船舶动力装置原理与设计第4章ppt课件.ppt

船舶动力装置原理与设计讲义,第4章 船舶管路系统,2022/11/27,2,船舶管路系统的含义,船舶管路系统是船舶为了完成一定任务而专门用来输送和排出液体或气体的管路（管子及其附件的组合）、机械设备和检测仪表等的总称，常简称为船舶管系。船舶管系是船舶动力装置的重要组成部分，它联系主、辅机械及有关设备，保证船舶正常航行、停泊以及船员和旅客的需要。,2022/11/27,3,船舶管系的分类,船舶动力装置原理与设计讲义,第4章 船舶管路系统,2006年04月,-燃油系统,2022/11/27,5,燃油,影响燃油管路工作的质量指标a.闪点 b.密度 c.凝点 d.浊点 e.倾点f.水分和机械杂质,影响燃油燃烧性能的质量指标:a.十六烷值 b.柴油指数 c.馏程 d.发热值e.粘度运动粘度、动力粘度、恩式粘度、雷式粘度、赛氏粘度,影响燃烧产物构成的质量指标a.硫分 b.灰分 c.沥青分 d.残碳值 e.钒和钠的含量,燃油冷却到停止流动时的最高温度,燃油冷却到开始析出石蜡、变得浑浊时的温度,燃油冷却到尚能流动时的最低温度,2022/11/27,6,燃油管系的功用、组成及工作原理,燃油管系向船舶柴油机和燃油锅炉供应足够数量的合格燃油，以确保船舶的营运需要。,注入贮存驳运净化供应测量,2022/11/27,7,燃油管系的组成,60车位滚装船燃油管系实例,甲板注入口,透气管,油舱（柜）,过滤器,驳运泵,离心分油机,溢流管,日用油柜,速闭阀,滤器,供给泵,柴油机,系统积气后将造成供油压力波动，甚至造成气阻无法供油而停车。,2022/11/27,8,主要设备及其估算,式中：Bf 副机燃油消耗量，t； bf 副机燃油消耗率，g / (kWh)； t2 续航力，t2=t1，h； K 副机负荷系数，根据电站负荷估算书选定； Pf 副机标定功率, kW。,式中：Bz 主机燃油消耗量，t； bz 主机燃油消耗率，g / (kWh)； Peb 主机标定功率，kW； t1 续航力，h； z 主机台数。,式中：Bg 锅炉燃油消耗量，t； D 锅炉产汽量，即锅炉蒸发量，kg/h； i1 蒸汽比焓，J/kg； i2 锅炉给水比焓，J/kg； Hu 燃油低热值，J/kg； g 锅炉效率； t3在续航时间内的使用时间，h。,V1 油舱总容积，m3； r 燃油密度，kg/m3，轻柴油取0.820.86，重柴油取0.93，燃料油取0.930.97； Cr 容积系数，取1.11.2； Cc 储备系数，取1.1； Cf 风浪系数，取1.051.2。,2022/11/27,9,主机日用油柜,日用油柜为箱体，一般用钢板焊接而成，为能承受柜内液体的压力，通常在其内壁设加强筋衬板。注入管，用于注入燃油；输出管用于输出燃油；透气管使柜内与大气相通，以利燃油进出油柜；溢流管用来将超出油柜贮量的油溢出并流回油舱；打开手孔盖即可清除柜中油渣；置于油柜下方的放水阀可放出存于油柜底部的油水混合液体。透气管与溢流管直径一般应大于输入管。,主机日用油柜副机日用油柜容积 辅锅炉日用油柜容积 油渣柜容积 污油柜容积 沉淀柜容积,2022/11/27,10,对燃油管系的要求,各舱柜间应有管路连通，管路上应装设截止阀，以便关断，保证船舶倾斜时正常供油。大、中型船舶设独立驱动的燃油输送驳运泵，小型船舶设手摇泵，保证连续供油。依靠重力柜供油时，油柜必须置于柴油机上方，距该机高压油泵进口不得小于1m。各油舱、油柜供油管路上的截止阀或旋塞应直接装设在舱柜壁上，深油舱、日用油柜出口管路应设置速闭阀，以便在发生火灾或危急情况下，能在该处外迅速将其关闭。燃油管路必须与其他管路隔绝，不得布置在高温处、电气设备处，不得通过水舱和起居处，若必须通过这些地方，要采取防火和防水、油泄漏的有效措施。沉淀舱柜以及专设沉淀舱的燃油舱或日用油柜，应装设自闭式放水阀或旋塞，且应设置收集油舱和聚油盘排出的含油污水的舱柜。大型船舶燃用两种燃油，应设有两套供油管路，设置燃油回油集合筒以收集回油，并用于两种燃油的混合和撤换。小型船舶柴油机往往将回油管路接至喷油泵进口处。保证船舶横纵（10，7）下，管系仍能正常工作。,船舶动力装置原理与设计讲义,第4章 船舶管路系统,2004年10月,滑油管系,2022/11/27,12,简介,柴油机润滑系统的设计与其本身的工作型式、输出功率的大小和转速高低有关，需要进行润滑的柴油机部件主要有气缸、十字头轴承、连杆轴承、主轴承、传动齿轮、凸轮轴、进排气阀杆和导板等。通常气缸润滑采用的方式有注油式润滑和飞溅式润滑。各类轴承的润滑方式有压力润 滑、飞溅润滑和人工润滑。,2022/11/27,13,滑油品质,a.粘度：滑油最重要的指标。滑油粘度大，摩擦阻力增加，机械效率降低，柴油机启动困难。但粘度小，在较高温度下难于在金属表面形成可靠的油膜，以至磨损增加。国外采用SAE分类法。粘度随温度升高而降低。b.稳定性c.酸性（中和值）d.抗乳化度：海水或淡水漏入滑油中经搅拌后使滑油形成乳浊液并生成泡沫叫乳化。乳化会使油膜承载能力大大降低。e.残碳,2022/11/27,14,滑油的选用,选用滑油时应考虑下述因素：运转部件速度较高时，摩擦产生的热量多，滑油粘度要高些。滑油的流动性与环境温度有关。粘度高的滑油凝聚力大，不易被挤出，摩擦偶件单位摩擦面积上所承受的压力大的，所用滑油的粘度要大些。承受变载荷而常出现半干摩擦的场所应选用粘度较大的滑油，以保证在运转过程中形成连续的油膜。摩擦偶件的配合间隙大者或摩擦表面粗糙者，应选用粘度大的滑油。,2022/11/27,15,滑油管路的功用、组成与种类,1.功用滑油管系给柴油机、增压器等船舶动力装置设备供应足够的、合乎质量要求的滑油，确保有关摩擦副处于良好的润滑状态，避免发生干摩擦，并在润滑过程中带走部分热量，起一定的冷却作用。减磨：润滑的主要作用冷却：带走部分热量清洁：洗涤运动表面的污物和金属磨粒密封：如活塞与缸套间的油膜还起密封燃烧室的作用。防腐：油膜使金属表面与空气、酸不能接触减轻噪声：缓冲作用传递动力：如推力轴承中推力盘与推力块之间的动压润滑,2022/11/27,16,滑油管路的功用、组成与种类,2.组成滑油管系一般由滑油贮存舱（柜）、滑油循环柜、滑油泵、净化设备（滤器、分油机）及滑油冷却器等组成。3.种类滑油管系通常根据柴油机的结构型式可分为湿底壳式和干底壳式两种。,2022/11/27,17,干底壳式,湿底壳式,2022/11/27,18,干底壳式,SULZER-RTA52U主滑油系统图,2022/11/27,19,对滑油管系的要求,滑油管系的布置应保证船舶在一定的横倾和纵倾范围内可靠地供油。同时，应尽可能缩短管子长度。滑油循环泵的布置应使吸入管长度尽可能短，因此油泵应尽量靠近柴油机或循环油柜。为了减少管路阻力和管路振动现象，在滑油循环泵到过滤器管路上要使弯头尽可能少，并缩短此管路长度。滑油过滤器一般布置在滑油冷却器前，滤器前后要装设压力表，管路中还应设低压警报器，以检测和控制滑油的工作压力。滑油贮存柜要靠近甲板注油口，并有一定高度，以借重力给循环柜补充滑油或进入驳油泵。如果增压器采用强制循环式压力润滑，则设置增压器滑油重力柜作为应急用，重力柜的高度必须在增压器轴线上方约12m处。,2022/11/27,20,滑油管路设备估算,储油舱滑油循环泵主机滑油循环柜：设在双层底内，其四周都有干隔舱。 滑油沉淀柜污油柜油渣柜滑油泵：一般为螺杆泵，两台，泵的出口设有安全阀和调节压力的旁通阀。,2022/11/27,21,滑油管路设备估算,滑油循环泵滤器：滑油泵的进口、出口分别设有粗细滤器，滤器一般为双联或多联。且滤器前后有压力表、压差继电器。现在船上一般采用反冲洗滤器。滑油冷却器：管壳式或板式热交换器。污油柜油渣柜,船舶动力装置原理与设计讲义,第4章 船舶管路系统,2004年10月,冷却管系,2022/11/27,23,功用,是对主副柴油机、主副机的滑油冷却器、淡水冷却器等热交换器、轴系中的齿轮箱、轴承、尾轴管等需要散热的设备进行冷却，以确保其在一定温度范围内可靠工作。,2022/11/27,24,1、开式冷却系统,2022/11/27,25,2、闭式冷却系统,淡水对柴油机气缸套、气缸盖、活塞、喷油器等进行冷却海水冷却淡水冷却器、滑油冷却器、增压空气冷却器、喷油器冷却器,2022/11/27,26,2022/11/27,27,3、集中式冷却系统将原来用海水冷却的设备改淡水冷却中央冷却器集中热量进行海水冷却,2022/11/27,28,海水,低温淡水泵,高温淡水泵,图1,集中式冷却的方案：1）独立式高、低温冷却系统,2022/11/27,29,2）混合式高、低温冷却系统,图3,2022/11/27,30,4、舷外冷却系统也是一种闭式冷却方式。与一般闭式冷却管路相比，就是把海水对淡水的冷却移至舷外，把淡水冷却器装在船舶水线以下船壳的外板上，利用舷外水进行自然冷却。优点：省去了海水泵及其管路，并减少了驱动海水泵的动力；减少了维护管理的工作量。缺点：冷却器安装于舷外，易撞坏；舷外冷却器的材质要求好，初建费增加。,2022/11/27,31,膨胀水箱,闭式冷却管路中设置膨胀水箱，以适应管路内淡水随温度变化而产生的体积变化；在柴油机的淡水管最高处接出透气管与膨胀水箱上部相通，让淡水中分离出来的气(汽)体逸入大气；膨胀水箱置于淡水泵吸入口以上一定高度，使吸入管路保持一定的水压，防止产生汽化现象；向管路内补充淡水；投药，保证水质。,2022/11/27,32,对冷却管系的要求,船舶机舱至少设两个海底门，布置在船舶的左右两舷，低位海底门在机舱底部，高位海底门则设与舭部（船舷侧板与船底板交接的部位） 。对于大型船舶尾机舱，海底门要尽量布置在机舱前部，以避免吸入空气和污水。海底门应设隔栅或孔板，以阻挡大的污泥杂质进入海水管路。海水箱上应设透气管，压缩空气管和蒸汽管，以便吹除污物和冰粒等。排水口排出用过的污水，通常布置在海底门或吸入口之后，并尽可能使两者远离。排水口一般设在满载水线与轻载水线之间，以便于操纵和检修阀门。应绝对避免将排水口设于救生艇及舷梯卸放范围，以保证这些设备能安全而迅速地卸放使用。海水管路的排水阀应安装在高于冷却空间的位置，以便排除管内的空气与水汽。有的船舶在排水管上安装视流器，以观察排水情况。,2022/11/27,33,对冷却管系的要求,除主机自带水泵外，还必须设有独立驱动的备用泵，小型船舶可用其它足够排量的泵代替。海水泵的布置要考虑船舶的最低吃水线，应使水泵的叶轮常处于吃水线下，应在船舶正常航行情况下可自任一海底门吸取海水。海水管路的布置应满足对各种设备的压力和温度参数的要求，力求设备能量小、管路短，方便操纵和检修等。各种冷却器和制淡装置在管路中的位置，空气冷却器设置在海水泵出口管路的最前端，制淡装置也大多如此；淡水冷却器、主要是缸套冷却器，应布置在管路末端；其他冷却器，如滑油冷却器及活塞淡水冷却器可采用并联形式布置在管路中。采用闭式冷却时，每台主机应有独立的闭式冷却管路，并且在海水管路和淡水管路间设连通管，中间设阻隔阀，以便闭式冷却器管路发生故障时，则可采用直接冷却方式，用海水进行冷却。航行于海洋的船舶，当采用海水直接冷却时，必须采用在冷却水套内插锌棒等防腐措施。钢质舷旁阀、附件以及海水箱等，均应有防腐蚀保护措施。,船舶动力装置原理与设计讲义,第4章 船舶管路系统,2004年10月,压缩空气管系,2022/11/27,35,压缩空气在船上的应用,柴油机的启动、换向、操纵；气胎离合器的操纵；压力柜充气（淡水、海水）；吹洗海底门、油渣柜等；汽笛、雾笛吹鸣；遥控和自动控制系统的能源；灭火剂的驱动喷射；杂用，风动工具等；军用船舶武器的发射。,2022/11/27,36,压缩空气系统的组成,2022/11/27,37,2022/11/27,38,对压缩空气系统的要求,用压缩空气管系启动的主机，必须有独立的空气压缩机,一般两台。空气瓶的布置，可以直立或卧放，一般放在船体结构较强的部位。在空压机向空气瓶充气的管路上，应装气水分离器。在空压机、空气瓶、冷却器和减压阀的出口管路上，须装设压力表和安全阀。压缩空气管系一般采用集中供气方式。,2022/11/27,39,空气瓶,2022/11/27,40,空气瓶,空气瓶用来储存压缩空气，以备使用。种类： 启动空气瓶气笛空气瓶杂物用空气瓶等。结构形式 有整锻式焊接式。空气瓶的主要附属设备有充气阀、出气阀、压力表、安全阀和泄水阀等，一般安装在瓶头上。对钢质海船，供主机启动用的空气瓶至少要两只。空气瓶容量，应在不补充充气情况下，能冷机正倒车交替连续起动每台可换向的主机不少于12次；能冷机连续启动每台不可换向的主机不少于6次。启动空气瓶容积有3种办法估算：按柴油机每启动1次所消耗的自由空气量估算；按空气瓶容积与柴油机气缸总容积之比估算；按国外经验公式估算。,2022/11/27,41,船舶动力装置原理与设计讲义,第4章 船舶管路系统,2004年10月,排气系统,2022/11/27,42,排气系统的作用和形式,排气管的功用是将主、副柴油机及辅锅炉的废气排到机舱外的大气中去，使机舱保持良好的环境。此外，还要考虑降低排气噪声、余热利用和满足特殊要求(熄灭废气中的火星)。柴油机的排气形式有水上排气和水下排气两种。水下排气用在军用船上较多。柴油机的排气是由各气缸排出汇集于排气总管，然后经过废气涡轮增压器、补偿装置、废气锅炉或消声器排入大气。,2022/11/27,43,从排气管系的布置情况来分，除燃油锅炉直接排至大气之外，柴油机废气排放大致有如下三种方式：经消音器排至大气；经废气锅炉排至大气；经燃油、废气混合锅炉排至大气。船舶采用何种布置方法与船舶吨位大小、柴油机使用燃料种类及布置空间的大小等有关。,2022/11/27,44,形式,2022/11/27,45,对排气系统的要求,(1) 原则上每台柴油机的排气应相互独立，但也允许多台柴油机共用一个消音器或废气锅炉或经济器，这时，在每台柴油机的排气管中应设有烟气隔离装置。 (2) 锅炉(不包括废气锅炉或经济器)的烟道应独立于柴油机的排气烟道。 (3) 柴油机的废气采用经废气燃油锅炉排至大气的方式布置时，锅炉的废气进入管上应设有隔离装置和连锁机构，其目的是确保锅炉的燃油和废气部分不能同时工作。 (4) 燃油锅炉的烟道或烟囱内，不得装设烟道调节器和其他封闭烟道的装置。 (5) 舷侧排气时，应装设防海水倒灌入排气管的装置。,2022/11/27,46,补偿器,为了补偿柴油机排气管受热膨胀而引起的管子伸长变形量，防止因热膨胀使管子产生压缩应力、甚至出现管子破裂、法兰紧密面泄漏等事故，常常在排气管路中装设热膨胀补偿器。钢制膨胀接头就是其中一种。这种补偿器除能补偿管子受热时出现的线膨胀外，还可以减少由柴油机传给排气管、并沿排气管传给船体的机械振动，同时有隔声作用。,船舶动力装置原理与设计讲义,第4章 船舶管路系统,2006年04月,船舶管系,2022/11/27,48,舱底水系统,功用是抽除舱底积水；此外当发生海损事故，船体破损而大量进水时舱底水系统也担负着排出的任务。舱底积水的危害：舱底水不仅腐蚀船体，而且会造成货损和影响操作，甚至影响船舶的稳性和航行安全，所以要及时排除。舱底水的排出借助舱底水吸口、舱底水管、阀箱和舱底水泵等来完成。,2022/11/27,49,舱底水系统,造成舱底积水的原因：船体接缝处的渗漏、雨水和甲板冲洗水的流入、管内液体的泄漏和机械设备液体的泄放等。主机、辅机、设备及管路接头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，蒸汽分配阀箱和蒸汽管路的泄放水。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。扑灭火灾时的消防水、甲板冲洗水。,2022/11/27,50,舱底水的工作原理,2022/11/27,51,舱底水的工作原理,1舱底水吸口 2舱底水集合阀箱；3舱底水总管；4舱底水泵；5机舱舱底水吸口；6泥箱；7油水分离器；8 舷外排出口,2022/11/27,52,舱底水吸口,吸入口应布置在每个舱底的最低处。机舱内至少设两个吸口，并且至少有1个通过吸入支管与舱底水泵直接相连，其余则可经过舱底水总管遇到舱底水泵。为在机舱破损时应急排水，一般还应设有接至主冷却海水泵的应急排水支管，并应装设截止止回阀，即“只出不进”。,2022/11/27,53,管隧,管路布置应便于操纵管理并且要尽量减少隔舱壁开孔。机舱后各货舱和轴隧等处的舱底水抽吸支管，往往通过轴隧接至机舱内的舱底水总管。不少大型船舶从机舱前部至首尖舱为止，在船舶纵中剖面附近专门设一管隧，将舱底水管(包括压载水管)铺设其中。,2022/11/27,54,舱底水泵,自吸式水泵往复泵或单螺杆泵大排量时采用自吸式离心泵喷射泵：能排极其污浊的液体，且构造简单，不易损坏，具有干吸能力舱底水泵只需将水排至舷外即可，压头不用太大，一般为0.2一0.3MPa。,2022/11/27,55,布置,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，经舱底水总管接至舱底泵。总管式：总管式多用在带管隧的大型船上，总管敷设在管隧内，并在适当部位引出各舱室支吸管，各支吸管上的阀件设在管隧内，一般为遥控式的截止止回阀，这些阀件既能就地操作也可从控制室进行遥控液压或气压操纵，单总管的管径应与机舱内舱底水总管管径相同，并在机舱内装设单总管截止阀。混合式:介于上述两种方式之间。,2022/11/27,56,舱底油水分离器,舱底水中含有大量污油，直接排放至舷外将造成航行水域和港口的污染，所以必须装设舱底油水分离器。船用舱底油水分离器满足下列要求：舱底水经处理后应达到所规定的排放标准。在22.5度倾斜下仍能正常工作。能自动排油。构造简单、体积小、重量轻、易于检修。,2022/11/27,57,压载水管系,压载水管系的功用是对压载水舱注入或排出压载水，达到：保持适当的排水量、吃水和船体纵、横向平衡，维持适当的稳心高度；减小过大的弯曲力矩和剪切力，减轻船体振动。改善空舱适航性。,2022/11/27,58,压载水管系形式：,1：支管式：适用于双层底内压载舱，且压载管径较小、压载舱数不多的小型船舶。,2：总管式： 3：管隧式：,2022/11/27,59,压载水各管系形式特点：,2022/11/27,60,压载水管系：,除油船和化学品船的专用压载泵外，压载泵一般均设在机舱内。对小型船舶，压载水量不多，一般不设单独的压载泵，而由消防泵、总用泵、主机海水冷却泵等兼用。对大型船舶，因压载水量大，需设1台或2 台单独的压载泵。同时，往往还配有扫舱泵。扫舱泵可以是活塞泵或喷射泵。,2022/11/27,61,压载水管系示例,2022/11/27,62,压载水管系示例,1压载泵；2-调驳阀箱；3-压载水吸口；4-舷旁排出阀；5注入总管；6排出总管；7-压载水支管,2022/11/27,63,压载水管系示例-调拨阀箱原理,2022/11/27,64,对压载水管系的要求,1)压载水在管内的流动是“有进有出”。即要通过同一管道将压载水注入某压载水舱和自该舱排出压载水因此在管系中不可设置止回阀，而要通过截止阀箱调驳。2)在大型船舶上，为防止海水自压载水管泄漏至货舱，压载水管都敷设在双层底舱中央的管隧内。其吸入口在各舱的布置，应有利于压载水的排出。3)首尖舱和尾尖舱的压载水管穿过首、尾隔舱时，最好设有可在上甲板启闭的闸阀，以便在船体首尾部撞破时立即关闭闸阀，防止舷外水进入压载水系统。,2022/11/27,65,压载水泵,离心泵，一般设置两台。压载水泵排量主要取决于注排水所需的时间。注排水所需时间依船型不同而不同一般，散货船取12h20h，油船取10h14h，集装箱船可取10h16h对于大型船舶往往设有扫舱泵，以利于排出压载水舱内的剩余水量。扫舱泵排量压载泵总排量x(0.10.3)压载水泵的压头不需要太高，一般在0.2MPa0.3MPa之间,2022/11/27,66,消防系统,种类：水消防二氧化碳消防卤化物消防泡沫消防惰性气体消防蒸汽消防,功用：预防救火甲板冲洗锚链冲洗,水灭火系统广泛用于扑灭起居处所、货舱、机舱等处的火灾；还可以用于冲洗甲板、舱室和通道地板，起锚时冲洗锚链，以及夏季喷淋甲板，防止由于阳光直射甲板而引起油舱内温度的升高。,2022/11/27,67,消防系统,火的种类普通火（甲类）主要用水施救油类火（乙类）有爆炸危险，采用CO2灭火电器火（丙类）漏电过载短路引起，应先切断电源，干粉或卤化物灭火,船舶消防基本原则：防火、探火和灭火,2022/11/27,68,水消防的基本原理,水消防的基本原理是利用强大的水流喷注在着火区，使可燃物质温度急剧下降。并且由于水流受热后产生大量的水蒸汽，从而稀释氧气浓度扑灭火焰。水消防应用广泛。其缺点是不能扑灭油类和电气火灾。,水消防的基本组成,水灭火系统由消防泵、管系、阀件、消防水带、消防水枪、消火栓及国际通岸接头等组成。,2022/11/27,69,对水消防系统的要求,所有消防水泵应为独立机械传动，通常采用离心泵。卫生水泵、压载水泵或总用水泵如符合消防水泵的有关要求，均可作消防水泵使用。100总吨以下的货船，消防水泵可以由主机带动。各消防水泵(应急消防水泵除外)的排量最好相同。如水泵排量不同，则最小一台水泵的排量不应小于所需消防水泵总排量的80除以所需消防水泵数，至少应满足两股射程不小于12m水柱要求，其排量不足部分应由较大排量的水泵补偿。任何船舶每一台消防泵均不得小于25m3h，以供两股水枪的水量。对大于及等于1000总吨的船舶，应至少备有1只国际通岸接头，并便于由船舶的任何一舷连接，以便在船舶失火时相互救援灭火。消火栓的布置和数量，应至少能将两股不是自同消火栓位置水射至船员旅客经常到达位置。应便于连接消防水带和进行有效的灭火。应急消防泵应为独立的、内动力驱动和自给引水的泵，驱动方式为柴油机、电动机和液压驱动3种。应急消防泵及其动力源应布置在消防泵及其动力源处所的外部，且安全、容易到达的地点。,2022/11/27,70,CO2灭火系统,二氧化碳是氧和碳的化合物属惰性气体，在船上是以加压液体贮存在钢瓶中。当将其喷注到着火区后，液体CO2就挥发成大量的CO2气体，吸收大量的热量，而使可燃物质温度下降至燃点以下，把火焰扑灭。CO2气体占到空气浓度的30-35时，燃烧即被制止。二氧化碳灭火系统不适用于客舱。,C02管应有足够的尺寸和喷嘴数量以满足在2min内将计算所需C02量的85喷入被保护处所。必须将约10CO2 总量施放于机舱底层花钢板下部。对车辆处所、滚装船的围蔽装货处所，其管路的布置应保证有23的所需CO2 气体在10min内注入该处。,CO2灭火剂的速率及分配,2022/11/27,71,CO2灭火系统管路要求,流量管径材料,1-CO2钢瓶；2瓶头阀；3-操作阀；4-施放阀；5-货舱控制阀；6启动钢瓶； 7-启动开关；8启动钢瓶室；9警笛；10-喷嘴,2022/11/27,72,泡沫灭火系统管路要求,泡沫灭火是以一种泡沫液和海水相混和而产生的气泡，覆盖在燃烧物表面而形成连续的粘稠而耐热的隔层，从而隔绝空气，并冷却以阻止燃烧。 适用于油船和化学品船的液货区域的甲板。,泡沫液与水和空气混合产生最终的空气泡沫体积与混合前泡沫液体积之比称为发泡倍数。按发泡倍数可分为： 低倍数泡沫发泡倍数低于20：1 中倍数泡沫发泡倍数为(20200)：1 高倍数泡沫发泡倍数为（2001000)：1,2022/11/27,73,泡沫灭火系统管路要求,2022/11/27,74,供水系统,供水系统的任务是满足船员和旅客日常生活用水需要，可分为饮水系统、洗涤水系统和卫生水系统。饮水系统主要供应炊事用水、饮用水和医疗用水等。洗涤水系统主要供应浴室、洗衣室、洗物池等处的冷热洗涤水。卫生水系统从舷外吸取海水或江水供厕所、洗脸间和浴室等处冲洗用。,2022/11/27,75,供水管路,供水管路的主要设备有水泵、水柜和热水器等。 重力供水 压力供水,2022/11/27,76,压力供水,压力供水的特点是用密闭的压力水柜代替重力水柜。借助水柜中空气的压力将水送至各用水处。在大、中型船舶上，至少应设两个压力柜：海水压力柜，供应卫生水；清水压力柜，供应生活用水。这种压力水柜的布置不受高度的限制。,2022/11/27,77,管路布置,分区供水供水干管应力求避免通过起居室、储物舱等处，通常各种供水干管敷设在各层甲板两边走道上方，然后再由干管引出支管到附近的各室内用水设备。当几个用水区相距较远时可按分区设置热水器，分别向集中在各自区内的几个用水处供热水，以避免热水管路过长。在小型船舶上，亦可通过在主机排气管上设热水套来代替专门的热水器，以节约能源。,2022/11/27,78,主要设备估算,淡水压力柜容积海水压力柜容积清水重力柜压力水柜的供水泵辅助锅炉用给水泵,压缩空气最小容积,有效容积,无效容积,2022/11/27,79,供水系统原理图,2022/11/27,80,几点考虑,洗涤水的消耗量:每人每天的消耗量般为100L200L以往的船舶卫生洁具的冲洗水使用舷外水，现在大中型船舶使用淡水作为卫生水已日益普遍，小型船舶仍以舷外水作为卫生水。用淡水作为卫生水有时要考虑到应急备用，因此，可从总用泵或辅海水泵的出口总管分一支管接至卫生水供应系统。饮用水消耗量为：3050L/pd即每人每天3050升。,2022/11/27,81,机舱通风管路,任务：降低机舱的温度排除机舱内的油气和水蒸气向机舱供应充足的新鲜空气 通风方式自然通风机械通风,2022/11/27,82,自然通风,2022/11/27,83,机械通风,2022/11/27,84,主要通风场所,操纵台、记录台、配电板、工作间以及主机、发电机、辅锅炉和其它重要辅助设备的某些部位等管理人员需经常工作并进行检修的地方。分油机间、油头试验间、粮库、杂货库等需排除油气和保证食物不变质而亟需通风的地方。增压器、辅锅炉以及布置其它高温设备的部位。,2022/11/27,85,对管路布置的要求,1)应保证机舱内有足够的通风量以满足管理人员和机械设备的需要。2)机舱内各设备及工作处所的风量应根据需要予以合理分配。3)应保证能顺利和充分地进行通风换气，尽量避免死角，尽量减少外界的干扰和影响4)气流组织和管路安排都应合理，通风管路应占据空间小，对其它管路影响少。5)设备要简单，管路尽量短，弯头尽可能少。,2022/11/27,86,机舱通风的气流组织,气流组织的好坏对通风换气的顺利进行、风量的均匀和合理分配以及管理人员的工作都有很大影响；重点局部通风；机舱中的高温层、油气和水蒸气都在上部，故送风区应在高温层下面，排风区则在其上面，这样就不会将上面的热空气带入工作区域。对于没有明显高温层的机舱，排风区也应高于送风区；舱外新鲜空气应送到需要通风的地方。送风要保证一定的通风量，使工作地带的温度不超过舱外温度58度，而且要保证一 定的风速，因而送风的主要方式是横向强力送风；不要将高速空气吹向机器，否则将加速机器余热的扩散而使工作地区的气温上升。气流的路线应该先吹至工作人员，逐渐扩散后再接触到机器，气流吸热加温后即自然上升。,2022/11/27,87,布置实例,根据需要决定通风方式和管路布置。多是将机械通风、机械排风和自然通风相结合。管路布置形式一般为干管式、单管式和环管式风管的截面形状有圆形和矩形两种。,2022/11/27,88,机舱通风总量,机舱通风总量已有国际标准(6088611995)。设计时可按照该标准推荐的公式和数据进行计算。该标准要求机舱通风总量QTV至少为机舱内所有设备所需燃烧空气量qc和设备散热所需通风量qh(考虑燃烧空气的散热作用)之总和，即：,qc和qh应按具体的设备厂提供的参数进行计算，当在设计中不能及时得到这些信息时可按设计手册的公式进行估算,2022/11/27,89,防止生活污水污染,防止生活污水污染证书生活污水任何形式的排放粪便污水；从医务室(药房、病房等)排出的污水；装有活的动物处所的排出物；混有上述排出物的其他废水。,2022/11/27,90,基本要求,根据法规的规定，为了保障船舶及船上人员安全或救护海上人命的需要和船舶或其设备受损而需排放生活污水的特殊情况时，可以从船上排放生活污水。在正常情况下，从船上排放生活污水应遵守下列条件，否则禁止将生活污水排放入海： 船舶在距最近陆地4nmile以外，使用经认可的设备，排放经过打碎和消毒的生活污水，或在距最近陆地12nmile以外排放未经打碎和消毒的生活污水。但不论哪种情况，不得将集污舱柜中储存的生活污水顷刻排放，而应在航行途中，船速不少于4kn时以中等速率进行排放； 船上备有经认可的生活污水处理装置正在运转，同时排出的污水在其周围的水域中不产生可见的漂浮固体，也不至变色； 如船舶在某一国家所管辖的水域内，按照该国可能实施的稍宽的要求排放生活污水。,2022/11/27,91,基本要求,根据上述生活污水排放的规定，船上应装有下列相应设备：在距最近陆地4nmile以内排放生活污水时，应装有符合主管当局认可的排放标准并经认可的生活污水处理装置。如只需在距最近陆地4nmile以外排放生活污水时，应装有认可的能把生活污水进行打碎和消毒的装置。如只需在距最近陆地12nmile以外排放生活污水时，可只设集污舱柜，该舱柜应考虑船在航行情况时，船上人数以及其他有关的因素具有足够储存全部生活污水的容量。集污舱柜应设有观察生活污水液位的装置。船上两舷应设有将生活污水排往接收设备的管路，管端应有截止阀和生活污水标准排放接头，接头法兰应设计为能接受最大内径不大于100mm的管子，钢质法兰连同垫圈应能 承受0.6MPa的工作压力。生活污水标准排放接头的规格尺寸按规范有关规定。,2022/11/27,92,基本要求,生活污水布置,1生活污水或经过处理后的水，排出舷外时应避免被海水门吸入。2生活污水管路希望敷设在走廊天花板上，尽可能避免穿过餐厅、厨房、住室、冷藏库、粮库以及油舱、淡水舱。各层甲板的厕所希望能上下相对集中。排出口位置应避开船体焊缝、消防舷梯和救生艇的区域、舷窗及干舷标记、船名等位置。水平向的管路不宜过长，应尽可能短 。管路一般不得穿过水密舱壁，除非经船级社同意。,船舶动力装置原理与设计讲义,第4章 船舶管路系统,2006年04月,-油船管系,2022/11/27,94,简述,油船管系仅指载运闪点不超过60（必备试验）的原油及石油产品的尾机型油船管系。货油装卸管系舱底水管系压载水管系货油舱透气系统货油舱加热管系,2022/11/27,95,货油装卸管系,组成货油泵：原则上每种油品配一台泵。容量取决于卸油时间。一般820h。排出压力一般为0.81.5MPa，货油管路阀与附件,2022/11/27,96,货油装卸管系,货油泵及货泵舱 至少2台独立驱动的货油泵置于独立的货泵舱内，从货泵舱布置位置来看，其可位于货油区域之内或与货油舱区域相邻接，而最常见的布置多数位于货油区域的尾端且与机舱相邻，货泵舱与机舱之间互不相通，货泵舱进出口应设在开敞甲板处。置于货泵舱内的货油泵的驱动方式主要有柴油机、电动机和蒸汽机或汽轮机。柴油机是引起失火的着火源，不得布置在泵舱内，而只能位于安全区域内，通过轴系驱动货泵舱内的货油泵，轴系穿过两个区域间的气密舱壁是由安装于泵舱一侧的气密填料函来保持气密。气密填料函应具有良好的润滑，不易发生过热、不产生火花、监测舱壁轴填料函、轴承和货油泵壳的温度等功能，且能在货油控制室或货油泵控制站发出报警。 若采用蒸汽温度超过220的蒸汽机或汽轮机作为货油泵的原动机，则原动机应设在机舱内。,2022/11/27,97,货油装卸管系,货油管路 布置方式主要分为环式和线式两种，采用何种布置方式要视油船的大小、装几种货品、货泵舱所在的位置等来定。货油管路一般可分为主货油管路和扫舱管路，它们只能敷设在货油区域内。主货油管路中的吸入管可兼作货油装载管，这时应在货油泵吸入管和输出管之间设有旁通管，且在旁通管上设有截止阀。而当货油舱依靠直接注入管装油时，为防止产生静电，注入管应尽可能接近舱底。,2022/11/27,98,货油加热管系,(1)蒸气收集管必须固定安装在船上，蒸气接头尽可能靠近货油装卸总管，一般在船尾侧； (2)如果蒸气收集管可同时收集非可燃货物蒸气，则在整个工作期间应将非可燃货物蒸气与货油蒸气保持完全隔离；(3)若船舶能同时装载两种或两种以上货物，为保证货物分隔，货油蒸气收集管的通岸接头可设置在每个货油舱的装卸支管附近； (4)蒸气收集管应有能消除管中冷凝液的措施，如在管路中的每一最低处设置排放冷凝液的设施。,船舶动力装置原理与设计讲义,第4章 船舶管路系统,2006年04月,-管路连接件管路附件、管路计算和布置,2022/11/27,100,管路连接件,用以连接管子与管子、管子与管件、管子与机械设备螺纹接头法兰座板通舱管件,2022/11/27,101,管系等级,一个参数达到表中级规定时，即定为级管系；当管系的设计压力和设计温度均达到表中级和级规定时，即定为级管系和级管系。有毒和腐蚀介质、加热温度超过其闪点的可燃介质和闪点低于60的介质、以及液化气体等一般为级管系；如设有安全保护措施以防泄漏和泄漏后产生的后果，也可为级管系，但有毒介质除外。货油管系一般为级管系。不受压的开式管系，如泄水管、溢流管、透气管和锅炉放汽管等为级管系。其它介质指空气、水、滑油和液压油等。热油指热油系统的循环油液。,2022/11/27,102,管子的材料、规格和特性,船舶上常用的管子主要有三大类别、即钢管、铜管、塑料管。,钢管,无缝钢管-由于无缝钢管具有足够的强度，良好的延伸率和工艺性(即可冷弯、也可以热弯和良好的焊接性)，所以在船舶各管系中应用得最为广泛。例如：蒸汽管、燃油管、滑油管、压缩空气管、冷却水管、消防管等,有缝钢管-白铁管（镀锌）只适用于常温和工作压力P0.1MPa以下的日用水，卫生水、舱底水等系统，黑铁管可用于输送低温低压的水和油等工作介质，有时也可用于低压的废气和蒸汽系统。,铜管-（仪表管路),紫铜管-在一般的船舶上，只用于压力表管或直径14mm的液压油类管，但在舰艇上得到广泛应用，如海水系统，液压系统，滑油系统等。,黄铜管-一般只用于热交换器的管束。,2022/11/27,103,管子选用原则,应遵循保证使用要求、工艺要求及降低成本等三个方面的原则,塑料管,这种管子仅用于工作温度在060，工作压力小于0.6MPa的管系中，如甲板排水、污水、洗涤水、空气管等,铝管,常为一般轻型快艇所采用。由于其机械性能不及铜管，只适用于低温、低压的场合，如燃油管、滑油管、冷却水管路等。,2022/11/27,104,管子的材料、规格和特性,使用要求使用要求主要是指管系对管子的机械强度、刚度、尺寸大小、重量、抗腐蚀能力，耐热性等。,工艺要求选用管子在满足使用要求的前提下，还应达到弯曲、焊接、安装、维护保养、检修等方面的工艺技术条件。,经济要求,2022/11/27,105,管壁厚度,管壁厚度就是要保证管子具有必要的强度。影响管系重量和造价的一个因素方法：根据规范确定。,2022/11/27,106,管系设计压力和设计温度,管系设计压力是指管系最高许用工作压力：水管锅炉和整体式过热器之间的蒸汽管的设计压力，应取锅炉的设计压力；从过热器出口引出的蒸汽管，其设计压力应取过热器安全阀的最高调整压力；锅炉给水管和上、下排污管的设计压力取锅炉设计压力的125倍，但不小于锅炉设计压力加0.7MPa；空压机和容积式泵排出端管路的设计压力取安全阀最高调整压力，离心泵排出管路的设计压力取性能曲线上最高压力。管系设计温度应取管内流体的最高温度。但不得低于50。,2022/11/27,107,阀箱,吸入阀箱排出阀箱调驳阀箱,2022/11/27,108,阀件,截止阀件类 直通截止阀、直角截止阀、蝶阀、闸阀、旋塞、针形阀、双座截止阀、球阀、海底阀和消防阀等。自动阀件类 安全阀、减压阀