燃油艙

燃油艙（Fuel tanks）是用於貯存主、輔機所用燃油的液艙艙室，一般為雙層底內的若干艙室，大型船舶也有將深艙作燃油艙使用。潛艇上有很多燃油艙，有一些布置在耐壓艇體內，在艙室下部，稱為內燃油艙；另一些布置在舷間空間，稱為外部燃油艙。因為潛艇內部容積有限，內部燃油艙的燃油，一般不超過燃油總量的15%。

基本介紹

• 中文名：燃油艙
• 外文名：Fuel tanks
• 載體：船
• 繁體：燃油艙
• 一級學科：船舶工程
• 二級學科：船舶總體

液艙概念

液艙是指用來裝載液體的艙，如燃油、淡水、液貨、壓載水等。由於液體的密度大，一般都設在船的低處，有利於船舶穩性。為了減小自由液面對穩性的影響，其橫向尺寸都較小，且對稱於船舶縱向中心線布置。

1．燃油艙

燃油艙是供儲存主機、輔機所用燃油的艙，一般都布置在雙層底內。由於主機用的重油需要加溫，為了減少加熱管系的布置，重油艙多在機艙附近的雙層底內。

2．滑油艙與循環滑油艙

滑油艙與循環滑油艙通常設在機艙下面的雙層底內，為防止滑油污染，四周設定有隔離空艙。

3．污油艙

污油艙是供儲存污油用的艙，艙的位置較低，以利於外溢、泄漏的污油自行流入艙內。

4．淡水艙

淡水艙是飲用水艙、鍋爐水艙的統稱。生活用水一般布置靠近生活區下面的雙層底內，亦有布置在船首尾尖艙內的。鍋爐水艙多在機艙下的雙層底內，是機艙專用的。

5．壓載水艙

壓載水艙是專供裝載壓載水用以調整吃水、縱橫傾和重心用的。雙層底艙、船首尾尖艙、深艙、散貨船的上下邊艙、貨櫃船與礦砂船的邊艙等都可以作為壓載水艙。

6．深艙

一般貨船空載時，打滿壓載水，仍難達到適航水尺。對穩性要求較高的船需要另設深艙，既可用來裝貨，空載時又可用來裝壓載水。深艙對稱布置於縱向中心線的兩側，並水密分隔，以減小自由液面的影響。

7．液貨艙

有些雜貨船設有1～2個裝運液體貨物的深艙，稱為液貨艙。

燃油艙一般規範

（1）燃油艙的儲存、分布和使用布置應確保船上人員和船舶的安全。

（2）只要可行，燃油艙應作為部分船體結構且應位於A類機艙以外。

不是雙層底艙的燃油艙需位於緊鄰A類機艙區或其內部，至少一個垂直側面應延續到機艙，最好與雙層底艙有共同邊，並且與機艙共同的艙邊界應保持最小。

位於A類機艙界內的這些艙不可裝有閃點小於60℃的燃油。

（3）燃油艙不能位於溢出和滲漏的油滴至熱表面構成危險的區域。

應防止在壓力下從任何泵、濾器或加熱器中漏油與熱表面接觸。

鍋爐區內燃油艙不能直接位於鍋爐上方或高溫區，除非船級社同意特別布置。

（4）相鄰於熱液體容器的貨物艙或煤艙應敷設適當的隔熱絕緣。

船舶燃油艙加熱系統（原理）

燃油轉駁加熱系統是針對傳統燃油艙蒸汽盤管加熱存在著的熱能損耗問題，本著節能的目的而提出的一種新理念的燃油艙加熱系統。其基本設計思想是將安裝在燃油沉澱艙或日用艙內的加熱器，以及專用的加熱器加熱後的燃油，經過燃油輸送泵吸入側的吸入管，駁回至設定在燃油存儲艙中的吸入口處，用這部分被駁回的熱油來混合油艙中適量的冷油，從而達到加熱必需量燃油的目的。因此，採用燃油轉駁加熱系統，可以在燃油存儲艙內不設定蒸汽加熱盤管的情況下就對艙內的燃油進行加熱，並將其輸送至沉澱艙。該種加熱方式只是對存儲艙中將要被輸送的那部分燃油進行加熱，取代了傳統蒸汽加熱盤管對整個燃油艙加熱的方式，這樣可避免存儲艙中的燃油通過油艙的表面向周圍環境中散失熱量，從而實現最大降低能耗的目的。

圖1 加熱過程

燃油艙加熱系統工作過程

燃油轉駁加熱系統的工作過程主要包括“加熱”和“輸送”這兩個過程，見圖1和圖2。

圖2 輸送過程

通常，這兩個過程是相互獨立的，即系統在“加熱”模式下工作時，燃油輸送泵停止運行，燃油轉駁泵將沉澱櫃或日用櫃中的熱油抽出，經過燃油加熱器加熱到合適的溫度後，通過燃油輸送泵的吸入管輸送至燃油存儲艙中的吸口處，與該處的冷油混合，從而達到加熱燃油的目的。當系統在“輸送”模式下工作時，燃油轉駁泵停止運行，燃油輸送泵通過吸入口從燃油存儲艙中將加熱好的燃油輸送至沉澱櫃中。

在本系統中，“加熱”和“輸送”過程持續交替執行，從而達到在燃油存儲艙內不設定蒸汽加熱盤管的情況下能夠持續供應燃油的目的，見圖3。

燃油轉駁加熱系統中各對象的工作時序與傳統的蒸汽盤管加熱方式相比，發生了一些改變，見圖4。

在傳統的蒸汽盤管加熱方式下，沉澱艙中燃油的液位和溫度波動較大，燃油存儲艙為持續加熱；而在燃油轉駁加熱系統下，沉澱艙的液位和溫度變化都較小，尤其是沉澱艙中的溫度，基本趨於穩定，且燃油存儲艙的加熱是間斷進行的。此外，在燃油轉駁加熱系統下，燃油輸送泵的運行頻率增大，單個循環周期內的運行時間減小，其原因就在於該系統在單個循環周期內只加熱和輸送燃油日用系統在1 h內的需要消耗的燃油量。本燃油轉駁加熱系統在開始工作之前，需將沉澱艙中燃油加熱至60 ℃當沉澱艙中油溫達到要求後，可開啟系統正常工作，系統中的轉駁泵和輸送泵循環交替運行，從而達到輸送存儲艙中燃油的目的。

圖3 燃油轉駁加熱系統的工作流程

燃油轉駁加熱系統的設計要點

燃油存儲艙內吸口附近的結構設計

熱油通過吸入口進入油艙後，其在與吸口附近與冷油混合的同時，其熱量勢必會向周圍更遠的冷油擴散，為確保吸口附近的冷油能夠被混合加熱到可泵溫度，就必須在吸口附近採用適當的措施防止熱量的擴散。

燃油轉駁泵在沉澱艙中吸油管高度設定

存儲艙中的油溫比沉澱艙的低，剛進入的冷油會沉入艙底，原有的熱油會向上升。為避免轉駁泵將剛輸送來的冷油駁回燃油艙，轉駁泵吸油管高度處沉澱艙的容積需大於加熱系統在1 h內通過轉駁泵駁回燃油艙的容積和燃油日用系統1h內消耗的燃油容積之和。

燃油轉駁加熱系統的溫度控制

由於燃油存儲艙中的燃油溫度會隨周圍環境溫度的變化而變化，系統所需要的加熱量也隨之發生變化。為適應系統加熱量需求的變化，燃油轉駁加熱系統採用溫度控制。系統在燃油存儲艙的吸入管上設定了溫度感測器。當輸送泵工作時，該溫度感測器會檢測吸入管內從存儲艙中抽出燃油的溫度，並將該溫度信號傳遞給轉駁泵控制器。若抽出的燃油溫度低於系統的初始設定值( 尚未低於可泵溫度) ，轉駁泵控制器在收到該數據後會對轉駁泵的轉速輸出作出調整( 增加轉速) ，該控制器會控制轉駁泵在增加後的轉速下運行，從而增加駁回燃油存儲艙的熱油量，確保油艙吸口處燃油被加熱到預定溫度。

圖4 兩種加熱方式下各對象工作時序對比

彈簧預壓截止止回閥的設定

在燃油轉駁加熱系統中，由於燃油轉駁泵的排出端需要與燃油輸送泵的吸入管相連，當轉駁泵運行時，經過其加壓的燃油除了通過輸送泵的吸入管流向燃油存儲艙外，還有可能通過輸送泵回流至沉澱艙。這樣，系統就不能達到預期的加熱效果。為避免這一情況的發生，在燃油輸送泵的排出端設有一隻彈簧預壓截止止回閥。因打開該閥需要一定的壓力，當轉駁泵排出的熱油通過管路到達輸送泵的排出端後，其所剩餘的壓力將不足以打開該閥，從而達到阻止熱油回流至沉澱艙的目的。

同樣，當燃油輸送泵運行時，在其吸入端會產生一定的真空度，除了能夠通過吸入管從燃油艙抽油外，沉澱艙中的油也有可能經過轉駁泵被其吸入，排回沉澱艙。在這種情況下，輸送泵從燃油存儲艙中吸出的燃油就可能不滿足日用系統的消耗需求。為避免該情況的發生，在燃油轉駁泵的排出端也需設定類似的彈簧預壓截止止回閥。