Системы предупредительно-аварийной сигнализации (СПАС) предназначены для подачи световых и звуковых сигналов в ходовую рубку и машинное отделение при изменении контролируемых параметров работы механизмов. В систему предупредительно-аварийной сигнализации входят: реле (уровня, давления, температуры), соединительные линии, коммутационная и защитная аппаратура, приборы световой и звуковой сигнализации, схемы на электронных и полупроводниковых приборах.
Различают системы с индивидуальными сигналами для каждого механизма или для групп механизмов, последние называются централизованными. Централизованные системы, как правило, применяют для главных двигателей, дизель-генераторов судовых систем, а также вспомогательных механизмов.
Рассмотрим системы предупредительно-аварийной сигнализации для главных двигателей, которые относятся к индивидуальным системам. При работе дизельной установки необходимо осуществлять контроль за основными параметрами.
Количество контролируемых параметров зависит от типа установки и системы управления ею. При наличии ДАУ, когда обслуживающий персонал не находится постоянно в машинном отделении, количество контролируемых параметров значительно возрастает. Как правило, система контроля сочетается с системой сигнализации, это гарантирует, что отклонение контролируемого параметра от нормального его значения не остается незамеченным.
В зависимости от выполняемых функций автоматические системы сигнализации бывают предупредительными, аварийными и предупредительно-аварийными.
Система предупредительной сигнализации извещает о достижении предельных значений контролируемых параметров, после этого сигнала обслуживающий персонал имеет некоторое время для принятия мер, предотвращающих достижения двигателем аварийного состояния. При аварийной сигнализации сигнал извещает о том, что дальнейшая эксплуатация дизеля приведет к выходу его из строя. Обе эти системы объединяют в одну предупредительно-аварийную, т. е. сначала подается предупредительный сигнал, а затем - аварийный, если режим работы установки достигает аварийного значения. Судовые дизели, оборудованные ДАУ и ДУ, имеют также системы исполнительной сигнализации, оповещающие обслуживающий персонал в рубке о положении органов управления (открыт, закрыт, включен, выключен), а также и подтверждающие о выполнении заданной им команды (вперед, назад, полный, средний и т. п.).
К системе предупредительно-аварийной сигнализации, а также к приборам и аппаратуре, входящим в ее состав, предъявляются высокие требования к надежности работы, быстроте действия, удобству эксплуатации и ремонта. Большинство дизельных установок действующего флота оборудованы унифицированными системами СПАС следующих типов: 1СПАС-3, 1СПАС-4, 1СПАС-5, 2СПАС-3, 2СПАС-4, 2СПАС-5. Цифры перед буквами указывают на число главных двигателей, включенных в схему, а цифры после букв - количество контролируемых параметров.
Система СПАС предупреждает обслуживающий персонал о нарушениях в работе установки, но она не может самостоятельно (без вмешательства человека) остановить двигатель, тем самым предотвратить аварийный режим. Предусматривается оборудование судовых дизелей не только автоматической сигнализацией, но и автоматической защитой. Такие системы называют СПАС ЗО (система предупредительно-аварийной сигнализации с отключаемой защитой). Защита заключается в том, что при достижении контролируемых параметров (частоты вращения коленчатого вала, давления масла в смазочной системе, температуры воды на выходе двигателя) аварийного значения двигатель останавливается.
При плавании в трудных условиях внезапная остановка двигателя может привести к более серьезной аварии, чем выход из строя двигателя, поэтому в системе предусматривается отключение автоматической защиты, исключение составляет автоматическая защита по частоте вращения коленчатого) вала, она делается неотключаемой и срабатывает при разносе двигателя. Для остановки двигателя при падении давления масла и повышении температуры воды применяют электромагнитные стоп-устройства, воздействующие на рейку топливного насоса.
Для остановки двигателя в случае его разноса одновременно с действием стоп-устройства необходимо перекрыть доступ воздуха в цилиндры, поэтому всасывающий или наддувочный коллекторы оборудованы заслонкой, которая закрывается под действием пружины при срабатывании центробежного реле.
Согласно Правилам Регистра к системам сигнализации и защиты предъявляют требования, перечисленные ниже.
1. На посту управления в рулевой рубке для каждого двигателя должны быть установлены по одному обобщенному световому предупредительному и аварийному сигналу и общий звуковой сигнал по следующим контролируемым параметрам: минимальному давлению масла в смазочной системе на выходе двигателя; максимальной температуре воды замкнутого контура на выходе из двигателя; максимальной температуре масла на выходе из двигателя; максимальной температуре выносных упорных подшипников валопроводов (только предупредительная сигнализация); минимальному давлению масла в редукторах (только предупредительная сигнализация); минимальному уровню воды в расширительном баке внутреннего контура системы охлаждения (только предупредительная сигнализация); минимальному уровню топлива в расходной топливной цистерне; минимальному давлению в системе охлаждения замкнутого контура (только для установок с автономными насосами охлаждения); максимальной температуре, воды в системе охлаждения автономного компрессора.
2. Система СПАС ЗО должна автоматически включаться при пуске и отключаться при остановке и во время работы обеспечивать: отключение в рубке и ЦПУ звукового сигнала при его срабатывании и автоматическую подготовку к приему нового сигнала; автоматическое переключение на питание от аварийного источника при прекращении подачи энергии от основного; проверку в рулевой рубке и ЦПУ исправности приборов световой и звуковой сигнализации; блокировку, исключающую срабатывание защиты и сигнализации по падению давления масла при пуске, остановке и реверсировании двигателя; отключение защиты, кроме защиты от «разноса». На посту управления в рулевой рубке должен быть установлен световой сигнал «Защита отключена».
3. Система СПАС ЗО должна безотказно работать в условиях, предусмотренных Правилами Регистра, предъявляемых к судовому электрооборудованию.
Разработаны и выпускаются заводами-изготовителями унифицированные системы предупредительно - аварийной сигнализации не только для главных двигателей, но и для дизель - генераторов, вспомогательных водогрейных и паровых котлов, судовых систем вспомогательных механизмов. С такими схемами мы ознакомимся в дальнейшем.
Различают системы с индивидуальными сигналами для каждого механизма или для групп механизмов, последние называются централизованными. Централизованные системы, как правило, применяют для главных двигателей, дизель-генераторов судовых систем, а также вспомогательных механизмов.
Рассмотрим системы предупредительно-аварийной сигнализации для главных двигателей, которые относятся к индивидуальным системам. При работе дизельной установки необходимо осуществлять контроль за основными параметрами.
Количество контролируемых параметров зависит от типа установки и системы управления ею. При наличии ДАУ, когда обслуживающий персонал не находится постоянно в машинном отделении, количество контролируемых параметров значительно возрастает. Как правило, система контроля сочетается с системой сигнализации, это гарантирует, что отклонение контролируемого параметра от нормального его значения не остается незамеченным.
В зависимости от выполняемых функций автоматические системы сигнализации бывают предупредительными, аварийными и предупредительно-аварийными.
Система предупредительной сигнализации извещает о достижении предельных значений контролируемых параметров, после этого сигнала обслуживающий персонал имеет некоторое время для принятия мер, предотвращающих достижения двигателем аварийного состояния. При аварийной сигнализации сигнал извещает о том, что дальнейшая эксплуатация дизеля приведет к выходу его из строя. Обе эти системы объединяют в одну предупредительно-аварийную, т. е. сначала подается предупредительный сигнал, а затем - аварийный, если режим работы установки достигает аварийного значения. Судовые дизели, оборудованные ДАУ и ДУ, имеют также системы исполнительной сигнализации, оповещающие обслуживающий персонал в рубке о положении органов управления (открыт, закрыт, включен, выключен), а также и подтверждающие о выполнении заданной им команды (вперед, назад, полный, средний и т. п.).
К системе предупредительно-аварийной сигнализации, а также к приборам и аппаратуре, входящим в ее состав, предъявляются высокие требования к надежности работы, быстроте действия, удобству эксплуатации и ремонта. Большинство дизельных установок действующего флота оборудованы унифицированными системами СПАС следующих типов: 1СПАС-3, 1СПАС-4, 1СПАС-5, 2СПАС-3, 2СПАС-4, 2СПАС-5. Цифры перед буквами указывают на число главных двигателей, включенных в схему, а цифры после букв - количество контролируемых параметров.
Система СПАС предупреждает обслуживающий персонал о нарушениях в работе установки, но она не может самостоятельно (без вмешательства человека) остановить двигатель, тем самым предотвратить аварийный режим. Предусматривается оборудование судовых дизелей не только автоматической сигнализацией, но и автоматической защитой. Такие системы называют СПАС ЗО (система предупредительно-аварийной сигнализации с отключаемой защитой). Защита заключается в том, что при достижении контролируемых параметров (частоты вращения коленчатого вала, давления масла в смазочной системе, температуры воды на выходе двигателя) аварийного значения двигатель останавливается.
При плавании в трудных условиях внезапная остановка двигателя может привести к более серьезной аварии, чем выход из строя двигателя, поэтому в системе предусматривается отключение автоматической защиты, исключение составляет автоматическая защита по частоте вращения коленчатого) вала, она делается неотключаемой и срабатывает при разносе двигателя. Для остановки двигателя при падении давления масла и повышении температуры воды применяют электромагнитные стоп-устройства, воздействующие на рейку топливного насоса.
Для остановки двигателя в случае его разноса одновременно с действием стоп-устройства необходимо перекрыть доступ воздуха в цилиндры, поэтому всасывающий или наддувочный коллекторы оборудованы заслонкой, которая закрывается под действием пружины при срабатывании центробежного реле.
Согласно Правилам Регистра к системам сигнализации и защиты предъявляют требования, перечисленные ниже.
1. На посту управления в рулевой рубке для каждого двигателя должны быть установлены по одному обобщенному световому предупредительному и аварийному сигналу и общий звуковой сигнал по следующим контролируемым параметрам: минимальному давлению масла в смазочной системе на выходе двигателя; максимальной температуре воды замкнутого контура на выходе из двигателя; максимальной температуре масла на выходе из двигателя; максимальной температуре выносных упорных подшипников валопроводов (только предупредительная сигнализация); минимальному давлению масла в редукторах (только предупредительная сигнализация); минимальному уровню воды в расширительном баке внутреннего контура системы охлаждения (только предупредительная сигнализация); минимальному уровню топлива в расходной топливной цистерне; минимальному давлению в системе охлаждения замкнутого контура (только для установок с автономными насосами охлаждения); максимальной температуре, воды в системе охлаждения автономного компрессора.
2. Система СПАС ЗО должна автоматически включаться при пуске и отключаться при остановке и во время работы обеспечивать: отключение в рубке и ЦПУ звукового сигнала при его срабатывании и автоматическую подготовку к приему нового сигнала; автоматическое переключение на питание от аварийного источника при прекращении подачи энергии от основного; проверку в рулевой рубке и ЦПУ исправности приборов световой и звуковой сигнализации; блокировку, исключающую срабатывание защиты и сигнализации по падению давления масла при пуске, остановке и реверсировании двигателя; отключение защиты, кроме защиты от «разноса». На посту управления в рулевой рубке должен быть установлен световой сигнал «Защита отключена».
3. Система СПАС ЗО должна безотказно работать в условиях, предусмотренных Правилами Регистра, предъявляемых к судовому электрооборудованию.
Разработаны и выпускаются заводами-изготовителями унифицированные системы предупредительно - аварийной сигнализации не только для главных двигателей, но и для дизель - генераторов, вспомогательных водогрейных и паровых котлов, судовых систем вспомогательных механизмов. С такими схемами мы ознакомимся в дальнейшем.
