寒区内河小型船舶机舱重点部位防冻常见问题研究

寒区内河小型船舶机舱重点部位防冻常见问题研究

左太兵

身份证号码：371326198406105533  黑龙江哈尔滨  150000

摘要：寒区船舶所处天候环境恶劣，冬季气温低、冰冻期长，船舶防冻工作是寒区船舶管理的一项重要工作，本文重点分析寒区内河小型船舶机舱常见冻伤部位的防冻方法，对船舶机舱管路、海底阀防冻方法提出改进措施，为寒区船舶冬季保养工作提供了参考依据。

关键词：寒区  防冻  管路 海底阀

我国北方黑龙江、松花江等流域，冬季最低温度可达–40℃，冰冻期长达150天。玻璃钢材质小型船舶可入库存放，但排水量稍大的钢制船舶不便于离水上排，需要到专用船坞入坞，整个冬季的结冰期将要冻卧在江面上,船舶冻伤问题常有发生。冰冻在江面上的船舶，需加强对机舱重点防冻部位的检查和保养。

一、船舶机舱常见冻伤部位

在冬季环境温度低于流体介质凝点时，留存的液体会产生凝固，对船体舱室、管路、设备产生不同程度影响。虽然燃油、滑油凝固后密度增大，体积变小，不会造成冻裂，但海淡水凝固后转变为冰，体积膨胀，很有可能会造成机舱内管路、阀体的损坏，酿成事故。

（一）管路

船舶入坞后如果管路中的积水排放不干净很容易使管路造成冰堵和冻裂。船舶机舱内部管系复杂、管线长，在一些弯度较大、反复弯曲或铺设较低的管路，以及作业空间狭窄部位，往往会出现残留。管路受冻后会出现以下问题：一是管路冰堵现象，虽然可使用火烤等方式加温，易操作但存在严重安全隐患；二是管路轻微冻裂，裂纹一般不易发现，如果在春季开江出航前，因检查不仔细或未能及时解决，船舶出航容易造成机舱进水或沉没事故；三是管路严重冻裂，需要更换部分管路甚至全部管路，在舱内切割、明火焊接作业，不易操作、危险性高。

（二）海底阀

海底阀是直接面对海水的阀门，是船舶水密的重要部件，为保证绝对的水密性，多采用海水井防水盖与海底阀相配合的密封方式。冬季海底阀易产生以下问题：一是海水井防水盖密封不严易造成漏水；二是出现漏水结冰后阀板变形，海底阀无法打开；三是漏水严重结冰会导致阀体胀裂。结冰期结束时，如果发现不及时，裂缝进水就会造成船体进水甚至沉船事故。2015年位于松花江流域的某型号客轮，排水量三百吨左右，就因入坞后海底密封不严发生严重沉船事故。

二、船舶机舱管路防冻方法及改进措施

（一）防冻方法

1.添加防冻液。通常在膨胀水箱中添加防冻液来预防水结冰，避免胀裂设备或管路。防冻液的冰点是防冻液最重要的指标之一，也是防冻液能否防冻的关键条件，应根据环境温度条件选择防冻液的冰点(即凝固点)。一般情况下，应选择冰点比环境最低气温低10℃～15℃的防冻液为宜，在此基础上，优先选择具有防锈、防腐及除垢功能的防冻液，能对管路系统的部件起到保护作用，降低管路系统的散热。同时选择防冻液要考虑与橡胶密封圈相匹配，减少对橡胶密封圈产生溶胀和侵蚀等副作用。

2.对介质清除处理。将管路系统或设备中留存的海水或淡水进行清除处理，保持其中干燥，可避免管道或设备冻坏。

（1）泄放积水。①冷却水系统：首先，关闭机舱两侧海底阀门和海水井防水盖，打开管路上的放水口将海水管路内的积水排净；打开海水过滤器并将虑器内的杂物和积水清理干净。②消防系统：打开消防水泵和总用泵底部的放水螺栓，排除泵体内积水；将消防管路上的放水螺栓和消防水阀开关全部打开，排除消防管路内积水。需要注意的是，压载舱内压载水及通往压载舱的管路中的水也要一并排除。③淡水系统：利用淡水电动泵或手摇泵，抽净淡水舱内的淡水；打开淡水泵底部的放水螺栓放净泵内淡水；打开淡水管路上的放水螺栓排净淡水管路中的积水，并将热水器、净化器等用水设备及阀体中的积水排净。

（2）利用压缩空气吹除①。对于已泄放后的残水，可利用压缩空气进行吹除。

（二）改进措施

对管路、设备中容易存水的部分进行设计改善，使积水可以泄放干净，避免有残留积水结冰，导致管路系统和设备的内部冰堵或冻裂。

1.更换管路材料。对于铺设较低的管路及作业空间狭窄部位，可以采用质量过硬的夹布橡胶管或钢丝塑料管来代替钢质管路，减小冰对管路的膨胀力。

2.改变管路方向。管路在进行变形量调节或避让用U形弯管设计时，布置方向由竖直改为水平，可避免残留积水。

3.增加管路放水口。在弯曲度较大的管路的最低处增加放水口，可以避免管路中的积水因重力势减小或管路中的杂质过多摩擦力大而不能排放干净现象。为节省工作时间，提高工作效率，把所有管路放水螺栓的头部加工成统一的形状和尺寸，方面拆卸。

三、船舶机舱海底阀防冻方法及改进措施

（一）防冻方法

操作人员关闭海水井内的防水盖，然后打开海底阀，随后检查防水盖密封情况，密封性良好且无渗水现象即可关闭海底阀；若在检查中发现渗水应将积水排除干净，及时对防水盖密封进行修复，如果防水盖密封不能很好的解决，只能等到海水完全冻住，然后再关闭海底阀。这种方法不仅浪费人力物力，而且一旦操作人员检查不细致

，很容易导致海底阀严重冻裂。

（二）改进措施

针对海水井防水盖盖板与海底阀阀板之间空间的防冻密封问题，可利用吸油棉纱和润滑脂的混合物来填充防冻空间的方法，如图1所示。混合物的填充，一方面会减少防冻空间的进水量，另一方面，棉纱润滑脂混合物质地柔软，即使防冻空间进入部分水，结冰时混合物会容纳冰的膨胀力，保护阀板和阀体。

图1：海水井海底阀示意图

填充物的大小直接影响填充效果，过大会导致防水盖密封不严，过小混合物塞不满整个防冻空间。所以，首先要量取防冻空间大小，然后制作填充物，最后将填充物塞入防冻空间。

制作填充物时，先把少量的棉纱和润滑脂进行揉搓，待润滑脂完全被棉纱吸收后，再加入等量的棉纱和润滑脂重复揉搓，直到棉纱润滑脂混合物的大小与防冻空间的体积大小相等或略有多余时，再把混合物制成圆柱体形状即可。为更好的让润滑脂充分融入吸油棉纱中，可以把制成圆柱体形状的混合物使用塑料袋包裹放置2-3天，然后再塞入防冻空间，这样密封会更加有效。

制作好的填充物可以从两个方向塞入：一是从海水箱一侧防水盖塞入,优点是防冻空间填充比较饱满；缺点是空间狭小不利操作。二是从海底滤网检查口塞入，优点是空间大易操作，缺点是对填充物体积的大小要适中。

四、结束语

寒区的特殊环境对船舶装备的使用管理和养护工作提出了更高要求，研究寒区船舶机舱重点部位的防冻，能有效提高船舶全面维护保养效益，增强船舶设备运行的安全系数，为船舶航行提供安全可靠支撑。

参考文献

[1]米毛毛，陈冬．冬季低温下船舶建造防冻方案设计研究 [J]．科技与创新，2016(3)：100．

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