浅谈船舶机舱液货舱柜透气管路和集气筒设计与布置

姜宏松

摘 要：随着国际航运业的蓬勃发展，国内的造船业也随之发展了起来。近几年，我国也逐渐发展成造船大国之一。本文重点介绍了船舶机舱液货舱柜透气管和集气筒（透气管汇集在一起形成的一段管路）的设计和安装。本人在船舶建造监理过程中，发现个别船舶机舱液货舱柜透气管和集气筒的设计和安装存在几点问题。如集气筒的卧式结构设计，分析了集气筒的卧式设计和立式设计的优缺点;船舶机舱液货舱柜透气管的安装设计，考虑管路安装方向时，没有考虑透气产生的积液阻塞问题。本文对船舶机舱液货舱柜透气管路、集气筒设计和安装布置有帮助指导作用。

關键词：立式集气筒;卧式集气筒;透气管;放残管;积液阻塞

中图分类号：U664.83          文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）03-0107-03

近年来，本人在新船监造过程中，发现了一些机舱液货舱柜透气管集气筒和透气管路布置方面存在的设计和施工问题。本文从新船轮机监理师监造的角度浅谈一下这方面的理论和实际应用，以供参考。

1机舱液货舱柜透气管路的作用、布置、尺寸的规范要求

舱柜透气管路的作用是平衡舱柜内部的压力。

《国际海上人命安全公约》要求，液货舱的透气系统应完全区别于船舶其它舱室的空气管。凡液货舱甲板上能散发出可燃蒸汽的开口，其布置和部位应使可燃蒸汽进入含有火源的围蔽处所或聚集在可能构成着火危险的机械和设备附近的可能性减至最低。为了达到该目的，机舱各油水柜的透气管末端都集中延伸至机舱外，多数布置在烟囱后部油雾箱内部。

《钢制海船入级规范》要求，顶板的长度或宽度不小于7m的舱柜，应设2根或多根空气管（该空气管也叫透气管，下面内容一样道理），其间距应适当;如特殊情况无法布置，则在确保有效透气的情况下可以接受1根空气管。如仓顶顶部形状特殊或不规则时，则空气管的数目和位置应根据实际情况来决定;日用燃油舱柜、沉淀舱柜及滑油舱柜的空气管的安装与布置应即使在空气管破损时也不致飞溅海水和雨水进入的危险;空气管的布置，应在任一个舱柜破仓浸水后，不致使海水通过空气总管进入位于其他水密舱室内的舱柜;燃油和货油舱柜空气管的开口端，应位于开阔甲板上不致因溢油或油气而产生危险的处所;燃油和货油舱柜的空气管的管端，应装设耐腐蚀和便于更换的金属防火网;空气管管端金属网的净通流面积，应不小于对该空气管所要求的横截面积;对于能用船内泵或岸泵通过注入总管罐装的所有舱柜，每一个舱柜的空气管的总横截面积，应比各自注入管的有效横截面积至少大25%。任何情况下，上述舱柜空气管的内径应不小于50mm。当多个舱柜公用一根空气管时，则共用空气管的横截面积至少应为其中两个舱柜中所需最大空气管横截面积之和;如舱柜装有本节规定的溢流管时，则空气管横截面积至少应为该舱柜注入管横截面积的20%。当装有本节规定溢流管的几个舱柜共用一根空气管时，则该空气管的横截面积，至少应为独立舱柜中两根最大注入管横截面积之和的20%。

在船舶建造中，船厂在布置液货舱柜透气管路时，为了减少管系的数量，采取液货分类集中布置、左右分开的方式。把机舱的液货舱柜透气管路按照舱柜内液体种类分为几类，相同性质的透气管路做在一起，形成一个集气筒。数个集气筒再分别由单独的透气管引到烟囱后部的油雾箱内部。对有气压的舱柜透气管应单独分别直接通往烟囱后部的油雾箱内部。

2机舱液货舱柜透气管路和集气筒型式布置合理性分析

2.1集气筒的型式及布置的选择

在船舶机舱，相同性质的液货舱柜的透气管端部做在一起，形成一个集气筒。在船上，集气筒的布置一般有两种形式，分别为立式和卧式（见图1和图2）。

在实际应用中，笔者认为应把集气筒做成立式，不宜做成卧式，原因分析如下：

从卧式集气筒的内部结构及图纸（见图3）可以知道，透气管进入集气筒内部时，透气管端部会伸入集气筒内壁一部分，一般为 10～15cm（长度根据集气筒的直径实际情况确定）。在新造船舶上，有的生产设计人员把卧式集气筒设计为船舶前后方向布置，而且把卧式集气筒的放残管布置在集气筒的艏部，进入卧式集气筒内部的透气管管径也不同，管径大的管路设在透气筒的中间（见图4）。

在船舶上工作的海员都知道，船舶航向一般都是艉倾。如果把集气筒设计成卧式，而且把卧式集气筒的放残管布置在集气筒的艏部，由于长时间的积累，在卧式集气筒的艉部位置会形成残油或残水，卧式集气筒的船头方向的放残管的功能会受到影响，放残功能可能失去作用，甚至出现个别透气管成为其它柜的泄放管。即使把卧式集气筒在船舶左右方向布置，如上所述的集气筒的形式和布置也会对集气筒的作用效果造成不同程度的影响。

而对于立式集气筒，内部结构和卧式集气筒的内部结构基本相似，它的放残管设计在集气筒的下部。如果把立式集气筒的下面的端部做成法兰式，可以定期拆开检查、清洁，效果会更好。由立式集气筒的结构特点可知，这样设计避免了集气筒内部存在残油或残水的现象，放残也比较通畅，各个相连的舱柜之间只要性质相似，互相影响的现象也会最大限度的避免。立式集气筒的作用效果比卧式集气筒有很大的提高。为此，本人建议，在实船使用立式集气筒为佳。如果因为布置空间受限必须采用卧式，那么泄放管设计位置、不同管径的透气管排列及其透气管在集气筒内的延伸高度均应该合理，并且集气筒应设计成有一定斜度布置，放残管也应设计在集气筒较低一端的下侧面位置，集气筒较低一端的端部也最好做成带法兰的端盖，便于定期地拆开端盖进行检查和清洁。船舶监理师验收时应重点关注。

2.2集气筒透气管的分类

相同性质的舱柜的透气管做在一起，形成一个集气筒。在现实的船舶建造中，工程师们习惯把“相同性质”理解为相同物质，如重燃油、柴油、滑油、水等。笔者认为，应该也把液货舱柜的内部压力差考虑进去。如四冲程机发电机的油底壳的透气管路，主机的滑油循环舱的透气管路应分别单独通到烟囱后部油雾箱内部。

在新船监造过程中，发现如下案例。如设计工程师把船舶主机（低速二冲程机）的主机滑油循环舱和主机的气缸油储存柜、主机滑油储存柜、辅机滑油储存柜透气管做在一个集气筒上，然后再自该集气筒引透气管到烟囱后部的油雾箱内部。笔者觉得这种设计不合理，原因分析如下：

主机滑油循环舱在主机的正下部，它的作用为：在主机的运行中，收集主机滑油。主机（低速二冲程机）的滑油运行路线一般为：主机滑油循环舱→主机滑油泵→滑油冷却器→滑油自清滤器→主机本体→主机滑油循环舱。主机系统滑油的作用为：润滑主机的运动部件和冷却活塞等。经分析可知，在主机滑油的运行环节中，主机滑油循环舱内部的滑油温度较高。在主机运行中，主机滑油分油机一般同时运行。主机滑油分油机分离滑油的运行路线为： 主机滑油循环舱→主机滑油分油机供给泵→主机滑油分油机加热器→主机滑油分油机→主机滑油循环舱。主机滑油分油机滑油分离温度一般在 85℃左右。因此，主机滑油循环舱内部的状况为：滑油温度较高，有油雾，和滑油储存柜比较时，该处气压较高。当把主机的滑油循环舱和主机的气缸油储存柜、主机滑油储存柜、辅机滑油储存柜透气管做在一个集气筒上时，滑油循环舱和其它滑油储存存在压差，会对其他滑油储存柜造成影响，时间久了，有可能会对其他滑油储存柜内部的新滑油造成污染。个人认为，应对“主机滑油循环舱和主机的气缸油储存柜、主机滑油储存柜、辅机滑油储存柜透气管做在一个集气筒上”設计进行整改，应为“主机滑油循环舱透气管单独直接延伸到烟囱后部油雾箱内部。主机的气缸油储存柜、主机滑油储存柜、辅机滑油储存柜透气管做在一个集气筒上，在该集气筒引透气管到烟囱后部油雾箱内部。如果现场条件允许，最好把主机滑油储存柜、辅机滑油储存柜透气管做在一个集气筒上，把几个主机的气缸油储存柜透气管做在一个集气筒上，然后再分别自各自集气筒引透气管到烟囱后部油雾箱内部。”

3集气筒和油雾箱放残管路的布置

集气筒和油雾箱放残管路的作用是把集气筒和油雾箱内部的残水或残油收集到机舱底层的专门收集柜内。各个集气筒和油雾箱的放残管布置时应有一定的倾斜度，防止积水或积油，甚至阻塞（见图5）。

在新船监造过程中，发现有些船舶水平布置放残管时，放残管没有向放残方向有一定的斜度（放残口方向管路位置高，放残方向管路位置低），而是设计成水平的，甚至有的把放残管向放残相反方向一定斜度布置（见图5）。这样的设计会造成该放残管路的阻塞，使其失去放残的作用。笔者也发现集气筒和其下部的放残管经常被做成一体，放残管直接和集气筒焊在一起，油雾箱和其下部的放残管经常被做成一体，放残管直接和油雾箱焊在一起（见图5），这样的设计不便于日后船员对放残管路的清通保养。如果把集气筒和油雾箱的下部和放残管采用法兰连接，并且在放残管管路拐弯处加装法兰连接，会为日后船员对管路清通保养提供很大的帮助。

4结语

设计和现场布置船舶机舱液货舱柜透气管和集气筒时，不但应遵守船舶规范要求，而且也应该考虑船舶现场实际情况。根据船舶现场实际情况，合理设计和布置船舶机舱液货舱柜透气管和集气筒，使其实现各自功能。