散货船货舱通风系统的改造设计

王井丰钱　 明（1.中交海洋工程船舶技术研究中心有限公司 上海200125；2.上海振华重工（集团）股份有限公司 上海200125）

散货船货舱通风系统的改造设计

王井丰1，2钱 明1，2
（1.中交海洋工程船舶技术研究中心有限公司 上海200125；2.上海振华重工（集团）股份有限公司 上海200125）

散货船的货舱根据装载货品的不同需配置自然通风或机械通风系统，通常以自然通风型式居多。某型系列散货船货舱通风系统标准配置采取自然通风型式，但因多个意向船东提出货舱需要机械通风配置，故在原自然通风配置基础上进行了机械通风系统的改造设计。文中介绍了货舱机械通风需满足的规则规范，给出了机械通风系统的设计方案以及自然通风改为机械通风需要做的设计修改，可供相关专业技术人员参考。

散货船；货舱；自然通风；机械通风

引　言

散货船是专门用来运输散装的货物，诸如煤炭、矿砂、谷物等大宗干散货物的船舶。按照运载货品的不同，货舱要配备自然通风或机械通风系统来保证安全，散货船通常以自然通风为主。某型系列散货船货舱通风标准配置为自然通风，但是在与众多船东接洽的过程中发现很多船东为了运载种类更多的货品，提出了货舱能够机械通风的要求。为此，在标准配置船基础上进行了货舱机械通风的改造设计。在设计中综合考虑了多家船级社规范和相关的国际公约，使得应用该设计的船舶可以满足不同船东和船级社对货品的要求。

1　原始自然通风设计

该型散货船总长199.99 m、型宽32.26 m、型深18.5 m，共设有5个货舱。每个货舱均配备钢结构焊接式舱口盖（设备厂商为麦基嘉）。货舱舱口盖布置如图1所示。舱口开口尺寸（长×宽）如下：第一舱口为14.76 m×17.02 m，第二至第五舱口开口尺寸均为22.14 m×18.64 m。舱口盖为液压操作的折叠形式，通过快速压紧器手动压紧。舱口盖自带尺寸为600 mm×400 mm的通风百叶窗（带风雨密盖），位于舱盖的前后端板上，对称布置（详见图2）。

图1　货舱舱口盖布置示意图

图2　舱盖百叶窗布置图

2　相关规则和规范

SOLAS对散装运输固体危险品货物的船舶提出了相应要求，其对货舱通风的具体要求表述如下：“3.4.1应向围蔽货物处所提供足够的动力通风。货物处所的通风布置应以空货物所处为基础每小时至少换气6次，并从货物处所的上部或下部相应位置排除蒸气。3.4.2风机应能避免易燃气体和空气混合物着火的可能性。通风系统的入口和出口处应设有适合的金属丝网保护。3.4.3用于载运固体散装危险货物的围蔽货物处所如果未提供机械通风，应设有自然通风。”

按照载运的危险货品种类的不同，对货舱通风的要求也不同，下页表1给出了载运不同类别危险货物的散货船货舱通风的适用要求［1］。表中货品种类根据国际海运危险货物规则（IMDG CODE）中的定义：第4.1类为易燃固体，第4.2类为易自燃物质，第4.3类为遇水放出易燃气体的物质，第5.1类为氧化物质，第6.1类为有毒物质，第8类为腐蚀性物质，第9类为其他危险物质和物品［2-3］。

GL规范［4］对载运散装固体危险品货物的船舶货舱通风的要求见下页表2。

表1　载运不同类别危险货物的散装运输固体危险货物船舶货舱通风的适用要求

表2　散装固体危险品的货船货舱通风要求

DNV相关规范［5］除一些通用要求外，还根据货品的不同对风机的能力和数量给出了更明确的要求，分为三类：

（1）货舱至少配2台风机，满足每小时6次的换气次数；

（2）货舱至少配1台风机，满足每小时6次的换气次数；

（3）货舱至少配1台风机，以满足每小时换气2次，规范另外还要求通风出口至少远离机器处所和起居处所的开口3 m。

3　机械通风设计

3.1 风量计算

风量可根据货舱的舱容和规范规定的换气次数求得，即：Q = n×V

式中：Q为通风量，m3/ h；

n为每小时换气次数，次/小时；

V为货舱的舱容，m3。

详细数据见表3。

表3　货舱通风量

3.2 风机选型

每个货舱配置两台上海亨远公司所生产的防爆轴流通风机。该机防爆等级为IICT4，无火花型式，防护等级IP56。详细参数见表4。

表4　货舱风机规格参数

3.3 系统布置

货舱通风系统包括风机、菌型通风筒、不锈钢格栅、船用钢制直梯以及结构风管等，下页图3和图4分别为通风布置平面图与剖视图。靠近上层建筑前端壁布置的两个通风筒为第五货舱的自然进风口。综合考虑载重线公约［6］和破舱稳性的要求，通风筒下边缘距离上甲板为5.5 m。货舱内为结构风管，风管底部装有通风格栅。第四和第五货舱之间布置的是这两个货舱的机械抽风口。通风筒下沿距上甲板4.5 m，货舱内布置结构风管，风管的上部和下部都装有通风栅，无论舱内产生气体的密度如何都可以有效的排除。结构风管的底部和底墩之间设置卸货板，以防止在此积货。依次，在第三、第四货舱之间布置的是两舱的自然进风口，高度4.5 m；在第二、第三货舱之间布置的是两舱的机械抽风口，高度4.5 m；在第一、第二货舱之间布置的是两舱的自然进风口，高度5.5 m；第一货舱的机械抽风口布置在首楼甲板之上，通风筒下沿距首楼甲板4.5 m高。通风筒及甲板上风管的壁厚为10 mm，底部有支撑。筒体上装有钢制直梯，筒顶有护栏，使船员能够在货舱失火或特殊工况下关闭通风筒。需要注意，当有货舱作为压载舱时，风机的安装高度应高于舱口围。

图3　货舱机械通风布置平面图

图4　货舱机械通风布置剖视图

3.4 设计修改

与原自然通风设计相比，机械通风的设计要复杂得多。除通风系统本身外，还要综合考虑对其他各专业的影响（如新增这么大的风机，电力负荷是否有问题；由于衍生危险区造成对其他电器设备的影响等）。

为实现机械通风，需要做如下页表5所示的各项设计修改，而船东需为此支付约27万美元差价。该金额是以新增主要设备和钢料为基础计算得出，并没有考虑设计和建造的人工成本。

表5　货舱机械通风主要设计修改t

4　结　论

货舱机械通风方案最终获得船级社的认可。有了该项设计，便可满足那些打算运载危险品的船东的要求，从而增加该型散货船的卖点。不过，从另一角度看，应用机械通风将会损失一定的载重量，船价也会相应提高，这些都需要船东去衡量。本文既可作为初始货舱机械通风设计参考，也可供同等吨位货船改造设计时借鉴。

［1］ 中国船级社.国际海上人命安全公约［M］. 北京：人民交通出版社，2009：212.

［2］ IMO. International Maritime Dangerous Goods Code［S］. 2014.

［3］ 王彩莲，初绍伟.集装箱船装运危险货物的适用规则解读［J］.船舶，2015（2）：106-112.

［4］ GL. Rules & Guidelines：I Part 1 Chapter 21 Section 1 F ［S］. 2012.

［5］ DNV. Rules for Classification of Ships：Part 5 Chapter 11 Section 2 B500［S］. 2012.

［6］ IMO. International Convention on Load Lines：Regulation 19［S］. 1966.

Reconstruction design of ventilation system for cargo hold in bulk carrier

WANG Jing-feng1,2QIAN Ming1,2
(1. CCCC Marine Engineering Research Center Co., Ltd., Shanghai 200125, China; 2. Shanghai Zhenhua Heavy Industries Co., Ltd., Shanghai 200125, China)

According to the cargo list, the cargo hold for bulk carriers in configured with natural ventilation system or mechanical ventilation system, mostly of which is the natural ventilation system . The standard arrangement of the cargo hold ventilation system for a series of the bulk carriers of a certain type is the natural ventilation system. However, the original natural ventilation system has to be reconstructed to the mechanical ventilation system due to the requirements of the mechanical ventilation arrangement for the cargo hold proposed by the shipowner. This paper introduces the regulations and rules for the mechanical ventilation of the cargo hold, the design scheme of the mechanical ventilation system and the modification from the natural ventilation to the mechanical ventilation. It can provide reference for the relevant professional technicians.

bulk carrier; cargo hold; natural ventilation; mechanical ventilation

U664.86

A

1001-9855（2016）04-0068-06

10.19423 / j.cnki.31-1561 / u.2016.04.068

2016-03-16；

2016-04-28

王井丰（1983-），男，硕士，工程师，研究方向：空调冷藏通风系统和轮机管系的设计。

钱 明（1981-），男，工程师，研究方向：船舶轮机设计。