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燃油加热系统检验和布置

 I会游泳的鱼 2017-10-19
“船海人”

今天学习船舶燃油系统,鉴于这个系统内容较多,先讲讲燃油加热系统这部分。

1. 一般规定

根据船级社规范的要求,在船上使用重油时,必须对储存舱、沉淀舱、日用燃油舱设置合适的加热系统,以确保燃油的流动性以及燃油泵有效地运行。出于泵吸的目的,重油储存舱也应设有加热系统。

同时,重油相关管系的泵、滤器、以及附件等也应设有热伴行系统。特别是主辅机等关键设备,如果使用的燃油(重油)需要加热,应有措施使得一个燃油加热系统或加热动力源故障时,发动机仍可正常运行。特别是重油日用舱的布置,应符合SOLAS公约第II-1章,第26.11条的要求。本文不准备细述,待以后另起一文讲解燃油日用系统,再同时介绍重油和柴油日用油舱满足公约要求的布置和可接受的等效布置。

2. 油舱加热系统

根据加热介质的类型,重油的加热可分为热水加热,蒸汽加热,热油加热和电加热系统。蒸汽加热和热油加热是船上最常见的加热方式,热水加热系统一般只有在小型船舶,且主辅机均不烧重油的情况下使用。该种船往往不设锅炉,而利用主辅机排气管上的热水套(也做消声器)出来的热水来加热重柴油或润滑油。这种船我之前遇到过一次,此船常在热带航行,船上只有单一的柴油作为燃油。

此外,在部分化学品船上,为适应某些液货加热的特殊要求,也须设热水加热系统。

有些资料上根据加热方式,还分为整体加热和局部加热,整体式顾名思义,指的是为整个油舱设加热盘管,适用于储存黏度较高的燃油舱和滑油舱。局部式则只在吸口周围设加热盘管。适用于储存黏度不高的舱柜。如重柴油舱,只在吸口处设盘管,以便输油泵能正常吸油。

说到这里,想到上周同事和我聊天,提到巡检时,某船某油舱吸口附近距离加热管比较远,虽然从整个油舱的热传导来看,似乎影响不大,但是建议船舶设计和放样人员,注意这种细节。

再来讲讲燃油舱的加热温度,规范要求储存舱中燃油加热温度,不超过(燃油闪点-10℃)范围以内的温度。然而,在供油系统中的日用燃油舱、沉淀舱和其他燃油舱等燃油加热可以超过上述限制,但是需要满足几个附加条件:

  • 此类油舱透气管长度和/或冷却装置,足以将油蒸气冷却至低于60℃,或透气管的出口位于点火源3米以外;

  • 透气管中设有防火网;

  • 从燃油舱油气处所至机器处所无开口(但可以设置用螺栓连接的人孔);

  • 此类燃油舱上方不能直接设置围闭处所,但通风良好的隔离空舱除外;

  • 在燃油舱油气处所不应设置电气设备,除非是认可的本质安全型。

规范要求加热介质的温度不超过220℃,一般都不大会超过这么高的值,一来浪费热能,而来危险。根据ISO的船用燃油标准,可以选择不同油品和合适加热温度,如最常见的380燃油,可泵吸的温度至少34℃,喷油嘴前的温度约为130℃至140℃之间。

为了控制燃油被加热的温度限制,即上述的不超过(燃油闪点-10℃)范围以内的温度,规范要求每一加热燃油舱上都设有自动控制传感器。对于储存舱,可以接受手动控制,但在每一情况下由船级社特别考虑。同时加热的燃油舱,应装有温度测量系统,例如下图中的温度计和温控阀。此外,在燃油系统中设有蒸气或使用其他加热介质的加热器时,除非温度不至于高至让燃油着火,还应设有高温报警或低流量报警。

加热盘管的进口和出口在油舱上的连接处应设有适当的关闭装置。对于蒸汽加热盘管,应在油舱出口和关闭装置之间设有附加装置,以保证检测冷凝水中油份的存在。油舱内的加热盘管应通过焊接连接,且其支撑方式,不会由于振动或热膨胀使盘管承受不允许的应力。

例如某船厂标准,油舱加热盘管的管卡选用这种K型夹箍,上下带聚乙烯衬垫,这种细节设计很好,既能保证热膨胀,又能减震,良好地满足了船级社规范的要求。此图仅供参考,请勿对号入座!毕竟每个船厂开工前都约定了自己的建造标准,不必把其他船厂更好的工艺标准要求所在船厂。

3. 燃油电加热器

船上燃油尽量不使用电加热系统,但如果设有电加热,必须有措施来保证加热元件在加热时一直浸在油中。燃油加热器应设有安全阀,并接至相关泵吸口或其他合适的地方。在所有情况下,还应设一个安全温度开关,来避免表面温度达到和超过220℃,温度开关的设置应:

  • 独立于自动控制传感器

  • 超温时应切断电源

  • 装有手动复位

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