CAPITOLUL I
Caracteristici tehnico-tactice, rolul, misiunile navei si planul principalelor instalatii ale Fregatei F222:
Date Tehnice
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Propulsie 2
Rolls-Royce
25 000 CP fiecare
2 Rolls-Royce
4250 CP fiecare
Viteza
maxima 30 Nd (18 cu
Raza de actiune 4 500 mile la 18 Nd
Ambarcatiuni 1 RIB PACFIC; 1 GEMINI
Autonomie 4500 Mile/14 noduri
Concentratia se defineste drept continutul total de substante solide, in grame, existente intr-un kilogram de apa de mare, cānd carbonatii au fost transformati in CO, bromul si iodul au fost convertiti in clor si toate substantele organice au fost complet oxidate.
Desalinizarea apelor de mare, īn scopul utilizarii acesteia ca apa tehnica sau potabila, poate fi realizata industrial prin urmatoarele procedee diferite:
distilare;
congelare, care poate fi: congelare directa sub vid, prin absorbtia vaporilor; congelare directa sub vid, prin compresia vaporilor; congelare indirecta cu refrigerent secundar .
osmoza inversa;
electrodializa;
ultrafiltrare.
Observatie: Electrodializa realizeaza concentratii de aproximativ 500 P.P.M. si pentru reducerea acesteia se folosesc astfel de instalatii de desalinizare a apei de mare īnseriate;
C<5 P.P.M.- se utilizeaza pentru alimentarea cazanelor de abur.
Primele procedee, din cele enumerate, au loc cu schimbarea fazei, ceea ce implica un consum mare de energie si sunt considerate deja clasice. Ultimele doua procedee, fara schimbarea fazei, au īnceput sa se impuna īn urma cercetarilor de ultima ora, mai ales datorita consumului redus de energie. La acestea se mai poate adauga si procedeul desalinizarii cu schimbatori de ioni, dar acesta are aplicatii numai la apele cu un continut de cel mult 3g/l saruri, adica pot fi prelucrate numai apele salcii si nu apele de mare sau ocean.
Vaporizarea apei de mare se realizeaza īn doua variante, īn functie de presiunea la care are loc procesul. Astfel, vaporizarea poate avea loc ca urmare a atingerii temperaturii de fierbere a apei t=100 C la presiunea atmosferica sau sub vacum, la o temperatura t < C.
Dupa modul de realizare a vaporizarii sunt utilizate doua tipuri constructive de distilatoare:
a) distilatoare cu suprafata libera
b) vaporizatoare adiabatice - la care vaporizarea apei de mare se face prin pulverizarea acesteia sub presiune.
Fig. Distilatorul cu suprafata libera
a)Functionarea distilatorului cu suprafata libera este clasica, boilerul 1 primeste un flux de caldura prin serpentina 2 si ca urmare se obtin vaporii care circula printr-un separator de picaturi 3 spre condensatorul 5 unde trec īn faza lichida si sunt trimisi īn tancul de pastrare sub forma de apa dulce tehnica. Distilatorul mai este prevazut cu un dozator 6 ce are rolul de a reduce concentratia īn sare a apei de mare ramasa īn urma vaporizarii si o pompa de alimentare 7, cu dublul rol: racirea condensatorului 5 si alimentarea cu apa a boilerului 1. Acest tip de distilator poate functiona atāt īn conditii normale, cu temperatura de vaporizare la 100 C, cāt si cu obtinerea vaporilor la temperaturi sub 100 C, cu ajutorul unui ejector care reduce mult presiunea de deasupra suprafetei de apa supusa īncalzirii.
Fig. Vaporizatorul adiabatic
b) Varianta vaporizatorului adiabatic implica realizarea īncalzirii apei de mare īn exterior īn boilerul 1 (fig) si pulverizarea fina a apei (cu ajutorul pulverizatorului 2), care se evapora rapid. Vaporii urca si la īntālnirea cu condensatorul 3 trec īn faza lichida, apoi sunt captati īn tava de condens 4, de unde sunt trimisi catre tancul de apa dulce tehnica. Vaporizatorul mai este prevazut si cu pompele: pentru evacuarea saramurii 5, pentru racirea condensatorului si alimentarea boierului 6, pentru preluarea condensului 7.
Pe baza acestor idei sunt realizate distilatoare cu performante bune dar mari consumatoare de energie pe unitatea de produs.
Pe navele romānesti distilatoarele cele mai raspāndite sunt de tip constructiv NIREX si ATLAS. Ambele functioneaza la depresiune atmosferica, utilizānd ca agent de īncalzire a apei de mare aburul sau apa de racire a motorului principal.
Producerea apei dulci la bordul navei din apa de mare prin osmoza inversa. Toate procedeele, care se refera la desalinizare, au la baza proprietatile fizice si uneori chimice, atāt ale apei pure, cāt si ale solutiilor apoase (electroliti), caci apele marine sunt socotite ca fiind solutii electrolitice.
In cele ce urmeaza, luānd īn considerare consumul redus de energie si deservirea usoara a instalatiei de desalinizare ce functioneaza pe baza procedeului de osmoza inversa (RO), se va trece īn revista acest proces.
Descrierea procesului. In cazul in care apa pura vine in contact cu ambele fete ale membranei, la temperaturi si presiuni egale, scurgerea nu se realizeaza prin membrana, deoarece potentialul chimic este identic pe ambele parti.
fig.1 Apa pura īn echilibru
Daca este adaugata o sare solubila pe una din fetele membranei, potentialul chimic pe acea fata se reface (fig. 1).
Echilibrul apare atunci cānd diferenta de presiune, cauzata de modificarile de volum de pe ambele fete (fig. 2), este egala cu presiunea osmotica, o proprietate a solutiei fiind aceea ca este independenta de membrana.
fig. 2 Refacerea echilibrului la diferenta de salinitate
Echilibrul se realizeaza si daca se va aplica, pe partea solutiei de sare, o presiune externa egala cu presiunea osmotica (fig.3).
fig. 3 Presiunea osmotica dintre cele doua medii
O crestere ulterioara a presiunii, va duce la cresterea potentialului chimic al apei īn solutie si va provoca o inversare a sensului scurgerii osmotice catre fata cu apa pura, acum cu un potential chimic al solventului scazut, raportat la solutie. Acest fenomen este numit osmoza inversa.
Apa obtinuta prin procesul de osmoza inversa se īncadreaza in STAS - ul 1342 - 84, care cuprinde urmatoarele valori admisibile:
cloruri 250 mg/l;
sulfati 200 mg/l;
magneziu 50 mg/l;
pH 6,4;
sodiu 0 mg/l;
potasiu 0 mg/l.
PĂSTRAREA APEI POTABILE LA BORDUL NAVEI
La bordul navei trebuie sa existe o instalatie de apa potabila, care asigura necesarul de consum pentru bucatarii, posturi de comanda si īncaperi medicale precum si o instalatie de apa tehnica, ce este destinata pentru alimentarea cu apa de spalare pe corp a consumatorilor din cabinele de locuit, pentru spalatorii, careuri si agregate ce utilizeaza apa dulce dedurizata (cazane, caldarine, instalatii de racire cu circuit īnchis, etc).
Normele sanitare impun restrictii severe īn ceea ce priveste pastrarea apei potabile si din acest motiv tancurile īn care este depozitata aceasta sunt protejate la interior, astfel īncāt sa se īmpiedice contactul metal-apa. Pentru realizarea acestei conditii tancurile de apa potabila sunt acoperite la interior cu lapte de ciment, rasini sintetice sau polietilena.
Apa potabila īsi pierde calitatile dupa o anumita perioada de timp: 5 zile vara si 7 zile iarna. Pentru a putea fi utilizata, apa potabila trebuie tratata, īn scopul distrugerii microorganismelor, care sau dezvoltat pe timpul depozitarii.
Din aceasta cauza instalatiile de alimentare cu apa potabila sunt prevazute cu sisteme de tratare, care pot fi:
1) Sisteme de tratare chimica a apei īmbarcate.
La īmbarcare apa se trateaza cu clor, tratament ce influenteaza negativ, din punctul de vedere organoleptic, calitatea apei. Īn acest caz gustul si mirosul sunt neplacute si īn general se evita aceasta metoda
2) Sisteme de tratare a apei potabile cu lampi bactericide.
Apa ceruta de consumatori este trecuta īn momentul aspiratiei din tanc catre hidrofor, printr-o emisie de radiatii ultraviolete puternice, care are ca efect distrugerea microorganismelor dezvoltate ca urmare a perioadei de stationare īn urma depozitarii.
Observatie: Debitul apei prin fiecare lampa de tratare qe, este calculat astfel incit timpul de contact sa fie suficient pentru distrugerea bacteriilor. In functie de debitul necesar consumului de apa pe nava Q, se adopta numarul de lampi antibactericide cu ultraviolete n, ce echipeaza instalatia de apa potabila īn vederea tratarii, dupa formula:
3) Sistem de tratare apei cu ioni de argint.
Ionii de argint au un efect puternic asupra bacteriilor, de aceea apa pastrata in vase de argint nu se strica (chiar si apa infestata īsi redobāndeste proprietatile). Aceasta observatie a dus la realizarea unor generatoare de ioni de argint, care montate pe nava asigura o concentratie in tancul de pastrare a apei potabile de aproximativ 0,2%, concentratie suficienta pentru a crea un efect antibactericid puternic si a nu afecta sanatatea oamenilor ambarcati la bord.
Generatorul de ioni de argint este format din doi electrozi, dintre care unul este din argint pur, cuplati la o sursa de curent continuu, ce realizeaza dizolvarea electrodului din argint. Se dizolva circa (2-10)g Ag/h, ceea ce este suficient pentru o concentratie de 0,2% si a asigura un debit de circa 50 m3/h.
4) Filtrarea apei. Pentru a asigura calitatea apei, uneori se folosesc filtre ceramice cu pori foarte fini, care sunt amplasate intr-o carcasa cu substante bactericide.
Observatie: Astfel de solutii constructive alese pentru pastrarea apei, sunt utilizate frecvent pe navale de pasageri, care au consum mare de apa dulce la bord. Avantajul acestei metode de tratare a apei potabile consta īn faptul ca se realizeaza atāt o prelucrare mecanica prin filtrare cāt si o prelucrare bacteriologica.
Descrierea partilor componente
Aceasta unitate e controlatade o unitate PLC "telemecanica" Programul de control este pe un microchip de tip EEPROM.Cand se porneste instalata procesorul incarca programul de pe memoria EEPROM.prin intermediul unor dispozitive de programare conectate la o interfata seriala a unei unitati de procesare.SE pot face modificari in program.
Inrerupator de presiune PS151 e activate de apa sub presiune si opreste instalatia in cazul in care nu este sufficient alimentata pentru a proteja pompa impotriva efectul de cavitatie (se dezactiveaza daca presiunea scade sub 1bari) .Daca inrerupatorul de presiune nu e activat se semnalizeaza la un panou de comanda .
Intrerupatorul de presiune PS171 monitorizeaza presiunea in linia de concentratie a modulului DT pentru a evita aparitia unor avarii in interiorul modulului opreste instalatia la o presiune mai mare de 6 bari.Cea mai probabila caauza este ca o valvula de evacuare sa fie inchisa . Aceasta manevra este semnalizata la panoul de comanda .
Intrerupatorul de
presiune 180/280opreste instalatia atunci cand presiunea creste mai mare de
6
Presiunea in modulul DT este contolata si ajustata automat de o electrovalvula VS160 care este controlata de PLC .Instalatia e ste prectata de a opera cu pres de max 65 bari
Presiunea de operare a apei de mare este de 60
Senori de conductivitate masoara continutul de sare care a mai ramas in apa .Cresterea conductibilitatii implica cresterea salinitatii.
Valoarea
este afisata in
s/cm.
Valvula VE 1801/1802
sunt controlate automat de senzorii de conductivitate, daca este depasita
valoarea de 2000s/cm apa este trimisa in tancul de serviciu .
Norme de protectia muncii, īntretinere si exploatare specifice
instalatiei de apa potabila
La montarea si probarea instalatiilor sanitare se procedeaza la examinarea exterioara a dispunerii, fixarii si modulului de executie a tubulaturii si utilajelor.Se verifica posibilitatea de acces la elemente de īmbinare, la armaturi si utilaje, deservirea facila a armaturilor din instalatie, amplasarea corecta prizelor de evacuare, protectia interioara a tancurilor de apa potabila si a celorlalte rezervoare, amplasarea corecta a sorburilor, aerisirilor, sondelor.
Instalatiile sanitare īn ansamblu se probeaza si se receptioneaza īn timpul probelor de cheu, īnaintea de iesirea navei īn probele de mare.Distilatoarele de apa si instalatiile de tratare a apelor uzate se probeaza la mare.
Instalatiile de alimentare cu apa potabila, apa tehnica si apa sarata se probeaza īn functiune cu toti consumatorii prevazuti īn proiect, verificāndu-se functionarea hidrofoarelor, supapelor de siguranta, alimentarii cu aer a hidrofoarelor.De asemenea, se verifica respectarea presiunii de pornire ti oprire automata a pompelor de alimentare, numarul de porniri pe ora, functionarea eficienta a boilerului de apa calda si a pompei de recirculare a apei calde, caracteristicile pompelor si a electromotoarelor montate īn instalatie.Se mai verifica functionarea lampilor bactericide, prin analiza probelor luate din apa tratata, functionarea distilatorului de apa, masurānd debitul sau temperatura de vaporizare, continutul de saruri [mg NaCl/l].
Se probeaza functionarea instalatiilor de scurgere a apelor uzate, verificānd pe rānd toate tuburile de scurgere, pentru a constata daca sunt obturate, daca au fost montate pantele prevazute īn proiect.Se verifica functionarea clapetilor de retinere montati pe bordaj, functionarea armaturilor tancului de colectare a dejectiilor, masurānd timpul de golire cu pompa sau ejectorul care nu trebuie sa depaseasca o ora, semnalizarea nivelului de tanc, posibilitatii de spalare cu apa si īnmuierii cu abur a īncarcaturii tancului.
Instalatiile de tratare a apelor uzate si dejectiilor se probeaza īn functionare, īn timpul probelor de mare, urmarindu-se modul de prodecere si colectare a reziduurilor solide si separarea apei curate.Se iua probe din apa curata si se determina necesarul biochimic de oxigen pe 5 zile (NBO) substantele īn suspensie (SS) [mg/l] si indexul microorganismelor de tipul coli īm 100 ml, care trebuie sa corespunda normelor.De asemenea, se probeaza mijloacele de evacuare la mal sau īn barje colectoare a apelor uzate, precum si racordurile flexibile de model international folosite īn acest scop.
Instalatiile de colectare a gunoaielor se probeaza prin verificarea capacitatii lor, precum si a amplasarii pe nava, avānd īn vedere posibilitatea deversarii gunoiului la mal sau īn barje colectoare.Se verifica functionarea instalatiilor de maruntire a gunoiului, precum si functionarea agregatelor de incinerare.La incineratoare se determina capacitatea de a folosi diferite calitati de gunoaie si namol din apa tratata, amestecat combustibil lichid.De asemenea, se verifica protectiile arzatorului la lipsa flacarii sau a aerului īn conditiile de depasire a temperaturii admise la evacuarea gazelor.
Capitolul V
Reguli R.N.R. privitoare la instalatia de apa potabila
Instalatiile sanitare navale trebuie sa asigure, pentru pasageri si echipajul de la bordul navei, apa potabila, apa de spalare pe corp, apa de mare pentru spalarea obiectelor sanitare, precum si evacuarea peste bord a apelor uzate si dejectiilor, respectānd normele sanitare navale si conventia internationala pentru prevenirea poluarii de catre nave (MARPOL 73/78).Dupa functiile lor, instalatiile sanitare sunt alimentate cu apa si de scurgeri.
Normele sanitare navale dupa care se construiesc navele romānesti sunt "Reguli sanitare CAER, Brno 1986".Limitele de poluare a apelor curgatoare romānesti sunt īnscrise īn decretul Nr. 414 din 5 decembrie 1979.Pentru nave maritime trebuie respecate regulile "Registrului Naval Romān pentru prevenirea poluarii de catre nave", editia 1982.
Īn Conventia MARPOL 1973/1978 Anexa IV sunt cuprinse reglementari care se refera la minimalizarea poluarii cu ape uzate de la nave.Prin ape uzate se īnteleg scurgerile si alte deseuri de la orice tip de toaleta, pisoare si drenaje de WC-uri, scurgerile de spatii sanitare (dispensare, infirmerii, etc) prin cazi, lavoare si drenaje din aceste spatii, scurgeri de la spatiile continānd animale vii si alte resturi de ape care sunt amestecate cu scurgerile definite mai sus.
Anexa se aplica īn principal navelor cu mai mult de 200 tonaj brut si care transporta mai mult de 10 persoane.Aplicarea depinde de īncadrarea navei īn categoria "nava noua" sau "nava existenta" (regulile 1 si 2).
Deversarea apelor uzate este interzisa daca nu sunt īndeplinite conditiile impuse de reglementarile acestei anexe (regula8).Apele uzate pot fi deversate daca au fost prelucrate īntr-un echipament de tratare aprobat de administratia maritima cu conditia ca efluentul sa nu lase solide plutitoare vizibile sau sa cauzeze decolorarea apelor īnconjuratoare (regula 8).
Apele uzate care sunt maruntite si dezifectate folosind o instalatie aprobata de administratia maritima pot fi deversate la o distanta mai mare de 4 mile marine de la cel mai apropiat tarm (regula8).Apele uzate care nu sunt maruntite si dezinfectate folosind o instalatie aprobata de administratia maritima, pot fi deversate la o distanta mai mare de 12 mile marine (regula 8).
Apele uzate care au fost depozitate īn tancuri de colectare nu vor fi deversate instantaneu, ci vor fi deverstate cu un debit moderat cānd nava se afla īn mars ti se deplaseaza cu viteza de cel putin 4 noduri.Debitul de deversare trebuie aprobat de administratia maritima (regula 8).
Pentru a permite navelor predarea apelor uzate, guvernele care au adoptat Anexa IV au obligatia de a dota porturile si terminalele proprii cu instalatii de colectare (regula 10).
Toate navele trebuie sa fie dotate cu o instalatie de tubulaturi care sa contina o ramificatie spre exterior pentru descarcarea apelor uzate la instalatiile de colectare.Aceasta ramificatie trebuie dotata cu racord de descarcare standard pentru a permite cuplarea la tubulaturile instalatiilor de colectare (regulile 3 si 11).Caracteristicile standard ale flanselor pentru cuplarile de descarcare sunt:diametrul exterior 210 mm, diametrul interior corespunzator diametrului exterior al tubulaturii, diametrul cercului suruburilor 170 mm, 4 gauri echidistante cu diametrul de 18 mm prevazute cu fante, grosime 16 mm si 4 suruburi cu piulite pentru diametrul de 16 mm.
Daca nava este dotata cu tanc de colectare, capacitatea acestuia trebuie sa fie suficienta pentru a colecta toate apele uzate tinānd cont de operarea navei, numarul de persoane de la bord si alti factori stabiliti de catre administratia maritima.Tancul de colectare trebuie sa fie dotat cu dispozitiv de indicare vizuala a continutului (regula 3).Īn urma inspectarii navei de catre reprezentanti ai administratiei maritime sau organizatiei recunoscuta de aceasta, confirmarea īndeplinirii reglementarilor aplicabile se materializeaza īn eliberarea de Certificat International de prevenire a poluarii cu ape uzate.
Perioada de valabilitate a certificatului este de cel mult 5 ani, cu efectuarea inspectiei de reīnoire la expirarea perioadei de valabilitate.
Pentru fiecare echipament care este aprobat de administratia maritima a statului acarui pavilion īl poarta nava, trebuie sa existe la bordul navei un Certificat pentru Aprobare de Tip prin care se certifica īndeplinirea reglementarilor din anexa si rezolutii aplicabile.
Principala rezolutie care contine reglementari referitoare la prevenirea poluarii cu ape uzate este:
MEPC.2 (IV)-Recomandari pentru standarde internationale privind efluentul si directive pentru testarea performantelor instalatiilor de tratare a apelor uzate
|
