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摘 要：
本文从应用技术角度总结了压载-舱底水管系工作特点；解析了设计中管系布置图的重要性
及出图归属问题；对系统用泵选型提出警示；对机舱-压载舱-艏部管系布置提出要素及节点；
对负压（抽真空）工况误用的截止止回阀、止回阀型号提出更正；并对规范中各项模糊表
述予以说明。
关键词：压载-舱底水 应用技术 研究
引言
船舶压载-舱底水管系在船舶中主要承担着装卸货服务和航行安全两大功能，有以
下特点：一是管路长一直延伸到艏部防撞舱壁前部；二是路径特殊一般要在底压载舱内
穿过；三是功能性强涉及压载舱输/排水及舱底水吸/排工况；四是自动化程度高遥控阀
大都设在该两管系。由于船型及功能各异因此该管系在应用设计中不确定因素很多或者
说因人而异没有既定模式，因此在系统原理及布置上出现种种误区。笔者根据已监造船
舶前车之经验，提出以下避免“误区”之应用技术要素供同行借鉴和研究。
1. 前提条件
由于详细设计和生产设计职能的独立性和民用商品船问世以来对详细设计深度的
简化需求，使船舶设计诸多传统规则都被更改或废弃，对于管路而言则表现为将理论技
术（管系原理图）和应用技术（管统布置图）割裂、分属成为两个部门的设计产品，这
是非常错误的。
1.1 管系布置体现在布置图上，目前大多详细设计部门只出原理图不出布置图，使
管系本属于详细设计职能的布置图与其原理图分离划归了生产设计部门。这是在不经意
之间转移了概念，是详细设计背离设计标准的“偷工减料”行为，船舶管系设计分为两
部分：一是原理设计；二是布置设计。上述两部分加在一起才是管系设计图简称管系图，
设计标准 CB/T3243.5-1995①轮机表 A5 清楚的说明了这一点。表中表注的管系图应包括
同标准 CB/T324.1②中 4.13 条系统图、 4.14 条原理图、4.24 条管系图所规定的内容。
1.2 管系布置是设计者在空间模拟的量化位置及路径，其中有一些位置路径具有极
强的原理性，因此需要相对准确。而无布置图会导致了两个结局性错误：1.因无管系布
置图，船东或监造部门失去了提前审图发现问题及修改图纸的机会；2.因无布置图指示，
生产设计部门在布置设计上无法与原理图设计思路求得一致并形成有机的联系，全凭自
身的理解能力进行布置，导致出现诸多冗余或不良设计乃至原理性错误。而此错误统统
均要在管路安装后才能曝光，一旦发现就为时已晚并且一般情况下是无法更改的。因此
包括此管系在内的全船管系布置图必须由详细设计部门做出（要通过合同形式加以确
认）并最迟在审图后转交生产设计部门前提交船东审阅并确认。
1.3 管系生产设计俗称“放样”，是将管线路径示意变为具体尺寸的管段施工图，生
产设计的重点职能是根据管系布置图绘制管段施工图纸（俗称放样小票），因此该职能
不具备管系布置设计能力，对管系布置的修改仅限于对阀门直通/直角等的选择权，其它
如有错误均需反馈详细设计部门予以更正。初步设计、详细设计和生产设计相互衔接的
基本要求 CB/Z254-88③标准 5.1；5.4.b 条对详细设计供图范围做了明确规定。而现阶段
不少船舶设计中，将生产设计职能延伸至详细设计阶段并由其进行管系布置设计的做法
是十分荒谬和错误的。
2. 压载泵、舱底泵、喷射泵选型及布置
立式压载泵选型时一般不需设置自吸装置，有特定需求的自吸装置要给定自吸条件
否则会导致无端的资源浪费。
2.1.压载泵：应采用立（可拆叶轮式）泵结构，排量参数应略大于设计排水时间以
满足当泵间隙偏大时也能满足原定排水时间；泵吸口不能高于海水总管，如高出需设置
真空自吸装置的在泵出口需设置具有垂直回落止回功能阀门；真空装置要设定真空度/
真空量技术参数；参数要与真空工况相吻合。
2.2 舱底-消防泵（离心式）：应同于压载泵结构，二级压力/排量参数；泵吸口距内
地板高度不能大于 2 倍舱底水总管直径安装高度；两泵必须具有各泵独立排舷外口和互
备转换功能；两泵设在机舱同一侧的另一侧喷射泵要单独设置出舷外口。
2.3 舱底-消防泵随机的真空装置性能，应根据船用泵抽吸装置 CB/T3489-92④标准
给定的技术参数与实际工况将适应或将装置参数作相应的修改，自吸装置真空能力参数
计算依据应为：1.机舱舱底水总管→各支管→末端止回阀；2.机舱→全船舱底水总管→
最长两支管→末端止回阀前管内体积之和；因此该装置必须出具真空度/真空量技术参
数。（规范⑤对此无量化约束见第三篇 3.4.2.1；第六篇 2.1.2.2 条）
2.4 喷射泵：机舱喷射泵排量参数不应小于舱底泵高压排量的 70%，艏部喷射泵不
应小于应急消防泵排量的 80%；机舱喷射泵吸口不能高出花钢板（距压载泵出口总管越
低越好（可以水平安装）；不需设置喷射泵至污水井吸入管路；艏部喷射泵必须垂直安
装，高度位置见 5.2 条。
2.5 应急消防泵：自吸卧式离心泵的自吸能力只是针对单独吸入管路的垂直高度而
言，因此只能满足在海水吸入高度不足工况下的单一自吸功能，该泵恰当的用途是作为
应急消防泵而不能作为舱底泵使用。
3. 机舱管系布置
诸多机舱管布置缺乏系统的原理性支持和实际使用经验，导致使用效能低下。
3.1 压载泵排出：泵出口至左右舷外路径应避免出花钢板向上然后呈倒 U 型反向至
舷外口，应在花钢板以下（海水总管下部）直接至舷外口。
3.2 舱底水吸入：至机舱内地板以上边空舱（含机舱壁前）的水平吸入管均要在该
舱底部敷设，垂直吸口至水平管高度不能大于 1000mm，水平吸管路经高度不能高于初
始高度，需设膨胀弯管的要按水平方向延伸。
4. 压载舱内总管布置
各不同船种的压载系统图再设计中被滥用是导致压载舱管系布置诸多误区的主要
原因，而这一切又是因为设计者缺乏应用技术水平造成的，这也是目前船舶设计部门的
“瓶颈”。
4.1 由于压载-舱底水遥控阀现已采用电-液式原理结构，如再在压载舱下设置管弄以
及将此阀还布置在单层底的阀舱内已经不满足该组合阀门对安全使用及维护工况的需
求，因此遥控阀必须布置在货舱横壁的底墩舱内或单独为遥控阀设置的阀舱内（内底板
上）。鉴于此，机舱至艏部压载-舱底水总管在底压载舱的每舱内按开口 S 型膨胀节布置，
即一个压载舱内只出现一个开口 S 型弯管，弯管长度按许可的钢管弹性模数确定。压载
总管通道应在舱前后肋板上等设置专用减轻孔；舱底水总管（一般为右侧）布置同压载
总管禁止占用人孔通道。
4.2 如总管采用直线布置并采用波纹膨胀节取代 S 型管路膨胀节的，现波纹式膨胀
节 CB1153-93⑥标准由于壁厚不够等原因不能在外部也接触海水工况下使用，应在以下
尺寸上做修改并取得 CCS 证书：1.波数可减少 30%但总长度不动（5 波纹改 3 波纹）；2.
波形外径与内径的间距应加大一倍及以上；波形板厚度要加大一倍；3.要采用 B 型结构，
接管与波形板的焊接应为熔透焊并为同等材质。该膨胀节应安装在总管与水密横壁后三
通支管的连接处。
4.3 左右压载总管在底墩舱及阀舱下部设一三通支管至底墩舱或阀舱内，在舱内再
连接三通支管与两遥控阀连接；至左右底压载舱支管经遥控阀后按最佳路径引入底舱吸
口处；至至左右顶边舱的支管经遥控阀后在舱内向两侧沿槽型壁向上进入顶边舱吸口
处；
4.4 从流体力学原理严格界定分路三通管进/出口连接原则，应以直管的一端作为吸
排总管而禁止将三通管（与直管垂直管） 作为吸排总管布置。
4.5 因为舱底水吸入同时兼有对机舱/货舱/泵舱分别进水应急排水功能，因此总管至
各吸入支管总流通面积应按机舱；单一货舱；消防泵舱为各自独立工况进行分别计算，
各支管总流通面积应不小于总管流通面积。如舱底泵吸口通经为 DN200，则机舱 4 吸口
各通经不小于 DN100；货舱 2 吸口各通经不小于 DN150；应急消防泵舱单独吸口不小
于 DN200。现诸多设计将至货舱两吸口通经设为 DN100、至应急消防泵舱设为 DN65
（有些船该舱为单层底）是不合理的。
4.6 舱底水总管在右侧进入底墩舱同压载总管布置，至左右污水井的水密通舱件应
为螺栓可拆式（见钢通舱管件 CB/T3480-92 A、C 型⑦）。
5. 艏部管系布置
艏部管系主要由机舱舱底水管系和应急消防泵管系两部分组成。由于规范只强调
艏应急消防泵的消防功能，因此习惯上都把艏部舱底水（艏应急消防泵舱、锚链舱、空
舱、艏甲板室）抽取功能统划归机舱舱底泵负责并由一个喷射泵负责吸/排水而将应急消
防泵功能闲置（只打消防水），这导致在使用效果、频率以及功率配置上极不合理并使
耗能无端增加，建议将艏部舱底水吸入也并入应急消防泵吸入管路并将喷射泵只保留至
锚链舱吸入管路其他直接接入舱底水吸入总管。
5.1 应急消防泵舱舱底需设置内底板及污水井，板下与压载舱贯通。压载总管至艏
压载舱减径支管应在泵舱内底板上部经防撞舱壁进入应急消防泵舱。该通舱管件（上述
标准 CB/T3480-92）短管壁厚要按舷外短管等同要求，至艏压载舱支管在遥控阀后需经
弯管膨胀节后进入艏压载舱吸口处。舱底水至消防泵舱支管穿舱布置同压载支管。
5.2 艏部喷射泵吸口至锚链舱底部垂直高度要控制在 1-1.5m 之间（不可紧贴底部吸
口不设止回阀）；非垂直部分管段要呈直线型斜度状布置；喷射泵进出管路均须用蝶阀
控制并需将其安装在垂直管路上，（使泵停止时吸入管内的泥浆水不能滞留于管路中）。
5.3 喷射泵及控制阀均应设在应急消防泵舱通道中至艏空舱底平面高度，通道中无
安装位置的应向前空舱内延伸形成水密工作平台。
6 遥控阀及控制台
本文所述遥控阀为电-液遥控式蝶阀。由于该阀一体化遥控技术至目前还是一个新产
品，本船安装的是浙江台州温岭凯轮机电设备公司产品，从交船试验看无问题，能否经
得起使用寿命检验有待于时间认证。
6.1 压载水阀门遥控系统要将艉尖（压载）舱阀门遥控包括在内；有条件的要将泵
前、后的转换阀门（9 只）以及至左右喷射泵（扫舱系统）进出口 4 只阀门纳入遥控范
围。
6.2 遥控台属于液位显示-阀门遥控组合显示-控制台，台面上需设置压载泵、舱底-
消防泵、应急消防泵启动/停止按钮和压载泵、舱底-消防泵（一级/二级压力）遥测式压
力表。
7. 吸入式截止止回阀、止回阀意义及型号的认定
对于舱底水负压（抽真空）吸入工况而言。截止止回阀的概念不再是一个组合功能
阀门而应是截止阀+法兰旋起式直通止回阀阀组。鉴于 DN 50 及以上铸铁旋启式止回阀
至目前还无行业标准号（DN40 以下见 J 类青铜旋启式止回阀 CB/T4019-2005⑧），仍
应以 JIS F7372、7373 作为标准选用。如将排出型截止止回阀（GB/T591-93⑨）止回阀
（GB/T592-93⑩）继续设置在负压（真空）吸入管路上将会给舱底水吸入工况带来终生
麻烦。上述阀门为何要更改型号的技术原理详见前期帖《造船管系阀件设计与应用》此
不再赘述。
7.1 消防、舱底水泵（离心式为主）吸入端原设计为截止止回一体阀（升降式阀盘）
及末端同样设截止止回阀或止回阀的，均要改为截止阀+法兰旋启式直通止回阀；至货
舱污水井水平吸入管末端只需设单独旋启式止回阀，泵前空间位置不满足的可用板式止
回阀代替（阀盘仅限垂直安装）；各边空舱吸口高于泵吸口端且水平吸入管一直低于初
始端的应免设止回阀；除连环空舱外，止回阀不能安装在水密舱柜内。
上述提到大都为设计错误、用错、遗漏内容。由于规范对该管系设计均无指令性约
束条款，例如对止回阀类型及负压（抽真空）工况用的是指导性表述（详见第三篇
3.4.2.1、3.4.5.1（4）、3.4.7.2、3.9.2.1 条；第六篇 2.1.2.2 条内容），加之 CCS 交
船验收项目也无此类内容等，导致了该管系在设计上属于“隐性失控”现状，由此造成
的功效损失将由船东“买单”。这是应引起各方重视尤其是船东们不应懈怠的问题。
结束语
船舶专业技术分为理论技术（工作原理）；工艺技术（制作难点）；应用技术（组合
成装）；管理技术（工作标准）四大类。从目前普通船舶设计-建造和配套产品的制作看，
前两类已基本雷同不需要再独立进行探讨，即使有些目前没有的先进船舶也会以技术辐
射形式迅速推广。而应用技术则是因人而异千差万别的，大到航天应用技术小到一个普
通螺丝的安装位置及角度无处不显现应用技术的重要性。
应用技术的特征表现为上与理论技术衔接、下与使用效能挂钩是实践型技术。应用
技术的大多内容是将在实践中（包括科技试验所得）不断优化的系统例证及程序加以规
范化总结，成为有条理的准则、规则、要则等用于指导后续的工作实践，这也是本文研
究的旨意。望能引起业内崇尚“尖端理论技术”人士的重视，并将船舶应用技术作为一
项普及性专业技术进行研讨和推广。
查阅文件
① 引用 CSSC《船舶标准全文系统》2004 分类序号 CB/T-1106 下同
② CB/T-1102
③ CB/Z-113
④ CB/T-1346
⑤ 规范版本为《钢质海船入级规范》2009
⑥ CB/T-678
⑦ CB/T-1337
⑧ 《船舶工业标准目录》2009
⑨ GB/T-42
⑩ GB/T-43
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发表于 2018-12-12 15:39
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