Узагальнено результати аналізу причин та закономірностей поступових відмов і тривалості напрацювання на відмову суднових енергетичних систем на всіх рівнях від окремих деталей і вузлів до системи, що складається з циліндро-поршневої групи дизеля та валопровода судна в цілому. Проаналізовано вплив таких факторів, як знос, фретинг-корозія, утома, поломки на закономірності безвідмовної роботи об'єктів, що відповідає підходу до проблем надійності та довговічності на засадах машинознавства з акцентом на питаннях тертя та зносу. Оцінено різні технології відновлення та їх вплив на дефектоутворення та відмови під час експлуатації. Наведено спеціальні та узагальнені поправкові коефіцієнти для оцінки ресурсу відновлених об'єктів з урахуванням впливу видів поступових відмов.

Приведена характеристика различных систем судовых энергетических установок (топливных, смазки, охлаждения, сжатого воздуха и наддува дизеля, вспомогательной котельной установки и глубокой утилизации теплоты, а также газовыхлопа, подготовки циклового воздуха и промывки проточных частей газотурбонагнетателя). Установлены их назначение, требования Морского регистра судоходства и параметры функционирования. Рассмотрены вопросы эксплуатации, обслуживания и ремонта данных систем, показаны возможные причины их отказа и способы устранения типовых неисправностей. Представлены безразборные методы очистки элементов топливных систем и внутренних полостей системы охлаждения пресной воды.

Освещены перспективы развития водного транспорта и судовых энергетических установок (СЭУ), определены основные направления совершенствования и рассмотрены современные методы и средства их технического обслуживания. Обоснованы возможности использования информационных технологий для повышения безотказности и эффективности работы основных агрегатов и узлов СЕУ. Рассмотрены методы и средства исследования информационных потоков формирования отказов. Раскрыты теоретические основы процесса возникновения отказов в ответственных узлах СЭУ. Описана математическая модель зоны трения сопряженных поверхностей. Приведена методика диагностирования механических систем с помощью магнитного датчика. Даны методы выбора и исследования средств мониторинга технического состояния механизмов СЭУ. Рассмотрены мероприятия по использованию средств встроенного контроля. Разработаны новые принципы совершенствования технической эксплуатации СЭУ.

Запропоновано оригінальну методику оцінки впливу теплохідного маршруту на стан атмосферного повітря прибережної території. Доведено, що за найбільш жорсткими критеріями впливу на біоту експлуатація суднового ходу на ділянці Дунайського біосферного заповідника цілком безпечна за обома запропонованими варіантами трасування, хоча найбільш придатним є варіант 1: через Вилково, Соломонів рукав, затон Базарчук, проектований одамбований канал, відроги Жебріянської гряди та Жебріянські плавни з виходом в бухту.

Предложена оригинальная методика оценки воздействия теплоходного маршрута на состояние атмосферного воздуха прибрежной территории. Доказано, что по наиболее жестким критериям для воздействия на биоту эксплуатация суднового хода на участке Дунайского биосферного заповедника полностью безопасна для обоих предложенных вариантов трассирования, хотя наиболее подходящим является вариант 1: через Вилково, Соломонов рукав, затон Базарчук, одамбованный канал, отроги Жебриянской гряды и Жебриянские плавни с выходом в бухту.

Проанализированы основные направления повышения работоспособности зубчатых передач судовых редукторов. Определена динамика упорных подшипников скольжения судовых турбомашин. Освещены триботехнические проблемы в организации эксплуатации судовых двигателей внутреннего сгорания. Рассмотрены вопросы формирования диагностического сигнала по интенсивности изнашивания узлов данных двигателей. Описаны процессы трения и изнашивания демпферов крутильных колебаний судовых дизелей.

Дан ретроспективный анализ состояния и перспектив развития пайки изделий горячего тракта газотурбинных двигателей (ГТД). Изложены вопросы выбора жаропрочных сплавов для лопаток турбин. Описаны способы производства литых лопаток. На примере трех двигателестроительных компаний приведены объемы возможных ремонтных работ с помощью пайки лопаток. Представлена история развития пайки. Обосновано применение новых припоев. Изложены способы пайки лопаток и деталей ГТД, перспектива внедрения технологий в сферу ремонтного производства и их эффективность.

Исследована каталитическая реакция окисления монооксида углерода в отработанных газах судовых энергетических установок. На проточной установке испытаны два типа катализаторов: ИКТ-12-8 и АОК-78-56. Установлено, что при равных условиях активность катализатора ИКТ-12-8 выше по сравнению с АОК-78-56 в 7 раз.

Запропоновано методику оцінки експлуатаційних техніко-економічних якостей суднової енергетичної установки (СЕУ) та її елементів з урахуванням впливу різноманітних чинників і режиму роботи. Отримано аналітичні вираження абсолютних, відносних, індивідуальних і комплексних показників, а також критеріїв, які є нормативними для оцінки експлуатаційних техніко-економічних якостей СЕУ при різноманітних режимах експлуатації судна. Розроблено метод оцінки експлуатаційних техніко-економічних якостей СЕУ.

На підставі статистичних даних розроблено узагальнену та часткову методику об'єктів (від окремих деталей та вузлів до об'єднаної системи) з метою одержання необхідних закономірностей для нових і відновлених деталей. Проведено ранжирування причин скорочення часу безвідмовної роботи для обраних об'єктів. Установлено закономірності діючих основних і супутніх ушкоджень, визначено час настання відмов для кожного виду нових і відновлених деталей, вузлів, систем. З урахуванням цих ушкоджень здійснено порівняльний аналіз впливу різних технологій відновлення щодо виникнення відмов усіх рівнів. Розроблено методику ймовірнісних оцінок показників надійності експлуатації нових і відновлених деталей обраних об'єктів, проведено порівняльну оцінку якості їх відновлення. Запропоновано методику зміцнювального шліфування для підвищення робочих характеристик наплавлених поверхонь гребних валів, показано її переваги над фрикційною. Наведено поправкові коефіцієнти, що диференційовано або узагальнено враховують ефективність відновлювальних технологій.

Рассмотрены вопросы комплексной утилизации отходов сепарации тяжелого моторного топлива в аппаратах, имеющих общий тепло- и массообмен с другими элементами судовой энергетической установки. Выполнена укрупненная математическая модель процесса парогазовой газификации шламов с химической регенерацией теплоты и рециркуляцией отработавших газов на впуск двигателя. На основании численных экспериментов показана техническая выполнимость и экономическая целесообразность использования комплексной утилизации шламов при эксплуатации судовых установок с дизельными двигателями.

Предложена концепция судовых энергетических установок, работающих на природном газе и дизельном топливе, с электрохимическими генераторами на основе расплавно-карбонатных и твердооксидных топливных элементов. Рассмотрены основные принципы и методы конверсии углеводородного топлива. Разработаны методы утилизации вторичных энергетических ресурсов в судовой электрохимической энергоустановке с целью повышения ее эффективности и приведены схемные решения. Показаны возможности сопряжения основной судовой энергетической установки с электрохимической энергоустановкой.

Проанализированы структура и характеристики разрабатываемого модуля удаленного контроля частотных характеристик судового двигателя с газотурбинным наддувом (СДВС). Модуль предназначен для непрерывного дистанционного контроля частоты вращения коленчатого вала и частоты вращения ротора газотурбонагнетателя (ГТН), а также комплексных характеристик технического состояния СДВС: разности цилиндровых мощностей и величины остаточного небаланса вибрации ротора ГТН. Принцип работы модуля основан на анализе спектральных характеристик виброакустических сигналов комбинированного двигателя. В модуле реализуется процедура БПФ и численно решается задача устранения эффекта "утечки", возникающего в результате дискретного преобразования Фурье.

Выполнен анализ методов нейтрализации отработавших газов судовых энергетических установок. Рассмотрены преимущества и недостатки таких способов очистки и нейтрализации отработавших газов СЭУ, как конденсация, мембранное разделение, абсорбция, адсорбция, пиролиз, гетерогенно-каталитические методы окисления и восстановления токсичных соединений до нейтральных соединений. Разработаны предложения по созданию эффективных катализаторов нейтрализации токсичных соединений отработавших газов СЭУ.

Рассмотрены технологические основы высоковольтных технологий. Акцентировано внимание на требованиях и нормах по организации и выполнению работ на высоковольтном оборудовании Норвежской администрации водных и энергетических ресурсов, а также дополнительных правилах по электрооборудованию судов Института электроинженеров Великобритании. Приведена типичная схема судовой высоковольтной электроэнергетической системы. Отражены основы безопасной эксплуатации такого электрооборудования. Предложен метод определения минимальных временных задержек реле. Даны схемы и примеры расчета короткого замыкания. Представлены материали о тестировании и техническом обслуживании высоковольтного электрооборудования.

The problem of exhaust gases cleaning while diesel engine works as a unit of ship power plant was considered. For the ship technological exhaust gases outlet line there has been offered to use automatic cleaning system. By means of automatic switchingon/off between purifying lines there could be achieved the discharge of spoiled water, exhaust gases temperature control on the outlet line of the ship’s power plant and providing the answering to all legal norms for burned products discharge to the environment. Structural scheme and algorithm have been developed for the work of automatic control system. For automating process control of exhaust gases cleaning have been formulated a list of software, devices and sensors.

Рассмотрена проблема очистки дымовых газов при работе дизельного двигателя в составе судовой энергетической установки. Для судовой технологической линии отвода дымовых газов предложено использовать автоматизированную систему очистки. За счет использования автоматического переключения между линиями очистки достигается своевременный отвод загрязненной воды, управление температурой дымовых газов на выходе из судовой энергетической установки и обеспечение требований по нормативным выбросам продуктов горения в окружающую среду. Разработаны структурная схема и алгоритм работы системы автоматического управления. Для автоматизированного управления процессом очистки дымовых газов приведен перечень программного обеспечения, оборудования и датчиков.

Розглянуто проблему очистки димових газів під час роботи дизельного двигуна у складі суднової енергетичної установки. Для суднової технологічної лінії відводу димових газів запропоновано використовувати автоматизовану систему очистки. Завдяки використанню автоматичного перемикання між лініями очищення досягається своєчасний відвід забрудненої води, управління температурою димових газів на виході з суднової енергетичної установки та забезпечення вимог щодо нормативних викидів продуктів згорання в навколишнє середовище. Розроблено структурну схему й алгоритм роботи системи автоматичного керування. Для автоматизованого управління процесом очищення димових газів наведено перелік програмного забезпечення, обладнання та датчиків.

Рассмотрены трехуровневые распределенные системы управления судовыми электроэнергетическими установками с дизель-генераторными агрегатами, в которых нижний уровень системы управления представлен локальными системами управления дизелями с автоматическими регуляторами частоты, системами плавного пуска и регуляторами частоты вращения асинхронных двигателей и автоматическими регуляторами напряжения генераторов; средний уровень содержит средства автоматизации, служащие для обеспечения взаимодействия силовых агрегатов и оптимизации их использования; верхний уровень представлен компьютеризированным рабочим местом оператора, позволяющим осуществлять дистанционный мониторинг параметров и управление энергосистемой. Предложено проведение обучения специалистов по эксплуатации судового электрооборудования в 2 этапа: изучение алгоритмов пуска и остановки дизель-генераторных агрегатов, синхронизации дизель-генератора с судовой сетью, распределения нагрузок между параллельно работающими силовыми агрегатами, алгоритмов проверки и настройки защит дизель-генераторов и закрепление изученного материала на основе взаимодействия с программным обеспечением автоматизированного рабочего места оператора и информационными моделями средств и объектов автоматизации на первом этапе обучения; изучение схем подключения и алгоритмов настройки аппаратных средств автоматизации (систем управления дизелями и генераторами, систем синхронизации и распределения нагрузок, защит и др.) и закрепление знаний посредством управления физической моделью системы управления судовой электроэнергетической установкой. Определены функциональные возможности аппаратно-программных средств, используемых на каждом из этапов: для первого этапа разработаны наборы "мнемосхема-набор информационных моделей средств и объектов автоматизации-модель электроэнергетической установки" с соответствующими множествами состояний энергосистемы и средствами автоматизированного моделирования смены состояний и протоколирования действий обучаемого при их возникновении; для второго этапа разработаны стенды для автономного изучения средств автоматизации и физическая модель автоматизированной системы управления судовой электроэнергетической установкой.

Предложен метод для решения задачи диагностирования насосного оборудования в эксплуатационный период без вывода его из эксплуатации. Проведены экспериментальные исследования вибросостояния насосного оборудования в условиях совместного влияния режимных и эксплуатационных факторов. Уточнены диагностическая модель с учетом вибрационных шумов от рядом установленных и работающих агрегатов и механизмов, а также методика определения зависимости ресурса подшипников качения от значений коэффициентов виброперегрузки. Данный подход позволил определять практически все виды неисправностей и дефектов насосного оборудования в эксплуатационных условиях с учетом влияния особенностей его места расположения и крепления на установившихся режимах работы.

Рассмотрена дистанционная диагностика технического состояния сложных технических систем, их взаимосвязанных, взаимодействующих подсистем и элементов по оценкам рисков. Проведен анализ используемых методов дистанционного мониторинга, диагностики сложных технических систем. Описан метод дистанционного мониторинга, диагностики, основывающийся на учете взаимосвязанности и взаимодействия подсистем сложных технических систем и их элементов, а также количественного и качественного информационно- энергетического взаимообмена. Применение разработанного метода и его информатизация позволяет оценить работоспособность сложной технической системы в различных условиях и режимах ее эксплуатации, а также прогнозировать состояние системы в аварийных экстремальных ситуациях и осуществлять последующую автоматизацию принятия решений.

Досліджено вплив температури на зміну напруги електричного пробою епоксикомпозитних матеріалів, наповнених частками різної дисперсності та природи. Експериментально встановлено, що напруга пробою, а, відповідно, й електрична міцність епоксикомпозитів суттєво залежить від температури навколишнього середовища. Найкращі характеристики вказаної залежності встановлені для композитних покриттів з частками карбідної шихти (50 мас.ч.) та колоїдної сірки (50 мас.ч.). Доведено, що обробка феромагнітних наповнювачів високочастотним імпульсним магнітним полем не суттєво впливає на електричну міцність покриттів. Додатково показано, що суттєве зниження напруги пробою усіх досліджуваних епоксикомпозитів спостерігали у діапазоні температур 333 - 353 К, що зумовлено явищем переходу епоксикомпозитного покриття з твердого у високоеластичний стан.

Індекс рубрикатора НБУВ: О455-082.04 + З353.04

Рубрики:

Суднові силові установки

Шифр НБУВ: Ж73742 Пошук видання у каталогах НБУВ