第一章_第四节_船舶系统的管路布置
船舶管路系统设计大纲
内容提要本书共分五个章节，包括船舶管路系统的概念、设计和生产的发展概况和趋势、管路系统的基础知识、船舶管路系统的原理设计和生产设计，船舶管子的弯制与管路的安装等内容。
介绍了目前国内外船厂比较先进的管系设计和生产的方法、使用的设计软件和生产过程。
本书作为高等职业技术学院轮机工程专业和船舶舾装专业的教材或教学参考书，亦可供从事船舶设计、生产及航运系统的有关工程技术人员与管理人员的参考。
前言本书是根据哈尔滨工程大学出版社的要求编写出版的。
“船舶管路系统”是“船舶动力装置”和“船舶动力装置安装工艺”课程中一个比较重要的章节，船舶管路系统的生产约占造船总工时的12～15%，过去没有一本关于“船舶管路系统”的系统教材，各个高等职业学院都是采用内部教材和讲义来讲授的，市场上这样内容的参考书极少，给教学和设计带来了许多麻烦，所以这次几所学校联合公开出版了“船舶管路系统”教材。
全书共分五个章节，兼顾内河船舶和海洋运输船舶管路系统的特点，参照了新出版的《钢质海船入级与建造规范》和《内河钢船建造规范》，系统地介绍了船舶管路系统设计和生产的相关知识，结合目前造船的新工艺和新手段编写的。
第一章：绪论，重点介绍了船舶管路系统的含义和组成，船舶管路生产设计的发展简史和趋势；第二章：船舶管路的基础知识，重点介绍了船用管子的代号、管材、规格、特性和选用的一般原则，管径、壁厚的计算与质量检验，管路附件的类型、特点及适用范围等；第三章：船舶管路系统的原理设计，介绍了船舶动力管系、船舶管系的功用、类型、原理、组成及管系的布置设计等。
第四章：船舶管系的生产设计，介绍了管系放样的基本知识，弯管参数的计算、机装生产设计、船装生产设计及管系放样的设计软件等；第五章：船舶管子的弯制与管路的安装，介绍了管子弯制的方法、设备，管子的校对、管子的强度试验、管子的化学清洗与表面处理，船舶管路的安装与质量检验，管路的绝缘与油漆等。
本书第一章、第二章由武汉船院付锦云副教授编写，第三章由武汉船院彭维高级工程师编写，第四章由武汉船院王鸿舰讲师编写，第五章由南通交院徐向荣讲师编写。
船舶管系的布置原则
船舶管系的布置原则一、船舶管系的基本要求说到船舶管系，很多人第一反应就是那一根根看不见摸不着的管子吧。
可你要知道，这些管子可不是随便乱摆的，它们不仅仅是为了传输水、油、气这些生活必需品。
它们是船舶生命线的一部分，是保证船只顺畅航行、保证船员安全的基础设施。
所以，船舶管系的布置真是得讲究。
这不，今天咱们就来聊聊，船舶管系是怎么布置的，能做到安全又高效。
管系布置的首要原则就是合理性。
你想想，船舶上的管道可不止一两根。
它们像蜘蛛网一样，四通八达，密密麻麻地连接着各个设备。
如果布置得不合理，船员们可能得绕着这些管道走路，工作效率低，船舶的安全性也会大大降低。
咱们得让这些管道既不影响航行，又能在紧急情况下快速维修。
比如，像燃油管道、压载水管道、冷却水管道这些，都得根据船舶的实际需要来合理规划。
无论是从船舶的动力系统出发，还是从船员的操作便捷出发，都得考虑到。
管道的布置就像打麻将，讲究“留余地”，否则就是“死胡同”。
二、船舶管系布置的几大原则说了基本要求，咱再来聊聊船舶管系布置的几个“硬道理”。
首先要提的是安全性。
船舶是海上的大家伙，起伏不定，风浪大，万一发生火灾、泄漏什么的，那可就糟了。
所以，管道的布置不能忽视安全因素。
必须要符合船舶防火、防爆、防泄漏的相关标准。
比如，管道的材质选择得合适，防火隔热的措施得到位，有些管道的布置甚至要避免和高温高压的管道交叉。
如果说船舶是钢铁的身体，那么这些管道就像是它的血管，必须保证“通畅无阻”。
管道之间的间距得足够大，万一有问题能方便维修，哪怕是咱们遇到的那种大海浪，管道也得稳稳当当，不轻易受伤。
其次是可操作性。
这是船舶管系布置中最容易被忽视的一个方面。
船员在船上工作，难免会遇到管道漏水、堵塞等情况。
如果管道布置得太复杂，维修起来简直比拆弹还难。
咱得让它简单、明了、易操作。
管道的维修口要设计得合理，尽量避开一些经常被船员和设备遮挡的地方。
说白了，就是管道的布置要让船员们一眼就能看清楚，哪里有问题，怎么修，心里有数。
船舶管路系统课件第一、第二章(太平洋)
第二章 船舶管路的基础知识
• 第一节 管系等级
为了确定适当的试验要求、连接形式以及热处理和焊接工艺规程等。对不 同用途的压力管系，按其设计压力和设计温度，一般分为三级。
Ⅰ级 管系 设计压力 MPa >1.6 >1.6 >4.0 设计温度℃ Ⅱ级 设计压力 MPa ≤1.6 ≤1.6 ≤4.0 设计温度℃ Ⅲ级 设计压力 MPa ≤0.7 ≤0.7 ≤1.6 设计温度℃
第二节
船舶管路生产设计的发展简史
我国船舶管系设计和施工按发展特征，大致经历了如下几个阶段 ：
一、五十年代中期前是第一阶段。 现场取样、 热弯为主 二、第二阶段是六十年代。 综合放样、 外场转内场 三、七十年代初进入第三阶段。 管系电算处理 四、八十年代进入了第四阶段。 设计加工发展 五、第五阶段是从九十年代开始。 1 〃 改进设计管理和继续完善“三化”（标准化、系列化、通用化） ２〃 建立管子加工流水线 。 ３〃 开展对工艺设备标准化、系列化、通用化工作的研究。 ４〃 船舶管系托盘管理的应用。 ５〃 新材科的应用。
第一节 船舶管路系统的含义及其组成
• 一、管系定义： • 在船舶动力装置中，船舶管路系统是泛指为专门用途而输送流体 （液体或气体）的成套辅助机械（如泵、风机、压气机、分油机 等），设备（如热交换器、箱柜、过滤器、空气瓶等），检测仪 表和管路（管子及其附件）的总称，简称管系。 • 二、分类 • 1、按用途分 ：动力管系、船舶管系
橡 胶 膨 胀 接 头
金 属 波 纹 管
二、调节、控制附件
• • • • • • • • • • (一)截止阀 （二）止回阀 （三）截止止回阀 （四）减压阀 １〃蒸汽减压阀 ２〃水减压阀 ３〃空气减压阀 ４〃安全阀 ５〃薄膜式温度调节器 （五）闸阀 （六）阀箱1． 吸入阀箱2．排出阀箱 （七）压力表阀
简谈船舶管路系统以及综合布置要点
简谈船舶管路系统以及综合布置要点摘要：文章从船舶管路自动布置系统的结构设计出发，分别阐述了船舶管路综合布置要点，以及船舶管路布局的具体优化方法，以供参考。
关键词：船舶管路系统；综合布置；布局优化一、船舶管路布置系统的结构设计本公司使用的是AVEVA MARINE设计软件（简称AM）。
使用AM设计的基本流程为：1.基本流程AM舾装工程建立完毕，管系数据库和规格书建立完毕；船体模型基本建立。
按照设备资料在AM软件OUTFITTING模块中点击菜单Design/Equipment建立设备三维模型，按照详设系统原理图在AM软件OUTFITTING模块中点击菜单Design/Pipework建立管系三维模型。
管系三维模型完成，并在满足规范和系统原理图的前提下，与各专业进行协调，并进行区域干涉检查。
对干涉部分进行综合考虑、协调和修改。
通过检查后，输出船体舾装开孔图。
对管子模型按作业阶段进行拆分（组立/先行/总段/船台/单元）。
然后以分段或单元进行管支架三维建模。
管支架三维建模在AM软件OUTFITTING模块中点击菜单船舶设计/COSCO管支架进行。
管支架三维模型完成后，按分段进行干涉检查，直到分段相关专业模型的无干涉后。
输出分段管子制作图、管支架制作图、多芯管支架制作图、挡水圈制作图、自制件制作图和管系安装图。
二、舶管路综合布置要点船舶管路综合布置工作关系到整个船舶系统运行的安全性，而船舶管路布置也就成了整个船舶生产过程中一个非常重要的环节。
船舶管路由大量的管路组成，分散布置在整个船舶系统的动力装置及附属设备中，科学合理的对管路进行综合布置，可以有目的对船舶管路系统进行提前加工及组装工作，有利于人力资源的优化配置，在缩短船舶生产周期的同时，提高船舶制造过程中的生产效率。
管路的综合布置，需要做好以下几点：1.设计前的准备（1）熟悉规格书，了解规格书对该船生产设计的要求；包括原理的描述，系统的材料要求，阀门、附件的要求等。
第一章船舶管系的一般概念
第一章船舶管系的一般概念第一节船舶系统及管路一、船舶舾装的组成现代船舶是一种结构复杂、内部安装有大量机械和设备的水上运输工具。
依照目前的分类方式，船舶由三大部份组成，即船体结构、舾装和涂装。
而船舶管系是船舶舾装的一部份。
最大体的船舶舾装包括船舶动力装置、电力设备、通信导航、系泊设备、救生设备、生活设施、为完成特定任务而装备的各类机械等。
例如集装箱船大舱内安装有导轨架，舱面上设有舱口盖；渔船设打鱼、加工和冷藏设备；挖泥船设有挖泥装置、专用泥泵、泥门等；运输液化气体的船舶更装有各类特殊的设备。
二、动力装置的组成为船舶推动和其他需要提供机械能、电能、热能的成套装置叫船舶动力装置。
船舶动力装置一般由推动装置、辅助机械和管路系统组成。
1.推动装置推动装置是利用主机（柴油机、汽轮机、燃气轮机和核动力汽轮机等）将燃料燃烧得来的热能转变成机械能并通过轴系传递给推动器（螺旋桨），从而推动船舶前进，推动装置包括主机、齿轮箱、轴系和推动器。
2.辅助机械辅助机械一是为保证主机正常运转设置的各类机械设备，例如各类水泵及油泵、净油机、空气紧缩机等；二是为保证船舶的航向、停泊、装卸和供给全船照明及机械动力的机械设备，如舵机、锚机、起货机、发电机、锅炉、货油泵和液货泵等。
3.管路系统管路系统亦叫管系或系统。
它的任务是保证船舶主机正常工作和船舶航行性能、安全及知足船上人员日常生活的需要。
船舶管路系统包括动力系统、船舶系统和特殊船舶的专用系统。
例如油船、挖泥船、化学品船和液化汽船等都设有特殊的专用系统。
三、系统和管路的概念在船舶工业中，“系统”和“管路”这两个名词的意义是不同的。
1. 系统“系统”是指用来流通某种工质或完成某种任务的管子、附件、机械、设备和器具的总称。
例如主机燃油系统就是指用来流通和供给主机燃烧的燃油的系统，它包括油舱、油柜、泵、滤器、净油机、加热器、粘度计、流量计、管子、阀件和其他附件等。
而舱底水系统是将机舱、货舱、舵机舱等处的舱底水排出舷外的系统，它包括舱底水泵、舱底水油水分离器、阀件、泥箱、吸入口、遥控阀和管子等。
船舶通用管系讲义
第九章船舶通用管系第一节船舶管路系统总述船舶管路系统是专门输送流体的管路、设备以及检查、测控仪表的总称，其作用是保证船舶航行性能和安全，以及满足船舶正常运行和人员生活需要，简称管系。
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，如表1所示。
表1 船舶管系分类二、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。
三、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，直通式截止阀结构如图9-1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。
安装截止阀时应严格按阀上标明的介质流动方向的箭头安装，如果标志不清可按“低进高出”的原则判断。
如果截止阀方向安装，工作介质依然可以流通，不过管路阻力较正向流动要大很多。
直通式截止阀一般用于日用海水、淡水、燃油和蒸汽管路中，是船用阀件中应用最多的一种。
图9-1直通式截止阀2．止回阀止回阀又简称单向阀，它使介质只能沿一个方向流动而不能倒流，分为升降式和旋转式两种，前者在船上应用较多，其结构如图9-2所示。
止回阀由阀体、阀盖、阀盘、阀座和弹簧等组成。
当介质自阀盘下面向上流动时，则顶开阀盘，经阀盘与阀座之间的通道流出。
若阀盘下面的介质停止向上流动，则阀盘将在自身重力和弹簧弹力的作用下下落，阀盘与阀座之间的通道关闭，阀盘上面的介质压紧阀盘和阀座，故不能倒流。
第一章_第一节_船舶管、风、电布置的发展及其布置基本原理
图1-1 A 点的空间坐标第一章 船舶管、风、电的布置及其工艺处理第一节 船舶管、风、电布置的发展及其布置基本原理船体、管子的设计与生产在船舶建造中占有相当重要的地位，就工作量而言，船体设计与生产约占总工作量的30％～40％，管子设计与生产约占总工作量的8％～12％，管、风、电三项工作的设计与生产占到总工作量的30%~40%，而整个管、风、电的安装与调试占全船建造周期的80％左右。
生产设计是施工设计的深化和发展，对于船舶管路的生产设计，其基本手段正逐步地向“虚拟船舶数字化模型”设计的方向发展，按1：1的比例在计算机中虚拟地设计建造一条船，为船厂解决所承接的订单怎样制造的问题，因此，这一技术的发展，使船舶生产设计内容的深度和广度都发生了很大变化。
它不仅包括管路的布置，电缆及风管的综合布置设计，还包含了对于整个船舶大装配过程的完整地CIMS 集成。
一、管、风、电布置的基本原理x ，y ，z 描述。
推而广之，空间的一根直线段也可用两端点坐标值来表示。
对于空间任何线段的形状，则必须应用投影法画出三面视图。
图1-2所示为 直线段AB 在互成直角的三个坐标平面中的投影。
把坐标值与投影图结合起来，就可以用一个或二个视图清楚地表达出空间某一管段的几何形状、具体尺寸根据船体空间的特性，转化为管子和电缆通道弯曲形状数据的直角坐标系投影，如图1-3所示。
图1-2 空间直线段的投影 图1-3 管子弯曲形状数据坐标系二、管、风、电布置的手段在管、风、电布置施工图中，由于设计人员使用的软件平台的不同，有的施工图可直接用三线图表示，有的设计平台比较简单，为简化绘图起见，除风道、电缆通道和个别大口径正视图 俯视图 侧视图上直角弯 下直角弯上别管 下别管上直别管 下直别管管路（总海水管）需用三线图画出外，一般都以管子中心实线代表一根管子，而用折线代替管子弯头。
由于最初的设计平台都是用单线和折线表示直管和弯管的，因此，目前有些高端的设计平台也保留了用单线和折线来描述施工图的方式,来适应施工人员已形成的读图习惯，但在软件平台上输出的平面视图中要正确的表达出管段的几何形状，还需要解决以下几个问题。
船舶管路综合布置要点
33。 ,2-必须考虑管码的安装位置及连接件的
拆装， 有条件的地方应采用排码。
,#-管路管段的划分要考虑管子加工流水
线的工艺要求， ./#$0./#$& 的 管 子 尽 量 采 用机弯， 尽量采用先焊后弯， 后采用定型弯， 同时也要考虑管子表面处理工艺的要求， 如 热浸锌槽、 电解镀锌槽、 酸洗槽、 喷塑管炉的 有效使用空间。
(*&
一般管路的设计要点 如所有燃 %&’ 管路的布置应具有合理性，
油舱柜的空气管、 溢流管和测量管， 都应避免 通过居住舱室、精密仪器舱、粮库等贮藏舱 室。 淡水管路不得通过油舱， 以免管子破损或 渗漏时污染水质。 同样， 油管路也不得通淡水 舱。如不可避免时， 应加设油密隧道或套管， 让管路通过。 其他管路通过油舱时， 应遵照规 范要求加厚管壁， 并在舱内不得有可拆接头。 如蒸汽管、 %!’管路的布置应具有安全性， 油管、 水管和柴油机排气管等， 应避免布置在
在我国，现行的船舶设计阶段可划分为 初步设计、 详细设计和生产设计三个阶段。 船 舶生产设计就是从施工的角度出发，解决如 何高质量、 高效率、 短周期、 安全与合理造船 等问题的一种设计。 船舶管路综合布置是生产设计中的一个 关键环节， 它以船体结构为背景， 分层按区域 将设备、 舾装件、 电缆、 风管和管子等各个系 统表达在一张“ 综合放样图” 上， 进行综合协 调，使得所设计的区域得到一个较合理的布 置， 并且编制各类施工图册及物资配套清单， 进行托盘管理， 实行管子的预制和预装， 实现
, 收稿日期： 1&&1’&1’12-
33-。 ,(- 管 子 与 管 子 连 接 件 之 间 不 少 于 #$
与船体结构之间 不 少 于 1& 33， 包绝缘 33，
船舶管路系统课件-PPT课件
九江职业技术学院
船舶动力设备与技术专业
50年代中期前 60年代
•
• 灌吵热弯，机械冷弯。
• 管子的预制，实尺放样，比例放样，综合放样，液压弯 管机，中频弯管机。
70年代
•
• 数字控制管子的切割，焊接、弯曲，管子加工自动线。 • 70年代中期，管装设计的比例绘图，电算处理法。
•
《船舶管系》
《船舶管系》
九江职业技术学院
船舶动力设备与技术专业
3、开展对管子加工流水线工艺的研究。
• • • • • • •
•
a)先焊后弯工艺。 b)管材无余量切割工艺。 c)管材套料微机应用程序。 d)Co2气体保护焊工艺。 e)管子零件图标准。 f)管子的支管标准。 g)船用钢管系列标准。
4、开展对工艺装备标准化、系列化、通用化工作 的研究。 5、新材料的应用。
• 将机械安置在一个地方，供分布在各处的舱室使用。
• 4、混合
• 每一舱都有有二台或更多的机械管理，使其活力性增加。
《船舶管系》
九江职业技术学院
船舶动力设备与技术专业
情境二
船舶管路生产设计的发展认知
船舶管路生产设计的发展认知
四个阶段
20世纪50年代
20世纪60年代
20世纪70年代
20世纪80年代
《船舶管系》
九江职业技术学院
船舶动力设备与技术专业
船舶管系认知
船舶管路系统的认知 船舶管路生产设计的认知
《船舶管系》
九江职业技术学院
船舶动力设备与技术专业
1、能力目标：
• 1）能区分不同的船舶管路系统 • 2）能说出管系的生产过程及发展 • 3）能熟练地说出二种管系加工流水线的工艺过程及特点
第一章_第四节_船舶系统的管路布置
第四节船舶系统的管路布置船舶系统主要包括舱底水系统、压载水系统、灭火系统、日用供水系统、泄漏水系统、日用蒸汽和制冷系统、空调系统，全船、水舱的空气、溢流和测深管路等。
按照船舶系统基本任务，可归纳为保船、生活设施和输送储藏三个类别。
各类系统都各具功用。
在管路布置时，应按系统特性及技术要求，做出相应的工艺处理。
一、保船系统的管路布置（一）舱底水系统的管路布置舱底水系统是保船系统中重要组成部分。
它应保证船舶在正浮或向任何一舷倾斜不超过5°时皆能排干舱内积水，同时还不使舷外水或任何水舱（柜）中的水经该系统流入舱内；保证在船体破损时，及时抽除涌入的海水。
根据这一特点，对系统的布置有以下要求：图1-44 舱底水系统止回阀的布置1、直角舷外排除阀；2、舱底水泵；3、截止止回吸入阀箱；4、带滤网吸入口；5、直通截止止回阀1、管路在布置时，应考虑使该系统具有最大的生命力。
舱底水总管应布置在夏季重载水线平面上，垂直于船舶中心线从船舷量起的1/5船宽内侧。
如果不能达到此要求，则舱底水吸入管上应设有止回阀。
阀的布置位置应直接固定在舱壁上。
如图1-44所示。
2、为能将舱底水排净，各吸入管的吸入口皆布置在每个舱底的最低处。
在有舭水沟的船舱中，可装在该舱两舷最低处；在无舭水沟的船舱中，装在两舷或纵中剖面处所设的污水井。
它的布置方法有以下几种：（1）舱底或内底板向两舷升高大于或等于5°时，在纵中剖面处应设置两只吸口。
如图1-45(a)所示。
（2）舱底或底板向两舷升高小于5°时，在两舷各设一只吸口，在中纵剖面处设有两只吸口，如图1-45(b)所示。
（3）机舱舱底水吸入口布置除应符合上述要求外，还应将吸口直接接在舱底泵吸入端；对艉机型船舶在机舱的前端设置两个吸口，艉端也应设有吸口。
如图1-46所示。
（4）当船尖舱未装舱底水总管时，可采用手摇泵有效排水，但吸口高度不应大于7m。
（5）货舱的长度超过30m时，应在该舱的前后部适当的布置舱底水吸口。
船舶管系布置原则
船舶管系布置原则第一章舱底水系统舱底水系统是重要的保船系统，它不仅要求船舶正常航行时对水密舱室内生成的舱底水能有效地排除（机器处所的含油舱底水须经油污水分离器分油后排放），而且在紧急情况下，对水密舱室在有限进水情况下也能进行有效地排水。
舱底水来源大致有：○1主机、辅机、设备及管路接头因密封不良渗漏的油、水。
○2尾管密封渗漏的油、水。
○3从舵机舱向机舱或轴隧泄放的舱底水。
○4从空压机、空气瓶泄放的凝水、蒸汽分配阀箱和蒸汽管路的泄放水。
○5空调管路、风管的凝水以及钢质舱壁及管壁的凝水。
○6清洗滤器、设备零件等的冲洗水。
○7在水线附近的舱室及甲板的疏排水。
○8扑灭火灾时的消防水、甲板冲洗水、○9对有些特殊的舱室在紧急情况下的灌注水等。
舱底水一般所含油分为10000mg/L，所含油类几乎多为船上使用的燃油、滑油，其密度为0.85~0.96kg/m3，粘度为4.7~240mm2/s(50℃时)，残碳量为0.4%~0.83%（质量百分比）。
矿/煤船、木材船、汽车渡船、集装箱船及客船的舱底水较多，每年每艘约100 m 3 ~500 m 3，而普通货船、渔船的舱底水每年每艘约30 m 3 ~60 m 3。
1、舱底水管路布置方式和管径的确定1.1、舱底水管路布置分为支管式、总管式、混合式三种。
1.1.1、支管式——对各需要排水的舱室，从每个吸口引出支管通过截止止回阀或截止止回阀箱，经舱底水总管接至舱底泵。
1.1.2、总管式——适用于设有管隧的大、中型船舶，即从各需要排水的舱室的吸口引出支管通过截止止回阀（如不设截止止回阀，则吸口应是止回吸口）接至管隧中的总管，该总管通至机舱经机舱内的舱底水总管与舱底泵连接。
由于总管式的阀布置在管隧内，因此，阀需要遥控操纵。
1.1.3、混合式——介于上述两种方式之间。
把需要排水的舱室分成两组或三组，由2~3根分总管与舱底泵相连接。
1.2、舱底水总管的内径，必须大于或等于下式的计算值：)(68.1251D B L d pp ++=式中 1d ——舱底水总管的计算内径（mm ）；pp L ——船垂线间长（m ）； B ——船宽（m ）；D ——至舱壁甲板的型深（m ）。
第一章-船舶动力装置概述
Kv
Pe V
kW/m3
经济指标
经济 指标
动力装置的 总效率
由推进装置、柴油发电机组、燃油辅 锅炉的热效率组成。
柴油机的燃料 消耗率
指在单位时间内柴油机单位 有效功率所消耗的燃料量
ge
Ge Pe
kg/(kW h)
船舶主机日耗油量 主机在24小时的燃油消耗量 GDe PDs ge 24 10 3 t/d
功率已达75000kW以上 ⑵汽轮机叶轮转速稳定，无周期性扰动力，因此机组振动小，
噪声小。 ⑶磨损部件少，工作可靠性大，使用期限长，10万小时以上。 ⑷可使用低质燃油，滑油消耗率也很低。 缺点： ⑴装置总重量、尺寸大。 ⑵燃油消耗大，装置效率差，经济性较柴油机动力装置差。 ⑶备车时间长，机动性差。另外，从一个工况变换到另一个
kW
式中: D -- 排水量,t；D ：排水体积
VCsB
---
航速,kn； 海军系数，与船型有关。
若已知母型船的航速 V0 、排水量 D0 和功率 Peo ，则有：
2
CB
D03 v03 PEO
推进装置功率传递过程
船舶有 效功率
推力 功率
收到 功率
轴功率
最大 持续 功率Pmc
主机最大 输出功率
优点： ⑴具有极大的能量贮备，在限定舱室空间所能提供的
能量比其它型式的动力装置大得多； (2)以极少的核燃料释放出巨大的能量； ⑶不需要消耗空气而获得热能。 缺点： ⑴重量尺寸较大； ⑵操纵管理检查系统比较复杂； ⑶造价昂贵。
核能推进系统的简单原理
乏
核能推进系统的简单原理
三、柴油机动力装置发展趋势及管理重心的变化
kW/t
2
Pr
船舶管路系统课件知识讲稿
05 船舶管路系统维护与保养
CHAPTER
日常维护内容及方法
清洁管路
定期清除管路内外壁上的污垢、锈迹和水垢， 保持管路畅通。
润滑管路附件
对管路附件进行润滑，确保阀门、法兰等部 件转动灵活、密封良好。
检查紧固件
检查管路连接处的紧固件是否松动或损坏， 及时紧固或更换。
监控压力与温度
实时监测管路内流体的压力和温度，确保在 允许范围内波动。
提高船舶性能
优化设计的船舶管路系统可以提高船舶的性能和效率。例 如，合理的冷却水循环系统可以降低发动机的工作温度， 提高发动机的效率和寿命。
满足船员和乘客需求
船舶管路系统还负责提供船员和乘客所需的生活用水、热 水、空调等，对于保障船员和乘客的生活品质具有重要意 义。
02 船舶管路系统基础知识
CHAPTER
CHAPTER
设计原则与方法
安全性原则
确保管路系统在各种海况 和工况下都能安全运行， 防止泄漏、破裂等事故。
经济性原则
在满足安全性和功能性的前 提下，尽量降低管路系统的
建造成本和维护费用。
可靠性原则
管路系统应具有良好的 可靠性和稳定性，确保
船舶的正常运行。
适应性原则
管路系统应能适应不同的船 舶类型和航行条件，具有一
流体力学基本原理
01
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流体静力学
研究流体在静止状态下的 力学性质，包括压力、密 度和浮力的计算。
流体动力学
研究流体在运动状态下的 力学性质，包括流速、流 量、阻力和压力损失的计 算。
连续性方程
描述流体在管路中流动时， 质量守恒的原理，即流入 和流出控制体的质量流量 相等。
管路中流体流动特性
第一章_船舶动力装置系统_第四节_压缩空气系统
第四节压缩空气管系一、压缩空气管系的组成及作用压缩空气管系是由空气压缩机、减压阀、分离器、空气瓶及各种阀件和管系系组成，它利用空气压缩机将大气压缩至所需的压力，贮存于空气瓶中，以备使用。
当空气被压缩至一定压力后即成为有做功能力的工质，鉴于它具备独特的技术性能，舰船中许多机械设备采用压缩空气作为能源，例如用它来起动发动机，吹除通海阀、油渣柜和用作气笛、风动工具、鱼雷发射、潜艇下潜上浮的能源，还可作为自动控制和自动调节等的能源以及海上航行补给系统中燃油补给后的吹除残油等。
压缩空气用于不同的场合，它的使用压力范围也是不同的。
各种类型柴油机起动空气压力范围可见表1-8，其它用途的压缩空气使用压力范围见表1-9。
表1-9 其它用途压缩空气使用压力范围由于使用的空气压力相差悬珠，因此通常在舰艇上将压缩空气分成三组：高压组：一般在100kgf/cm2以上；中压组：一般在16~100kgf/cm2；低压组：一般在16kgf/cm2以下。
压缩空气来源是多种的，可以由主机自带空气压缩机，也可以由柴油机驱动的空气压缩机，或者由电动机驱动的空气压缩机，在有些舰艇上还有使用自由活塞式压气机装置，另外有些舰艇，特别是潜艇，还在一定程度上依靠停泊时在基地充灌的空气瓶。
根据压缩空气的用途，压缩空气无论在停泊时或航行时都不是经常耗用的，因此空气压缩机在正常的舰船运动情况下，大部分时间是停歇不工作，平时少量的消耗由空气瓶供应。
二、压缩空气管系的设计要求1、船上发动机采用压缩空气起动时，为了保证舰船的生命力，一般配置独立的电动空压机和柴油空压机，如果充气设备由主机带动，则必须另设一套，采用独立的机动或电动充气设备。
这些充气设备的总排量，应能从7kgf ／cm 2开始，在一小时内达到所规定的容量。
在空气瓶上最好装有压力自动控制设备，或者在管路上装置自动充气设备，当瓶内压力达到规定的最高值时，压缩机自动停止充气，以保持空气瓶内经常具有主机起动所需要的压力。
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第四节船舶系统的管路布置船舶系统主要包括舱底水系统、压载水系统、灭火系统、日用供水系统、泄漏水系统、日用蒸汽和制冷系统、空调系统，全船、水舱的空气、溢流和测深管路等。
按照船舶系统基本任务，可归纳为保船、生活设施和输送储藏三个类别。
各类系统都各具功用。
在管路布置时，应按系统特性及技术要求，做出相应的工艺处理。
一、保船系统的管路布置（一）舱底水系统的管路布置舱底水系统是保船系统中重要组成部分。
它应保证船舶在正浮或向任何一舷倾斜不超过5°时皆能排干舱内积水，同时还不使舷外水或任何水舱（柜）中的水经该系统流入舱内;保证在船体破损时，及时抽除涌入的海水。
根据这一特点，对系统的布置有以下要求：图1-44舱底水系统止回阀的布置1、直角舷外排除阀；2、舱底水泵；3、截止止回吸入阀箱；4、带滤网吸入口；5、直通截止止回阀1、管路在布置时，应考虑使该系统具有最大的生命力。
舱底水总管应布置在夏季重载水线平面上，垂直于船舶中心线从船舷量起的1/5船宽内侧。
如果不能达到此要求，则舱底水吸入管上应设有止回阀。
阀的布置位置应直接固定在舱壁上。
如图1-44所示。
2、为能将舱底水排净，各吸入管的吸入口皆布置在每个舱底的最低处。
在有舭水沟的船舱中，可装在该舱两舷最低处；在无舭水沟的船舱中，装在两舷或纵中剖面处所设的污水井。
它的布置方法有以下几种：（1 ）舱底或内底板向两舷升高大于或等于5。
时，在纵中剖面处应设置两只吸口。
如图1-45（a）所示。
（2）舱底或底板向两舷升高小于5°时，在两舷各设一只吸口，在中纵剖面处设有两只吸口，如图1-45（b）所示。
（3）机舱舱底水吸入口布置除应符合上述要求外，还应将吸口直接接在舱底泵吸入端；对艉机型船舶在机舱的前端设置两个吸口，艉端也应设有吸口。
如图1-46所示。
（4）当船尖舱未装舱底水总管时，可采用手摇泵有效排水，但吸口高度不应大于7m。
（5）货舱的长度超过30m时，应在该舱的前后部适当的布置舱底水吸口。
（6）机舱内在每一个机械舱室中，应设有应急舱底水吸口。
该吸口应接主机舱最大排量的泵的进口，并设截止止回阀。
该阀的手轮应设在花钢板以上大于460mm处。
3、舱底水系统布置方法如下：（1）集中布置：在机舱集中控制到各舱室的舱底水管路。
（2）独立布置：若采用多机舱或具有炉舱以及其它机械舱室时，在各独立舱室内均具有单独舱底水系统，互不通用。
（3）分组布置：将船舶分成几个舱段，如分为艏、艉两组，分别进行集中控制舱底水。
4、舱底水管路布置的工艺要求。
根据舱底管系的工作特点及布置要求，如在机舱花钢板以下时，则应布置在最下面，并尽量保持管路的平直，不允许有过大的高低起伏。
如图1-47所示。
低凹处易积聚污物。
隆起处则易形成气囊，影响抽吸效果。
舱底水喷射器的设置位置，应以出水端的排水阻力最小为佳。
倘条件允许，喷射器出口可与舱底阀成一线。
当这一要求不能实现时，则喷射器出口至舷阀的管路弯曲形状应尽量简单，使排水阻力减至最低，从而增强喷射器的抽吸性能。
舱底水管系的每个吸入端，如具有污水井时，则应在该处设置可拆接头，便于对吸入滤网或止回除污器进行维修。
_] 丁I-- -r-图1-45舱底水吸口的布置（a）、舱底或内底板向两舷升高大于5。
的吸入口（b）、舱底或内底板向两舷升高小于5。
的吸入口图1-47不利于抽吸的起伏管路图1-48消防阀布置高度图1-46艉机型机舱吸口布置14.5图1-49国际通岸接头（二）压载水系统管路的布置压载水系统的功能特性是：既要将水灌入各压载水舱，又要通过同一管路、同一水泵将水从水舱中排出。
根据这个特点，压载水系统管路布置时，应符合下列要求：1、压载水系统的水泵管路，必须直接从海水总管引出。
在任一管路的中间不能有止回装置。
2、现代船舶（大型）大都设有管隧，压载水管路均可通过管隧进入压载水舱。
倘因船舶类型、吨位等原因没有专设管隧时，压载水管路均应设在双层底内，但不得布置在油舱内。
若不能避免时，则应加厚管壁，中间不得有可拆接头。
3、当压载水管路延伸至首尾，并穿越防撞舱壁时，应设置专门隔离阀。
该阀应采用铸钢阀，并直接安装在防撞舱壁上。
在甲板上设置阀的启闭装置，且应具有明显启闭标志。
4、压载水的舷侧排出口处，必须装截止止回阀，以防舷外水倒灌入舱。
（三）消防系统的管路布置消防系统常见的有干冰灭火系统、二氧化碳灭火系统、卤代烷灭火系统以及泡沫灭火系统；除上述系统外，对于油船，还设有惰性气体系统。
1、水灭火系统的管路布置水灭火系统是用来扑灭机舱、干货舱以及居住和公用舱室的一般火灾。
此外，还可用作冲洗甲板、舱室及锚链，可作舱底水吸射泵的动力源。
（1）水灭火系统管路布置形式。
布置形式有总管环形布置、线形布置和混合布置。
环形布置是将消防总管布置成环形，当管路在任一舷发生故障时，水源能从另一舷通过，并达到所需要的场所。
一般都是以左、右通道处布置总管，在横通道适当场所布置横跨接管，分隔阀则设在显而易见的部位。
线形位置是将总管分为两个或三个干管，分别布置在上层建筑、艏部、艉部，并为它们服务。
这种布置形式大都使用在油轮及中型货轮上。
混合形布置是在居住区域及上层建筑区域采用环形布置总管，在货舱区域或艏、艉部采用线形布置。
大型货轮及油轮多采用此种布置。
（2）水灭火系统一般要分为两个布置区域，即机舱区域和甲板区域。
机舱区域的水灭火系统除具有独立动力的消防泵外，也常与舱底压载泵、通用泵、卫生泵相通，故在管路中设置有转换装置。
水灭火管路的吸入管几乎都敷设在花钢板以下部位；消防泵出口压力水总管，在花钢板以下部位应作尽可能短的过渡，及时沿舱壁、支柱或舷侧引出，然后按机舱层次逐一分出支管，最后从机舱上层舱壁引出，与甲板水灭火总管会合。
如机舱布置在中部，则要求消防总管设有截止阀，使艏、艉消防总管能分别供水或同时供水。
客船的消防总管应位于机舱以外，并在消防泵出水管处设截止阀。
此阀应在机舱以外，以便控制水源。
甲板区域的总管布置，不论其形式如何变化，管路的敷设都不宜进入居住或其它舱室。
最适宜的布置部位是甲板的纵、横通道。
消防总管也不宜通过货舱（常布置在甲板上）。
为不妨碍装卸作业或舱面机械的工作，常利用舷墙肋首疏导孔的空隙，把总管作纵向穿越布置，并在各货舱口对应部位分布消防栓。
对于1000 总吨以上的货船，其消防总管及分隔阀原则上布置在机舱以外。
倘布置确有困难不能满足上述要求时，则应由应急消防泵引出独立管路至机舱棚附近，并至少增设两只消防栓。
对于油船的甲板消防水总管，在通往货油舱的区段上一般都间隔设置截止阀。
这些阀的布置间隔一般为30〜40m。
根据消防水总管的布置情况，通往消防阀的支管可以自上而下布置，也可自下而上布置，但消防阀的布置高度应该一致，以便操作。
一般距舱面为900〜950mm，如阀盘作水平布置，以阀盘中心为准；若阀盘处于垂直状态，则以阀杆的水平高度为准，如图1-48 所示。
消防水总管的布置还应充分考虑到避免管内积水的可能性，特别是布置在露天区域的管路，应在最佳泄水部位安装泄放阀。
由于是直线布置较多，还应考虑必要的伸缩膨胀装置。
水灭火系统的国际通岸接头如图1-49 所示，一般选择在两舷外走道内侧；若单舷设置，其部位设在横向通道口处为宜。
2、二氧化碳灭火系统管路布置由于二氧化碳的化学、物理性能的特殊，在布置管路时，应遵循安全与可靠的原则。
（1）站室管路的布置。
站室管路一般分为集合总管和分配阀站两大部分，如图1-50所示。
任一二氧化碳瓶组8 均与集合总管5 连通。
施放时，通过集合总管进入分配阀站，再由分配阀站通过分配支管将二氧化碳注入火灾舱室。
为防止二氧化碳倒流，在每个二氧化碳瓶头阀至集合管的连接管之间设有止回阀7。
该阀的布置形式应与集合管成倒置垂直布置。
在箱体上设有25MPa 的压力表，以观察二氧化碳施放压力，确定灭火效能。
按布置要求，在箱体上下分设施放阀4，此外，在阀站的附近还布置作吹除用的压缩空气控制阀3和隔离阀2。
这一布置形式的优点是比较适应二氧化碳站的有限空间，有利于集中操纵和管理。
阀站应布置在站室门口的一侧。
（2）施放管路的布置。
二氧化碳的施放管路一般都是以集束管路的形式布置，然后依次通往各被保护舱室。
但不得通过居住舱室，以及常有人活动的公共舱室。
如无法避开时，则通过上述处所的管路不应有可拆接头。
4、施放阀；5、集管；6、压力表；7、止回阀；8瓶组施放管路应有适当的分配，当货舱长度超过 18m 时，至少应设有两根支管，一根装在前端，另一根装在后端。
3、蒸汽灭火系统管路布置蒸汽灭火管路采用集中布置形式。
就是所有被保护舱室的蒸汽施放管路均集中于蒸汽 灭火站，并连接在一个蒸汽分配阀箱上集中操纵。
从灭火站蒸汽分配阀箱引出的独立管路， 进行集束布置，依次将每路施放管引入被保护舱室。
在布置过程中，必须考虑施放蒸汽时管路受热膨胀。
在管路作纵向布置时，尽量顺流向略带倾斜，以免积存凝水，影响施放效果。
若布置上有困难，则应在最低处装设泄放阀的疏水管。
布置管路时，管路不得通过油舱、水舱，更严禁通过任何装载易燃、易爆物品的舱室； 布置管路时应尽量远离电缆（应不小于 100mm ）。
除蒸汽施放管外，其余均应留有足够的绝热材料包扎间隙。
蒸汽分配阀箱如图1-51所示。
封头应有方便的可拆结构；在箱体安装位置的上侧应装 设安全阀、压力表，下侧须安装疏水阀和疏水管； 安全阀的溢出口应有管路接至敞开甲板偏僻处，使安全阀起跳时能将蒸汽排入大气。
二、生活设施系统的管路布置（一）供水系统管路布置 供水系统一般采用压力式。
1、管路布置大、中型船舶供水系统大都包括：淡水系统和海水系统。
淡水系统又分洗涤水（冷水 和热水）系统与饮用水系统。
供水系统的供应对象是上层建筑各生活、起居舱室。
如图1-52所示。
管路的排列顺序应考虑到进入上层建筑区域后，尽量避免交叉。
2、洗涤器具管路附件的布置（1）冷、热水阀布置：凡洗面盆、厨房洗碗池、淋浴装置等冷热水并列布置的用水处,阀的布置都4、压力表；5、可拆封头；6、泄放阀图1-50二氧化碳瓶组及阀站的接管布置图1-51蒸汽灭火分配阀箱外形1、阀站；2、截止阀；3、压缩空气吹洗阀；1、截止阀；2、箱体；3、安全阀;必须以面对器具来分，左为热水，右为冷水；若阀盘（或水龙头）上有色标者，则左侧为红，右侧为绿（或蓝）色。
（2）洗面盆的布置：洗面盆的布置一般都以家具布置图为准。
面盆高度一般以盆口距 地（甲板）净高 800〜850mm 。
（3 ）淋浴装置布置：每一浴间的淋浴装置也都以木作家具布置图为准。
一般喷水头距地（甲板）净高 1900mm ;水阀净高为 1200〜1500mm 。
（4）小便斗布置高度以斗口离地净高 600mm 为佳。
（二）疏水管路的布置疏水管路主要是排泄洗澡间、洗衣间、卫生间、厨房等处的积水至污水处理装置处理 后排出舷外；船上所有大便器（槽）和小便斗的粪便污水，也通过专设的疏水管路至污水处理装置处理后排出舷外。