ANALIZA PRACY SYSTEMU ENERGETYCZNO-NAPĘDOWEGO STATKU TYPU OFFSHORE Z WYKORZYSTANIEM METODY DRZEW USZKODZEŃ

Transkrypt

1 MGR INŻ. LSZK CHYBOWSKI Politchnik Szczcińsk Wydził Mchniczny Studium Doktorncki ANALIZA PRACY SYSTMU NRGTYCZNO-NAPĘDOWGO STATKU TYPU OFFSHOR Z WYKORZYSTANIM MTODY DRZW USZKODZŃ STRSZCZNI W mtril przdstwiono nlizę prcy systmu nrgtyczno-npędowgo sttku typu offshor z wykorzystnim mtody drzw uszkodzń. Przdstwiono udowę systmu orz przykłdow drzw uszkodzń odpowidjąc różnym stnom ksplotcyjnym.. Wprowdzni Anliz systmów w oprciu o drzw uszkodzń polg n szczgółowym i ddukcyjnym dniu zsd prcy rozptrywngo oiktu tchniczngo ]. Mtodę tę wykorzystuj się w nlizi nizwodnościowj n tpi projktowni orz jko pomoc w dignozowniu stnów systmów ędących w ksplotcji. Nizwodność siłowni okrętowj, jj systmów orz lmntów funkcjonlnych jst jdną z podstwowych cch mjących n clu zpwnini sttkowi ędącmu w ksplotcji możliwości spłnini jgo podstwowych zdń, jkimi są trnsport towrów, ludzi orz spłnini funkcji spcjlnych. Anliz stnu tchniczngo mszyn i urządzń siłowni pozwl n wyodręnini njrdzij zwodnych lmntów orz implikuj stosowni różngo typu mtod, mjących n clu zmnijszni wryjności, n tpi konstruowni i udowy nowych jdnostk pływjących orz zminy procdur ksplotcyjnych ]. Drzw uszkodzń stnowią modl, któr są grficznym odwzorownim zpisu logiczngo komincji możliwych zdrzń mogących wystąpić w czsi ksplotcji systmu tchniczngo. Anlizi podlgją zdrzni lmntrn, któr w fkci zistnini mogą doprowdzić do zjści zdrzni szczytowgo. Jko zdrzni trktowć nlży wszlki dynmiczn zminy w strukturz i dziłniu lmntów ędących fizyczn częścią systmu lu podsystmu. lmnty skłdow systmów siłowni okrętowych mogą podlgć zdrzniom, któr odzwircidlją czynniki zwnętrzn wpływ otoczni, ksplotcyjn wpływ udowy lmntu, strowni, osługi itp. orz czynniki związn z współprcą lmntu z innymi podzspołmi wpływ ukłdów pomirowych, silników lktrycznych itp.. Ninijszy mtrił stnowi wstęp do oszcowni nizwodności orz dni podtności dignostycznj omwingo systmu, któr to nlizy z uwgi n ogrniczon rmy ninijszj pulikcji ni zostną przytoczon.

2 . Chrktrystyk oiktu nlizy Anlizę przprowdzono n przykłdzi systmu nrgtyczno-npędowgo SN sttku DSV Swy Kstrl, spcjlizującgo się w ukłdniu kli orz prcch nurkowych ]. Sttk wyposżony jst w systm dynmiczngo pozycjonowni DP Systm Simrd ADP 70 z rzrwowym systmm ADP 70. Uproszczony schmt omwingo systmu nrgtyczno-npędowgo przdstwiono n rysunku. W nlizi uwzględniono nstępując lmnty systmu: lktrowni główn x Dtroit Disl 9 ABB HSG 00 MD 70 kva/800 or/min orz x Dtroit Disl 9 ABB HSG 00 MG 0 kva/800 or/min, lktrowni pomocnicz x Dtroit Disl V7 Turo 00 kva/70 or/min, npęd główny splinowy x Wichmnn AX 70 kw/7 or/min, npęd pomocniczy lktryczny x Ulstin TMC9 70 kw orz dzioow stry struminiow x Ulstin 7 TV 00 kw. Systm podlgł osrwcji podczs prcy siłowni w różnych stnch ksplotcyjnych związnych z płninim przz sttk różnych funkcji, minowici prc podczs postoju w porci, jzdy morskij orz prcy systmu DP. Inn stny np. prc w wrunkch wryjnych ni zostły uwzględnion. Rys.. Uproszczony schmt systmu nrgtyczno-npędowgo sttku DSV Swy Kstrl

3 . Anliz stnów ksplotcyjnych systmu nrgtyczno-npędowgo Systm nrgtyczno-npędowy sttku jst podstwową strukturą siłowni okrętowj mjącą n clu swojgo dziłni wytworzni i zpwnini dopływu nrgii o odpowidnich prmtrch dl npędu sttku orz mchnizmów pomocniczych. Z uwgi n różn stny, w jkich moż znlźć się sttk tkż i systm nrgtyczno-npędowy zmini swoją strukturę funkcjonlną... Prc SN podczs postoju sttku w porci Prc systmu nrgtyczno-npędowgo podczs postoju sttku w porci zostł zprzntown n rysunku. Dl zpwnini npędu mchnizmom pomocniczym siłowni orz urządzniom pokłdowym koniczn jst prc przynjmnij jdngo główngo zspołu prądotwórczgo. Rys.. Drzwo uszkodzń systmu nrgtyczno-npędowgo podczs postoju sttku w porci Zistnini zdrzni szczytowgo ZS= okrślongo tu jko Ogrniczni funkcjonlności sttku wymg w tym przypdku nizdtności wszystkich szściu głównych zspołów prądotwórczych. Omówioną komincję zdrzń możn sprowdzić do zpisu w formi lgry Bool. ZS gdzi: n zdrzni lmntrn odwzorowując stn n-tgo lmntu systmu, przyjmując wrtość 0 dl stnu zdtności dngo lmntu lu dl stnu nizdtności. Jk widć drzwo uszkodzń dl tgo stnu ksplotcyjngo orzuj rdzo duży zps nizwodności związny z rdundncją lmntów skłdowych rzrwowni rozdzilcz... Prc SN podczs jzdy morskij Rysunk przdstwi przykłdow drzwo uszkodzń systmu nrgtycznonpędowgo dl stnu jzdy morskij sttku.

4 Rys.. Drzwo uszkodzń systmu nrgtyczno-npędowgo podczs jzdy morskij Struktur rprzntown przz powyższ drzwo jst rdzij złożon od poprzdnij z uwgi n dodtkow lmnty rlizując funkcj koniczn dl zpwnini sttkowi płnj funkcjonlności w czsi jzdy morskij. Ay to osiągnąć koniczn jst poprwn prc przynjmnij cztrch głównych zspołów prądotwórczych, przynjmnij jdngo stru zymutlngo orz przynjmnij dwóch zspołów npędowych. Omwin drzwo uszkodzń możn sprowdzić do zpisu w formi lgry Bool, który przyjmuj postć pokzną w równniu. Oznczni lmntów zostły zchown z rys.... Prc SN podczs prcy z systmm DP W czsi prc podwodnych sttk utrzymywny jst w okrślonym położniu dzięki systmowi dynmiczngo pozycjonowni DP. Głównymi odiormi nrgii lktrycznj tgo systmu są struminiow stry dzioow orz stry zymutln. Rysunk przdstwi przykłdow drzwo uszkodzń systmu nrgtyczno-npędowgo dl sttku podczs prcy z systmm DP. d d ZS

5 Rys.. Drzwo uszkodzń systmu nrgtyczno-npędowgo podczs prcy systmu DP Struktur przdstwion n rysunku jst njrdzij złożoną z uwgi n koniczność prcy dużj liczy podzspołów. Ukłdy zpsow strów znjdują się w stni rzrwy gorącj. Dl zpwnini płnj funkcjonlności sttku koniczn jst poprwn prc przynjmnij: cztrch głównych zspołów prądotwórczych, dwóch pomocniczych zspołów prądotwórczych, jdngo stru zymutlngo orz dwóch dzioowych strów struminiowych. Omwin drzwo uszkodzń możn sprowdzić do zpisu w formi lgry Bool, który przyjmuj postć pokzną w równniu. Oznczni lmntów zostły zchown z rysunkim.. Wnioski Systm nrgtyczno-npędowy sttku typu offshor znczni odig pod względm konstrukcji od systmów stosownych n sttkch trnsportowych z uwgi n jgo rdzo wysoki poziom rzrwowni w postci ndmiru strukturlngo, funkcjonlngo orz rzrwowni rozdzilczgo ]. Pod kątm struktury njrdzij zliżonym z trzch zprzntownych drzw uszkodzń do drzw odpowidjącgo sttkowi trnsportowmu przyjęto ukłd porównwczy: x wysokoprężny wolnoorotowy silnik npędu główngo + ZS

6 x pomocnicz zspoły prądotwórcz, z czgo muszą prcowć w wrunkch mksymlngo pooru mocy jst stn podczs prcy w porci. Jst to njmnij złożony i jdnoczśni njrdzij nizwodny stn systmu nrgtyczno-npędowgo sttku typu offshor. Pozostł stny ksplotcyjn przdstwiongo sttku wykzują znczni wyższą złożoność. Drzw uszkodzń ndją się do przntcji i modlowni systmów o zminnj strukturz funkcjonlnj, co jst związn z przjmownim funkcji płnionych przz lmnty podstwow systmu przz lmnty rzrwow w wyniku zistnini nizdtności orz zminą stnu ksplotcyjngo, w jkim znjduj się nlizowny oikt tchniczny, co jst związn z zminmi w strowniu i zpotrzowniu mocy zsilnych mszyn i urządzń. N tpi projktowni instlcji siłowni okrętowj, któr to chrktryzują się zminną w czsi strukturą funkcjonlną zstosowni mtody drzw uszkodzń wydj się yć rdzo korzystnym rozwiąznim z uwgi n jj orzowość orz dostępność oprogrmowni klsy FTA Fult Tr Anlysis. Użyci mtody drzw uszkodzń jko pomocy w nlizi potncjlnych stnów ksplotcyjnych moż yć z powodznim stosown w odnisiniu do systmów siłowni okrętowj. Przy dogłęnj dkompozycji omwinych systmów mtod drzw uszkodzń moż stnowić pomoc podczs w dignozowniu instlcji okrętowych, poniwż zpis mtmtyczny drzw uszkodzń w formi lgry Bool moż stnowić rprzntcję widzy o systmi tchnicznym dl szkiltowych progrmów dignostycznych. Litrtur. Chyowski L.: Pró zstosowni wyrnych tstów dignostycznych do ocny stnu tchniczngo systmu siłowni okrętowj. Mtriły MSN, Zilon Gór, Mj 00. Tom Mchnik s Mtriły firmow.: Swy Kstrl Spcifictions. Stolt Offshor /00. Mtuszk Z., Surm T.: Drzwo uszkodzń i lmnty lgry Bool' jko sposó ocny nizwodności i dignozowni instlcji siłowni okrętowj. Mtriły XVI Ssji Nukowj Okrętowców, Szczcin - Dziwnówk 99. Wyd. Stoczni Szczcińskij S.A., Szczcin 99, cz. II, s Nicwicz G., Grzinik R.: Rzrwowni w systmi nrgtyczno-npędowym siłowni sttku wirtniczgo i sttku trnsportowgo. Mtriły MSN, Zilon Gór, Mj 00. Tom Mchnik s. -8. Anlysis of oprtion offshor vssl s powr plnt unit with us of fult trs mthod SUMMARY This ppr contins nlysis of oprtion offshor vssl s powr plnt unit with us of fult trs mthod. Propulsion nd powr plnts construction nd fult trs for diffrnt oprtion stts of this systm wr prsntd.