РОССИЙСКИЙ МОРСКОЙ РЕГИСТР СУДОХОДСТВА

Электронный аналог печатного издания, утвержденного 30.01.04

РУКОВОДСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ НАБЛЮДЕНИЮ ЗА СОБЛЮДЕНИЕМ ТЕХНИЧЕСКИХ НОРМАТИВОВ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ (ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ) ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

НД No 2-030101-022

2004

Руководство по техническому наблюдению за соблюдением технических нормативов выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при изготовлении и эксплуатации судовых энергетических установок разработано с целью исполнения государственного законодательства в области охраны окружающей среды от вредного воздействия главных и вспомогательных судовых двигателей внутреннего сгорания, установленных на морских судах, судах смешанного (река-море) плавания и морских прогулочных судах пассажировместимостью более 12 чел., плавающих под флагом Российской Федерации.

Организация и проведение регулярных проверок морских судов, судов смешанного (река-море) и внутреннего плавания на соответствие техническим нормативам выбросов вредных веществ от судовых двигателей, начиная с 2004 года, поручены Российскому морскому регистру судоходства Постановлением Правительства РФ № 83 от 6 февраля 2002 г. «О проведении регулярных проверок транспортных и иных передвижных средств на соответствие техническим нормативам выбросов вредных веществ в атмосферный воздух».

Эффективность контроля за соблюдением технических нормативов выбросов от судовых двигателей обеспечивается сначала за счет проведения их испытаний на моторном стенде завода-изготовителя, а впоследствии — за счет освидетельствований на борту судна.

Контроль соответствия двигателей при их изготовлении и эксплуатации действующим техническим нормативам выбросов осуществляется в соответствии с требованиями Правил освидетельствования судовых энергетических установок на соответствие техническим нормативам выбросов вредных веществ в атмосферный воздух и настоящего Руководства с учетом нормативных документов Госстандарта РФ.

Руководство утверждено в соответствии с действующим положением и вступает в силу с момента опубликования.

© Российский морской регистр судоходства, 2004

2 НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ИСПЫТАНИЯМИ ДВИГАТЕЛЕЙ

2.1 ОБЪЕМ НАБЛЮДЕНИЯ

2.1.1    Стендовые испытания двигателя проводятся на моторном стенде предприятия-изготовителя аккредитованной Регистром независимой испытательной лабораторией с использованием измерительного оборудования, отвечающего требованиям Руководства. Допускается проведение стендовых испытаний силами испытательного подразделения предприятия-изготовителя под наблюдением представителя Регистра, если это подразделение укомплектовано специалистами, компетентность которых подтверждена документально, и имеется в наличии все необходимое для проведения испытаний оборудование.

2.1.2    Стендовым испытаниям может быть подвергнут либо каждый отдельный двигатель, либо только базовый двигатель, представляющий семейство или группу двигателей сходного конструктивного исполнения, если применение этих концепций предложено изготовителем и одобрено Регистром.

2.1.3    Объем осуществляемого Регистром наблюдения за соответствием двигателя техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов должен включать проверку, как минимум, следующих основных положений:

компоненты, регулировки и рабочие параметры двигателя, представленного на испытания, должны полностью соответствовать техническим условиям изготовителя и быть зафиксированы в предварительном Техническом паспорте выбросов судового двигателя;

испытательный цикл (режимы испытаний), выбранный и зафиксированный в программе испытаний, должен соответствовать назначению двигателя;

все измерительное оборудование, включая оборудование для контроля выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов, по своим техническим характеристикам и точности измерений полностью соответствует требованиям Руководства, имеет действующие свидетельства о государственной поверке установленного образца и снабжено средствами калибровки с паспортами, удостоверяющими их пригодность для использования по назначению;

технические нормативы выбросов вредных веществ в атмосферу рассчитаны с использованием методик и алгоритмов, приведенных в Руководстве, и не превышают предельно допустимых значений, соответствующих их назначению;

содержание технической документации, заявленной изготовителем на проведение стендовых испытаний с применением концепции семейства или

11

группы двигателей, полностью соответствует рекомендациям Руководства, а выбранный для испытаний двигатель действительно соответствует требованиям, предъявляемым к базовому двигателю, представляющему семейство (группу).

2.2 ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

2.2.1    Для газообразных выбросов вредных веществ устанавливается следующая номенклатура технических нормативов, подлежащих проверке при проведении стендовых испытаний на заводе-изготовителе и освидетельствованиям в условиях эксплуатации:

удельный средневзвешенный выброс оксидов азота е^_0х;

удельный средневзвешенный выброс оксида углерода е^!со\

удельный средневзвешенный выброс суммы углеводородов

2.2.2    Для определения дымности отработавших газов освидетельствованию подлежит один из двух технических нормативов, который должен соответствовать выбранному методу ее измерения при проведении стендовых испытаний двигателя:

коэффициент ослабления светового потока (А, %), или его расчетный эквивалент — натуральный показатель ослабления светового потока (К₉ м"¹), если дымность отработавших газов была измерена на стенде оптическим методом;

дымовое число фильтра FSN, уел. ед., если дымность отработавших газов была измерена на стенде фильтрационным методом.

2.3 ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ

НОРМАТИВОВ

2.3.1    Предельно допустимые значения удельных средневзвешенных выбросов вредных веществ при испытаниях двигателей на стенде должны соответствовать приведенным в табл. 2.2.1 Правил.

2.3.2    Предельно допустимые значения дымности отработавших газов определяют в зависимости от расхода влажных отработавших газов V_exh w, дм³/с, на номинальной мощности, приведенного к стандартным атмосферным условиям: температуре 273 К и атмосферном давлении 101,3 кПа.

2.3.2.1 При измерении дымности оптическим методом максимально допустимые значения натурального показателя ослабления светового потока и соответствующие им значения коэффициента ослабления светового потока, приведенные к шкале дымомера с измерительной базой L, равной 0,43 м, в

зависимости от расхода влажных отработавших газов на номинальной мощности должны соответствовать приведенным в табл. 2.2.2.2 Правил.

2.3.2.2    При измерении дымности фильтрационным методом дымомером с длиной дымовой колонки L_f, равной 0,405 м, предельно допустимые значения дымового числа фильтра FSN в зависимости от расхода влажных отработавших газов на номинальной мощности также должны соответствовать приведенным в табл. 2.2.2.2 Правил.

2.3.2.3    При испытаниях двигателей на стенде значение расхода влажных отработавших газов на номинальной мощности измеряется прямым способом или рассчитывается по формуле

Kxh w - 0,773((7_шу + В).

2.3.3 При испытаниях на стенде двигателей, эксплуатируемых более 10 лет и демонтированных с места установки для проведения стендовых испытаний, а также для двигателей после капитального ремонта предельно допустимые значения удельных средневзвешенных выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов двигателей устанавливают на основе данных табл. 2.2.1 и

2.2.2.2 Правил с использованием корректирующих коэффициентов к_зкс по формулам:

(2.3.3-1)

(К_д> N, FSN)_3KC = k_3KC (К_№ N, FSN).

Значения корректирующих коэффициентов в зависимости от вредного вещества устанавливают по табл. 2.2.3 Правил.

2.4 ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ (РЕЖИМЫ ИСПЫТАНИЙ)

И ВЕСОВЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ

2.4.1    При проведении испытаний на моторном стенде изготовителя измерения выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов проводят на установившихся режимах испытательных циклов в соответствии с ГОСТ 30574 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов. Циклы испытаний».

2.4.2    Испытательный цикл В «Универсальный» используют как основу для формирования всех других испытательных циклов. Число режимов в испытательном цикле В соответствует указанному в табл, 2,4,2,

13

Таблица 2.4.2

Номер режима испытательного цикла В Частота вращения Крутящий момент, % I Номинальная 100 2 То же 75 3 tt 50 4 tt 25 5 tt 10 6 Промежуточная 100 7 То же 75 8 tt 50 9 tt 25 10 tt 10 11 Минимальная холостого хода 0

2.4.3 Испытательный цикл С1 устанавливается для вспомогательных двигателей с переменными частотой вращения и нагрузкой (компрессоров, кранов, буровых насосов и т. п.).

Последовательность режимов проведения испытаний по циклу С1 должна соответствовать указанной в табл. 2.4.3.

Таблица 2.4.3

Номер режима испытательного цикла В Частота вращения Режимы испытательного цикла С1 Номер режима Крутящий момент, % Весовой коэф фициент 1 Номинальная 1 100 0,15 2 То же 2 75 0,15 3 tt 3 50 0,15 4 tt — — _ 5 tt 4 10 0,10 6 Промежуточная 5 100 0,10 7 То же 6 75 0,10 8 tt 7 50 0,10 9 tt — — — 10 tt — — — 11 Минимальная холостого хода 8 0

2.4,4 Испытательный цикл D2 устанавливается для вспомогательных двигателей с переменной нагрузкой и постоянной частотой вращения (например, судовых дизель-генераторов).

Последовательность режимов работы при проведении испытаний двигателей по циклу D2 должна соответствовать указанной в табл. 2,4,4.

Номер режима испытательного цикла В	Частота вращения	Режимы испытательного цикла D2
		Номер режима	Крутящий момент, %	Весовой коэф фициент
1	Номинальная	1	100	0,50
2	То же	2	75	0,25
3		3	50	0,30
4	—»—	4	20	0,30
5		5	10	0,10

Промежуточные значения крутящих моментов для испытательного цикла D2 указаны в процентах от крутящего момента, соответствующего номинальной мощности.

По циклу D2 рекомендуется испытывать двигатели с постоянной частотой вращения и нагрузкой (прерывистой, скачкообразной), в том числе вспомогательные дизель-генераторы, рефрижераторные агрегаты, сварочные установки.

2.4.5 Испытательный цикл Е «Главные судовые двигатели» включает в себя циклы:

Е1 — для главных двигателей для судов длиной менее 24 м (кроме буксиров и толкачей), работающих с переменной частотой вращения;

Е2 — для главных двигателей, предназначенных для эксплуатации в тяжелых условиях, работающих с постоянной частотой вращения, в том числе судовых энергетических установок с винтом регулируемого шага;

ЕЗ — для главных двигателей, предназначенных для эксплуатации в тяжелых условиях, работающих по винтовой характеристике;

Е5 — для главных двигателей для судов длиной менее 24 м (кроме буксиров и толкачей), работающих по винтовой характеристике.

Последовательность режимов проведения испытаний по циклам El, Е2, ЕЗ, и Е5 должна соответствовать указанной в табл. 2.4.5.

15

Таблица 2.4.5

Режимы испытательного цикла В Режимы испытательного цикла Е1 Режимы испытательного цикла Е2 Режимы испытательного цикла ЕЗ Режимы исп ытател ьного цикла Е5 Номер режима Частота вращения Номер режима Крутящий момент, % Весовой коэффициент Номер режима Крутящий момент, % Весовой коэффициент Номер режима Частота вращения, % Мощность, % Весовой коэффициент Номер режима Частота вращения, % Мощность, % Весовой коэффициент ] Номинальная 1 100 0,08 1 100 0,20 1 100 100 0,20 1 100 00 0,08 2 для режимов 2 75 0,11 2 75 0,50 _ _ _ _ _ _ 1 —4 цикла Е2, 3 для остальных 3 50 0,15 — — — — — — — 4 циклов — 4 25 0,15 — — — — — — — — 5 промежуточная — — — — — — — 6 Промежуточная 3 75 0,19 2 91 75 0,50 2 91 75 0,13 7 То же 4 50 0,32 3 80 50 0,15 3 80 50 0,17 В и — — — 4 63 25 0,15 4 63 25 0,32 9 и 10 н 11 Минимальная 5 0 0,30 5 * 0 0,30 холостого хода Примечание. * — минимальная частота вращения, соответствующая техническим условиям изготовителя двигателя.

2.5 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

2.5.1    Для получения Свидетельства о соответствии судового двигателя (группы или семейства двигателей) действующим техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов его изготовитель или судовладелец направляет в Регистр заявку с приложением к ней предварительно составленного Технического паспорта выбросов судового двигателя, включая протокол предварительных испытаний.

2.5.2    Технический паспорт выбросов судового двигателя должен быть разработан его изготовителем до начала испытаний, при необходимости откорректирован на основании положительных результатов испытаний и одобрен Регистром. Он должен содержать, по меньшей мере, следующее:

.1 описание конструктивных признаков, по которым двигатели объединяются в семейства или группы, перечень и значения критериев выбора базовых двигателей для испытаний, если в процессе проведения испытаний была использована одна из этих концепций;

.2 идентификацию всех компонентов, регулировок и рабочих параметров двигателя, существенно влияющих на выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов;

.3 указание допустимых диапазонов регулировок двигателя, его систем и агрегатов;

.4 описание зависимостей между выбросами вредных веществ, дымностью отработавших газов и влияющими на них рабочими параметрами двигателя;

.5 сведения о средствах и способах контроля соответствия двигателя техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов при проведении первоначального и периодических освидетельствований в условиях эксплуатации;

.6 копию отчета о испытаниях двигателя на стенде завода-изготовителя в соответствии с ГОСТ Р ИСО 8178-6, подтверждающую его соответствие требованиям ГОСТ Р 51249-99 и ГОСТ Р 51250-99 или международным нормативным документам;

.7 идентификацию запасных частей двигателя, которые конструктивно отвечают действующим техническим условиям изготовителя;

.8 Свидетельство или его копию, подтверждающие соответствие двигателя требованиям ГОСТ Р 51249-99 и ГОСТ Р 51250-99 (выдается одновременно с одобренным Техническим паспортом выбросов судового двигателя);

.9 сведения о наличии и способах проверки нормального функционирования оборудования для снижения вредных выбросов и дымности отработавших газов, если таковое применяется.

2.5.3 При положительных результатах стендовых испытаний Регистром выдается на двигатель Свидетельство о соответствии судового двигателя с Дополнением к нему (см. приложение 1) и одобренный Технический паспорт выбросов судового двигателя, являющийся неотъемлемой частью Свидетельства о соответствии.

2.6 ПРИМЕНЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ СЕМЕЙСТВА ДВИГАТЕЛЕЙ

2.6.1    Двигатели единого конструктивного исполнения, производимые в условиях стабильного производства, могут быть испытаны с применением концепции семейства. Наиболее полное описание применения этой концепции приведено в ГОСТ Р ИСО 8178-7 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Часть 7. Определение семейства двигателей».

2.6.2    Применение концепции семейства двигателей позволяет существенно сократить число двигателей, подвергаемых испытаниям, сохраняя гарантию того, что все двигатели данного семейства будут отвечать техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов,

17

2.6.3    Семейство двигателей формируется из двигателей единого конструктивного исполнения с подобными характеристиками выбросов и регистрируется одобрением единого Технического паспорта выбросов семейства судовых двигателей и выдачей Свидетельства о соответствии судового двигателя на базовый двигатель семейства (см. приложение 1). Это Свидетельство выдается каждому двигателю семейства без проведения измерений выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов.

2.6.4    Концепция семейства распространяется на серийные двигатели, не подлежащие после завершения испытаний на моторном стенде регулировкам или незначительным конструктивным изменениям при их установке на борту судна.

2.6.5    Для проведения испытаний семейство должно быть представлено базовым двигателем. Базовый двигатель семейства должен обладать такими особенностями, которые по сравнению с другими двигателями семейства обеспечивают наибольшие значения выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов.

2.6.6    На основании анализа конструкции и результатов предварительных испытаний производитель двигателя, судовладелец или его доверенное лицо (аккредитованная Регистром испытательная лаборатория) может подать заявку на проведение испытаний семейства.

Заявка должна содержать:

перечень двигателей — членов семейства;

предварительный Технический паспорт выбросов семейства судовых двигателей;

обоснование и критерии выбора для испытаний базового двигателя семейства; указание места и условий испытаний базового двигателя семейства (на стенде или на борту судна).

2.6.7    Формирование семейства двигателей для испытаний рекомендуется осуществлять на основании единства следующих конструктивных признаков, оказывающих существенное влияние на выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов:

рабочего цикла (тактность); охлаждающей среды (воздуха, воды, масла); рабочего объема двигателя (цилиндра); числа и расположения цилиндров;

наличия, способа и конструктивных особенностей агрегата наддува; вида топлива (легкое, тяжелое, газовое, двух видов и т.д.); конструкции камеры сгорания (открытая, разделенная); числа, размеров и расположения клапанов или продувочных окон (в крышке и стенке цилиндра);

типа и конструктивных особенностей топливной системы (раздельная, рядный насос, распределительная, насос-форсунка, газовый клапан и т.д,);

наличия и конструктивных: особенностей оборудования для снижения вредных выбросов (рециркуляция отработавших газов, впрыск воды или эмульсии, система охлаждения наддувочного воздуха);

наличия, способа и конструктивных особенностей оборудования для очистки отработавших газов (восстановительный катализатор, окислительный катализатор, термический реактор, сажевый фильтр и т.д.).

2.6.8    Принципы и критерии выбора базового двигателя семейства для проведения испытаний должны быть предложены судовладельцем (изготовителем, признанной организацией) и одобрены Регистром. Базовый двигатель семейства должен обладать наиболее высокими значениями технических нормативов выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов. Допускается выбор нескольких двигателей для представления семейства.

2.6.9    Базовый двигатель семейства рекомендуется выбирать с учетом следующих критериев и конструктивных особенностей, оказывающих существенное влияние на выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов:

главный критерий - наибольшая скорость подачи топлива по углу поворота коленчатого вала;

дополнительные критерии выбора — наибольшее среднее эффективное давление, наибольшее максимальное давление сгорания в цилиндре, наибольшее давление наддува, наибольшая температура наддувочного воздуха, и т.п.

2.6.10    Базовый двигатель семейства может быть выбран на основании других дополнительных критериев, если будет показано, что они определяют наиболее высокие значения технических нормативов выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов.

2.6.11    Если результаты испытаний базового двигателя семейства подтверждают его соответствие техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов, то на него и на каждый двигатель, входящий в семейство, оформляется Технический паспорт выбросов семейства судовых двигателей и Свидетельства о соответствии судового двигателя (см. приложение 1).

2.6.12    При выборе базового двигателя семейства по наибольшему значению технического норматива выброса вредного вещества необходимо руководствоваться степенью опасности нормируемых компонентов, убывающей в последовательности: оксиды азота, частицы (или дымность), оксид углерода, углеводороды. При этом все технические нормативы выбросов вредных веществ должны оставаться в пределах установленных норм.

2.7 ПРИМЕНЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ГРУППЫ ДВИГАТЕЛЕЙ

2.7.1 Концепция группы двигателей в основном распространяется на главные двигатели, выпускаемые малыми сериями. Из-за больших размеров и

19

индивидуальных конструктивных особенностей судов, на которые эти двигатели устанавливаются, как правило, требуются незначительные регулировки или конструктивные изменения этих двигателей при установке на судне для соответствия условиям эксплуатации. Однако, эти изменения и регулировки не должны приводить к превышению установленных технических нормативов выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов. Наиболее полное описание применения этой концепции приведено в ГОСТ Р ИСО 8178-8 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Часть 8. Определение группы двигателей».

2.7.2    Группа формируется из двигателей единого конструктивного исполнения с подобными характеристиками выбросов и регистрируется одобрением единого Технического паспорта выбросов группы судовых двигателей и выдачей Свидетельства о соответствии судового двигателя на базовый двигатель группы. Это Свидетельство выдается каждому двигателю группы без проведения измерений выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов.

2.7.3    Для проведения испытаний группа должна быть представлена базовым двигателем. Базовый двигатель группы должен обладать такими особенностями, которые по сравнению с другими двигателями группы, обеспечивают наибольшие значения технических нормативов выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов.

2.7.4    На основании анализа конструкции и результатов предварительных испытаний производитель двигателя, судовладелец или его доверенное лицо (аккредитованная Регистром испытательная лаборатория) может подать заявку на проведение испытаний группы двигателей.

Заявка должна содержать:

перечень двигателей — членов группы;

предварительный Технический паспорт выбросов группы судовых двигателей;

обоснованные (подтвержденные результатами предварительных испытаний) изменения комплектации и разрешенный диапазон регулировок, при которых будут обеспечены предельно допустимые значения технических нормативов выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов;

обоснование и критерии выбора для испытаний базового двигателя семейства;

указание места и условий испытаний базового двигателя семейства (на стенде или на борту судна).

2.7.5    Если двигатель испытан с использованием концепции группы, то при установке его на судне допускаются регулировки и несущественные конструктивные изменения в пределах разрешенного диапазона, зафиксированного в Техническом паспорте выбросов группы судовых двигателей.

СОДЕРЖАНИЕ

1    Общие положения....................................... 5

1.1    Назначение............................................. 5

1.2    Область распространения................................... 6

1.3    Ссылки на нормативные документы........................... 6

1.4    Определения и пояснения.................................. 7

1.5    Обозначения и единицы измерения.......................... 10

2    Наблюдение за испытаниями двигателей.................... 11

2.1    Объем наблюдения....................................... 11

2.2    Технические нормативы выбросов вредных веществ............. 12

2.3    Предельно допустимые значения технических нормативов......... 12

2.4    Испытательные циклы (режимы испытаний) и весовые коэффициенты 13

2.5    Техническая документация................................. 16

2.6    Применение концепции семейства двигателей.................. 17

2.7    Применение концепции группы двигателей.................... 19

3    Оборудование испытательного стенда....................... 22

3.1    Системы, обеспечивающие работу двигателя на стенде........... 22

3.2    Измеряемые параметры и измерительное оборудование........... 23

3.3    Оборудование для измерения дымности отработавших    газов....... 25

3.4    Оборудование для измерения состава отработавших газов......... 30

3.5    Установка пробоотборных зондов и схемы подключения оборудования 31

3.6    Предельно допустимая погрешность измерений................. 35

4    Проведение и обработка результатов измерений на    стенде...... 36

4.1    Атмосферные условия.................................... 36

4.2    Измерения состава отработавших газов....................... 36

4.3    Измерения дымности отработавших газов оптическим    методом..... 37

4.4    Измерения дымности отработавших газов фильтрационным методом. 38

4.5    Обработка результатов измерений........................... 39

5    Освидетельствование двигателей на судне................... 40

5.1    Общие положения....................................... 40

5.2    Виды и методы освидетельствований......................... 41

5.3    Техническая документация................................. 43

5.4    Метод сверки параметров.................................. 43

5.5    Метод упрощенных измерений.............................. 44

5.6    Технические нормативы выбросов вредных веществ для упрощенных

измерений............................................. 45

5.7    Метод мониторинга...................................... 46

Приложение 1. Свидетельство о соответствии судового двигателя

техническим нормативам выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, Дополнение к Свидетельству о соответствии судового двигателя техническим нормативам выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух................. 47 ¹

2.7.5.1    На каждом двигателе группы разрешается выполнение следующих регулировок:

угла опережения впрыска топлива для оптимизации максимального давления в цилиндре;

угла опережения впрыска топлива для компенсации различий свойств

топлив;

ТНВД (плунжера, нагнетательного клапана) для устранения разброса цикловых подач по цилиндрам;

турбокомпрессора для оптимизации его характеристик.

2.7.5.2    На каждом двигателе группы разрешаются следующие конструктивные изменения:

установка турбокомпрессора другого типа (при условии обеспечения идентичных характеристик по производительности и давлению над-дувочного/продувочного воздуха на каждом режиме испытательного цикла);

установка охладителя продувочного воздуха другого типа (при условии обеспечения такой же или более низкой температуры наддувоч-ного/продувочного воздуха) при одинаковой температуре охлаждающей забортной воды.

2.7.6    После выполнения регулировок и несущественных конструктивных изменений, разрешенных Техническим паспортом выбросов группы судовых двигателей, двигатель — член группы должен быть подвергнут освидетельствованию по одной из упрощенных процедур с целью подтверждения его соответствия действующим техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов в его новом состоянии.

2.7.7    Формирование группы двигателей для испытаний рекомендуется осуществлять на основании единства конструктивных признаков, характерных для семейства двигателей (см. 2.6.7), дополненных перечисленными ниже конструктивными особенностями:

диаметром и ходом поршня;

типом и конструктивными особенностями систем наддува и выпуска отработавших газов (постоянного давления, импульсная, силовая турбина);

способом охлаждения и конструктивными особенностями охладителя продувочного воздуха;

конструктивными особенностями камеры сгорания, влияющими на выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов;

конструктивными особенностями топливной аппаратуры, плунжера и профиля кулака вала ТНВД, форсунки, распылителя;

максимальной (номинальной) цилиндровой мощности при максимальной (номинальной) частоте вращения.

2.7.8    Базовый двигатель группы рекомендуется выбирать с учетом критериев и конструктивных особенностей, характерных для семейства двигателей (см. 2,6,8, 2,6,9), при этом допускается использование других критериев, если

Приложение 2. Свидетельство о предотвращении загрязнения атмосферы, Дополнение к Свидетельству о предотвращении

загрязнения атмосферы................................... 52

Приложение 3. Протокол испытаний судового двигателя на соответствие техническим нормативам выбросов вредных

(загрязняющих) веществ в атмосферный воздух................. 57

Приложение 4. Расчет расхода отработавших газов методами

углеродного и углеродно-кислородного балансов............... 64

Приложение 5. Методика замера мощности и расхода топлива главных и вспомогательных двигателей в условиях эксплуатации. ... 75 Приложение 6. Результаты испытаний двигателя для определения

мощности............................................. 92

Приложение 7. Результаты испытаний двигателя для определения расхода топлива......................................... 95 ²

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 НАЗНАЧЕНИЕ

Руководство по техническому наблюдению за соблюдением технических нормативов выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при изготовлении и эксплуатации судовых энергетических установок³ Российского морского регистра судоходства⁴ предназначено для организации контроля за исполнением государственного законодательства в области охраны атмосферного воздуха от выбросов вредных веществ судовых двигателей внутреннего сгорания⁵ в процессе их производства и эксплуатации и устанавливает порядок, методы и объем наблюдения Регистром за соответствием этих двигателей действующим техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов.

Соответствие двигателей действующим техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов в процессе их производства устанавливается на основании положительных результатов стендовых испытаний и подтверждается выдачей Свидетельства о соответствии судового двигателя техническим нормативам выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух (форма Свидетельства о соответствии судового двигателя и Дополнения к нему — см. приложение 1) и одобрением Технического паспорта выбросов судового двигателя, являющегося неотъемлемой частью Свидетельства.

Выдача вышеуказанных документов служит основанием для оформления Свидетельства о предотвращении загрязнения атмосферы (форма Свидетельства о предотвращении загрязнения атмосферы и Дополнения к нему — см. приложение 2).

Соответствие двигателей действующим техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов после установки двигателя на судне устанавливается на основании результатов первоначального освидетельствования, проводимого для подтверждения того, что в процессе установки на судне в конструкцию двигателя не внесено существенных конструктивных изменений, которые могли стать причиной превышения предельно допустимых значений выбросов.

Последующие периодические освидетельствования двигателей в условиях эксплуатации проводятся в соответствии с требованиями Правил освидетельствования судовых энергетических установок на соответствие

техническим нормативам выбросов вредных веществ в атмосферный воздух¹ и настоящего Руководства.

Приобретенные судовладельцем двигатели без Свидетельства о соответствии судового двигателя техническим нормативам выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух должны быть подвергнуты процедуре испытаний на борту судна.

Руководство отвечает требованиям стандарта ИМО «Технический кодекс по контролю выбросов окислов азота от судовых дизелей»².

1.2 ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Положения Руководства распространяются на двигатели мощностью более 55 кВт, установленные на морских судах, судах смешанного (река-море) плавания и морских прогулочных судах пассажировместимостью более 12 чел. Руководство не распространяется;

на двигатели, произведенные до 1 января 1980 года; аварийные дизель-генераторы; двигатели спасательных шлюпок;

двигатели, приводящие в действие оборудование, используемое исключительно в аварийных ситуациях.

Руководство является нормативным документом для подразделений Регистра. Применение Руководства обязательно при проведении освидетельствований для всех организаций, предприятий и лиц, осуществляющих проектирование, изготовление и эксплуатацию двигателей.

1.3 ССЫЛКИ НА НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Испытания двигателей на соответствие техническим нормативам выбросов вредных веществ и дымности отработавших газов в процессе их производства и регулярные проверки этого соответствия в условиях эксплуатации проводятся на основании требований Правил с учетом положений нормативных документов, перечисленных в 1.2 Правил.

При осуществлении технического наблюдения следует применять также Правила технического наблюдения за постройкой судов и изготовлением материалов и изделий для судов.

В Руководстве использованы следующие определения и пояснения.

Отработавшие газы — смесь газообразных продуктов полного сгорания, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц), поступающая из цилиндров двигателя в его выпускную систему.

Влажные отработавшие газы — отработавшие газы, влагосодер-жание которых соответствует полному составу продуктов сгорания топлива.

Сухие отработавшие газы — отработавшие газы, влагосодержание которых меньше или равно равновесному при температуре 298 К и атмосферном давлении 101,3 кПа.

Вредные вещества — вещества, содержащиеся в небольших количествах в отработавших газах и придающие им неблагоприятные либо вредные для человека и окружающей среды свойства. Правилами учитываются оксид углерода, оксиды азота, углеводороды и видимая дисперсия частиц в форме дымности отработавших газов.

Оксид углерода — газообразный продукт неполного окисления углерода, входящего в состав углеводородного топлива, обозначаемый символом СО.

Оксиды азота — смесь различных оксидов азота, образовавшихся в процессе горения топлива в цилиндре двигателя, обозначаемая символом NO_x.

Углеводороды — смесь паров всех несгоревших и частично окисленных углеводородов топлива и масла, образующихся в процессах горения топлива и выпуска продуктов сгорания из цилиндра дизеля, обозначаемая символом СН.

Концентрация оксида углерода — объемная доля в отработавших газах оксида углерода в объемных процентах (далее - об. %).

Концентрация оксидов азота, приведенных к N0₂ — объемная доля в отработавших газах оксидов азота, которую они занимали бы при трансформации в эквивалентный объем двуокиси азота N0₂, об. %.

Концентрация углеводородов, приведенных к СН₁₈₅ — объемная доля в отработавших газах суммы углеводородов, которую они занимали бы при условной трансформации в эквивалентный объем идеального газа с молекулярной массой 13,85 и энергией ионизации молекул, равной энергии ионизации пропана С₃Н₈, об. %.

Газоанализатор — прибор для непосредственного измерения концентрации вредного вещества в пробе отработавших газов.

Испытательный цикл (режимы испытаний) — совокупность фиксированных по частоте вращения и мощности режимов работы двигателя, устанавливаемая в соответствии с его назначением и реализуемая в процессе испытаний. ⁶

Весовой коэффициент режима испытаний — условная безразмерная величина, отражающая статистическую долю времени работы двигателя данного назначения вблизи данного режима.

Удельный средневзвешенный выброс вредного вещества — контролируемый в соответствии с требованиями Правил и настоящего Руководства технический норматив, представляющий собой массу вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу с отработавшими газами, приходящегося на 1 кВт-ч эффективной работы двигателя при совершении им полного испытательного цикла.

п_Р едельно допустимый удельный средневзвешенный выброс вредного вещества — значение удельного средневзвешенного выброса вредного вещества, при превышении которого двигатель не допускается к дальнейшей эксплуатации.

Дымность — контролируемый в соответствии с требованиями Правил и настоящего Руководства технический норматив, измеренный оптическим или фильтрационным методами и представляющий собой видимую дисперсию жидких и/или твердых частиц в отработавших газах, образовавшуюся в результате неполного сгорания топлива и испарившегося масла в цилиндрах двигателя.

Дымомер — прибор для измерения дымности отработавших газов.

Дымомер оптического типа — прибор для измерения непрозрачности отработавших газов, выраженной через коэффициент ослабления светового потока.

Коэффициент ослабления светового потока — часть светового потока от источника света дымомера, не достигшая приемника света из-за поглощения, отражения и рассеяния этой части потока отработавшими газами, проходящими через измерительную (дымовую) камеру дымомера.

Эффективная база дымомера оптического типа — толщина оптически однородного слоя отработавших газов, эквивалентного по ослаблению светового потока столбу тех же отработавших газов, заполняющих измерительную камеру дымомера в условиях измерения.

Натуральный показатель ослабления светового потока — величина, обратная толщине слоя отработавших газов, проходя через который световой поток от источника света дымомера ослабляется в «е» число раз, где «е» — основание натурального логарифма.

Предельно допустимое значение натурального показателя ослабления светового потока — значение натурального показателя ослабления светового потока в зависимости от расхода отработавших газов, при превышении которого двигатель не допускается к дальнейшей эксплуатации.

Дымомер фильтрационного типа — прибор для измерения дымности, выраженной через показатель отражения света поверхностью

8

фильтра, окрашенного всеми компонентами дисперсной фазы отработавших газов, после пропускания определенной их порции через фильтр.

Дымовое число фильтра FSN («Filter Smoke Number») — степень потемнения фильтра, определяемая по оптическому отражению от окрашенного отработавшими газами фильтра по отношению к чистому фильтру, выраженная в условных единицах 10-балльной шкалы.

Показатель отражения светового потока поверхностью фильтра — часть светового потока источника света, достигшая приемника после отражения от эффективной поверхности фильтра и измеренная оптико-электрическим рефлектометром.

Эффективная длина дымовой колонки — величина, определяемая делением эффективного объема всасывания на эффективную поверхность фильтра.

Условия на месте установки — условия, при которых коленчатый вал испытываемого двигателя соединен с приводимым в действие оборудованием.

Вспомогательное оборудование — любое оборудование, наличие или отсутствие которого влияет на эффективную мощность двигателя.

Существенное вспомогательное оборудование —любое оборудование, необходимое для продолжения или возобновления работы двигателя.

Объявленная мощность — значение мощности, объявленное изготовителем двигателя, которую он будет вырабатывать при заданных условиях. Для некоторых применений объявленная мощность называется номинальной мощностью.

Частота вращения — частота вращения коленчатого вала двигателя в минуту.

Тормозная мощность — мощность или сумма мощностей, измеренная на валу или валах отбора мощности на различных режимах испытательного цикла.

Технический паспорт выбросов судового двигателя документ, содержащий детальное описание компонентов, регулировок и рабочих параметров двигателя, которые существенно влияют на выбросы вредных веществ с отработавшими газами, а также описание рекомендованной изготовителем процедуры проверки двигателя на соответствие техническим нормативам выбросов вредных веществ в атмосферный воздух в условиях эксплуатации.

Базовый двигатель для определения выбросов — двигатель, обладающий совокупностью характерных признаков семейства или группы, имеющий наибольшие выбросы вредных веществ.

Существенные конструктивные изменения — изменения, внесенные в конструкцию, комплектацию или регулировку двигателя после завершения испытаний на заводе-изготовителе, которые могут стать потенциальной причиной превышения предельно допустимых значений

9

технических нормативов выбросов вредных веществ или дымности отработавших газов. Обычные замены компонентов запасными частями по спецификации Технического паспорта выбросов судового двигателя не считаются существенными конструктивными изменениями независимо от того, одна или более частей заменено.

1.5 ОБОЗНАЧЕНИЯ И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ

Обозна чение	Размер ность	Пояснение
V	нм3/ч	Объемный часовой расход воздуха (отработавших газов), приведенный к нормальным атмосферным условиям: рй=101,3 кПа, ГЙ=273К
G	кг/ч	Массовый часовой расход воздуха (отработавших газов)
В	кг/ч	Массовый часовой расход топлива
Ъ	r/кВт-ч	Удельный эффективный расход топлива
air	—	Индекс, обозначающий воздух
exh		Индекс, обозначающий отработавшие газы
i	—	Индекс загрязняющего вещества (СО, NOx, СИ)
j		Порядковый номер режима работы двигателя в технологическом (испытательном) цикле
w	—	Индекс влажного состояния отработавших газов (воздуха)
d	—	Индекс сухого состояния отработавших газов (воздуха)
m		Число режимов в цикле
W	—	Весовой фактор режима или относительное время работы на режиме к
e?	г/кВт-ч	Удельный средневзвешенный выброс загрязняющего вещества / (по мощности)
P	кг/кмоль	Молекулярная масса загрязняющего вещества i
Ci	ppm, об.%	Объемная концентрация в отработавших газах загрязняющего вещества /
N0,43	%	Коэффициент ослабления светового потока (дымность) отработавших газов на измерительной базе L, равной 0,43 м
К	м"1	Натуральный показатель ослабления светового потока
	м"1	Предельно допустимое значение натурального показателя ослабления светового потока
L	м	Эффективная база дымомера оптического типа
Lf	м	Эффективная длина дымовой колонки
R	%	Показатель отражения светового потока поверхностью фильтра
fsnOA05	усл.ед.	Дымовое число фильтра (дымность), измеренное фильтрационным дымомером с длиной «дымовой колонки» Lf , равной 0,405 м
p	кВт	Объявленная (номинальная) мощность двигателя
p	%	Относительная тормозная мощность двигателя
n	об/мин	Частота вращения коленчатого вала двигателя
T a	К	Температура атмосферного воздуха на всасывании
Pd	кПа	Давление сухого атмосферного воздуха
Pw	кПа	Парциальное давление водяных паров в атмосферном воздухе
Pa	кПа	Полное барометрическое давление
9	%	Относительная влажность воздуха
H	г/кг	Абсолютная влажность воздуха
F	—	Атмосферный фактор

1

2

В дальнейшем - Руководство.

3

В дальнейшем - Регистр.

4

^!В дальнейшем - двигатели.

5

В дальнейшем - Правила.

*В дальнейшем - Кодекс по NO_x.

6