王海

（廣東中遠船務工程有限公司，廣東東莞 523146）

WANG Hai

（Cosco GuangDong ShipYard Co.，Ltd 450052，China）

牲畜船（活體牛類）貨艙通風系統(tǒng)設計

王海

（廣東中遠船務工程有限公司，廣東東莞 523146）

介紹了運送活體牛類的牲畜船貨艙通風設計主要設計依據(jù)、布置原則、系統(tǒng)配置特點、測量方法及標準?？晒╅_發(fā)類似新牲畜船設計參考。

通風布置；系統(tǒng)組成；測量方法

WANG Hai

（Cosco GuangDong ShipYard Co.，Ltd 450052，China）

0 引言

為了保證船舶長途運輸活體牛類牲畜具有較舒適的環(huán)境，船舶牲畜貨艙區(qū)域必須具有良好的通風系統(tǒng)，以降低牲畜在運送過程中得病率、死亡率，使得船東或貨主達到最大的經濟效益。

1 通風系統(tǒng)設計依據(jù)

牲畜船通風系統(tǒng)設計按照航線、國家、入籍、掛旗不同，需要滿足以下主要標準。

1.1 船級社標準

目前為止、其中BV規(guī)范中對于牲畜船通風有較為具體的要求。

BV規(guī)范章節(jié)：BV 2010 Pt D,Ch3,Sec3,2.2 Ventilation system

1.2 AMSA(Australian Maritime Safety Authority)標準

澳大利亞對于牲畜船通風系統(tǒng)要求較為詳細，是牲畜船通風系統(tǒng)最為重要設計標準。

AMSA（Australian Maritime Safety Authority）Part 43 Cargo&Cargo Handing-Livestock Issue 6關鍵要求如下。

（1）載運牲畜的封閉處所應設有機械通風系統(tǒng)。該通風系統(tǒng)應有足夠的容量使其所通風處所的換氣率：

1）如處所的最低凈高是2.30 m或以上時，換氣次數(shù)應不低于每小時20次；

2）如處所的最低凈高是1.80 m時，換氣次數(shù)應不低于每小時30次；

3）如處所的最低凈高在1.80 m至2.3 m之間，換氣次數(shù)應按照上述要求成比例數(shù)。

通風換氣次數(shù)可以參考表1。

表1 凈空內的通風換氣次數(shù)

牲畜封閉處所凈空的定義：按照圖1所示，凈空是指從甲板面至阻礙空氣流動的最低障礙物，如結構梁，管子，水平風管，草料系統(tǒng)等等，但不包括對空氣流動無大影響的障礙物，如燈具，高處消防閥等。

圖1 貨艙凈空示意圖

（2）下列載運牲畜的未封閉處所應提供機械通風系統(tǒng)

1）處所的結構是多于一層甲板上設有圍欄，處所的寬度大于20 m；

2）由于處所的部分封閉，自然通風受到限制。

（3）通風風速要求

機械式通風系統(tǒng)分配風量，確保整個牲畜區(qū)域有效通風。機械通風系統(tǒng)應該具有在畜欄任何區(qū)域最小風速不小于0.5 m/秒的能力。

（4）AQIS（Australian Quar?antine Inspection System）要求

按照以上規(guī)范要求，PAT（Pen Area Turnover）值為200

1.3 新西蘭牲畜船海上運輸標準New Zealand MAF sea transport of livestock standard

1.4 歐盟牲畜船標準EC rule as applicable to live?stock standard

2 通風系統(tǒng)配置

2.1 通風系統(tǒng)型式

目前牲畜船通風系統(tǒng)的方式包括兩種方式：集中通風和獨立通風。

2.1.1 集中通風

利用一臺或兩臺離心式風機對于同一貨艙多層甲板進行機械送風和機械排風。通常應用于6層以下封閉式貨艙牲畜船。集中式供風在不同貨艙內易于風量分配，能夠較為容易地使各個測試點風速達到標準要求。

集中通風系統(tǒng)主要組成部分見圖2。

圖2 集中供風系統(tǒng)主要組成

（1）結構風管

結構風管在設計過程中，不僅考慮風管強度要求，同時需要特別考慮風管內部加強對風量、風速的影響。風管內橫向加強型式，采用小型結構。同時風管內部布置梯子，用于風管內部清潔，梯子設計采用圓鋼型式，減少通風阻力。結構送風風管與PVC風管連接采用鋼制穿艙管。而結構排風管鋼壁安裝格柵，進行排風。見圖3。

（2）PVC風管

風管采用PVC材料，PVC材料內壁光滑，減少摩擦阻力損失。管子壁厚不小于7 mm，提供不燃材料證書。

PVC風管布置高度在畜欄區(qū)域凈高至少1.8 m，同時采用不銹鋼U型管碼和不銹鋼角鋼固定，防止腐蝕。

PVC風管沿著船長方向在每個牛欄上方布置見圖4，每條風管需要鉆一系列的圓孔，開孔順序見圖5。PVC風管上所有的鉆孔尺寸必須一致，每個孔之間距離0.4 m（圖6），以達到穩(wěn)定的風速及流量。通過送風管送風，壓迫貨艙區(qū)內污染的空氣從排風孔排出。風向見圖7。

圖3 結構風管典型圖

圖4 風管布置典型圖

圖5 風管鉆孔順序

圖6 風管鉆孔距離

圖7 通風流向典型圖

（3）排風風機

兩種風機為皮帶驅動離心式風機，因為皮帶驅動的風機能夠更好地適合每種情況，這種風機不僅能夠更好地建立壓力，同時噪音也比軸流風機更低。風機需要廠家根據(jù)牲畜船貨艙空間，風管布置進行CFD計算，而滿足流速，換氣氣數(shù)要求。風機安裝采用彈性安裝形式，以便能夠削弱噪音。

圖8 百葉窗外形圖

（4）百葉窗

送風機間百葉窗采用汽水分離式鋁質或不銹鋼葉片固定百葉窗，為避免風量不夠，在選用百葉窗時，需要考慮百葉窗的阻力損失。同時百葉窗下方帶有泄放管。選型需要按照送風機間結構確定百葉窗尺寸、葉片間隙（圖8）以及百葉窗的性能曲線（圖9）等。

圖9 百葉窗性能曲線

（5）手動風閘

手動防火風閘需要按照送風口及出風口的尺寸自行設計。風閘的材料需鋼制。在正常航行時，風閘處于開啟狀態(tài)，只有風閘在貨艙對應區(qū)域著火時，需要在貨艙外面手動關閉。

風閘重量需要嚴格控制，否則船員無法操作。通過組合滑輪組和鋼絲繩方式進行風閘的開啟和關閉。風閘通過鋼絲繩在風機間外面進行固定，固定方式易于在緊急情況下釋放。風閘安裝示圖如圖10所示。

圖10 風閘安裝示圖

2.1.2 獨立通風

風機安裝在露天甲板，由多臺獨立軸流風機或離心風機對牲畜貨艙進行通風，這種通風方式多用于貨艙層數(shù)較多以及帶有開敞甲板的牲畜船，集中供風不適用的船型。獨立式通風在調節(jié)各個區(qū)域風速以及風量時難度較大，不易滿足規(guī)范的要求。

獨立通風系統(tǒng)主要組成部分見圖11。

風機選型、風管尺寸準確獲得都要通過CFD計算。此計算由風機廠家進行建模計算。通常在牲畜船初步設計階段就需要與通風廠家進行聯(lián)合設計，更加合理經濟地布置風機及風管。風管采用鋼板卷制而成，同時需要進行鍍鋅處理。

2.2 通風控制

牲畜船對于貨艙通風、飲水、照明、草料系統(tǒng)需要配置至少兩套相互完全獨立的配電系統(tǒng)。

包括配電板、風機啟動器、電纜等等都需要完全獨立，達到AMSA要求的系統(tǒng)冗余要求。

其中風機系統(tǒng)冗余要求如下。

（1）確保風機組群啟動板至少在2個位置，同時需要盡量遠離。

圖11 獨立通風系統(tǒng)主要組成

如按照圖12，這種控制方式不能滿足AMSA要求，因如風機群任何啟動控制板啟動失敗，那么將有一半的空間不能有任何通風。需要按照圖13的方式進行控制布置。

圖12 控制方式1

圖13 控制方式2

（2）對于每個風機組群都需要從AMSA的第一配電版和第二配電版單獨供電。

（3）風機啟動器提供連鎖功能。

2.3 通風系統(tǒng)檢驗和測量

（1）通風系統(tǒng)需要進行2種數(shù)據(jù)測量，以證明通風系統(tǒng)設計滿足AMSA規(guī)范要求。

1）每層甲板的換氣氣數(shù)測量；

2）牛欄區(qū)域風速測量。

（2）測量條件：

1）通風系統(tǒng)完整；

2）所有的貨艙的門和艙蓋需要關閉；

3）需要在完工狀態(tài)；

4）所有送風和排風風機需在設計速度下運行。

（3）換氣測量：

1）確定進入整個貨艙和每層甲板的換氣次數(shù)，氣流測量位置在風機吸入口；

2）對于排風機測量需要在貨艙內每個開孔位置測量，然后進行總計計算。

（4）風速測量：按照AMSA規(guī)范要求，在每個牛欄區(qū)域內選取5個測量點進行風速測量。在牛欄欄桿內從甲板至甲板1.4米高之間內任何一點的風速不小于0.5 m/s。把一個全方位風速傳感器放置在距離甲板面1米高的位置進行測量。按照圖14的位置進行測量，獲得的測量結果如圖15。

3 結束語

此系統(tǒng)是AMSA檢驗及取證重要系統(tǒng)之一，在設計過程中特別需要注意以下幾點：

（1）系統(tǒng)風速；

（2）統(tǒng)總風量；（3）系統(tǒng)噪音；

（4）系統(tǒng)控制。

除設計重點外，在生產安裝過程也需要注意調整通風開孔位置，滿足規(guī)則要求。

Ventilation System Design of Livestock(Cattle)Cargo Hold

The article introduced the ventilation system of livestock(Cattle)cargo hold,included design rule,duct and equipment layout principle,characteristic of ventilation system,measuring procedure and standard.

layout of ventilation；system component；measuring procedure

U664.86

A

1009－9492(2015)10－0050－05

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.10.013

2015－08－25