Судовые системы: трубопроводы, осушитель, электросистема

Устройство судна

Пропульсивная установка яхты — это комплекс оборудования, которое используется для управления движением яхты, которые позволяют регулировать скорость и направление движения яхты. Она является частью яхты, которая обеспечивает безопасность и комфорт на борту.

Состав пропульсивной установки яхты может включать в себя:

  • Двигатель(и)
  • Пропульсивный винт
  • Контроллер двигателя/пропульсивного винта
  • Систему управления направлением движения
  • Систему мониторинга и диагностики двигателя/пропульсивного винта
  • Контроллер автоматического руления

Это основной состав пропульсивной установки яхты, однако в зависимости от модели яхты и индивидуальных потребностей владельца, этот состав может быть расширен или модифицирован.

В зависимости от габаритов яхты, пропульсивные установки принципиально делятся на два типа:

  • Системы с подвесным двигателем
  • Системы со стационарным двигателем

Системы с подвесным двигателем

Подвесной двигатель — система «всё в одном», когда в один блок объединяется и двигатель, и движитель (гребной винт), а также передачи и валопровод. Двигатель устанавливается на транце или в специальном сквозном вырезе кокпита. Причем относительно маломощные двигатели (обычно такие и требуются парусной яхте, поскольку нужны только в процессе отхода или подхода к причалу) содержат сразу и топливный бак, и собственный румпель, и заводятся «с ручки», то есть не требуют отдельного стартерного аккумулятора.

Чтобы не создавать сопротивления при движении под парусом, двигатель может подниматься из воды.

Плюсами системы является простота обслуживания, особенно когда яхта спущена на воду, отсутствие необходимости в организации подпалубного пространства, герметичных валопроводов, проходящих через корпус,

Большим недостатком этих систем является шум. Также такой двигатель, расположенный в кокпите, может просто мешаться под рукой. К тому же для больших яхт мощности подвесного двигателя может просто не хватить для сопротивления волнению и ветру.

Системы со стационарным двигателем

Системы со стационарным двигателем — это уже более «взрослый» вариант, в котором двигатель и другие элементы системы располагаются внутри корпуса, что требует специальной организации полпалубного пространства.

В систему входят:

  1. Специальный судовой двигатель (популярные бренды — Volvo Penta, Yanmar, Beta Marine), обычно работающий на дизеле
  2. Валопровод с герметичным прохождением через корпус яхты (сальники)
  3. Гребной винт
  4. Топливные баки
  5. Аккумулятор стартера
  6. Приборы и органы управления двигателем

Плюсами являются повышенная мощность и надежность, меньшая шумность (при правильной звукоизоляции).

К недостаткам относятся сложности с обслуживанием — до двигателя часто сложно добраться, его демонтаж требует специальных усилий и оборудования, а при проблемах с валопроводом или винтом необходима помощь водолазов или подъем яхты из воды.

Осушительная система

Осушительная система — это комплекс оборудования, который предназначена для удаления воды из корпуса яхты. Осушительная система помогает создать комфортную и сухую атмосферу внутри яхты, предотвращая появление плесени и запахов, а так же уменьшая влажность, что предотвращает появление коррозии и повреждения материалов.

Составляющими системы являются:

  • Водоотливные шпигаты в кокпите
  • Осушительные помпы (ручные и механические)
  • Аварийные помпы
  • Трубопроводы
  • Водозаборники
  • Запорные клапаны

Водоотливные шпигаты удаляют воду, попадающую в кокпит вместе с брызгами, волнами и дождём. Поскольку кокпит расположен выше уровня ватерлинии, то это, по сути, сквозные трубы, герметично проходящие сквозь корпус, через которые вода под силой тяжести уходит вниз. В зависимости от района плавания, а значит и объема вероятного поступления воды, устанавливается минимальный диаметр труб.

Остальные элементы предназначены для удаления воды и других жидкостей, попадающих внутрь корпуса.

Осушительные и аварийные помпы — насосы, удаляющие жидкость. Могут приводиться вручную, либо быть механизированными, то есть с подключением от основного двигателя судна, или питающиеся от электромотора.

Отличие осушительных помп от аварийных — в первую очередь в мощности, то есть в объеме воды, которую они могут выкачать за единицу времени. Если осушительные помпы предназначены для удаления небольших объемов воды (как эпизодически поступающих — например, при дожде или во время шторма, так и при незначительных негерметичностях корпуса — например, деревянные корпуса почти всегда «травят» воду), то аварийные предназначены для удаления больших объемов, например при повреждениях корпуса, вызванных посадкой на мель.

Часто механизированные осушительные помпы делаются автоматическими – например, простейший поплавковый выключатель «лягушка» включает их при достижении некоторого объема воды и выключает, когда воды нет (причем исключается риск сжечь насос на сухом ходу).

Существует важное правило для ручных помп, приводимых в действие, как правило, с помощью ручки-рычага. Как минимум для одной из них должна быть предусмотрена возможность использования снаружи судна — из кокпита. То есть при наличии больших объемов воды внутри корпуса и отказе электропомп, экипаж должен сохранять возможность откачивать воду, не рискуя утонуть вместе с яхтой.

Трубопроводы предназначены для того, чтобы организовать сбор воды из самой низкой части корпуса судна, где на концах труб размещают водозаборники. Водозоборники защищают сеткой, чтобы не засорять осушительную систему. Причем важным требованием является сохранение трубопроводов при разряжении, вызванным забивкой водозаборников — иными словами, если работающий насос (особенно аварийный) создает вакуум внутри трубопровода, он не должен деформироваться или разрушаться.

Отдельным элементом осушительных систем являются запорные клапаны — они обеспечивают переход воды из более высоких отсеков яхты вниз, к водозаборникам, но не дают ей проходить обратно.

Система водоснабжения

Система водоснабжения предназначена для снабжения судна и его экипажа водой для различных нужд.

Питьевая и забортная вода

Принципиально важно разделять два вида воды, распределяемой системой:

  • Питьевая вода — чистая пресная вода, в первую очередь для питья. Запасы обычно пополняются в марине.
  • Забортная (техническая) вода — вода для хозяйственных нужд, например для мытья посуды, душа, смыва гальюна. Обычно для этого берется забортная вода.

Системы снабжения тем или иным видом воды имеют много общего и даже могут объединяться в одну (например, питьевая вода может быть получена с помощью опреснителей забортной воды). Также на борту может присутствовать только одна система. Ключевым моментом является разделение видов и недопущение их смешивания.

Далее компоненты системы водоснабжения будут рассматриваться независимо от вида воды, если иное не будет оговорено специально.

Устройство системы

Система водоснабжения состоит из следующих элементов:

  • Цистерны питьевой воды
  • Датчики уровня
  • Палубные горловины
  • Кингстоны
  • Помпы (насосы)
  • Шланги и трубопроводы
  • Фильтры
  • Обеззараживатели воды
  • Опреснители
  • Гидрофор
  • Краны и душевые лейки
  • Бойлер

Цистерны питьевой воды хранят запасы чистой пресной воды. Цистерны должны быть чистыми и защищенными от внешних воздействий. Как правило, самыми доступными являются жесткие пластиковые цистерны, но также встречаются гибкие (похожие на мешки), располагаемые в полостях судна и расширяющиеся по мере заполнения. Также можно встретить металлические и даже деревянные накопители воды.

Чтобы оценивать объем воды, могут использоваться датчики уровня — от простейших прозрачных трубок до более дорогих и требовательных в обслуживании электрических датчиков, выводящих информацию на отдельные индикаторы или в бортовую инфосистему.

Питьевая вода попадает в цистерны напрямую, либо через палубную горловину, одну или несколько. Расположение горловин нужно выбирать тщательно, чтобы при заправке в систему не попадал мусор или остатки топлива.

Забортная вода берется через специальные отверстия в корпусе, в которые изнутри врезаны кингстоны (запорные клапаны). Состояние кингстонов должно регулярно проверяться, чтобы они не «закипели» в открытом положении — в случае утечек воды в системе, они должны быть быстро закрываемыми.

Ток воды (по-крайней мере, из цистерн) иногда может обеспечиваться под собственным весом, но в большинстве случаев это невозможно. Поэтому для движения воды по системе используются помпы — электрические или ручные (обычно приводимые в движение ножными педалями). В более дорогие варианты систем часто включается гидрофор — накопительный бак, в котором находятся вода и воздух. Помпа накачивает в него воду до тех пор, пока давление воздуха не вырастает до необходимого уровня, после чего она отключается. Благодаря этому, вода поступает к потребителям под давлением даже при выключенных помпах, а при снижении давления ниже определенного уровня помпа снова включается автоматически. Это позволяет снизить шумность системы, немного экономить заряд аккумуляторов и обеспечить более плавную подачу воды.

Все элементы системы соединяются шлангами и трубопроводами. Разумеется, все они должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать перепады давления.

Чтобы защитить питьевую воду от биологических и химических заражений, а также, иногда, чтобы получить ее из забортной воды, используются различные фильтрыобеззараживатели воды (например, ультрафиолетовые) и опреснители. Все они достаточно дороги, особенно последние, поэтому встречаются далеко не на всех яхтах. Для защиты от заражения также используется серебро или специальные таблетки, размещаемые в канистрах.

Для использования вода подается кранами в раковину и душевыми лейками — в специальных душевых, если позволяет размер яхты, или прямо в кокпит. Раковины бывают стационарные, а также складывающиеся (например, откидные над гальюном).

Отдельно стоит отметить возможность подачи горячей воды. Для нагрева используются бойлеры, но поскольку на парусных яхтах экономия электроэнергии является одной из ключевых задач, в основном они питаются либо от береговой сети 220В, либо при работе двигателя.

Фановая система

Фановая система — система для удаления с судна сточных и фекальных вод, иными словами, «канализация». Отходы могут удаляться за борт или в специальные накопители, содержимое которых выкачивается на яхтенной стоянке, в целях защиты окружающей среды.

Составляющими элементами фановой системы являются:

  1. Гальюн
  2. Стоки раковин и душа
  3. Сифон
  4. Помпа-мацератор (измельчитель отходов)
  5. Приемный танк
  6. Датчик заполнения
  7. Трубопроводы и кингстоны

Гальюн — яхтенный унитаз. Отличается от обычного унитаза системой смыва — подачи и удаления воды под давлением. Это может делать с помощью электрической помпы, но чаще с помощью ручного насоса. При этом удаление отходов с помощью происходит в два этапа — вначале в гальюн нагнетается вода, затем она выкачивается вместе с отходами. Забор воды для смыва часто независимый от системы водоснабжения. Также гальюны на яхтах очень критичны к засорам, поэтому новые члены экипажа и пассажиры должны обязательно проходить инструктаж перед их использованием.

Стоки раковин и душа обычно напрямую выведены за борт через шпигат, если они расположены выше уровня ватерлинии, или в приемный танк. Но также могут использоваться помпы для удаления воды из душевой кабины.

Сифон, расположенный выше уровня ватерлинии предназначен для защиты от попадания забортной воды через систему смыва. Он ставится так, чтобы даже при самых сильных кренах вода не проходила через него.

Вместе с помпой удаления отходов часто устанавливается мацератор — измельчитель отходов для защиты от засоров. В последних моделях мацератор  может быть встроенным в гальюн.

Приемный танк — накопитель отходов с вентиляцией (выведенной в наименее обитаемое место палубы), из которого отходы забираются в яхтенной марине через отдельную магистраль, либо удаляются за борт за пределами санитарных зон (в открытом море). В танк может быть установлен датчик заполнения, срабатывающий, когда объем жидкости в танке превышает 80%.

Трубопроводы соединяют все это вместе. Они значимо более прочные и имеют заметно больший диаметр, чем у системы водоснабжения. Для фановой системы также используются увеличенные кингстоны. Все соединения и крепления должны регулярно проверяться на предмет отсутствия утечек и слабины — яхтенная фановая система часто является «слабым» звеном и причиной попадания забортной воды из-за больших нагрузок.

Топливная система

Топливная система предназначена для питания пропульсивной системы судна топливом.

В состав системы входят:

  1. Горловина и заливной патрубок
  2. Топливные танки
  3. Вентиляционный патрубок
  4. Топливный насос
  5. Фильтры грубой и тонкой очистки топлива
  6. Топливопровод
  7. Обратный топливопровод
  8.  Датчик уровня топлива

Через горловину на палубе или транце судна топливо заливается на заправочной станции и поступает через заливной патрубок в топливный танк. Для избегания ошибок, горловина должна содержать маркировку используемого топлива.

Топливный танк (их может быть несколько) хранит топливо. Изготавливаются танки из пластика или металла. Для работы системы из танка должен быть проведен вентиляционный патрубок — чтобы избежать вакуума по мере расхода топлива. Также танк должен быть обслуживаемым — по мере эксплуатации, в нем скапливаются осадки и грязь, которые могут снижать мощность и приводить в негодность двигатель, а также элементарно перекрывать подачу топлива. Поэтому в нем должен быть герметичный люк достаточного размера для будущей промывки. Дополнительно в танки устанавливаются датчики уровня топлива для оценки уровня запасов

С помощью топливного насоса топливо проходит через фильтры грубой и тонкой очистки, а далее попадает в двигатель по топливопроводу. Топливный насос может сгореть, если топливо закончится — датчик уровня топлива нужен еще и поэтому. Фильтры удаляют не только грязь и мусор из топлива, но и воду, которая попадает в специальный отстойник, из которого её нужно регулярно сливать. Для контроля за этим могут устанавливаться датчики уровня воды.

Двигатели не всегда расходуют все подаваемое топливо, поэтому для его повторной подачи служит обратный топливопровод, возвращающий неизрасходованные остатки в танк.

Электросистема

Электросистема снабжает электричеством оборудование яхты — опознавательные огни, освещение кают, навигационные приборы, подруливающие устройства, холодильник и так далее. Учитывая «природный» характер движения парусной яхты, правильная организация пополнения, хранения и расхода запасов электроэнергии — одна из самых критических задач в дальних плаваниях.

Устройство электросистемы

Электросистема в общем случае состоит из источников электроэнергии, потребителей, а также распределительного устройства между ними.

Источники электроэнергии

  • Основные источники
    • Аккумуляторные батареи
    • Генератор двигателя
    • Забортное питание
  • Дополнительные источники
    • Солнечные батареи
    • Ветряк

Потребители электроэнергии

Количество потребителей в общем случае не ограничено, но типичными являются:

  • Опознавательные огни
  • Стартер двигателя
  • Освещение
  • Брашпиль якорного устройства
  • Подруливающее устройство
  • Аварийные системы
    • Осушительная помпа
    • Аварийная помпа
    • Аварийное освещение
  • Навигационные приборы
    • Лаг
    • Подсветка магнитного компаса
    • Эхолот
    • Картплоттер
  • Бытовые приборы
    • Помпа пресной воды
    • Холодильник
    • Обогреватель воды
    • Розетки для зарядки ноутбуков, телефонов и т.п.

Распределительное устройство

Каждый потребитель имеет свой приоритет — без нагрева воды в душе можно и обойтись, а вот без опознавательных бортовых и кормового огней запрещено ходить в ночное время. Поэтому на любой яхте присутствует механизм распределительного устройства, обеспечивающий правильное распределение питания потребителей в зависимости от условий яхты — находится она в длительном переходе или питается от забортной сети в яхтенной марине.

Прочие элементы

Разумеется, это не все элементы. Также в систему входят:

  • Электропроводка
  • Пульт управления (щит) для переключений питания
  • Розетки и разъемы
  • Блок предохранителей
Алексей Николаевич

Высшее техническое в морском транспорте и судостроении.
Опыт работы: 20+ лет, в том числе руководящие должности в крупных морских компаниях. Автор научных статей, член международных комиссий, награды за вклад в развитие морской индустрии и повышение безопасности.

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Корабли и лодки, реки и моря
Добавить комментарий

2 × два =