船舶機(jī)艙設(shè)備操作及檢修平臺(tái)布置分析

邢敬鈞，黃興尚

（渤海船舶重工有限責(zé)任公司，遼寧 葫蘆島 125004）

船舶機(jī)艙設(shè)備操作及檢修平臺(tái)布置分析

邢敬鈞，黃興尚

（渤海船舶重工有限責(zé)任公司，遼寧 葫蘆島 125004）

船舶機(jī)艙設(shè)備是船舶動(dòng)力的源泉和安全航行的保證。為滿足船舶機(jī)艙內(nèi)的設(shè)備操作及檢修需要，按照設(shè)備布置的基本原則，合理布置相應(yīng)的操作及檢修平臺(tái)，在提高操作及檢修平臺(tái)設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)合理、節(jié)約成本、外形美觀和正確布置，為機(jī)艙設(shè)備的操作管理和檢修提供便利，保障船舶安全航行。

船舶機(jī)艙設(shè)備；操作及檢修平臺(tái)；設(shè)計(jì)優(yōu)化

船舶機(jī)艙設(shè)備是船舶動(dòng)力的源泉和安全航行的保證。在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)部門根據(jù)設(shè)備廠家和相關(guān)規(guī)范的要求，將設(shè)備布置在比較合理的地方，既要求整潔美觀，又要滿足使用要求，并且不能影響人員通行。在船舶詳細(xì)設(shè)計(jì)中，通常未設(shè)計(jì)設(shè)備所需的操作及檢修平臺(tái)。因此，在后期的生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)備及周圍附件的布置情況，合理設(shè)計(jì)平臺(tái)的外形及安裝位置。同時(shí)，操作及檢修平臺(tái)的布置要符合既美觀又實(shí)用的要求。

1 設(shè)備布置的基本原則

船舶機(jī)艙設(shè)備布置需遵循以下基本原則：

第一，設(shè)備布置要必須保證船舶動(dòng)力裝置能夠可靠而持續(xù)的工作，保證船舶在各種海況和工況下安全航行。

第二，根據(jù)各設(shè)備的自身功能，要考慮各設(shè)備間合理的相對(duì)位置，既滿足船舶系統(tǒng)中各設(shè)備相互之間的功能聯(lián)系要求，又能充分發(fā)揮出設(shè)備自身的功能。

第三，要滿足入級(jí)規(guī)范及相關(guān)法規(guī)、規(guī)則要求，考慮安全措施，尤其要考慮工作人員的安全。

第四，盡可能節(jié)約機(jī)艙所占空間，以增加船舶的裝載容積和減少造船成本。

第五，設(shè)備布置應(yīng)使船員對(duì)各設(shè)備的操作管理、檢查修改方便，合理考慮人員通道布置和各設(shè)備的維修空間。

第六，布置在機(jī)艙左右兩側(cè)的設(shè)備，其重量要盡量保持平衡，以免造成船舶的傾斜。同時(shí)，為增加船舶穩(wěn)性，應(yīng)使設(shè)備的重心盡可能降低。

2 設(shè)備操作及檢修平臺(tái)的布置原則

基于船舶機(jī)艙設(shè)備布置的基本原則，設(shè)備操作及檢修平臺(tái)的設(shè)計(jì)既要符合機(jī)艙布置的原則，又要根據(jù)機(jī)艙的實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)。

2.1 船舶大型設(shè)備的操作及檢修平臺(tái)布置

船舶主機(jī)一般根據(jù)軸系安裝位置進(jìn)行布置。不管何種類型船舶，主機(jī)的安裝位置相對(duì)固定，且廠家制造工藝比較完善，一般自帶操作及檢修平臺(tái)，需要后期制作的平臺(tái)比較少。大型散貨船、油船等船舶通常采用低速機(jī)，其外形尺寸巨大，個(gè)別地方如掃氣箱、橫向支撐處一般需要制作檢修平臺(tái)。掃氣箱尺寸較大，人員可進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)行檢查和維修，但入口處距主機(jī)走臺(tái)較高，人員出入不便，因此需要制作平臺(tái)及安全扶手。需要注意的是，由于該處通道較窄，設(shè)計(jì)檢修平臺(tái)時(shí)，不能影響人員通行；主機(jī)機(jī)身上部的橫向支撐伸向船體兩側(cè)結(jié)構(gòu)處，支撐底部懸空，人員無(wú)法檢修，因此需要在支撐底部制作一個(gè)檢修平臺(tái)并配備通向該平臺(tái)的直梯及扶手。橫向支撐用檢修平臺(tái)布置時(shí)，要充分考慮直梯的安裝位置，既不能妨礙橫向支撐周邊設(shè)備、管路及其附件的布置，又要確保人員通行安全。

柴油發(fā)電機(jī)安裝后，為了便于活塞拆檢，一般需要制作一個(gè)檢修平臺(tái)。設(shè)計(jì)該平臺(tái)時(shí)，首先要考慮平臺(tái)的高度，既不能妨礙柴油發(fā)電機(jī)曲拐箱門的開(kāi)啟，平臺(tái)上方又要留有一定的空間，便于人員工作。其次，由于船舶一般配置2臺(tái)或3臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，它們之間的通道較窄，所以設(shè)計(jì)檢修平臺(tái)時(shí)，寬度要適中，滿足工作人員施工即可。另外，平臺(tái)要安裝安全扶手及欄桿，確保施工安全；平臺(tái)通常布置較高，需安裝直梯，直梯不能影響柴油發(fā)電機(jī)和周圍閥件的操作。

現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力的船舶中，輔助蒸汽鍋爐（簡(jiǎn)稱輔鍋爐）是不可缺少的設(shè)備。大型散貨船通常布置1臺(tái)輔鍋爐和1臺(tái)廢氣鍋爐，或者1臺(tái)組合鍋爐；由于油船所需蒸汽量較大，一般配置2臺(tái)輔鍋爐。輔鍋爐尺寸較大，本體上的附件布置較高，不便于人員操作管理和檢修，因此，需要在鍋爐安裝后布置操作及檢修平臺(tái)。由于輔鍋爐距離船體結(jié)構(gòu)較遠(yuǎn)，四周設(shè)備較少，管路布置較復(fù)雜，檢修平臺(tái)安裝時(shí)無(wú)法生根在船體結(jié)構(gòu)上，而且高度較高，因此為了保證平臺(tái)穩(wěn)定性，其設(shè)計(jì)尺寸一般比較大。具體平臺(tái)設(shè)計(jì)要考慮以下幾點(diǎn)：第一，平臺(tái)下方空間要求足夠?qū)挸ǎ阌谌藛T行走及操作管理。而平臺(tái)上方與頂部管路之間的空間要滿足人員通行、操作和檢修。第二，由于平臺(tái)尺寸較大，為了不影響機(jī)艙整體布置和環(huán)境美觀，避免與周圍管路相碰，需要將平臺(tái)沿鍋爐外形進(jìn)行設(shè)計(jì)，但平臺(tái)與鍋爐之間的間隙不能過(guò)大，一般約為100 mm左右。對(duì)于圓筒形鍋爐，平臺(tái)需制作成環(huán)形圍繞鍋爐安裝；對(duì)于方形鍋爐，平臺(tái)需制作成方形圍繞鍋爐進(jìn)行安裝。第三，由于平臺(tái)較高，需安裝直梯和欄桿，保證人員通行安全。第四，鍋爐設(shè)有人孔，以便對(duì)筒體、筒汽、水筒等進(jìn)行內(nèi)部檢查和清洗，平臺(tái)支腿不能影響人孔的出入及鍋爐本體閥件的操作。第五，充分利用鍋爐周圍的鐵舾件。如果鍋爐旁邊有通向上一層甲板的斜梯，可以將檢修平臺(tái)與斜梯做成一個(gè)整體，簡(jiǎn)化平臺(tái)設(shè)計(jì)。

其他船舶大型設(shè)備（如生活污水處理裝置、壓載水處理濾器、主空氣瓶等）操作及檢修平臺(tái)的設(shè)計(jì)與布置，要充分考慮設(shè)備自身的功能、外形尺寸和周圍設(shè)備、系統(tǒng)管路及附件的布置，充分利用四周船體結(jié)構(gòu)、地板架等環(huán)境因素，合理進(jìn)行設(shè)計(jì)與布置。

2.2 機(jī)艙底層設(shè)備的操作及檢修平臺(tái)布置

船舶機(jī)艙底層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，船體線性變化較大，除主機(jī)以外其他設(shè)備的安裝位置都受到限制，尤其對(duì)于機(jī)艙空間較小的船舶影響更大。為了合理利用底層空間，需要將部分設(shè)備布置在機(jī)艙的左右舷側(cè)。由于舷側(cè)坡度較大，人員無(wú)法站立，因此需要增加操作平臺(tái)。設(shè)計(jì)平臺(tái)時(shí)，平臺(tái)支腿應(yīng)生根在船體結(jié)構(gòu)或其他鐵舾件上面，不能直接焊接在船體外板上。平臺(tái)可設(shè)置直梯，也可以根據(jù)船體線型安裝踏步。船舶舷側(cè)短管一般安裝在機(jī)艙底層左右舷，由于有高度要求，因此閥門的開(kāi)閉比較困難。為了人員便于操作管理，并且能夠迅速到達(dá)舷側(cè)短管處，所設(shè)計(jì)的操作平臺(tái)要盡量寬敞，使人員操作空間足夠大，可用斜梯代替直梯，使其坡度變緩，同時(shí)配置欄桿、扶手及安全鉸鏈，確保人員施工安全。

在機(jī)艙底層艉軸及中間軸承處，是整個(gè)船體線型收縮最大的地方。艉軸上方一般設(shè)有逃生通道，下方設(shè)有污水井，側(cè)面還有應(yīng)急海底門，船體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的尺寸較大，空間極小，因此設(shè)備及管路布置非常困難。在這種情況下，對(duì)艉軸及中間軸承的檢修平臺(tái)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，即平臺(tái)的布置不能影響艉軸的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不能與軸系連接螺栓發(fā)生干涉；平臺(tái)的布置不能影響污水井的正常工作，不能影響艉軸下方布置的管路系統(tǒng)中的閥件和濾器的操作；由于該檢修平臺(tái)布置在艉軸下方，平時(shí)人員較少通行，因此為了人員安全，需要設(shè)置必要的安全防護(hù)措施，如欄桿、安全鉸鏈等，或者在檢修平臺(tái)的上方再設(shè)置一個(gè)便于人員行走且可開(kāi)啟的平臺(tái)，該平臺(tái)應(yīng)高于艉軸，并與機(jī)艙底層鋪設(shè)的地板架相連。

2.3 其他設(shè)備的操作及檢修平臺(tái)布置

除了上述兩種操作及檢修平臺(tái)的布置外，機(jī)艙內(nèi)其他設(shè)備、處所等平臺(tái)也有相應(yīng)的布置要求。

機(jī)艙分油機(jī)室內(nèi)設(shè)有分油機(jī)、主輔機(jī)供油單元等燃滑油凈化系統(tǒng)、燃滑油供油系統(tǒng)設(shè)備，分油機(jī)室內(nèi)一般與燃油沉淀艙、燃油日用艙相連。管路系統(tǒng)中的溫控閥等閥件在布置時(shí)，為了避免與燃油沉淀艙、日用艙的人孔及閥門相碰，安裝位置都比較高，人員操作不便。布置操作平臺(tái)時(shí)，要保證燃油各艙人孔處的進(jìn)出通暢，不能影響艙柜閥門等附件的操作，不能影響分油機(jī)室內(nèi)通道的暢通。

船舶艙柜（如燃油艙、滑油艙等）一般與船體結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，其特點(diǎn)是容積大、高度高、其上的高位報(bào)警等浮球的安裝高度較高，檢修不便；液位計(jì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，安裝后人員無(wú)法觀察液位的指示位置；個(gè)別頂部空艙的人孔位置較高，人員無(wú)法進(jìn)出，等等。布置檢修平臺(tái)時(shí)，首先要考慮平臺(tái)的安裝時(shí)間，對(duì)于生根在油艙艙壁上的檢修平臺(tái)，應(yīng)該在分段或總組階段進(jìn)行安裝，避免后期安裝時(shí)破壞艙室內(nèi)油漆。第二，如果不得已必須在艙室涂裝或者艙室加油料之后進(jìn)行安裝，則檢修平臺(tái)絕不能生根在艙壁上，要考慮利用周圍船體結(jié)構(gòu)或者其他舾裝件進(jìn)行生根。第三，檢修平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，不能妨礙艙壁附件的操作、檢修和人孔的進(jìn)出，并配有必要的安全防護(hù)措施。

大型船舶的主機(jī)行車尺寸較大，位于機(jī)艙頂部區(qū)域，橫跨在主機(jī)上方。主機(jī)行車的上方布滿各個(gè)系統(tǒng)管路，空間狹??；下方為主機(jī)拆缸檢修空間，因此主機(jī)行車檢修平臺(tái)很難生根在船體結(jié)構(gòu)上。為了解決這一問(wèn)題，首先，當(dāng)需要對(duì)主機(jī)行車兩側(cè)軌道進(jìn)行檢修時(shí)，可在軌道旁懸空布置檢修平臺(tái)，平臺(tái)可生根在機(jī)艙頂部甲板或主機(jī)行車吊梁的支撐立柱上，然后在檢修平臺(tái)和下方機(jī)艙甲板之間安裝直梯。檢修平臺(tái)必須采取安全防護(hù)措施，靠舷側(cè)方向的平臺(tái)采用欄桿防護(hù)，靠主機(jī)行車一側(cè)的平臺(tái)采用可拆式欄桿或可拆式安全鉸鏈，便于人員到達(dá)主機(jī)行車頂部。其次，當(dāng)需要對(duì)主機(jī)行車中間的軌道小車（包括主機(jī)拆檢用吊鉤及其電機(jī)）進(jìn)行維修時(shí)，由于該小車處于主機(jī)行車中間，并且是可移動(dòng)的，因此無(wú)法安裝可生根于船體結(jié)構(gòu)的檢修平臺(tái)。在這種情況下，可以設(shè)計(jì)一個(gè)與軌道小車連成一體并隨其移動(dòng)的檢修平臺(tái)，也可以同主機(jī)行車制造廠家協(xié)商，代為設(shè)計(jì)并安裝。需要注意的是：軌道小車上檢修平臺(tái)的尺寸不能過(guò)大，從而影響主機(jī)拆檢；由于主機(jī)排煙管布置時(shí)，距離主機(jī)行車較近，檢修平臺(tái)隨主機(jī)行車移動(dòng)時(shí)，其移動(dòng)空間不能與排煙管相互干涉。

2.4 機(jī)艙通道處的設(shè)備操作及檢修平臺(tái)布置

布置設(shè)備操作及檢修平臺(tái)時(shí)，不可避免的要占用機(jī)艙內(nèi)通道。在設(shè)計(jì)平臺(tái)時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：

第一，不能占用消防通道。根據(jù)SOLAS公約相關(guān)要求，要為船員提供充分和隨時(shí)可用的脫險(xiǎn)通道，且滅火設(shè)備隨時(shí)可用。因此，平臺(tái)設(shè)計(jì)要充分考慮這些制約因素，保證滿足上述要求。

第二，盡量避免占用機(jī)艙主通道。首先，通向主機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、鍋爐等大型設(shè)備的通道要保證寬敞，該處的設(shè)備檢修平臺(tái)要盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用空間，方便人員行走。其次，主通道處的上下斜梯口，盡量避免布置平臺(tái)。最后，通向逃生通道口處的主通道附近不要設(shè)置檢修平臺(tái)。

第三，平臺(tái)設(shè)計(jì)所用材料應(yīng)為鋼或與鋼具有等效性能的任何不燃材料。

2.5 設(shè)備操作及檢修平臺(tái)涂漆處理

設(shè)備操作及檢修平臺(tái)一般在制作時(shí)涂車間底漆。車間底漆是一種臨時(shí)保養(yǎng)性的底漆，在正式涂裝時(shí)，它可以除去，也可以保留，這主要取決于正式涂裝時(shí)車間底漆涂層本身的完好性。待上船安裝后，再根據(jù)機(jī)艙舾裝件涂裝工藝要求，按照所處環(huán)境的涂漆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)涂，保證與周圍舾裝件涂漆一致。

3 設(shè)備操作及檢修平臺(tái)設(shè)計(jì)優(yōu)化

機(jī)艙設(shè)備的操作及檢修平臺(tái)，作為整個(gè)機(jī)艙舾裝件的一部分，從設(shè)計(jì)、制作到安裝，必須符合船舶設(shè)計(jì)規(guī)格書及相關(guān)法律法規(guī)的要求，同時(shí)還要做到降低造船成本、美化機(jī)艙環(huán)境。

3.1 設(shè)計(jì)一體化，降低船舶制造成本

操作及檢修平臺(tái)的設(shè)計(jì)，不但要求實(shí)用，還要考慮制造成本，即以最小成本實(shí)現(xiàn)利益最大化。對(duì)于同一設(shè)備的不同部位需要增加平臺(tái)時(shí)，可以根據(jù)設(shè)備自身的功能和周圍環(huán)境情況，盡可能將平臺(tái)做成一個(gè)整體，高度不要過(guò)高，能實(shí)現(xiàn)正常操作即可。對(duì)于相鄰的兩臺(tái)設(shè)備都需要增加平臺(tái)時(shí)，只需要制作一個(gè)平臺(tái)來(lái)滿足其操作或檢修要求即可。例如，兩臺(tái)主空氣瓶需要安裝開(kāi)閥用操作平臺(tái)，可在它們中間制作一個(gè)平臺(tái)，這樣既滿足使用要求，又節(jié)約成本；安裝鍋爐檢修平臺(tái)時(shí)，廢氣鍋爐下煙箱的檢修人孔一般在鍋爐頂部附近，此時(shí)鍋爐檢修平臺(tái)就可以額外增加直達(dá)該檢修人孔這一功能，從而省去了再制作一個(gè)平臺(tái)的成本。

3.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)約材料采購(gòu)成本

機(jī)艙設(shè)備的操作及檢修平臺(tái)，一般不作為船舶詳細(xì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，它既可以在船舶建造前的生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙中設(shè)計(jì)，也可以在船舶建造過(guò)程中或者航海試驗(yàn)結(jié)束后的掃尾問(wèn)題中進(jìn)行設(shè)計(jì)并安裝。因此，平臺(tái)設(shè)計(jì)所用材料應(yīng)盡量與其他舾裝件一致，便于材料統(tǒng)一采購(gòu)。如機(jī)艙底層鋪設(shè)的地板架材料采用角鋼（75 mm×75 mm×8 mm）加花紋鋼板（厚度5 mm，扁豆型），則制作操作及檢修平臺(tái)的材料也要與其相同。而在機(jī)艙圍壁內(nèi)的地板架采用鋼格柵，則平臺(tái)也應(yīng)盡量采用該材料。

3.3 設(shè)計(jì)藝術(shù)化，加強(qiáng)機(jī)艙環(huán)境美化

隨著現(xiàn)代船舶業(yè)的發(fā)展，對(duì)船員工作環(huán)境的要求也越來(lái)越高。操作及檢修平臺(tái)作為機(jī)艙內(nèi)不可或缺的特殊舾裝件，如果設(shè)計(jì)不夠完善，無(wú)法與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，必將影響機(jī)艙的整體美觀。因此，平臺(tái)設(shè)計(jì)不僅要求實(shí)用，更要像對(duì)待“藝術(shù)品”一樣，精心打磨、完善細(xì)節(jié)，提高造船舾裝設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

機(jī)艙設(shè)備操作及檢修平臺(tái)的設(shè)計(jì)與布置，是機(jī)艙舾裝設(shè)計(jì)的重要組成部分。因此，應(yīng)提高操作及檢修平臺(tái)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，做到設(shè)計(jì)合理、節(jié)約成本、外形美觀和正確布置，達(dá)到為機(jī)艙設(shè)備的操作管理和檢修提供便利、保證船舶安全航行的目的。

[1]刁有明,錢自行,韓凌志,等.近海拖網(wǎng)漁船機(jī)艙布置實(shí)例[J].大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào),2009(S1):218-219.

[2]于曉靜,謝君陽(yáng),闞國(guó)強(qiáng).64 000DWT散貨船機(jī)艙管系放樣設(shè)計(jì)研究[J].船舶設(shè)計(jì)通訊,2014(2):87-91+96.

[3]陳勇.某油船機(jī)泵艙布置設(shè)計(jì)[J].福建農(nóng)機(jī),2014(3):18-22.

[4]王坤.雙燃料船舶柴油機(jī)選型及機(jī)艙布置可行性分析[D].大連:大連理工大學(xué),2013.

［責(zé)任編輯：劉月］

Analysis on Ship Engine Room Equipment's Operation and Maintenance Platform Arrangement

XING Jingjun,HUANG Xingshang
(Bohai Shipbuilding Heavy Industry Co.,Ltd,Huludao 125004,China)

Ship engine room equipment is the source of ship power and the guarantee of safe navigation.In order to meet the requirement of ship engine room equipment's operation and maintenance,according to the basic principle of equipment layout,the reasonable arrangement of the corresponding operation and maintenance platform can improve the design quality of operation and maintenance platform,and realize the reasonable design, cost saving,beautiful appearance and correct arrangement,which provides convenience for engine room equipment's operation management and maintenance to ensure the safe navigation.

ship engine room;operation and maintenance platform;design optimization

U663.82

A

2095-5928（2017）01-54-05

10.16850/j.cnki.21-1590/g4.2017.01.014

2016-10-17

邢敬鈞（1980-），男，遼寧葫蘆島人，工程師，學(xué)士，研究方向：熱能與動(dòng)力工程。黃興尚（1982-），男，遼寧營(yíng)口人，工程師，學(xué)士，研究方向：輪機(jī)工程。