INSTALAȚIA DE STINS INCENDIU CU CO 2 Riscul apariției unui incendiu pe o navă este de o probabili tate crescută față de celelalte evenimente. Din… [631846]

70 | P a g e
CAPITOLUL 7
INSTALAȚIA DE STINS INCENDIU CU CO 2

Riscul apariției unui incendiu pe o navă este de o probabili tate crescută față de celelalte
evenimente. Din această cauză se acordă o atenție sporită prote jării navei, în special în mare
deschisă.
Există t rei factori determinanți în apariția incendiului la bord:
 combusti bilul și substanțele de izolare
 temp eratura limită pentru substanțe
 oxigenul este un factor ce întreține arderea; d e aceea, se caută reducerea volumului de aer
prin introducerea de gaz inert sau de izolare a suprafeței.
Instalațiile de stins incendiul cu bioxid de carbon se clasifică astfel :
 instalații de înaltă presiune (temperatura de păstrare a gazului este temperature mediului
ambiant)
 instalații de joasă presiune (păstrarea gazului s e face la temperaturi negative)

7.1. Elementele component e ale instala ției de stins incendiu cu CO2
Nava este echipată cu o instalație de stins incendiul cu CO 2 de înaltă presiune proiectată
pentru compartimentul mașini și compartimentul acumulatori .
Instalaț ia este compusă din urm ătoarele elemente :
 butelii de CO 2 presurizate
 panou de contro l ce conține surse pilot de CO 2
 armături
 duze amplasate în compartimentul de mașini și compartimentul acumulatori

71 | P a g e
7.2. Schema instalației

Figura7.1. Camera CO2
Nota ții:
A1,A2 = surse pilot CO2
V1-V3 = armă turi
B1 = butelii CO2

Figura 7.2. Compartiment mașini

72 | P a g e

Figura 7.3. Compartiment acumulatori

7.3. Calculul instalației
Constă în:
 determin area cantității de CO 2 necesare
 dimensionarea tubulaturii

Cantitat ea necesară de CO2
Conform principiului stingerii volumice, dacă într -un metru cub de aer procentul de
oxigen coboară sub 15%, focul se stinge, iar dacă procentul coboară sub 9%, arderea nu mai are
loc.
Se pune problema introducerii cantității de CO 2 într-un metru cub de aer pentru a scădea
procentul sub 15%.
Gg = 1.79 ∙ VCM ∙ Φ
unde:
Gg – este c antitatea masică
VCM =1494,06 m3 – este volumul compartimentului de ma șini
VCM =128 m3 – volumul compartimentului acumulatori
Φ – este coeficient dat de gra dul de umplere al compartimentului
Gg = 1.79 ∙ 1494,06 ∙ 0.35 = 936,03 kg (cantitate masic ă compartiment mașini )
Gg=1.79 ∙ 128 ∙ 0.35 = 229.12kg (cantitate masic ă compartiment acumulatori)

73 | P a g e
Dimensionarea tubulaturii
La baza calculului stau următo arele principii:
 evitarea blocării conductelor prin înghețare, datorit ă detentei gazului (salt de presiune cu
creștere de secțiune), sub valoarea de 5,28 bar. Zăpada carbonică formează ușor dopuri de
gheață care obturează conductele
 cantitatea de 85% din g az trebuie să ajungă la compar timentul protejat în cel mult 2 minute
pentru CM, DG -uri, pompe incendiu, încăperi cu lichide inflamabile, și în 10 minute la spații
cu autovehicule cu combustibil în rezervor și încăperi în care nu există combustibili

7.4. Modelarea instalației în AVEVA M arine
AVEVA Marine este un set de aplicații de proiectare și producție combinate cu soluții
flexibile de administrare. Beneficiile acestui sistem sunt legate de eficiența proiectării preliminare
și eficiența proiectării de execuție prin minimizarea pierderilor datorită erorilor în informația de
producție. Pachetul de programe conține mai multe module.
Pachetul de programe PDMS realizează proiectul unei uzine de producție de tipul
prezentat mai sus. Pachetul de programe AVEVA Marine conține o parte din modulele
programului TRIBON aferente calculelor de proiectare ale navei, formelor corpului navei și
modelarea structurii corpului și module ale programului PDMS ce se referă la rețelele de
tubulaturi, traseele de cabluri, echipa mente și structuri metalice, scări și platforme.

Date de intrare
Pentru a putea realiza modelarea instalației în programul Aveva sunt necesare: diametrele
țevilor, lungimile de tubulatură, numărul și dimensiunile buteliilor de CO2, numărul și
dimensiunile buteliilor de aer comprimat, numărul duzelor de descărcare, echipamentele asupra
cărora acționează duzele.

Modelarea elementelor instalației

Butelii CO2
Instala ția utilizează o bater ie de 28 de butelii, amplasată î n CO2 Room.

74 | P a g e

Figura7.4.Butelii CO2

Suport butelii
Amplasarea buteliilor se face pe un pat de lemn.

Figura 7.5.Suport butelii

75 | P a g e

Figura7.6. Buteliile cu CO2 în suportul lor
Butelii aer comprimat
Actionarea buteliilor de CO2 se face prin intermediul unui panou de control amplasat în CO2
Room .
Panoul de control conține două surse pilot de CO2, una deschide valvulele de acționare a celor 28
de butelii de CO2, iar cealaltă deschide valvula ce permite gazului să pătrundă în CM.

Figura 7.7.Surse pilot

76 | P a g e
Duze descărcare CO2
Instalația are în compo nență 18 duze amplasate în compartimentul mașini și compartimentul
acumulatori . Volumul total de CO2 este eliberat în 1.54 minute.

Figura 7.8. Amplasare duze Compartiment mașini

Figura 7.9.Amplasare duze Compartiment acumulatori

77 | P a g e

Figura 7.10. Duză d escărcare CO2
Compartimentul de mașini
Nava este dotată cu un motor Diesel lent, diesel -generatoare, pompe și alte echipamente.

Figura 7.11.Vedere compartiment de mașini

78 | P a g e
Modelarea tronsoanelor de tubulatură
Acționarea valvulelor buteliilor de CO2 și lan sare CO2
Butelia de aer comprimat deschide valvulele de acționare a buteliilor de CO2.Buteliile
sunt legate între ele cu tubulatura colectoare după care toate sunt legate la colectorul general prin
valvula de sens.

Figura 7.12.Plecare CO2 și deschiderea valvulei de sens

Figura7.13. Vedere 3D a instalației de stins incendiu cu CO2

79 | P a g e
CAPITOLUL 8
TEMA SPECIALĂ
Proiectarea instalației de balast pentru o navă de tip vrachier și analiza
comportării la vibrații

8.1 Proiectarea instalației de balast
8.1.1 Gene ralități
Rolul instalației de balast la bordul navei este acela de a asigura pescajul, asieta
longitudinală și transversală și stabilitatea navei prin ambarcarea de greutăți la bord (lichide -apă
de mare) și poziționarea centrului de greutate al navei în mo d corespunzător asigurării bunelor
condiții de navigație și exploatare.
În timpul exploatării unei nave pot apărea situații câ nd, ca urmare a ambarcării incorecte a
mărfii la bord, a umplerii asimetrice a tancurilor de balast sau ca urmare a consumului de
combustibil din tancurile af late într -un bord sau altul, nav a își modifică asieta.
Înclinarea transversală înrăutățește deplasarea navei, funcționarea instalațiilor, mașinilor
și mecanismelor îngreunează deservirea.
3
4521
Filtru
BA

Figura 8.1. Schema funcțională
o 1 – Magistala apă de mare
o 2 – Pompa
o 3 – Peste bordaj
o 4 – Spre tancul pic pupa
o 5 – Valvule
o A , B – Magistrale

80 | P a g e

Vedere la nivelul paiolului Figu ra 8.1.Secț iune longitudinală a instalației de balast

Figura 8.2 .Vedere la nivelul dublul ui fund a instalației de balast

Figura 8.3 Vedere sub puntea principal a instalației de balast

81 | P a g e

Figura 8.4. Reprezen tare izometrică a segmentului de instala ție din compartimentul
mașini
Elemente componente ale instalației de b alast:
 Pompe;
 Sisteme de tubulaturi;
 Tancuri de balast;
 Armăturile instalației;
 Filtre ;
 Steriliz area apei de balast ;

8.1.2 Pompe
Instalația de balast a navei este deservită de două pompe centrifuge Wart sila C2G –
200MB autoamorsabile.
Pompele de balast lucrează atât pe aspirație cât și pe refulare.

82 | P a g e

8.1.3 Sisteme de tubulaturi
Tubulatura de balast este formată din ramificații ce leagă tancurile de balast de magistrala
amplasată în compartimentul mașini . Tubulatura magistrală face legătura cu pompele și cu
armăturile. Materialul țevii este oțel zincat.
Tubulatura este dispusă, astfel încât umplerea și golirea tancuri să se realizeze
independent, atât atunci când nava este pe asietă dreaptă, cât și atunci când nava este pe asietă
înclinată și să nu fie supusă înghețării.
Fiecare tanc de balast este deservit de o ramificație independentă care în funcție de
configurația tancului, are una sau două ramificații. În afara tubulaturii de introducere și evacuare
a balastului, tancurile de balast su nt saturate cu rețele de tubulatură pentru măsurarea nivelului
apei din tanc.
Sondele de aerisire vor avea o înălțime de minim 760 mm deasuprea punților principale și
de minim 450 mm d easupra punții suprastructurii.
8.1.4 Tancurile de balast
Tancurile de balast sunt amplasate în dublul fund, în tancurile de sub punte și în picuri.
Pentru reglarea asietei longitudinale se folosesc tancurile din picul pupa și prova, pentru
reglarea asietei transversale se folosesc tancuri amplasate cât mai departe de planul diametral, iar
pentru reglarea pescajul ui se folosesc toate tancurile.
8.1.5 Armăturile instalației
Armăturile instalației de balast sunt din fontă .O construcție deosebită o au armăturile de
ambarcare a balastului, armături denumite valvule apă de mare .
Valvulele apă de mare se dispun cât mai jos posibil în zona fundului sau a gurnei pentru a
evita posibila pătrundere a aerului în pompă atunci când pescajul navei este minim. Pentru
evitarea înghețării secțiunii de intrare sau înfundarea valvulei apă de ma re se prevede încălzirea
chesonului prin suflare cu abur și suflare de aer comprimat .

83 | P a g e
Vanele fluture au în general o construcție mai puțin robustă decât alte tipuri de robineți de
închidere, motiv pentru care se folosesc la sistemele din domeniul de jos al al presiunilor. Vanele
fluture destinate aplicațiilor care cer o închidere etanșă sau reglaj, numite vane de înaltă
performanță, au corpul, garnitura, discul și suporții discului confecționate din materialele
corespunzătoare unui astfel de serviciu. Vanele fluture sunt prevăzute cu scaun metalic sau
nemetalic. Cele folosite pentru laminare vor avea scaune metalice iar unghiul de deschidere a
discului nu va depăși 20o. Acest tip de vană se închide în sensul acelor de ceasornic a roții de
manevră sau manetei montate la capătul tijei. În figura de mai jos este prezentată o vană fluture
având următoarele părți componente principalele: 1 -corp, 2 -clapet, 3 -tijă de acționare.

Vană fluture Vană fluture cu acționare hidraulic

1
2
3

84 | P a g e
8.1.6 Filtr e
Filtrele automate sau filtrele cu auto -curățire conțin filtre cu site metalice ce se auto -purjează
pentru a menține sita curată în vederea unei fu ncționări continue. Cele mai multe filtre auto –
curățătoare au o capacitate limitată de filtrare și nu pot reține particule de 5 μm sau mai mici.

8.1.7 Steriliz area apei de balast .Sistemul de tratament cu ultrasunete
Întrucât transpor tul maritim este responsabil de deversarea unor cantități considerabile de
diferiți efluenți în mare, printre care apele reziduale rezultate din spălarea rezervoarelor, din
bucătăriile la bord, din instalațiile pentru spălătorii și grupuri sanit are, apa de balast, dev ersarea
neintenționa tă de ulei în timpul manevrelor . Întrucât în cursul funcționării unei nave se formează
și diferite deșeuri solide și doar o mică parte din acestea este predată în grupurile de colectare din
porturi, deoarece cea mai mare parte din acestea este arsă pe mare sau aruncată peste bord .
Crustaceele, moluștele și peștii aduși în apa de balast pot fi eliminați d acă apa de balast
este tratată înainte de evacuare. Sistemul de tratament cu ultrasunete a demonstrat a fi eficient în
uciderea bacteriilor, plancton, și mai mare organisme. Ultrasunete dezinfectarea apei de balast
este un tratament mecanic / f izice, care evită dozare de orice produse chimice active puternic și
scump în apa de balast. Acest lucru asigură o acceptabilitatea mediu ideal, combinate cu înaltă
eficacitate biologică cu privire la distrugerea și inactivarea de plante și animale organis melor și
microorgan ismelor

85 | P a g e
8.2 Calculul volumelor tancurilor de balast
La proiectarea instalației de balast, a vrachierului de 27000 tdw, am considerat
următoarea amplasare a tancurilor de balast :
 în dublul fund sub magazii, pentru reglarea asietei transversale;
 în tancurile laterale de sub punte ;
 în picul prova și pupa, pentru reglarea asietei longitudinale.
Tubulatura instalației de balast proiectată este formată din ramificații ce leagă tancuri le de
balast de magistralele aflate în dublul fund, în tunelul central și de asemenea face legătura cu
pompa și armăturile din compartimentul de mașini.
Tubulatura este astfel dispusă încât să asigure umplerea și golirea diverselor tancuri de
balast indepe ndent.
Volumul tancurilor de balast se calculează după relația:
V = l
 b
d
0,98 [m3] (8.1)
unde: l = lungimea tancului;
b = lățimea tancului;
d = înălțimea tancului;
0,98 = co eficient de umplere.
Tancurile din dublul fund:
 Volumul tancului 1 DF Tribord = Volumul tancului 1 DF Babord = 567,61[m3]
 Volumul tancului 2 DF Tribord = Volumul tancului 2 DF Babord = 744,06 [m3]
 Volumul tancului 3 DF Tribord = Volumul tancului 3 DF Babor d = 7 44,06[m3]
 Volumul tancului 4 DF Tribord = Volumul tancului 4 DF Babord = 578,59[m3]
 Volumul tancului 5 DF Tribord = Volumul tancului 5DF Babord = 341,82 [m3]
Tancul din picul prova:
 Volumul tancului 6 = 352,8 [m3]
Tancul din picul pupa:
 Volumul tanc ului 7 = 1528 [m3]

86 | P a g e
Tancurile de sub puntea principală:
 Volumul tancului 8 PP Tribord = Volumul tancului 8 PP Babord = 653.17[m3]
 Volumul tancului 9 PP Tribord = Volumul tancului 9 PP Babord = 658.90 [m3]
 Volumul tancului 10 PP Tribord = Volumul tancului 10 PP Babord = 658.90[m3]
 Volumul tancului 11 PP Tribord = Volumul tancului 11 PP Babord = 648.95[m3]
 Volumul tancului12 PP Tribord = Volumul tancului 12 PP Babord = 514.11 [m3]

8.3 Standardizarea diametrelor ramificațiilor de tubulatură
Conform recoman dărilor registrelor de clasificație, diametrul interior al ramificațiilor
tubulaturii de balast pentru fiecare tanc se determină cu relația:
d = 18
3V [mm] (8.2)
unde: V = volumul tancului de balast [mm3]
Pentru tancurile de ba last din dublul fund avem următoarele diametre:
Standardizat DN teava Dext Dint
d1 170 177.8×5 177.8 167.8
d2 170 177.8×6 177.8 167.8
d3 170 177.8×7 177.8 167.8
d4 170 177.8×8 177.8 167.8
d5 170 177.8×9 177.8 167.8

Pentru tancurile de balast di n pupa și prova avem următoarele diametre:
Standardizat DN teava Dext Dint
d7 219 219.1×6.3 219.1 206.8
d8 170 177.8×5 177.8 167.8

Pentru tancurile de balast de sub puntea principal avem următoarele diametre:
Standardizat DN teava Dext Dint
d1 170 177.8×5 177.8 167.8
d2 171 177.8×6 177.8 167.8
d3 172 177.8×7 177.8 167.8
d4 173 177.8×8 177.8 167.8
d5 174 177.8×9 177.8 167.8

87 | P a g e

Diametrul tubulaturii magistrale trebuie să fie cel puțin egal cu cel mai mare diametru al
ramificațiilor:
(8.3)
unde: v – viteza de curgere a fluidului 2 [m/s ]
Q – debitul pompei
Standardizat DN teava Dext Dint
dmagDF 219 219.1×6.3 219.1 206.8

8.4 Determinarea debitului minim
Qmin = 𝑽
𝒕
0.85 [m3/s] (8.4)
V – volumul necesar de balast ;
t – timpul de balastare. (timpul este impus de armator 11 ore )
Qmin = 𝟖𝟐𝟒𝟎
𝟏𝟏
0.85 [m3/s]
Qmin = 0,0 88[m3/s]

8.5 Calcului hidraulic al instalației
Calculul hidraulic constă în calcularea sarcinii H pentru traseul cel mai dificil, respectiv
cu cele mai multe pierderi.
După schematizarea instalației se definește caracteristica tubulaturii care se cuplează la
pomp ă. Pentru aceasta se va considera cel mai dezavantajos caz de funcționare pe aspirație, caz
ce constă în cuplarea pompei la tubulatura cea mai lungă.
Pentru nava proiect vom considera situația cea mai dezavantajoasă de funcționare a pompei,
situația in care pompa aspiră din tancul de balast din picul prova și refulează în tancul cel mai
îndep ărtat de sub puntea prin cipală.
În funcție de valoarea pierderilor hidrauli ce și a celor geodezice se calculează sarcina
pompei pentru traseul cel mai dificil.

88 | P a g e
8.5.1 Calculul pierderilor de sarcină pe aspirația pompei
1. Calculul pierderilor liniare de sarcină
Pentru cazul proiectului nostru luăm în calcul o curgere laminară sau turbulentă, în funcție
de mărimea criteriului Reynolds, prin conductele magistrale și ra mificațiile acestora, pe lungimea
pentru care se păstrează constant.

Plin =
2lv
d2  [bar] (8.5)
unde:
 =
64
Re ;

= 1,025 [t/m3] –densit atea apei de mare;
Re =
vd
 – criteriul adimensional Reynolds;

= 1,191
 10-6 [m2/s] – vâscozitatea cinematică a apei;
Considerăm situația când aspirăm apa din picul prova și umplem tancurile de balast din
pupa cu ajutorul pompei:
Re1-2 =
vd
 = 5,53
 105
Coeficientului
 se face în funcție de valoarea raportului
d
k . Valoarea rugozității absolute
echivalentă este de 0,15 mm pentru țevi din oțel zincate.Se determină raportul
d
k :
12d
k
= 0,15
167 = 0,00 089
12
(5,53
 105;0,00 089) = 0,021
Tubulatura din compartimentul de mașini are același diametru ca și magistrala.
Pentru determinarea pierderilor pe acest traseu trebuie să mai adoptăm și lungimea de
calcul l=143 m. Aplicând relația ( 8.5) rezultă:

Plin =0,021∗143
167 = 0,145[bar]

89 | P a g e
2. Calculul pierderilor locale de sarcină
Calculul pierderilor locale de s arcină se calculează cu relația:

Ploc =
2v
2  [bar] (8.6)
unde:
 = coeficientul de pierdere de sarcină locală care depinde de forma rezistenței locale, de
numărul Reynolds, de rugozitatea pereților, iar în cazul armăturilor și de gradul lor de închidere.
Pentru valori ale criteriului Reynolds mai mari de 105, influența acestui criteriu devine infimă și
poate fi neglijată.
Coeficientul
 pentru diferite tipuri de rezistențe locale este:
o cot la
90 –
 = 0,19;
o valvulă fluture –
 = 2;
o T cu flanșe turnate (trecere) –
 = 0,9;
o sorb –
 = 2,5.
Putem calcula pierderea de sarcină locală cu ajutorul relației ( 8.6):

Ploc =0.174 [bar]

Ploc =0,17· 2
2·1,025 =0,174
Pierderea de sarcină pe aspirația pompei este:

Pasp =
Plin +
Ploc [bar] (8.7)

Pasp = 0.145+0.174 = 0. 31[bar]
8.5.2 Calculul pierderilor de sarcină pe refularea pompei
1. Calculul pierderilor liniare d e sarcină
Pentru determinarea pierderilor liniare de sarcină pe refularea pompei folosim relația
(8.5).

Plin =
2lv
d2  [bar] (8.5)

90 | P a g e
unde:
 =
64
Re ;

= 1,025 [t/m3] –densitatea apei de mare;
Re =
vd
 – criteriul adimensional Reynolds;

= 1,191
 10-6 [m2/s] – vâscozitatea cinematică a apei;
Re =
vd
 = 5,53
 105
Având în vedere că valoarea criteriului Reynolds este mai mare de 3000, situația curgerii
prin instalația navei proiect este cea de curgere turbulenta, zona fiind între 1,5
 105 și 5
 105.
În această situație determinarea coeficientului
 se face și în funcție de valoarea
raportului
d
k . Valoarea rugozității absolute echivalentă este de 0,15 mm pentru țevi din oțel
zincate.Se determină raportul
d
k :
12d
k
= 0,15
206 = 0,00 072
12
(5,53
 105;0,00 072) = 0,02 6
Tubulatura din compartimentul de mașini are același diametru ca și magistra la.
Pentru determinarea pierderilor pe acest traseu trebuie să mai adoptăm și lungimea de
calcul l=55m. Aplicând relația (8.5) rezultă:

Plin = 0.367[bar]

Plin =0,021∗55
0,206 = 0,145[bar]

2. Calculul pierderilor locale de sarcină
unde:
 = coeficientul de pierdere de sarcină locală care depinde de forma rezistenței
locale, de numărul Reynolds, de rugozitatea pereților, iar în cazul armăturilor și de gradul lor de
închidere. Pentru valori ale criteriului Reynolds mai mari de 105, influenț a acestui criteriu devine
infimă și poate fi neglijată.
Coeficientul
 pentru diferite tipuri de rezistențe locale este:

91 | P a g e
o cot la
90 –
 = 0,19;
o valvulă fluture –
 = 2;
o T cu flanșe turnate (trecere) –
 = 0,9;
o sorb –
 = 2,5.
Putem calcula pierderea de sarcină locală cu ajutorul relației (8.6):

Ploc =0.19 [bar]
Pierderea de sarcină pe aspirația pompei este:

Pref=
Plin +
Ploc [bar] (8.7)

Pref = 0.1 9+0.367 = 0.557 [bar]
3. Calculul pierderilor de sarcină datorită diferențelor de înălțime (pierderi geodezice)

z =

 g
zR [bar] (8.8)
unde:
 = 1,025 [t/m3] – desitatea apei;
g = 9,81 [m/s2] – accelerația gravitațională;
zR = 11,2 [m] – înalțimea de refulare.

z = 1 .025
 9,81
 11,2= 1,12 [bar]
Pierderea de sarcină pe refulare a pompei este:

Pref =
Plin +
Ploc +
z [bar] (8.9)

Pref = 0.19 + 0.367 + 1,12 = 1,67 [bar]

Pierderea totală de sarcină este:
H =
 Pasp +
Pref [Pa] (8.10)
H = 310000 + 16700 =326700 [Pa]
Se face transformarea din Pascali în metri coloană de apă:
H =
H
g [mCA] (8.11)

92 | P a g e
H = 326700
1025·9.81 = 32,49 [mCA]
8.6 Alegerea pompei
Caracteristicile pri ncipale care determină tipul și mărimea pompelor sunt debitul si
presiunea pe care trebuie să le asigure.
H = 32,49 [mCA]
Q = 318 [m3/h]
Din catalogul de pompe aleg pompa Wartsila C2G – 200MB

Dimensiuni [mm]
A B C D
C2G – 200MB 710 205 730 577

Figura 8.5 Diagrama pompei

93 | P a g e

8.7. Modelarea instalației în AVEVA M arine

Date de intrare
Pentru a putea realiza modelarea instalației în programul Aveva sunt necesare: diametrele
țevilor, lungimile de tubulatură , dimensiunile pompelor.

Figura 8.6 . Magistrala apă d mare

94 | P a g e

Figura 8.7.Pompe balast

Figura 8.8.Vedere de ansamblu a compartimentului ma șini

95 | P a g e

Figura 8.9.Vedere în tancurile de dublu fund

Figura 8.10.Vedere în tancurile de sub puntea principala

96 | P a g e

Figura 8.11. Vedere 3D a instalație i de balast

GENERARE RAPORT MATERIALE
A genera un raport înseamnă a selecta informația din baza de date și a prezenta rezultatul
sub formă tabelară.

ipework MTO for /balast
Type Detail Material Tube Quantity
Text Text
ELBO ELBOW LR ANSI B16.9 BW ASTM A234 -WPB 0.00 71
FLAN FLANGE SO ANSI B16.5 #300. ASTM A105 0.00 154
GASK GASKET RF 1.5MM ANS I B16.5 #300 SS & ASB 0.00 129
TEE TEE ANSI B16.9 BW ASTM A234 -WPB 0.00 43
TUBI PIPE SCH40 ANSI B36.10 API5L GR.B 343207.16 193
VALV VALVE BAL L BS4460 #300.RF 9% NICKEL STEEL 0.00 3
VALV VALVE GATE ANSI B16.10 #300.RF ASTM A216 -WCB 0.00 38
VALV VALVE GLOBE ANSI B16.10 #300.RF ASTM A216 -WCB 0.00 4

97 | P a g e
8.8. Comportarea la vibrații a tronsonului de tubulatura de la pompa de balast p ână
la primul tanc de balast
Pentru a determina numărul de suporți necesar astfel încât vibrațiile instalației d e bala st
să fie în limitele admisibile , am analizat comportarea la vibrații pentru tronsonul de tubluatură din
figura de mai jos , de la pompa de balas t până la primul tanc de balast
Suporții de țevi s usțin instalația de balast și sunt montați pe punți , plafoane, pereți
transversali sau postamente. Ei trebuie să fie suficienți d e rigizi pentru a susține greutatea țevii și
a fluidului conținut, sarcinile inerțiale rezultate din oscilațiile navei și șocuri .
Pentru a realiza analiza s -a folosit softul Femap v11.1.2. Femap este o a plicație de
simulare care creează modele de analiză cu element finit unor elemente, componente, ansamble
sau sisteme complexe și poate determina comportamentul lor într -un mediu de operare stabilit .
Metoda utilizată acceptată de societățile de clasificare este metoda elementului finit și a
fost utilizată prin intermediul pachetului de progr ame Femap . Modulul principal al unei aplicații
FEM gestionează resursele sistemului de calcul și comandă utilizarea modulelor sub program
specializate, f uncție de specificul analizei.

Figura 8.12.Tubulatura de balast de la pompă la primul tanc

8.8.1. Surse de excitație folosite pentru determinarea vibrațiilor
 Frecvența pompei – 50 Hz din catalogul pompei Wartsila C2G – 200M
 Frecvenț a motorului de propulsie – 1.11 Hz din catalogul motorului MAN B&W tip
S40ME -B9

8.8.2.Analiza vibrațiilor asupra tronsonul ui de tubulatură

 Primul caz – numarul de suporți sunt dispuși la distanța de 4 metri pe lungimea
tronsonului

98 | P a g e
Asupra tronsonului de tubulatur ă au fost aplicate 2 mase concentrate reprezentând cele 2
valvule . Suporții de țevi au fost introduși prin intermediul condițiilor de margine , fiind dispuși la
la distanța de 4 metri unul față de celălalt. La capetele tronsonului am blocat deplasarile pe x
(longitudinal e), pe y (orizantal e)si pe z (verticale) . Suporții dispuși pe restul tronsonului au fost
blocați pe y si pe z.

Figura 8.13. Geometria tronsonului de tubulatură

Figura 8.14. Modurile rezultate în urma an alizei

99 | P a g e

Figura 8.15. Deformația tronsonului de tubulatură

 Al doilea caz – mărim numărul de suporți pe lungimea tronsonului de tubulatură
pentru a evita rezonanța directă.
Asupra tronsonului de tubulatur ă au fost aplicate 2 mase concentrate reprezentând cele 2
valvule . Suporții de țevi au fost introduși prin intermediul condițiilor de margine , fiind dispuși la
la distanța de 2 metri unul față de celălalt. La capetele tronsonului am blocat deplasarile pe x
(longitudinal e), pe y (orizantal e)si pe z (verticale) . Suporții dispuși pe restul tronsonului au fost
blocați pe y si pe z.

Figura 8.1 5.Modurile rezultate în urma an alizei

100 | P a g e

Figura 8.15. Deformația tronsonului de tubulatură
Prin mărirea numărului de suporți am evitat frecvența de rezonanță .Multip licarea
numărului de suporți nu ne ajută să atenuăm la minim amplitudinile. Pentru aceasta putem aborda
o soluție ce presu pue folosirea amortizoarelor.
Amortizoarele sunt piese de fixare a modulelor și agregatelor, interpuse între postament și
talpa agregatului și care au rolul de a atenua vibrațiile și zgomotele produse de utilaj.
Amortizoarele se utilizează atât la agregate care implică forțe pertu rbatoare, cât și la cele
care nu implică forțe perturbatoare, pentru ca vibrațiile să nu se transmită la acestea din urmă, în
sens invers – de la corp la agregat .

101 | P a g e
CONCLUZII

CONCLUZII AVEVA MARINE

Acest program furnizează un mediu 3D în întregime interactiv pentru orice proiectant,
având o interfață placută, în stilul Microsoft Office.
Procesul de proiectare precum și modificările ulterioare sunt ușurate și accelerate prin facilitățile
de editare și feedback -ul numeric.
Se pot construi modele 3D pentru toate tipurile de agregat de la pompe până la motoare.
Pentru a crea un echipament sunt selectate matrițe relevante și apoi sunt introduși parametrii
necesari.
Funcțiile Piping pot construi un model detaliat al tuturor sistemelor de tubulaturi pe baza
cataloagelor și a specificaț iilor. Se pot obține desene de amplasare a traseelor de tubulaturi,
desene izometrice, liste de materiale, desene ale spoolurilor de țevi.
Verificarea nepotrivirilor și regulile de identificare a erorilor privind inconsistența
configurației garantează o c alitate înaltă a proiectului.
CONCLUZII FEMAP
Scopul folosirii acestui program de analiză cu element finit este acela de a stabili numărul
de suporți necesar pe un tronson de tubulatură. Această analiză se realizează în faza proiec tului
tehnic.
Mărirea numărului de suporți nu duce în cazul de față la o frecvență admisibilă, ca soluție
a acestei problematici ne putem ajuta de amortizoarele navale pentru a evita rezonanța directă.

102 | P a g e

BIBLIOGRAFIE

1. Obreja D., Manolache L., Popescu G., Bazele proiect ării preliminare a navei , Ed. Academic ă,
2003;
2. Crudu L., Statica navei – suport de curs, 2011 -2012;
3. Crudu L., Rezistența la înaintare a navei – suport de curs, 2012 -2013;
4. Amor ăriței M., Teoria propulsorului – suport de curs, 2012 -2013;
5. Simionov M., Instalații de mașini- suport de curs, 2013 -2014;
6. Drăgan D., Instalații de bord și punte – suport de curs, 2012 -2013;
7. Ceang ă V., Paraschives cu C-tin., Lungu A., Bidoae R., Instalații de bord și punte , Gala ți,
1993;
8. Bagu E., G ălățeanu D., Manualul tubulatorului naval , Gala ți, 2007;
9. Ioni ță I., Jimbu A., Instalații navale de bord , Bucure ști, 1986;
10. Ioan A., Sisteme navale cu tubulatur i – suport de curs, 2012 -2013;
11. Ioan A., Sisteme integrate de proiectare a instalatiilor navele – suport de curs, 2012 -2013,
2013 -2014;
12. Documenta ție din VARD Tulcea;
13. Pipework design user guide ;
14. High Pressure CO 2 Engineering, Installation and Operation Manual , TOMCO 2 Fire
Systems .
WEBOGRAFIE

http://www.wartsila.com/en/engines/low -speed -engines/rt -flex48t
http://www.tyco -fire.com/index.php?P=product&S=S8
http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Special%3ASearch&profile=default&search=Hardy+C
ross&fulltext=Search