欒尚坤　程會(huì)軍　李云芳

摘要：船舶建造過程中，一些設(shè)備和部件對(duì)低溫環(huán)境較為敏感，所以在冬季低溫條件下進(jìn)行船舶的建造必須要注重對(duì)這些部件的防護(hù)。本文分析了低溫環(huán)境下對(duì)船舶部件造成損傷的原因，并對(duì)常見的幾種防凍方案進(jìn)行了對(duì)比，希望能夠進(jìn)一步優(yōu)化船舶建造防凍方案。

關(guān)鍵詞：低溫；船舶建造；防凍方案；存水泄放

船舶建造質(zhì)量直接關(guān)系到船舶的運(yùn)行安全，在冬天寒冷環(huán)境中開展船舶的施工可能會(huì)導(dǎo)致部分設(shè)備或者管路內(nèi)有一些液體出現(xiàn)留存，繼而對(duì)這些部件造成銹蝕，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致船舶部件損壞，影響船舶質(zhì)量。因此，在冬季低溫環(huán)境下對(duì)船舶進(jìn)行建造時(shí)，應(yīng)該采用合理的防凍方案，以便于確保船舶建造的質(zhì)量，保障船舶運(yùn)行安全。

1 船舶部件和管路被凍壞的原因分析

現(xiàn)代船舶在建造過程中基本上都是由下面一些部分組成：船體、電氣部分、輪機(jī)以及舾裝部分。舾裝部分包含著管路系統(tǒng)、特種系統(tǒng)以及自動(dòng)化設(shè)備等。管路系統(tǒng)的主要功能是把船體上機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效聯(lián)結(jié)，并負(fù)責(zé)流體成分的運(yùn)送。船舶建造過程中，會(huì)碰到多種液體物質(zhì)，比如燃油、睡以及滑油等。在船舶的實(shí)際建造作業(yè)中，最主要用到的燃油就是重油和輕油。在低溫狀況下，燃油會(huì)受到氣溫的影響而導(dǎo)致其密度變化，導(dǎo)致其發(fā)生凝固，體積縮減。海水與淡水在嚴(yán)寒環(huán)境下會(huì)結(jié)冰，導(dǎo)致其體積膨脹。這樣，就可能會(huì)導(dǎo)致部分管路被漲裂，影響船舶運(yùn)行。

2 船舶常見的防凍方案設(shè)計(jì)及優(yōu)劣對(duì)比

低溫條件下，為了防止船舶建造過程中出現(xiàn)的結(jié)冰、流體介質(zhì)膨脹，以至于使船舶部件發(fā)生損壞的狀況，船舶建造人員會(huì)選擇使用加熱保溫法、添加防凍液法以及泄放處理法來進(jìn)行預(yù)防。其中加熱保溫法能夠環(huán)境溫度提升，避免淡水與海水發(fā)生凝固結(jié)冰，進(jìn)而導(dǎo)致船舶部件損壞的狀況。添加防凍液的方式能夠改良液體介質(zhì)的物理特性，降低海水以及淡水的凝固點(diǎn)，避免其發(fā)生凝固；泄放處理法能夠?qū)⒉考械乃诌M(jìn)行清除，實(shí)現(xiàn)其干式存放，最終避免其發(fā)生結(jié)冰狀況。

通常來講，冬季低溫條件下，船舶建造防凍設(shè)計(jì)主要從下面一些方面考慮：

2.1 常見防凍設(shè)計(jì)方案

2.1.1 改變環(huán)境溫度

通過改變環(huán)境溫度的方式能夠提升作業(yè)環(huán)境的溫度，從而避免使海水和淡水發(fā)生凝固點(diǎn)。在實(shí)際的船舶建造過程中，如果施工場(chǎng)所中沒有裝設(shè)鍋爐來提升作業(yè)環(huán)境的溫度，那么可以選擇通過從岸上連接蒸汽管路的方式來提升作業(yè)環(huán)境溫度，盡可能降低凍害發(fā)生的幾率。在對(duì)鍋爐或者蒸汽管路進(jìn)行調(diào)試之后，可以將其開啟，產(chǎn)生蒸汽或者熱量來提升作業(yè)環(huán)境溫度。但是在實(shí)際操作中必須要進(jìn)行注意的是，如果選擇使用這種方式來提升船舶建造環(huán)境的溫度，則必須要要將開口區(qū)實(shí)施有效封堵，以避免導(dǎo)致熱量出現(xiàn)損失。還有，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要預(yù)留出防凍蒸汽的進(jìn)出口。

2.1.2 泄放處理法

在船舶建造過程中，及時(shí)將管路系統(tǒng)或者相關(guān)設(shè)備中的留存液體進(jìn)行泄放處理，使這些零部件保持干燥狀態(tài)，就能夠使這些部位免除被凍壞的危險(xiǎn)?；诖肮苈废到y(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備的基特征，最為常見的泄放處理有3中操作：（1）存水泄放。這種泄放方式指的是要在船舶設(shè)計(jì)時(shí)，流出管路系統(tǒng)的泄放口，而且泄放口要位于管路的最低點(diǎn)，以便于確保泄放處理時(shí)能夠?qū)⒋嫠畯氐着懦蓛簟＃?）壓縮空氣吹除法。在進(jìn)行殘水泄放之后，如果未將水徹底處理干凈，還可以采用壓縮空氣處理法來徹底吹除殘留的存水。（3）對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步完善。假如是由于船舶的設(shè)計(jì)因素引發(fā)的設(shè)備或者管路存留水分，那么可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改良和完善，從而避免水分存留。例如將豎直布置的管路替換成水平布置。

2.1.3 添加防凍液

將防凍液在添加入水中，可以降低水的凝固點(diǎn)，從而避免水在冬季寒冷條件下發(fā)生結(jié)冰，使零部件損壞。對(duì)于液體介質(zhì)來講，冰點(diǎn)是預(yù)防其凍害發(fā)生的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，通常狀況下，將防凍液以適當(dāng)?shù)谋壤尤氲剿兄?，可以有效地降低水的結(jié)冰點(diǎn)，從而避免其在常見低溫環(huán)境下出現(xiàn)結(jié)冰狀況。還有，在選用防凍液時(shí)，應(yīng)該選擇使用具有防腐、除垢等性能的防凍液，這樣不但可以避免存水結(jié)冰，偷偷給你時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管路系統(tǒng)的有效保護(hù)。目前，市場(chǎng)上的防凍液類型非常多，在船舶建造中最為常見的一種防凍液為以乙二醇作為母液的防凍液。

2.1.4 存水管理

低溫環(huán)境下進(jìn)行船舶的建造，極有可能會(huì)導(dǎo)致船體水倉因?yàn)榇嫠慕Y(jié)冰膨脹而出現(xiàn)損壞。假如船舶的水艙面積非常大，那么在建造中很難在其中布設(shè)有效的加熱裝置，因此在對(duì)水艙進(jìn)行防凍設(shè)計(jì)時(shí)非常有必要流出足夠的空間，以便供存水膨脹所用，避免水艙被漲破。

2.2 方案優(yōu)劣對(duì)比

在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，鑒于采用防凍措施的差異會(huì)使得方案的防凍成本以及適應(yīng)性等方面具有很大的不同。（1）改變環(huán)境溫度或者添加防凍劑。這種方案在實(shí)際的船體建造中能夠取得一定的防凍能力，然而給環(huán)境升溫或者向液體中加入防凍液會(huì)極大的提升船舶建造成本，其適應(yīng)性非常有限。（2）泄放設(shè)備與管路中存留水。這種防凍方案可以起到一定的防凍成效，并且能夠進(jìn)行重復(fù)運(yùn)用，成本也比較低廉，但是采用這種施工方式可能會(huì)出現(xiàn)泄放設(shè)備泄放不徹底的問題。（3）存水管理。該設(shè)計(jì)方案基本上僅僅可以運(yùn)用于水艙的防凍。通過這些方案的對(duì)比我們可知，存水泄放的方案具有很強(qiáng)的實(shí)用性以及可操作性，且其施工成本比較低廉，然而實(shí)際上如果采用這種方案，那么可能會(huì)出現(xiàn)泄放不徹底的問題；采用壓縮空氣吹除的方式具有一定的局限性，僅僅可以運(yùn)用于小管徑管路中，同時(shí)也無法對(duì)彎管處的存水進(jìn)行完全清除；對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改良和完善的方式可以在一定程度上避免因?yàn)榉e水留存而導(dǎo)致設(shè)備損壞現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是假如對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行變更，那么其工作量和難度都比較大。

3 總結(jié)

總而言之，在冬季寒冷環(huán)境中實(shí)施船舶建造作業(yè)，選擇合理的防凍方案至關(guān)重要。防凍方案將會(huì)對(duì)船舶建造質(zhì)量產(chǎn)生影響。所以，相關(guān)工作人員在對(duì)船舶進(jìn)行建造時(shí)，一定要充分了解會(huì)對(duì)船舶建造產(chǎn)生影響的各種因素，綜合各方面的情況來選擇合適的防凍方案，從而有效避免凍害的出現(xiàn)，最大程度的保證船舶建造的質(zhì)量，使船舶安全、順暢的進(jìn)行使用。

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