54500DWT成品油輪單元、模塊化設計

54500DWT成品油輪單元、模塊化設計

華東理工大學王剛

目錄

摘要...............................................................I

Abstract.........................................................................................................................II

1緒言..............................................................1

1.1研究的背景、目的及意義.....................................1

1.2國內研究概況...............................................1

1.3國外研究概況...............................................2

L4本文所做的主要工作.........................................2

2國內外模塊化設計研究現(xiàn)狀.........................................3

2.1國外模塊化設計研究.........................................3

2.2國內模塊化設計研究.........................................3

3模塊化造船、模塊化設計的理論及方法...............................5

3.1模塊化設計的理論...........................................5

3.2模塊化設計的方法..........................................5

4油輪設計.........................................................7

4.154500DWT油輪設計的概述...................................7

4.1.1總述.................................................7

4.1.2總圖設計.............................................8

4.1.3主尺度及參數(shù).........................................8

4.1.4規(guī)范和公約..........................................9

4.2油船專用管系設計及單元模塊化推論..........................10

4.2.1貨油裝卸與掃艙系統(tǒng)..................................10

4.2.2洗艙系統(tǒng)............................................15

4.2.3貨油加熱系統(tǒng)........................................18

4.2.4惰氣和蒸發(fā)氣回收系統(tǒng)...............................20

4.2.5貨油艙透氣系統(tǒng).....................................25

426貨油艙驅氣和除氣....................................29

4.2.7排油監(jiān)控系統(tǒng).......................................30

4.2.8可燃氣體探測裝置....................................32

4.2.9貨油艙監(jiān)測系統(tǒng).....................................34

4.2.10甲板泡沫滅火系統(tǒng)...................................35

5結果分析與結論..................................................39

致謝...............................................錯誤!未定義書簽。

參考文獻..........................................................40

摘要

成品油船，系指既能載運成品油和動植物油，也可兼做載運IMOIII類化學

品的船舶。

近年來，國際航運市場弱勢回落，但成品油船市場仍然有一定的機遇。14

年上半年，散貨船、油船和集裝箱船合計成交量達到了5759萬載重噸。目前船

市大幅反彈主要還是由MR成品油船、LR2成品油船、18萬噸散貨船以及大型集

裝箱船等典型熱點船型帶動。由于世界煉油格局從美東向墨西哥灣、從日歐向

東亞太地區(qū)轉移，全球成品油海運貿易增長前景明顯好于原油。雖然2012年以

來船東已經訂造了大量MR和LR2型成品油船，較大程度上透支了未來2~3年的

市場需求。但是在美國頁巖氣革命的影響下，全球化學品貿易前景較好，化學

品船的投資訂造已經蠢蠢欲動。這種中型成品油輪既可以運成品油，又可以運

輸化學品，能滿足各種需求下的靈活轉型。所以，我國一些國內的設計公司已

經開始自主研發(fā)這種能兼做化學品船的MR型成品油船，以期望能迅速搶占未

來市場。這些船舶技術含量較高、設計難度較大，設備配套復雜，需要滿足船

級社和國際海事組織的相關要求，國外船東往往要求達到國際造船的良好質量。

這些要求，使得一些中小型船廠在建造和交船中遭遇到很多困難。

本文以公司開發(fā)設計的54500DWT成品油輪為研究對象，選取了典型的貨

油系統(tǒng)單元模塊展開研究。對成品油輪的各個系統(tǒng)進行設計，以尋求最優(yōu)化的

設計方案。

關鍵詞：模塊化造船模塊化設計成品油輪貨油專用系統(tǒng)

Abstract

Refinedoiltankermeansavesselwhichrefertoboth

refinedoil、animal/vegetableoils,andthechemicalwhich

belongstoIMOIIItype.

Althoughtheinternationalshippingmarketisrecessionin

recentyears,buttherearestillsomeopportunitiesinrefine

oilshipmarkettobesure.In20141sthalfyear,bulkcargo

ship,oiltankerandcontainershipcombinetotalshipping

volumereached57.59millionton.Currentlyintheshipmarket

themajorityproductstillareMRtankers,LR2tankers,180,000

tonbulkcargoshipandlargecontainership,thosetypicalship

typesleadingthemarket.Becauseoftheworldrefiningcenter

shiftingfromUSeastcoast,Mexicogulf,EuropeandJapanto

theEastAsiaregions.Thegrowthprospectsoftheglobal

refinedoilMaritimetradearebetterthanthecrudeoil.

Althoughsincethe2012ShipownersorderedlotsnumberofMR

andLR2Tankers,Extendedthemarketneedsfornext2-3years.

ButafterUSsuccessfulExploitationtheshalegas,the

Prospectoftheglobalpetrotradingwillbegettingbetter.

Theinvestmentstothechemical/refinedtankorcargoshipare

readytostartwriggling.Thiskindmediumsizedoiltankerboth

cancarryrefinedoilorchemicalproduct.ITcanmeetthe

variousneedsoftheflexibletransition.SoinChina,some

engineeringdesigncompanyarestartingresearchingand

developingthisMultitaskingMRtanker(chemicalandrefined

oil),inordertoquicklyoccupyfuturemarket.Thiskindof

shiphavehighengineeringtechnicallevel,difficulttodesign,

complexequipmentsupport,andneedtomeetinternationalship

classificationneeds,sotheshipowneroftenrequiresthegood

qualityoftheinternationalshipbuilding.Underthose

requirementmakesmedium/smallshipyardsencounteredmany

difficultiesintheconstructionanddeliveringtheship.

Inthisdocument,thedesignofthecompanyrefined

54500DWToiltankerastheresearchsubject.Theresearchon

thetypicaloilsystemanditsmoduleareselected.Design

varioussystemsofthetanker,searchingforthebestsolution.

Keyword:refinedoiltankercargooilsystem

1緒言

隨著現(xiàn)代科學技術的不斷進步，人類對資源的需求日益迫切。作為人類生

活、社會生產、國民經濟發(fā)展中不可或缺的能源動力，全球對石油的需求也在

持續(xù)增長。石油資源的分布不均確拉動了油輪制造這條副產業(yè)鏈。隨著中國經

濟的快速發(fā)展，從2004年起中國就成為了第二大石油進口國，且石油的進口量

逐年增加。由于我國進口的成品油主要是通過馬六甲海峽等安全敏感地帶，這

使得我國的能源安全面臨巨大的威脅和挑戰(zhàn)囚。因此，我國積極尋求多元化的能

源進口渠道，航運市場的成品油運輸也隨之日益興盛。

1.1研究的背景、目的及意義

船舶是一種高成本、高技術、長期使用的交通工具，從設計、建造到投入

運營需要一個相當長的過程，因此必須從設計階段開始對其技術及經濟穩(wěn)定的

運行進行科學的研究和論證。以入籍船的船級社規(guī)范及各公約的要求來對船舶

的安全有效運行進行系統(tǒng)設計。而在眾多船型中，成品油輪又是高技術、高附

加值的船舶，發(fā)展到今天已經有很多年的歷史，為成品油的運輸工作做出了突

出的貢獻，有效的平衡了世界石油資源分布不均的問題。所以在能源日益失衡、

不可再生能源日益減少的今天，成品油輪的中間樞紐工作越來越重要。這要求

我們能夠設計出更實用、更有經濟效益的成品油輪。

1.2國內研究概況

成品油輪，是指裝載散裝成品油的液貨運輸船，從廣義上講除了運輸散裝

成品油以外，還可以裝運石油、動植物油、液態(tài)的天然氣和石油氣等。由于世

界石油資源分布不均，促進了油輪產業(yè)的發(fā)展。運輸原油、成品油等資源的主

要行業(yè)由中東到日本、中東到西北歐、中東到北美與地中海及其他地區(qū)，還有

北非到地中海、加勒比海、西非、北海到北美、東南亞到日本等12條航線0。

根據截止到2010年的數(shù)據統(tǒng)計，年運載量已經超過了4000萬噸。油輪運輸市

場的興旺促進了對油船的需求。

過去10年，我國的油輪運輸船隊僅能承運約10%的中國進口原油，油輪運

力嚴重不足。在中國交通部提出的“海運強國戰(zhàn)略”的方針下，中國造船業(yè)更

致力于研發(fā)出更適合中國特色的成品油運輸團隊。油價的變化驅動了航速變化、

節(jié)能高效新型船開發(fā)、船舶尺度等多方面與之相適應的調整。我國從廣船國際

承接了第一批MR型成品油船訂單并順利交付開始，就有很多設計公司對此船

型進行優(yōu)化設計，以尋求設計出更節(jié)能高效的產品，以期望抓住未來的成品油

市場。

1.3國外研究概況

近年來，國際航運市場弱勢回落，但成品油船市場仍然有一定的機遇。14

年上半年，散貨船、油船和集裝箱船合計成交量達到了5759萬載重噸。目前船

市大幅反彈主要還是由MR成品油船、LR2成品油船、18萬噸散貨船以及大型

集裝箱船等典型熱點船型帶動。由于世界煉油格局從美東向墨西哥灣、從日歐

向東亞太地區(qū)轉移，全球成品油海運貿易增長前景明顯好于原油。雖然2012年

以來船東已經訂造了大量MR和LR2型成品油船，較大程度上透支了未來2?3

年的市場需求。但是在美國頁巖氣革命的影響下，全球化學品貿易前景較好，

化學品船的投資訂造已經蠢蠢欲動⑵。這種中型成品油輪既可以運成品油，又可

以運輸化學品，能滿足各種需求下的靈活轉型。

隨著日韓從2010年開始設計建造了一批MR型成品油輪，搶占了前期市場。

但隨著日韓造船市場的成本越來越高、設計建造技術也日趨透明化。我國一些

國內的設計公司已經開始自主研發(fā)這種能兼做化學品船的MR型成品油船，以

期望能迅速搶占未來市場。

1.4本文所做的主要工作

本文以54500噸成品油輪為例，詳細闡述貨油系統(tǒng)的設計方案及思路，為同

類型船的設計提供一個模塊化的設計思路。

根據MARPOLReg.27的正式條款校核油船的完整穩(wěn)性，不僅可以減少空船

重量，增加相應的載重量，節(jié)省一套貨油管系，更為重要的是在保留貨油艙縱

艙壁的前提下，可較大幅度的增加貨油艙艙容，從而能最大限度的提高油船的

經濟性指標。而本船主要是從貨油系統(tǒng)的角度上來更合理優(yōu)化的設計，以設計

出更為經濟性的船型。

2國內外模塊化設計研究現(xiàn)狀

2.1國外模塊化設計研究

模塊化造船的概念萌芽于二戰(zhàn)期間的美國大量造船時代⑶,美國利用先進的焊接和分段

建造技術將船舶建造成一個個模塊，分段組裝，以流水線方式完成大批量的造船訂單。形

成于20世紀60年代日本造船工業(yè)興旺的時期⑶。90年代初期，人們成功地將路用設備的

模塊安裝到了海工平臺上使模塊化造船這一理念區(qū)域成熟。此設計及建造手法最初用于軍

工領域戰(zhàn)斗艦艇的模塊化設計，能達到一艦多型的目的，能批量化的換裝及技術更新，及

時有效的提高艦艇的戰(zhàn)斗力。隨著世界經濟不斷下行，造船業(yè)的競爭也在不斷加劇。早期

的船廠通過原始的裁員、工程轉包等方式企圖提高效益，但事實證明，效果微乎其微，不

能從根本上解決問題。至此，降低設計和生產成本、提高生產效率、不斷創(chuàng)新已經成為了

造船企業(yè)能夠存活下去的唯一途徑。模塊化設計的理念和思路進入民船領域后，充分發(fā)揮

了其標準、通用化的設計、建造優(yōu)勢，使復雜的技術成塊化設計生產，大大縮短了設計的

時間和復雜程度。

進入80年代中期，計算機技術和信息技術在工業(yè)中廣泛應用。造船業(yè)經歷了又一次巨

大的技術革命。美國在船舶設計與建造中采用了分段模塊化設計、建造模式，分段預胭裝

程度可以達到90%左右，100%的三維CAD設計，分段模塊化建造，殼、胭、涂一體化，

高度平衡作業(yè)。這樣不但可以使部分零部件能實現(xiàn)內場自制、廠外協(xié)作，節(jié)省了場地、有

效提高工作效率。而且可以實現(xiàn)中間產品的成品化、模塊化甚至于實現(xiàn)總裝造船?？梢哉f

模塊化設計和造船理念的飛速發(fā)展鑄就了美國海上強國及霸主的地位。

而我們的鄰國日本從明治維新開始提出的向西方學習的策略使其更早的接觸到了模塊

化造船的先進理念及方法。從上世紀六十年代末期開始就進行了船用輔機模塊標準的制定

工作，例如：滑油凈化模塊、燃油凈化模塊、滑油系統(tǒng)模塊、冷卻水系統(tǒng)模塊等。到了七

十年代中期甚至于完成了船用柴油機配套系統(tǒng)的模塊訂制工作。這為日本造船的騰飛提供

了堅實的基礎。

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，日本等發(fā)達國家還不停地將有限元分析、仿真模擬分析、

系列化、參數(shù)化等先進技術運用到了胭裝模塊的研究上。且不斷引入的先進生產技術、加

工手段及檢測技術，也使模塊化設計在先進性方面得到了很好的體現(xiàn)圖。

2.2國內模塊化設計研究

西方及日本等發(fā)達國家在大力發(fā)展經濟及制造業(yè)的時候，我國正在經歷著中國歷史上

的十年浩劫，大量的人力、財力用被浪費。所以我國的模塊化設計起步還是相當晚的。從

20世紀80年代初中國的造船工業(yè)才開始與日本造船業(yè)合作，引入了設計、制造、管理技術。

并經過了長達17年的時間才從傳統(tǒng)的導向型造船模式轉向區(qū)域導向型造船模式，為模塊化

設計及造船打下了堅實的基礎。所以我國的模塊化設計及造船技術與世界先進水平差距還

是相當大的，最初的模塊化造船應用僅局限于部分機電設備和衛(wèi)生單元上。受傳統(tǒng)的設計

造船理念的影響，近十年時間才開始推廣CAD設計技術，并引用了TRIBON等三維設計軟

件。但由于設計思方法僵化，專業(yè)、系統(tǒng)觀念強，區(qū)域導向、并行作業(yè)、模塊造船思想差,

且組織管理體制落后、直接制約了設計和建造的周期⑸。我國第一家吃螃蟹的企業(yè)為廣船國

際，他率先開發(fā)了模塊化造船的課題研究，并在2萬噸級貨船上嘗試取得了初步成果。

3模塊化造船、模塊化設計的理論及方法

3.1模塊化設計的理論

模塊是指為了裝配便捷而設計的標準化組件，通常比較獨立，能通用及快速與其他設

備組合。

模塊化是指在單元化的基礎上，通過若干單元的有效組合形成模塊或利用模塊構造更

大的系統(tǒng)。而我們提出的模塊化設計就是指利用CAD軟件為手段，將復雜的產品分解為功

能相對簡單的單元進行設計。這樣能夠有效地提高系列產品的研發(fā)及零部件的通用化、標

準化、系列化的程度⑹。

我國最初的模塊化設計是從最簡單的衛(wèi)生單元及機電單元開始的。隨著科技的發(fā)展，

各個設備廠家也開始將本廠的設備打包供貨，以提高利潤、增加產品的安裝效率及附加值。

燃油單元、滑油單元、冷卻水單元等已經做成了模塊化集成模式。這樣有力地簡化了系統(tǒng)

結構，減少了設計和制造中的重復勞動，大大縮短了設計和建造的周期。

模塊化設計總的原則就是由簡及繁、高效便捷。由簡及繁就要求我們從簡單的小的部

件坐起，組合成一個單元，再形成功能性的模塊。整個模塊的運用能使后期的設備安裝及

船舶制造更為高效靈活，更有利于運輸及吊裝就位，便于工人整體式安裝維護，實現(xiàn)成品

化的總裝造船。

普通的商船例如散貨等船舶，我們已經做了大量的研究和設計。各系統(tǒng)設計、計算都

做出了統(tǒng)一的模式。我們根據船舶的不同的區(qū)域結構空間、布置特點、起重能力等開展研

究和分析，提取技術關鍵攻克，形成固定的集成模塊。油輪方面生產、設計的經驗還不是

特別豐富，所以模塊化設計的理念還沒有完全結合實際得以發(fā)揮。本研究從貨油船的專用

系統(tǒng)出發(fā)，將貨油裝卸及掃艙系統(tǒng)、洗艙系統(tǒng)、貨油加熱系統(tǒng)、惰氣及蒸發(fā)氣回收

系統(tǒng)、透氣系統(tǒng)、驅氣和除氣系統(tǒng)及排油監(jiān)控系統(tǒng)等主要系統(tǒng)以模塊化的方式

確定，為其他的設計同行提供一個固定的思路。

3.2模塊化設計的方法

模塊化設計的關鍵就是根據管系原理圖、機艙布置圖、船體結構圖等文件綜合考慮設

計，合理劃分優(yōu)化單元及模塊。一般情況下，我們將設計分為八大模塊：管系單元模塊、

組件模塊、輔機設備單元模塊、功能性單元模塊、區(qū)域性單元模塊等。將各個模塊做成集

成化的中間產品。

模塊化的設計步驟如下：

（1）獲取信息；獲取信息是模塊化設計的前提條件。首先要對整個船舶市場的需

求要有所把握，根據市場需求制定出此類船設計的方案，并全面了解船東的要

求，以及市場所能提供的各個船舶產品的具體參數(shù)。

（2）產品系統(tǒng)研究；根據獲取的信息作出分析，具體研究船舶產品的功能及結構，

將系統(tǒng)分類使其通用化、組合化，建立模塊化系統(tǒng)的標準尺寸及通用模塊。

（3）產品模塊系統(tǒng)的分解；分解就是指將船舶上緊密聯(lián)系的各個系統(tǒng)按照一定的規(guī)

則分解成為一個個獨立的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)之間又具有標準化、兼容性等特征。

（4）建立產品平臺；根據各個子系統(tǒng)之間的關系來構建產品平臺，此平臺要能夠形

成共同的某類產品的子系統(tǒng)和借口，必要時能夠及時調用這類模塊。

（5）模塊的設計及評價；對產品平臺內具有相似結構及功能的產品部件進行歸類，

并進行模塊化設計，使這些部件成為標準化的通用部件即模塊。

（6）模塊的組合；模塊的組合并非將原有的零部件及設計機械的相加，而是整合優(yōu)

化，即取其精華去其糟粕，以達到優(yōu)化單元、節(jié)約成本、合理科學提高產能的

效果。

（7）模塊管理向；將模塊根據功能或者結構等方式進行分類管理，這樣在需要時就

可以及時有效的調用模塊，這個在TRIBON中己經得以實現(xiàn)。

4油輪設計

4.154500DWT油輪設計的概述

4.1.1總述

54500DWT成品油輪為一艘單機單槳、主機驅動螺旋槳推進的成品油/化學

品運輸船。掛旗國為中國，屬國際航線，主要航行于中國沿海港口。

本船(包括船體、輪機、電氣及特殊設備等)按中國船級社(CCS)的現(xiàn)行

規(guī)范和規(guī)則進行設計、建造，并受之檢驗，取得船級符號，其入級符號為：

★CSADoublehulloiltanker;ESP;CSR;IceClassB;Loading

Computer(S,I,D);FTP;In-WaterSurvey;F.P.W60C;PSPC(B);

BWMP;GreenShipII

★CSMMCC;IGS

本船可裝運閃點低于60℃,密度不超過1.025t/m3的以汽、柴油為主的成

品油為主，也可兼裝以甲醇、乙二醇為主的III類化學品。擬裝貨品應符合船

舶入級符號，對船體油漆應無不良影響，并適合于本規(guī)格書確定的貨油系統(tǒng)。

4.1.2總圖設計

54500噸成品油輪總圖（圖4.1）

4.1.3主尺度及參數(shù)

主要尺度（表4.1）

總長Loa184.99m

垂線間長Lpp176m

型寬B32.2m

型深D19.6m

設計吃水11m

TD

結構吃水m

Ts13.6

主要參數(shù)（表4.2）

主機功率（SMCR）P7530kW

服務航速（SM15%）Vs14.5kn

續(xù)航力（燃油模式）12000nmile

自持力30天

航區(qū)無限航區(qū)

干舷F6m

4.1.4規(guī)范和公約

本船的設計、建造將符合在本船建造合同簽字并生效之日時已生效的下述

規(guī)范、規(guī)則及其修改通報：

?中國船級社《鋼質海船入級與建造規(guī)范》2012及后續(xù)修改通報

?中國船級社《材料與焊接規(guī)定》2012及后續(xù)修改通報

?中國船級社《SOLAS2009分艙與破損穩(wěn)性要求實施指南》

?中華人民共和國海事局《國際航行海船法定檢驗技術規(guī)則》2008及其

2009、2010、201k2012修改通報

?中華人民共和國船舶檢驗局《起重設備法定檢驗技術規(guī)則》1999

?國際海事組織(IMO)《國際海上人命安全公約》(SOLAS)2009年綜合

文本及合同生效前所有頒布的修正案

?國際海事組織(IMO)《MARPOL73/78》2006年綜合文本及后續(xù)生效的

修正案

?國際海事組織(IMO)《2008年國際完整穩(wěn)性規(guī)則》(2008年IS規(guī)則)

?國際海事組織(IMO)《國際消防安全系統(tǒng)規(guī)則》(FSS規(guī)則)及后續(xù)生效

的修正案

?國際海事組織(IMO)《國際救生設備規(guī)則》((LSA規(guī)則)及后續(xù)生效的

修正案

?國際海事組織(IMO)1966年國際載重線公約和1988年議定書及后續(xù)生

效的修正案

?國際海事組織(IMO)1972年國際海上避碰規(guī)則及后續(xù)生效的修正案

?海事勞工公約(ILO)2006

?國際海事組織(IMO)《國際控制船舶有害防污底系統(tǒng)公約》

?1969年國際船舶噸位丈量公約

?1985國際電訊和無線電通訊規(guī)則及1999年國際電信聯(lián)盟的規(guī)則

?IMOA468(XH)噪聲級規(guī)定

?ISO6954振動等級指南

?國際船舶和港口設施保安規(guī)則ISPS規(guī)則

?中國船級社《船舶壓載水管理系統(tǒng)型式認可指南》

?中國船級社《船舶壓載水處理系統(tǒng)應用對策》

?中國船級社《綠色船舶規(guī)范》(2012)

?并參照以下相關規(guī)定：

?OCIMF的有關規(guī)定

4.2油船專用管系設計及單元模塊化推論

MR型成品油船專用管系系統(tǒng)主要包括：貨油裝卸及掃艙系統(tǒng)、洗艙系統(tǒng)、

貨油加熱系統(tǒng)、惰氣及蒸發(fā)氣回收系統(tǒng)、透氣系統(tǒng)、驅氣和除氣系統(tǒng)及排油監(jiān)

控系統(tǒng)等主要系統(tǒng)。本船主要就是依據CCS規(guī)范、OCIMF規(guī)定，通過對各主要

系統(tǒng)的具體分析及要點概述，使大家對油船專用系統(tǒng)的設計過程及細節(jié)有所了

解。

4.2.1貨油裝卸與掃艙系統(tǒng)

概述

本船設置了12個貨油艙，貨油系統(tǒng)的最大設計裝載速率為4200m3/h,單艙

設計裝載速率為700m3/h。

為了防止溫度變化對甲板貨油管路的影響，輸油和掃艙管路包括甲板上貨

油管路均設置適量膨脹接頭。

本船每兩個貨油艙設有一臺液壓驅動潛液泵，共6臺；外每個污油水艙設一

臺液壓驅動潛液泵，共2臺；殘液艙配一臺液壓驅動潛液泵；另配一臺移動式液

壓潛液泵。

系統(tǒng)設計流速：（表4.3）

系統(tǒng)排出(m/s)吸入(m/s)

含油艙底水/油渣22

貨油3.5-4.52.5-3

加油站的布置主要遵循OCIMF對油船集管及其相關設備的推薦意見。該意

見根據載運噸位將船舶分成四個級別，對加油站集管的布置、通岸接頭、加油

站系泊設備布置等幾個方面作了詳細規(guī)定。按照本船的噸位，處于25001?60000

噸之間，屬于B級船。

根據OCIMF的推薦意見，加油站油管布置有以下幾點設計要點：

1.通岸法蘭中心距甲板高度為2000mm,并高出工作平臺面900mm以上，

高出舷邊軟管托架面700mm以上；為了防止在裝卸油時受力，應在止

動碼內側設置總管通岸閥；

2.在通岸閥和通岸短管之間布置一段中間短管，其長度越小越好，但應考

慮安裝方便，在法蘭和止動碼之間至少有200mm空間，且能容納止動

碼，必要時還需要按船東的要求在止動碼內側布置泄放管和取樣管；

3.通岸短管即大小頭應用鋼制材料制作，通岸短管長度500mm,在其重

心正上方設有吊環(huán)以方便吊裝，在通岸法蘭側配有帶拉手的鋼質盲板法

~二o

4.滴油槽深度300mm以上，寬度為1800mm,油槽舷側端距通岸法蘭面

1200mm,前后端距燃油總管通岸法蘭外側1200mm。且應設置有效的泄

放，滴油槽布置在平臺下方并可組合在一起⑼。

本船加油站的設置按照OCIMF的推薦意見執(zhí)行。每根貨油管在甲板上設一

道隔離蝶閥，左右相鄰兩艙連接至一根裝卸總管并連接至船舶中部集管區(qū)，輸

油管鋪設高度距上甲板為2000mm。

裝卸油管及岸接頭分別設于船中部左右舷兩側各8根，上甲板中部設有二個

貨油裝卸站（左右舷各一個），并按照石油公司國際海事論壇（OCIMF）有關規(guī)定。

貨油裝卸站油管按國際標準設置異徑接頭，其規(guī)格和數(shù)量如下：（表4.4）

公稱通徑序號公稱通徑

序號標準數(shù)量標準數(shù)量

GBxANSIGBxANSI

400x400400x200

1643

(16"x8’)

400x300400x150

2353

(16"xl2')(16"x6')

400x250

33

(16"xl(T)

每一貨油艙設一集油井。集油井內僅設掃艙吸口一只，均靠左側布置。

每根排出總管接有一根注入管，直接通至貨油泵艙內連通總管，注入至各

貨油艙。

每一貨油裝卸油管岸接頭上，設有帶閥的壓力表和溫度計，同時設有貨油

取樣閥。

卸油作業(yè)結束后，排出總管，吸入總管和貨油泵內的剩油，用貨油泵吸出

并通過小直徑管路排至輸岸總管。

根據OCIMF的規(guī)則要求，集管具體布置如下:

TTPICALMANIFOLDARRANGEMENT

典型集管布置圖（如圖：4.2）

貨油泵

1）貨油泵參數(shù)（表4.5）

數(shù)量6臺

容量800m3/hx125mlc(S.G.0.75/Visc.1.0cSt)

型式潛液泵

驅動方式液壓驅動

材料和貨油接觸部分采用不銹鋼316L

2）污油水泵（表4.6）

數(shù)量2臺

流量300m3/hxl25mlc(S.G.0.75/Visc.1.0cSt)

形式潛液泵

驅動方式液壓驅動

3）移動式液貨泵（表4.7）

數(shù)量1臺

流量150m3/hx70mlc(S.G.0.75/Visc.1.0cSt)

形式移動式潛液泵

驅動方式液壓驅動

上甲板上設置7個液壓管接頭，并有足夠長度的軟管（貨油和液壓管）以便

移動式貨油泵能在所有貨油艙和污油艙工作。貨油要駁至同組貨油的相鄰油艙。

掃艙泵

由于本船是成品油兼作化學品船，防止前一貨品裝卸不干凈，與后面裝的

化學品混合影響純度甚至發(fā)生反應。所以，貨油掃艙特別重要。本船設置了獨

立的掃艙泵用于抽吸貨油艙內的殘油，使留艙殘油盡可能少。且能抽吸貨油管

內以及貨油泵等設備內的殘油。

一般的貨油掃艙有兩種形式：一種是自動掃艙系統(tǒng)；一種是獨立式掃艙系

統(tǒng)。

自動掃艙系統(tǒng)主要有真空自動掃艙系統(tǒng)、噴射式自動掃艙系統(tǒng)和再循環(huán)自

動掃艙系統(tǒng)這三種形式。目前用的最多的是真空自動掃艙形式。他一般適用于

采用離心式貨液泵的大中型油船。主要由氣液分離柜、流量控制閥、止回閥及

真空泵組組成。貨油泵兼做掃艙用，再設一臺真空泵組抽吸殘油以達到氣液分

離的效果。這種布置往往會使貨油管及貨油泵中有大量貨油殘余。所以，使用

這套系統(tǒng)時還需要另外配置一臺小排量的掃艙泵，用于抽空貨油管及或有泵中

的殘余貨油口叫

貨油泵

真空式自動掃艙系統(tǒng)（如圖：4.3）

獨立式掃艙系統(tǒng)一般適用于中小型油船，設置獨立的掃艙泵和掃艙管。本

船就使用了獨立的掃艙泵（泵的排量參數(shù)如下表）及掃艙管路，管徑和吸口均

小于貨油主管。根據經驗：當油船卸油時，艙內油位下降到總液位高度的20%

時就需要打開掃艙吸油閥，讓掃艙泵其慢慢運轉，進行掃艙卸油。以防止液位

低于主吸油口一定液位差再運行掃艙泵時，掃艙泵無法抽吸成品油口叫

掃艙泵（表4.8）

數(shù)量1臺

流量100m3/hxl25mlc(S.G.0.75/Visc.1.0cSt)

形式潛液泵

驅動方式液壓驅動

當然，為了更好的保證掃艙的效果。各個油艙會設置吸油井，使殘油流入

地處，方便抽吸。吸油井內布置加熱盤管，防止殘油粘度過大無法抽吸。具體

的掃艙吸口及吸油井的布置如下：

吸油井布置圖（如圖：4.4）

4.2.2洗艙系統(tǒng)

概述

由于原油貨品裝卸頻繁，且洗艙要求的清潔度很高、危險性極大，所以按照

MARPOL73/78公約的要求設置一個固定式洗艙系統(tǒng)用于洗艙。

洗艙系統(tǒng)是由固定式洗艙機或可攜帶式洗艙機、洗艙泵、洗艙水加熱器、

清洗機柜、管路及附近組成。設計能在使用掃艙泵時，同時清洗2個貨油艙。而

當熱水洗艙時，同時操作的洗艙機數(shù)量取決于洗艙加熱器的能力。

要求的洗艙水溫度如下（表4.9所示）

洗艙條件要求洗艙水溫度

非凝固性物質（20。C時粘度大于260°C

25mpa.s

凝固性物質260°C

要求高溫洗艙的貨品80°085°C

在上甲板上布置一路洗艙總管，支管接至每個貨油艙和污油艙，每支管有

一個手動操作的蝶閥。

上甲板洗艙總管的尺寸設計應考慮同時對2個貨油艙進行洗艙。

與洗艙系統(tǒng)相關的閥件均能在就地手動操作。

在靠近居住艙室的洗艙總管上安裝1個遙測壓力表，能在貨油控制室顯示，

而且在洗艙總管前端安裝一個就地壓力表。

海水洗艙

本系統(tǒng)為采用海水洗艙，洗艙水泵吸自海水總管，然后經過海水加熱器，

加熱水（20-85℃）通過洗艙管路供給洗艙機進行漂洗。根據MARPOL73/78附

則I的要求，本船設置了兩個污油水艙，以利于油水分離。用過的洗艙水，通過

掃艙泵抽出并排至一級污油水艙，經沉淀后溢至二級污油水艙，清水經排油監(jiān)

控裝置排至舷外（符合排放標準值）或排至污油艙（超過排放標準值）。

連通管示意u

CROSSOVERSCHEMATIC

■

最高尬

MOSTHIGHWATERLEVEL

泵艙艙慶水

eBILGEW^OF:

WCARGOPUMDPOOH2級污油水艇右）

■CLASSSLOPTANKI

11污油水艙（4）＞火、/

NO.ULASSSLOPTANK（PI

連通管示意圖(如圖4.5)

如圖所示：

1)兩級污油水艙之間的液位高度差為1?3m,II級污油水艙的液位更低；

2)I級污油水艙的注入管應采用多段彎管，以增加注入阻力、減慢注入

速度，盡可能地減少攪拌或乳化；

3)I級污油水艙的最高水位控制在艙深的2/3左右；

4)I級污油水艙的注入管最低點位于1/2最高水位處口叫

5)II級管與I級管連通管的吸口拐角處要設置小孔，防止油污堵塞。

同時，本船設有二臺可移式海水洗艙機，在必要時用人工方法進行補充漂

洗，除污油水艙設有一只清洗孔外，各貨油艙均設有四只清洗孔。

洗艙系統(tǒng)圖

TOOILTANK

至貨蹴

STEAMINLET

蒸代進口

,

1

,

TANKCLEANINGSEAWA-

HEATER

STEAMCQND.OUTLET

耕凝水田口

洗艙系統(tǒng)圖（如圖4.6）

洗艙水泵吸自海水總管，然后經過洗艙水加熱器加熱后，加熱水（20?85℃）

通過洗艙管路供給洗艙機進行漂洗。洗艙水的溫度按照載運的貨油油品品種及

季節(jié)而異。

4.2.3貨油加熱系統(tǒng)

概述

貨油艙和污油艙設貨油加熱系統(tǒng)。成品油的最低加熱溫度一般為25?35。C,

最高不可超過50°Co如果加熱油溫過高會使泵殼溫度迅速升高，泵上面的保護

裝置會在溫度達到65?70°C時啟動使泵自動停止運轉。另外貨油溫度過高也不

利于卸貨，蒸發(fā)氣體較多會更多的產生氣蝕現(xiàn)象，對油質也會有影響mi。

貨油艙和污油艙的加熱盤管在下述條件下，溫升如下（表4.10）：

艙名加熱條件

貨油比重0.85、比熱0.45

貨油艙

96小時內由44℃加熱至66℃

貨油比重1.025、比熱0.45

污油水艙

24小時內由33℃加熱至66℃

加熱計算的環(huán)境空氣溫度設為2°C,海水溫度5℃,相鄰貨油艙處于滿載

狀態(tài)，相鄰壓載艙為空艙。

壓力為0.7MPa的飽和蒸汽供至加熱盤管。凝水回至機艙內的大氣冷凝器和

熱井，甲板上冷凝管設一個取樣接頭。

每個貨油艙至少有3路獨立的加熱回路。

來自貨油艙的各個凝水支管裝有帶濾器和泄放/取樣考克、截止閥的蒸汽疏

水器。

為避免水錘現(xiàn)象，在必要處為蒸汽總管設置適當?shù)男狗拧?/p>

蒸汽和凝水總管上的操作閥應外涂耐熱漆。

貨油加熱系統(tǒng)圖紙

此系統(tǒng)圖紙的設計步驟：

1.首先要根據艙容及受熱面積計算出加熱盤管的長度，具體表格如下：

2.此船的加熱介質為蒸汽，使用蒸汽鍋爐循環(huán)加熱，以防止貨油凝固。加

熱溫度見上（表4.10）。

3.貨油管每隔一段距離要使用波形膨脹節(jié)以防止熱膨脹帶來的損害。

根據《鋼質海船入級與建造規(guī)范》第3分冊第3篇第5章第4節(jié)貨油加熱部分

要求：每一個貨油艙加熱管路的進出口處，均應設有截止閥或旋塞。加熱貨油

的蒸汽管及凝水管，應在貨油區(qū)域適當?shù)攸c設有盲童兩用法蘭或短管，以便在

貨油不需要加熱或加熱管從貨油艙拆除的情況下，能將管路隔斷。也可以在每

一個貨油艙的加熱支管上，設置盲通兩用法蘭口I1。

加熱盤管長度計算見下表（表4.11）：

熱油計算書第2頁

貨艙加熱、保溫的加熱面積及熱油耗量

重級油P=0.98t/m3比熱SH=0.50(kcal/kg℃)

加熱鋼管傳熱系數(shù)k=100（kcal/m2h℃）

環(huán)境溫度=-10°C海水溫度=0°C

加熱不銹鋼盤管一960x3.5

傳熱系數(shù)k=0.4(kcal/m2h℃)

一

加熱盤管面

序初始溫加熱溫加熱時加熱容量=口*重級油平均艙壁散熱加熱盤管長

容積重量（t）散熱面積艙壁溫度總熱容量熱油流量積（0.85污垢

號艙柜名稱度度間Zt/0.86*G溫度=I*K*Jt/860度

系數(shù)）

g0.98*V*p(℃)(℃)(h)(kW)(a?)(℃)(℃)(kW)(kW)（k的）(")(m)

1NO.6貨油艙（左）570547.4344669672.94180142.50-1012.7785.702948.2517.3492.01

2NO.6貨油艙（右）570547.4344669672.94180142.50-1012.7785.702948.2517.3492.01

3NO.5貨油艙（左）570547.4344669672.94180142.50-1012.7785.702948.2517.3492.01

4NO.5貨油艙（:右）570547.4344669672.94180142.50-1012.7785.702948.2517.3492.01

5NO.4貨油艙（左）570547.4344669672.94180142.50-1012.7785.702948.2517.3492.01

6NO.4貨油艙（右）570547.4344669672.94180142.50-1012.7785.702948.2517.3492.01

7NO.3貨油艙（左）570547.4344669672.94180142.50-1012.7785.702948.2517.3492.01

8NO.3貨油艙（:右）570547.4344669672.94180142.50-1012.7785.702948.2517.3492.01

9NO.2貨油艙（左）570547.4344669672.94180142.50-1012.7785.702948.2517.3492.01

10NO.2貨油艙（右）570547.43