第四章船舶管系之四.ppt

船舶管系工工艺 第四章船舶系统第一节舱底水系统 一 舱底水系统的用途舱底水系统是重要的保船系统 它不仅要求船舶在正常航行时 对水密舱室内生成的舱底水有效地排除 而且在紧急情况下 对水密舱室在有限进水情况下也能进行有效地排水 二 舱底水的来源 主机 辅机 设备及管路接着因密封不良渗漏的油水 尾管密封渗漏的油水 从舵机舱向机舱或轴隧泄放的舱底水 从空压机 空气瓶泄放的凝水 蒸汽分配阀组及管路的泄放水 空调管路 风管的凝水以及钢质舱壁及管壁的凝水 清洗滤器 设备零件等的冲洗水 在水线附近的舱底水及甲板的疏排水 扑灭火灾时的消防水 甲板冲洗水等 对有些特殊的舱室在紧急情况下的灌注水等 三 舱底水系统1 舱底泵布置原则 独立原则 各舱 主机舱 辅机舱 锅炉舱等 均设独立的舱底泵 分组原则 船舶艏艉部的各舱的舱底水系统管路分别都接至机舱内各自的吸入总管和舱底泵 其优缺点是操纵集中 方便 安全可靠 但管路较长 集中原则 只有一个机舱时 不管船舱的数量 均采用集中布置 它具有设备少 操纵方便 造价低廉的优点 商船一般均采用这种布置 2 管路布置方式 支管式 对各需要排水的舱室 从每个吸口引出支管 通过截止止回阀或截止止回阀箱 经舱底水总管接到舱底泵 总管式 适用于设有管隧的大 中型船舶 即从各需要排水的舱室的吸口引出支 通过截止止回阀接至管隧中的总管 该总管能至机舱内的舱底水总管与舱底泵连接 混合式 介于上述两种方式之间 3 舱底水系统原理 舱的最低位置处都设有舱底水吸入口 一般还设有污水井及高位报警装置 尾机型 双层底机舱一般机舱前部两舷及后端均设有污水井和吸入口 主机座下设有凹坑时也应设吸入口及污水井 在每一主机机器处所内必须设置一个应急舱底水吸口 通常与机舱内排量最大的水泵连接 中间设有截止止回阀 吸口处不必配置泥箱 货舱内 平双层底时 也应在两舷各设一只污水井及吸口 4 喷射泵 组成 喷射泵由喷咀 混合室和扩压管组成 工作原理 它是利用高压工作水作为动力来吸排液体的 当高工作压水通过喷咀高速喷出时 带走喷咀周围的空气而产生一定的真空 使舱底水从吸入口压进混合室 与工作水相互碰撞 混合而进行动量交换 然后一起进入截面积逐渐扩大的扩压管 混合水在扩压管中速度逐渐降低 静压逐渐升高 使泵出的液体建立起压头 达到排液的目的 优点 没有运动部件 结构简单 外形尺寸小 可以在淹水情况下工作 安装要求 吸入口及排出口直管段的长度应分别 10D和 3D D为管子外径 四 舱底水系统布置 安装的技术要求1 布置要求总的原则是保证船舶在正浮或向任何一舷倾斜不超过5 时 都能有效地排干各舱内的积水 同时也不会发生倒流 2 安装技术要求 机舱的舱底水系统应设专阀且必须有干管直接与机舱的舱底水总管和舱底水泵相接 舱底水系统只允许将舱底水排出舷外 而不允许舷外水或任何水舱 柜 中的水经过该系统进入舱内 所以在吸入管路上的阀门和接舱底水泵的舱底水总管上的所有阀门都应使用截止止回阀 各个吸入支管的吸口处都要有止回装置 止回阀或止回吸入口 第二节压载水系统 压载水系统的主要用途是 调整船舶吃水 适应各种装载情况 保持适当的排水量 吃水 纵倾 横倾 保持一定的航行性能 机动性 螺旋桨效率等 保持恰当的GM 获得适当的复原力 即保持一定的稳性高度 在一些特殊的工作船舶上起到特殊的作用 火车轮渡 浮船坞 坞门 破冰船 潜水艇 打桩船等船舶上均有特殊的用途 二 全船压载水管布置方式1 支管式采用这种方式时 压载泵设在机舱内 集合管 总管 设于机舱前壁或后壁 集合管至压载泵用总管连接 至压载舱用支管连接 2 总管式采用这种方式时 沿船长方向敷设总 由总管向各压载舱引出支管 在支管上安装阀及吸口 阀门采用遥控阀 可以液动 气动或小轴传动控制 总管式分为以下几种类型 单总管式 适用范围于 1000吨以下的小型船舶 双总管式 适用范围于 5000吨以下的小型船舶 设扫舱总管的双总管式 适用范围于 5000吨以下的大 中型船舶 兼扫舱的双总管式 适用范围于 5000吨以下的大 中型船舶 3 环形总管这种方式在大 中型船舶上被广泛应用 其实质只是把双总管式的首部连接起来而已 可对称布置或不对称布置 设扫舱总管或兼扫舱总管布置 4 管隧 弄 式或半管隧式为了维修方便在船的双层底中部设一管隧 可以通至艏部防撞舱壁或船长方向的中 压载总及阀设在管隧内 称为管隧式或半管隧式 压载管布置一般采用环形总管式 三 机舱压载水系统 1 1 压载泵吸海水排至右舷压载舱和2 压载泵吸海水排至左舷压载舱 2 1 压载泵吸右舷压载舱和2 压载泵吸左舷压载舱排舷外 3 2 压载泵吸海水排至右舷压载舱和1 压载泵吸海水排至左舷压载舱 4 顶边水舱的注入 5 本系统不能实现压载舱间的调驳 四 顶边水舱的排水方式1 顶边水舱一般仅设注入总管及支管 不设排出总管 2 顶边水舱的排水采用重力式 通过装于舱底部的表面阀排至舷外 六 压载系统布置和安装技术要求1 压载管系布置必须避免舷外水或压载水进入货舱 机舱或其他舱室 2 压载水系统的水源管路必须直接从海水总管引出 在任何一管路的中间不能有止回装置 也不应与任一无关的管路连接 3 压载管尽可能避免穿过油舱和淡水舱 不可避免时 应加厚管壁 中间不得有可拆接头 4 压载水管穿首 尾防撞舱壁时 应设置专门的隔离阀 该阀应采用铸钢阀 并直接装在防撞舱壁上 甲板上设置阀的启闭装置 且应具有明显的启闭标志 5 干货舱 油舱 淡水舱兼作压载水舱 风暴舱 时 其压载管系应装置盲板或其他隔离装置 6 压载泵的排量主要取决于注排水所需的时间 一般来说注排水时间散货船为10 12小时 油船为10 14小时 集装箱船为10 16小时 则泵的总排量为总压载水量除以所需排水时间的1 25倍 第三节消防系统 一 消防系统的用途和种类1 用途扑灭船上发生的火灾 可根据船舶的用途和动力装置的种类来设置不同的消防系统 2 种类 水灭火系统 工作原理 降低燃烧的三要素之一的燃烧温 即利用水与燃烧物接触时 蒸发成水蒸汽 从而吸收大量的热量 使燃烧物温度降低 以至熄灭 适用范围 除了不能用于扑灭油类的燃烧和正在工作的电器设备舱室的火灾外 可以用于船上其他部位 物体的灭火还可用于甲板冲洗和洒水降温用 蒸汽灭火系统 工作原理 是将饱和蒸汽通入封闭的舱室内形成不以能维持燃烧的缺氧环境 使火熄灭 蒸汽压力一般在0 5 1 2MPa 不能利用过热蒸汽作为灭火介质 适用范围 适用于封闭舱室 目前船舶上较少使用 仅用于主机扫气箱灭火 二氧化碳灭火系统 工作原理 其工作原理同蒸汽 由于二氧化碳比空气重 容易对燃烧物形成保护层 使燃烧物与空气隔离后自行熄灭 适用范围 适用于干货舱 机舱 油舱 柴油机扫气箱和消音器等场合 特点 可扑灭一般火灾 也能扑灭油类 电器设备的火灾 同时对设备无害 但对人体有致命的危险 泡沫灭火系统 工作原理 在燃烧物上覆盖一层由一种泡沫液与海水相混而产生的一定厚度的CO2泡沫 并形成连续的粘稠而耐热的隔层 使燃烧物与空气中的氧隔离而扑灭火灾 分类 按泡沫取得的方法和它的成分可分为化学方法和和空气 机械方法两种 按泡沫发生的体积之比 还可分为高倍泡沫 中倍和低倍泡沫 用途 用于油船开敞甲板上的灭火或种类船上油类的灭火 主要是开敞场所 可使用手提式灭火机 卤化物灭火系统 工作原理 卤化物灭火剂中含有一个或多个卤族元素 氟F 氯Cl 溴Br 碘I 砹At 的原子 它能与燃烧产生的活性氢基结合 使燃烧的连锁反应停止 并生成惰性 不燃和低毒的四氟化碳CF4或不燃 易挥发 具有较大毒性的四氯化碳CCl4液体 同时有一定的冷却 窒息作用 种类 有四种氟化物可用作灭火剂 1301 1202 1211和2402 船舶主要使用1301和1211两种 特点 高效 腐蚀性小 贮存压力低 时间长 绝缘性能良好 使用安全方便 灭火后不留痕迹 对货物和机械设备无损失 但灭火中生成的CCl4具有较大毒性 但氟化物毒性较低 干粉灭火系统主要用于液化气船的货物区域和带有飞机燃料库的直升飞机平台 水雾灭火系统固定式压力水雾灭火系统可用于机器处所 特种处所 如滚装船的车辆甲板等区域 油船的货泵舱 液化气船的货舱区 化学品船散装某些化学品 二硫化碳 黄磷和白磷等 时 二 水灭火系统1 水灭火系统布置原理按总管布置的形式可分为直线布置和环形布置二种 3 水灭火系统的布置 安装要求 水灭火系统的工作压力一般为0 8MPa 靠近泵的附近必须装有截止阀和安全阀 水灭火系统管路在通过容易被碰坏的地方 应加以保护 在居住舱室 厕所及潮湿地方的管路 需作绝缘包扎 防止凝水及腐蚀 消火栓均须涂以红漆 管子垫片必须用耐火的材料组成 不燃材料 对于油船应在艉楼前端有保护的位置和油舱甲板上相隔不大于40m的消防总管上设置隔离阀 对于机舱处于舯部的船舶 消防总管上应设有截止阀 使艏 艉消防总管能分别供水或同时供水 消防总管如敷设在甲板上 应考虑配有膨胀接头接头的填料应能承受热的影响 在管路的适当位置 最低处 应设置放泄管路内殘水的阀 消防管应采用内外镀锌的钢管 一般为无缝钢管 三 二氧化碳灭火系统1 二氧化碳灭火系统原理图 2 主要设备和附件 二氧化碳站 室 的布置 二氧化碳钢瓶钢瓶由瓶体和瓶头阀组成 瓶头阀由充气口 推杆 切膜刀 膜片 吸管 安全膜片或其他认可 的安全装置组成 二氧化碳由充气口进入钢瓶 推杆前端装有切膜刀 通过操纵拉杆装置推动推杆 使切膜刀螺旋前进而切破膜片 瓶内二氧化碳通过吸入管进入二氧化碳灭火系统的集管中 3 二氧化碳灭火系统安装技术要求 每个二氧化碳瓶的瓶头阀至集合管的连接管上应装有止回阀 瓶头阀与总管的连接必须使用认可型的高压弹性软管 分配阀箱至每个保护处所应有独立的支管 并应设有对应的控制阀 快关阀 阀上须标明被保护处所的名称 集合管至分配阀箱的总管上应装有能测量0 24 5MPa的压力表 在总管或分配阀箱上 应装设压缩空气吹洗管接头 必须装设截止止回阀或可拆式快速接头 二氧化碳管路不得通过居住处所 并应避免通过服务处所 如无法避免时 则通过服务处所的管子不得有可拆接头 同时管路不可通过冷藏处所 除非有特殊的隔热层 至货舱的管子不准通过机舱 货舱及机舱的二氧化碳喷头数量和位置应满足船级社的要求 GL有要求 喷头布置应尽量接近易于失火地点 并在保护舱室内均匀分布 喷头间距约2 5 4m 二氧化碳管路采用无缝钢管 并应镀锌 布置时有适当斜度 最低处装有泄放装置 第四节供水系统 一 供水系统的组成供水系统是保证船员和旅客日常生活需要而设置的生活用系统 可分为饮水系统 洗涤水系统和卫生水供应系统 1 饮水系统 任务 将饮用水送到茶桶 厨房 医务室等地方 保证供应卫生合格 充足的饮用水 饮用水卫生标准 GB5749 85 该标准由四大指标35项要求组成 感官性状和一般化学指标 毒理学指标 细菌学指标 放射性指标 2 洗涤水系统 任务 主要将淡水或江河水送到洗澡室 洗衣室和其他用水处 对水质的要求 采用淡水时基本上同饮用水 采用江河水时应进行处理 使其成为透明 无恶味 无传染病细菌 适合的盐度和硬度 易于肥皂溶化的洗涤水 组成 由冷水系统和热水系统组成 3 卫生水系统 任务 主要用于冲洗便器 卫生水的来源 小型船舶仍以舷外水 江河水 作为卫生水 故应设置净水装置 大中型船舶目前一般均使用淡水作为卫生水 但作为应急措施 他与总用泵或海水泵有连接支管 平时应用双眼法兰隔断 此时 洗涤水系统和卫生水系统已相互沟通 因此该系统与洗涤水系统间应有阀件可予以隔离 以海水作为卫生水时 应单独成一系统 三 供水系统实例1 50000吨散货轮供水系统简介 该系统设有二台淡水泵和淡水压力柜 压力柜后一路经饮水消毒器至饮水器及居住舱室等供饮用 洗涤 冲洗用 另一路直接至各用水设备 如膨胀水箱 热井 造水机 主机透平 锅炉取样冷却器 分油机 洗池 舱底水分离器 冲洗等 第三路供给热水柜 热水本身为闭式循环系统 设有二台热水循环泵 补充淡水进口装有截止止回阀 循环泵的作用是使久置管路中变冷的热水通过再循环至热水柜加热 以节约淡水的消耗 热水柜的热源可以是电 主辅机的余热或饱和蒸汽 0 5 0 7MPa 小型船舶设置热水消音器以重力式供应热水 目前大部分船舶均采用蒸汽和电加热两用的热水柜 2 内河航行的船舶 使用舷外水作为洗涤水和卫生水时 需经过重力式快速净水装置进行处理 该装置由投药 硫酸铝 即明矾和三氯化铁 混凝 水泵混合 凝聚反应 凝聚反应器 悬浮澄清 净水器 水舱沉淀 连续排污 净水器排污 等组成 如用作饮用 还要进行过滤和消毒处理 第五节疏排水系统 疏排水系统可分为三个子系统 即露天甲板疏排水系统 舱室疏排水系统和生活污系统 疏排水系统的管子均应采用镀锌钢管 一 露天甲板疏排水系统1 系统要求所有露天甲板 包括遮阳甲板的通道 都应设置甲板排水口 甲板排水口的数量 位置以及排水管管径应根据甲板面积的大小及水流流向而定 如果下层甲板的排水口兼作上一层甲板排水用 应考虑二层 或多层 甲板的排水面积 2 甲板排水口及排水管布置的要点 艉机型的船舶一般呈尾倾 因此排水口靠后布置 为排水畅通和避免汇水到处流淌 通常各层甲板的排水管大致布置在同一垂直位置 或利用管路将上层排水引到下层排水口附近 排水管的布置应避开舷窗 舷梯 救生艇收放以及吃水标尺等范围 高于重载水线的甲板排水可直接排舷外 低于重载水线时 则排至舭水沟或污水井 再由舱底水泵排至舷外 因船体结构或舾装设备使排水水流阻断处 应加设合适的排水口或在肘板 基座底部开有合适的流水孔 对于狭长或局部低凹区域可以涂敷水泥 以利于排水 排水口不宜设置在人员走动多的地方 或疏通困难的地方 对于可能有油类或有害液体排出的地方 排水口应配有盖或塞 甲板落水口上部均焊或装有球面或平面的格栅 管路尽可能沿船体结构布置 水平管路应有一定的斜度 1 50 且不宜向船艏方向行走 如不可能 则斜度取1 20 二 舱室疏排水系统1 居住区域内各舱室需设置疏水管或排水口的场所 设有洗涤用水器具的房间 走廊 尤其是面临露天甲板的通道 厨房 配餐间 餐厅 蒸饭间 沸水器和咖啡器室 淋浴室 游泳池更衣室 洗衣间 烘衣间 健身房及其他可能积水的房间 冷藏库 空调机室 冷冻机室 货物控制室 舵机舱 锚链舱 帆缆舱等可能造成积水的舱室 舱室夹层 室顶或木作夹层有凝结露水处 2 舱室疏排水管路布置的要点 舱室疏排水管允许与甲板疏排水管相接 但应避免甲板落水倒灌 不得与生活污水系统连接 舱室疏排水管一般不设透气管 如整个系统形成憋气 则在在憋气处设置 32或40的透气管 舷外排出口应避开船体焊缝 吊放舷梯和救生艇的区域 舷窗 观察吃水用的软梯位置以及干舷标记 船名等位置 水平向管路按规定的倾斜度敷设 在可能堵塞的弯角处设置疏通用管塞 疏水管路应汇水通畅 水平管路不宜过长 疏水管应避免穿过油舱 淡水舱和饮水舱 如无法避免 则管壁应加厚 舱内不得有可拆接头 穿过油舱时外壁不得镀锌 疏排水管一般不得穿过水密舱壁 除非经船级同意 疏排水管不应穿过冷藏库 无法避免时 管径应适当加大并包扎绝缘 冷库的疏排水口应设有木塞或关闭装置 蔬菜库还设有水封 对浴缸 淋浴室排水量较大的场所 其疏水管应穿越二层甲板后与总管连接 对游泳池等场所应直接排舷外 锚链舱积水可用手摇泵或喷射器排舷外 舵机舱的污水可以穿过机舱后壁排至机舱或轴隧内 但舱壁处应设置自闭式截止阀 三 生活污水系统生活污水管路的用途是将大小便器内的污水排至舷外或粪便柜 包括医务室内所有疏水的排出 1 生活污水排出的方式 自流式排放 压力式排放 经污水处理装置处理后排出 2 重力式污水处理系统 系统概况一般大中型船舶均设置有污水收集柜和污水处理装置 生活污水通过管路排至污水收集柜后 再经过污水处理装置对污水进行生化处理 去除臭味 滤去固体杂质 消毒后将水排至舷外 固体物至焚烧炉烧掉 重力式粪便管路布置原则和安装要求 粪便水管路不得与其他任何系统的管路相连接 粪便水管路不得穿过水密隔舱 并尽量避免穿过任何舱室 为了防止堵塞 管子向舷侧出口斜度一般为1 20 并设有通冼或冲洗的接口 管塞 蒸汽或压缩空气冲洗 舷侧排出口应装有防浪阀或可闭式防浪阀 管路材料为镀锌钢管 便器支管为DN100 总管为DN100 150 一般便器数 4只时 总管为N100 5 10只时为DN125 10只以上时为DN150 3 真空式污水处理系统 第六章注入 空气 测量系统 一 注入管路注入管路的用途是将舷外的液体加入到船上的各个液舱中 其布置原则和安装技术要求为 1 不同种类的燃油 滑油的注入系统应独立 不能混淆 2 大 中型船舶通常在左右舷各设置一个加油站 左右舷有横贯的连通管 连通管引至所需的油舱 3 对于燃油注入管不论采用何种注入方法 都要有防止管路超压的设施 超压的泄油必须排至足够容量的溢流舱 4 注入管路应尽量靠近舱 柜壁布置和安装 不得妨碍通道 水平管尽可能有大于1 50的斜度 5 注入口或注入阀应设置在操作方便的开敝甲板或站室内 6 为防止污水经注入口流入舱内 一般注入管升高到距甲板400mm左右 如不能或不必升高 则可在甲板终止处安装带有埋入式盖的注入接头 7 同类液舱的注入可设注入总管 然后再在适当位置引分支到每个舱 8 每个燃油舱必须设置溢流管 其截面积不得小于动力注入管的1 25倍 溢流管上应装有观察器 视流器 和照明 但不得装任何阀件 二 空气管路为了使各水舱 油舱在装注或吸排液体时 舱内空气能自由吸入 排出而不致形成垫或造成真空 1 空气管的数量和布置 储存油或水的舱柜 隔离空舱 管隧 轴隧等处均应设置空气管 空气管的装置应保证船舶处于正常状态或发生纵 横倾时 均不致在装注中使舱内上部形成局部的气垫 其位置和数量根据舱柜顶部的实际形状而决定 配有阴极保护的舱柜 前后均需设置空气管 空气管的布置应在任何一个舱柜破舱浸水后 不致使舷外水通过空气总管进入位于其他水密舱室内的舱柜 2 安装技术要求 除小型箱柜 且船级社允许时 空气管可以于室内终止 一般空气管应尽量靠近船傍或舱壁安装 并向上引到舱壁甲板以上 燃油舱柜的空气管的开口端不应位于因溢油或油气而发生危险的处所 开口端设置耐腐蚀和便于更换的金属丝防火网 其净面积不得小于空气管的横截面积 防火网规格一般为30目 延伸至干舷甲板上的空气管 其可能进水处距甲板上缘的高度应不小于760mm 延伸至上层建筑甲板上的空气管 其可能进水处距甲板上缘的高度应不小于450mm 延伸至露天甲板上的所有空气管 其开口应装设有效而适当的关闭装置 以防止在恶劣气候下舷外水涌入舱内 帽形空气管头或浮球式空气管头等 柴油机曲轴箱空气管一般引至火烟囱后壁排到大气 空气管的内径最小为50mm 其截面积应不小于注入管的1 25倍 但该舱设有溢流管时 空气管的内径至少为注入管截面积的20 仅依靠重力注入的舱柜 空气管内径可以与注入管相同 甚至小于注入管 三 测量管路为了测量液体舱内液体的贮存量和消耗量 可以在液体舱的适当位置安装测量管 通过它测定舱内液面高度 利用容积表可测出贮存量 1 布置原则 所有舱柜 隔离空舱 管隧以及不易经常接近的污水井 污水沟 均应设置测量管 测量管尽可能靠近抽吸口或液舱最低处 测量管的底部为开口时 舱柜底上应装有 150mm 200mm 厚10mm的防撞板 如采用封闭缝隙式时 封闭板应坚固 其底部距柜底距离为30mm 50mm 测量管可用认可型的测量装置代替 可以采用肘型测量管 但肘型管段的壁厚应与引出处的舱壁有相同的厚度 测量管位于舷侧 不能垂直到柜底时 也允许弯曲 但不得妨碍测量尺的自由进出 测量管的通径一般为40mm 50mm 65mm和80mm 2 安装技术要求 测量管应尽可能与液舱相垂直安装 当必须从纵壁处引出时 可以采用倾斜度在20 30 间的倾斜安装 也可采用肘式测量方法 油舱的测量管头不得装置在走廊或居住舱室内 机 炉舱或轴隧等处的双层底油舱 水舱的测量管 可以不引至甲板上面 而终止在距花钢板800mm处 油舱的测量管上部应装有自闭式测量管头和检验阀 水舱仅设有一般的测量管头即可 3 液位遥测装置用测量管测量液舱液位是简单可靠的方法 但工作量大 随着船舶的大型化和自动化程度的提高 船舶上装备了各种各样的液位遥测装置 船舶上使用的液位遥测装置的种类主要有三种 吹泡式液位遥测装置 压力式液位遥测装置 雷达式液位遥测装置 第七节日用蒸汽系统 一 蒸汽的用途内燃机动力装置的船舶 蒸汽系