Атомный турбоэлектроход ледокол класса Арктика, проект 10521, модифицированный; символ класса КМ ЛЛ1А

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра проектирования судов

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Объекты морской техники

на тему: Атомный турбоэлектроход ледокол класса Арктика, проект 10521, модифицированный; символ класса КМ ЛЛ1А

Студент группы 1110

Франк М.О.

Преподаватель

Челпанов И.В.

Санкт-Петербург 2013



1. Краткая история развития судов типа ледоколы

История ледоколостроения насчитывает около 100 лет. Общее колличество ледоколов, введенных в строй за этот период превышает 130, а суммарная мощность их энергетических установок достигает 900 000 л. с..

Первый ледокол был создан в 1864 г. в Российской Империи кронштадским промышленником М. О. Бритневым, и имел название "Пайлот".

В 1871 г. с использованием чертежей Бритнева в Германии был построен ледокол "Айсбрехер"

Со временем ледоколы различных стран совершенствовались, становились все лучше и лучше, но стоял вопрос о том:- А что если ледокол застрянет во льдах и не сможет выбраться от туда? Как сделать так что бы судно могло провести много времени в автономном режиме?

К решению вышеперечисленных вопросов шли очень долго и досконально. И они нашли на самом деле сенсационное решение.

25 августа 1956 года на судостроительном заводе им. А Марти в Ленинграде было заложено первое в мире надводное судно с ядерной силовой установкой, иными словами - атомный ледоход. Главный строитель таково судна являлся В. И. Червяков. Этот ледокол имел, во всем мире известное, название "Ленин". Благодаря большой мощности энергетической установки и высокой автономности, ледокол уже в первые навигации показал прекрасную работоспособность. Применение атомного ледокола позволило существенно продлить срок навигации.

С тех пор началось время ледоколов с ядерным сердцем.

На сегодняшний день существуют 6 атомных ледоколов. И все они построены и эксплуатируются на территории РФ.

В 1988 г. программой строительства транспортных и ледокольных судов для ММФ СССР было предусмотрено строительство четвертого, на тот момент, атомного турбоэлектрохода, ледокола класса Арктика, проект 10521, модифицированный; символ класса КМ ЛЛ1А , типа «Россия». Этот ледокол был заложен на стапеле Балтийского завода в 1989 г., ему дали имя «Урал». Ледокол «Урал» был спущен на воду 29 декабря 1993 г. Однако финансирование достройки, связанное с развалом Совецкого Союза, судна прекратилось.

В 1995 г. ледокол «Урал» в честь юбилея Победы советского народа в Великой Отечественной войне Указом Президента РФ № 810 от 4 августа 1995 г. был переименован в «50 лет Победы», что никак не повлияло на улучшение финансирования его строительства. Оно было полностью прекращено. Все эти годы ледокол находился на плаву у причальной стенки завода. Расходы по консервации и охране ледокола у причальной стенки нес Балтийский завод. Работы продолжились лишь в 2003 г., когда с заводом был заключен госконтракт на достройку и 1 февраля 2007 года ледокол вышел в Финский залив на ходовые испытания, которые продлились две недели. Флаг поднят 23 марта 2007 года, и 11 апреля ледокол пришёл в постоянный порт приписки Мурманск.30 июля 2013 года ледокол достиг Северного полюса в сотый раз. В 2013 году "50 лет победы" доставил в самое сердце Арктики олимпийский огонь.

атомный турбоэлектроход ледокол навигационный



2. Основные характеристики судна

2.1 Главные размерения и их соотношения

Ледокол "50 лет победы" имеет следующие размерения:

Наибольшая длина - 159.63 м.

Ширина судна - 30.3 м.

Высота борта на миделе - 17.22 м.

Высота надводного борта - 6.22 м.

Осадка - 11.0 м

Габаритная высота:

от основной - 48.8 м.

от ВЛ (при Т=11.0) - 37.8 м.

Отношение длины и ширины судна - 5.26

Отношение ширины и осадки судна - 2.75

Отношение высоты борта и осадки - 1.56

Отношение длины судна и высоты борта - 9.28

2.2 Особенности формы корпуса и коэффициенты полноты

Самым главным оружием ледокола в борьбе со льдом служит его собственный корпус. Полукруглые борта не дают ледовым полям раздавить судно, выталкивая его наверх, а скошенный нос, ложкообразного вида, позволяет «заползать» на поля сверху, ломая их своим собственным весом корма ледокола имеет V-образную выемку, обшитую кранцами. При тяжёлой проводке во льдах, туда лебёдкой вплотную затягивается нос транспортного судна. Так- же корпус ледокола выполнен из специальных легированных сталей, для защиты корпуса от коррозии. Наружная поверхность подводной части, покрыта специальной краской «Инерта-160». Корпус также покрыт специальным полимером для уменьшения трения. Основной корпус ледокола покрашен в чёрный цвет, а палубные надстройки в красно-оранжевый цвет, чтобы судно было легче обнаруживать с воздуха, и ,как говорит экипаж, яркий цвет судна отпугивает животных. На корме судна есть взлетная вертолетная площадка.

Коэффициенты полноты:

-Коэффициент полноты конструктивной ватерлинии - 0.801.

-Коэффициент полноты мидель - шпангоута - 0.849.

-Коэффициент общей полноты - 0.559.

-Коэффициент продольной полноты - 0.71.

Форма корпуса:

-Угол наклона форштевня - 21

-Угол наклона ахтерштевня - 20

-Угол наклона борта на миделе - 20

-Угол входа ВКЛ - 35

Теоретический чертеж.



2.3 Эксплуатационные и мореходные характеристики

Состав дедвейта

Наименование	Вес в тоннах	Примечание
Питательная вода	266	Включая дистиллят и питательную воду ПГНД
Пресная вода	415
Дизельное топливо	500
Топливо и масло для судовых транспортных средств и вертолета	119
Вода в коффердаме, цистерна авиатоплива	190
Вода в плавательном бассейне	40
Смазочное масло (турбинное)	80
Дизельное масло РДГ	5
Команда с багажом	32
Провизия	97	Включая тару
Расходные материалы	-
Жидкий балласт	1760
Отчетная документация.	1
ИТОГО:	3505

Водоизмещение :

Наибольшее- 25 840 т .

Порожнем-22335 т .

Валовая вместимость.

Чистая вместимость - 7032 нрт.

Валовая вместимость - 23439 брт.

Максимальная скорость на чистой воде - 21 морской узел.

Скорость в сплошном припайном льду толщиной 2,7 метра - 2 морских узла.

Расчетная максимальная толщина льда - 2,8 м.

Автономность плавания - 7,5 мес. (по провизии). Максимально около 4 лет.

Дальность плаванья - благодаря такого рода источника питания судно имеет практически неограниченную дальность плаванья.

Плавучесть - в спокойной воде судно плавает без крена и деферента.

Сведения о запасах топлива, воды, масла, провизии и автономность плаванья.

Пресная вода - 415 т. Питательная вода - 265.6 т. Дизельное топливо - 500 т. Дизельное масло - 5.0 т. Турбинное масло - 80 т. Топливо / масло для судовых транспортных средств - 3.9 / 1 т. Авиатопливо - 112.4 т.

Автономность плаванья-7,5 месяцев.

Непотопляемость ледокола удовлетворяет требованиям "Правил классификации и постройки морских судов" Российского Морского Регистра судоходства, изд.2003г и "Правилам Регистра по атомным судам" изд.2004г. при затоплении любых двух смежных главных водонепроницаемых отсеков и любом эксплуатационном водоизмещении: от водоизмещения с 10 % запасов до наибольшего.

2.4 Остойчивость на больших углах крена

Остойчивость ледокола при всех эксплуатационных случаях отвечает требованиям "Правил классификации и постройки морских судов" Российского морского регистра судоходства изд. 2005 г. для судов неограниченного района плаванья.

Элементы остойчивости на больших углах крена

Виды водоизмещения	Величина водоизмещения, т	Поперечная метацентрическая высота, h, м	Критерий погоды К	Элементы диаграммы остойчивости
				Максимальное плече диаграммы статистической остойчивости lmaх, м	Угол заливания И, град.
Полное со спецификационными запасами	24080	0,86	7,8	1,08	63
Полное со спецификационными запасами и жидким балластом в балластных цистернах	25265	1,48	6,7	1,33	61
Полное со спецификационными запасами и жидким балластом в балластных цистернах №1 и №2 и дифферентной цистерне №1	24634	0,95	8,0	1,12	63
С 10% запасов и жидким балластом в балластных цистернах №1, 2, 3, 4, 7, 8.	23974	0,98	8,6	1,26	64
С 10% запасов и жидким балластом в балластных цистернах и дифферентной цистерне №1	24335	0,97	8,6	1,23	63
Наибольшее с 10% запасов и жидким балластом в балластных цистернах и дифферентных цистернах №1 и №2	25840	1,02	7,8	1,06	61
Наибольшее со спецификационными запасами и жидким балластом в балластных цистернах №1 и №2 дифферентных цистернах №1 и №2	25840	0,96	7,4	0,99	61
Наибольшее со спецификационными запасами и жидким балластом в балластных цистернах №1, 2, 3, 4, 8, 10 и дифферентной цистерне №1	25840	1,41	6,6	1,23	61
Наибольшее со спецификационными запасами и жидким балластом в балластных цистернах №1 и №2 дифферентных цистернах №1 и №2 и обледенением.	25840	0,88	6,9	0,94	61



3. Архитектура ледокола

3.1 Архитектурно - конструктивный тип

Форма основного корпуса "50 лет победы":

Носовая оконечность корпуса - ложкообразный нос. Такой нос придумал в 1871 году Гамбурдский инженер - Карл Фердинант Штайнхаус. Такой нос с мощным двигателем готов ломать достаточно толстый лед. Он заползает на ледяной щит и под тяжестью своего веса ломает его.

Так же благодоря такой конструктивной особенности идет увеличение ледопроходимости при неизменной можности ЭУ на 15-20, либо энергосбережение до 50%.

Кормовая оконечность выглядит так:

Как видим, на ресунке кормовая часть имеет вырез, этот вырез сделан для буксировки вплотную. Форштевень буксируемого судна втягивается в этот вырез.

Как известно ледоколы должны ходит не только форштевнем вперед, но и кормой. Если лед сильно толстый и носом его нельзя сломать и существует вероятность застрять, то судно поворачивается кормой вперед и продолжает движения.

Винтами ледокол подмывает под себя лед, либо перемалывает. Поэтому у судна три гребных винта.



Палуба и надстройки имеют следующий вид:

Ледокол обладает избыточным надводным бортом, четырьмя палубами, двумя платформами, баком, что уменьшает заливаемость палубы, развитой пятиярусной средней надстройкой и двумя мачтами.

3.2 Основные помещения

Основные помещения:

-помещение главных и вспомогательных механизмов; -помещения для размещения палубных механизмов и механизмов судовых систем; -рубки; -навигационные помещения; -посты; -мастерские; -административные помещения;

К местам общего пребывания относятся:

-просторная столовая, способная вместить всех пассажиров за один раз; -два бара; -магазин; -библиотека; -лекционный зал; -кинотеатр; -музыкальный салон с танцплощадкой; -тренажёрный зал; -спортивная площадка; -комната отдыха; -две сауны; -плавательный бассейн с подогретой морской водой; -бар;

Помещения медицинского назначения: -На борту судна также имеется небольшой медицинский госпиталь.

Помещения судовых запасов и снабжения.

Обитаемость экипажа и пассажиров обеспечивается сточно-фановой системой и системами: кондиционирования воздуха, пресной и забортной воды, вентиляции, рефрижерации.

Санитарные помещения.

Помещения бытового обслуживания.

Помещения пищеблока.

Жилые помещения (каюты)



3.3 Особенности общего расположения



4. Конструктивные особенности судна

4.1 Материал корпуса, надстроек и рубок

Система набора корпуса: Поперечная, за исключением бортовых участков верхней палубы и палубы бака, на которых в средней части длины ледокола система набора продольная. Набор бортов и палуб в оконечностях в районах нос- 27 шп, и 142 шп - корма, поворотный(установлен нормально к борту).

Размер шпации: В районе 27 шп - нос и 142 шп - корма - 800 мм.

Седловатость палубы: Верхняя палуба, жилая палуба - 1350 мм. (65шп нос).Жилая палуба - 400 мм (119 шп - корма), седловатость бака и мостиков аналогична седловатости ВП.

Погибь бимсов ВП при миделе: Погибь 1,2 и 3 мостиков - 400 мм. Погибь 4 и 5 мостиков - 200 мм

Высота второго дна: В районе 18 - 27 шп у ДП - 3000 мм. В районе 27 - 147 шп -1500 мм.

Материал основных связей корпуса и надстройки. -сталь марки АК-27 листовая для толщин 36 - 46 мм; -сталь марки АК-28 листовая для толщин 10 - 36 мм; -сталь марки АК-28 профильная; - сталь марки 09Г2 листовая и профильная; - сталь марки ВСт3сп2 листовая и профильная; - сталь марки БСт3сп2 для гофрированных переборок; -сталь марки 08ГДНФЛ для корпусных отливок(по наружной поверхности форштевня в районе примыкания ледового пояса наружной обшивки из двухслойной стали произведена наплавка коррозионно-стойкого слоя); -двухслойная сталь марок АБ1 + 08Х19Н10Г2Б с плакирующим слоем 5-7 мм. для толщин 32 - 46 мм. наружной обшивки ледового пояса в районе нос 95(3/4) шп; - сталь марки 45Г17ЮЗ;

Корпус и надстройки - цельносваренные. Наружная поверхность подводной части, покрыта специальной краской «Инерта-160». Корпус также покрыт специальным полимером для уменьшения трения. Для защиты от коррозии установлена катодная защита с анодными узлами усиленной конструкции. Основной корпус ледокола покрашен в чёрный цвет, а палубные надстройки в красно-оранжевый цвет, чтобы судно было легче обнаруживать с воздуха.

Наружная обшивка

Район по высоте.	Район по длине.
	Носовая оконечность.	Переходный район.	Средняя часть.	Кормовая оконечность.
Днище, скула и борта ниже 2 платформы.	36	26 - 32	22 - 36	26 - 32
Борт ниже ледового пояса.	36 - 46	32 - 40	26 - 36	36
Ледовый пояс.	46	40	32	36
Борт ниже ледового пояса.	20 - 36	20	20	20 - 36
Ширстрек и подширетречный пояс.	16	16 - 22	16	16

Ледовый пояс наружной обшивки от второй платформы до средней палубы в районе форштевень - 57(1/4) шп и от первой платформы до средней палубы в районе 57(1/4) - 95(3/4) шп выполнен из двухслойной стали марок АБ1 + 08Х19Н10Г2Б.

Палубы

Наименование конструкций.	Толщина в мм.	Марка материала.
	Верхняя палуба.	Жилая палуба.	Средняя палуба.	Нижняя палуба.
Палубный стрингер.	12	10 и 12	12	12	АК - 28
Настил.	8 - 10	8 - 10	10 И 12	10 И 12	09Г2
Бимсы и ребра жесткости.	Полособульбовый профиль.	АК - 28, 09Г2
	№ 16б	№ 14б,16б	№ 16б, 16б, 18б	№ 16б
Рамные бимсы и карлингсы.	Сварные тавры и симметричный полусобульб №30810	10 на 400 14 на 180	АК - 28, 09Г2

Днищевой набор.

Киль вертикальный.

В районе 27 шп - нос - высота - 3000 мм; в районе 27 шп - корма - высота - 1500 мм. Толщина - 16 мм. У поперечных переборок толщина увеличена до 24 - 32 мм. Материал - сталь марки АК - 28.

Стрингеры днищевые.

С каждого борта установлено по три днищевых стрингера толщиной 12 мм из стали марки АК - 28 в районе нос - 95 шп и из стали марки 09Г2 в районе 95 шп - корма.

Флоры водонепроницаемые.

Водонепроницаемые флоры под главными поперечными переборками и в местах, предусмотренных схемой непроницаемых отсеков толщиной 12 мм из стали марки АК - 28 в районе нос - 95 шп и из стали марки 09Г2 в районе 95 шп - корма.

Флоры сплошные.

Сплошные флоры на каждом шпангоуте толщиной 12 мм из стали марки ФК - 28 в районе нос - 95 шп и из стали марки 09Г2 в районе 95 шп - корма.

Настил второго дна.

Настил второго дна в районе 27 - 149 шп толщиной 12 мм из стали марки 09Г2, средний пояс толщиной 14 мм и крайний междудонный лист толщиной 12 мм - из стали марки АК - 28.

Бортовой набор.

Основные и промежуточные шпангоуты выполнены из сварных тавровых профилей с высотой стенки около 400 мм, толщиной 12...18 мм и толщинами поясков 16...46 мм. Рамные шпангоуты выполнены из сварных тавровых профилей с высотой стенки около 1500 мм, толщиной 12 мм и толщиной пояска 18 мм . Между жилой и верхней палубами шпангоуты из полособульбового профиля № 20б и рамные шпангоуты тз симметричного полособульбового профиля № 30810. Шпангоуты выполнены из стали марки АК - 27 для толщин 36..46 мм и из стали АК - 28 для толщин меньше 36 мм, полособульбовый профиль из стали марки 09Г2.

Бортовые стрингеры между палубами и платформами выполнены из сварных тавровых профилей переменного сечения со стенкой толщиной 14 мм и толщиной поясков 18 мм из стали АК - 28.

4.2 Конструкция корпуса

Он имеет двойной корпус; толщина внешнего корпуса в местах ломки льда - 48 мм, в других местах - 25-32 мм. Толщина корпуса в местах ломки льда 5 сантиметров

Внизу, в носовой части корпуса есть выступ. Это так называемый "ледовый зуб". Если лед очень прочный, то мощность в 75000 л.с. на винтах может вытолкнуть судно на поверхность льда, где оно может лечь на бок. Чтобы этого не произошло в передней подводной части корпуса и сделан этот "ограничитель".

4.2.1 Корабельные перекрытия

Между корпусами расположены цистерны водного балласта, которые служат для изменения дифферента в сложных ледовых условиях.

4.2.2 Переборки и выгородки

Корпус ледокола разделён 8 переборками на 9 водонепроницаемых отсеков. По всей длине помещений энергетической установки (ЭУ) установлены продольные водонепроницаемые переборки, образующие второй борт.

Переборки поперечные водонепроницаемые.

1. Главные непроницаемые переборки установлены на: 18, 27, 42.1, 43, 74, 95, 104 - 109, 119 - 122 и 142 - 149 шп и доведены до верхней палубы, за исключением переборки 27 шп, доведеной до жилой палубы.

2.Толщина листов обшивки - между гл. продольными переборками - 6, 8 и 10 мм, притыкающие к наружной обшивке 14 и 16 мм.

3.Ребра жесткости: -Простые - горизонтальные ребра жесткости и стойки - полособульбовый профиль № 12 - 50б. -Усиленные - симметричный полособульбовый профиль № 30810 и сварной товарный профиль.

4.Материал - листы и набор - сталь марки 09Г2, поясья, притыкающиеся к наружной обшивке - сталь марки АК - 28.

Переборки продольные.

1. Число переборок - по одной с каждого борта. 2.Толщина листов обшивки - 6-12 мм. 3.Ребра жесткости - стойки - полособульбовый профиль № 12-20б 4.Материал- листы и набор - сталь марки 09Г2, нижний пояс - сталь марки АК - 28.

Выгородки.

Продольные и поперечные вогородки по всему ледоколу выполнены из стальных листов толщиной 3-6мм с набором из полособульбового профиля №№8-12. Часть легких выгородок на средней и жилой палубах выполнены гофрированными листами толщиной 3 и 4 мм.

Непроницаемые переборки, а также опорные переборки, выполнены усиленной конструкцией.

4.2.3 Штевни и фундаменты

Система набора корпуса -- поперечная с основными и промежуточными шпангоутами равного профиля, установленными через 400 мм. В районах наибольшего воздействия ледовых нагрузок корпус имеет усиленную конструкцию.

Форштевень ледокольной формы изготовлен из 9 литых частей из стали марки 08ГДНФЛ. Соединение отливок между собой, а также целиком форштевня с наружной обшивкой и набором корпуса будет произведено на сварке. В районе ледового пояса на наружную обшивку произведена наплавка коррозионно-стойкого слоя.

Ахтерштевень- выполнен из дести литых частей марки 08ГДНФЛ. Также как и у форштевня соединение 10 литых частей между собой и с корпусом будет произведено сваркой.

Кронштейны гребных валов изготовлены целиком литые из стали марки 08ГДНФЛ. С наружной обшивкой и набором корпуса кронштейны гребных валов будут соединены на сварке.

4.3 Общесудовые устройства

Вертолетное устройство.

Взлетно-посадочная система имеет следующее оборудование: -систему заправки вертолета горюче- смазочными материалами и сжатым воздухом; -подогреватель для подогрева двигателей и редуктора вертолета; -систему снабжения теплой пресной водой для обмывания вертолета и удаления льда и масла с ВПП; -средство прямой телефонной связи с ходовой рубкой и стартово- командным пунктом; -клеммы для отводов с вертолета зарядов статистического электричества; -приспособление для крепления вертолета "по-походному"; -выводы электропитания для запуска двигателей и для проверки бортовой аппаратуры; - светотехническое оборудование (посадочные, пограничные и заградительные огни, средство общей подсветки ВПП); -ветроуказатель; -противопожарные устройства (Пурга-60)

Также для вертолета оборудован ангар, где производится мелкий ремонт.

Рулевое устройство.

Ледокол имеет один руль который расположен в диаметральной плоскости.

Управление рулем на ледоколе осуществляется с помощью электрогидравлических рулевых машин. Рулевая машина установлена в помещении, находящимся выше ватерлинии, соответствующей максимальной осадке. Рулевая машина воздействует непосредственно на баллер и включает два насосных агрегата, один из которых является резервным.

Управление рулевой машиной осуществляется из ходовой рубки, из центрального поста управления, с постов верхнего и кормового мостиков и с пульта в румпельном отделении.

Так выглядит рулевая машина.

Турбонаддувочное противообледенительное устройство (ТПУ).

Спасательные средства.

В качестве спасательных средств на ледоколе используются четыре закрытые спасательные моторные шлюпки и надувные спасательные плоты ПСН-10МК; имеется также рабочий буксирный катер «Орлан».

Буксирные устройства.

Ледокол имеет буксирное устройство. Он может буксировать судно как дистанционно, так и вплотную, втягивая в вырез кормы форштевень буксируемого судна.

4.4 Общесудовые системы

Системы трюмные.

Осушительная система.

Предназначена для удаления трюмных вод и осушения помещений в условиях повседневной эксплуатации судна.

Система обслуживается тремя центробежными электронасосами марки НЦВС - 40 / 30 м производительностью 40 м3 / ч каждый при напоре 30 м вод, столба и высоте всасывания без вод столба, столба.

В состав осушительной системы входит двухступенчатая система отчистки трюмных вод состоящая из: а) двух отстойных цистерн емкостью каждая 6,5 м3, оборудованных под сепараторы отстойного типа СТВ - 10. б) Двух винтовых электронасосов марки 2ВВ10/16 - 10/4Б производительностью м3/ч каждый при напоре 40 м вод, столба, обслуживающих отстойные цистерны. в) двух сепараторов коалесцирующего типа марки СК 4М производительностью 4 м3/ч каждый с предварительным механическим фильтром доотчистным ФДН-4М. г) Двух винтовых электронасосов марки 2ВВ2,5/16-2,5/4Б производительностью 2,5 м3/ч каждый при напоре 40 м вод столба, обслуживающих сепараторы СК 4М.

Трубопровод системы выполнен из стальных оцинкованных труб, арматура латунная, бронзовая и стольная.

Система водоотливная.

Предназначена ля удаления больших масс воды из основных водонепроницаемых отсеков судна в случае их аварийного затопления.

Система обслуживается двумя стационарными водоотливными погружеными электронасосами марки НЦВ-630/15 с полным оборотом 15 м вод, столба при производительности 630 м3/ч каждый.

Вся запорная арматура системы имеет дистанционное управление с жилой палубы посредством механических ручных приводов.

Трубопровод системы выполнен из стальных оцинкованных труб, арматура - бронза.

Балластные системы.

Система балластная.

Предназначена для приема и удаления водяного балласта с целью изменения осадки судна. Все балластные цистерны расположены таким образом, что обеспечивается их заполнение самотеком, и оборудованы воздушными и измерительными трубами. Система обслуживается двумя стационарными электронасосами марки НЦВС-160/30А производительностью 160 м3/ч при напоре 30 м вод. столба и высоте всасывания 6 м вод. столба каждый.

Управление насосами осуществляется с пульта ЦПУ, а также с местных постов.

Кроме того на балластных цистернах установлены приборы дистанционного замера уровня жидкости. Трубопровод системы выполнен из стальных оцинкованных тру, арматура - бронза.

Система дифферентная.

Предназначена для создания искусственного дифферента судна в процессе его эксплуатации, при форсировании им ледовых полей, а также для устранения дифферента , возникающего при аварии.

Система обслуживается четырьмя осевыми реверсивными электронасосами марки ЭСН-13/2 производительностью 1,0 м3/ч при максимальном напоре 8 м вод. столба каждый.

Трубопровод системы выполнен из стальных оцинкованных труб, арматура-бронзовая. Системы противопожарные. Система противопожарная водяная. Предназначена для тушения пожаров заборной водой. Система обеспечивает также подачу заборной воды следующим потребителям: к смесителям "вода-пар" для мытья палуб, к эжекторам системы осушительной, в систему орошения помещений и аварийных выходов, в систему очистки нефтесодержащих трюмных вод, в систему сточную и хозяйственно-бытовых вод, в систему водопроводов и сточную систему санпропускника, в систему универсальной водяной защиты, на обмыв якорных цепей в клюзах, на промывку цистерны пищевых отходов.

В качестве резервного средства предусмотрена возможность подачи заборной воды следующим потребителям: в систему бытовой заборной воды, в систему заборной воды бассейна, в охлаждающий трубопровод заборной воды системы вентиляции и системы кондиционирования воздуха, к потребителям энергетической установки (дейдвудные устройства, трубопровод IY контура, ОПРВ-9м ПГНД, ЭКСА-7,5-ЗМ-1).

Также на судне есть система противопожарная газовая. На ледоколе смонтирована новейшая система пожаротушения вертолетной площадки, это УКТП "ПУРГА-60". Обитаемость экипажа и пассажиров обеспечивается сточно-фановой системой и системами: кондиционирования воздуха, пресной и забортной воды, вентиляции, рефрижерации.



5. Атомная энергетическая установка (АППУ)

5.1 Общая характеристика

Атомная паропроизводящая установка (АППУ) и обслуживающие ее механизмы, оборудование устройства расположены в районе миделя ледокола в отсеке, ограниченным главными поперечными переборками на 74 и 95 шпангоутах. АППУ заключена в прочную газоплотную защитную оболочку и разделена по высоте на два помещения: помещение ППУ - нижнее и помещение аппаратной - верхнее, отделенные друг от друга герметичной биологической защитой. АППУ состоит из двух реакторных установок. Каждая реакторная установка включает в себя один водоводянной реактор с механизмами системы управления и защиты, четыре парогенератора (ПГ), четыре циркуляционных насоса (ЦНПК) контура первич контура первичного теплоносителя (1 контура), четыре компенсатора давления (КД), один ионитный фильтр и один холодильник 1 контура, один ионитный фильтр контура охлаждения оборудования и защиты АППУ (3 контур), один насос расхолаживания, одну перегрузочную емкость для хранения отработавших ионитовых фильтров 1 и 3 контуров и десять ионизационных камер, и четыре резервных.

Для повышения надежности АППУ парогенераторы и ЦНПК установлены в непосредственной близости от реактора и соединяются с реактором короткими патрубками типа "труба в трубе", образуя замкнутую герметичныю систему 1 контура, предназначенную для съема тепла с тепловыделяющих элементов активной зоны реактора, переноса тепла в ПГ и передачу его питательной воде. Система 1 контура рассчитана на работу при рабочем давлении в контуре 13 МПа. Поддержание указанного давления в системе 1 контура и компенсация объемных расширений теплоносителя осуществляется путем подключения непосредственно к реактору системы газовой компенсации давления с использованием в ней азота по ГОСТ 9293-80.

В качестве теплоносителя в 1 контуре используется вода высокой чистоты. Для поддерживания заданного водяного режима 1 контура предусмотрена система очистки , включающая иониты поддерживания заданного водяного режима 1 контура предусмотрена система очистки, включающая ионитный фильтр, холодильник фильтра и система подпитки, предназначенная для заполнения 1 контура водой высокой чистоты, восполнения эксплуатационных утечек теплоносителя, вода растворов гидразин- гидрата и аммиака, обеспечения гидроиспытаний 1 контура после ремонтных работ.

Используемый в системе очистки 1 контура холодильник фильтра, кроме своего основного назначения - охлаждения теплоносителя 1 контура, поступающего на очистку, используется также для расхолаживания системы 1 контура при работе ЦНПК, на малой скорости или при создании циркуляций насосом расхолаживания. Расхолаживание АППУ производится также путем подачи воды в ПГ при работе ЦНПК на МС со сбросом пара, пароводяной смеси и воды на специальный стояночный конденсатор, предусмотренный в состав энергетической установки.

В случае необходимости допускается производить расхолаживание с любого уровня мощности на естественной циркуляции (ЕЦ). В этом случае обеспечивается подача питательной воды в ПГ от ЦАРС.

Для обеспечения нормальной работы и безопасности АППУ предусмотрены системы (см. пункт 5.5).



5.2 Характеристика главного двигателя

Атомная энергетическая установка (АЭУ), состоит из двух водо-водяных реакторов - ОК-900А, каждый мощностью 171 МВт (указана тепловая мощность, мощность на валу примерно в шесть раз меньше) и трёхвальной турбоэлектрической установки с распределением мощности по валам 1-1-1. Для обеспечения корабля энергией достаточно только одного из двух ядерных реакторов, однако во время плавания задействованы оба (не менее чем 50% мощности). Ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) атомного судна состоит из двух автономных атомных паро-производящих установок (АППУ), паротурбинной (ПТУ) и гребной электрической установок (ГЭУ), двух судовых электростанций, вспомогательных механизмов, обслуживающих систем, судовых устройств и оборудования. Компоновка всех установок - блочная. Каждый блок включает в себя реактор водо-водяного типа (т.е. вода является и теплоносителем, и замедлителем нейтронов), четыре циркуляционных насоса и четыре парогенератора, компенсаторы объёма, ионообменный фильтр с холодильником и другое оборудование. Реактор, насосы и парогенераторы имеют отдельные корпуса и соединены друг с другом короткими патрубками типа «труба в трубе». Всё оборудование расположено вертикально в кессонах бака железоводной защиты и закрыто малогабаритными блоками защиты, что обеспечивает лёгкую доступность при ремонтных работах. Ядерный реактор - это техническая установка, в которой осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов с освобождением ядерной энергии. Реактор состоит из активной зоны и отражателя. Активная зона содержит ядерное топливо в защитном покрытии (тепловыделяющие элементы - ТВЭЛы) и замедлитель. ТВЭЛы, имеющие вид тонких стержней, собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие конструкции называются тепловыделяющими сборками (ТВС). Активная зона реактора состоит из 241 ТВС.

Корпус реактора с эллиптическим днищем изготовлен из низколегированной теплостойкой стали с антикоррозийной наплавкой на внутренних поверхностях.

Тепловая схема АППУ состоит из 4-х контуров:

Через активную зону реактора прокачивается теплоноситель I контура (вода высокой степени очистки). Вода нагревается до 317°С, но не превращается в пар, поскольку находится под давлением. Из реактора теплоноситель 1 контура поступает в парогенератор, омывая трубы, внутри которых протекает вода II контура, превращающаяся в перегретый пар. Далее теплоноситель I контура циркуляционным насосом снова подаётся в реактор. Следует заметить, что вода первого контура никогда не попадает в воду второго контура и утечка радиации, соответственно, не происходит.

Из парогенератора перегретый пар (теплоноситель II контура) поступает на главные турбины производства Кировского завода, каждая из которых, в свою очередь, состоит из трёх турбогенераторов. Параметры пара перед турбиной: давление - 30 кгс/см2 (2,9 МПа), температура - 300°С. Затем пар конденсируется, вода проходит систему ионообменной очистки и снова поступает в парогенератор

III контур предназначен для охлаждения оборудования АППУ, в качестве теплоносителя используется вода высокой чистоты (дистиллят). Теплоноситель III контура имеет незначительную радиоактивность.

IV контур служит для охлаждения воды в системе III контура, в качестве теплоносителя используется морская вода. Также IV контур используется для охлаждения пара II контура при разводке и расхолаживании установки.

Благодаря двум главным вращающимся паровым турбинам, шесть турбогенераторов вырабатывают электроэнергию. От генераторов электричество подаётся на три мощных электродвигателя постоянного тока, непосредственно вращающих три вала с гребными винтами. Постоянный ток выбран по той причине, что на таких двигателях легче делать реверс -- часто используемый при ломке прочных ледовых полей. Пропульсивная мощность ледокола составляет 54 МВт. Общая мощность на винтах - около 75000 лошадиных сил.

АППУ выполнена и размещена на судне таким образом, чтобы обеспечить защиту экипажа и населения от облучения, а окружающую среду - от загрязнения радиоактивными веществами в пределах допустимых безопасных норм как при нормальной эксплуатации, так и при аварии установки или судна. С этой целью на возможных путях выхода радиоактивных веществ созданы четыре защитных барьера между ядерным топливом и окружающей средой:

первый - оболочки топливных элементов активной зоны реактора;

второй - прочные стенки оборудования и трубопроводов первого контура;

третий - защитная оболочка реакторной установки;

четвёртый - защитное ограждение, границами которого являются продольные и поперечные переборки, второе дно и настил верхней палубы в районе реакторного отсека



5.3 Валопровод и движитель

Ледокол оснащен турбоэлектрической установкой в распределении мощности в отношении 1:1:1.



Гребной винт изготовлен из нержавеющей стали.

Отношение площади всех лопастей винта к площади диска винта примерно равно 0,74. Судна имеет 3 гребных винта с четырьмя 7 тонными лопастями (не считая запасных).

5.4 Системы судовой энергетической установки

Для обеспечения нормальной работы и безопасности АППУ предусмотрены системы: - циркуляции первичного теплоносителя ; -компенсации изменений давления теплоносителя; -очистки; -расхолаживания; -заполнения, подпитки 1 и 3 контуров; -3 контура (охлаждение оборудования АППУ); -заборной воды (4 контур); -газа высокого давления; -дренажа и контурных вод; -воздухоудаления из механизмов и аппаратов системы 1 контура; -перегрузки ионитов фильтров 1 и 3 контуров; -мокрого хранения ПГ; -промывки ПГ; -обнаружения неплотных секций ПГ и секций холодильников ЦНПК; -специального осушения; -спецвентиляции; -разводки и расхолаживания АППУ; -управления, защиты и контроля пароэнергетической установки и спец. систем (бриз-м1); -управления и контроля судовых систем и регулирования локальных параметров системы кондиционирования(таймыр-м1); -управления, защиты и контроля электроэнергетической установки (двина м1); -предотвращения переопрессовки парогенератора; -аварийного охлаждения активной зоны; -орошения защитной оболочки; -аварийного охлаждения от ЦАР и ручных насосов; -приготовления и ввода жидкого поглотителя; -заполнения водой кессонов реакторов; Управление и контроль за установкой осуществляется из центрального поста управления.

Дополнительно предусмотрен пост аварийного расхолаживания установки, с которого производится контроль за состоянием АППУ и ее расхолаживанием в случае выхода их строя центрального поста управления.

5.5 Судовое вспомогательное оборудование

Реактор

Основные характеристики.	Размерность.	Параметры.
Тип.	-	Гетерогетный на тепловых нейтронах.
Индекс.	-	КЛТ-40 01СП
Количество.	Шт.	2
Максимальная тепловая мощность.	МВт	171МВт
Номинальная тепловая мощность.	МВт	2 реактора мощностью 171 каждый.
Энергозапас активной зоны.	МВт	2 на 106
Количество технологических каналов.	Шт.	241
Масса:
В рабочем состоянии.	Кг.	77320
Сухого.	Кг.	71860
Габаритные размеры.	Мм.	2600 на 2740 на 5375

Параметры 1 контура при работе на номинальной мощности

Температура теплоноситель на входе в реактор.	?С	273
Температура теплоносителя на выходе из реактора.	?С	316
Давление теплоносителя.	МПа	12,7
Расход теплоносителя через реатор при работе на номинальной мощности.	т/ч	2600

Парогенератор

Основные характеристики.	Размерность.	Параметры.
Тип.	-	Прямоточный вертикально-цилиндрический, с винтовым строением змеевиков.
Индекс.	-	ПГ-28
Количество.	Шт.	8
Паропроизводительность.	т/ч	60
Температура питательной воды.	?С	104



6. Навигационное оборудование и средства связи

6.1 Бортовое навигационное оборудование

На ледоколе установлена цифровая система автоматического управления нового поколения. Судно оснащено средствами радиосвязи и электрорадионавигации: спутниковая навигационная система, спутниковые радиотелеграфная и радиотелеграфнотелефонная установки средних, коротких, промежуточных и ультракоротких волн (факс, телекс, телефон, электронная почта), станция коллективного приёма телевидения «Экран-М1», комплекс телевещательной аппаратуры «Глобус-4», РЛС, средство автоматической радиолокационной прокладки, гирокомпас, радиопеленгатор, эхолот, электрический лаг, переносные шлюпочные радиостанции и др. приборы связи.



7. Автоматизация судна

7.1 Автоматизация СЭУ и СЭЭС

Судно имеет дистанционное управление и постоянный контроль за работой главного двигателя, вспомогательных механизмов и валопровода из центрального поста управления (ЦПУ).

7.2 Автоматизация судовых технических средств

Дистанционно - автоматизированное управление трюмными системами, балластными системами обеспечивается системой "Таймыр- М1", этой же системой обеспечиваются противопожарная система.

7.3 Автоматизация судовождения

Судовождение судна обеспечивается многими системами, но несмотря на это, корабль управляется капитаном и его помощниками.



8. Охрана окружающей среды

Мы имеем дело с ядерными реакторами - очень опасными двигателем, поэтому они надежно защищены от аварий и внешних ударов. Ледокол может выдержать прямое попадание в реактор пассажирского самолета или столкновение с таким же ледоколом на скорости до 10 км/ч. Ну и плюс ко всему "50 лет победы" имея такой двигатель не загрязняет воду \ окружающую среду. Показатель фона радиации на ледоколы прямо в сердце двигателя равен 6 мкр.рентген. Для сравнения в Мурманской области естественный радиационный фон в 3 - 3.5 больше. Безопасность АППУ обеспечена устройствами и системами нормальной эксплуатации и системами безопасности, предназначенными для надёжного выключения реактора, отвода тепла от активной зоны и ограничения последствий возможных аварий.

Для удовлетворения требований по защите окружающей среды на ледоколе размещены:

-установка для сжигания судовых отходов СП-50 производительностью 50 кг/ч по мусору и 50 кг/ч по нефтеотходам;

-пять автоматизированных установок для очистки и обеззараживания сточных вод типа ЭОС-5 производительностью по 5 куб.м/сутки и шесть автоматизированных установок типа ЭОС-15 производительностью 15 куб.м/сутки в системе сточных вод;

-два автоматизированных сепаратора отстойного типа и два сепаратора трюмных вод с предвключенными механическими фильтрами в осушительной системе.

«50 лет Победы» на 9 метров длиннее своих предшественников. Эти самые 9 метров, обеспечившие мировой рекорд, -- дань экологии. Именно столько занимает экологический отсек, который встроили в базовый корпус. Экологический отсек оснащён новейшим оборудованием для сбора и утилизации всех отходов, производимых при работе судна. Благодаря этому комплексу все продукты жизнедеятельности судна проходят замкнутый цикл, не попадая в океан и тем самым не засоряя его.



Использованная литература

1. http://www.borshec.ru/news-print-891.html

2. http://polyris.ucoz.ru/publ/12-1-0-336

3. http://korabley.net/news/ledokoli_sila_krushashaya_ldi/2008-10-13-24

4. http://topwar.ru/31813-skolko-ledokolov-nuzhno-rossii.html

5. http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=4623

6. http://mirledokolov.ru/2011/09/11/morskie/

7.http://ru.wikipedia.org/wiki/50_%EB%E5%F2_%CF%EE%E1%E5%E4%FB_(%E0%F2%EE%EC%ED%FB%E9_%EB%E5%E4%EE%EA%EE%EB)

8. http://www.polarpost.ru/articles/Ships/RU_USSR/50LETPOBEDY/ni_50_LET_POBEDY.html

9. http://army.lv/?s=3077&id=719

10. http://polyris.ucoz.ru/publ/12-1-0-336

11. http://river-forum.ru/showthread.php/5231-%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB-50-%D0%BB%D0%B5%D1%82-%D0%9F%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D0%B4%D1%8B

12. http://army.lv/?s=3077&id=719

Размещено на Allbest.ru

...