阀件在船舶管系设计中的应用分析

陈欢

摘要：近年来随着我国综合国力的不断提升，我国海洋事业的发展也取得了突飞猛进的成效，在这样的背景下船舶业就显得备受关注。我国在船舶的制造等环节中也是投入不少，收获也是显著的，不过作为整个船舶制造中的一个小部分，管路阀门技术是容易被大多数人遗忘的环节，可它的重要作用我想没有人是可以忽略的。在整个船舶管路系统中，阀门不仅仅有着接连作用和截断效果，它还可以有效地控制介质流速、流向、压力甚至稳定等非常关键的细节问题。因此，文章就阀件在船舶管系设计中的应用展开分析和探讨，希望可以提高阀件质量。

关键词：船舶管系设计；阀件；应用

引言

作为船舶设计的重要组成部分，船舶管系的有效设计，可以优化船舶管路在长期使用中的服务功能，促进我国造船工艺的快速发展，为现代化船舶整体服务水平的不断提升提供可靠的保障。

1船舶管系设计流程的优化

1.1船舶管路布局优化中的管系初步设计

作为船舶详细设计的基础，船舶管系的初步设计，关系着后续设计流程的开展。因此，需要注重船舶管路布局优化中的管系初步设计，增强管路实际应用中整体布局的合理性。船舶管系初步设计主要包括：

（1）选择可靠的管材。船舶管系设置中常用的不锈钢管、无缝钢管等，都需要确保其材料选取的有效性。同时，管子的大小、壁厚、使用的所能承受的最大压力，工作温度等，都需要在管系初步设计中进行重点的考虑。

（2）各阀件的有效选取。结合管子大小，选择正确的阀件类型，确保其材质，压力等无误，及使用中能够达到船舶稳定工作的实际需要。

（3）各附件的有效选取。通过对考克、吸入口等不同附件类型的确定，可以为管系中附件使用寿命的延长提供可靠的保障。除此之外，也需要对管路的走向布置进行重点的考虑，优化管系的初步设计方案。

1.2船舶管路布局优化中的管系详细设计

当船舶管系初步设计完成后，需要开展管系详细设计工作，确保管路整体布局的合理性。船舶管系的详细设计内容主要包括：

（1）结合管系原理图，增强其具体走向设置的合理性，确保船舶管系平面综合布置的设计合理性。

（2）在管系详细设计阶段，应结合行业技术规范的具体要求，灵活地运用各种优化措施增强管系详细设计的有效性，减少管系设计成本的同时优化资源配置。

（3）管系平面综合布置过程中应满足安全可靠性、可行性、操作维修便捷性、经济性等原则的要求，确保管路布局优化能够达到船舶安全使用的具体要求。

1.3船舶管路布局优化中的管系生产设计

为了达到船舶管路布局优化的具体要求，需要采取必要的措施，注重管系的生产设计，确保所有管路布局的合理有效性。管系生产设计要点主要包括：

（1） 熟悉详设图纸、设备资料、规格书等相关船型的文件及三维软件数据库初始化。

（2） 加强三维软件的合理运用，促使复杂的三维管系设计问题能够得到有效地处理，避免管路安装过程中出现干涉。同时，在可靠的三维软件支持下，有利于降低设计人员的工作强度，优化船舶管路布局，实现管系安装图及管子零件图的自动生成。除此之外，需要加强船体模型、数据库、设计图纸的严格把控，最大限度地增强所有管路布局的合理科学性。

2常见的几种阀门分析

2.1止回阀

通常我们说的单向阀就是止回阀，它的主要作用就是让管路内部的介质只能沿着一个方向通过，如果想要逆流那就是不可能的。我们以升降式止回阀为例说明几个使用要点。首先，升降式止回阀一般只能装在横管上面，也就是水平管，它基本上是不会被用在垂直管路安装上面的。其次，在连接升降式止回阀时要正确的选择垫片和连接方式，并且要参考其工作压力和工作温度的影响选择合适的类型来安装。最后在安装过程中一定要弄清楚介质的流动方向，保证止回阀上的箭头和介质流动方向一致，果遇到标识不清的现象一定要按照低进高出的原则来进行安装。

2.2截止阀

截止阀是我们在平时生活中都可以经常看到的一种特别通用的阀门，它主要就是被用来接通管路中的介质或者截止管路中的介质。它一般分为两种类型，直角截止阀和直通截止阀。截止阀虽然是我们最常见的一种类型，但在其使用和安装过程中还是有一些地方需要我们去注意的，比如，同样我们也需要去考虑他的工作压力、工作温度等条件去选择正确的类型和连接形式。在截止阀上面，介质的流向和箭头的方向也是需要保证一致的。这里还有一个通用的参考，就是所有截止阀它的手轮在顺时针方向都是关、逆时针方向都是开，这点适用于任何位置。

2.3闸阀

闸阀根据其工作时候的阀杆位置不同分为阀杆上升式和阀杆固定式两种，它是被使用最广泛的一种截止阀件，闸阀也被称为闸门阀。虽然也可以称为截止阀，但闸阀和截止阀相比其优点就是，闸阀的流通面积大、流通阻力也就相对变小，而且闸阀是不分入口和出口的，其介质可以从任何一侧通过，由于闸阀的结构长度较短，所以开关比较省力一些。当然闸阀也有一些缺点，比如阀芯和阀座之间容易摩擦受损，密封能力容易被破坏，故而不宜承受较大的压力。

2.4阀箱

阀箱一般按照用途被分为吸入阀箱、排出阀箱和调驳阀箱3种。阀箱就是为了集中控制，把两个或者多个阀件组合为一体的联箱，有些阀箱是用铸铁整体铸成而有些也是利用组合阀连接而形成的。其中吸入阀箱的特点是下部分分别吸入再由上部分公共排出，而排出阀箱的特点是下部分公共吸入再由上部分分别排出。

2.5蝶阀

蝶阀的阀盘绕着阀杆转动，它一般都是由蝶形状的阀盘和竖立的阀杆来控制阀的开关。蝶阀有一个相对的优点就是它比较容易做到自动控制，因为蝶阀的开关一般都是直接由转动的阀杆来控制的。自动控制蝶阀的方式一般分为电动和气动两种，在蝶阀的上端一般还会装上角度指示器，这样就可以方便的了解到阀的开闭状态。

3设计实践

在交船试验中，一般采用抽舱底水都要用海水引水的实例，此程序在业内已成惯例。但此方法在设计规范中是不允许的，规范规定：“舱底泵与舱底水总管之间的连接管应装设截止止回阀”，因此泵前的截止阀都设计为截止止回阀。同时规范还规定：“所有的动力舱底泵，均应为自吸式泵或带自吸装置的泵”。由此而来，一方面设计规范中不允许海水进入舱底水管系，而另一方面实践中却屡屡行不通。

2016年，某57000DWT货船舱底水管系设计将泵前止回阀设计为的截止止回阀GB/T591-93，并且将末端止回阀型号改为GB/T592-93B（此阀原正常设计为垂直吸入止回阀CB/T3478-92，阀体直达污水井底部不接管）。笔者经过对标准中能用于舱底水管系所有的截止止回阀、止回阀结构功能进行比对后终于有了结论：是设计的止回阀型号及该类阀结构功能出现了原理性悖逆，才致使该类型止回阀无法打开，因此提出将末端止回阀型号改为旋启式止回阀；将泵前的截止止回阀也更改分解为截止阀+旋启式止回阀。

4结语

总之，不断优化阀件设计工作，可以增强船舶管路长期使用中的安全可靠性，完善船舶服务功能的基础上，不断地降低船舶管路的故障发生率，推动现代化船舶整体服务水平的提升。

参考文献：

[1]李艳.基于SPD系统的集装箱船机舱管系设计[J].南通航运职业技术学院学报，2013，03：19-22.

[2]沈立盛，孙镜明.管系阀件产品在LNG船舶上的应用探讨[J].船舶标准化与质量，2016，01：22-23.

[3]曹祖化.船舶管系設计中三维管系放样软件的应用[J].中国高新技术企业，2015，19：64-65.