第3章 船舶通用管系分解

第三章船舶辅助管系

第一节管系的基本知识

船舶管系是联系主、辅机及有关设备的脉络。是专门输送流体的管路、设备以及检查、测控仪表的总称。是保证船舶正常航行、停泊、营运及船员、旅客正常生活所必需的设施。维护船舶管系正常运行是轮机管理的一项重要工作。

一、船舶管系分类

船上的管路纵横交错，遍布全船，概括起来，可将船舶管系分为三种类型，第一类，动力管系，主要包括燃油系统、滑油系统冷却系统、压缩空气系统、排气系统；第二类，船舶辅助管系，主要包括压载水系统、舱底水系统、消防系统、日用水系统、通风系统、蒸汽系统等；第三类，特种船舶专用系统，如液货装卸系统、洗舱系统、液货加热系统等。本章主要介绍船舶辅助系统。

船舶管系根据设计压力和设计温度分为3级，见表3-1

表3-1 管系等级

注：1）当管系的设计压力和设计温度其中那个1个参数达到表中Ⅰ级规定时，既定为Ⅰ级管系；当设计压力和设计温度其中1个达到表中Ⅱ级规定时，既定为Ⅱ级管系；两个参数均未达到表中Ⅲ级规定时，既定为Ⅲ级管系

2）其他介质是指空气、水、和不可燃液压油等；

3）不受压的开式管路如泄水管、溢流管、排气管、透气管和锅炉放气管等也为Ⅲ级管系。

二、管路材料

1.管子材料

1）碳钢和低合金钢

船用管子材料的选择应根据船舶管系用途、介质种类和设计参数而定，船舶管路绝大多数采用钢质管。根据钢管的制造工艺，钢管可分为无缝钢管和有缝钢管，其中根据材质可粗略分为碳素钢管和不锈钢管。其中钢管根据用途可选用不同系列、通径、壁厚。用于Ⅰ级和Ⅱ级管系的管子，应为无缝钢管或船级社认可的焊接工艺而制造的焊接管。碳钢和碳锰钢钢管、阀件和附件一般不能用于流体温度超过400℃的管系。

2）铜及铜合金

铜及铜合金管具有抗腐蚀性能好，特别适合作为海水管，其缺点是价格较贵，一般商船不会大量选用。Ⅰ级和Ⅱ级管系中所使用的铜和铜合金管应为无缝管，Ⅲ级管系所用的铜和铜合金材料，应根据接受的标准进行制造和试验。铜和铜合金管、阀件和附件使用温度一般应不超过下列规定：

铜和铝黄铜：200℃

铜镍合金：300℃

适合高温用途的特殊青铜：260℃

3）灰铸铁

灰铸铁管、阀和附件一般不用于Ⅰ级和Ⅱ级管系，但设计压力和设计温度分别不超过1.3MPa和220℃的Ⅱ级蒸汽管系的阀件和附件可采用灰铸铁材料。灰铸铁管、阀和附件可用于Ⅲ级管系及油船货油舱内的货油管路。但不可用于：

（1）油船露天甲板上压力大于1.6MPa的货油管；

（2）承受压力冲击，过大应力和振动的管路；

（3）舷旁阀和海水箱上的阀；

（4）安装在防撞舱壁上的阀；

（5）燃油舱柜外壁受静压的阀；

（6）锅炉排污管路；

（7）蒸汽管，消防水管，舱底水管和压载水管。

4）塑料

船用塑料管具有耐冲击、耐腐蚀、重量轻等优点，但其耐温和耐火性较差，船上所用塑料管应根据其化学成分、机械性能和耐温极限选取。塑料管一般不用于介质温度高于60℃或低于0℃的管系。使用场合如疏排水管、部分生活污水管等。船上所用塑料管的设计、制造、使用应符合规范规定。

2.密封材料

1）对密封材料的要求

密封材料的功能是阻止漏泄。密封材料应满足密封功能的要求，由于被密封的介质不同，以及工作条件不同，要求密封材料具有不同的适应性。对密封材料的一般要求是：（1）材料致密性好，不易泄漏介质；

（2）有适当的机械强度和硬度；

（3）压缩性和回弹性好，永久变形小；

（4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂；

（5）抗腐蚀性好，在酸、碱、油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不黏附在金属表面上；

（6）具有与密封面贴合的柔软性

2）常用密封材料的种类

常用密封形式有垫密封、胶密封、填料密封、波纹管密封等。其中垫密封广泛用于液体和气体管路的连接部位。传统的石棉垫片由于对环境的污染和人体危害现已禁用，由矿棉、陶瓷棉等材料取代。另一类为橡胶垫片，根据化学成分的不同，有芳纶耐油橡胶垫（适

用于燃油、滑油、海水、淡水、饮用水、空气、烟和惰性气体，温度不高于350℃的蒸汽及温度不高于150℃的热油）、丁晴橡胶（适用于矿物油、汽油、苯）、氯丁橡胶（适用于空气、水、氧）、聚氨酯橡胶（适用于水、油）等。除橡胶垫片外，还有纸垫片、皮垫片、塑料垫片、金属包平垫片、金属垫片等。

3）密封垫片的选用原则

管路密封垫片应根据工作压力、工作温度、密封介质的腐蚀性及结合密封密封面的形式来选用。

（1）在常温、低压下选用非金属软密封垫；

（2）中压高温时，选用金属与非金属组合密封垫或金属密封垫；

（3）在温度、压力有较大波动时，选用弹性好的或自紧式密封垫；

（4）在低温、腐蚀性介质或真空条件下，应考虑密封垫的特殊性能。

三、船舶管系识别

为了便于管理人员识别各种管路所输送的工质和流向，管路外表通常按系统作用不同涂有不同颜色的油漆予以标识，如表2所示。

表3-2 管路识别

透气、测量和溢流管路则依其介质而定。但是不同的国家可能略有差异，故应以船上的标志说明为准。管路上还有用标志颜色表示的介质流向的箭头符号。

四、常用阀门

在船舶管路中装有各式各样的阀门，以控制管路中介质的流量和流向，或者切断介质的流动。根据其结构特点的不同，可以分为以下几种：

1．截止阀

截止阀是一种最普通的阀，用来将管路中的一段与另一段隔开。船用截止阀按连接形式分为法兰连接、外螺纹连接、内螺纹连接和胶管连接。截止阀可用于海水、淡水、燃油及温度小于225℃的蒸汽管路。截止阀按结构可分为直通式和直角式。直通式截止阀结构如图3-1所示。截止阀由阀体、阀杆、阀盖和阀座等组成。顺时针方向转动阀杆，手轮上升，阀开启，介质自阀盘下方进入，经阀盘与密封座之间的通道向上流出。若逆时针方向转动阀杆，使阀盘与阀座紧密接触，阀关闭，从而截断介质流动。