现代油船的设备系统

第四章、现代油船的设备系统
4.1 现代油船的设备系统组成
1货油装卸系统2扫舱系统3加热系统4喷洒系统5通气系统6除气系统7消防系统8惰性气体系统9洗舱系统10液舱参数测量和监控系统。

4.2、货油装卸系统
功能：供装卸货油的注入和排出。

组成1油泵2装卸管系。

货油舱管系
1泵舱管系2甲板管系
装卸管系
1货油舱管系2泵舱管系3甲板管系
（一）泵舱及泵系
油船装油通常都使用岸上的设备，而卸油、扫舱、打排压载水及洗舱则使用船上的泵系。

每艘油船设有1 -2 个泵舱。

每个泵舱设置若干部货油泵及扫舱泵。

大多数油轮都备有3-4 台主货油泵， 2 台扫舱泵及1台压载水泵。

货油泵的性能要求：
防止在运转中发生火花
货油泵的总排量应在24h内卸完全部的货物
货油泵的原动机如为蒸汽温度不超过230℃的蒸汽机时，可装设在泵间内。

其它各类的原动机均装设在泵间以外，如机舱内。

其传动轴穿过舱壁或甲板处，有气密或防爆密封装置，并有润滑措施以防过热或产生火花。

常见的货油泵有
离心泵
蒸汽直动往复泵
螺杆泵
其它回转泵等
离心泵
在现代大型油船上装设的主货油泵，大都为离心泵。

其原动机可是汽轮机、电动机或柴油机。

结构组成
工作叶轮
泵壳。

工作原理：
离心泵是利用叶轮旋转时的离心力作用，吸入液体提高液体压力能获得压头的泵。

叶轮流道中的液体随叶轮转动，因离心力作用而沿流道向外缘流出来，其中心处形成低压，不断吸进液体充满叶轮。

液体在叶轮流道中流过时，获得机械能，使其压力和速度均得到提高，在蜗旋状泵壳中或在固定的扩压流道中，高速液体的动能部分转换为压力能，连续排出泵外。

蒸汽往复泵
工作原理
往复泵是依靠活塞在泵缸中作往复运动，使泵缸内工作空间容积变化，产生吸排作用，从而实现能量传递的一种容积式泵。

工作过程
在泵缸内容积增大时，形成低压，液体经吸入阀吸入，当缸内容积减小时，压力提高，关闭吸入阀而顶开排出阀，排出液体。

特点
具有自吸能力
往复泵排量不均匀
惯性力影响较大
受活塞连杆机构运动加速度和吸排阀动作延滞的影响，活塞的尺寸、重量以及单位时间里往复次数均不宜过大
往复泵适于用作排量相对较小而压头较高的扫舱泵，抽吸低位的液体，能将舱底的油泵尽
（二）货油舱管系。

分为两种类型
直线式管系
环形管系
1.直线式管系
2 、环形管系．
主要设置在油泵舱位于船舶中部或设在货油舱之间的油轮上。

环形管系的油管通过各油舱形成环形回路。

（三）泵舱管系。

泵舱内的货油泵及扫舱泵都通过泵舱管系与货油舱内的输油干管及扫舱管相连接。

任何一个货油泵都可通过泵舱管系装卸各货油舱的货油，并能在各油舱之间进行调拨（四）甲板管系。

货油泵的排出管应与甲板管系接通，故甲板管系的进出口阀门一般都设在货泵舱的上面。

油轮装油时经常不用船上的货油泵，而在船上另设竖向管系或旁通管，货油从岸管上船后，绕过泵舱由竖向管或旁通管直接进入货油舱。

甲板管系的进出口阀门处，设有过滤器，以防杂物进入油舱。

4.3、扫舱系统
清扫油舱残油
油船上一般的扫舱系统包括
扫舱泵
扫舱管系
油船上的扫舱管系有两种型式：
一种是在货油管系的基础上，在各货油舱内另设扫舱支管及吸油口（有时统称扫舱吸入管），扫舱支管接在输油干管上，并与扫舱泵相连通。

另一种是另外铺设一套扫舱管系及吸油口，并与活塞往复式泵连通，但与货油装卸系统各自独立。

扫舱系统的工作程序可以有二类：
一类是扫舱系统和货油装卸系统同时开始工作，到油位下降到一定高度时货油装卸系统停止工作，由扫舱系统将余油抽出；
另一类是在货油装卸系统停止工作后，由扫舱系统将舱内残油吸尽，或者将各舱底残油集中到某一舱，然后再用货油管系卸出
4.4、货油加热系统
目的：
在船舶运输的石油中，某些原油、燃料油和润滑油等流动点较高，粘度大。

为了能使卸货顺利进行，则在装货后的航行途中货油需维持在一定的温度，或在卸油前要加热到某一指定的温度。

货油的加热系统—蒸汽加热管系
来源：蒸汽来源于锅炉
每个油舱的加热管系各自成一组，各组管系有其独立的进气和排气管，它们分别连接于主甲板的加热系统的进气和排气总管上。

由辅助锅炉供给蒸汽。

在加热排气管上装设有供检查加热管是否渗漏用的检查旋塞。

如有渗漏会使石油进入加热管内，则凝水中必有油花。

利用检查旋塞还可以判断舱内温度是否已经升高或进气阀开启是否过大，若气阀开启过大，则会有大量蒸汽从旋塞口排出。

在冬季加热货油后，应用压缩空气吹出蛇形管内的冷凝水，以防止货油卸空后可能冻破管系
舱口
货油舱加热系统
1- 蒸汽阀箱；2-阻汽器；3-截阀；4-放水阀
加热盘管的类型
货油舱加热盘管有两种：
蛇形盘管
螺旋形盘管
蛇形加热盘管
1-来自甲板的进气管；2-通向甲板的排气管；3-肋片加热器；4-连接弯管；5-闸阀操纵杆；6-吸油口
螺旋形加热盘管，在用法上有两种：
用在货油吸入口处
在货油舱内设几个大的螺旋盘管，利用对流的方法来进行货油加热。

加热管在舱内布置的特点：
在吸油喇叭口装设有螺旋盘管。

以便使货油能顺利流进吸入管内。

整个货油舱加热管的布置从宏观上看来是蛇形盘管铺在舱底，从纵向看，加热管是沿船首尾线铺设的直管。

一般油船加热管距舱底的高度都在15～20cm左右
货油加热作业
1、使用机舱的废汽进行“暖管”，即使用压力很低的蒸汽将加热管系中的剩余残水顶出。

2、启动锅炉，锅炉正常后开始向货油舱送蒸汽，但开始时压力一定要小，不能急剧地向加热管系通入蒸汽，以避免任何水击作用造成膨胀接头、加热管或阀门等受到损伤。

3、当加热管系都充满蒸汽，不出现任何水击声音，一切正常后通知机舱慢慢加压，开始正常加热，加热总管压力一般在0.0006～0.0008Mpa（6～8kg/m2）。

4、在加热过程中，要确认阀门的开度符合加热的要求。

要定期测量各舱的温升情况，若出现不平衡时，应予调整。

5、观察加热管系的工作情况，必要时可打开回水阀（放残阀）检查有无油类混入。

6、运输合同中规定要保温承运时，应根据具体情况达到保温要求的温度，并做好记录。

但一般情况要避免锅炉负荷大幅度的变化。

7、冬季或大风浪天气时，应注意提前开好加热或增大锅炉负荷。

加热时间与节能
通常，原油的最低加温温度一般为25 - 35 ℃，最高不可超过50 ℃。

加热油温过高的危害：
一是油温过高会使泵壳温度迅速升高，而泵浦为防止油温过高，一般都有保护装置，当达到65℃～70℃时，该装置即接通，泵浦自动停止运转；
二是货油温度过高不利于卸货，因蒸发汽体较多，因此会更多地产生汽蚀现象；
三是浪费燃料。

四是油温过高，轻质成份蒸发过多时对油质有影响。

4.5、喷洒系统
甲板喷洒系统的作用就是在甲板上洒水降温，以减少油气挥发和损失。

油船甲板在阳光照射下，温度会不断上升，从而使货油舱及货油温度也随之升高。

在夏季区带与热带区带航行的油轮，甲板的温度有时会超过60℃。

甲板喷洒系统利用消防管系的水泵把水打至压力水柜，再由压力水柜连通至喷洒管路，打开旋塞便可将水喷洒在甲板上。

根据实践经验：气温在28 ℃以上时，就应采取洒水降温措施。

国际航行的油轮通过苏伊士运河及巴拿马运河时，被日光照射部分的上甲板必须洒水，应保持甲板处于全湿状态。

4.6、通气系统
油船在装油时，为避免甲板上充满大量的油气引起火灾，一般都应关闭舱盖、测量孔盖和观察孔盖。

为了调节货油舱内的压力及限制油气的自由外逸，油轮必须设置通气系统——油舱油气与舱外大气相通的通气管系。

在油气密的货油舱内装卸货油时，必然引起舱内气体体积和压力的变化。

通气系统基本组成
通气管
呼吸阀（压力／真空阀）
防火网与消焰器
此外在装有IGS的船上，透气和IGS为一体。

IGS另加有P/V呼吸器，也作为调节舱内压力之用
4.9、隋性气体系统IGS
一般油轮上的惰性气体系统型式：
锅炉废气惰性气体系统
独立惰性气体发生器（燃料的燃烧、纯氮气发生器）
辅锅炉或柴油机排气再经辅助燃烧器燃烧——（联合式）
（一）锅炉废气惰性气体系统
该系统的惰性气体来自主、输机排出的废气及锅炉装置排出的烟气。

该系统包括
烟气供给器
烟气处理装置
惰性气体分配装置与控制装置
烟气经烟道送入烟气处理装置，经吹灰后，送入洗涤塔进行净化（清除二氧化硫和固体颗粒）
及冷却．经处理后的惰性气体送入分配装置，由鼓风机抽出经甲板水封器及分配管路送至各货油舱和污油水舱。

燃料油在锅炉内正常燃烧后所产生的废气若经冷却除尘、脱硫和除去水蒸汽，即可成为惰性气体。

这是最为经济的来源，一般为较大型油船采用。

这种方法获得的惰性气体成分大约是：CO2……………………………………13%
O2……………………………………3～4%
N2………………………………………77%
SO2……………………………………0.3%
H2O (5)
固体颗粒………………………………其余
惰性气体系统的使用
1.新接入或刚出坞的油船货油舱的惰气充注
2.装货油—不使用
3.卸货
4.航行（装载状态）
5.压载
6.洗舱
7.除气
4.10、洗舱系统
洗舱系统包括以下几种主要设备
洗舱泵（通常用货油泵、消防泵代）
扫舱泵（往复泵、喷射）
洗舱加热器：蒸汽加热的海水加热器
洗舱机
1、移动式洗舱机
2、固定式洗舱机
附属管路
根据其采用的工质洗舱包括
海水洗舱（包括实施原油洗舱后的海水洗舱）
清洗液洗舱（在海水内加入洗涤剂的清洗液）
原油洗舱
原油洗舱系统的组成应包括下列各个系统：
1 、货油装卸系统：包括货舱、污油水舱及其油水分离和排油监控装置、货油泵及其管系。

2 、扫舱系统：包括扫舱管系及扫舱装置。

1 ）扫舱管系，设置有原油洗舱系统的扫舱管都采用扫舱的吸入管（扫舱支管及吸油口）与卸货管系、货油泵及其吸入管相连，且与海水管路和原油洗舱管路联接。

此外，为避免卸油与扫舱同时作业，提高卸油效率，也有单独装设扫舱专用管路。

2 ）扫舱装置，包括原油喷射装置、蒸汽喷射装置和扫舱泵等设施。

设置专用的扫舱装置是为了在货油舱内的原油即将卸空时，能及时排除溶解于原油沉渣的高粘度残油。

扫舱装置的额定排量应至少相当于在底部清洗的任何阶段中需要同时操作的洗舱机总排量的1 . 25 倍。

扫舱装置应能通过专用扫舱管系将舱底、泵和管路中的积油排到某一货油舱。

污油水舱或通过甲板的集合管路阀门向岸上接收设备排放油类。

3 、压载系统：包括专用压载舱的压载系统及额外压载系统。

额外压载系统是指利用原来的货油舱，进行原油洗舱及扫舱后并用海水冲洗成为清洁的压载舱。

4 、洗舱系统：包括固定式洗舱机及固定的洗舱管路。

为防止原油漏泄和保持舱内的气体密封，必须装设固定式甲板洗舱机及与之相连的单独洗舱管路。

洗舱系统一般为原油洗舱与水洗舱兼用。

但在用水洗开始之前，应能排干管路中的存油。

若洗舱系统设有蒸汽加热器供水洗时使用，应严禁原油经过装在泵浦间的洗舱水加热器。

原油洗舱系统的任何部分都不能进入机舱。

如有清洗管路部分进入机舱时，必须插入盲板。

5 、惰性气体系统。