引言

燃油系统是船舶动力系统的重要组成部分，对各燃油设备（主机、辅机、锅炉等）供给足够数量和一定品质的燃油，以保证这些设备的正常工作。船舶燃油系统的设计可以说是船舶“血液”系统的循环设计，其合理科学的设计对船舶的安全营运及节能效应具有极其重要的作用。燃油系统主要有以下职能：

1）输送——用专门的管路将燃油由船外装入贮存舱；

2）储藏——足够大的油舱，以满足船舶zui大续航力的要求；

3）驳运——为了满足使用和根据营运需要平衡时，具有相互调驳能力；

4）供应——向主机、柴油发电机以及燃油锅炉等用户输送燃油并保证连续供应不断；

5）测量——测量各舱的储存量、消耗量，以保证用油的需求。

1 系统的组成

船舶燃油系统一般由四部分组成：燃油的注入、储存及驳运，即燃油输送系统；燃油的净化系统；燃油的供给系统；燃油的泄放系统。燃油输送系统中，燃油的注入是指船上所需燃油自两舷甲板经注入口和注入管路注入燃油储存舱。注入头的设置要方便装油。燃油的储存通常是利用船体的一部分围割而成，如利用双层底的一部分作为双层底燃油舱，利用双层底至上甲板的船体两舷部分作为燃油深舱等。燃油的驳运，通常为满足使用或平衡的要求，在各燃油舱、柜之间进行相互调驳。

2 相关舱容的计算

2.1 储存量油舱容积

储存量油舱容积 V（m³）主要是根据动力装置及各燃油设备的耗油量和船舶的续航力来确定：

式中：g 1 为主机每千瓦小时的耗油量，g/kW· h；g 2 为柴油发电机每千瓦小时的耗油量，g/kW· h；g 3为燃油锅炉每千瓦小时的耗油量，g/h；N 1 为主机持续运转的有效功率，kW；N 2 为发电机机持续运转的有效功率，kW；T 为续航力，h。

2.2 燃油日用舱舱容的计算（对于无人机舱）

燃油日用舱舱容的计算如下：

式中：V' 为燃油日用舱舱容，m³；ρ 为燃油密度，一般取 0.98 t/m³；G mh 为主机燃油消耗率，t/h；G Ah 为柴油发电机燃油消耗率，t/h；T p 为供给时间，h，根据 SOLAS 取 8 h 或根据规格书要求；C 为富裕值，一般取 5%。根据以上的相关参数值计算出燃油储存舱及日用舱的舱容，实船布置时必须保证实际舱容值大于计算所得的相应舱容值。柴油日用舱舱容的计算同燃油日用舱类似。

3 燃 / 柴油输送泵的选择原则

燃 / 柴油输送泵用于将储存舱燃油输送至沉淀柜，各油舱间的调拨以及将剩油驳至船外，该泵常用的是齿轮泵或螺杆泵，齿轮泵具有体积小，重量轻、结构简单、制造方便、价格低、工作可靠、自吸性能较好、对油液污染不敏感、维护方便等优点，但是也具有流量和压力脉动较大、噪声大、排量不可变等缺点。螺杆泵的特点是压力和流量范围宽广，泵内的回转部件惯性力较低，可使用很高的转速，吸入性能较好，自吸能力流量均匀连续，振动小，噪声低。与其他回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感，结构坚实，安装保养容易。此外，螺杆的加工和装配要求较高，泵的性能对液体的粘度变化比较敏感， 价格比较贵。泵的排量要求在半小时内，泵油量能大约满足主机持续运转 8 h。排出压力一般为 0.25 MPa~0.5 MPa。

4 系统设计压力的确定

系统设计压力一般为管路的设计压力，即系统中安全阀的设定压力值或动力泵排出压力的 1.1 倍。车间试验压力和装船后的试验压力，一般为 1.5 倍的设计压力，或装船后无泄漏即可。

5 管材的选择

燃油管路和柴油管路的流速可参考表 1。

管材的选用要考虑流速的影响，确定介质在管内的流速是管路设计的重要一环。流速高、管径小，管材省、成本低，但流阻增大，腐蚀加快；流速低、管径大，管材费、成本高，但流阻减少，同样也能造成腐蚀加快。所以要根据规范规格书的要求并结合通用惯例合理选用管材。对燃油管一般选DN80~DN200，柴油管一般选 DN65~DN150，视船舶吨位和续航力来定；有时可以配备一些异径接头，以满足不同规格加油管路的需要。

6 舱柜报警点的设定

燃油深舱的高位报警一般设为 80%~90% 的舱容，高高位的报警一般为 90%~95% 舱容，而且高位报警和高高位报警要取自不同的传感器。澄清舱低位报警一般为 25%~35% 的舱容，高位报警一般为80%~85% 的舱容。如若有输送泵的自动启停控制的液位开关，其点的设定以低位启泵高低位报警 5%，低位停泵低高位报警 5% 为宜。溢流油舱高位报警的设定尽可能地低，一般规定高位报警不能超过舱容的 1/3。实际放样布置时应以舱柜报警的设定结合舱容表来做。

7 加油

进行加油时打开相应的阀，以zui大加油速率加油，加油至储存舱高位报警时改用补油速率进行加油，加至高高位报警时，停止加油，进行相应的油位测量核对加油数量。如若加油管路上有流量计，补油速率一般取 80 m³/h， 如若无流量计则补油速率为zui大补油速率的 2/3。根据美国海岸警卫队（USCG）的规定，加油站集油盘容积有以下要求：船舶总吨位大于 300 GT（包括）小于 1 600 GT（包括），集油盘容积不小于 79.5 l；船舶总吨位大于1 600 GT，集油盘容积不小于 159 l。

8 其他事项

燃柴油澄清舱、日用舱以及其他燃柴油柜需要布置放水或油渣的自闭式放泄阀，该阀尽可能靠近舱柜壁底部。为了减少该阀承受的静压，zui好在舱柜壁和自闭式放泄阀之间安装一个截止阀，如若因空间限制无法布置截止阀时，用短管将舱 / 柜壁和自闭式放泄阀连接起来，该部分短管长度不超过 150 mm，并用肘板或采用双套管加强。燃柴油输送泵要有相互转换使用的功能，为了防止误操作，两泵之间用双联盲板法兰连接，平时处于盲死状态。各澄清舱、日用舱靠底部也设有双联盲板法兰，以便清舱或排岸时使用，该处的双联盲板法兰平时亦处于盲死状态。焚烧炉和应急柴油发电机组柴油柜的溢流管路以及其他溢流管上安装相应的液流观察镜，该液流观察镜处要有良好的照明以便于观察。为防止燃油输送、储存中凝固而中断，应设伴热管。

为降低燃油粘度便于驳运和清滤，燃油储存 /澄清 / 日用舱需设置加热盘管，并具有温度指示或监控。燃油管路应根据规格书或通用惯例作相应的绝热包扎。燃 / 柴油舱柜上不允许布置玻璃液位计，燃 / 柴油柜上布置磁性翻板液位计，燃油舱柜的液位计需带加热功能。根据 MEPC.117（52）中的规定，燃油管布置时距离船壳板的距离小于 760 mm 时，该管路上的遥控阀应为单作用并在通常状态下保持在常关位置。

9 燃油闭式溢流系统

对于在上甲板以上有多层封闭车辆甲板的车辆运输船以及类似船舶，为避免空气管过高而引起燃油舱承压过高，亦可采用闭式燃油溢流系统。对于闭式燃油溢流系统，轮机专业人员要进行燃油溢流压力损失计算，溢流管的选择和布置原则以保证舱室结构强度足够和任何一个油舱破损不会导致舷外水通过溢流管进入其他油舱。溢流管的布置应自高至低顺势走向，尽可能减少水平管路，以船舶倾斜5°仍有自泄能力为宜。

燃油闭式溢流系统有三种类型可以选用。

1）第一种（见图 1）

在这种系统中，具有监视设备（流量计），采用减小加油速率的方法来防止燃油储存舱的超压。在储存舱和溢流舱之间布有溢流管。加油时在达到油舱高位报警之前用允许的加油速率加油，而后用补油速率加油，用流量计监视补油速率。补油速率加油时间以不超过 5 min 为宜。

2）第二种（见图 2）

在这种系统中，具有压力限制设备（溢流阀），采用溢流阀防止燃油储存舱的超压。溢流阀装置在燃油储存舱和溢流舱之间的溢流管上。

每一储存舱设两个独立式液位开关，先用zui大加油速率加油至高液位，然后用补油速率加油至高高液位。这时为防止油舱超压，由高高位液位开关控制使溢流阀打开。直接作用式溢流阀调整压力的设定：

式中：P 0 为溢流阀调整压力，N/m 2 ；H 1 为油舱试验压力的高度（自基线量起），m；H 2 为溢流阀安装高度（自基线量起），m；g 为重力加速度，m/s 2 ；ρ 为水的密度，kg/m 3 。当油舱有不同的 H 1 值时，则 H 1 应取zui小值。

3）第三种（见图 3）

在这种系统中，具有压力限制机构和自动控制的油舱进油阀，采用油舱液位自动限制的方法来防止燃油储存舱的超压。在燃油储存舱和溢流舱之间的溢流管上装有溢流阀。

每一储存舱装两个独立的液位开关，以控制进油阀和溢流阀。先以zui大加油速率加油至高液位，相应舱的进油阀关闭锁定。当zui后一个舱加油到高液位时，溢流阀同时打开，并停止加油。然后进行补油操作。关溢流阀、开进油阀，顺次以补油速率补油。当达到高高位时，第二个液位开关动作，关进油阀并锁定。当zui后一个舱达到高高液位时，溢流阀同时打开。

10 结束语

船舶燃油输送系统的设计要满足相关规范和设计规格书的要求，对于规格书中的特殊要求要足够重视。当规格书的要求和规范有冲突时，要以zui先满足规范要求为前提。

 

 

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