船舶与海洋平台生活区供水系统存在问题及解决方案.docVIP

船舶与海洋平台生活区供水系统存在问题及解决方案 　　摘 要：本文简述了世界各国船舶与海洋平台上的生活区供水系统的用途、重要性和发展状况；介绍了几种常规的供水系统形式。通过对常规压力式供水系统经常存在的问题和原因分析，提出了具体的解决方案，并分析了解决方案可行的原因。 　　关键词：船舶与海洋平台；压力式供水；存在的问题；解决方案 　　中图分类号：TP245 文献标识码：A 　　随着全球海洋资源开发，全球的船舶与海洋平台建造得到了大力发展，船舶与海洋平台的功用和性能也越来越先进，其上工作人员数量在不断增加，人员的生活条件也不断提高，生活区的上下水系统虽不很复杂，但却直接影响着工作人员的生活质量、进而影响工作质量甚至船舶和平台的安全，因此需要设计和施工人员予以足够认识。现文根据多年从事船舶与海洋平台管系原理及管路布置设计的经验以及与多个项目业主的沟通交流和有关文献的研究，对船舶与海洋平台生活区供水系统常存在的问题及解决方案进行一些探讨，以期对从事这方面工作的人员有所裨益。 　　1 船舶与海洋平台生活区供水系统 　　生活区供水系统通常主要包括：洗涤水供应系统、卫生水供应系统和饮用水供应系统。洗涤水供应系统又包括冷水供应系统和热水供应系统。以往的船舶和海洋平台大小便具的冲洗水使用海水或江水，从上世纪80年代以来，大中型船舶及海洋平台使用淡水作为卫生水已日益普遍，只有小型船舶有的仍用舷外水作业为卫生水，而这类小型船舶通常配备的人员少、生活楼较小，供水系统简单，不易出问题，因此本文中只探讨大中型船舶及海洋平台的生活水系统，并将洗涤水和卫生水供应系统共称为卫生水供给系统。 　　1.1 供水系统的形式 　　根据船舶和海洋平台大小和用途的不同，供水方式的要求也有差异，目前主要分为重力式和压力式两种。 　　1.1.1 重力式 　　重力式供水系统适用于小型船舶或在停泊作业时要求尽量减少振动及噪声的科学调查船舶及平台。该系统通常在高于最高用水器具一定高度处设置重力水箱，根据箱内水位的变化控制补水泵自动起停。这种重力式供水系统的优??是用水处的出水压力稳定，即使是离重力水柜较远处的压力变化也不大。它的缺点是：重力水柜需要安装在高于最高用水设施一定高度处并且占有一定的容积，若位于温度可能低于0℃的环境内，还需采取防冻和温度监测措施，所以目前该种供水方式应用较少，鉴于此本文不做重点讨论。 　　1.1.2 压力式 　　压力式供水系统是船舶与海洋平台最常用的一种供水方式，它是由压力水柜内保持一定的水压或由变频水泵和缓冲罐组成的变频供水装置根据管路内的压力变化自动起停向各用水处供水。对于热水供应系统，使用具有加热功能的热水压力柜或其它承压加热装置直接与淡水压力柜或变频供水装置相连向各用水处供水。为使生活区内热水管内热水始终保持高温，热水管路常设成循环式。压力式供水系统所占容积小，近年来采用压力水柜与日用水泵/热水循环泵组成单元结构更紧凑。另外安装位置和高度如不受水舱的影响，其布置将更灵活，因此该供水方式得到广泛应用。 　　1.2 压力式供水系统经常存在的问题及解决方案 　　1.2.1 存在的问题 　　压力式供水系统虽然有诸多优点，但如果系统原理和配管设计考虑不周，系统运行时往往会存在一些问题，例如：用水高峰时，位于高处的用水器具水压和水量不足，而位于低处的用水器具却压力过高、水量过大。热水供应系统高处的热水循环管线由于水压低而循环不畅，造成水不热及流量低而影响正常使用等等。 　　导致上述这些问题出现的最主要的原因是系统原理和配管设计存在着不合理的地方，下面就这两个方面进行分析。 　　当每层甲板的用水器具有水消耗时或者说支路总管内有水流动时，甲板支路起、终端水压差H=P（即支管与总管连接处的压力），如果每层甲板的支路总管流量系数和管径都相同，则越低层甲板的支路总管水压越高，流量越大；如果低层甲板的管路流量系数或管径比高层甲板高或大，则流量将会大的更多。这时，供水水泵即使采用离心泵，排量却也只能在有限范围内变化，而且一般的离心泵压头都会随着排量增大而减小，这就是用水高峰时，往往低处的用水器具水量很大，位于高处的用水器具水压和水量都不足甚至无水的主要原因。 　　同理，当热水各用水器具不开启时，如果每层甲板的环形支路总管流量系数和管径都相同，每层的热水环形支路总管流量将也会因为压力问题随着甲板层数的升高而逐层递减，生活区总高度越高，这种现象越明显，同时也是高处的热水循环管线内水不热的直接原因。 　　1.2.2 解决方案 　　根据上述压力式供水系统常存在的问题及原因分析过程，我们可以很容易地找到解决问题的途径，即：提高压力柜和泵压力、减小高低层甲板之间的总管压差、增大高层甲板管路的流量系数和流通面积、减小低层甲板管路的流量系数和流通