Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 70615-2022 (ИСО 18215:2015) "Суда и морские технологии. Эксплуатация судового оборудования в полярных водах. Руководящие указания" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2022 г. N 1716-ст)

Ships and marine technology. Vessel machinery operations in polar waters. Guidelines

УДК [629.5.062.7.621.864]:006.354
ОКС 47.020.01

Дата введения - 1 июня 2023 г.
Введен впервые

ГАРАНТ:

Курсив в тексте не приводится

Предисловие

1 Подготовлен Научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации "Лот" (НИИ "Лот") Федерального государственного унитарного предприятия "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") на основе собственного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 5 "Судостроение"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2022 г. N 1716-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 18215:2015 "Суда и морские технологии. Эксплуатация судового оборудования в полярных водах. Руководящие указания" (ISO 18215:2015 "Ships and marine technology - Vessel machinery operations in polar waters - Guidelines") путем изменения его структуры и содержания отдельных структурных элементов для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ Р 1.5-2012 (подраздел 3.5). Изменения в тексте выделены курсивом.

В настоящем стандарте ссылка на международный стандарт заменена ссылкой на соответствующий национальный стандарт.

Сведения о соответствии ссылочного национального стандарта международному стандарту, использованному в качестве ссылочного в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ

5 Введен впервые

Введение

Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту ИСО 18215:2015 путем дополнения его содержания требованиями Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 года СОЛАС-74 [1] и нормативных документов, касающихся вопросов безопасной эксплуатации судового оборудования во время пребывания судна в экстремальных условиях полярных регионов:

- Правил классификации и постройки морских судов [2];

- Правил плавания в акватории Северного морского пути [3].

При этом в раздел 5 "Подготовка других технических систем" из одноименного раздела примененного международного стандарта не включены перечисления i) и p), которые нецелесообразно применять в национальной стандартизации в связи с тем, что:

- требование о замене ламп, содержащееся в перечислении i), не соответствует положениям Международного кодекса для судов, эксплуатирующихся в полярных водах [4];

- выполнение требования о теплоизоляции АРЩ, приведенного в перечислении p), потребует изменения конструкции электрических щитов.

1 Область применения

Настоящий стандарт содержит руководящие указания для судостроителей и судовых команд, выполнение которых должно препятствовать возникновению критических ситуаций при эксплуатации судового оборудования во время пребывания судна в экстремальных условиях полярных регионов.

Требования настоящего стандарта распространяются на суда, эксплуатируемые в полярных водах, причем некоторые требования необходимо учитывать при проектировании и постройке судов на судостроительной верфи.

Настоящий стандарт дополняет Международный кодекс для судов, эксплуатирующихся в полярных водах (далее - Полярный кодекс) [4].

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 33755 Топливо дизельное и мазут топочный. Определение предельной температуры фильтруемости на холодном фильтре

ГОСТ Р 54299 (ИСО 8217:2010) Топлива судовые. Технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 цетановое число (cetane number): Показатель воспламеняемости дизельного топлива, полученный сравнением данного топлива с эталонными топливами при испытании с применением стандартизованного дизельного двигателя.

3.2 предельная температура фильтруемости (на холодном фильтре); ПТФ (cold filter plugging point; CFPP): Значение самой высокой температуры, при которой установленный объем топлива перестает протекать через стандартизированное фильтрующее устройство в течение заданного времени при охлаждении в стандартизованных условиях.

4 Эксплуатация дизельных двигателей при низких температурах

4.1 Основные требования

Члены экипажа должны быть ознакомлены с особенностями работы дизельных двигателей и с рабочими инструкциями по их эксплуатации при низких температурах, а также должны учитывать дополнительные рекомендации по материально-техническому обеспечению и организации работ в условиях экстремально низких температур в соответствии с приложением A.

4.2 Запуск дизельных двигателей при низких температурах

Дизельные двигатели должны быть подготовлены для запуска при низких температурах. Следует установить мощные стартерные аккумуляторные батареи, способные вращать стартер с необходимыми временем и скоростью для того, чтобы запустить холодный двигатель. При понижении окружающей температуры снижается мощность аккумуляторной батареи. Батарея, которая имеет полную мощность при температуре 27 °C, будет иметь около 46 % мощности при температуре минус 17 °C. Дизельный двигатель будет тяжело запускаться при температуре минус 17 °C из-за повышенной вязкости масла и повышенного сопротивления движения подвижных частей. Пуск дизельного двигателя при температуре минус 17 °C потребует в пять раз больше энергии, чем при температуре 27 °C. Для выявления потенциальных сложностей до наступления холодной погоды необходимо проверить батареи при нагрузке в соответствии с разделом 7 и приложением B.

При необходимости батареи следует заменить на новые, имеющие равную или большую мощность. Перед включением стартера следует выключить другие устройства, которые работают при больших значениях тока.

4.3 Вспомогательные средства запуска дизельного двигателя при низких температурах

Дизельное топливо испаряется намного медленнее, чем бензин, и имеет более высокую температуру вспышки. Для надежного запуска и использования установок, работающих в условиях низких температур, необходимо применять дополнительные меры, приведенные ниже.

Предпусковые нагреватели обычно устанавливают во впускном коллекторе, однако в двухтактных двигателях они расположены в воздушных каналах, вокруг цилиндров. Предпусковой нагреватель сжигает небольшое количество дизельного топлива в воздухе прежде, чем воздух поступает в цилиндры. Процесс горения обеспечивается за счет применения свечей накаливания или катушек зажигания, которые дают искру для воспламенения мелкодисперсного аэрозоля дизельного топлива. Получаемое в результате тепло от горения нагревает воздух перед его поступлением в цилиндры.

Свечи накаливания устанавливают в предварительных камерах головок цилиндров и включают посредством замка зажигания. Необходимое время включения свечей перед пуском дизельного двигателя составляет от 15 до 30 с. Свечи нагревают топливовоздушную смесь и способствуют воспламенению топлива.

Нагреватели блока цилиндров представляют собой электрические нагреватели, установленные в блоке цилиндров, которые используют при кратковременной работе дизельного двигателя в холодную погоду, для уменьшения времени запуска и износа двигателя. Нагреватели блока цилиндров также применяют для аварийных генераторов, которые должны быстро принять нагрузку после обесточивания судна. Для экономии времени и электроэнергии для нагревателя блока цилиндров может быть предусмотрен таймер для его включения за 2 ч до запуска двигателя.

Некоторые устаревшие дизельные двигатели имеют систему для введения небольшого количества специальной жидкости во впускной коллектор, тем самым облетая запуск двигателя. Последние системы прямого впрыска, которые используют систему общей топливной магистрали и электронный впрыск, настолько технологически усовершенствованы, что системы предварительных камер могут быть не востребованы.

4.4 Процесс кристаллизации дизельного топлива

При низких температурах в дизельном топливе начинается процесс кристаллизации. Температура, при которой появляются кристаллы углеводородов, - это температура начала кристаллизации. Кристаллы, образующиеся при этом в системе подачи топлива, будут закупоривать топливный фильтр, что вызовет остановку двигателя. Для обеспечения стабильной работы дизельных двигателей применяют электрические нагреватели топливных танков и топливных трубопроводов. Большинство дизельных двигателей имеют систему возврата топлива, при которой избыточное количество топлива от топливного насоса и форсунок возвращается в топливную цистерну. Так как двигатель при работе имеет достаточно высокую температуру, возвращаемое нагретое топливо предотвращает охлаждение и процесс кристаллизации топлива в цистерне. Благодаря современным топливным присадкам кристаллизация и замерзание топлива происходят только при крайне низких температурах. Если топливо кристаллизировалось вследствие низких температур, перед запуском дизельного двигателя следует поменять топливный фильтр и подогреть топливо с использованием нагревателя блока цилиндров. Застывшее топливо в фильтре может перекрыть поступление топлива из расходной цистерны к топливному насосу высокого давления.

Кроме температуры начала кристаллизации необходимо принимать во внимание ПТФ, чтобы исключить закупорку топливных фильтров. Для обеспечения стабильной работы температура топлива должна быть выше ПТФ для применяемого топлива.

Примечание - В ГОСТ 33755 изложены методы испытаний для определения ПТФ.

Для дизельного топлива температура начала кристаллизации составляет примерно минус 10 °C. Биодизельное топливо имеет более высокие значения ПТФ.

Для исключения процесса кристаллизации топлива и облегчения пуска дизельного двигателя следует применять зимние топливные присадки.

4.5 Виды топлива, хранение оборудования и рекомендации по эксплуатации

При низких температурах следует применять судовые дистиллятные топлива по ГОСТ Р 54299, с низкой вязкостью и более низкой температурой вспышки или смесь судового дистиллятного топлива с более тяжелым топливом малой вязкости. Топливные цистерны должны быть полными для того, чтобы предотвратить конденсацию воды внутри цистерн, которая может замерзнуть и заблокировать топливный трубопровод между цистерной и двигателем.

Переносные водоотливные насосы следует хранить в тех помещениях, которые обогреваются или являются более теплыми по отношению к температуре на открытой палубе. Повышение температуры на несколько градусов способствует запуску дизельного двигателя. Чем выше температура аккумуляторной батареи, тем больше энергии пойдет на стартер двигателя; чем выше температура моторного масла, тем менее его вязкость. При низкой температуре после запуска дизельный двигатель должен поработать несколько минут на холостом ходу прежде, чем дать нагрузку. Поддержание номинальной рабочей температуры дизельного двигателя обеспечивает эффективное сгорание топлива и эффективную смазку, что предотвращает повреждение двигателя.

Дизельные двигатели проектируют для работы при нагрузке. Необходимо избегать длительной работы двигателя без нагрузки (продолжительный холостой ход), особенно в условиях низких температур. Малые нагрузки двигателя приводят к низким температурам в камере сгорания, к неполному сгоранию и в результате к увеличению отложений на элементах системы газоотвода. Чрезмерное образование этих отложений может привести к зависанию клапанов как в открытом, так и в закрытом положении. Клапан, зависший в открытом положении, может вызвать повреждение поршня, а в закрытом положении может привести к изгибу штока толкателя.

Низкие температуры отрицательно воздействуют на дизельный двигатель даже тогда, когда он выключен. Чем ниже температура окружающей среды, тем толще отложения внутри двигателя, образовавшиеся при его работе. Они могут застывать до образования черного стеклообразного вещества. Чем тверже становятся отложения, тем выше вероятность повреждения двигателя. Когда двигатель запускается вновь, клапаны будут упираться в затвердевшие отложения, часто вызывая их разрушение. Твердые частицы отложений могут попадать в систему смазки, вызывая задиры на стенках цилиндра. Если клапаны не работают должным образом, давление сжатия падает и эффективность двигателя снижается.

Для уменьшения вероятности повреждения дизельных двигателей необходимо обеспечить:

- исключение работы двигателя на холостом ходу длительные периоды времени;

- увеличение нагрузки двигателя. Один двигатель, работающий на 50 % нагрузки, предпочтительнее, чем два двигателя с нагрузкой 25 %. Следует чередовать работающие двигатели. Чем больше нагрузка, тем выше температура выхлопных газов и меньше образование отложений. Чередование работающих двигателей будет нетрудно выполнить для генераторов;

- необходимую нагрузку двигателя перед остановкой после длительной работы на холостом ходу, чтобы содействовать удалению отложений;

- повышение температуры блока цилиндров путем увеличения температуры охлаждающей воды. Это может способствовать размягчению отложений;

- установку термостата обогрева двигателя на более высокие значения. Повышение температуры блока цилиндров будет способствовать уменьшению образования отложений.

4.6 Вязкость смазочного масла

Вязкость смазочного масла имеет важное значение для надежного запуска и работы дизельных двигателей при экстремально холодных температурах. Рекомендуемый диапазон величин вязкости смазочного масла двигателя в зависимости от температуры окружающей среды приведен в таблице 1.

Необходимо выполнять требования к вязкости смазочного масла в условиях низких температур, приведенных в инструкциях по эксплуатации двигателей, и обеспечивать соответствие смазочного масла типу двигателя [2-, 4-тактный, с воспламенением от сжатия (дизельный) или с искровым зажиганием].

Таблица 1 - Рекомендуемые величины вязкости смазочного масла двигателя в зависимости от температуры окружающей среды

Рекомендуемая вязкость смазочного масла в соответствии с температурой окружающего воздуха
Степень вязкости	Температура окружающего воздуха, °C
	Минимальная	Максимальная
SAE 0W-20	-40	10
SAE 0W-30	-40	30
SAE 0W-40	-40	40
SAE 5W-30	-30	30
SAE 5W-40	-30	50
SAE 10W-30	-18	40
SAE 10W-40	-18	50
SAE 15W-40	-9,5	50
Примечание - Синтетические масла, как правило, более эффективны и в условиях экстремально низких температур и при высоких рабочих температурах.

4.7 Цетановое число

Цетановое число является необходимым справочным показателем воспламеняемости дизельного топлива и возможности холодного пуска. Следует применять топливо с оптимальным цетановым числом, рекомендуемое производителем дизельного двигателя. Использование топлива с цетановым числом ниже рекомендованного, может вызвать трудности с запуском и неустойчивую работу двигателя, а также увеличение выбросов и отложений. Более высокое цетановое число будет способствовать незначительному увеличению эффективности работы двигателя.

Повышенные характеристики воспламенения топлива с более высоким цетановым числом вместе с температурой начала кристаллизации особенно важны в холодную погоду. Для многих сортов дизельного топлива необходимы присадки для увеличения цетанового числа с целью соответствия диапазону, рекомендованному изготовителем двигателя.

Примечание - Присадки, повышающие цетановое число, могут оказывать негативное воздействие на топливо, хранящееся в течение длительного периода времени.

5 Подготовка других технических систем

5.1 Предварительные действия

Перед началом работы технических систем в полярных водах необходимо выполнить следующее:

- установить временные обогреватели трубопроводов сточных и дренажных систем, расположенных выше ватерлинии;

- проверить в соответствии с запланированным техническим обслуживанием системы обогрева г