordul navei, următoarele sisteme vor fi curatate:
– Sistemul de lubrifiere ulei;
– instalatia de combustibil;
-țevile din oțel pentru sistemele hidraulice
După curățarea în atelier a țevilor sunt introduce intr-o baie de decapare . Dimensiunile băii de decapare sunt: 6000 x 1350 x 1350 [mm];
Zincarea țevilor la cald:
Aceasta operatie se aplica la tubulatura instalației de stins incendiu cu spumă pentru protecție anticorozivă si este mentionată în documentatia tehnică.În general grosimea stratului de zinc este intre 7 mm si 12 mm.Dimensiunile baii de zinc sunt in general 6000x1300x1300 mm.
Amenajarea tubulaturii instalației de stins incendiu cu spumă la bordul navei:
Toate țevile instalaței vor fi montate pe navă după șabloane stabilite in mod corespunzător pentru a nu permite vibrații excesive.
Verificarea etanseitații țevilor:
Acest proces se face prin testarea sub presiunea prescrisă de registru.Testarea etanșeitatii țevilor presupune 1,5% din timpul normal de lucru sub presiune,cu excepția altor precizări ale documentației.Toate reparațiile care se fac țevilor defecte trebuie să fie făcute după eliberarea presiunii urmate de un nou test de presiune.
Curățare a sistemelor de țevi cu fluide de curgere:
După montarea la bordul navei și efectuarea testului de presiune sisteme de tubulatură din cadrul instalației de stins incendiu cu spuma trebuie să fie adecvate curgerii fluidului.
BIBLIOGRAFIE
[1]Teodor Florin – “Tehnologia montarii instalatiilor navale”-note de curs
[2]Amoraritei Mihaela -“Tehnologia montarii si reparatii instalatiilor navale”
-note de curs
-„Teoria propulsorului ,Aplicatii Practice” 2009
[3]D.Obreja, -“Bazele proiectării preliminare a navei”, Ed. Academica,
L. Manolache,
G. Popescu Galați, 2003
[4]Catana Doina -“Management general”, Editura Tipomur, 1994
[5]V. Ceanga – „Instalații navale de bord”, Galati, 1993
C. Paraschivescu
A. Lungu
R. Bidoae
[6]Internet: -http://articole.famouswhy.ro
-http://odely.com
-http://www.rs-head.spb.ru
-www.veseeltracker.com
-www.e-ships.net
[7] Germanischer Lloyd
[8] Documentație Ș.N.G. – “Shipbuilding Quality Standard”
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Proiectarea, Confectionarea Si Montarea Instalatiei de Stins Incendiu cu Spuma (ID: 161345)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.