李旭 劉承明 陳嫦娥
(滬東中華造船(集團)有限公司 上海 200129)
舷排修改小議
李旭 劉承明 陳嫦娥
(滬東中華造船(集團)有限公司 上海 200129)
對于船舶改裝項目來說,由于要加裝設備,導致排水量上升,吃水增加,原有的舷側排氣系統不一定滿足規范要求,需要修改,以滿足海水不倒灌及背壓的要求。
舷側排氣;海水倒灌;背壓
舷側排氣是一個較新的排氣方式,有很多優點:節省空間、減少紅外輻射,優化總體布置等等。但對于加改裝的船,由于排水量增加,吃水上升,對舷側排氣可能會產生很多不利影響,需要相應修改。本文以一條實船的加改裝,來簡述對于舷側排氣的修改。
本船相關主尺度和加改裝前狀態:
設計水線長:58m
型寬:8.45m
型深:5.1m
滿載排水量吃水:2.54m
根據相關規范的要求,在船舶橫傾45°,主機和發電機應能正常工作。本船有三臺主機和三臺發電機,前主機艙主機布置在船中,兩臺發電機左右對稱布置;后主機艙發電機布置在船中,主機左右對稱布置。針對本船,考查最大吃水(即滿載排水量下),橫傾45°時,主機與發電機是否能正常工作。由于本船主機舷排的情況比發電機的情況復雜,以下就以主機舷排系統作為說明的依據。
主機能否正常工作需要考察主機的設計情況、海水是否倒灌及主機背壓的情況,判斷海水是否倒灌,是以橫傾時的水線是否越過水平管與豎直管靠近舷邊的交點(危險點,即圖1中的點A)為依據;背壓是考察水線與舷排口的距離以及主機的設計參數。
加改裝前,主機和發電機舷排管路滿足橫傾45°海水不倒灌的要求;同時,舷排口在水線上,對主機背壓沒有何不利影響(布置圖見圖1)。

圖1 原舷排布置圖
加裝后,本船滿載排水量時吃水上升到2.98m,由于吃水上升,針對船中和舷排的主機需要分別討論。當橫傾22度時,海水即灌入舷旁的主機,而船中的主機不會進水;同時,由于吃水增大,舷排口在水線以下,主機的背壓增大,加大了功率損失。因此,需對舷排系統進行修改(修改后布置圖見圖2)。
針對船中的主機,僅需要解決背壓的問題,因此抬高排氣口,機艙內的管路進行相應修改就可以。而舷旁的主機不僅僅要解決背壓的問題,還需要解決海水倒灌,因此排氣口要上抬,同時排氣管要重新布置。
以加改裝后的吃水作為基準,畫船舶橫傾45°時的水線,此時水線越過危險點。解決思路有兩個:①排氣管上抬到水線以上;②排氣管向船中走以使危險點在水線以上。如果采用方案一,就要破壞甲板結構和上一層的布置,工作量很大,并且還有很多不確定因素;而采用方案二則只需要清理出船中的部分區域,工作量和風險都能得到很好的控制,因此本船選用方案二。修改后的舷排管布置見圖2。

圖2 修改后舷排布置圖
修改后的系統需要解決的最大問題就是排煙降溫。
本船當初舷排有兩個排氣口(見圖1),主機轉速在900rpm及以下時,小口打開,大口關閉;轉速在900rpm以上時,大口打開,小口關閉。均用機帶泵供應海水冷卻排煙,由于是對大口和小口分別降溫,因此原始設計可以滿足要求。修改后,兩個舷排口合并為一個,低轉速下的海水壓力和流量不滿足要求,需要對降溫系統重新設計,修改后的系統見圖3。

圖3 修改后的系統圖
針對主機的每一個舷排管,增加了一個外接泵,從主機海水冷卻管路上拉一條線路出來接到排煙管上。作為低轉速時外接泵開啟,高轉速時關閉,使用機帶泵。修改控制系統,把增加的泵接入主機控制系統。邏輯控制見圖4。
可改進部分:排煙冷卻沒有備用管路。可以考慮從消防水管拉一路,接到排煙管上,管路上增加一個電磁閥,將電磁閥信號接入控制系統。如果主機在低轉速時外接泵不工作,電磁閥將打開,消防水充當冷卻水,從而不影響舷排系統的正常工作。

圖4 邏輯控制圖
TJ391
A
1004-7344(2016)18-0147-02
2016-6-10
李 旭(1983-),男,江蘇人,工程師,大學本科,研究方向總體設計。