摘 要

动力管系作为船舶的动脉对于船舶来说至关重要。为此本文将采用CAD技术与动力管系技术知识相结合对2000m³自航绞吸挖泥船的燃油管系，滑油管系，压缩空气管系，冷却水管系进行设计。

设计的基本条件主要包括管系的工作条件及设计依据，其中工作条件包括：环境温度，工作环境的相对湿度，江水温等；设计依据包括：CCS《钢质海船入级规范》2015；CCS《材料与焊接规范》2015；CMSA《国际航行海船法定检验技术规则》2011等设计规则。同时还要对船舶主要的技术参数进行分析；包括主机推进系统，发电机系统，主参柴油发电机组，泵，油泵，分油机，燃油单元，燃油舱柜，压缩空气系统。以下为主要设计类容：

1.燃油注入驳运管系;本系统中设有四个轻柴油舱、一个污燃油舱、一个渣油舱、二个轻柴油日用油柜、两台柴油输送泵、一用一备，一台渣油泵。每个分油单元设有独立的供给泵、分油机蒸汽加热器等，其加热温度由设备自带的温度调节阀进行控制。

2.滑油输送及净化管系;滑油管系包括：注入、贮藏、输送、净化、供应、计量等六个部分。滑油管系主要任务是为将滑油输送到需要滑油的部位，同时滑油能带走热量降低温度从而达到对机件进行冷却，提高机械运行的稳定性和可靠性。

3.冷却水管系统;本船主要采用中央冷却方式，中央冷却系统主要用于机舱内各柴油机、发电机液压油冷却器、各水冷变频器、各水冷变压器、刹车电阻、空调等设备。本系统设三台主淡水泵以及一台停泊海水泵，海水泵从海水沉淀舱吸水经中央冷却器与柴油机高温水冷却器后排至舷外及海水沉淀舱。

4.压缩空气动力管系;本船设置两台主空压机，可互为备用，本船在机舱右舷布置2只主空气瓶，用于起动各个作业柴油机、主发电柴油机，应急发电柴油机可用蓄电池启动也可用压缩空气启动。

关键词：动力管系 燃油 滑油 压缩空气 冷却水

Abstract

The machinery piping system is an important artery for ships. Therefore, this paper will use the CAD technology and the technical knowledge of the power pipe system to design the fuel pipe system, the lubricating oil pipe system, the compressed air pipe system and the cooling water pipe system of the 2000m3 self-propelled cutter suction dredger.

The basic design conditions mainly include working conditions and design conditions of the piping system. The working conditions include: ambient temperature, relative humidity of the working environment, river water temperature, etc. The design conditions include: CCS Rules for Classification of Sea-Going Steel Ships 2015; CCS Rules for Materials and Welding 2015; CMSA 2011 Design Rules for Statutory Inspection of International Maritime Vessels. At the same time, the main technical parameters of the ship should be analyzed; including the host propulsion system, generator system, the main reference diesel generator set, pumps, oil pumps, oil separators, fuel units, fuel tanks, compressed air systems. The following are the main design categories:

1. Fuel injected into the barge system; four light and diesel fuel tanks, one fuel oil tank, one residue tank, two light diesel oil tanks, two diesel pump, one use and one spare, one slag Oil pump. The diesel fuel is injected into the diesel tanks from the main deck via their respective pipelines. The diesel pump is pumped from the diesel tanks to the diesel daily tanks. The diesel tanks can also be pumped to the outboard receivers. The system consists of two fuels. The oil separation unit and the oil slag tank are composed of. Each oil separation unit is equipped with an independent feed pump, oil separator steam heater, etc. The heating temperature is controlled by the device's own temperature control valve.

2. Oil transmission and purification piping system; oil pipeline system includes: injection, storage, transportation, purification, supply, measurement and other six parts. The main task of the oil pipeline system is to transport oil to the parts that need oil, and to reduce The mutual friction between the machines through the oil, and increases the mechanical efficiency. At the same time, the oil can take away the heat and reduce the temperature so as to cool the engine parts. Mechanical operation stability and reliability.

3. Cooling water pipe system; The ship mainly adopts the central cooling method, and the central cooling system is mainly used for various diesel engine and generator hydraulic oil coolers, water-cooled inverters, water-cooled transformers, brake resistors, and air conditioners in the engine room. The system has three main freshwater pumps and a moored seawater pump. The seawater pump absorbs water from the seawater sedimentation tank through the central cooler and the high temperature water cooler of the diesel engine to the outboard and seawater sedimentation tanks.

4. Compressed aerodynamic pipe system; The ship is equipped with two main air compressors, which can be used as backups. The ship arranges two main air cylinders on the starboard side of the engine room to start each operating diesel engine and main power diesel engine. The emergency power generation diesel engine can also be used to start the battery. Compressed air starts.

Keywords: machinery piping system fuel oil lubricating oil compressed air cooling water

目录

摘要 I

第一章 绪论 1

1.1选题的目的及意义 1

1.2 国内外的研究现状分析 2

1.2.1 国内挖泥船研究现状分析 2

1.2.2 国内船舶动力管系的研究与现状分析 2

1.2.3国外挖泥船的研究与现状分析 3

1.2.4国外船舶管系的研究与现状分析 3

1.3研究的主要内容和方法 4

1.3.1基本内容 4

1.3.2研究目标 4

1.3.3技术方案 4

第二章 动力管系设计说明 6

2.1 概述 6

2.2 燃油 6

2.3 设计原则 6

2.3.1 设计条件 6

2.3.2 设计依据 7

2.4轮机综述 7

2.4.1 主柴油发电机组 7

2.4.2 主推进系统 7

2.4.3 发电机组 8

2.4.4应急兼停泊柴油发电机组 8

2.4.5 泵 9

2.4.6油泵 9

2.4.7 分油机 10

2.4.8燃油分油机 10

2.4.9燃油供油单元 10

2.4.10 舱柜 11

2.4.11燃油舱柜 11

2.5 管系设计的基本要求 11

2.5.1 管系要求 11

2.5.2管路清洗 12

2.5.3管路的密性试验 13

2.5.4 管路的油漆 13

2.6动力管系 13

2.6.1 燃油系统 13

2.6.2燃油注入和驳运系统 13

2.6.3 燃油日用系统 14

2.6.4燃油净化系统 14

2.6.5 燃油泄放系统 15

2.6.6滑油系统 15

2.6.7滑油管系设计原理说明 15

2.6.8滑油舱柜 16

2.6.8主辅机滑油系统 16

2.6.9滑油净化系统 17

2.6.10滑油驳运系统 17

2.6.11冷却水系统 18

2.6.12 压缩空气系统 18

2.7管子、接头和附件的选择标准 18

2.7.1无缝钢管直径和壁厚的选择 19

2.7.2无缝紫铜管外径和壁厚的选择 20

2.7.3法兰的选择 20

2.7.4 管系材料的选择 21

第三章 动力管系设备计算 22

3.1轻柴油贮存舱容积 22

3.2轻柴油容积 23

3.3 应急发电机组柴油机日用油柜容积计算 24

3.4 滑油贮存舱容积计算 24

3.5 燃油分油机容量计算 26

3.6滑油分油机 26

3.7主机启动空气瓶 27

3.8主空压机组设备计算 28

第四章 动力管系设计图 30

第五章 结论与展望 36

5.1结论 36

5.2展望 36

参考文献 38

致谢 40

第一章 绪论

1.1选题的目的及意义

自航绞吸式挖泥船的作业范围覆盖内湖与沿海区域，是一种既能适应内湖疏浚又能适应近海疏浚的船舶，被广泛运用疏浚工程中。它通过吸水管的前端的铰刀装置，将泥沙进行切割搅动，用泥泵进行抽吸，这对内湖和沿海的疏浚都起着不可代替的作用，在国家建设中将扮演着一个重要的角色^[1]。对于自航式绞吸挖泥船而言，其动力的来源于动力设备装置，而动力管系又作为动力设备一个不可分割的部分，不仅仅决定着动力设备的可靠性，还对设备功能的实现有着决定性作用，船舶动力管系作为船舶动力的核心系统，挖泥船的每个动作都离不开动力管系的支持，如果把挖泥船比做人，那么动力管系就是人身上的血管，只有在血管良好的情况下我们才能健康的工作，挖泥船动力管系就如挖泥船的血管为挖泥船实现工程价值提供有力的保障，是挖泥船在疏浚行业以及海洋的建设中发挥重要作用的前提条件，因此良好的挖泥船动力管系设计是实现挖泥船工程实用价值的有力保障^[16]。

其次，良好的挖泥船管系设计不仅仅决定着动力设备的可靠性，还对设备功能的实现有着决定性作用，其设计要求挖泥船在作业时能平稳运行，在遇到复杂工况时能积极应对，这就要求我们的挖泥船动力管系的设计要能实现全方位的调度以及监控。用优秀的动力管系设计技术解决运行中出现的问题^[2]，如避免动力管系管路中水击现象，避免管道破裂和泄露，同时要从实际情况出发考虑管道的相互影响等，这些因素都是影响船舶的可靠性和设备功能实现。良好的挖泥船管系设计能提高挖泥船的稳定性，实现设备功能，在平稳的作业的同时也能对复杂工况作业做出敏捷的应对方式。因此良好的挖泥船管系设计对提高船舶可靠性和设备功能实现起着决定作用^[19]。

再次，挖泥船动力管系其生产占据着船舶建造总用时的20-30%^[3]，我们可以优化动力管系设计实现缩短生产周期减少生产成本，达到提高经济效益得目的。为了实现这以目标，要杜绝动力管系生产对船舶建造现场的依赖，达到完全脱离现场独立生产，这样的好处是在生产时更专注，不受船舶主题的建造影响，因此在实现设备功能得基础上要进一步简化管系布局，早完成同一功能时选择最易加工，最易布置的方式，最大限度的去减少不必要的资源和人力浪费，从设计上根本上解决挖泥船动力管系生产周期长的问题，进而提高挖泥船的经济效益^[20]。因此良好的挖泥船管系设计对提高挖泥船得经济性有着直接管系^[21]。