К проектированию высокотехнологичных сточных систем в морском секторе на базе вакуумной техники Evac петербуржцы приступили в 2012 году. Evac OY тогда, по сути, был законодателем мод, его продукцией оснащался флот таких морских держав, как США, Великобритания, Франция. Освоением этого нового для России направления "ЯМЯ-ИНЖИНИРИНГ" задала в отрасли стандарт. И это не просто красивые слова, эксперты компании действительно приняли самое активное участие в разработке соответствующего отраслевого норматива. С 2019 года компания приступила к серийному выпуску вакуумного оборудования.
"Морская система имеет серьёзные отличия от сухопутной, к морской системе предъявляются более высокие требования – отмечает Олег Коновалов. – В первую очередь это возможность работы при значительных динамических нагрузках различных видов и разнообразных погодных условий – и всё это при наличии одного из главных условий, а именно автономности".
Как это работает?
Вакуумная сточная система обычно включает в себя вакуумную насосную установку, блок управления, трубопроводы, вакуумные интерфейсные клапаны, унитазы, накопительную систему и, как правило, установку очистки сточных вод.
Вакуумная насосная установка служит для поддержки вакуума в системе. Принцип её действия можно сравнить с пылесосом. При нажатии пневмокнопки на вакуумном унитазе происходит смыв, чуть больше литра воды в дополнении к 60 литрам воздуха попадают в трубопроводную систему и через насосную станцию отправляются в сточную цистерну. Тонкостей много. Конструкция трубопроводов имеет специальную форму, и чтобы система не "захлёбывалась", требуется установка транспортных карманов под 45 градусов и обратных клапанов.
Вакуумный принцип действия позволяет не зависеть от уклона и прокладывать трубопроводы в любую точку корабля или судна.
В современных вакуумных системах используется несколько типов насосов, но на больших судах обычно устанавливают эжекторы. "Для теплохода, на котором находится около двух-трёх тысяч человек, необходимо порядка семи вакуумных станций, – отмечает Олег Коновалов. – Эжекторная насосная установка не очень экономичная, зато самая простая в изготовлении и эксплуатации, неубиваемая". Время восстановления необходимого уровня вакуума в системе зависит от количества и мощности насосов, а также правильно спроектированной системы трубопроводов.
Кроме эжектора на судах используется ещё три типа насосов: кулачковые, мацераторные и мембранные. Все три вида в настоящее время производятся в "ЯМЯ-ИНЖИНИРИНГ". "Мацераторные насосы – рассказывает Олег Коновалов, – это дешёвые, простые насосы измельчительного типа, но с небольшим напором, порядка 5 метров. Для небольших рыбацких судов, скажем, такого напора вполне хватает, но для судов с большим водоизмещением уже применяются насосы других типов".
В дополнение к эжекторным и мацераторным насосам используют кулачковые насосы. В отличие от эжекторных насосов, они обладают высоким КПД, обеспечивают "длинное всасывание", но сложны в разработке, требуют высоких компетенций, точности и наличия станков с ЧПУ при производстве, а значит дороги.
Кроме этих трёх вариантов "ЯМЯ-ИНЖИНИРИНГ" готова предложить решения с использованием мембранных насосов. "Недавно с нуля освоили производство этого типа насосов, – рассказывает Олег Коновалов. – Его преимущество в небольшом количестве подвижных частей и, как следствие, высокой надёжности. Разработку ведут две группы наших конструкторов: одна разрабатывает решение на базе оппозитного двигателя, вторая использовала "сухой". Возглавляют работу очень сильные инженеры и конкуренция между группами серьезная".
В мембранных насосах не используется масло, они просты в эксплуатации, но как у любой техники недостатки есть и у них. Главный – это малая мощность, уступающая мощности эжекторных и кулачковых насосов. Поэтому мембранные насосы, как правило, используются на не очень больших судах.
Первая установка "ЯМЯ-ИНЖИНИРИНГ" с мембранным насосом – "ИНЕМА" отправилась на пассажирское судно на подводных крыльях "Метеор", разработанное "ЦКБ по СПК им. Р.Е. Алексеева". Кроме высокой энергоэффективности её отличает компактность и низкий уровень шума. На одной раме с установкой находится собственная накопительная система, что позволяет экономить объём судовой цистерны. Сейчас компания готовится к выпуску второго поколения этой установки, в котором будет учтён опыт её эксплуатации на СПК. В частности, планируется уменьшить вес установки, сейчас он составляет 270 кг. "Как я уже сказал, мы разрабатываем два новых мембранных насоса. – уточняет Коновалов. – Будем испытывать, пробовать, смотреть. К концу года рассчитываем получить какой-то результат".
Не насосом единым
Насос, преобразующий механическую энергию двигателя в энергию потока воздуха, является одним из важнейших элементов вакуумной сточной системы, однако "ЯМЯ-ИНЖИНИРИНГ" стремится производить почти все её компоненты. "Если в составе установки стоит какое-то оборудование не нашего производства, и оно течёт, отвечаем-то всё равно мы…", – говорит Коновалов, уточняя, что весь спектр узлов и агрегатов выпускать всё равно не получится. Так запорная арматура приобретается у компании "Арматэк".
Для выпуска труб "ЛАГАРМА" из коррозионностойкой стали петербуржцы освоили технологию лазерной сварки и приобрели лазерный сварочный аппарат.
"Многие объясняют применение пластиковых труб на судах тем, что их легко резать, – рассказывает Коновалов. – Мол, трубы засоряются, а пластмассовые разрезал и устранил засор. Но для этой проблемы уже давно найдено техническое решение. Чтобы не было засоров нужно, во-первых, применять трубу диаметром 50, а не 30 мм. Во-вторых, весь мир уже использует на судах трубы из нержавеющей стали, которые при равных условиях остаются в три раза чище за счет более низкой шероховатости".
По его мнению, ситуация, когда за год в чистых северных морях все трубы на судне засоряются, ненормальна. Причина – в грубейших нарушениях при проектировании и в выборе материала для труб. "Конечно, качественные стальные трубы типа "Блюхер" или "ЛАГАРМА" дороже пластика в три-пять раз. – отмечает Олег Коновалов. – Но, с другой стороны, такая труба с раструбным соединением технологична, её не надо сваривать. Это существенно снижает трудоёмкость монтажа. Ресурс труб рассчитан на весь срок эксплуатации корабля. В чистых северных морях стальные трубы семь лет вообще не будут засоряться".
Собственное производство позволяет компании выдерживать сжатые сроки поставки. Например, недавно "ЯМЯ-ИНЖИНИРИНГ" выиграла тендер на поставку труб для траулера проекта КМТ02, обязавшись поставить трубы за 12 дней, иностранный поставщик запросил 140.
Случается, что заказчикам необходим лишь проект вакуумной системы. "Если у нас заказывают только проект, это одно дело, – говорит Коновалов. – Мы не несём ответственности за выполнение и дальнейшую эксплуатацию. Отвечаем только за качество проекта. Если же делаем всё полностью – проектируем, производим и устанавливаем оборудование, это совсем другая история. Если на судне мы отвечаем за всю систему, то едем в любую точку, где требуется обслуживание".
По словам директора "ЯМЯ-ИНЖИНИРИНГ", инженеры компании постоянно находятся на связи с заказчиками: "Гарантийное и техническое обслуживание ведётся качественно. Обязательно анализируем, как устройство эксплуатируется, какие проблемы выявляются". Обходится без серьёзных рекламаций: "Бывает, кнопку поломают, резинка какая-то может порваться, но, чтобы система вышла из строя, такого не было никогда". По мнению Олега Коновалова, работа оборудования в первую очередь зависит от эксплуатирующей организации, от того насколько компетентные там работают специалисты: "Самый лучший эксплуатант – это военно-морской флот. У них полный порядок".
Кроме вакуумных санитарных систем "ЯМЯ-ИНЖИНИРИНГ" выпускает и другую высокотехнологичную продукцию, например, устройства обработки и транспортировки пищевых отходов. Только автоматизированных жироотделителей разработано более 10 вариантов – "МОРЖИ" собирают и удаляют жир из стоков, чтобы они не засорялись. Ещё одной интересной разработкой петербургских инженеров является установка сбора сточных и хозяйственно-бытовых вод (ЧЕРМА®).
Первой в России компания разработала измельчительную станцию пищевых отходов "ИПС" для ледоколов. В измельчённую фракцию добавляется вода, всё это по 50 мм вакуумным трубам поступает в накопительную систему и складируется. Система полностью герметична, это избавляет судно от распространения паразитов и грызунов.