冰区航行船舶轮机设计的特殊要求分析 朱江华

冰区航行船舶轮机设计的特殊要求分析朱江华

发表时间：2019-07-11T16:10:25.010Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年7期作者：朱江华

[导读] 本文针对冰区航行船舶轮机设计要求的相关内容，展开了分析和阐述，降低在极度冰冷的环境下的影响，保证冰区航行船舶轮处于正常的运行状态。

舟山中远海运重工有限公司浙江省舟山市 316131

摘要：冰区航行船舶轮机设计主要是针对主推、消防等安全系统，保证冰区航行船舶运行的稳定性和安全性。但是，在冰区航行船舶轮机设计的时候，需要根据相关要求，展开各项设计环节，以此保证冰区航行船舶轮机设计的准确性，全面提升其安全性和稳定性。因此，本文针对冰区航行船舶轮机设计要求的相关内容，展开了分析和阐述，降低在极度冰冷的环境下的影响，保证冰区航行船舶轮处于正常的运行状态。

关键词：冰区航行；船舶轮机；安全性；

船舶作为海上运输的一项重要工具，并且在船舶航行的时候，难免会受到一些因素的影响，尤其是在冰区航行方面，若是安全系统不到位，就会导致安全事故的产生，造成非常严重的后果。因此，为了保证冰区航行船舶的安全性，加强轮机设计是非常必要，冰区航行船舶轮机设计主要是针对安全系统，例如：消防系统、主推系统等方面，以此保证冰区航行船舶的安全性。但是，在冰区航行船舶轮机设计的时候，一定不能盲目，需要根据相关要求，展开各项设计环节，这样才能提升其设计效果，尽最大程度上发挥冰区航行船舶安全系统存在的意义，保证其处于正常运行的状态。

1、冰区航行船舶荷载

由于冰区环境温度相对较低，航行船舶所承受的荷载也相对较为大一些，这样就会对冰区航行船舶轮机带来一定的影响，若是安全系统不到位就会导致安全事故的产生。因此，在冰区航行船舶轮机设计之前，一定要对荷载信息进行明确，这样才能保证冰区航行船舶轮机设计的效果，保证其安全性，下面就对具体的内容，展开了分析和阐述。

1.1海冰接触荷载。海冰接触荷载主要是冰与浆产生触碰，产生了的海冰的破碎，这样就产生冰区航行船舶荷载【1】。

1.2不可分水动力荷载。不可分水动力荷载主要是因为海冰出现拥堵效应、接近效应等，或者是因为海冰的存在产生的空泡效应，以此导致荷载产生。

1.3可分动力水荷载。可分动力水荷载主要是指水中螺旋桨荷载。

2、设计要求

要想保证冰区航行船舶轮机设计的准确性，实现冰区航行船舶轮机的安全性和稳定性，明确设计要求是非常必要的一项内容。因此，在下面的内容中，对冰区航行船舶轮机设计要求的相关内容，进行了简要的分析和阐述。

2.1设计要求规则

在2014年国际海事通过了一个规则，被名为《国际极地水域船舶作业规则》，并且这一规则在2017年开始正式实施，并且这一规比较适用于极度寒冷地区。同时，这一规则主大致可以分为三个方面：中等一年冰、薄一年冰、开敞水域等。因此，在冰区航行船舶轮机设计的时候，需要根据极地冰级进行具体的设计，并且需要针对船舶指定相关要求，依照极地冰级表及极地冰级描述，这样可以保证冰区航行船舶轮机设计的准确性【2】。另外，海冰的厚度是影响冰区航行船舶轮机安全性的一个重要因素，基于这样的情况，对各项装置都有着严格的要求，需要根据航行路径的实际情况，调整各项装置的性能，避免受到海冰的影响，保证冰区航行船舶轮机运行的安全性和稳定性。

2.2系统设计要求

在冰区航行船舶轮机设计的过程中，一定要注重系统设计要求，需要从各个方面进行考虑，大致可以分为以下几个方面。

2.2.1在系统设计的时候，需要将安全防护作为重点考虑对象，根据系统运行的情况，以及机械设备的特性，做好安全防护措施，以此降低安全事故产生的概率。

2.2.2需要在系统内部安装除冰装置，这样可以尽最大程度上提升冰区航行船舶轮机系统运行的安全性。

2.2.3针对人冰级 PCI～I J PC5 的单螺旋桨船舶，需要根据运行情况，安装机械系统破损装置，这样一旦发生异常，可以及时起到补救的措施，避免重大安全事故的产生。

2.3螺旋、轴系以及传动装置设计要求

螺旋、轴系以及传动装置是冰区航行船舶轮机设计的重点，在设计的时候，主要是满足强度要求，需要将螺旋叶片打击到海冰时受到的冲击力，根据冲击力的实际情况，做出相应的调整，这样负荷能力可以根据冲击力的大小做出变化，避免产生不必要的安全事故【3】。同时，需要根据冰区航行船舶轮机的运行要求，对螺旋、轴系以及传动装置冲击力进行计算，这样主要是保证螺旋、轴系以及传动装置运行满足船舶轮机安全运行的稳定性和安全性。

2.4原动机设计要求

在冰区航行船舶轮机运行的时候，螺旋桨达最大螺距的时候，主机就会启动，因此在这个时候，需要在船舶上安装加热装置，其数量根据实际情况而设定，这样船舶在低温环境下应急电源装置可以安全启动，保证冰区航行船舶轮机运行的稳定性和安全性。但是，在冰区航行船舶轮机设计的时候，需要保证加热装置在突发情况下，可以自动启动3次，这样才能降低安全事故的产生。

2.5辅助系统设计要求

为了保证冰区航行船舶轮机的安全性，具备良好的安全防护装置是非常必要，主要是为了避免冰块或者积雪对船舶轮机造成损坏，影响其运行的稳定性和安全性【4】。同时，冰区航行船舶轮机长期运行的时候，需要安装除冰装置，并且还需要最好相应的防护装置，避免冰块和积雪发生堵塞的现象，提升其安全性。

3、实例分析

就以某成品油轮为例，对船舶轮机进行了相应的调整，满足冰区航行的标准和要求。因此，下面针对该项案例的详细设计内容，展开了分析和阐述。

3.1该成品油轮在运行的时候，要求主机从0%到100%的负荷范围内不能存在主转速禁区的存在。同时，在设计的时候，考虑主机和轴系配置很难达到相关要求，并且受到实用性和经济性等方面的限制，选择低速配置浆轴体系，保证该油轮运行的稳定性。

3.2需要保证该油轮中央冷却海水系统，可以有效保证船舶冰区航行的需求。其实，在该方面设计的室内，主要是在系统内部设置冰级海水箱，以此满足其使用要求。但是，在海水箱设置的时候，需要考虑海水箱的容积，一般情况下需要满足每750 kW 发动机功率13m，避免产生任何的异常现象。同时，在海水出口的位置，需要布置船舯处并且位于机舱的后面，这样主要是保证冰区航行船舶轮机设计的合理性【5】。另外，需要将冷却水管连接到海底门，这样可以在一定程度上保证海水箱使用的稳定性。

3.3该油轮对压载舱做出了调整和防冻处理，一般情况下主要是采用压缩空气吹气式，避免受到极度寒冷地区的影响，保证该油轮运行的稳定性和安全性。

3.4该油轮需要根据系统运行的需求，在船舶合适的位置安装了冷却水系统，这样在该油轮是运行到病区的时候，可以起到冷却的作用，避免产生安全事故，保证其运行的稳定性和安全性。

结束语

综上所述，本文从不同方面和角度，对冰区航行船舶轮机设计的相关内容，展开了分析和阐述，并且根据相关案例，做出了进一步的说明，其目的就是保证冰区航行船舶轮机设的稳定性和安全性，避免安全事故的产生。

参考文献

[1]楚梦超，孙朝辉，李海波.冰区航行船舶轮机设计的特殊要求分析[J].工程技术：全文版，2017（1）：00233-00233.

[2]费飞.冰区航行船舶轮机设计要求探析[J].科技风，2018（31）：11.

[3]杨文猛.冰区航行船舶轮机设计的要求探析[J].现代制造技术与装备，2017（4）：144-146.

[4]李晚侠，陶盛山，许小红.船级社对寒冷地区航行船舶的轮机设计要求[J].江苏船舶，2018，33（2）：25-27.

[5]孙文林，王超，康瑞，等.冰区航行船舶推进系统设计的若干考虑[J].船舶工程，2017（9）：31-36.