船舶滑油系統設計

陳金偉等

摘 要：滑油系統的設計對船舶動力裝置的設計布置影響很大，系統原理圖的設計應根據具體實際要求以及柴油機廠及配套設備的系統圖進行。系統的設計布置在滿足規范和規格書要求的前提下，應盡可能地做到簡單易行，以便于船舶運營的實際使用和管理。科學合理的滑油系統設計對船舶安全生產、提高營運率、降低成本支出等具有重要作用。

關鍵詞：滑油；艙容；系統設計；溢流

中圖分類號：U664 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）5-0079-01

船舶滑油系統一般包括：滑油輸送系統，滑油凈化系統，滑油日用系統、滑油泄放系統等。滑油的作用主要包括以下幾個方面：

①減磨作用——在相互運動的表面形成油膜，減小摩擦；

②冷卻作用——帶走因摩擦而產生的熱量；

③清潔作用——沖洗運動表面的金屬磨粒；

④密封作用——產生的油膜有密封作用，如活塞與缸套間的油膜起密封燃燒室作用；

⑤防腐作用——油膜阻止空氣與金屬表面的接觸，防止金屬銹蝕；

⑥減噪作用——油膜起緩沖作用，避免運動面直接接觸，減輕振動和噪音；

⑦傳力作用——提供動力油壓。

任何一個相關滑油系統的設計都需要預先考慮全船的所有設備狀態、船舶狀態等因素，因為每一個系統均不是單獨存在的，全船的所有系統包括其它設施均是一個整體，缺一不可，每一個系統的故障都有可能導致整個船舶的災難。

1 概述

船舶柴油機作為船舶動力和發電機的原動力是船舶的核心裝置。為了保證主機、輔機及其它機械設備的安全運行，滑油系統的設計必須嚴格按照柴油機廠家提供的系統圖作為基準進行設計，而且各種設備的配置也應按照柴油機廠家提供的參數進行配套。由于柴油機廠家以及運行速度和往復運動的不同，因而需配不同的滑油系統。各柴油機廠均有自己獨立的系統原理圖供設計參考。

2 設計布置原則要求

①滑油艙與下列艙柜相鄰布置時，一般應設隔離空艙：與滑油艙/淡水艙/鍋爐水艙。

②滑油循環艙：在雙層底船殼上，如若滑油循環艙延伸至外板時，需要在柴油機泄放至循環艙的泄放管路上設置截止閥，并且該閥的操作要延伸至花鋼板上易于操作的地方；若循環艙用隔離空艙與外板隔開，則可不設置該閥。滑油循環艙的進油管應布置在最低液位以下，并遠離出油口。而且應保證船舶在橫傾15 ?和縱傾5 ?的時候不影響柴油機的運行。對于主機滑油循環艙容量柴油機廠家都有推薦，最終選配的容量務必滿足此要求。

③滑油的儲藏、輸送和使用的布置，應保證船舶和船上人員的安全。在A類機器處所以及（在可行情況下）在其他機器處所內所作的布置，應至少符合4個條件：其一，滑油艙柜不得設在從滑油艙柜溢出或滲漏的滑油可能落于熱表面而構成火災或爆炸危險的地方。其二，對于如有損壞會使滑油從設在雙層底以上的及容積500 L以上的儲存柜、沉淀柜和日用柜溢出的滑油管，應為其在油柜上直接裝設一個旋塞或閥門，且一旦此種油柜所在處所失火，應能在有關處所之外的安全位置加以關閉。其三，應設有確定任何滑油艙柜內存油量的安全有效裝置，如測深管和液位計，液位計為平板玻璃帶自閉閥式，不可為玻璃圓管液位計。其四，滑油儲存/沉淀/日用艙柜應設置能從柜底泄水的自閉式閥或旋塞，并應采用適當措施收集泄放出來的油污水。

④油柜、泵、濾器下面設置集油盤，并將污油泄放至泄放柜（一般為滑油泄放柜），如若滑油泄放柜布置在雙層底，應在泄放總管上設置相應閥件，一般設有止回閥，一方面防止底層破損后海上倒灌，另一方面還阻止油氣上溢。 同時帶壓力泄放和重力泄放應單獨分開布置，以防壓力泄放倒灌至其它泄放口。

⑤任一油艙柜或滑油系統的任何部分，包括由船上油泵供油的注入管在內，應設有防止超壓的裝置。空氣管和溢流管以及安全閥應排向不會由于油和蒸氣的存在而導致失火或爆炸危險的位置，且不得排向船員處所和乘客處所，也不得排向特種處所、閉式滾裝處所、機器處所或類似處所。

⑥對滑油艙柜（一般指澄清艙）、分油機加熱器進行加熱的介質溫度不超過220 ?，加熱的最高溫度小于其閃點10 ?，需要設置顯示溫度指示的裝置，盡可能避免使用電加熱。

3 設計系統原則要求

3.1 管系設計布置符合

①遠離熱源，盡可能直管布置，減少接頭數量。②鑄鐵閥件可應用于壓力小于7 bar，溫度小于60 ?的管路上，安裝在油柜上的承受靜壓力的閥可使用球墨鑄鐵。③滑油儲存/澄清/日用艙柜上直接布置出口閥件，或CCS規定在長度為L=0.8 D+80撓性短管上布置閥件（D為管子外徑），而且該閥件能就地操作和艙柜處所之外進行遙控，艙柜容量≤0.5 m3的可以不遙控，但日用艙除外。④注入管路上應設有防止超壓裝置，例如安全閥，該閥的溢流要到專用溢流柜或其他安全處所。滑油管系獨立于其它管系，滑油管系需設置濾器，并保證在設備滿負荷運行時能對濾器進行清洗，低速機滑油系統一般設自清濾器，中速機一般為機帶濾器。一般滑油輸送泵排出端應設有安全閥，安全閥排出油液回至泵的進口端，以便有效地將泵的排出壓力控制在管系設計壓力之內。

3.2 管材的選擇

滑油管路的流速吸入管一般為0.4～1.2 m/s，排出管路一般為0.8～2.0 m/s，管材的選用時要考慮流速的影響，流速高，管徑小，管材省，成本低，但流阻增大，腐蝕加快；流速低，管徑大，管材費，成本高，但流阻減少，同樣也能造成腐蝕加快。所以要根據規范規格書的要求并結合通用慣例合理選用管材。

3.3 閥及附件的選擇

一般情況下所有的管路（通常情況下，透氣管和溢流管除外）都必須有閥以便于檢修。如果管路交叉，則所有的支路上也必須有閥件。但是主機滑油循環艙如果位于雙層底，且下面沒有隔離空艙與船體外板隔離的話，則這個主機滑油循環艙的透氣管就要加閥。閥件的型式同樣根據規范和規格書選取，如果規范和規格書無特殊說明，一般我們可以根據通用慣例來進行選擇，但對于通徑較大的閥（一般為大于DN80），則盡量選用外形較小的蝶閥代替截止閥，對于其它特殊閥件等都要根據廠家標準進行選用。管路附件如儀表、傳感器等可按通用慣例進行選用，對規范及規格書特別的要求的要特殊對待。

4 結 語

系統設計是一個復雜的工程，牽一發而動全身。任何船舶系統原理圖的設計均要綜合考慮，對于設計員來說，做系統設計時不僅要滿足相關規范規則要求，還要考慮系統的優化設計、施工的難易程度、設備的布置和維修方便等因素，只有這樣才能準確有效的設計出一個合格、合理的系統圖，合理的設計能有效地促進船廠的造船精度和進度的提高乃至成本的減少。

參考文獻：

[1] 中國船級社.鋼制海船入級規范[M].北京：人民交通出版社，2012.

[2] 陳可越.船舶設計實用手冊輪機分冊[M].北京：中國交通科技出版社，2007.