Περιγραφή Συστήματος Θαλασσινού Νερού (Sea Water System) & Κεντρική Ψύξη (Central Cooling)
1. Εισαγωγή & Φιλοσοφία του Δικτύου (Central Cooling)
Στα σύγχρονα πλοία, η απευθείας ψύξη όλων των μηχανημάτων με θαλασσινό νερό έχει καταργηθεί για την αποφυγή διαβρώσεων και φθορών. Το πλοίο χρησιμοποιεί το σύστημα Κεντρικής Ψύξης (Central Cooling / Low Temperature Fresh Water Cooling System).
Η καρδιά του συστήματος είναι τα δύο μεγάλα ψυγεία εδώ με αυλούς/τούμπα η συνήθως στα σημερινά πλοία με φύλλα τύπου Αlfa LAVAL (FW Cooler 1 & 2 ). Σε αυτά, το θαλασσινό νερό (SW) απαγάγει τη θερμότητα από το γλυκό νερό (FW), το οποίο με τη σειρά του κυκλοφορεί και ψύχει με ασφάλεια όλα τα βοηθητικά μηχανήματα και τμήματα της Κύριας Μηχανής.
Το θαλασσινό νερό διοχετεύεται παράλληλα σε 5 βασικούς καταναλωτές/ψυγεία:
1. Fresh Water Cooler 1 (Κεντρικό Ψυγείο Γλυκού Νερού 1)
2. Fresh Water Cooler 2 (Κεντρικό Ψυγείο Γλυκού Νερού 2)
3. Steam Condenser (Συμπυκνωτής Ατμού – Atmospheric ή Vacuum)
4. Fresh Water Generator (Βραστήρας / Γεννήτρια Γλυκού Νερού)
5. Air Conditioning (Ψυγείο Κλιματισμού)
2. Αναρρόφηση από τη Θάλασσα: Sea Chests & Φίλτρα
2.1 Επιλογή Αναρρόφησης (Low & High Sea Chest)
Το θαλασσινό νερό εισέρχεται στο πλοίο από τις εισαγωγές κύτους (sea chests), οι οποίες καλύπτονται από σχάρες για τη συγκράτηση μεγάλων αντικειμένων. Υπάρχουν δύο κύριες αναρροφήσεις σε διαφορετικό ύψος και πλευρά:
• High Sea Chest (Υψηλή αναρρόφηση): Χρησιμοποιείται σε λιμάνια, ρηχά νερά ή ποτάμια, ώστε να μην αναρροφώνται λάσπες, άμμος και βρώμικα ιζήματα του βυθού.
• Low Sea Chest (Χαμηλή αναρρόφηση): Χρησιμοποιείται κατά την πορεία (sea voyage) για να διασφαλιστεί ότι οι αντλίες δεν θα «ξεπιάσουν» (απώλεια αναρρόφησης) λόγω του διατοιχισμού (rolling) του πλοίου.
Πρακτική Οδηγία: Τα επιστόμια είναι συνήθως τύπου πεταλούδας (butterfly valves) με ελαστική στεγανοποίηση. Πρέπει να εναλλάσσονται (Low/High) σε κάθε operation (φορτοεκφόρτωση/λιμάνι/απόπλους) ώστε να δουλεύονται, να μην κολλάνε και να συντηρούνται σωστά.
2.2 Απομόνωση & Καθαρισμός Φίλτρων
Κάθε γραμμή διαθέτει ένα μεγάλο κυλινδρικό φίλτρο με εσωτερικό καλάθι. Για την απομόνωση και τον καθαρισμό του (κάθε 2 εβδομάδες ή όταν πέφτει η πίεση), υπάρχουν δύο επιστόμια (πριν και μετά το φίλτρο). Το καλάθι έχει μια μεγάλη οπή προς τη μεριά της θάλασσας και πολλές μικρές προς την πλευρά των αντλιών.
2.3 Σύστημα Προστασίας MGPS (Marine Growth Prevention System) – Δεν υπάρχει στον Προσομοιωτή μας.
Μέσα στα φίλτρα (ή αμέσως μετά τις αντλίες) στα περισσότερα σημερινά πλοία είναι εγκατεστημένο το σύστημα MGPS, το οποίο αποτελείται από δύο αναλώσιμες ράβδους (ανόδια) που τροφοδοτούνται με χαμηλή τάση:
• Ράβδος Αλουμινίου (Al): Μειώνει το φαινόμενο της ηλεκτρόλυσης, προστατεύοντας τις σωληνώσεις από διάβρωση και οξείδωση.
• Ράβδος Χαλκού (Cu): Απελευθερώνει ιόντα χαλκού που θανατώνουν τους μικροοργανισμούς, τα φύκια και τα στρείδια, εμποδίζοντας τα να σχηματίσουν αποικίες και να φράξουν τις σωληνώσεις.
3. Αντλίες Θαλασσινού Νερού (SW Pumps) & Ρύθμιση Πίεσης
3.1 Τύπος και Χαρακτηριστικά Αντλιών
Οι αντλίες SW είναι φυγόκεντρες (centrifugal). Λόγω σχεδιασμού (impeller), προσφέρουν μεγάλη παροχή (ποσότητα νερού) αλλά χαμηλή πίεση κατάθλιψης και δεν μπορούν να δημιουργήσουν κενό (αναρρόφηση). Για τον λόγο αυτό:
1. Τοποθετούνται στο χαμηλότερο δάπεδο του μηχανοστασίου (κάτω από τη στάθμη της θάλασσας), ώστε να έχουν πάντα θετική αναρρόφηση.
2. Διαθέτουν σύστημα κενού (vacuum system) μέσω βοηθητικής αντλίας ή εγχυτήρα (ejector/τζιφαράκι) για την εκκίνηση τους μετά από μακρά αχρησία (αφού προηγηθεί εξαερισμός από το valve του κελύφους).
3.2 Διάταξη & Τροφοδοσία Ισχύος
Το σύστημα διαθέτει συνήθως 3 αντλίες:
• SW Pump 1 & 2 (Κύριες): Τροφοδοτούνται από τον κύριο πίνακα (Diesel Generators).
• Auxiliary SW Pump (Βοηθητική): Συνδέεται στον ζυγό έκτακτης ανάγκης (Emergency Bus Bar) και παίρνει ρεύμα από την Emergency Generator.
3.3 Ρύθμιση Πίεσης & Σπηλαίωση (Cavitation)
⚠️ Κρίσιμος Κανόνας: Η ρύθμιση της πίεσης και της ροής στο δίκτυο γίνεται ΜΟΝΟ από το επιστόμιο κατάθλιψης.
Αν προσπαθήσουμε να ρυθμίσουμε την πίεση στραγγαλίζοντας την αναρρόφηση, θα προκληθεί το φαινόμενο της σπηλαίωσης (cavitation): δημιουργούνται φυσαλίδες αέρα οι οποίες «σκάνε» πάνω στο στροφείο (impeller) και στο κέλυφος, προκαλώντας ρηγματώσεις και καταστρέφοντας την αντλία.
Στην κατάθλιψη των αντλιών χρησιμοποιούνται ανεπίστροφες βαλβίδες (check valves) —αναγνωρίσιμες από τον σταυρό στο βάκτρο τους— ώστε όταν μια αντλία σταματά, το νερό να μην επιστρέφει πίσω, αδειάζοντας το δίκτυο ή περιστρέφοντας ανάποδα τις αντλίες που είναι σε stand-by.
4. Αυτοματισμός Θερμοκρασίας & Ανακυκλοφορία (Recirculation)
Μετά τα ψυγεία, το θαλασσινό νερό έχει απορροφήσει τη θερμότητα (π.χ. μπαίνει στους 20 οC και βγαίνει στους 26 οC και οδεύει προς την απόρριψη (overboard).
Για τη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας στο δίκτυο (π.χ. 20 oC), ειδικά σε ψυχρά κλίματα, χρησιμοποιείται μια τρίοδη βαλβίδα ανακυκλοφορίας (three-way valve) με πνευματικό ενεργοποιητή. Η βαλβίδα ελέγχεται από έναν standard ελεγκτή PID (π.χ. τύπου Nakakita) ο οποίος λαμβάνει σήμα από αισθητήρα μετά τις αντλίες.
• Λειτουργία: Η τρίοδη επιστρέφει μέρος του ζεστού νερού overboard πίσω στην αναρρόφηση των αντλιών για να αναμιχθεί με το κρύο νερό της θάλασσας.
• Σημείωση Προσομοιωτή: Η γραμμή ανακυκλοφορίας είναι μικρότερη σε διάμετρο και έχει μεγαλύτερη αντίσταση ροής από την overboard, επομένως η συνολική ροή (flow) μειώνεται κατά την ανακυκλοφορία.
Μοντελοποίηση Ηλεκτροκίνητου Ενεργοποιητή (Motor Driven Actuator)
Στον προσομοιωτή, ο πνευματικός ενεργοποιητής μπορεί να αντικατασταθεί με ηλεκτροκίνητο, η συμπεριφορά του οποίου μοντελοποιείται βάσει του σήματος ελέγχου (controller signal):
• Σήμα 100%: Πλήρης ταχύτητα ανοίγματος.
• Σήμα 50%: Μηδενική ταχύτητα (σταθερή θέση).
• Σήμα 0%: Πλήρης ταχύτητα κλεισίματος.
5. Λειτουργίες Έκτακτης Ανάγκης & Πυρόσβεση
5.1 Σωσίβιος Κρουνός – Emergency Bilge Suction
Σε περίπτωση μεγάλης εισροής υδάτων στο μηχανοστάσιο, το σύστημα διαθέτει την αναρρόφηση έκτακτης ανάγκης (Emergency Suction Main SW Valve).
• Χαρακτηριστικά: Η σωλήνα είναι κομμένη περίπου 5 πόντους πάνω από το δάπεδο (πανιόλο) και δεν έχει φίλτρο. Το επιστόμιο είναι βαμμένο κόκκινο-κίτρινο/πορτοκαλί και ασφαλισμένο με πλαστικό tie-wrap (ποτέ με κλειδαριά) ή σύρμα με μολυβδοσφραγίδα για έλεγχο ρύπανσης.
• Λειτουργία: Οι κύριες αντλίες SW ή οι αντλίες πυρόσβεσης απομονώνουν τη θάλασσα, ανοίγουν τον σωσίβιο κρουνό και απαντλούν τα νερά του μηχανοστασίου overboard για να σωθεί το πλοίο.
• Κανόνας Προσομοιωτή: Σε κρίσιμη κατάσταση, ο χειριστής σπάει το seal, ανοίγει τη βαλβίδα αμέσως και μετά ειδοποιεί (πριν καλυφθούν οι ηλεκτροκινητήρες των αντλιών με νερό).
5.2 Αντλίες Πυρόσβεσης (Fire & General Service Pumps)
Οι πυροσβεστικές αντλίες (Fire Pumps 1 & 2 ή Fire & General Service – GS) είναι επίσης φυγόκεντρες μεγάλης παροχής. Έχουν ξεχωριστή αναρρόφηση από το sea chest και, εκτός από το δίκτυο πυρόσβεσης, εξυπηρετούν πολλές λειτουργίες (πλύσιμο αμπαριών, scrubber, τροφοδοσία βραστήρα, σαβούρωμα after peak).
• Emergency Fire Pump (Αντλία Πυρόσβεσης Έκτακτης Ανάγκης): Για να θεωρείται emergency, πρέπει να πληροί 3 αυστηρά κριτήρια:
1. Να βρίσκεται εκτός μηχανοστασίου (π.χ. στο τιμόνι ή την πλώρη).
2. Να έχει δική της, ανεξάρτητη αναρρόφηση (sea chest) εκτός μηχανοστασίου.
3. Να τροφοδοτείται αποκλειστικά από την Emergency Generator.
6. Συμπυκνωτής Ατμού (Steam Condenser) & Εξατμιστήρας
Το θαλασσινό νερό ψύχει τον συμπυκνωτή ατμού για να υγροποιήσει τις επιστροφές ατμού από τις προθερμάνσεις, κλείνοντας τον κύκλο του νερού προς το θερμοδοχείο (hotwell) και τον λέβητα.
• Atmospheric Condenser: Χρησιμοποιείται όταν έχουμε μόνο επιστροφές από προθερμαντήρες (ψυγείο με αυλούς/τούμπα).
• Vacuum Condenser (Υπό κενό): Χρησιμοποιείται σε πλοία (π.χ. γκαζάδικα) με ατμοκίνητες αντλίες φορτίου (cargo pumps) ή ατμοστρόβιλους πρόωσης.
• Διαρροές: Στον συμπυκνωτή (αυλών) η διαρροή ελέγχεται μέσω μέτρησης χλωριόντων στο θερμοδοχείο (salinity alarm). Στα κεντρικά ψυχόμενα ψυγεία (φύλλων/plates), η διαρροή φαίνεται αμέσως εξωτερικά (στάζει κάτω από το ψυγείο).
Σημείωση Φορτοεκφόρτωσης: Κατά τις εργασίες φορτίου (cargo operations), το φορτίο στον συμπυκνωτή ατμού αυξάνεται κατακόρυφα. Για την αντιμετώπιση των αυξημένων αναγκών ψύξης, ενεργοποιείται η βοηθητική αντλία (Auxiliary Pump).
7. Οδηγίες Χειρισμού στον Προσομοιωτή (Checklist)
Προετοιμασία (Pre-operating)
1. Επιλέξτε το panel “Sea Water System”.
2. Βεβαιωθείτε ότι υπάρχει διαθέσιμη ισχύς (Shore Power, Emergency Gen, ή Aux Gen στο switchboard).
3. Ανοίξτε μία από τις τρεις βαλβίδες αναρρόφησης από τα sea chests (High ή Low ανάλογα με τις συνθήκες).
4. Ανοίξτε το επιστόμιο απόρριψης στη θάλασσα (overboard discharge valve).
5. Ανοίξτε τις βαλβίδες απομόνωσης (πριν και μετά) των ψυγείων/συμπυκνωτών (Air cond cooler, FW generator, steam condenser, FW Cooler).
6. Ανοίξτε τη βαλβίδα ανακυκλοφορίας (recirculation valve).
7. Ρυθμίστε τον ελεγκτή θερμοκρασίας (MAN ή AUTO) ελαφρώς πάνω από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος της θάλασσας.
8. Ρυθμίστε τον ελεγκτή πίεσης εξόδου για την επιθυμητή ροή.
Διαδικασία Εκκίνησης (Starting Procedure)
• Χειροκίνητα (MANUAL): Εκκινήστε απευθείας τις SW Pumps.
• Αυτόματα (AUTO / STAND-BY): (Διαθέσιμο μόνο όταν οι D/G λειτουργούν και είναι συνδεδεμένες). Από την οθόνη “Power Chief – Pump/Compr. Control”, πατήστε AUTO στο panel των αντλιών. Αν η αντλία υπηρεσίας (in service) σταματήσει, η αντλία αναμονής (stand-by) θα ξεκινήσει αυτόματα.
Κριτήριο Ετοιμότητας Κλιματισμού (A/C Ready Criteria)
Ο κλιματισμός είναι έτοιμος για χρήση στο σύστημα όταν:
1. Η βαλβίδα προς το ψυγείο SW του A/C είναι ανοιχτή.
2. Η διαφορική πίεση (Πίεση εισόδου SW στα ψυγεία μείον την υδροστατική πίεση της θάλασσας έξω από το κύτος σε mWC) είναι μεγαλύτερη από 0.5 bar.
