2009年H1N1流感在世界范围内疯狂的传播,因为次贷危机的影响,世界经济开始崩溃式的下滑。2009年智能手机开始不断的冲击功能机市场,人们为了追求美好生活及便利的移动工作方式选用了智能手机。自此世界上出现了名目繁多的手机品牌,至今手机市场每年的迭代仍旧非常频繁。
烟台来福士海洋工程在2009年正值项目众多的时候,各个项目组频繁的招募外包公司到公司承包各种专业的合同。我记得当时工作每天除了上班还是上班,经常加班到晚上8点以后。经常加班确实是非常痛苦的事情,你无法让自己的生活有任何的舒适感,甚至多了太多没日没夜的烦恼。
我当时被统一调到Scarabeo 9项目做机械布置的工作,工作的范围以领导的话说是很多、很繁杂的,称之为旧项目遗留下的问题。俗话说算是背锅的。
在这个世界上占地最多的是气体,气体是航空业最常用的,在海洋工程中也有使用。在海洋工程中使用最广泛的是液体,项目中用的最多的是水。海水和淡水是海洋工程甚至造船业最重要的两种液体。其中,淡水冷却系统中有一个设备是船厂自行建造的,它叫膨胀水箱(Expansion tank)。
水(Water,化学方程式:H20)在不同的温度下体积会有不同的变化,但水的质量却不曾改变。动力主机或者发电机运行的过程中需要淡水和海水对发热的部分进行冷却以保证设备在固定的温度下运行,以达到设备的材质不会产生形变。
膨胀水箱是系统中的最重要的服务节点,它的功能是给系统补充淡水,调节冷却系统的压力,淡水的投药往往也在膨胀水箱内进行,投药一般是水垢分散剂等药物。在冷区靠港或者抛锚的过程中,膨胀水箱在淡水冷却系统中还能调整系统水的温度,以保证开航需要。海员称之为暖缸。
膨胀水箱的设计往往是根据淡水冷却系统需求设计,在主机的要求中大多数会要求膨胀水箱取系统10%的容积作为水箱容积。系统设备包括淡水冷却泵、管式冷却器(板式冷却器)、柴油机等等设备以及管路内水的体积。水的体膨胀系数通常会选择0.000208/摄氏度(20度取值),计算的时候可以取0.00021/摄氏度。算一下每立方米每升高一度大概会产生200多毫升的体积。中速主机冷却系统里的水并不太多,因此船东方面通常认可1吨作为膨胀水箱的容积取值。65度左右是系统中取值较为正常的稳定值,而系统达到80度以上的时候就说明系统不太稳定需要检查问题或者原因。
1吨膨胀水箱设计需要注意的问题并不复杂:
1.膨胀水箱的位置高于系统主机3米到5米,通常在机舱2层,其位置最好便于维护,有的设计者把放泄口放在箱子的侧面,所以膨胀水箱使用时间久了要通过人孔盖打开箱子清理箱底的淤泥。
2.设计容积要比箱子要求的容积大15%到20%以保证膨胀水箱的放泄和溢流孔的能起到作用,如果系统有发电机作为淡水冷却系统的分支还要继续增加膨胀水箱的容积。
3.放泄、进水、循环、溢出、透气孔的位置要明确,一定要考虑船舶与平台横倾与纵倾过程中循环口不会进气。通常要考虑左右摇摆五度到二十度左右的情况。循环与溢出管路均不能设置阀门,否则淡水泵的水就无法循环了,而溢出的水也会从透气孔排出。
4.由于膨胀水箱的体积较小,所以人孔盖与液位计的位置最好有段距离,保证人孔盖开启与关闭的操作过程中不会对液位计造成损坏。
5.投药口可以设置在膨胀水箱上部或者直接用人孔盖也可以,方便的话放在顶部算是比较好的,说白了一个盲板法兰就能解决的事儿,不过船检未必会同意这种奇怪的设计。很多国内船的膨胀水箱会有侧面一个人孔盖而顶部也有一个盖子。
6.防锈等涂装是膨胀水箱必须的工艺流程。
7.开式与闭式淡水冷却系统的膨胀水箱不同,所以设计方式并不相同。多数海工装备和船舶会选择开式膨胀水箱,其安全程度更高,便于操作。
8.膨胀水箱体积大于2吨的时候水箱内要增加结构加强筋以保证设备能通过船检的审查,即使不审查也要加的,因为膨胀水箱算得上是小型结构件。
膨胀水箱我最开始做的时候就奇怪为什么会用8mm、10mm的钢板,因为很多空调系统或者太阳能热水器的水箱的材质是很薄的。这个原因我不想多解释,船检检查膨胀水箱应当算一个小型结构件,而船厂也未必有4mm甚至更薄的钢板供应。膨胀水箱所占有的重量不多,切割的剩余钢板就可以制造。
膨胀水箱在很多系统中都有应用,大型中央空调系统,恒压恒温供水系统,大型太阳能热水器阵列的实验集群设备。在24小时的温度与压力变化中膨胀水箱起着至关重要的作用。
写到这吧,后面还会继续。

二零二零年五月二十五日于锦州