滑动水密门在海工产品上的布置与设备选型

宋青春

摘 要：本文通过分析研究滑动水密门的相关规范，结合实际的船舶设计经验，简述了滑动水密门的布置与设备选型及相关要点，为类似海工船滑动水密门的设计提供参考。

关键词：海洋工程；滑动水密门；内部水密完整性；远程控制

中图分类号：U677.2 文献标识码：A

Abstract ： This paper introduces and describes the arrangement and model selection for watertight sliding door based on designers experience and the relevant rule requirements.

Key Words： Offshore engineering；Watertight sliding door；Internal watertight integrity；Remote control

1 前言

海洋蕴藏着巨大的油气能源，海洋工程船舶成为海洋油气资源的主要开发工具。海洋工程船舶区别于常规船舶主要体现在它能在海上长期工作。对于常规船舶来说，设置在载重线以下舱室的水密门在航行中必须保持常闭，而海洋工程船舶为了满足其操作功能要求，船上的工作人员往往需要在不同工况和天气情况下通过水密门来往于各个工作区域，故设置在载重线以下舱室的水密门不可能做到常闭。《2009 MODU 规则》对海洋工程船舶设置在载重线以下舱室的水密门作了如下规定：“为了保证内部开口水密完整性的设施，应符合下列规定平台在漂浮状态下作业时，对所使用的门或舱口盖应在集中压载控制站进行遥控，并且还应能在每一侧就地操作。控制站应设置开启/关闭指示器。”

2 滑动水密门的布置

滑动水密门的布置必须以设计图纸为基础，下面以某半潜辅助船尾部浮筒区域水密门的布置为实例作具体的分析。

对于哪些位置需要设置水密门？需要查看内部水密完整性图纸，凡是设置于舱壁的门均必须为水密门。

对于哪些确定位置需要设置滑动水密门？重点在于判断所处舱室在海上作业时是否需要人员经常进出入。对于主要通道上的门是毋庸置疑的，对于泵舱及绞车房的门，在海上作业时也经常有人出入去操作与维护，故图1中所示的门都必须为滑动水密门。

3 滑动水密门的设备选型

对于滑动水密门设备选型，必须注意以下几点：

（1）门的通孔尺寸；

（2）水的压头；

（3）防火级别；

（4）规范配置要求；

（5）开启方向；

（6）控制系统；

（7）主要电气件防护。

下面以SOLAS、船级社规范、挂旗国要求为基础作具体的介绍。首先查看船舶规格书及船舶所采用的规范，在此尤其要注意NOSKOL规范，该规范规定了门的最小通孔尺寸不得小于900 mm X 2 050 mm；此外还要考虑定期检修舱内设备的最大外形尺寸要求，但最大净开口宽度一般应限制为1.2 m

3.1 水密压头的确定

滑动水密门承受压头P为：从水密门承受最高压载点到水密门承受最低压载点的水线之间的垂直距离水的压强。 水密门承受最低点的水线为水密门所安装的舱室在左右横倾17°破舱进水状态下的最低点。该最低点开口应包括进出该舱室的所有空气管、通风管、通风口、非水密开口等。

P =ρgh （1）

式中：ρ——海水的密度；

g——重力加速度；

h——水密门承受压头高度。如果入籍DNV则 需要额外增加5 m 压头。

3.2 水密门的防火级别

关于滑动水密门的防火要求，不同的规范有不同的要求，可以结合项目的实际情况进行判断。

（1）SOLAS 规定水密门不需要防火；

（2）ABS MOD规定在舱壁甲板下的水密门不需要防火，但其他区域水密门还是要防火；

（3）NOSKOL 规定滑动水密门必须与所在舱壁的防火级别保持一致。

3.3 水密门的配置

按照SOLAS 规范，水密门分为客船配置和货船配置两种，两者的主要差别为：客船需要增加蓄能器和舱壁甲板上的应急手摇泵及门开关的指示器；如果此项目要满足SPS 要求，必须按照客船要求来配置滑动水密门；还有240载员的限制条件，如果此项目的载员大于240人，也必须按照客船规范进行配置。

3.4 水密门的开启方向

门开启方向的定义为：操作人员面对水密门液压油缸面，门向右滑动为开启状态，为右开，反之为左开。此处要根据滑动门所在的位置及周围其他设备的布置情况作具体的判断。

3.5 水密门的控制系统

滑动水密门的控制系统分为：本地控制系统、远程控制系统及声光报警系统。

本地控制系主要由有动力操作及手摇泵开启和关闭门装置，其要求如下：动力操作装置要求每个门应有一个独立的动力开启和关闭门装置，并设置在门的两侧，舱壁地板以上至少1.6 m的高处，其布置应使通过该门的人员能保持两侧手柄均处于开启位置。开启和关闭门时，手柄的运动方向应与门移动的方向一致。从门开始移动至门完全关闭的时间在任何情况下应不少于20 s或不大于40 s ；手摇泵要求为一套独立的手动机械装置，该装置能从门的任何一侧用手开启和关闭，手动操纵装置将门完全关闭的时间应不超过90 s。

远程操作系统在驾驶室内的集控台应有一个控制模式开关，其具有两套控制模式：一套是就地控制模式，其不使用自动关闭装置即能使门就地开启和关闭，另一套是关闭门模式，其能自动关闭任何开启着的门。该关闭门模式应准许门被就地开启，而当脱开就地控制装置时能自动重新关闭该门。控制模式开关一般处于就地控制模式档内，关闭门模式仅在紧急情况下才使用。而满足NOSKOL的船舶还需要第三种模式——凌驾模式，此模式能在控制系统失效时自动关闭所有敞开的门，并附带一个安全装置防止意外的操作。

集控台应设有标明每扇门位置的图，并附有发光指示器，以显示出每扇门的开启或关闭状态。应使用红灯表示一扇门完全开启，绿灯表示一扇门完全关闭。当遥控关闭门时，红灯应以闪烁表示门处于关闭过程中。在最新的SOLAS MSC，还必须配置低电压和低压油位报警功能。

3.6 水密门主要电气件的防护要求

在破损水线以下的主要电气件必须满足如下要求：

（1）保护标准的电机、相关电路及控制部件达到IPX7；

（2）保护标准的门位置指示器及相关电路部件达到IPX8；

（3）保护标准的门移动报警信号器达到IPX 6。

4 结束语

本文从大型液压水密移门在海洋工程船上的设计、布置、安装等方面进行了分析，给出了相应的计算公式。目前大型液压水密移门在海洋工程船上的应用尚少，它具有简化设计及降低建造成本的特点，随着海洋工程船舶市场的升温，其必将有更加广阔的市场前景。本文通过对滑动水密门的上述分析，可以为滑动水密门的布置及订货提供参考和借鉴。

参考文献

[1] 挪威船级社.DNV Offshore Standard C301[S].2006.

[2] 挪威海事局.Stability Regulations NOSKOL N-004.2003.

[3] 国际海事组织.SOLARS[S].2004.

[4] 挪威船级社.DNV Rules for Ships [S].2006.endprint