Il Corso di Impianti Navali tratta gli impianti tecnologici di bordo non legati direttamente alla produzione della potenza necessaria per la propulsione; la conoscenza di tali macchinari è parte integrante della formazione dell'ingegnere navale dato il ruolo fondamentale che l'impiantistica di bordo gioca nel progetto e nella gestione di qualsiasi nave in esercizio.

Di ogni impianto studiato vengono dapprima analizzati i fenomeni fisici, chimici e termodinamici che ne governano il funzionamento; sono poi descritti gli elementi che li compongono nonché le modalità di esercizio, esponendo ed approfondendo tutti gli aspetti teorici e tecnici collegati.

Infine, si affronta l'aspetto progettuale indicando le tecniche di proporzionamento e calcolo sia dell'impianto nella sua globalità - determinando le portate di fluidi movimentati, le pressioni e le temperature raggiunte nei vari punti e, in definitiva, i parametri che ne influenzano la condotta - sia delle singole sue parti quali condotte, valvole, distributori, serbatoi, ecc.

Durante lo svolgimento delle lezioni, oltre alla trattazione teorica degli impianti, vengono mostrati e discussi disegni di impianti tratti dalla letteratura tecnica di navi in esercizio; sono eseguite, inoltre, visite a bordo di navi in servizio e/o in costruzione per dare la possibilità agli allievi di osservare al vero l’applicazione delle tematiche studiate circa il progetto e la gestione degli impianti di bordo. Ingegneri e professionisti legati al mondo dell'impiantistica navale vengono coinvolti nelle lezioni affinché, attraverso il racconto della propria esperienza professionale, possano recare un ulteriore contributo all'apprendimento degli argomenti sviluppati nel Corso.

L'esame si divide in una prova orale ed una scritta; quest’ultima - consistente nel progetto di massima di un impianto assegnato - vuole costituire il primo cimento professionale dell’allievo ingegnere che è chiamato a simulare le fasi di cui si compone il progetto vero e proprio di un impianto.

Il Corso è collocato al secondo anno del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Navale e si svolge nel primo semestre.

Programma analitico e sussidi didattici

• pompe e compressori in circuito: tipi di pompe, prevalenza manometrica, prevalenza totale; rendimento, curve caratteristiche; prevalenza teorica, prevalenza reale, perdite di carico; caratteristica esterna del circuito: determinazione del punto di funzionamento della pompa inserita nel circuito, regolazione, pompaggio e cavitazione; NPSH,D e NPSH,R

• sorgenti di energia per i dispositivi di attuazione, applicazioni oleodinamiche
• schema generale di un sistema oleodinamico
• tipi di pompe utilizzate: equazione della portata, potenza assorbita, rendimento
• accumulatori
• fluidi di servizio: requisiti degli oli minerali
• attuatori: cilindri idraulici, motori idraulici, attuatori semirotativi; potenza assorbita e rendimento
• tubazioni e collegamenti: caratteristiche ed impiego
• distributori, serbatoi, filtri, refrigeranti dell’olio, pressostati, organi ausiliari
• valvole: di non ritorno, di sicurezza, riduttrici di pressione, di sequenza, di regolazione della portata
• circuiti oleodinamici tipici
• le centraline oleodinamiche
• rendimento di una trasmissione oleodinamica
• il progetto dei circuiti ed il proporzionamento delle sue parti

• generalità ed interconnessioni tra i tre servizi; norme SOLAS, definizioni
• pompe di sentina convenzionali e nel circuito di raffreddamento apparati TV e Diesel
• portata e velocità dell’acqua, equazione regolamentare della portata
• schema generale del servizio di sentina
• sistema di zavorra: funzione, casse disponibili, interconnessione con gli altri servizi, pompe di zavorra, interconnessioni
• impianto di zavorra per una nave cisterna, per bulk carrier, per una nave passeggeri: schemi generali

• bilanciamento trasversale e longitudinale
• sistemi automatici, semiautomatici, comandati a distanza, manuali
• schema generale di impianto di bilanciamento longitudinale/trasversale
• operazioni tipiche di bilanciamento
• controllo livelli e stato di funzionamento dei vari organi del sistema
• impianti di bilanciamento di traghetti adibiti al trasporto di carri ferroviari
• logica d’intervento del sistema di bilanciamento
• caratteristiche generali pompe nei vari casi di sistemi: navi adibite a trasporto automezzi, carri ferroviari

• fenomeni elettrochimici che determinano la corrosione dello scafo: elettrolisi, potenziali elettrochimici, meccanismi di corrosione dello scafo
• la corrosione dell’elica
• protezione dello scafo con anodi sacrificali, vernici protettive
• estensione al propulsore della protezione utilizzando le correnti di scafo
• sistemi a corrente impressa: principio di funzionamento, schema, applicazioni reali, protezione dell’elica con le correnti impresse

• produzione del gas inerte: generatori autonomi, reazione di combustione; tipi di combustibile utilizzati, impuri e loro eliminazione
• costo del gas inerte, impegno energetico per la sua produzione, metodi di produzione, impiego
• generatori a bassa pressione: caratteristiche di umidità del gas prodotto, deumidificazione per usi particolari; impianti a due sezioni con deumidificazione, caratteristiche del gas in uscita
• generatori ad alta pressione: schema dell’impianto classico
• generatori di N₂: adsorbimento della CO₂ e di H₂O, lavaggio con soluzioni alcaline; torre di lavaggio con soluzioni alcaline
• deumidificazione del gas inerte: metodi usati, temperature di rugiada raggiungibili correlazione tra l’umidità assoluta e la temperatura di rugiada (a pressione atmosferica ed in pressione)
• unità mobili per l’intervento da terra: generalità, collegamento con l’impianto di terra
• combustibili utilizzati e relative caratteristiche
• elementi ausiliari: deck water seal
• quantità d’aria necessaria alla combustione, portata di gas e di nafta
• utilizzo del gas inerte per i vari tipi di nave: gasiere, chimiche, bulk, petroliere e OBO
• generatori principali e secondari
• infiammabilità delle miscele aria-gas di petrolio: composizione media del gas di greggio, limiti di infiammabilità medi di una miscela tipica di idrocarburi
• studio dell’infiammabilità di una miscela aria - gas di greggio: diagrammi gas - O₂, area di infiammabilità, casi di possibile infiammabilità
• purging, misura delle concentrazioni di ossigeno e gas; reinertizzazione delle cisterne, protezione dagli sviluppi di gas
• il lavaggio delle cisterne: C.O.W. e L.O.T., sistemi di lavaggio monostadio e multistadio, macchine lavatrici

• classificazione dei combustibili, classificazioni ISO - CIMAC basate su contenuti e parametri fisici; azione delle sostanze contenute nel combustibile
• indagine sui contenuti dei combustibili bunkerati: procedura DNV
• specifiche sui trattamenti cui sottoporre i combustibili prima della alimentazione: specifica GMT
• Impianti di trattamento: generalità e finalità
• schema a blocchi: storage tank, settling tank, sezioni di depurazione e chiarificazione, casse giornaliere, controllo della viscosità, ammissione al motore, omogeneizzatori, miscelatore

• la produzione della corrente elettrica per i servizi di bordo: descrizione degli impianti, sistemi in CC ed in CA, coefficiente di elettrificazione, bilancio elettrico
• generatori: descrizione, controllo di tensione e frequenza della corrente erogata
• la messa in parallelo dei generatori; il problema della corrente reattiva nel caso degli alternatori asse
• la distribuzione della corrente di bordo: proporzionamento degli interruttori, tempi di interruzione

• il problema delle emissioni inquinanti: generalità, effetti sull’ambiente dei principali inquinanti
• emissioni dal diesel, tipi e formazione in funzione delle condizioni di funzionamento e del tipo di imbarcazione
• la conduzione dell’AM con l’obiettivo della riduzione degli inquinanti: variazione dell’anticipo, immissione di acqua nel combustibile
• SCR: abbattimento degli ossidi di azoto con l'utilizzo dell'ammoniaca

• esigenza di desalinizzazione, qualità richiesta all’acqua prodotta
• schema tipico di un impianto di desalinizzazione
• classificazioni dei processi di desalinizzazione
• la distillazione
• i sistemi multi effetto, rendimenti, sistemi di alimentazione, la distillazione a tubi sommersi, distillatori a tubi verticali: a film discendente ed a film ascendente; distillatori a tubi orizzontali

Sussidi didattici  (i titoli sottolineati possono essere scaricati)