船政輪油安油操訓(xùn)練與考試的管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李碧桃

（福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福建福州 350007）

依照海事局對航海院校水上專業(yè)學(xué)生的評估考試要求，我院自行建造了船政輪，該船由我院船舶工程技術(shù)專業(yè)、航海工程技術(shù)專業(yè)和輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)的教師自行設(shè)計(jì)及監(jiān)造。本文主要介紹該船的油安油操評估訓(xùn)練與考試的貨油的裝卸、調(diào)駁管路系統(tǒng)及惰性氣體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1 貨油的裝卸、調(diào)駁管路系統(tǒng)

該船設(shè)置了三個(gè)油艙，貨油的裝卸、調(diào)駁管路系統(tǒng)由艙內(nèi)管系、泵艙管系和甲板管系三部分。管路原理圖如圖1所示。

圖1 貨油裝卸管路原理圖

艙內(nèi)管系采用線總管式布置形式，該形式管系布置簡單，操作方便，隔離可靠，混油可能性小。三個(gè)油艙設(shè)置一根總管，一臺(tái)貨油泵。其艙內(nèi)管系原理圖如圖2所示。

泵艙內(nèi)設(shè)置了一臺(tái)貨油泵及其連接至艙內(nèi)總管及甲板管系的管路，甲板管系包括國際通岸接頭、操作閥門及貨油裝卸的輸送管路，艙內(nèi)管系的操縱閥門桿延長至甲板上操作（圖1中的截止閥4、5、6），貨油的調(diào)駁由甲板上的截止閥（圖1中的截止閥1、2、3）及閥桿延長至甲板上的閥門（圖1中的截止閥4、5、6）操縱完成操作。

圖2 艙內(nèi)管系

評估訓(xùn)練與考試時(shí)，采用水替代貨油，所以貨油泵選用具有自吸能力的電動(dòng)離心式水泵（臥式）。

根據(jù)該船的油艙容積的大小，選擇泵的排量為6m3／h，根據(jù)艙內(nèi)吸入口至甲板管路的高差及管路布置所造成的水力阻力損失，按照管路計(jì)算公式（1－2）、（1－2）、（1－3）進(jìn)行計(jì)算，（計(jì)算過程從略）：

式中：Q－為流量；

d－為管路直徑；

C－為管內(nèi)水的流速；

hs－為管路的全部能量損失；

K－為管路能量損失系數(shù)；

Hc－為管路所需的泵壓頭；

ΔZ－為管路進(jìn)出口的位置高差；根據(jù)計(jì)算的（Hc）管路所需的泵壓頭，選擇泵的壓頭為8m水柱。

2 惰性氣體系統(tǒng)

惰性氣體系統(tǒng)采用煙氣式惰性氣體系統(tǒng)，選用小型燃油鍋爐產(chǎn)生煙氣，小型燃油鍋爐布置在泵艙內(nèi)，系統(tǒng)的組成及工作流程如圖3所示。

圖3 艙內(nèi)管系

（1）系統(tǒng)流程

燃油鍋爐排出的煙氣經(jīng)抽風(fēng)機(jī)抽吸，經(jīng)煙氣抽氣閥進(jìn)入洗滌塔，煙氣在洗滌塔內(nèi)經(jīng)冷卻、脫硫和除塵，再進(jìn)入除濕器去除水滴，最后經(jīng)甲板水封進(jìn)入油艙內(nèi)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由氧氣分析儀連續(xù)檢測艙內(nèi)惰性氣體中的含氧量。

（2）主要設(shè)備

①抽風(fēng)機(jī)：抽風(fēng)機(jī)設(shè)置兩臺(tái)電動(dòng)離心式風(fēng)機(jī)，其中一臺(tái)風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量等于需要的總風(fēng)量，另一臺(tái)供風(fēng)量為需要的總風(fēng)量的50%，需要的風(fēng)機(jī)總風(fēng)量應(yīng)比貨油泵排量大25%，所以風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量一臺(tái)為7.5m3／h，另一臺(tái)風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量一臺(tái)為4m3／h，以保證最大卸油時(shí)油艙內(nèi)保持一微小的正壓。

②煙氣抽氣閥：設(shè)置在鍋爐煙道煙氣出口與洗滌塔之間。

③洗滌塔：煙氣在洗滌塔內(nèi)進(jìn)行冷卻、脫硫和除塵。煙氣經(jīng)過冷卻后在洗滌塔出口溫度降低到比冷卻水溫度高2－5度；去除煙氣中的硫氧化物，脫硫率達(dá)90－95%；去除煙氣中的煙塵固體物，除塵率達(dá)90%左右。

④除濕器：選用過濾式除濕器，用于去除洗滌塔排出的煙氣中所夾帶的水滴，除水滴率為90%左右。

⑤甲板水封裝置：甲板水封是用于防止貨油艙內(nèi)可燃?xì)怏w逆流的安全裝置。

⑥壓力／真空安全裝置：壓力／真空安全裝置設(shè)置于甲板惰性氣體總管上，它用于保護(hù)貨油艙和管路內(nèi)避免過高的正壓或負(fù)壓。壓力設(shè)定為正壓0.021MPa，負(fù)壓0.007 MPa。

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由氧氣分析儀連續(xù)檢測艙內(nèi)惰性氣體中的含氧量，并把數(shù)據(jù)傳送到駕駛室內(nèi)的顯示器上。

3 結(jié) 語

該輪的設(shè)計(jì)與建造符合規(guī)范及海事局的要求，并根據(jù)對學(xué)生考試科目的要求通過了海事局相關(guān)部門的驗(yàn)收。油安油操評估訓(xùn)練與考試的管路系統(tǒng)運(yùn)行正常，已完成很多期學(xué)生的評估訓(xùn)練與考試。同時(shí)該船還作為船舶工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行部分項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)教學(xué)場所。

1 劉永興.船舶動(dòng)力裝置［M］.人民交通出版社，2008

2 陸金銘.船舶動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)［M］.國防工業(yè)出版社，2006

3 張心宇.船舶輔機(jī)［M］.人民交通出版社，2009