淺談船舶居住區(qū)管路系統(tǒng)設(shè)計

李杰

摘??要：隨著我國工業(yè)的發(fā)展，船舶制造已躋身世界造船大國之列，船舶制造業(yè)在我們國民經(jīng)濟(jì)中占有很重要的位置。在現(xiàn)代造船業(yè)中，船舶的建造周期和質(zhì)量是非常重要的，船舶系統(tǒng)管路類似于人體的血管，承裁著連接系統(tǒng)，輸送介質(zhì)等多項功能。船舶管路是船上各系統(tǒng)功能得以正常發(fā)揮的關(guān)鍵。管路設(shè)計是船舶設(shè)計中重要的設(shè)計內(nèi)容與組成部分，管路布局的好壞直接決定著一艘船舶的質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)成本。本文介紹了船舶幾個主要系統(tǒng)設(shè)計思路，分析船舶管路系統(tǒng)綜合布局，以提高船舶管路設(shè)計質(zhì)量。

關(guān)鍵字：船舶;居住區(qū);管路系統(tǒng)設(shè)計;綜合布局

隨著我國船舶制造業(yè)的興起，船舶工業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)中越來越重要，船舶上的管路系統(tǒng)的好壞，決定了船舶的質(zhì)量以及其經(jīng)濟(jì)效益，所以現(xiàn)在社會對管路系統(tǒng)設(shè)計有了更高的要求?，F(xiàn)代船舶是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝備著大量機(jī)械、設(shè)備的運輸工具。在船舶裝置系統(tǒng)中，管路占有重要的位置。管路系統(tǒng)指為專門用途而輸送水，油，氣等的成套設(shè)備，保證船舶的動力裝置正常工作，保證船舶安全航行而設(shè)置的輔助機(jī)械、輔助設(shè)備、檢測儀表、附件以及管路的總稱。船舶是一個多系統(tǒng)的集合體，管路系統(tǒng)起著特殊的作用。船舶管路有動力管路和船舶系統(tǒng)管路這兩大類。動力管路有冷卻水，排氣，燃油，壓縮空氣等管路，動力管路為主機(jī)和輔機(jī)服務(wù)。船舶系統(tǒng)管路一方面滿足船員、旅客的日常生活需求，另一方面可提高船舶的穩(wěn)定性。船舶系統(tǒng)系統(tǒng)有供應(yīng)淡水的供水系統(tǒng)，排除艙底積水用的艙底排水系統(tǒng)，提供壓縮空氣用的壓縮空氣系統(tǒng)，滅火用的消防系統(tǒng)等。船舶管路中，用于流通各管子零件的造型要簡單規(guī)范，方便，零件要符合標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)化，通用化。

1.船舶管路設(shè)計要遵循的原則

1.1性能要求

由于船艙工作環(huán)境惡劣，并且船舶是立體交叉工作，外部因素及內(nèi)部因素對船艙管路的性能要求較高。管路系統(tǒng)的管子的質(zhì)量，剛性，機(jī)械強(qiáng)度，耐熱性，耐腐蝕性等要嚴(yán)格要求，符合使用要求。管路系統(tǒng)的管子的尺寸，大小要滿足工作的需要。管路還要具備有由于外界環(huán)境的振動與撞擊能力。

1.2工藝要求

管路系統(tǒng)的管子除了要達(dá)到其使用要求，還要滿足焊接，彎曲，維修，保養(yǎng)等工藝要求。管子外觀要美觀大方，有美感，橫平豎直，固定牢固，管子和管子，管子和其他結(jié)構(gòu)要有間隙，需隔熱的管子距離要合適，以便保溫。管子焊接要符合要求，要標(biāo)準(zhǔn)化，表面要美觀，不能出現(xiàn)明顯焊瘤、焊疤，不能出現(xiàn)氣孔等現(xiàn)象。支架材料要符合要求，盡量避免多用單聯(lián)支架，支架不能焊接在電纜托架上。由于管子受管內(nèi)冷熱介質(zhì)和外界溫度的影響，管路安裝要考慮熱脹冷縮，在敷設(shè)管路時要有使管路自由伸縮的結(jié)構(gòu)。管子的安裝要注意清潔工作，防止異物或污水進(jìn)入管內(nèi)。管子要滿足方便維修與保養(yǎng)的要求。

1.3成本要求

在進(jìn)行船舶管路系統(tǒng)設(shè)計時，選用的材料要滿足性能要求和工藝技術(shù)要求，同時也要考慮材料的價格，可選擇物美價廉的材料，防止大材小用或優(yōu)材低用的現(xiàn)象?？紤]管子的成本，管路系統(tǒng)設(shè)計的成本可以減少，從而減少船舶造價成本。

2.船舶幾個主要管路系統(tǒng)設(shè)計

2.1飲用水系統(tǒng)設(shè)計

船上的人員生活需要干凈的飲用水，飲用水不能正常供應(yīng)會導(dǎo)致一系列問題。所以，飲用水管路安裝時應(yīng)該注意管子不能跟其他系統(tǒng)管路連接，要絕對獨立。飲用水管路是從飲用水艙到消毒器消毒后，運輸?shù)酱瑔T居住區(qū)，供開水爐，飲水機(jī)使用，飲用水管路設(shè)計還有考慮用水設(shè)備的數(shù)量和位置，用水的人數(shù)及大概用量等。船員和游客多的船舶要進(jìn)行分組原則，而一般貨船則采取集中原則。

2.2淡水管路系統(tǒng)設(shè)計

淡水管路系統(tǒng)從淡水艙到機(jī)艙內(nèi)壓力水柜，將淡水運輸?shù)饺藛T居住區(qū)。在淡水管路設(shè)計時要考慮淡水泵的排量，泵排量要根據(jù)用水設(shè)備的數(shù)量及用水人數(shù)來決定，安裝淡水管路時還有考慮淡水泵的揚程，根據(jù)泵與最高用水設(shè)備的高度差，以及管路損失，預(yù)留部分余量等因素來決定淡水泵的揚程。主管路選擇要遵循節(jié)約原則，相鄰兩層可以共用一路主管，每根主管設(shè)置控制閥，?方便控制欲維修。用水設(shè)備的設(shè)計要根據(jù)船舶大小，人員數(shù)量及位置而有針對性設(shè)計。

2.3冷卻水系統(tǒng)設(shè)計

船舶冷卻系統(tǒng)利用淡水等液體使船舶主機(jī)、副機(jī)系統(tǒng)工作后產(chǎn)生的多余熱量冷卻，防止設(shè)備因溫度過高損壞或不能正常工作。船舶的動力裝置在工作時，很多機(jī)械設(shè)備由于工作效率不高，燃料利用率低等，從而散發(fā)大量熱量。為了避免部分零件因熱量引起溫度過高，損害元件，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作，則必須要有冷卻裝置將這些熱量散去。船舶管路系統(tǒng)設(shè)計中，通常會用一定量液體如淡水，江水，海水，油燈，液體流過受熱部件，使其冷卻，保證機(jī)械設(shè)備正常工作。船舶冷卻系統(tǒng)可分為開式海水冷卻系統(tǒng)，閉式淡水冷卻系統(tǒng)，中央冷卻系統(tǒng)。海水冷卻系統(tǒng)常用熱交換方式，即用海水冷卻淡水，淡水冷卻設(shè)備，使設(shè)備冷卻。海水冷卻系統(tǒng)不能用海水直接冷卻設(shè)備，因為海水會腐蝕設(shè)備，降低設(shè)備壽命。閉式淡水冷卻系統(tǒng)用船舶自備的淡水來冷卻設(shè)備，但是對于遠(yuǎn)洋船舶來說淡水儲備不夠用，要和海水冷卻系統(tǒng)交替使用。中央冷卻系統(tǒng)海水、淡水管路分開，淡水管路腐蝕性小，成本低，系統(tǒng)工作可靠性強(qiáng)，高溫、低溫兩路淡水分別冷卻不同船舶設(shè)備。

2.4排水系統(tǒng)設(shè)計

船舶在水面上航行，在大風(fēng)浪等外界環(huán)境下，船艙會有積水。積水可能會使船體受到腐蝕，如果機(jī)艙進(jìn)水，可能會給航行帶來困難，貨艙內(nèi)積水還會把貨物浸濕，造成損失等。船艙內(nèi)積水太多導(dǎo)致船舶穩(wěn)定性差，危及航行安全。所以船舶管路設(shè)計要考慮合適的排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)可及時將船艙內(nèi)積水排出舷外，保證船舶在正浮或任何一舷傾斜不超過5度時，都能排凈艙內(nèi)積水。船舶排水系統(tǒng)各吸入口安裝在艙底最低處，在兩舷縱中剖面處設(shè)立一只污水井，以便于艙底水的吸出。船舶排水系統(tǒng)控制各個管路的集合閻箱可設(shè)置在同一個機(jī)艙內(nèi)，這樣方便控制，簡化管路。

2.5消防管路系統(tǒng)設(shè)計

船舶消防系統(tǒng)是為了預(yù)防船舶火災(zāi)而設(shè)計安裝的保護(hù)設(shè)施，由滅火介質(zhì)和介質(zhì)供應(yīng)設(shè)備、介質(zhì)傳輸管道、控制閥門、終端設(shè)備組成，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)以后由動力設(shè)備向固定的管道供應(yīng)滅火介質(zhì)，然后由終端設(shè)備向火源噴射達(dá)到滅火目的。船舶消防系統(tǒng)是船舶重要組成部分，不可或缺，否則會造出人員傷亡和財產(chǎn)損失。消防系統(tǒng)用的介質(zhì)用水，泡沫，惰性氣體等。消防設(shè)施主要有消防栓、水龍帶箱、消防水龍帶、消防水槍、噴淋頭、氣體噴嘴等。惰性氣體滅火主要是采用二氧化碳滅火。二氧化碳的分配閥至每個被保護(hù)艙室應(yīng)有獨立的支管，每個支管要有控制閥，并標(biāo)記好被保護(hù)艙室名稱。在設(shè)置管路時，要防止管路泄露，還要提防積水。被保護(hù)艙室噴頭應(yīng)設(shè)置艙室頂部，方便撲滅艙底的大火。

2.6壓縮空氣管路系統(tǒng)設(shè)計

船舶壓縮空氣系統(tǒng)是船舶管路系統(tǒng)重要組成成分，主要為主機(jī)啟動，以及船上其它需要壓縮空氣的地方提供壓縮空氣的管路系統(tǒng)。壓縮空氣系統(tǒng)是利用空氣壓縮機(jī)將空氣壓縮成一定壓力，將其儲存在空氣瓶中，以備用。船舶壓縮空氣系統(tǒng)由空壓機(jī)、壓力開關(guān)、空氣瓶、減壓閥組、輸送管路、終端設(shè)備、控制閥門組成。壓縮空氣系統(tǒng)用于主機(jī)，輔機(jī)啟動，汽笛用，以及風(fēng)動工作等雜用。

3.船舶管路系統(tǒng)綜合布局優(yōu)化

船舶管路系統(tǒng)設(shè)計對于船舶的安全可靠性、及保證船舶中各種機(jī)械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和船舶的安全航行起著重要作用。船舶管路設(shè)計還涉及到船舶造價成本的高低，在當(dāng)今社會中，能否降低造價成本是決定能否在激勵競爭中處于優(yōu)勢的關(guān)鍵。對船舶管路系統(tǒng)綜合布局進(jìn)行優(yōu)化在一定程度上可保證船舶安全可靠，并降低造價成本。管路布置需要避開船舶上的艙壁，機(jī)械設(shè)備等，還要要求管道盡可能短，附件少，這在一定程度上可減少成本和船重量。設(shè)計人員在設(shè)計管路時，要協(xié)調(diào)整船布局，使各個艙室設(shè)備布局合理。管路布局還應(yīng)該要滿足安全及規(guī)范要求，考慮生產(chǎn)、安裝?、操作及維護(hù)性能。

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