引言

燃油系統是船舶動力系統的重要組成部分，對各燃油設備（主機、輔機、鍋爐等）供給足夠數量和一定品質的燃油，以保證這些設備的正常工作。船舶燃油系統的設計可以說是船舶“血液”系統的循環設計，其合理科學的設計對船舶的安全營運及節能效應具有極其重要的作用。燃油系統主要有以下職能：

1）輸送——用專門的管路將燃油由船外裝入貯存艙；

2）儲藏——足夠大的油艙，以滿足船舶zui大續航力的要求；

3）駁運——為了滿足使用和根據營運需要平衡時，具有相互調駁能力；

4）供應——向主機、柴油發電機以及燃油鍋爐等用戶輸送燃油并保證連續供應不斷；

5）測量——測量各艙的儲存量、消耗量，以保證用油的需求。

1 系統的組成

船舶燃油系統一般由四部分組成：燃油的注入、儲存及駁運，即燃油輸送系統；燃油的凈化系統；燃油的供給系統；燃油的泄放系統。燃油輸送系統中，燃油的注入是指船上所需燃油自兩舷甲板經注入口和注入管路注入燃油儲存艙。注入頭的設置要方便裝油。燃油的儲存通常是利用船體的一部分圍割而成，如利用雙層底的一部分作為雙層底燃油艙，利用雙層底至上甲板的船體兩舷部分作為燃油深艙等。燃油的駁運，通常為滿足使用或平衡的要求，在各燃油艙、柜之間進行相互調駁。

2 相關艙容的計算

2.1 儲存量油艙容積

儲存量油艙容積 V（m³）主要是根據動力裝置及各燃油設備的耗油量和船舶的續航力來確定：

式中：g 1 為主機每千瓦小時的耗油量，g/kW· h；g 2 為柴油發電機每千瓦小時的耗油量，g/kW· h；g 3為燃油鍋爐每千瓦小時的耗油量，g/h；N 1 為主機持續運轉的有效功率，kW；N 2 為發電機機持續運轉的有效功率，kW；T 為續航力，h。

2.2 燃油日用艙艙容的計算（對于無人機艙）

燃油日用艙艙容的計算如下：

式中：V' 為燃油日用艙艙容，m³；ρ 為燃油密度，一般取 0.98 t/m³；G mh 為主機燃油消耗率，t/h；G Ah 為柴油發電機燃油消耗率，t/h；T p 為供給時間，h，根據 SOLAS 取 8 h 或根據規格書要求；C 為富裕值，一般取 5%。根據以上的相關參數值計算出燃油儲存艙及日用艙的艙容，實船布置時必須保證實際艙容值大于計算所得的相應艙容值。柴油日用艙艙容的計算同燃油日用艙類似。

3 燃 / 柴油輸送泵的選擇原則

燃 / 柴油輸送泵用于將儲存艙燃油輸送至沉淀柜，各油艙間的調撥以及將剩油駁至船外，該泵常用的是齒輪泵或螺桿泵，齒輪泵具有體積小，重量輕、結構簡單、制造方便、價格低、工作可靠、自吸性能較好、對油液污染不敏感、維護方便等優點，但是也具有流量和壓力脈動較大、噪聲大、排量不可變等缺點。螺桿泵的特點是壓力和流量范圍寬廣，泵內的回轉部件慣性力較低，可使用很高的轉速，吸入性能較好，自吸能力流量均勻連續，振動小，噪聲低。與其他回轉泵相比，對進入的氣體和污物不太敏感，結構堅實，安裝保養容易。此外，螺桿的加工和裝配要求較高，泵的性能對液體的粘度變化比較敏感， 價格比較貴。泵的排量要求在半小時內，泵油量能大約滿足主機持續運轉 8 h。排出壓力一般為 0.25 MPa~0.5 MPa。

4 系統設計壓力的確定

系統設計壓力一般為管路的設計壓力，即系統中安全閥的設定壓力值或動力泵排出壓力的 1.1 倍。車間試驗壓力和裝船后的試驗壓力，一般為 1.5 倍的設計壓力，或裝船后無泄漏即可。

5 管材的選擇

燃油管路和柴油管路的流速可參考表 1。

管材的選用要考慮流速的影響，確定介質在管內的流速是管路設計的重要一環。流速高、管徑小，管材省、成本低，但流阻增大，腐蝕加快；流速低、管徑大，管材費、成本高，但流阻減少，同樣也能造成腐蝕加快。所以要根據規范規格書的要求并結合通用慣例合理選用管材。對燃油管一般選DN80~DN200，柴油管一般選 DN65~DN150，視船舶噸位和續航力來定；有時可以配備一些異徑接頭，以滿足不同規格加油管路的需要。

6 艙柜報警點的設定

燃油深艙的高位報警一般設為 80%~90% 的艙容，高高位的報警一般為 90%~95% 艙容，而且高位報警和高高位報警要取自不同的傳感器。澄清艙低位報警一般為 25%~35% 的艙容，高位報警一般為80%~85% 的艙容。如若有輸送泵的自動啟停控制的液位開關，其點的設定以低位啟泵高低位報警 5%，低位停泵低高位報警 5% 為宜。溢流油艙高位報警的設定盡可能地低，一般規定高位報警不能超過艙容的 1/3。實際放樣布置時應以艙柜報警的設定結合艙容表來做。

7 加油

進行加油時打開相應的閥，以zui大加油速率加油，加油至儲存艙高位報警時改用補油速率進行加油，加至高高位報警時，停止加油，進行相應的油位測量核對加油數量。如若加油管路上有流量計，補油速率一般取 80 m³/h， 如若無流量計則補油速率為zui大補油速率的 2/3。根據美國海岸警衛隊（USCG）的規定，加油站集油盤容積有以下要求：船舶總噸位大于 300 GT（包括）小于 1 600 GT（包括），集油盤容積不小于 79.5 l；船舶總噸位大于1 600 GT，集油盤容積不小于 159 l。

8 其他事項

燃柴油澄清艙、日用艙以及其他燃柴油柜需要布置放水或油渣的自閉式放泄閥，該閥盡可能靠近艙柜壁底部。為了減少該閥承受的靜壓，zui好在艙柜壁和自閉式放泄閥之間安裝一個截止閥，如若因空間限制無法布置截止閥時，用短管將艙 / 柜壁和自閉式放泄閥連接起來，該部分短管長度不超過 150 mm，并用肘板或采用雙套管加強。燃柴油輸送泵要有相互轉換使用的功能，為了防止誤操作，兩泵之間用雙聯盲板法蘭連接，平時處于盲死狀態。各澄清艙、日用艙靠底部也設有雙聯盲板法蘭，以便清艙或排岸時使用，該處的雙聯盲板法蘭平時亦處于盲死狀態。焚燒爐和應急柴油發電機組柴油柜的溢流管路以及其他溢流管上安裝相應的液流觀察鏡，該液流觀察鏡處要有良好的照明以便于觀察。為防止燃油輸送、儲存中凝固而中斷，應設伴熱管。

為降低燃油粘度便于駁運和清濾，燃油儲存 /澄清 / 日用艙需設置加熱盤管，并具有溫度指示或監控。燃油管路應根據規格書或通用慣例作相應的絕熱包扎。燃 / 柴油艙柜上不允許布置玻璃液位計，燃 / 柴油柜上布置磁性翻板液位計，燃油艙柜的液位計需帶加熱功能。根據 MEPC.117（52）中的規定，燃油管布置時距離船殼板的距離小于 760 mm 時，該管路上的遙控閥應為單作用并在通常狀態下保持在常關位置。

9 燃油閉式溢流系統

對于在上甲板以上有多層封閉車輛甲板的車輛運輸船以及類似船舶，為避免空氣管過高而引起燃油艙承壓過高，亦可采用閉式燃油溢流系統。對于閉式燃油溢流系統，輪機專業人員要進行燃油溢流壓力損失計算，溢流管的選擇和布置原則以保證艙室結構強度足夠和任何一個油艙破損不會導致舷外水通過溢流管進入其他油艙。溢流管的布置應自高至低順勢走向，盡可能減少水平管路，以船舶傾斜5°仍有自泄能力為宜。

燃油閉式溢流系統有三種類型可以選用。

1）第一種（見圖 1）

在這種系統中，具有監視設備（流量計），采用減小加油速率的方法來防止燃油儲存艙的超壓。在儲存艙和溢流艙之間布有溢流管。加油時在達到油艙高位報警之前用允許的加油速率加油，而后用補油速率加油，用流量計監視補油速率。補油速率加油時間以不超過 5 min 為宜。

2）第二種（見圖 2）

在這種系統中，具有壓力限制設備（溢流閥），采用溢流閥防止燃油儲存艙的超壓。溢流閥裝置在燃油儲存艙和溢流艙之間的溢流管上。

每一儲存艙設兩個獨立式液位開關，先用zui大加油速率加油至高液位，然后用補油速率加油至高高液位。這時為防止油艙超壓，由高高位液位開關控制使溢流閥打開。直接作用式溢流閥調整壓力的設定：

式中：P 0 為溢流閥調整壓力，N/m 2 ；H 1 為油艙試驗壓力的高度（自基線量起），m；H 2 為溢流閥安裝高度（自基線量起），m；g 為重力加速度，m/s 2 ；ρ 為水的密度，kg/m 3 。當油艙有不同的 H 1 值時，則 H 1 應取zui小值。

3）第三種（見圖 3）

在這種系統中，具有壓力限制機構和自動控制的油艙進油閥，采用油艙液位自動限制的方法來防止燃油儲存艙的超壓。在燃油儲存艙和溢流艙之間的溢流管上裝有溢流閥。

每一儲存艙裝兩個獨立的液位開關，以控制進油閥和溢流閥。先以zui大加油速率加油至高液位，相應艙的進油閥關閉鎖定。當zui后一個艙加油到高液位時，溢流閥同時打開，并停止加油。然后進行補油操作。關溢流閥、開進油閥，順次以補油速率補油。當達到高高位時，第二個液位開關動作，關進油閥并鎖定。當zui后一個艙達到高高液位時，溢流閥同時打開。

10 結束語

船舶燃油輸送系統的設計要滿足相關規范和設計規格書的要求，對于規格書中的特殊要求要足夠重視。當規格書的要求和規范有沖突時，要以zui先滿足規范要求為前提。

 

 

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