TMR4310 - Marin teknikk - Maskinerisystemer, sikkerhet og miljø

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Mappevurdering
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Arbeider 30/100
Skriftlig eksamen 70/100 4 timer D

Faglig innhold

Innføring i maskinerisystemer for skip og plattformer. Væsketransport ved hjelp av pumpe- og rørsystemer. Ballast- og lastoljesystemer. Krafthydraulikk.
Beskrivelse og systemanalyse av hovedmaskineri for framdrift og produksjon av elkraft. Effektbehov og driftsprofiler som grunnlag for prosjektering av maskineri og analyse av ytelse. Tilpassing av maskineri og propulsor. Aktuelle brenseltyper og primær energiomvandling ved forbrenning. Luftforurensning. Karakteristiske egenskaper for dieselmotorer og gassturbiner, hovedoppbygging og påkjenninger. Hovedfaktorer som påvirker maskinens effekt, energiutnyttelse og eksosutslipp.
Grunnleggende systemteori for pålitelighet og sikkerhet, og innføring i begreper og definisjoner. Systemmodeller. Tilgjengelighetsvurderinger og økonomiske betraktninger. Oversikt over metodikk for vurdering av sikkerhet og risiko.

Læringsutbytte

Emnene Marin teknikk – Intro og Marin teknikk 1, 2, 3, og 4 skal til sammen gjøre studentene i stand til å beskrive og forstå de marine fagområder og utføre ingeniørarbeid knyttet til prosjektering, bygging og drift av skip, plattformer og andre marine systemer. De skal i tillegg gi studentene et sett med metoder og verktøy for å kunne utføre slikt arbeid, samt trening i samarbeid og kommunikasjon. Marin teknikk 4 har som mål å gi forståelse av virkemåte og ytelse med sikte på prosjektering og drift av hoved- og hjelpemaskineri, væsketransport ved hjelp av pumpe- og rørsystemer, samt vurdering av maskinsystemers pålitelighet.

Etter fullført kurs skal studenten være i stand til å:

Maskinerisystemer:

- Analysere og gjøre beregninger av effekt behov og virkningsgrad av ulike maskinerisystemer om bord i skip og på plattformer med anvendelse til prosjektering, dimensjonering og driftsoptimalisering av utstyr.
- Forstå og kunne gjøre beregninger av trykktap og strømningsregulering i pumper og rørsystemer, og kunne velger ut en optimal løsning for pumpestørrelse og rørdiameter.
- Kunne gjennomfører beregninger og dimensjonere systemer for overføring av hydraulisk effekt, for anvendelser til ulike formål slik som thrustere, styremaskin, vinsjer, kraner m.m.
- Forstå og kunne gjennomføre en elektrisk lastanalyse og elektrisk effektbalanse for et fartøy.

Hovedmaskineri:

- Kvantifisere et fartøys effektbehov i ulike driftsfaser og beskrive dette ved hjelp av driftsprofiler. Beregne drivstofforbruk og mengde av eksosutslipp til atmosfæren, basert på en gitt driftsprofil samt vurdere hvordan endringer i driftsprofilen kan påvirke forbruk og utslipp. Kunne anvende prinsippene for prosjektering av hovedmaskineriet i et fartøy basert på en gitt driftsprofil.
- Forstå prinsippene for forbrenning og kjenne elementære begreper som brennverdi, luftoverskudd, mager og brenselrik forbrenning. Kunne gjennomføre beregning av forbrenningsprosessen ved hjelp av energi- og massebalanse.
- Kunne beskrive og analysere arbeidsprosesser for forbrenningsmotorer og gassturbiner ved hjelp av p-V og T-s diagrammer. Beregne enkle termodynamiske sirkelprosesser for å bestemme energiutnyttelse og arbeidsutbytte.
- Kunne forklare maskinenes hovedkomponenter, prinsippene for energiomforming samt typiske driftskarakteristikker for dieselmotorer og gassturbiner. Kunne forklare sentrale begreper som beskriver en dieselmotors eller gassturbins ytelse knyttet til effekt, energiutnyttelse og eksosutslipp.
- Kunne beregne, ved hjelp av masse- og energibalanse og enkle prosessmodeller, hvordan dieselmotorens og gassturbinens ytelse påvirkes av ytre faktorer (atmosfærens tilstand, brenselkvalitet) og indre faktorer (kompresjonsforhold, ladelufttrykk/ trykkforhold i kompressor, innløpstemperatur på turbin, etc.).

RAMS:

- Forstå hva som menes med en komponents pålitelighet og kunne kvantifisere pålitelighet med funksjonssannsynlighet, sviktintensitet og levetid.
- Forstå og kunne beregne påliteligheten for sammensatte systemer ved hjelp pålitelighetsnettverk og strukturfunksjoner. Kunne forklare hvordan et systems pålitelighet kan bedres ved hjelp av redundans, k-av-n strukturer og brostrukturer.
- Forstå og kunne anvende kuttmengde, stimengde og feiltreanalyse til å karakterisere og beregne påliteligheten til sammensatte systemer med flere sikkerhetsbarrierer.
- Forstå hva som menes med et systems tilgjengelighet og hvordan denne karakteriseres med midlere tid mellom feil (MTBF) og midlere tid til vedlikehold (MDT). Kunne beregne tilgjengeligheten for sammensatte systemer og systemer med redundans.
- Forstå hvordan et systems pålitelighet kan forbedres ved forebyggende vedlikehold og kunne analysere effekten av et vedlikeholdsopplegg.
- Forstå hva vi mener med et systems livssyklus. Kunne anvende økonomiske kriterier som nåverdi, internrente og gjeninntjeningstid til å vurdere vedlikeholdsstrategier.
- Forstå grunnleggende begrep innen sikkerhets- og risikoanalyse.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, prosjektarbeid, laboratorieøvinger og regneøvinger. Prosjektarbeid og laboratorieøvinger som utføres i grupper, og enkelte regneøvinger er obligatoriske. 75% av regneøvingene kreves utført for adgang til eksamen.

Obligatoriske aktiviteter

  • Oppgave
  • Øving

Mer om vurdering

Mappeevaluering gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen som teller 70% og prosjektarbeid som teller 30%. Resultatet for delene angis i %-poeng. Vurdering av hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.

Spesielle vilkår

Vurderingsmelding krever godkjent undervisningsmelding samme semester. Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.

Kursmateriell

Oppgis ved semesterstart (Lærebok, kompendium).

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Mappevurdering

Termin Statuskode Vurderingsform Vekting Hjelpemidler Dato Tid Rom *
Høst ORD Arbeider 30/100
Høst ORD Skriftlig eksamen 70/100 D 05.12.2017 09:00 KJL1 , F1 , R D1-185 Datasal
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato.
Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.