Marflex深井泵在55000 t化学品船上的应用

臧大伟 石振强 王 昆 王吉祥

（大连船舶重工集团设计研究院有限公司 大连116005）

Marflex深井泵在55000 t化学品船上的应用

臧大伟 石振强 王 昆 王吉祥

（大连船舶重工集团设计研究院有限公司 大连116005）

满足化学品船标准的运输船是世界造船业公认的高技术、高附加值船型，从设计到施工建造，相并法规和规范标准都极其严苛，而化学品船的核心设计在于其液货系统。该文以某型55000 t IMO II型化学品船为例，介绍并分析其液货装卸系统的设备选型、深井泵结构特点以及系统布置，相并设计满足IBC CODE、MARPOL、OCIMF的要求。此外，由于电动深井泵的结构特点，其安装精度直接影响到泵的工作情况甚至整个液货系统的可靠性。文中从深井泵基座和固定支架的设计、吸入井的设计及制作安装工艺以及深井泵现场安装工艺程序等方面，对Marflex电动深井泵的安装进行研究和介绍。

化学品船；液货系统；电动深井泵；安装工艺

引 言

大型化学品船的特点是液货舱分舱多，且一次可输送多种液货。为了满足完全隔离的要求以及实现更高的营运灵活性，通常选用单舱单泵的形式，即每个货舱配备一台液货泵，使其可以独立装载一种货品［1］。

采用电动深井泵作为液货泵，输送管路集中于液货甲板区域，管系简单且阀件附件少，故洗舱与扫舱等均很方便。通常要求多台液货泵能同时工作且能无级变速，以实现排量与扬程增减及低速运行下的扫舱。55000 t IMO II类化学品船的液货系统采用荷兰Marflex厂家的电动式深井泵。

1 概 述

55000 t IMO II类化学品船是目前世界上最大的II类化学品船，该船的液货系统选用荷兰Marflex公司的电动深井泵。本船船旗国：新加坡；船级社P55K-1/2 LR+CCS，P55K-3/4 ABS+CCS。本船设置10对液货舱、1对污油舱、货油舱及污油舱共计22个，单舱单泵，完全独立。设6对L型压载舱，首部为空舱，尾尖舱兼作淡水舱。本船压载舱严格执行PSPC涂层要求，货油舱整体特涂。

该船共计液货泵20台、污油泵2台、压载泵2台、洗舱泵2台，型号及参数等详见表1。

表1 各型深井泵参数

2 marflex液货电动深井泵简介

Marflex是一家可提供全系列船用液货泵的公司，主要供应电动式液货泵。以MDPC型液货泵为例，MDPC型是一型单级离心深井泵。深井泵可采用电动或液压驱动的方式，电机驱动相比液压驱动具有更高效率以及更低噪声，且易于安装维修等优点。

MDPC型深井泵驱动轴采用滑油润滑的方式，与传统的液货润滑方式的不同之处在于：驱动轴用滑油隔离在传动轴腔中，避免了轴承在扫舱和吹除过程中的磨损。其轴的工作寿命可长达10000 h，可以满足运营船舶20～25年的服役时间。

MarflexmDPC型深井泵由甲板装置、传动轴腔及泵头等三部分组成，具体如图1～3：

3 液货电动深井泵布置

本船在泵体整体形式的选型过程中应注意以下四个方面：

（1）修改后的2004mARPOL（国际防止船舶造成污染公约）73／78 附则II对化学品船货品扫舱残存量的要求为：X、Y、Z类污染货品均不得超过75 L［2］。

（2）液货泵的排出口需要考虑液货管路的布置，不能与其他设备及管线相干涉。

（3）船舶一般为尾倾状态，液货泵布置应尽可能靠近后舱壁。本船2号货舱和10号货舱由于电机基座的布置与甲板系泊设备干涉，所以布置在距后舱壁约1.6m和1.8m。

（4）本船深井泵布置在干舷甲板上，位于一类危险区（ZONE 1）。所以还需注意参照国际电工委员会出版的标准IEC 60092-5021999确定深井泵电气设备的防爆等级，本船深井泵选用的EEx de IIC T4防爆等级的描述及适用性见表2［3］。

表2 本船深井泵选用防爆等级描述及适用性

因此，考虑到上述原因，本船深井泵在设计过程中要求厂家：

（1）液货泵/污油泵排出口尽可能朝向船首。

（2）压载泵、洗舱泵左右对称布置。

（3）压载泵吸入端朝向船舯，排出端朝向船尾，接线盒朝向船舯。

（4）洗舱泵吸入端朝向船尾，排出端朝向船舯，接线盒朝向船首。

另外，液货泵在泵头的选型过程中应考虑泵扫线排出管、扫线进口软管的连接、清洁管进口是否和电缆相碰、清洁管出口的布置高度、以及安装在泵体上的温度传感器的接线问题。压载泵和洗舱泵还应注意自吸管路的布置［4］。

表3 本船液货泵及污油泵位置

除深井泵电机和泵系主体外，电动深井泵系统还包括动力及控制系统。动力及控制系统由变频装置和本地控制系统组成，其中，变频装置布置在机舱变频室，控制系统位于货控室内货控台。

4 marflex电动式深井泵安装

深井泵作为化学品船核心部件，其安装十分重要。现场施工及工艺人员应熟读厂家的安装要求，了解泵的相并参数及各接口用处。并严格按照说明书要求进行安装施工。设计及相并的安装注意事项如下：

4.1 深井泵基座设计安装

基座高度的焊接定位直接决定泵底距吸入井底的距离，所以基座的安装尤为重要。深井泵的基座根据厂家推荐进行设计，法兰面精度要达到厂家要求。需要特别注意的是：法兰面不能涂油漆而要涂保养油以防止影响表面精度。基座主要用于承载泵体，故应考虑泵的振动，增加加强肘板，船体结构也应适当加强。

4.2 深井泵吸入井的制作及安装

吸入井根据Marflex厂家推荐，采用一次成型整体不锈钢材质（SUS316L），根据我厂以往建造经验，采用爆炸成型方式，爆炸冲压成型的吸入井表面与焊接成型相比更加光滑。本船爆炸成型吸入井技术介绍如下页表4。

成品吸入井不锈钢表面需进行酸洗钝化处理，高强钢部分需进行防腐处理，并涂防锈底漆。吸入井制作后内表面应平整、无划痕、完好无损，不得有裂缝、折叠、轧折、夹层、结疤等缺陷。

不锈钢内板制作、运输全过程应避免与铁离子接触。不锈钢内板应能保证在储存、运输过程中不被碰伤，内外侧应保持干燥和清洁。整体吸入井包装前应倒圆，整体应外包三防布或其他等效材料。

表4 吸入井参数

4.3 深井泵支架设计

深井泵的支架布置在舱内，支架在泵的轴向方向不直接承载深井泵的重力，仅需承担泵横向受力。但是由于船体变形、热胀冷缩造成的深井泵轴变形，会引起支架间接承受深井泵传动轴的轴向力。

以液货泵为例介绍泵支架的设计及安装，在泵支架的设计过程中要严格按照厂家推荐进行设计。由于在货舱内，除与货舱壁焊接的垫板为碳钢外，泵支架其他部分材料均为SUS316L不锈钢。Marflex厂家推荐的支架型材的尺寸和规格［5］见表5。

根据厂家建议，支架设计及安装还应注意以下几点：

（1）支架角度为45°±5°，如果超出该角度范围要求则需要的得到厂家确认认可；

（2）支架型材不允许开槽；

（3）确保支架在无张力条件下安装；

（4）固定支架的眼板不允许过长。

表5 marflex 厂家推荐支架型材规格

本船舱壁结构为槽型舱壁，且第2号货舱和第10号货舱的深井泵距离舱壁结构较远，所以支架形式和结构都需要重新设计。图5是深井泵泵体支架设计的典型图。

4.4 现场安装程序

电动深井泵现场安装及整体吊运是化学品船建造过程中十分重要的一环，也是化学品船建造工艺的核心之一。下页图6介绍了液货泵的安装工艺流程。

液货泵安装过程中应注意以下六个方面：

（1）检查假轴位置时假轴底部距离吸入井底应比设计尺寸高5mm；

（2）假轴垂直度要求误差不超过1mm；

（3）焊接甲板围井时应严格按照相应焊接工艺，时刻观察避免焊接的变形；

（4）液货泵的吊装要求采用2台吊车按厂家推荐方法吊运；

（5）液货泵吊运到位后应仔细检查泵吸口与吸入井之间的距离，液货泵吸口距吸入井距离为50+05mm，残油舱泵口距吸入井距离为45+05mm；

（6）深井泵安装过程中螺栓选用A4-80（AISI316） 材质，其紧固力矩如表6所示。

表6 A4-80（AISI316）紧固标准N·m

5 结 论

本文从深井泵的设备选型、布置、安装工艺等方面对55000 t IMO II 化学品船的液货系统中的电动深井泵的应用进行研究。液货泵的型式与化学品船液货装卸系统的型式密切相并，采用电动长轴深井泵既可以免去设置液压泵站的各项工作，也能通过变频控制实现软启动和调节工况，同时系统的效率也会比选用其他型式的液货泵高。随着化学品船大型化和船东对船只运营要求的不断提高，化学品船在液货系统泵设备的选型和应用等方面也会不断出现新的思路。本文对Mar flex电动深井泵应用的介绍和研究可为日后的设计工作提供一定的参考。

［1］ 中国船舶工业集团公司.船舶设计实用手册（轮机分册）［M］.第3版.北京:国防工业出版社，2013：445-446.

［2］ 国际海事组织. 防污公约2011年综合文本［M］.中国船级社，译. 第1版.北京：人民交通出版社，2012：183-184.

［3］IEC. IEC60092-502-1999（E） ［S］ Geneva: IEC，1999：23-24.

［4］赵占军，李忠刚. 46000 DWT化学品船设计. ［J］.船舶，2000（2）：35-36.

［5］MARFLEX Installation and maintenance manual［EB/ OL］. 2014-11-06. www.marflex.com/ title-181409701.fm.

Application of mar flex deep well pump on 55000 t chemical tanker

ZANG Da-weisHI Zhen-qiang WANG Kun WANG Ji-xiang
(Dalian shipbuilding Industry Design and Research Institute Co., Ltd., Dalian 116005, China)

The carriers in accord with the standards of chemical tanker are known as high-tech and high value added vessels in the world shipbuilding. The relevant regulations and specifications throughout the design and construction of the chemical tanker are extremely rigorous, and its core design is the liquid cargo system. This paper introduces and analyzes the equipment selection, the structural characteristics of the deep well pump and the arrangement of the liquid cargo handling system on a 55000 t IMO II TYPE chemical tanker. The relevant design of the liquid cargo system satisfies the requirements of IBC CODE,mARPOL, OCIMF.moreover, the installation accuracy of the electrical driven deep well pump could directly affect the working condition of the pump and even the reliability of the entire liquid cargo system due to the structural features of the pump. The installation process of the mar flex electrical driven deep well pump is studied and introduced from the design of the base and fixed support, and the design and manufacture of the suction well, as well as the site installation process of the deep well pump.

chemical tanker; liquid cargosystem; electrical driven deep well pump; installation technology

U664.1

A

1001-9855（2017）05-0055-06

2017-02-13；

2017-03-01

臧大伟（1983-），男，硕士，工程师。研究方向：船舶与海洋工程轮机管系设计与研究。石振强（1991-），男，硕士，助理工程师。研究方向：船舶舾装设计。王 昆（1978-），男，硕士，高级工程师。研究方向：船舶与海洋工程轮机管系设计与研究。王吉祥（1978-），男，高级工程师。研究方向：船舶与海洋工程轮机管系设计与研究。

10.19423 / j.cnki.31-1561 / u.2017.05.055