貨油裝卸及掃艙系統(tǒng)

1、貨油裝卸及掃艙系統(tǒng)般油船的裝卸管路按布置位置可分為三部分，即貨油艙內(nèi)管系、油泵艙管系及甲板一、貨油艙內(nèi)管系艙內(nèi)管系布置分線形總管式和環(huán)形總管式兩類，環(huán)形總管又分單環(huán)式、雙環(huán)式和多環(huán)式。1. 線形總管式 原則上，每一貨油泵設(shè)置一根總管。按裝油配置要求（計(jì)及不同油種的裝載分布）從 各總管引出支管至相應(yīng)油艙。圖，圖中N0.2總管服務(wù)于2、5貨油艙（左、右），圖中N0.3總管服務(wù)于4、6貨油艙 （左、右）及污油水艙（左、右） 。這種線形總管式管系布置簡單、 操作方便、 隔離可靠和混油可能性小。 但裝載油種的機(jī) 動性不高，適用于運(yùn)輸油種固定、運(yùn)量固定、航線固定的中小型油船。2. 環(huán)形總管式為提高機(jī)動性，

2、可將兩根線形總管相接，配以相應(yīng)閥門，即成單環(huán)式總管。對具有3臺貨油泵的船舶，可形成兩個(gè)或多個(gè)環(huán)形總管。圖，并且4#風(fēng)暴艙和污油水艙都可由兩根總管抽吸。 這種環(huán)形總管式布置機(jī)動性好， 但為避免混油需設(shè)置較多的隔離閥， 操作管理較 為復(fù)雜。3. 艙內(nèi)管系設(shè)計(jì)及安裝要求 各總管在第一個(gè)油艙內(nèi)必須設(shè)有膨脹接頭或彎頭，以補(bǔ)償管子的熱脹應(yīng)力。如用膨 脹接頭則應(yīng)為伸縮型膨脹接頭。 應(yīng)防止混油現(xiàn)象的發(fā)生。 對裝載兩種或兩種以上油品的油船， 在環(huán)形總管的連接處， 以及總管與吸口之間均須設(shè)置兩道閥隔離。 除不足 600DWT （載重噸）的油船外，貨油艙均設(shè)有雙層底，為此吸油口可布置在 油艙的底面以上或設(shè)置在凹入的

3、吸油井內(nèi)。 吸油口應(yīng)布置在船舶卸油狀態(tài)時(shí)的最低點(diǎn)， 距艙 底應(yīng)小于 100mm。 如貨油艙設(shè)計(jì)為直接注油時(shí)，注入管應(yīng)伸入艙內(nèi)，其開口應(yīng)使貨油沿艙壁流下并盡 可能接近艙底，以減少產(chǎn)生靜電的可能性。 當(dāng)考慮通過吸入管裝注貨油時(shí)，則應(yīng)設(shè)有旁通管，繞過貨油泵，將吸入管與甲板輸 出管連通（旁通管上設(shè)截止閥） 。二、泵艙管系油船一般都在機(jī)艙前部設(shè)置有油泵艙， 為貨油艙服務(wù)的大部分設(shè)備均安裝在泵艙內(nèi)。 主 要有貨油泵、專用壓載泵、掃艙泵、洗艙加熱器等，因而泵艙內(nèi)的布置一般都十分緊張。但 因汽輪機(jī)的工作溫度高達(dá) 204C左右，為了降低泵艙的溫度和避免電動機(jī)產(chǎn)生火花，引起火 災(zāi)，所以驅(qū)動貨油泵、壓載泵的透平或電

4、動機(jī)，均設(shè)置在機(jī)艙內(nèi)。 在原動機(jī)的傳動軸通過艙 壁處，必須裝有密封的填料函裝置，用來保持傳動軸通過艙壁處的密封性。圖泵艙內(nèi)管系的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求： 各貨油泵的吸入管接自艙內(nèi)管系的各總管。各總管接入泵艙后，必須設(shè)置防火型隔 離閥。即圖中的遙控蝶閥 1 必須為防火型蝶閥。 如果貨油艙內(nèi)的總管采用環(huán)形總管，則各貨油泵之間不必連通。如果貨油艙內(nèi)的總 管采用線形總管式， 則各貨油泵的吸入管應(yīng)相互連通， 以便任一臺泵發(fā)生故障時(shí)， 由其他泵 代替工作。對不同油種的吸油總管，該連通閥上應(yīng)裝設(shè)雙道隔離閥。 各貨油泵的吸入端應(yīng)裝有氣體分離器（真空裝置）2,以去除貨油中的空氣，防止油泵的損壞。對于原油船，還應(yīng)裝有

5、濾器。但對于成品油輪等裝載干凈油種的油船可以不設(shè)。如某一貨油艙須作為油船的應(yīng)急風(fēng)暴壓載艙，則貨油泵應(yīng)能經(jīng)海底閥吸入海水壓至 該艙（在海水總管和貨油總管之間應(yīng)設(shè)2只閥，其中1只閥應(yīng)能在關(guān)閉狀態(tài)下予以鎖??；或在貨油泵專用的海水總管上設(shè)置雙孔法蘭，圖中的件5即為雙孔法蘭，平時(shí)處于常閉狀態(tài)），并能從該艙抽出污壓載水，按防污染要求直接排舷外、排至污油水艙或岸上接受設(shè)備。 離心式貨油泵的排出端應(yīng)設(shè)排量調(diào)節(jié)閥4和止回閥3，用于調(diào)節(jié)貨油泵的排量及壓力和防止各貨油泵出口因連通而發(fā)生混油。 每臺貨油泵均由一根獨(dú)立排出管引出泵艙與上甲板貨油管系接通。 用貨油泵進(jìn)行原油洗艙的原油船，洗艙原油供給管可接在貨油泵出口排量

6、調(diào)節(jié)閥之 后，以便調(diào)節(jié)洗艙油壓。三、甲板管系貨油甲板管系接自貨油泵的排出管，由縱向總管、橫向總管及裝卸油站等組成。圖1. 縱向總管自貨油泵排出管引出 至船中部與橫向總管相接。在縱向管路上每隔15m30m應(yīng)設(shè)置一只膨脹接頭。各管段的法蘭連接處應(yīng)用導(dǎo)體進(jìn)行電氣連接， 并最終接地。防止由摩擦或靜 電產(chǎn)生火花而發(fā)生火災(zāi)。2. 橫向總管由縱向總管引向兩舷的裝卸油站。該系統(tǒng)共有三根貨油總管 （圖中的N01、N02、N03），但為了裝卸方便，引至裝卸油站后，其中一根總根分成兩路在裝卸油站的前后各設(shè)一只注入 /排出接口；每一根橫向總管上還設(shè)有與貨油艙總管連通的支管（圖中的A、B、C接口），以便貨油可直接通過貨

7、油艙內(nèi)的貨油總管將貨油注入到各貨油艙；各橫向總管之間還相互連通，方便了貨油的裝卸。連通管上應(yīng)裝設(shè)雙道隔離閥。3. 裝卸油站裝卸油站設(shè)于橫向總管的兩舷，用于貨油的裝卸、燃油和柴油注入及蒸發(fā)氣收集系統(tǒng)的接岸?？偣芪炊讼路皆O(shè)有集油槽。貨油裝卸管位于裝卸油站的中間，兩邊為燃油（F.0）和柴油（D.0 ）的注入管，最外檔的是兩根蒸發(fā)氣接岸總管。對于國際航行的油船，貨油裝卸站的設(shè)計(jì)應(yīng)符合OCIMF （石油公司國際航運(yùn)論壇）的要求，見圖 裝卸油管之間的間距A及燃油裝注管和貨油裝注管之間的間距B應(yīng)按表表間距A及間距B的要求船的噸位/DWTAB注1600025000> 1.5m1.5m對不足16000DW

8、T的油船,A應(yīng)按船的尺 寸、裝卸要求及油碼頭的設(shè)備具體決定.2500160000> 2m> 2m60001160000> 2.5m大于160000> 3m異徑接頭的配置數(shù)量應(yīng)管按表B16.5 （美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會）的標(biāo)準(zhǔn)。表貨油裝卸站異徑接頭配置數(shù)量船的噸位DWT固定安裝備用大端小端數(shù)量大端小端數(shù)量小端數(shù)量小端數(shù)量1600025000按貨12812 841042500160000油總1616 12460001160000管1616 124大于1600002020 124164注：1、表中數(shù)量以4根貨油裝卸總管為基礎(chǔ)。2、因系英美標(biāo)準(zhǔn)，故表中尺寸以英制表示管子的公稱通徑。

9、對于集油槽，除其尺寸應(yīng)符合圖，還應(yīng)符合下列要求：集油槽的容量,USCG （美國海岸警衛(wèi)隊(duì)）要求對于 12”以上的裝卸油管，每一根油管應(yīng)具有636L的集油槽容量；集油槽應(yīng)通過重力或氣動泵將油泄放至污油水艙。四、貨油艙掃艙系統(tǒng)在油船上，貨油裝卸管路吸油口的口徑較大，不可能過近的貼近艙底， 因此，卸油時(shí)油位低到一定的位置，由于油類不能及時(shí)的從四處流至吸油口附近，這時(shí)流體就會產(chǎn)生旋渦， 使空氣通過吸油口進(jìn)入的管內(nèi)，從而影響泵的排量，甚至吸不上貨油。所以，當(dāng)油位低于一定高度時(shí)，必須利用掃艙系統(tǒng)繼續(xù)完成卸油工作。另外在洗艙時(shí)，艙內(nèi)的積水也可用掃艙系統(tǒng)排出。1. 貨油艙掃艙系統(tǒng)的功能 抽吸貨油艙內(nèi)的殘油、使

10、留艙殘油盡可能少。抽吸貨油管內(nèi)及貨油泵等設(shè)備內(nèi)的殘油。2. 掃艙系統(tǒng)的形式掃艙系統(tǒng)主要有自動掃艙系統(tǒng)和獨(dú)立式掃艙系統(tǒng)兩種自動掃艙系統(tǒng)自動掃艙系統(tǒng)適用于采用離心泵作為貨油泵的大中型油船。主要用于抽吸貨油艙內(nèi)的 殘油，使留艙殘油達(dá)到最少。 由于這種系統(tǒng)仍利用貨油泵進(jìn)行掃艙，因而一般仍需設(shè)置一臺小排量掃艙泵，以抽空貨油管及貨油泵中的殘余貨油，見圖自動掃艙系統(tǒng)主要有真空式自動掃艙系統(tǒng)、噴射式自動掃艙系統(tǒng)及再循環(huán)自動掃艙系 統(tǒng)三種形式，目前應(yīng)用最多的是真空式自動掃艙系統(tǒng)。真空式自動掃艙系統(tǒng)由氣液分離柜2、排量調(diào)節(jié)閥3、氣體抽出閥5、真空裝置6 （真空泵、真空柜等）和控制板 7等組成。圖其工作原理是： 當(dāng)

11、貨油艙內(nèi)的貨油液位足夠高時(shí)，本系統(tǒng)不工作，此時(shí)氣液分離柜2中液位在70%以上。 當(dāng)貨油艙內(nèi)的液位下降時(shí)，吸入壓力也下降并接近貨油的蒸發(fā)壓力時(shí)，部分貨油將變成蒸汽，同時(shí)積聚在氣液分離柜的頂部，并導(dǎo)致分離柜內(nèi)液位下降。當(dāng)液位降到50%以下時(shí)，分離柜上的液位傳感器 8的氣動信號驅(qū)動裝于貨油控制板 7上的壓力開關(guān)，使真空泵 9啟動，同時(shí)打開氣體抽出閥 5并使排量調(diào)節(jié)閥3關(guān)小，進(jìn)行節(jié)流。 真空泵9抽出氣體的同時(shí)分離柜中的液位升高，當(dāng)液位恢復(fù)到70%時(shí)，氣體抽出閥關(guān)閉并在10秒鐘后，真空泵停止，排量調(diào)節(jié)閥恢復(fù)到原有的開度。每當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，重復(fù)進(jìn)行、的抽氣過程。 當(dāng)貨油艙內(nèi)液位進(jìn)一步下降時(shí)，吸入口周圍會

12、產(chǎn)生漩渦，當(dāng)漩渦凹陷的底部低于吸入口的下表面時(shí)，氣體開始被吸入。 同樣，這些氣體積聚在分離柜的頂部， 使分離柜內(nèi)的液 位降低，又重復(fù)、 的抽氣過程。但由于吸入的空氣越來越多， 排量調(diào)節(jié)閥的開度變得越 來越小，或真空泵處于一直運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。 當(dāng)液位再下降時(shí)，就會有大量的氣體被吸入， 氣體吸入的量超過了真空泵的抽出量，排量調(diào)節(jié)閥會完全關(guān)閉， 如果氣液分離器內(nèi)的液位還會上升時(shí)，排量調(diào)節(jié)閥會再開一點(diǎn)； 但液位再次低于5%時(shí)，黃色的信號燈就會發(fā)亮，表示卸貨工作已進(jìn)入掃艙階段。 當(dāng)真空泵連續(xù)操作時(shí)，分離柜內(nèi)的液位也不上升，且排量調(diào)節(jié)閥隨時(shí)保持完全關(guān)閉，長時(shí)間繼續(xù)這種狀態(tài)，意味著已抽不到剩余液體，大約3分鐘后

13、，橘黃色燈會閃光，同時(shí)峰嗚器發(fā)出聲響，表示掃艙結(jié)束。 獨(dú)立式掃艙系統(tǒng)僅利用掃艙泵進(jìn)行，設(shè)置獨(dú)立的掃艙總管，一般適用于中小油船。3. 掃艙管路 掃艙支管對大中型油船，因設(shè)置自動掃艙系統(tǒng)，且為簡化貨油管系，一般均不設(shè)專用掃艙管路， 而以貨油吸入管兼作掃艙總管。 每個(gè)貨油艙內(nèi)裝設(shè)管徑較小的掃艙支管和吸口，接至貨油總管。見圖， 當(dāng)艙內(nèi)油位下降至接近主吸油口時(shí)，關(guān)閉主吸油閥并開啟掃艙吸油閥， 同時(shí)用掃 艙泵進(jìn)行掃艙卸油。 獨(dú)立掃艙管路 掃艙總管和貨油總管并行敷設(shè)，各貨油艙都有掃艙支管和掃艙總管相連，掃艙總管和 掃艙泵連接。大中型船舶很少使用。 掃艙吸口 掃艙吸口應(yīng)低于貨油主吸口，并盡可能接近貨艙底。如貨

14、油艙內(nèi)設(shè)有吸油井，則掃艙 吸口應(yīng)盡量布置在吸油井內(nèi)。4. 掃艙泵 掃艙泵一般應(yīng)采用自吸性能好的蒸汽往復(fù)泵或電動螺桿泵。掃艙泵的作用是抽除貨油艙內(nèi)的殘油、貨油總管內(nèi)的油、i、n級污油水艙內(nèi)的污油、貨油泵排出總管內(nèi)的油、貨油 設(shè)備的泄放油、 泵艙艙底水和海水（如兼洗艙）等。 掃艙泵將殘油或污油排至上甲板貨油總 管排岸接管處、I級污油水艙、經(jīng)排油監(jiān)控認(rèn)定合格后排舷外和兼海水洗艙泵時(shí)將海水泵至 洗艙加熱器。五、其他1. 管子支架管子支架應(yīng)包有 11.5mm 的鉛皮墊片，或設(shè)有聚四氟乙烯墊片。防止管子因受熱脹冷 縮滑動而與支架相互摩擦產(chǎn)生火花引起火災(zāi)。吸油口支管必須設(shè)置一個(gè)支架，并將支架焊接在船體結(jié)構(gòu)上，然后把支管固緊在支架 上。用來避免在裝卸油時(shí)， 由于液體流動的沖擊力而引起支管振動， 造成吸口與艙底板摩擦 而引起火災(zāi)。 同時(shí)也可防止由于吸油造成的真空使吸口與艙底板之間的距離縮小， 降低油泵 的吸油效率。2. 貨油艙加熱管油船在卸油時(shí)，由于油類的粘度較大，所以油的流動性較差。為了提高油船的卸油速 度，在卸油時(shí)，可以將油類進(jìn)行加熱，減小油的粘度，增大油的流動性，從而可以縮短卸油 的時(shí)間，用來對貨油進(jìn)行加熱的管路稱為貨油加熱管路。貨油艙加熱管一般均采用盤管的形式，可以在車間內(nèi)場組裝成片狀單元后到船上安裝。 為了節(jié)約能源，又達(dá)到加熱的效果，可以在