淺談船舶居住區管路系統設計

李杰

摘??要：隨著我國工業的發展，船舶制造已躋身世界造船大國之列，船舶制造業在我們國民經濟中占有很重要的位置。在現代造船業中，船舶的建造周期和質量是非常重要的，船舶系統管路類似于人體的血管，承裁著連接系統，輸送介質等多項功能。船舶管路是船上各系統功能得以正常發揮的關鍵。管路設計是船舶設計中重要的設計內容與組成部分，管路布局的好壞直接決定著一艘船舶的質量與經濟成本。本文介紹了船舶幾個主要系統設計思路，分析船舶管路系統綜合布局，以提高船舶管路設計質量。

關鍵字：船舶;居住區;管路系統設計;綜合布局

隨著我國船舶制造業的興起，船舶工業在我國經濟中越來越重要，船舶上的管路系統的好壞，決定了船舶的質量以及其經濟效益，所以現在社會對管路系統設計有了更高的要求。現代船舶是一種結構復雜，裝備著大量機械、設備的運輸工具。在船舶裝置系統中，管路占有重要的位置。管路系統指為專門用途而輸送水，油，氣等的成套設備，保證船舶的動力裝置正常工作，保證船舶安全航行而設置的輔助機械、輔助設備、檢測儀表、附件以及管路的總稱。船舶是一個多系統的集合體，管路系統起著特殊的作用。船舶管路有動力管路和船舶系統管路這兩大類。動力管路有冷卻水，排氣，燃油，壓縮空氣等管路，動力管路為主機和輔機服務。船舶系統管路一方面滿足船員、旅客的日常生活需求，另一方面可提高船舶的穩定性。船舶系統系統有供應淡水的供水系統，排除艙底積水用的艙底排水系統，提供壓縮空氣用的壓縮空氣系統，滅火用的消防系統等。船舶管路中，用于流通各管子零件的造型要簡單規范，方便，零件要符合標準，系統化，通用化。

1.船舶管路設計要遵循的原則

1.1性能要求

由于船艙工作環境惡劣，并且船舶是立體交叉工作，外部因素及內部因素對船艙管路的性能要求較高。管路系統的管子的質量，剛性，機械強度，耐熱性，耐腐蝕性等要嚴格要求，符合使用要求。管路系統的管子的尺寸，大小要滿足工作的需要。管路還要具備有由于外界環境的振動與撞擊能力。

1.2工藝要求

管路系統的管子除了要達到其使用要求，還要滿足焊接，彎曲，維修，保養等工藝要求。管子外觀要美觀大方，有美感，橫平豎直，固定牢固，管子和管子，管子和其他結構要有間隙，需隔熱的管子距離要合適，以便保溫。管子焊接要符合要求，要標準化，表面要美觀，不能出現明顯焊瘤、焊疤，不能出現氣孔等現象。支架材料要符合要求，盡量避免多用單聯支架，支架不能焊接在電纜托架上。由于管子受管內冷熱介質和外界溫度的影響，管路安裝要考慮熱脹冷縮，在敷設管路時要有使管路自由伸縮的結構。管子的安裝要注意清潔工作，防止異物或污水進入管內。管子要滿足方便維修與保養的要求。

1.3成本要求

在進行船舶管路系統設計時，選用的材料要滿足性能要求和工藝技術要求，同時也要考慮材料的價格，可選擇物美價廉的材料，防止大材小用或優材低用的現象?？紤]管子的成本，管路系統設計的成本可以減少，從而減少船舶造價成本。

2.船舶幾個主要管路系統設計

2.1飲用水系統設計

船上的人員生活需要干凈的飲用水，飲用水不能正常供應會導致一系列問題。所以，飲用水管路安裝時應該注意管子不能跟其他系統管路連接，要絕對獨立。飲用水管路是從飲用水艙到消毒器消毒后，運輸到船員居住區，供開水爐，飲水機使用，飲用水管路設計還有考慮用水設備的數量和位置，用水的人數及大概用量等。船員和游客多的船舶要進行分組原則，而一般貨船則采取集中原則。

2.2淡水管路系統設計

淡水管路系統從淡水艙到機艙內壓力水柜，將淡水運輸到人員居住區。在淡水管路設計時要考慮淡水泵的排量，泵排量要根據用水設備的數量及用水人數來決定，安裝淡水管路時還有考慮淡水泵的揚程，根據泵與最高用水設備的高度差，以及管路損失，預留部分余量等因素來決定淡水泵的揚程。主管路選擇要遵循節約原則，相鄰兩層可以共用一路主管，每根主管設置控制閥，?方便控制欲維修。用水設備的設計要根據船舶大小，人員數量及位置而有針對性設計。

2.3冷卻水系統設計

船舶冷卻系統利用淡水等液體使船舶主機、副機系統工作后產生的多余熱量冷卻，防止設備因溫度過高損壞或不能正常工作。船舶的動力裝置在工作時，很多機械設備由于工作效率不高，燃料利用率低等，從而散發大量熱量。為了避免部分零件因熱量引起溫度過高，損害元件，導致機器不能正常工作，則必須要有冷卻裝置將這些熱量散去。船舶管路系統設計中，通常會用一定量液體如淡水，江水，海水，油燈，液體流過受熱部件，使其冷卻，保證機械設備正常工作。船舶冷卻系統可分為開式海水冷卻系統，閉式淡水冷卻系統，中央冷卻系統。海水冷卻系統常用熱交換方式，即用海水冷卻淡水，淡水冷卻設備，使設備冷卻。海水冷卻系統不能用海水直接冷卻設備，因為海水會腐蝕設備，降低設備壽命。閉式淡水冷卻系統用船舶自備的淡水來冷卻設備，但是對于遠洋船舶來說淡水儲備不夠用，要和海水冷卻系統交替使用。中央冷卻系統海水、淡水管路分開，淡水管路腐蝕性小，成本低，系統工作可靠性強，高溫、低溫兩路淡水分別冷卻不同船舶設備。

2.4排水系統設計

船舶在水面上航行，在大風浪等外界環境下，船艙會有積水。積水可能會使船體受到腐蝕，如果機艙進水，可能會給航行帶來困難，貨艙內積水還會把貨物浸濕，造成損失等。船艙內積水太多導致船舶穩定性差，危及航行安全。所以船舶管路設計要考慮合適的排水系統。排水系統可及時將船艙內積水排出舷外，保證船舶在正浮或任何一舷傾斜不超過5度時，都能排凈艙內積水。船舶排水系統各吸入口安裝在艙底最低處，在兩舷縱中剖面處設立一只污水井，以便于艙底水的吸出。船舶排水系統控制各個管路的集合閻箱可設置在同一個機艙內，這樣方便控制，簡化管路。

2.5消防管路系統設計

船舶消防系統是為了預防船舶火災而設計安裝的保護設施，由滅火介質和介質供應設備、介質傳輸管道、控制閥門、終端設備組成，當發生火災以后由動力設備向固定的管道供應滅火介質，然后由終端設備向火源噴射達到滅火目的。船舶消防系統是船舶重要組成部分，不可或缺，否則會造出人員傷亡和財產損失。消防系統用的介質用水，泡沫，惰性氣體等。消防設施主要有消防栓、水龍帶箱、消防水龍帶、消防水槍、噴淋頭、氣體噴嘴等。惰性氣體滅火主要是采用二氧化碳滅火。二氧化碳的分配閥至每個被保護艙室應有獨立的支管，每個支管要有控制閥，并標記好被保護艙室名稱。在設置管路時，要防止管路泄露，還要提防積水。被保護艙室噴頭應設置艙室頂部，方便撲滅艙底的大火。

2.6壓縮空氣管路系統設計

船舶壓縮空氣系統是船舶管路系統重要組成成分，主要為主機啟動，以及船上其它需要壓縮空氣的地方提供壓縮空氣的管路系統。壓縮空氣系統是利用空氣壓縮機將空氣壓縮成一定壓力，將其儲存在空氣瓶中，以備用。船舶壓縮空氣系統由空壓機、壓力開關、空氣瓶、減壓閥組、輸送管路、終端設備、控制閥門組成。壓縮空氣系統用于主機，輔機啟動，汽笛用，以及風動工作等雜用。

3.船舶管路系統綜合布局優化

船舶管路系統設計對于船舶的安全可靠性、及保證船舶中各種機械設備的正常運轉和船舶的安全航行起著重要作用。船舶管路設計還涉及到船舶造價成本的高低，在當今社會中，能否降低造價成本是決定能否在激勵競爭中處于優勢的關鍵。對船舶管路系統綜合布局進行優化在一定程度上可保證船舶安全可靠，并降低造價成本。管路布置需要避開船舶上的艙壁，機械設備等，還要要求管道盡可能短，附件少，這在一定程度上可減少成本和船重量。設計人員在設計管路時，要協調整船布局，使各個艙室設備布局合理。管路布局還應該要滿足安全及規范要求，考慮生產、安裝?、操作及維護性能。

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