冷空通專業(yè)設(shè)備訂貨及資料認(rèn)可的注意事項(xiàng)分析

蔣烈文，宋 帆

（上海船廠船舶有限公司，上海 202164）

0 引言

船廠設(shè)計(jì)部或設(shè)計(jì)院一般會(huì)單獨(dú)組建1個(gè)專業(yè)叫做“冷空通”或者“空冷通”或者“空冷”（上海船廠稱之為冷空通），主要由空調(diào)、冷藏和通風(fēng) 3大塊組成。該專業(yè)牽涉的范圍廣，訂貨的設(shè)備比較雜，所需注意的細(xì)節(jié)非常多。上海船廠冷空通專業(yè)在不斷的經(jīng)驗(yàn)積累下，每項(xiàng)設(shè)備訂貨的技術(shù)合同均已形成了一套固定的模板，由此可以規(guī)避掉很多技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。但隨著目前精細(xì)化造船的推進(jìn)以及船舶行情的衰退，船東船檢對(duì)建造細(xì)節(jié)方面的要求越來越高，提出了更加苛刻的要求。同時(shí)，由于惡性競(jìng)爭(zhēng)，供貨商的產(chǎn)品質(zhì)量也有所下滑。為此，本文在前人的基礎(chǔ)上，增加了在訂貨及設(shè)備資料認(rèn)可時(shí)需要注意的要點(diǎn)，僅供同行參考。

1 空調(diào)、冷藏壓縮機(jī)油分離器

一般冷藏壓縮機(jī)需要配油分離器，因?yàn)槔鋷?kù)的庫(kù)溫及冷風(fēng)機(jī)內(nèi)蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度都比較低，當(dāng)溫度低時(shí)，潤(rùn)滑油會(huì)變得黏稠，這時(shí)冷媒（氟利昂）可以流出蒸發(fā)器，但潤(rùn)滑油就會(huì)黏附在蒸發(fā)器上，很難流出。如果系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，堆積在蒸發(fā)器上的潤(rùn)滑油會(huì)越來越多，導(dǎo)致蒸發(fā)器的換熱效果越來越差。同時(shí)因?yàn)閴嚎s機(jī)缺油，導(dǎo)致其不能正常工作。

空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度較高，潤(rùn)滑油不會(huì)變得黏稠，不會(huì)粘在蒸發(fā)器上無法流出，能夠重新回到壓縮機(jī)內(nèi)，故空調(diào)壓縮機(jī)可以不配備油分離器。但對(duì)于空調(diào)冷水機(jī)組而言，目前基本上用的都是比澤爾的整體螺桿式壓縮機(jī)，比澤爾壓縮機(jī)在出廠前就已將油分離器放置于壓縮機(jī)內(nèi)。當(dāng)然，小的壓縮機(jī)組也可不配油分離器，小船上的活塞式壓縮機(jī)本身制冷量很小，其帶出的潤(rùn)滑油也很少，影響不大。因此，中溫壓縮機(jī)（空調(diào)系統(tǒng)）、小的活塞機(jī)（適用于小船）無須配備油分離器，大的螺桿壓縮機(jī)需配油分離器。在技術(shù)要求中，一定要和廠商明確是否需要配備油分離器。

2 冷凝器視液鏡

一般冷藏機(jī)組帶有儲(chǔ)液器，且儲(chǔ)液器上安裝有視液鏡?？照{(diào)機(jī)組的冷凝器體積較大，可存儲(chǔ)足夠多的制冷劑，故不需要單獨(dú)設(shè)儲(chǔ)液器。但有些空調(diào)廠商為了節(jié)約成本，未在空調(diào)機(jī)組的冷凝器上設(shè)置視液鏡。這樣，船員在沖注制冷劑或回收制冷劑時(shí)就無法判斷機(jī)組中所含制冷劑的多少。故在訂貨時(shí)一定要注意此點(diǎn)。

3 壓力、流量控制裝置

3.1 節(jié)流孔板

一般在廠商的供圖中，空調(diào)和冷藏機(jī)組的冷凝器冷卻水出口均帶有節(jié)流孔板，節(jié)流孔板的作用為調(diào)節(jié)出口冷卻水流量。但冷凝器出口的蝶閥或截止止回閥也能通過調(diào)節(jié)開度來調(diào)節(jié)流量，故在廠商資料認(rèn)可時(shí)一般要求廠商取消此節(jié)流孔板，以達(dá)到節(jié)約船廠成本、方便施工的目的，如圖1所示。

圖1 節(jié)流孔板

3.2 壓力開關(guān)和水流量開關(guān)

水流量開關(guān)或壓力開關(guān)一般安裝在空調(diào)或冷藏機(jī)組冷凝器的冷卻水出口處，用來檢測(cè)冷卻水出口的流量或水壓。流量開關(guān)或壓力開關(guān)與壓縮機(jī)相連，一旦檢測(cè)到流量過小或水壓過低，壓縮機(jī)便會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行。如果水流量過小，冷凝器則無法進(jìn)行正常的熱交換，制冷劑的溫度將無法下降，壓縮機(jī)便會(huì)空燒，所以水流量開關(guān)或壓力開關(guān)是保護(hù)壓縮機(jī)的。一般情況下，若機(jī)組安裝在機(jī)艙或位置較低的地方，冷卻水泵的揚(yáng)程足夠大，可以不用裝流量開關(guān)或壓力開關(guān)；若機(jī)組安裝在位置較高的地方，冷卻水流量小且水壓低，就必須安裝壓力開關(guān)或水流量開關(guān)。

壓力開關(guān)和水流量開關(guān)的示意圖見圖2，2種開關(guān)各有優(yōu)缺點(diǎn)。壓力開關(guān)安裝較為靈活，僅需1根細(xì)銅管插進(jìn)水管即可，但壓力開關(guān)只能感應(yīng)到水管內(nèi)的壓力，在異常情況下，水管內(nèi)可能有氣體壓力但不一定有流體經(jīng)過；水流量開關(guān)可以準(zhǔn)確地判斷水管內(nèi)是否有流體經(jīng)過，但水流量開關(guān)插進(jìn)水管內(nèi)的感應(yīng)薄片寬度為26 mm，管徑在DN32以下的水管是無法安裝的。

4 空調(diào)熱負(fù)荷計(jì)算書中房間的層高

空調(diào)熱負(fù)荷計(jì)算書通常由空調(diào)廠商提供，對(duì)于許多點(diǎn)送風(fēng)（只按換氣次數(shù)計(jì)算，不做溫度考核）的房間，首先要確定的是房間的容積，在進(jìn)行容積計(jì)算時(shí)，廠商通常會(huì)將房間高度取值偏小于實(shí)際高度，因而計(jì)算出來的送風(fēng)量也偏小。比如在108KBC散貨船的空調(diào)熱負(fù)荷計(jì)算書中，洗衣機(jī)間位于上甲板左舷，且房間無天花板和艙飾板，上甲板有梁拱——中間高兩邊低。如圖3所示，給出的上甲板的鋼甲板層高雖為 3.7 m，但由于有梁拱，洗衣機(jī)間處的鋼甲板層高實(shí)際為4.11 m。廠商對(duì)船體結(jié)構(gòu)不是很了解，容易犯此類錯(cuò)誤，因此在廠商資料認(rèn)可時(shí)船廠需對(duì)其指出。

壓力開關(guān)安裝靈活：水流量開滾對(duì)通徑比較小得水管不適用。

圖3 房間層高

5 空調(diào)水封

水封的作用為防止外部空氣逆流入室內(nèi)，可有效阻止害蟲、病毒物和異味的侵入[1]?？照{(diào)廠商一般會(huì)提供空調(diào)箱的水封，目前有2種形式：1）1段帶U型彎的鋼管；2）水封罐，罐內(nèi)有起密封止回作用的乒乓球，如圖4所示。在此建議選擇后者，原因如下：只有在夏天制冷時(shí)，空調(diào)器才會(huì)產(chǎn)生凝水流入U(xiǎn)型彎或水封罐，凝水使得外界空調(diào)與空調(diào)器隔絕；在冬天制熱時(shí)，空調(diào)箱不產(chǎn)生凝水，U型彎中沒有積水，無法起到水封的作用，外界空氣就會(huì)順著U型彎被吸入空調(diào)器內(nèi)，但水封罐內(nèi)的乒乓球恰恰能夠起到隔絕外界空氣的作用。此外，不論選擇U型彎還是水封罐，其主要技術(shù)要求都是出水口高度差h1產(chǎn)生的水柱壓力大于空調(diào)箱內(nèi)的負(fù)壓，在安裝空調(diào)器時(shí)，需要注意空調(diào)的基座高度H。在確定基座高度時(shí)，還需要考慮甲板敷料d的厚度h3，其關(guān)系為

式中：h2為空調(diào)箱出口凝水管的安裝高度，m；D為凝水管的外徑，mm；δ為凝水管的壁厚，mm。

圖4 空調(diào)水封

6 通風(fēng)裝置的要點(diǎn)分析

6.1 風(fēng)機(jī)接地

風(fēng)機(jī)地線與接地螺柱連接的接頭形式必須規(guī)范。根據(jù)風(fēng)機(jī)功率的不同，接地螺柱與地線的尺寸也不同。防爆風(fēng)機(jī)的電機(jī)與風(fēng)機(jī)殼體之間也需要有電線連接。危險(xiǎn)區(qū)域的空氣質(zhì)量差，容易積灰，電機(jī)固定螺栓處?kù)o電富集易產(chǎn)生電火花。電機(jī)與殼體之間的電線可以優(yōu)先緩解電線富集現(xiàn)象，增加安全系數(shù)。防爆風(fēng)機(jī)的接線盒、填料函、電動(dòng)機(jī)均有防爆要求，需具備船級(jí)社認(rèn)可的第三方機(jī)構(gòu)頒發(fā)的防爆證書。在對(duì)風(fēng)機(jī)資料進(jìn)行認(rèn)可時(shí)，一定要認(rèn)真審查這些細(xì)節(jié)問題。

6.2 螺旋風(fēng)管

螺旋風(fēng)管的技術(shù)要求除了尺寸、公差和材質(zhì)等，還應(yīng)注意螺旋風(fēng)管的壁厚、漏風(fēng)率和鍍鋅層厚度等，這些重要指標(biāo)關(guān)系到通風(fēng)系統(tǒng)的安裝質(zhì)量和使用壽命。按照設(shè)計(jì)慣例，船廠一般要求選用厚度0.8 mm以上的螺旋風(fēng)管（若不提該要求，廠商只會(huì)提供0.6 mm的螺旋風(fēng)管）。目前，防腐性能較好的材料是鋅層重量為275 g/m2的鍍鋅鋼板。風(fēng)管密封性能最好達(dá)到歐洲D(zhuǎn)W143最高D級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

6.3 防火風(fēng)閘

按照以往的安裝慣例，螺旋風(fēng)管上的圓形防火風(fēng)閘的兩端與螺旋風(fēng)管用內(nèi)接頭（帶膠圈）連接。但現(xiàn)在越來越多船級(jí)社的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)船師認(rèn)為，此種連接方式密封性不夠好，且時(shí)間長(zhǎng)了，內(nèi)接頭上的膠圈會(huì)老化，最終會(huì)漏風(fēng)，從而不能保證其對(duì)防火性能的要求。故現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)船師通常會(huì)要求圓形防火風(fēng)閘同方形防火風(fēng)閘一樣，兩端采用法蘭連接，且法蘭墊片為阻燃?jí)|片，如圖5所示。另外，根據(jù)施工慣例，對(duì)于安裝在防火等級(jí)要求A15以上的風(fēng)管上的防火風(fēng)閘而言，其殼體上也要包覆防火絕緣，故防火風(fēng)閘上的執(zhí)行器和接線盒最好能墊高20 mm，以便包覆防火絕緣[2]。

圖5 防火風(fēng)閘

6.4 風(fēng)管調(diào)風(fēng)門

如圖6所示，目前風(fēng)管調(diào)風(fēng)門的調(diào)節(jié)形式有2種：1）有檔調(diào)節(jié)；2）連續(xù)調(diào)節(jié)。有檔調(diào)節(jié)的調(diào)風(fēng)門將葉片調(diào)節(jié)角度分為幾檔，如0°（全關(guān)）、-30°、-60°和-90°（全閉）；連續(xù)調(diào)節(jié)的調(diào)風(fēng)門可以將葉片角度調(diào)至0°～90°的任一角度。兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，使用場(chǎng)合也不盡相同。有檔調(diào)節(jié)的調(diào)風(fēng)門操作簡(jiǎn)單，葉片固定牢靠，且使用調(diào)節(jié)頻繁，缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)精度差，一般用于機(jī)械處所的通風(fēng)系統(tǒng)；連續(xù)調(diào)節(jié)的調(diào)風(fēng)門調(diào)節(jié)精度高，缺點(diǎn)為操作略顯復(fù)雜，每次調(diào)節(jié)都要先松開固定葉片的蝶型螺母，待葉片調(diào)節(jié)到位后再擰緊，一般用于對(duì)房間風(fēng)量考核比較嚴(yán)格的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)。不論哪種形式的調(diào)風(fēng)門，葉片的旋轉(zhuǎn)軸最好是不銹鋼或黃銅材質(zhì)。此外，調(diào)風(fēng)門的葉片厚度不要低于1.5 mm，葉片太薄會(huì)變形，影響調(diào)節(jié)效果。

圖6 調(diào)風(fēng)門

6.5 M型帶風(fēng)雨密蓋百頁(yè)窗螺旋扎扣的布置

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CB/T 749—1997固定鋼質(zhì)百頁(yè)窗中規(guī)定了各種不同尺寸的 M 型百頁(yè)窗所對(duì)應(yīng)的螺旋扎扣數(shù)量，但并沒有嚴(yán)格規(guī)定百頁(yè)窗上螺旋扎扣的分布。很多廠商提供的百頁(yè)窗在其鉸鏈所在邊上并沒有布置螺旋扎扣，時(shí)間久后鉸鏈會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，在關(guān)閉風(fēng)雨密蓋時(shí)就不能保證百頁(yè)窗的風(fēng)雨密了。某3 500 TEU集裝箱船的船東就提出了這個(gè)問題，對(duì)于鉸鏈所在邊長(zhǎng)度大于450 mm的百頁(yè)窗，統(tǒng)一要求在鉸鏈所在邊上增加螺旋扎扣，增加的數(shù)量根據(jù)鉸鏈所在邊的具體長(zhǎng)度來定（此條不屬于規(guī)范強(qiáng)制，但確實(shí)是在實(shí)際應(yīng)用中需要滿足的要求），如圖7所示。在今后的百頁(yè)窗訂貨及設(shè)備資料認(rèn)可時(shí)，船廠最好能提前提出此項(xiàng)要求。

圖7 M型百頁(yè)窗螺旋扎扣布置

6.6 帶手輪百頁(yè)窗的面積

在船上，很多地方由于空間限制無法布置M型帶風(fēng)雨密蓋百頁(yè)窗，只能布置無蓋帶手輪百頁(yè)窗，如圖8所示。但相同尺寸的情況下，無蓋帶手輪百頁(yè)窗的有效通風(fēng)面積比 M 型帶風(fēng)雨密蓋百頁(yè)窗要小。因此，倘若選用無蓋帶手輪百頁(yè)窗的話，一定要讓廠商先提供該百頁(yè)窗的有效通風(fēng)面積，然后確定是否需要增加該百頁(yè)窗的尺寸。

圖8 無蓋帶手輪百頁(yè)窗

6.7 B型菌形通風(fēng)筒

很多安裝 B型菌形通風(fēng)筒[3]的甲板反面需布置通風(fēng)靜壓箱，靜壓箱在分段制造階段便已安裝，而B型菌型通風(fēng)筒在區(qū)域舾裝階段才會(huì)安裝。因此，無法對(duì)B型菌形通風(fēng)筒筒體進(jìn)行內(nèi)圈電焊及油漆，只能在外圈開坡口處進(jìn)行單面焊。隨著船東對(duì)舾裝件涂裝技術(shù)的重視，這種做法慢慢不被接受了。之前有多個(gè)船東要求在B型菌形通風(fēng)筒的筒體中間加置一對(duì)法蘭，使菌型通風(fēng)筒的上部可拆卸且便于對(duì)筒體內(nèi)圈施焊和涂漆，如圖9所示。故對(duì)于甲板反面有靜壓箱的B型通風(fēng)筒，有必要讓廠商在中間加一對(duì)法蘭。對(duì)于甲板反面無靜壓箱的，就沒有這個(gè)必要了。

7 結(jié)束語(yǔ)

不論是冷空通還是其他專業(yè)，其作業(yè)過程所涉及的原理和設(shè)備均在持續(xù)地更新?lián)Q代，船東、船檢提出的問題也會(huì)不斷增多，因此，以上總結(jié)的注意要點(diǎn)不會(huì)一成不變，在不久的將來也需要繼續(xù)更新。專業(yè)設(shè)計(jì)人員，需要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)和新規(guī)范，以適應(yīng)行業(yè)的飛速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化。

圖9 B型菌形通風(fēng)筒