浅谈船舶居住区管路系统设计

李杰

摘  要：随着我国工业的发展，船舶制造已跻身世界造船大国之列，船舶制造业在我们国民经济中占有很重要的位置。在现代造船业中，船舶的建造周期和质量是非常重要的，船舶系统管路类似于人体的血管，承裁着连接系统，输送介质等多项功能。船舶管路是船上各系统功能得以正常发挥的关键。管路设计是船舶设计中重要的设计内容与组成部分，管路布局的好坏直接决定着一艘船舶的质量与经济成本。本文介绍了船舶几个主要系统设计思路，分析船舶管路系统综合布局，以提高船舶管路设计质量。

关键字：船舶;居住区;管路系统设计;综合布局

随着我国船舶制造业的兴起，船舶工业在我国经济中越来越重要，船舶上的管路系统的好坏，决定了船舶的质量以及其经济效益，所以现在社会对管路系统设计有了更高的要求。现代船舶是一种结构复杂，装备着大量机械、设备的运输工具。在船舶装置系统中，管路占有重要的位置。管路系统指为专门用途而输送水，油，气等的成套设备，保证船舶的动力装置正常工作，保证船舶安全航行而设置的辅助机械、辅助设备、检测仪表、附件以及管路的总称。船舶是一个多系统的集合体，管路系统起着特殊的作用。船舶管路有动力管路和船舶系统管路这两大类。动力管路有冷却水，排气，燃油，压缩空气等管路，动力管路为主机和辅机服务。船舶系统管路一方面满足船员、旅客的日常生活需求，另一方面可提高船舶的稳定性。船舶系统系统有供应淡水的供水系统，排除舱底积水用的舱底排水系统，提供压缩空气用的压缩空气系统，灭火用的消防系统等。船舶管路中，用于流通各管子零件的造型要简单规范，方便，零件要符合标准，系统化，通用化。

1.船舶管路设计要遵循的原则

1.1性能要求

由于船舱工作环境恶劣，并且船舶是立体交叉工作，外部因素及内部因素对船舱管路的性能要求较高。管路系统的管子的质量，刚性，机械强度，耐热性，耐腐蚀性等要严格要求，符合使用要求。管路系统的管子的尺寸，大小要满足工作的需要。管路还要具备有由于外界环境的振动与撞击能力。

1.2工艺要求

管路系统的管子除了要达到其使用要求，还要满足焊接，弯曲，维修，保养等工艺要求。管子外观要美观大方，有美感，横平竖直，固定牢固，管子和管子，管子和其他结构要有间隙，需隔热的管子距离要合适，以便保温。管子焊接要符合要求，要标准化，表面要美观，不能出现明显焊瘤、焊疤，不能出现气孔等现象。支架材料要符合要求，尽量避免多用单联支架，支架不能焊接在电缆托架上。由于管子受管内冷热介质和外界温度的影响，管路安装要考虑热胀冷缩，在敷设管路时要有使管路自由伸缩的结构。管子的安装要注意清洁工作，防止异物或污水进入管内。管子要满足方便维修与保养的要求。

1.3成本要求

在进行船舶管路系统设计时，选用的材料要满足性能要求和工艺技术要求，同时也要考虑材料的价格，可选择物美价廉的材料，防止大材小用或优材低用的现象。考虑管子的成本，管路系统设计的成本可以减少，从而减少船舶造价成本。

2.船舶几个主要管路系统设计

2.1饮用水系统设计

船上的人员生活需要干净的饮用水，饮用水不能正常供应会导致一系列问题。所以，饮用水管路安装时应该注意管子不能跟其他系统管路连接，要绝对独立。饮用水管路是从饮用水舱到消毒器消毒后，运输到船员居住区，供开水炉，饮水机使用，饮用水管路设计还有考虑用水设备的数量和位置，用水的人数及大概用量等。船员和游客多的船舶要进行分组原则，而一般货船则采取集中原则。

2.2淡水管路系统设计

淡水管路系统从淡水舱到机舱内压力水柜，将淡水运输到人员居住区。在淡水管路设计时要考虑淡水泵的排量，泵排量要根据用水设备的数量及用水人数来决定，安装淡水管路时还有考虑淡水泵的扬程，根据泵与最高用水设备的高度差，以及管路损失，预留部分余量等因素来决定淡水泵的扬程。主管路选择要遵循节约原则，相邻两层可以共用一路主管，每根主管设置控制阀， 方便控制欲维修。用水设备的设计要根据船舶大小，人员数量及位置而有针对性设计。

2.3冷却水系统设计

船舶冷却系统利用淡水等液体使船舶主机、副机系统工作后产生的多余热量冷却，防止设备因温度过高损坏或不能正常工作。船舶的动力装置在工作时，很多机械设备由于工作效率不高，燃料利用率低等，从而散发大量热量。为了避免部分零件因热量引起温度过高，损害元件，导致机器不能正常工作，则必须要有冷却装置将这些热量散去。船舶管路系统设计中，通常会用一定量液体如淡水，江水，海水，油灯，液体流过受热部件，使其冷却，保证机械设备正常工作。船舶冷却系统可分为开式海水冷却系统，闭式淡水冷却系统，中央冷却系统。海水冷却系统常用热交换方式，即用海水冷却淡水，淡水冷却设备，使设备冷却。海水冷却系统不能用海水直接冷却设备，因为海水会腐蚀设备，降低设备寿命。闭式淡水冷却系统用船舶自备的淡水来冷却设备，但是对于远洋船舶来说淡水储备不够用，要和海水冷却系统交替使用。中央冷却系统海水、淡水管路分开，淡水管路腐蚀性小，成本低，系统工作可靠性强，高温、低温两路淡水分别冷却不同船舶设备。

2.4排水系统设计

船舶在水面上航行，在大风浪等外界环境下，船舱会有积水。积水可能会使船体受到腐蚀，如果机舱进水，可能会给航行带来困难，货舱内积水还会把货物浸湿，造成损失等。船舱内积水太多导致船舶稳定性差，危及航行安全。所以船舶管路设计要考虑合适的排水系统。排水系统可及时将船舱内积水排出舷外，保证船舶在正浮或任何一舷倾斜不超过5度时，都能排净舱内积水。船舶排水系统各吸入口安装在舱底最低处，在两舷纵中剖面处设立一只污水井，以便于舱底水的吸出。船舶排水系统控制各个管路的集合阎箱可设置在同一个机舱内，这样方便控制，简化管路。

2.5消防管路系统设计

船舶消防系统是为了预防船舶火灾而设计安装的保护设施，由灭火介质和介质供应设备、介质传输管道、控制阀门、终端设备组成，当发生火灾以后由动力设备向固定的管道供应灭火介质，然后由终端设备向火源喷射达到灭火目的。船舶消防系统是船舶重要组成部分，不可或缺，否则会造出人员伤亡和财产损失。消防系统用的介质用水，泡沫，惰性气体等。消防设施主要有消防栓、水龙带箱、消防水龙带、消防水枪、喷淋头、气体喷嘴等。惰性气体灭火主要是采用二氧化碳灭火。二氧化碳的分配阀至每个被保护舱室应有独立的支管，每个支管要有控制阀，并标记好被保护舱室名称。在设置管路时，要防止管路泄露，还要提防积水。被保护舱室喷头应设置舱室顶部，方便扑灭舱底的大火。

2.6压缩空气管路系统设计

船舶压缩空气系统是船舶管路系统重要组成成分，主要为主机启动，以及船上其它需要压缩空气的地方提供压缩空气的管路系统。压缩空气系统是利用空气压缩机将空气压缩成一定压力，将其储存在空气瓶中，以备用。船舶压缩空气系统由空压机、压力开关、空气瓶、减压阀组、输送管路、终端设备、控制阀门组成。压缩空气系统用于主机，辅机启动，汽笛用，以及风动工作等杂用。

3.船舶管路系统综合布局优化

船舶管路系统设计对于船舶的安全可靠性、及保证船舶中各种机械设备的正常运转和船舶的安全航行起着重要作用。船舶管路设计还涉及到船舶造价成本的高低，在当今社会中，能否降低造价成本是决定能否在激励竞争中处于优势的关键。对船舶管路系统综合布局进行优化在一定程度上可保证船舶安全可靠，并降低造价成本。管路布置需要避开船舶上的舱壁，机械设备等，还要要求管道尽可能短，附件少，这在一定程度上可减少成本和船重量。设计人员在设计管路时，要协调整船布局，使各个舱室设备布局合理。管路布局还应该要满足安全及规范要求，考虑生产、安装 、操作及维护性能。

参考文献：

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