关于船舶居住区管路系统设计的探讨

关于船舶居住区管路系统设计的探讨

韦海学

广东中远船务工程有限公司510725

摘要：随着船舶制造技术的提升，对于船舶管路的综合布置提出了更高的要求，同时因为管路系统在船舶结构中的重要性，所以提高管路系统设计合理性至关重要。在管路系统布置过程中，要全面考虑布置原则和布置要点，提高管路系统设置合理性。管路系统是船舶结构的重要组成部分，由于船舶工作环境的特殊性，其对于内部管路的要求较高，只有保证其内部管路的布置合理才能保证船舶的有效运行，为船舶的安全航行提供保证，因此船舶管路综合布置工作成为船舶制造技术的重要课题之一。

关键词：船舶；居住区；管路系统设计

引言：

居住区作为船员的生活区域，必然有许多生活配套设施，如洗漱、餐饮、消防、空调、排污等，这些设施都离不开相应的配套管路，管路设计的优劣，将直接影响到船员的生活质量，进而影响到整个船舶的运行状态，所以设计一套合理、实用而且经济的管路势在必行。

1.船舶居住区管路设计要遵循的原则

（1）性能要求。由于船舱工作环境恶劣，并且船舶是立体交叉工作，外部因素及内部因素对船舱管路的性能要求较高。管路系统的管子的质量，刚性，机械强度，耐热性，耐腐蚀性等要严格要求，符合使用要求。管路系统的管子的尺寸，大小要满足工作的需要。管路还要具备有由于外界环境的振动与撞击能力。（2）工艺要求。管路系统的管子除了要达到其使用要求，还要满足焊接，弯曲，维修，保养等工艺要求。管子外观要美观大方，有美感，横平竖直，固定牢固，管子和管子，管子和其他结构要有间隙，需隔热的管子距离要合适，以便保温。管子焊接要符合要求，要标准化，表面要美观，不能出现明显焊瘤、焊疤，不能出现气孔等现象。支架材料要符合要求，尽量避免多用单联支架，支架不能焊接在电缆托架上。由于管子受管内冷热介质和外界温度的影响，管路安装要考虑热胀冷缩，在敷设管路时要有使管路自由伸缩的结构。管子的安装要注意清洁工作，防止异物或污水进入管内。管子要满足方便维修与保养的要求。（3）成本要求。在进行船舶管路系统设计时，选用的材料要满足性能要求和工艺技术要求，同时也要考虑材料的价格，可选择物美价廉的材料，防止大材小用或优材低用的现象。考虑管子的成本，管路系统设计的成本可以减少，从而减少船舶造价成本。

2.居住区各主要系统的设计思路

2.1淡水管路

（1）淡水来源：从淡水舱到机舱内压力水柜，再到居住区。（2）淡水泵。淡水泵的扬程根据泵所在位置以及最高用水设备所在位置高度差，加上管路损失、出水设备的出口压力，预留部分余量来决定，泵的排量根据用水设备多少而定。（3）主管路。为节省管材，一般相邻两层共用一路主管，管径一般为40A。每根主管设置控制阀，可单独断开单根主管，便于维修。（4）各用水设备。根据舱室布置图及规格书，确认各用水设备的位置及数量，管径根据各设备详图。

2.2热水管路

①来源。淡水经淡水加热器加热后（一般不超过70℃），送到居住区各用水设备处。②热水循环泵。扬程及排量的决定方法同淡水泵。③主管路。同淡水管路一样，一般相邻两层共享一路主管，管径一般为40A。一般先送到最顶层，再从上向下输送，以保证各层的水温及水压。每根主管设置控制阀，可单独断开单根主管，便于维修。④各用水设备。根据舱室布置图及规格书，确认各用水设备的位置及数量，管径根据各设备详图。

2.3冷却水系统

船舶冷却系统利用淡水等液体使船舶主机、副机系统工作后产生的多余热量冷却，防止设备因温度过高损坏或不能正常工作。船舶的动力装置在工作时，很多机械设备由于工作效率不高，燃料利用率低等，从而散发大量热量。为了避免部分零件因热量引起温度过高，损害元件，导致机器不能正常工作，则必须要有冷却装置将这些热量散去。船舶管路系统设计中，通常会用一定量液体如淡水，江水，海水，油灯，液体流过受热部件，使其冷却，保证机械设备正常工作。船舶冷却系统可分为开式海水冷却系统，闭式淡水冷却系统，中央冷却系统。海水冷却系统常用热交换方式，即用海水冷却淡水，淡水冷却设备，使设备冷却。海水冷却系统不能用海水直接冷却设备，因为海水会腐蚀设备，降低设备寿命。闭式淡水冷却系统用船舶自备的淡水来冷却设备，但是对于远洋船舶来说淡水储备不够用，要和海水冷却系统交替使用。中央冷却系统海水、淡水管路分开，淡水管路腐蚀性小，成本低，系统工作可靠性强，高温、低温两路淡水分别冷却不同船舶设备。

2.4排水系统

船舶在水面上航行，在大风浪等外界环境下，船舱会有积水。积水可能会使船体受到腐蚀，如果机舱进水，可能会给航行带来困难，货舱内积水还会把货物浸湿，造成损失等。船舱内积水太多导致船舶稳定性差，危及航行安全。所以船舶管路设计要考虑合适的排水系统。排水系统可及时将船舱内积水排出舷外，保证船舶在正浮或任何一舷倾斜不超过5度时，都能排净舱内积水。船舶排水系统各吸入口安装在舱底最低处，在两舷从中剖面处设立一个污水井，以便于舱底水的吸出。船舶排水系统控制各个管路的集合阎箱可设置在同一个机

舱内，这样方便控制，简化管路。

2.5蒸汽管路，包括供汽及回汽管路

①主要使用处所。空调（冬季加温），淡水加热器、厨房内蒸饭锅等。②来源。机舱内的锅炉，压力一般为0.4MPa（机舱内一般为0.6MPa）。③各用汽设备。根据舱室布置图及规格书，确认各用汽设备的位置及数量，管径根据各设备详图。

2.6消防及甲板冲洗水管路

①数量及位置。根据SOLASII-2第10条要求及相关船级要求（一般与SOLAS要求相同）进行检讨，主要要求：每处可以有两股水柱同时到达，其中一股仅靠一根水龙带的长度（一般不小于10m，但不大于20m）的长度到达。②规格。40A（居住区外一般为65A）。③压力。最低为0.27N/mm2。④油漆间消防管。根据各船级规范要求，油漆间面积>4m2时，需要设置水喷淋灭火系统，喷嘴数量及位置的布置需保证所有的油漆桶都在水喷到的范围内，水量根据各船级要求（一般为5L/M2/MIN）。

2.7压缩空气管路

①用途分别有：杂用、汽笛用、控制用。②各用气设备。根据舱室布置图及规格书，确认各用气设备的位置及数量。③管径。杂用一般为15A，汽笛一般为25A，各设备根据各设备详图。

2.8黑水管路

①种类。根据MARPOLIV的定义。②排水设备布置。根据舱室布置图，布置时须充分考虑各房间的相互位置，相邻房间的排水管考虑接到同一根主管上。③厕所及病房的排水考虑尽可能分开，避免细菌的传播。④该类别的水需经过污水处理单元处理后才能排放，污水处理单元一般布置在机舱内。⑤污水排放。正常有两条路径：一条通岸接头（左右各一），一条排舷外。目前也有许多船东为了节约港口排放费，要求在船上设置临时收集舱，在港口时临时存放在收集舱内，到公约允许排放的区域内再排放。⑥舷外排放方式，需根据ILLC2003，REGULATION22及相关的船级规范进行检讨，依据排水管排出口高度，决定采用的方式。⑦管径。支管管径根据各排水设备，主管管径参照公司设计基准选定。

2.9灰水管路

①来源。洗脸、洗澡、地漏、冷凝等。②排水设备布置。根据舱室布置图，布置时须充分考虑各房间的相互位置，相邻房间的排水管考虑接到同一根主管上。③尽可能不经过冷库区划，不得不经过冷库时，必须采用壁厚较厚的管子。④污水排放。不必经过污水处理单元，正常排舷外。目前也有许多船东为了节约港口排放费，要求在船上设置临时收集舱，在港口时临时存放在收集舱内，离开港口后再予以排放。⑤舷外排放方式需根据ILLC2003、REGULATION22及相关的船级规范进行确定，依据排水管排出口高度，决定采用的方式。⑥管径。支管管径根据各排水设备，主管管径参照公司设计基准选定，室内地漏一般采用50A，冷库采用65A，厨房采用80A。

3.船舶管路系统综合布局优化

船舶管路系统设计对于船舶的安全可靠性、及保证船舶中各种机械设备的正常运转和船舶的安全航行起着重要作用。船舶管路设计还涉及到船舶造价成本的高低，在当今社会中，能否降低造价成本是决定能否在激励竞争中处于优势的关键。对船舶管路系统综合布局进行优化在一定程度上可保证船舶安全可靠，并降低造价成本。管路布置需要避开船舶上的舱壁，机械设备等，还要要求管道尽可能短，附件少，

这在一定程度上可减少成本和船重量。设计人员在设计管路时，要协调整船布局，使各个舱室设备布局合理。

结束语：

随着我国船舶制造业的兴起，船舶工业在我国经济中越来越重要，船舶上的管路系统的好坏，决定了船舶的质量以及其经济效益，所以现在社会对管路系统设计有了更高的要求。船舶是一个多系统的集合体，管路系统起着特殊的作用。

参考文献：

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