船舶系统的资料

船舶系统的资料第1页/共53页船舶系统船舶系统范畴：舱底水系统压载系统消防系统生活供水系统注入、空气、测量系统日用蒸汽舱室机械通风系统阀门液压遥控系统货油装卸系统货油舱加温系统全船杂用及控制压缩空气系统其它系统定义：船舶系统是指船上输送液体和气体所需的管子及其附件、阀件、机械和仪表的总称，是为船舶达到良好性能和安全创造条件，并能满足船舶管理和人员生活的需要而设置。第2页/共53页一、舱底水系统用途

舱底水系统是船上重要的保护管系，它不仅要求在船舶正常自航时，对水密舱室内生成的舱底水能有效地排除（机器处所的含油舱底水须经分油分后排放），而且在紧急情况下对水密舱在有限进水情况下也能进行有效地排水。以保证安全航行、机器设备正常工作及货物完好无损。舱底水的来源主机、辅机、设备及管路接头因密封不良渗漏的油和水。尾管密封渗漏的油和水。从舵机舱向机舱或轴隧泄放的舱底水。空调管路、风管的的凝水及钢质舱壁、管壁的凝水。清洗滤器、设备零件的冲洗水。经过通风筒、舱口、舷窗、船底阀件的漏入。水线附近的舱室及甲板的疏排水。扑灭火灾时的消防水及甲板冲洗水。对有些特殊的舱室在紧急情况下的灌注水等。

总之上述的这些水最终都会汇集于舱底，统称舱底水。正常情况下，以机舱舱底水最多，机舱积水量一般为1-10m3/d。第3页/共53页舱底水系统原理第4页/共53页舱底水系统组成舱底水泵喷射泵、离心式泵、活塞式泵、轴流泵。舱底水油水分离器

按国际规定，排出的舱底水含油量小于100毫米/升。故必须对舱底水分油后方可排出舷外。舱底水吸入口吸入口应带有滤网箱，前端加装止回阀，或吸入口带有止回阀。舱底水系统布置方式支管式对各需要排水的舱室，从每个吸口引出支管道通过载止止回阀或截止止回阀箱，经舱底水总管接舱底泵。总管式适用于设有管隧的大小型船舶，即从各需要排水的舱室的吸口引出支管通过截止止回阀接至管隧中的总管，该总管通至机舱内的舱底水总管和舱底泵连接。由于总管式的阀布置在管隧内，则阀需遥控操纵。混合式介于上述两种方式之间。例如把需要排水的舱室分成两组或三组，由2根或3根分总管与舱底泵连接。第5页/共53页舱底水管管径确定第6页/共53页第7页/共53页舱底水泵参数确定第8页/共53页舱底水管路及附件为了防止发生沟通，舱底水阀箱应为截止止回阀箱。在舱底水吸水管、直通舱底泵吸入管、舱底泵与总管的连接管上应装设截止止回阀。所有舱底水吸管路，在与舱底泵吸入阀箱连接之前，不应与其他管路有任何连接。通过深舱的舱底水管路建议敷设在管隧，则管路应设置非滑动式膨胀接头，干货舱的舱底水管通过深舱时，应该在该舱底水吸入这的开口端附件装设认可型的止回阀。舱底水污水井由钢板焊接制成，其容积大小可视船体结构、管径大小、吸口布置、焊接方便等各种因素而定，容积不得小于0.15m3。通常污水井底距内底板600mm~800mm。除舱底水应急吸口外，机舱和轴隧内的舱底水吸口应设置泥箱，泥箱应设置在花钢板附件易于接近的地方，并引一直管至污水井或污水沟。直管下端或应急舱底吸口不得装设滤网箱。货舱及除机器处所和轴隧外的其他舱室舱底水吸入管的开口端，应封闭在网孔直径不大于10mm的滤网箱内。滤网箱的通流面积应大于该舱底水吸入管截面积的两倍，滤网箱应可拆、便于清洗。第9页/共53页船舶设置压载水系统的目的：适应各种装载状况，保持适当的排水量、吃水、纵倾和横倾，保持一定的航行性能。保持恰当的GM（初稳性），获得适当的复原力。减小过大的弯矩和剪切力。二、压载水系统

压载水系统分常规压载水系统和专用压载水系统，这里只叙述常规压载水系统，对于油船和化学品船应设置专用压载系统。压载水系统布置方式支管式

对这是一种各压载舱能独立注排水的方法，适用于双层底压载舱，且压载管径较小，压载舱数不多的小型船舶（见下图）。采用这种方式时，压载泵设在机舱内，集合管设在机舱前壁或后壁，集合管到压载泵用总管连接，集合至各压载舱用支管连接。支管式特点是总管短，支管长。第10页/共53页支管式总管式采用这种方式进，沿船长方向敷设总管，由总管向各压载舱引出支管，在支管上安装阀门及吸口。阀门一般用遥控阀门，其控制方式可用小轴传动、液压控制或气动遥控控制。总管式也分有几种方式（见下图）：单总管式双总管式设扫舱总管的双总管式兼扫舱的双总管式第11页/共53页单总管式双总管式第12页/共53页设扫舱总管的双总管式兼扫舱的双总管式第13页/共53页环形总管式这种方式在大型船舶上被广泛采用。实质上是双总管式，只是把两根总管首端连接起来而已。这种方式一般配两台压载泵。支管对称布置的环形总管式支管不对称布置的环形总管式第14页/共53页管隧式和半管隧式

对总管式及环形总管式压载管路，压载管和阀都浸没在双层底压载水舱内，维修保养很不方便。所以很多大中型船舶采用管隧式或半管隧式。则在船的双层底内设一管隧，一般设在船纵中，压载总管就布置在管隧内，可以是总管式，但大多为环形总管式。如在船长方向只有一部分设管隧，则称为半管隧式。第15页/共53页各种全船压载管系特点压载水管系统原理除油舱和化学品船的专用压载泵外，一般压载泵均安装在机舱内。压载泵的配置根据不同的船型有所不同，对于小型船舶，压载水量不多，一般不设置单独的压载泵，而由消防泵、总用泵、主机冷却海水泵或其他适用的泵来兼用。对于大型船舶，因压载水量大，需设1台或2台单独的压载泵。同时由于泵的排量大，要将舱内的水吸干较困难，所以往往还配有扫舱泵。第16页/共53页双泵注排水管系原理图第17页/共53页压载水系统计算压载泵的确定压载泵型式和台数船上一般设置两台压载泵，且在压载水量不大的情况下，由舱底水泵和消防总用泵兼用。当压载水量大时，该两台泵应单独设置，型式可为立式或卧式电动离心泵。小型船舶可只设一台压载泵（由其他泵兼用）。对大中型船舶，为了提高吸干能力一般配备扫舱泵。活塞式往复泵和喷射泵均可作为扫舱泵，目前大部分均采用喷射泵。压载泵排量确定压载泵排量主要取决于注排水所需的时间：

泵总排量=（总压载水量/所需排水时间）X1.25排水时间，散货船取10~12小时，油船取10~14小时,集装箱船船取10~16小时。每台压载排量为总排量除以泵的台数。扫舱泵的排量主要取决于剩余压载水量（即压载泵不能吸出的水量）：扫舱泵排量=压载泵总排量X（0.1~0.2)第18页/共53页压载水系统布管原则和附件选用管系布置原则：当压载舱的长度超过35m时，一般应在前后端设置吸口。压载舱管系的布置应避免舷外水或压载舱内的水进入货舱、机器处所或其他舱室。压载水管不得通过饮水舱、锅炉水舱或滑油舱。如不可避免则压载管壁厚应符合各有关船级社的要求，并不应有可拆接头。压载管系不应与于货舱及机炉舱的舱底水管和油舱管系接通，但泵与阀箱之间的连接和泵的排出舷外管除外。根据CCS规定，于货舱或油舱（包括深舱）可能作压载舱时，压载管系应装设盲板或其他隔离装置。但大于4000DWT及以上的非油舱和150总吨及以上的油船，不得在在任何油舱内装压载水。饮用水舱亦一样。此外，在燃油舱和压载水舱的布置时，应力避油管通过压载水舱或压载水管通过油舱，以杜绝压载被燃油污染。第19页/共53页管子材料及附件的选择管子材料压载水系统管材一般为无缝钢管，作镀锌表面处理，由于装在压载水舱内管子腐蚀较快且更换困难，所以在选用管子时应注意管子的腐蚀余量。阀门对于直径在Ф

100mm以下的压载管系，一般用截止阀。直径大于Ф

100mm以下的压载管系则用蝶阀。阀门材料可以用铸铁，舷侧排出阀应用铸钢，也可用延展性好的材料制成的截止止回阀。阀的控制压载系统如选用支管式系统，所有的阀在机舱内手动操纵，选用其他方法一般都采用气动式或液压遥控系统。当设有管隧时，这些遥控阀安装在管隧内。如无管隧，则阀都浸没在压载舱内。首尖舱的隔舱阀一般应用甲板操纵装置。但除客船外的船舶，如果能接近该阀进行手动操纵，该阀可装在防撞舱壁后侧（如设有首泵舱或侧推装置舱时），已可免设甲板操纵装置。吸入口按形状吸口有圆形和椭圆形两种，一般Ф200mm以下采用圆形吸口，Ф200mm以上采用椭圆形吸口。另一个重要问题是吸口与船底板的安装间隙问题。从压力损失的角度看间隙越大越好，而从吸干能力方面考虑，安装间隙应尽可能小。按经验，对Ф200mm以下的吸口间隙为20mm，对Ф200mm以上的吸口间隙为30~50mm。第20页/共53页管支架如管支架安装不当，一旦与船体发生共振不仅将损害管子本身，而且也可能损伤船体的构件。恰当的管支架间距可按下图选用：第21页/共53页膨胀接头

压载管中应使用膨胀接头，以吸收由于船体挠曲而造成的管子伸缩量。吸收伸缩量的方法，一般使用滑动式膨胀接头或将管子弯曲。滑动式膨胀接头因不像管子弯头那样受安装位置的限制，而且直径大时价格还比管子弯曲便宜，所以使用最为广泛。但由于存在漏泄、破损等缺陷，安全性比管子弯曲差，各船级社的规范也限制其使用场合。滑动式膨胀接头的伸缩量一般为正负30mm~40mm，在普通压载管中每30m安装一个。管子弯曲受安装空间限制，但从漏泄、破损角度看，其安全性较好，故在上述禁止使用滑动式的场所及其他特别需要安全的场所，应使用管子弯头。管子弯头一般使用n形，其最大伸缩量见下表：第22页/共53页三、管路的基础知识（一）管系等级

为了确定适当的试验要求、连接形式以及热处理和焊接工艺规程等，不同用途的压力管系，按照其设计压力和设计温度，一般分为三级，见下表：注：1、当管系设计压力和设计温度，其中一个参数达到表中Ⅰ级管系；当设计压力和设计温度2个参数均达到表中Ⅱ级或Ⅲ级规定时，即定为Ⅱ级管系或Ⅲ级管系2、有毒和有腐蚀性的介质、加热温度超过其闪点的可燃介质和闪点低于60℃的介质，以及液化气体等所用的管系一般为Ⅰ级管系；如设有安全保护措施以防漏泄或漏泄后产生的后果，也可为Ⅱ级管系，但有毒介质除外。第23页/共53页3、其它介质是指空气、水、滑油和液压油等。4、不受压的开式管路，如泄水管、溢流管、透气管和锅炉放气管路也为Ⅲ级管路。5、货油系统一般也为Ⅲ级管路。（二）各种管子材料及使用范围1、无缝钢管（碳钢和低合金钢）1）规范规定必须使用无逢钢管的管路有：Ⅰ级管和Ⅱ级管。CCS规定高压CO2管应采用无缝钢管。2）设计中一般考虑使用的无逢钢管和管路有：蒸汽管路；油舱内的加热盘管（无逢碳钢管、无逢不锈钢管、无逢铝黄铜管；压缩空气管；控制空气管；燃油管、滑油管；液压管；化学品船的液货及相关管系（无逢不锈钢管）；船厂由于价格、供货等原因，可使用无逢钢管。2、焊接钢管除必须使用无逢钢管的管外，均可使用焊接钢管。但是，Ⅰ级管和Ⅱ级管所用的焊接钢管须由船级社认可的工厂，接认可的焊接工艺制造。第24页/共53页3、无逢铜管（铜及铜合金）1）Ⅰ级管及Ⅱ级管如使用钢管时，就使用无逢铜管。2）海水冷却系统中的海水泵吸排冷却主管，除无逢钢管外，可选用铜镍管或无逢铝黄铜管等（根据船东需求而定）。4、铸铁管虽然规范规定在某种条件下的某些管段可使用灰铸铁管或球墨铸铁管，但一般不推荐使用铸铁管。5、塑料管船用塑料管应是耐冲击的硬聚氯乙烯塑料管，其特点是重量轻、耐腐蚀，但耐温差和耐火性差。所以一般不应用于介质温度高于60℃或低于0℃的管系。则一般用于部分疏水管和部分生活污水等。6、玻璃钢管其原材料为胺类固化环氧树脂无碱玻璃纤维，具有重量轻、耐腐蚀的特点，但耐温差，最大耐温为110℃。适用于压载水系统、消防系统、淡水冷却系统及海工产品的钻水系统、盐水系统等。由于玻璃家厂不多，造价贵，安装工艺复杂，除非船东要求使用，则不推荐使用。第25页/共53页（三）管子材料选用管子选用原则主要应满足以下三方面的要求：1、使用方面的要求主要是对管子的机械强度、刚度、尺寸、重量及其他特殊要求（抗蚀性、耐热性等）。2、工艺方面要求

主要是指所选定的管子材料能用最简便的方法制造。由于材料不同其制作加工方法也不同，管子制造主要有弯曲、焊接、安装和维修。3、经济方面的要求

所选用的管子材料应在保证管系使用要求的前提下，使其成本最低。如管径确认后，管子材料选用主要考虑管内介质的压力、温度、腐蚀性三要素。第26页/共53页(四）管子加工制作近年来，国内外管子加工工艺不断发展和步完善，造船厂或部分修船建立管子加工流水线。它应用电子计算机技术和数控技术使管子加工从备料，切割，法兰焊接，弯曲，以及管子输送、装卸等工艺过程实现半自动化或全自动化，使管子加工工艺程序实现流水作业生产。它不仅保证管子的加工精度，还大大地提高劳动生产率。目前，管子加工流水线主要有“先弯后焊”和“先焊后弯”两不同的工艺流程。“先弯后焊”工艺流程：储料架——测长——套料——下料——弯曲——校对——焊接——泵水。它属于有余量加工，即管子在下料时留有一定的余量，待弯管后再切割掉余量，因此可不必考虑材料伸长量等因素。而弯曲后的管子形状多样，会给自动焊接带来较大困难，且耗工费时。“先焊后弯”工艺流程：储料架——定长切割——法兰定位点焊——自动焊接——泵水——弯曲。它可实现直管切割、直管焊接、直管泵水强度试验、直管输送，有利于实现单机自动化和全线自动化，由于采用套料和定长切割，实现无余量加工，可提高管材利用率，减少余量切割的工序。但要实现“先焊后弯”还存在一些较难决的技术问题，如弯曲中管材延伸量和弯角回弹量的控制，管法兰进行卧式自动施焊的可靠性问题，以及管子加工的精度要求等问题。第27页/共53页1、管子切割管子下料前，应按批量生产的要求，进行相同材料管子的合理套料，以提高管材利用率。钢管可采用多种切割方法，内场加工时尽可能采用机械带锯切割。铜管及不锈钢管采用机械或手工切割。采用卡套接头连接的管子宜采用专用管子割刀切割。管子切割后，切口必须修整光顺，氧化渣和毛刺必须全部清除干净。管子切割后，其端口垂直误差应符合下表中规定的要求。第28页/共53页1）管子弯曲一般采用冷弯，也允许采用热弯，但弯制方法不同不应对管子材料性能产生不利影响。原则上直径小的管子采用冷弯，直径大的管子采用热弯。按管子制作图的弯曲要求，正确选用弯管设备及相关属具。弯模、拖板、夹头的直径D应略大于管子外径，一般要求为0.25mm~0.5mm,其三者之间应在同一水平上，公差f应控制在正负0.25mm之内。详见下图2、管子弯曲第29页/共53页2）塞芯的一般要求（见图1）塞芯直径d:a)当管子实际内径≤50，d=管子内径-1~1.25mm;b)当管子实际内径≤80，d=管子内径-1~1.5mm;c)当管子实际内径≤150，d=管子内径-1.25~1.75mm;d)当管子实际内径≤200，d=管子内径-1.5~2mm;塞芯长度L:a)当管子外径≥32~57mm，L=5d;b)当管子外径≥60~76mm，L=4d;c)当管子外径≥Φ89~114mm，L=3.5d;d)当管子外径≥Φ133~168mm，L=3d;e)当管子外径≥Φ168~219mm，L=2.8d;图1第30页/共53页弯管质量很大程度上取决于塞芯前后位置的确定，其距弯模中心的要求见图2和表3。弯曲管子夹紧之前，应按要求调整好模具、拖板、轧头三者之间的间隙。弯管前应将管子端口的毛剌飞溅清除，并灌注适量的润滑油。弯管应平稳进行，仔细控制回弹解的数值，保持弯曲精度。管子热弯在中频弯管机上弯曲。有色金属管子冷弯前应对弯曲部分作退火处理，待冷却后方可弯曲（退火温度：紫铜管为600~700℃；铝管，铝黄铜管为300~400℃）第31页/共53页热弯管子加热应缓慢均匀，防止过烧，加热温度参照表4。3、钢支管装配钢支管一般装配及坡口型式见图2。图2第32页/共53页支管内径≥100mm，高度≤150mm采用双面焊，不开坡口。A型坡口角度按支管壁厚来决定。壁厚t>3mm,坡口角度为45度+-5度；壁厚t≤3mm不必开坡口。支管内孔与主管同心，偏差应不大于+-1mm。燃油、滑油、液压、压缩空气的支管焊接均应采用惰性气体保护焊封底。4、铜支管的装配铜支管一般宜采用定型三通接头铜支管焊接型式一般见图3。图3第33页/共53页A型支管插入端不得超过主管领口最低处。B型支管与主管交接处应相贯。主管上支管孔与支管内孔应同心，其误差不得大于1mm。5、钢管与附件对接装配钢管对接焊坡口一般分为三种型式，见表5。第34页/共53页钢管焊接接头基本型式和尺寸要求见下表：第35页/共53页（五）管系布置1、管子排列尽可能地平直成组，整齐美观，管路走向要求路线短，弯头少，做到操作、维修和施工方便。为方便组合支架设计，管系布置应以管子外壁为为基准。2、管系布置的间距：相邻两根管子或是管子与法兰、阀件、附件之间的间距一般不小于20mm（允许极限为10㎜）；相邻管子法兰的先后间距应不小于150mm，如图1所示：3、包扎绝缘的相邻管子间距，在加上绝缘厚度后一般不小于20mm。4、当蒸汽、热水、排气等管路与电缆平行时，与电缆间距不小于100mm。在交叉走向时，则不小于80mm。5、敷设在甲板上或内底板上的管子，法兰距甲板或内底板不小于50mm。图1第36页/共53页6、当电缆、管子和通风管在同一位置时，其布置顺序自上至下为：电缆，管子，风管。如图2所示：7、在电气设备、发电机和主要仪器上方不得设置蒸汽管，油管，水管，排气管。若不可避免时，则不应设置可拆接头，并要采取有效的保护措施。8、淡水管不宜通过油舱，油管、海水管、污水管也不得通过淡水舱。如遇不可避免时，应设置密封套管，管子在套管内通过。其他管子通过燃油舱时，管壁应加厚，并不准设置可拆接头。9、燃油舱柜的空气管、测量管、溢流管、注入管以及液压管一般不允许穿越居住舱室。如特殊情况不可避免时，则不得设置可拆接头，并必须做好保护措施。图2第37页/共53页10、在锅炉、烟道、蒸汽管、排气管、消音器的上方应尽量避免敷设油管或油柜，如无法避免时，油管不应有接头。11、空气管布置要平直弯曲向上，不允许有起伏现象产生。空气管要布置在容舱的最高部位。在主甲板、船楼甲板上的空气管头部高度如下图所示。12、测深管布置尽量保持垂直，如必须弯曲时，应保证测量尺自由通过。测深头应引至甲板上的开敞部位，测深管底端要布置在容舱的最低部位，其布置尺寸分别见表1、图4和图5。图3第38页/共53页13、液位遥测吹气嘴布置尽量靠近测量管，使二者实测数据保持一致。液位遥测管的弯曲角度应≤30°。14、在货舱内的槽型隔舱槽形内、平面隔舱扶强材之间及肋骨间距内，布置管子一般不应超过两路，如有必要设置防撞击措施。15、舱底水，压载水系统的吸口应该布置在各舱的最低位置，便于压载、舱底水的吸排及扫舱。第39页/共53页16、污排水管布置须有2°～3°的倾斜度。在适当的部位设疏通接头。（6）管系附件的布置1、阀件和滤器布置应要考虑操作拆装和维修的方便，尽可能将阀盘设置在花钢板以上，并注意不影响通道。如阀件布置在花钢板下面，当阀盘开足时距花钢板100mm处为宜，并在花钢板上开设活络盖板，如布置在舱壁或舷旁时，则其高度应距花钢板以上1200mm～1800mm。2、主海水阀及应急海水吸入阀的阀盘应接长到花钢板以上460mm左右处。3、管路的阀件、附件一般应沿着船体结构或箱柜平行或垂直布置，便于安装和操作。4、管路阀件的布置要确保正常行人通道不小于800mm，工作通道应不小于600mm，保持必要的拆装维修空间。5、在两阀并列布置时，阀盘的间距应不小于40mm，如图6：图6第40页/共53页6、油舱、油柜上方的注入阀要垂直于舱壁或平行于舱壁布置，并要布置在便于操作的位置，必要时应设置直梯，或加小轴传动装置并引伸到便于操作处。7、洗脸盆、小便器、沐浴器、浴缸的布置要求如图7所示：8、蹲式便器的安装高度为~450mm，冲洗阀安装位置分为右侧或后面，阀柄高度为~650mm。9、坐式便器需设置~80mm左右的木垫，冲洗阀安装位置在便器的后面，高度为~550mm。第41页/共53页10、厨房洗池龙头的布置高度为~1100mm。11、手摇泵安装高度（手柄中心）为~750mm。12、甲板消防阀应布置在通道明显处，便于操作使用，二个消防阀之间的距离不能小于20m。由下向上布置消防阀高度（插口）距甲板为~700mm左右，由上向下布置的消防阀高度为~900mm左右。13、甲板漏水口的布置a．布置在甲板或舱室内的最低部位，（要考虑到甲板的抛昂势），并便于清洁；b．如无敷料时漏水口上平面应低于甲板的3mm～5mm。排出舷旁的漏水管应在船外板内侧加装复板补强。其厚度一般≥14mm；c．在房间内走道、浴厕室等有敷料的区域、漏水口上平面应低于敷料上平面5mm～10mm；d．冷库、缓冲间的漏水口应视绝缘高度定位。一般低于绝缘高度10mm～15mm。在绝缘层内不可设有可拆接头。第42页/共53页2、下列管路必须采用膨胀接头或绕性管作补偿措施。a．双层底舱内的管路，如舱底水，压载水，燃油驳运等管路；b．甲板上的货油管，消防总管，压载水管等；c．货油舱内的专用压载管及货油管；d．连接震动较大设备（如主机、发电机、空压机等）的管子；e．排气管。1、下列管路必须采用弯管方法进行补偿。a．蒸汽管路；b．双层底内直管段长度超过