姜宏松

摘 要：隨著國(guó)際航運(yùn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，國(guó)內(nèi)的造船業(yè)也隨之發(fā)展了起來(lái)。近幾年，我國(guó)也逐漸發(fā)展成造船大國(guó)之一。本文重點(diǎn)介紹了船舶機(jī)艙液貨艙柜透氣管和集氣筒（透氣管匯集在一起形成的一段管路）的設(shè)計(jì)和安裝。本人在船舶建造監(jiān)理過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)個(gè)別船舶機(jī)艙液貨艙柜透氣管和集氣筒的設(shè)計(jì)和安裝存在幾點(diǎn)問(wèn)題。如集氣筒的臥式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分析了集氣筒的臥式設(shè)計(jì)和立式設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn);船舶機(jī)艙液貨艙柜透氣管的安裝設(shè)計(jì)，考慮管路安裝方向時(shí)，沒(méi)有考慮透氣產(chǎn)生的積液阻塞問(wèn)題。本文對(duì)船舶機(jī)艙液貨艙柜透氣管路、集氣筒設(shè)計(jì)和安裝布置有幫助指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：立式集氣筒;臥式集氣筒;透氣管;放殘管;積液阻塞

中圖分類號(hào)：U664.83? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）03-0107-03

近年來(lái)，本人在新船監(jiān)造過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了一些機(jī)艙液貨艙柜透氣管集氣筒和透氣管路布置方面存在的設(shè)計(jì)和施工問(wèn)題。本文從新船輪機(jī)監(jiān)理師監(jiān)造的角度淺談一下這方面的理論和實(shí)際應(yīng)用，以供參考。

1機(jī)艙液貨艙柜透氣管路的作用、布置、尺寸的規(guī)范要求

艙柜透氣管路的作用是平衡艙柜內(nèi)部的壓力。

《國(guó)際海上人命安全公約》要求，液貨艙的透氣系統(tǒng)應(yīng)完全區(qū)別于船舶其它艙室的空氣管。凡液貨艙甲板上能散發(fā)出可燃蒸汽的開(kāi)口，其布置和部位應(yīng)使可燃蒸汽進(jìn)入含有火源的圍蔽處所或聚集在可能構(gòu)成著火危險(xiǎn)的機(jī)械和設(shè)備附近的可能性減至最低。為了達(dá)到該目的，機(jī)艙各油水柜的透氣管末端都集中延伸至機(jī)艙外，多數(shù)布置在煙囪后部油霧箱內(nèi)部。

《鋼制海船入級(jí)規(guī)范》要求，頂板的長(zhǎng)度或?qū)挾炔恍∮?m的艙柜，應(yīng)設(shè)2根或多根空氣管（該空氣管也叫透氣管，下面內(nèi)容一樣道理），其間距應(yīng)適當(dāng);如特殊情況無(wú)法布置，則在確保有效透氣的情況下可以接受1根空氣管。如倉(cāng)頂頂部形狀特殊或不規(guī)則時(shí)，則空氣管的數(shù)目和位置應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定;日用燃油艙柜、沉淀艙柜及滑油艙柜的空氣管的安裝與布置應(yīng)即使在空氣管破損時(shí)也不致飛濺海水和雨水進(jìn)入的危險(xiǎn);空氣管的布置，應(yīng)在任一個(gè)艙柜破倉(cāng)浸水后，不致使海水通過(guò)空氣總管進(jìn)入位于其他水密艙室內(nèi)的艙柜;燃油和貨油艙柜空氣管的開(kāi)口端，應(yīng)位于開(kāi)闊甲板上不致因溢油或油氣而產(chǎn)生危險(xiǎn)的處所;燃油和貨油艙柜的空氣管的管端，應(yīng)裝設(shè)耐腐蝕和便于更換的金屬防火網(wǎng);空氣管管端金屬網(wǎng)的凈通流面積，應(yīng)不小于對(duì)該空氣管所要求的橫截面積;對(duì)于能用船內(nèi)泵或岸泵通過(guò)注入總管罐裝的所有艙柜，每一個(gè)艙柜的空氣管的總橫截面積，應(yīng)比各自注入管的有效橫截面積至少大25%。任何情況下，上述艙柜空氣管的內(nèi)徑應(yīng)不小于50mm。當(dāng)多個(gè)艙柜公用一根空氣管時(shí)，則共用空氣管的橫截面積至少應(yīng)為其中兩個(gè)艙柜中所需最大空氣管橫截面積之和;如艙柜裝有本節(jié)規(guī)定的溢流管時(shí)，則空氣管橫截面積至少應(yīng)為該艙柜注入管橫截面積的20%。當(dāng)裝有本節(jié)規(guī)定溢流管的幾個(gè)艙柜共用一根空氣管時(shí)，則該空氣管的橫截面積，至少應(yīng)為獨(dú)立艙柜中兩根最大注入管橫截面積之和的20%。

在船舶建造中，船廠在布置液貨艙柜透氣管路時(shí)，為了減少管系的數(shù)量，采取液貨分類集中布置、左右分開(kāi)的方式。把機(jī)艙的液貨艙柜透氣管路按照艙柜內(nèi)液體種類分為幾類，相同性質(zhì)的透氣管路做在一起，形成一個(gè)集氣筒。數(shù)個(gè)集氣筒再分別由單獨(dú)的透氣管引到煙囪后部的油霧箱內(nèi)部。對(duì)有氣壓的艙柜透氣管應(yīng)單獨(dú)分別直接通往煙囪后部的油霧箱內(nèi)部。

2機(jī)艙液貨艙柜透氣管路和集氣筒型式布置合理性分析

2.1集氣筒的型式及布置的選擇

在船舶機(jī)艙，相同性質(zhì)的液貨艙柜的透氣管端部做在一起，形成一個(gè)集氣筒。在船上，集氣筒的布置一般有兩種形式，分別為立式和臥式（見(jiàn)圖1和圖2）。

在實(shí)際應(yīng)用中，筆者認(rèn)為應(yīng)把集氣筒做成立式，不宜做成臥式，原因分析如下：

從臥式集氣筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及圖紙（見(jiàn)圖3）可以知道，透氣管進(jìn)入集氣筒內(nèi)部時(shí)，透氣管端部會(huì)伸入集氣筒內(nèi)壁一部分，一般為 10～15cm（長(zhǎng)度根據(jù)集氣筒的直徑實(shí)際情況確定）。在新造船舶上，有的生產(chǎn)設(shè)計(jì)人員把臥式集氣筒設(shè)計(jì)為船舶前后方向布置，而且把臥式集氣筒的放殘管布置在集氣筒的艏部，進(jìn)入臥式集氣筒內(nèi)部的透氣管管徑也不同，管徑大的管路設(shè)在透氣筒的中間（見(jiàn)圖4）。

在船舶上工作的海員都知道，船舶航向一般都是艉傾。如果把集氣筒設(shè)計(jì)成臥式，而且把臥式集氣筒的放殘管布置在集氣筒的艏部，由于長(zhǎng)時(shí)間的積累，在臥式集氣筒的艉部位置會(huì)形成殘油或殘水，臥式集氣筒的船頭方向的放殘管的功能會(huì)受到影響，放殘功能可能失去作用，甚至出現(xiàn)個(gè)別透氣管成為其它柜的泄放管。即使把臥式集氣筒在船舶左右方向布置，如上所述的集氣筒的形式和布置也會(huì)對(duì)集氣筒的作用效果造成不同程度的影響。

而對(duì)于立式集氣筒，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和臥式集氣筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相似，它的放殘管設(shè)計(jì)在集氣筒的下部。如果把立式集氣筒的下面的端部做成法蘭式，可以定期拆開(kāi)檢查、清潔，效果會(huì)更好。由立式集氣筒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，這樣設(shè)計(jì)避免了集氣筒內(nèi)部存在殘油或殘水的現(xiàn)象，放殘也比較通暢，各個(gè)相連的艙柜之間只要性質(zhì)相似，互相影響的現(xiàn)象也會(huì)最大限度的避免。立式集氣筒的作用效果比臥式集氣筒有很大的提高。為此，本人建議，在實(shí)船使用立式集氣筒為佳。如果因?yàn)椴贾每臻g受限必須采用臥式，那么泄放管設(shè)計(jì)位置、不同管徑的透氣管排列及其透氣管在集氣筒內(nèi)的延伸高度均應(yīng)該合理，并且集氣筒應(yīng)設(shè)計(jì)成有一定斜度布置，放殘管也應(yīng)設(shè)計(jì)在集氣筒較低一端的下側(cè)面位置，集氣筒較低一端的端部也最好做成帶法蘭的端蓋，便于定期地拆開(kāi)端蓋進(jìn)行檢查和清潔。船舶監(jiān)理師驗(yàn)收時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

2.2集氣筒透氣管的分類

相同性質(zhì)的艙柜的透氣管做在一起，形成一個(gè)集氣筒。在現(xiàn)實(shí)的船舶建造中，工程師們習(xí)慣把“相同性質(zhì)”理解為相同物質(zhì)，如重燃油、柴油、滑油、水等。筆者認(rèn)為，應(yīng)該也把液貨艙柜的內(nèi)部壓力差考慮進(jìn)去。如四沖程機(jī)發(fā)電機(jī)的油底殼的透氣管路，主機(jī)的滑油循環(huán)艙的透氣管路應(yīng)分別單獨(dú)通到煙囪后部油霧箱內(nèi)部。

在新船監(jiān)造過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)如下案例。如設(shè)計(jì)工程師把船舶主機(jī)（低速二沖程機(jī)）的主機(jī)滑油循環(huán)艙和主機(jī)的氣缸油儲(chǔ)存柜、主機(jī)滑油儲(chǔ)存柜、輔機(jī)滑油儲(chǔ)存柜透氣管做在一個(gè)集氣筒上，然后再自該集氣筒引透氣管到煙囪后部的油霧箱內(nèi)部。筆者覺(jué)得這種設(shè)計(jì)不合理，原因分析如下：

主機(jī)滑油循環(huán)艙在主機(jī)的正下部，它的作用為：在主機(jī)的運(yùn)行中，收集主機(jī)滑油。主機(jī)（低速二沖程機(jī)）的滑油運(yùn)行路線一般為：主機(jī)滑油循環(huán)艙→主機(jī)滑油泵→滑油冷卻器→滑油自清濾器→主機(jī)本體→主機(jī)滑油循環(huán)艙。主機(jī)系統(tǒng)滑油的作用為：潤(rùn)滑主機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件和冷卻活塞等。經(jīng)分析可知，在主機(jī)滑油的運(yùn)行環(huán)節(jié)中，主機(jī)滑油循環(huán)艙內(nèi)部的滑油溫度較高。在主機(jī)運(yùn)行中，主機(jī)滑油分油機(jī)一般同時(shí)運(yùn)行。主機(jī)滑油分油機(jī)分離滑油的運(yùn)行路線為： 主機(jī)滑油循環(huán)艙→主機(jī)滑油分油機(jī)供給泵→主機(jī)滑油分油機(jī)加熱器→主機(jī)滑油分油機(jī)→主機(jī)滑油循環(huán)艙。主機(jī)滑油分油機(jī)滑油分離溫度一般在 85℃左右。因此，主機(jī)滑油循環(huán)艙內(nèi)部的狀況為：滑油溫度較高，有油霧，和滑油儲(chǔ)存柜比較時(shí)，該處氣壓較高。當(dāng)把主機(jī)的滑油循環(huán)艙和主機(jī)的氣缸油儲(chǔ)存柜、主機(jī)滑油儲(chǔ)存柜、輔機(jī)滑油儲(chǔ)存柜透氣管做在一個(gè)集氣筒上時(shí)，滑油循環(huán)艙和其它滑油儲(chǔ)存存在壓差，會(huì)對(duì)其他滑油儲(chǔ)存柜造成影響，時(shí)間久了，有可能會(huì)對(duì)其他滑油儲(chǔ)存柜內(nèi)部的新滑油造成污染。個(gè)人認(rèn)為，應(yīng)對(duì)“主機(jī)滑油循環(huán)艙和主機(jī)的氣缸油儲(chǔ)存柜、主機(jī)滑油儲(chǔ)存柜、輔機(jī)滑油儲(chǔ)存柜透氣管做在一個(gè)集氣筒上”設(shè)計(jì)進(jìn)行整改，應(yīng)為“主機(jī)滑油循環(huán)艙透氣管單獨(dú)直接延伸到煙囪后部油霧箱內(nèi)部。主機(jī)的氣缸油儲(chǔ)存柜、主機(jī)滑油儲(chǔ)存柜、輔機(jī)滑油儲(chǔ)存柜透氣管做在一個(gè)集氣筒上，在該集氣筒引透氣管到煙囪后部油霧箱內(nèi)部。如果現(xiàn)場(chǎng)條件允許，最好把主機(jī)滑油儲(chǔ)存柜、輔機(jī)滑油儲(chǔ)存柜透氣管做在一個(gè)集氣筒上，把幾個(gè)主機(jī)的氣缸油儲(chǔ)存柜透氣管做在一個(gè)集氣筒上，然后再分別自各自集氣筒引透氣管到煙囪后部油霧箱內(nèi)部?！?/p>

3集氣筒和油霧箱放殘管路的布置

集氣筒和油霧箱放殘管路的作用是把集氣筒和油霧箱內(nèi)部的殘水或殘油收集到機(jī)艙底層的專門(mén)收集柜內(nèi)。各個(gè)集氣筒和油霧箱的放殘管布置時(shí)應(yīng)有一定的傾斜度，防止積水或積油，甚至阻塞（見(jiàn)圖5）。

在新船監(jiān)造過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有些船舶水平布置放殘管時(shí)，放殘管沒(méi)有向放殘方向有一定的斜度（放殘口方向管路位置高，放殘方向管路位置低），而是設(shè)計(jì)成水平的，甚至有的把放殘管向放殘相反方向一定斜度布置（見(jiàn)圖5）。這樣的設(shè)計(jì)會(huì)造成該放殘管路的阻塞，使其失去放殘的作用。筆者也發(fā)現(xiàn)集氣筒和其下部的放殘管經(jīng)常被做成一體，放殘管直接和集氣筒焊在一起，油霧箱和其下部的放殘管經(jīng)常被做成一體，放殘管直接和油霧箱焊在一起（見(jiàn)圖5），這樣的設(shè)計(jì)不便于日后船員對(duì)放殘管路的清通保養(yǎng)。如果把集氣筒和油霧箱的下部和放殘管采用法蘭連接，并且在放殘管管路拐彎處加裝法蘭連接，會(huì)為日后船員對(duì)管路清通保養(yǎng)提供很大的幫助。

4結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)布置船舶機(jī)艙液貨艙柜透氣管和集氣筒時(shí)，不但應(yīng)遵守船舶規(guī)范要求，而且也應(yīng)該考慮船舶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。根據(jù)船舶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理設(shè)計(jì)和布置船舶機(jī)艙液貨艙柜透氣管和集氣筒，使其實(shí)現(xiàn)各自功能。