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摘要:本论文主要讲述船舶滑油系统详细设计的原则,如何确定管材质,管通径,管等级等。引用了各船级社对滑油系统的规范要求进行对比,以及船东,船检对原理图审核时提出的意见,从而掌握滑油系统原理设计的总体原则。
关键词:船舶滑油系统;设计原则
1系统概述
滑油系统作为船舶的动力系统之一,它包括滑油输送,滑油服务和滑油泄放这三个部分。滑油输送系统定义:就是如何把滑油从外部输送到服务的机械设备,一般是:通岸-滑
油柜-滑油泵-机械设备。
外部供油船或手动泵通过通岸接头直接把滑油注入到滑油柜,再通过滑油泵输送到主机的油底壳。在油底壳内的滑油通过分油机进行分离杂质和水后就可以供主机润滑使用。
滑油服务系统定义:是指通过设备的内循环,滑油直接去润滑机械设备,目的是防止部件干摩擦,减少摩擦功的消耗,以及带走部件因摩擦产生的杂质。具有润滑和冷却的作用。一般是:油底壳 -滑油泵-板冷-滤器-润滑-油底壳。对于大型的主机还会配备滑油预加热。
滑油泄放系统定义:是指所有滑油系统上设备都需要集油盘来收集废弃的滑油,最终泄放到污油收集柜。
2 滑油系统设计要求
2.1 滑油系统需要和其它系统完全隔离,不能共用。在压力驱动下循环的系统,应提供高效过滤器。对于非冗余设备,应保证在清洗滤器时不影响滑油供应,如果使用自动清洗过滤器,应配有旁通。对柴油发动机燃烧的残余燃料油,应提供滑油净化装置,这些是除了滤器之外的要求。对位于双层底之上的滑油柜上常开阀,如这些阀位于滑油柜顶部或溢流口下的应配备远程切断装置。根据实际情况,对于小于0.5M3的小油柜可以不配备远程切断装置。
2.2滑油柜上应装备远程控制阀,保证机械处所发生问题时能远程切断滑油柜,避免造成泄漏。滑油系统里应提供防火的视流镜。
2.3柴油机及齿轮箱不宜采用共同的滑油系统。滑油管系应装有滤器。在清洗滤器时不影响滑油的正常供应。滑油柜应设遥控关闭装置。容量小于0.5M3的油柜可以不设遥控关闭装置。
2.4滑油舱柜不得设在从滑油柜溢出或渗漏的滑油可能落于热表面而构成火灾或爆炸危险的地方。对于容量在500L以上的滑油柜,应装设远程控制阀,如发生火灾时能在其它安全处所关闭阀,保证滑油不泄漏。滑油柜上应装配液位计和测深管。如果测深管装有适当的关闭装置,机器处所内可准许使用测深管。具有耐火等级的窥流镜可使用于滑油系统上。应采取预防措施防止在压力作用下可能从任何油泵,过滤器或加热器逸出的任何油类接触热表面,如加集油槽泄放管。
2.5 对于排入大海的水含油量不得超过15PPM。残油收集柜主要收集来自滑油净化产生的残余废油产物,滴油盘里的废油,以及主机或辅机废弃的润滑油。通过标准排放接头和其他任何认可的处理措施可从该舱直接处理污油。
3 具体设计原则及注意点
3.1滑油作为一种可燃液体,在设计时应尽量避免穿过电器间或生活区。如避不开时,应选择管连接为不可拆卸的。应避免布置到一些隐蔽地方,以免如发生泄漏不易发现。
3.2为了保证主机的滑油泵发生故障时主机仍能运转,主机应设有两台滑油泵,其中至少一台为独立驱动泵。泵的排量和管系的布置应保证当任何一台泵停用时,其余的泵能满足主机最大功率工作的需要。主机动车前应用独立泵将滑油预先注到各摩擦部分。
3.3滑油管路应该绝对独立,不可与其它管路连接。
3.4滑油量的计算可根据下面公式计算,参考于《船舶管路实用手册》。
3.5滑油系统估算,如主机滑油消耗量,主滑油的排量等可参考《船舶管路实用手册》7.2.6的公式。
3.6管材的等级可根据各船级社的表格确定,一般要求油柜上承爱静压的为2级管,其它通常是3级管。管壁厚根据船级社的最低要求壁厚加腐蚀量,可参考:DNV 406 2012 Table A2 Minimum wall thickness for steel pipes.
按照总体管厚要求,假如选DN50最小壁厚是2.3MM,加上滑油管的腐蚀量0.3MM。我们就可以选DN50 S40的管子。对于需加厚的区域,根据所穿区域对应表内要求加厚。滑油管的通径根据泵的流量,按照流速要求计算,通常滑油管的吸入管流速是0.4M/S到1.2M/S。排出管的流速是0.8M/S到2M/S。
3.7滑油系统设计压力的确定,是根据所服务设备所需求的工作压力的1.5倍。且设计压力不应低于系统上安全阀释放压力。
3.8阀门的选用。灰铸铁不能应用到承受静压的阀门上。并且承受静压的阀要带船级社证书。
3.9主要仪表,在滑油系统中滤器,板冷,滑油泵前后都要有压力表或压差计,能明确查看仪表值来确认设备的运行情况。
3.10对于内燃机滑油管系分为湿底和干底两种。
(1)湿底管系主要对小型内燃机使用,如一些应发都是直接采用湿底润滑,相对使用的滑油量比较小,完全是在内燃机内循环,不需要借助外部设备加热和冷却,只需经过一定运转时间后进行补充或更换滑油。
(2)干底管系主要对大,中型发动机使用,相对使用的滑油量比较大,采用外部滑油循环柜,借助外部泵动力循环,通过板冷后至發动机各部件润滑再回流到循环柜,如靠重力回流到循环柜就对柜的位置只能设定在主机的下方,另主机自带抽吸泵,能把滑油输送到循环柜的话,这样对循环柜的安装位置就没有要求。主机干底滑油管系的优点是曲柄箱的容积和高度较小,适用于发动机座矮浅的船舶,别外滑油积集于单独的循环油柜中,有较好条件以便于放出其中的气泡,而且易于对滑油质量进行检查和处理,特别是进行发动机修理时,工作人员便于进入曲柄箱内工作维修。
4船东典型的意见
4.1滑油注入管周围要有足够的空间,通常滑油注入是利用手动泵直接从油桶中连接注入,所以注入口处一定要预留放油桶和操作人员的空间。
4.2如有三个机舱,并且船舶是DP3要求。滑油泄放管汇总前一定要有阀门隔断,禁止把三个机舱连通。
4.3主机曲轴箱透气管要有一定的斜度,避免管子内有存油现象。透气管里的油要回流到油收集柜里。
4.4主机滑油循环应尽量短,滑油滤器尽量靠近主机,建议距主机距离是2-3米。
4.5滑油注入口的油盘不小于160升,并且应有泄放旋塞和泄放管。有水时直接打开旋塞泄放,有油时泄放到污油柜。
5船检典型意见
5.1滑油冷却器进出口要有隔离阀,防止在维修冷却器时水或油过量流出。
5.2滑油柜泄放管必须在最低点,并且泄放管应泄放到一个烟斗里,防止油大面积溢流。5.3油柜在机械处所的,底部必须要有隔离舱。并且要配备足够的油盘来收集泄漏的油。
5.4油柜上承受静压的管子需要是2级管,且第一道承受静压的阀应有船级社证书。
5.5滑油柜的透气管要防止透气帽被破坏后,雨水直接流到滑油柜内。
6系统的完整性检查
6.1滑油系统原理图在完成后,要对整个原理性进行评估,看是否符合规范要求,并且能达到最好的安全性,经济性。
6.2要特别对外用滑油泵的压头进行核对,可预先根据GA上滑油泵,滑油柜 主机的位置进行估算,后期待生产设计完整后再做一次核对。
6.3应做一个CHECK LIST,如阀门选型,管子选型,滤器的选型等等,逐项进行核对检查。做好记录。
结语:
希望通过本论文,能帮助到大家更进一步了解各船级社对船舶滑油系统要求的区别,对于船舶滑油设计要从安全,环保,功能这三点出发,能顺利通过船东和船检的审核认可。
参考文献:
[1]船舶设计手册(轮机分册)主编:黄恒祥
[2]DNV406 PIPING SYSTEMS 2012
[3]PART4 CHAPTER2 SECTION6 ABS MODU 2017
[4]SOLAS公约 2016
关键词:船舶滑油系统;设计原则
1系统概述
滑油系统作为船舶的动力系统之一,它包括滑油输送,滑油服务和滑油泄放这三个部分。滑油输送系统定义:就是如何把滑油从外部输送到服务的机械设备,一般是:通岸-滑
油柜-滑油泵-机械设备。
外部供油船或手动泵通过通岸接头直接把滑油注入到滑油柜,再通过滑油泵输送到主机的油底壳。在油底壳内的滑油通过分油机进行分离杂质和水后就可以供主机润滑使用。
滑油服务系统定义:是指通过设备的内循环,滑油直接去润滑机械设备,目的是防止部件干摩擦,减少摩擦功的消耗,以及带走部件因摩擦产生的杂质。具有润滑和冷却的作用。一般是:油底壳 -滑油泵-板冷-滤器-润滑-油底壳。对于大型的主机还会配备滑油预加热。
滑油泄放系统定义:是指所有滑油系统上设备都需要集油盘来收集废弃的滑油,最终泄放到污油收集柜。
2 滑油系统设计要求
2.1 滑油系统需要和其它系统完全隔离,不能共用。在压力驱动下循环的系统,应提供高效过滤器。对于非冗余设备,应保证在清洗滤器时不影响滑油供应,如果使用自动清洗过滤器,应配有旁通。对柴油发动机燃烧的残余燃料油,应提供滑油净化装置,这些是除了滤器之外的要求。对位于双层底之上的滑油柜上常开阀,如这些阀位于滑油柜顶部或溢流口下的应配备远程切断装置。根据实际情况,对于小于0.5M3的小油柜可以不配备远程切断装置。
2.2滑油柜上应装备远程控制阀,保证机械处所发生问题时能远程切断滑油柜,避免造成泄漏。滑油系统里应提供防火的视流镜。
2.3柴油机及齿轮箱不宜采用共同的滑油系统。滑油管系应装有滤器。在清洗滤器时不影响滑油的正常供应。滑油柜应设遥控关闭装置。容量小于0.5M3的油柜可以不设遥控关闭装置。
2.4滑油舱柜不得设在从滑油柜溢出或渗漏的滑油可能落于热表面而构成火灾或爆炸危险的地方。对于容量在500L以上的滑油柜,应装设远程控制阀,如发生火灾时能在其它安全处所关闭阀,保证滑油不泄漏。滑油柜上应装配液位计和测深管。如果测深管装有适当的关闭装置,机器处所内可准许使用测深管。具有耐火等级的窥流镜可使用于滑油系统上。应采取预防措施防止在压力作用下可能从任何油泵,过滤器或加热器逸出的任何油类接触热表面,如加集油槽泄放管。
2.5 对于排入大海的水含油量不得超过15PPM。残油收集柜主要收集来自滑油净化产生的残余废油产物,滴油盘里的废油,以及主机或辅机废弃的润滑油。通过标准排放接头和其他任何认可的处理措施可从该舱直接处理污油。
3 具体设计原则及注意点
3.1滑油作为一种可燃液体,在设计时应尽量避免穿过电器间或生活区。如避不开时,应选择管连接为不可拆卸的。应避免布置到一些隐蔽地方,以免如发生泄漏不易发现。
3.2为了保证主机的滑油泵发生故障时主机仍能运转,主机应设有两台滑油泵,其中至少一台为独立驱动泵。泵的排量和管系的布置应保证当任何一台泵停用时,其余的泵能满足主机最大功率工作的需要。主机动车前应用独立泵将滑油预先注到各摩擦部分。
3.3滑油管路应该绝对独立,不可与其它管路连接。
3.4滑油量的计算可根据下面公式计算,参考于《船舶管路实用手册》。
3.5滑油系统估算,如主机滑油消耗量,主滑油的排量等可参考《船舶管路实用手册》7.2.6的公式。
3.6管材的等级可根据各船级社的表格确定,一般要求油柜上承爱静压的为2级管,其它通常是3级管。管壁厚根据船级社的最低要求壁厚加腐蚀量,可参考:DNV 406 2012 Table A2 Minimum wall thickness for steel pipes.
按照总体管厚要求,假如选DN50最小壁厚是2.3MM,加上滑油管的腐蚀量0.3MM。我们就可以选DN50 S40的管子。对于需加厚的区域,根据所穿区域对应表内要求加厚。滑油管的通径根据泵的流量,按照流速要求计算,通常滑油管的吸入管流速是0.4M/S到1.2M/S。排出管的流速是0.8M/S到2M/S。
3.7滑油系统设计压力的确定,是根据所服务设备所需求的工作压力的1.5倍。且设计压力不应低于系统上安全阀释放压力。
3.8阀门的选用。灰铸铁不能应用到承受静压的阀门上。并且承受静压的阀要带船级社证书。
3.9主要仪表,在滑油系统中滤器,板冷,滑油泵前后都要有压力表或压差计,能明确查看仪表值来确认设备的运行情况。
3.10对于内燃机滑油管系分为湿底和干底两种。
(1)湿底管系主要对小型内燃机使用,如一些应发都是直接采用湿底润滑,相对使用的滑油量比较小,完全是在内燃机内循环,不需要借助外部设备加热和冷却,只需经过一定运转时间后进行补充或更换滑油。
(2)干底管系主要对大,中型发动机使用,相对使用的滑油量比较大,采用外部滑油循环柜,借助外部泵动力循环,通过板冷后至發动机各部件润滑再回流到循环柜,如靠重力回流到循环柜就对柜的位置只能设定在主机的下方,另主机自带抽吸泵,能把滑油输送到循环柜的话,这样对循环柜的安装位置就没有要求。主机干底滑油管系的优点是曲柄箱的容积和高度较小,适用于发动机座矮浅的船舶,别外滑油积集于单独的循环油柜中,有较好条件以便于放出其中的气泡,而且易于对滑油质量进行检查和处理,特别是进行发动机修理时,工作人员便于进入曲柄箱内工作维修。
4船东典型的意见
4.1滑油注入管周围要有足够的空间,通常滑油注入是利用手动泵直接从油桶中连接注入,所以注入口处一定要预留放油桶和操作人员的空间。
4.2如有三个机舱,并且船舶是DP3要求。滑油泄放管汇总前一定要有阀门隔断,禁止把三个机舱连通。
4.3主机曲轴箱透气管要有一定的斜度,避免管子内有存油现象。透气管里的油要回流到油收集柜里。
4.4主机滑油循环应尽量短,滑油滤器尽量靠近主机,建议距主机距离是2-3米。
4.5滑油注入口的油盘不小于160升,并且应有泄放旋塞和泄放管。有水时直接打开旋塞泄放,有油时泄放到污油柜。
5船检典型意见
5.1滑油冷却器进出口要有隔离阀,防止在维修冷却器时水或油过量流出。
5.2滑油柜泄放管必须在最低点,并且泄放管应泄放到一个烟斗里,防止油大面积溢流。5.3油柜在机械处所的,底部必须要有隔离舱。并且要配备足够的油盘来收集泄漏的油。
5.4油柜上承受静压的管子需要是2级管,且第一道承受静压的阀应有船级社证书。
5.5滑油柜的透气管要防止透气帽被破坏后,雨水直接流到滑油柜内。
6系统的完整性检查
6.1滑油系统原理图在完成后,要对整个原理性进行评估,看是否符合规范要求,并且能达到最好的安全性,经济性。
6.2要特别对外用滑油泵的压头进行核对,可预先根据GA上滑油泵,滑油柜 主机的位置进行估算,后期待生产设计完整后再做一次核对。
6.3应做一个CHECK LIST,如阀门选型,管子选型,滤器的选型等等,逐项进行核对检查。做好记录。
结语:
希望通过本论文,能帮助到大家更进一步了解各船级社对船舶滑油系统要求的区别,对于船舶滑油设计要从安全,环保,功能这三点出发,能顺利通过船东和船检的审核认可。
参考文献:
[1]船舶设计手册(轮机分册)主编:黄恒祥
[2]DNV406 PIPING SYSTEMS 2012
[3]PART4 CHAPTER2 SECTION6 ABS MODU 2017
[4]SOLAS公约 2016