一、管道系统设计

（一）燃油管道设计

设计原则

安全性：燃油是易燃易爆物质，所以燃油管道设计首先要考虑安全。管道应尽量远离热源、火源以及人员密集区域。例如，燃油管道不能直接布置在高温的机舱设备（如主机、辅机等）表面，要与这些设备保持一定的安全距离，一般不少于 0.5 米。
流畅性：为保证燃油能够顺利输送，管道的直径和坡度要合理设计。管道内径应根据燃油流量和流速来确定，一般流速控制在 1 - 3 米 / 秒，以避免燃油在管道中出现紊流或滞流。例如，对于大型船舶的主燃油输送管道，若燃油流量较大，管径可能需要达到 100 - 200 毫米。同时，管道要有一定的坡度，便于燃油靠重力自流，坡度一般不小于 1:100。
兼容性：管道材料要与燃油的性质相兼容。不同类型的燃油（如柴油、重油等）对管道材料的腐蚀性不同。对于柴油管道，一般可以选用碳钢管；对于含硫量较高的重油管道，可能需要采用不锈钢管或内覆防腐涂层的碳钢管。

管道布置

路径规划：燃油管道应尽量走直线，减少弯头和变径的数量。在船舶的机舱内，燃油管道通常沿着机舱的侧壁或顶部布置，避免与其他设备和管道的运行路线相互干扰。例如，燃油从燃油舱输送到主机的管道，要绕过一些大型的机械设备，以防止设备维修或运行时对燃油管道造成损坏。
隔离防护：燃油管道与其他管道（如淡水管道、电缆等）之间要保持一定的间距，进行隔离防护。一般与淡水管道的间距不小于 0.3 米，与电缆的间距不小于 0.5 米，并且可以采用防火、隔热材料进行包裹，防止燃油泄漏引发火灾或对其他系统造成损坏。

（二）淡水管道设计

设计原则

水质保障：淡水是船员生活和部分设备运行所必需的，管道设计要确保水质不受污染。管道内部应光滑，减少水垢和杂质的附着。例如，采用食品级的塑料管道（如 PPR 管）可以有效避免铁锈等杂质对水质的影响。
压力稳定性：为了保证淡水在船舶各个用水点都能正常供应，管道系统要能提供稳定的压力。通常，船舶淡水系统的压力维持在 0.2 - 0.4MPa。这就需要合理设计水泵的扬程和管道的阻力，根据船舶的高度和用水点的分布情况来确定管道的直径和水泵的参数。
扩展性：考虑到船舶未来可能的改造或设备增加，淡水管道系统要具有一定的扩展性。在设计时预留一些接口和分支管道，方便日后接入新的用水设备（如新增的洗衣机、淋浴设施等）。

管道布置

分区供应：根据船舶的功能区域（如居住舱室、厨房、机房等）划分淡水供应区域。每个区域有独立的分支管道和控制阀门，这样当某个区域的管道出现问题时，可以单独关闭该区域的供水，不影响其他区域。例如，在居住舱室区，每个舱室的淡水管道都可以通过一个截止阀单独控制。
防冻措施：对于在寒冷海域航行的船舶，淡水管道要采取防冻措施。管道可以布置在船舶的保温层内，或者采用伴热装置（如电伴热电缆）。伴热电缆可以缠绕在管道外部，当温度低于一定值时自动启动加热，防止管道内的淡水结冰。

（三）污水管道设计

设计原则

防堵塞：污水中含有各种固体杂质，管道设计要避免堵塞。管道内径要足够大，一般污水排放管道的内径不小于 50 毫米。同时，在管道的转弯处和连接处，要采用大曲率半径的弯头和易于清理的连接方式，如法兰连接或卡箍连接。
防泄漏：污水含有有害物质，泄漏会对船舶环境和海洋环境造成污染。管道应采用密封性好的连接方式，并且要进行压力测试和防泄漏检查。例如，污水管道安装完成后，要进行水压试验，试验压力一般为工作压力的 1.5 倍，但不得小于 0.6MPa。
通风良好：污水管道内会产生异味和有害气体，为了防止这些气体在船舶内部积聚，管道系统要设置通风装置。通风管道可以与污水管道并行布置，每隔一定距离（如 5 - 10 米）设置一个通风口，将有害气体排到船舶外部。

管道布置

重力流为主：污水管道的布置尽量利用重力自流，管道要有一定的坡度，一般不小于 1:50。污水从各个污水产生点（如卫生间、厨房水槽等）收集后，通过管道汇集到污水舱或污水处理装置。在船舶的下层甲板，污水管道通常沿着船底或舱壁布置，以利用船舶的形状特点实现自然排水。
与其他系统隔离：污水管道要与淡水管道、通风管道等其他系统严格隔离。不能与淡水管道交叉或共用通道，防止污水倒灌污染淡水系统。并且要远离食品储存区和人员活动频繁的区域，减少异味和细菌滋生对人员健康的影响。

二、管道系统安装

（一）管道安装准备

材料检查：

对管道、管件、阀门等材料进行检查，确保其质量符合设计要求。检查管道的壁厚、管径是否符合规格，管件的连接尺寸是否准确，阀门的密封性能是否良好。例如，对于燃油管道的阀门，要进行严密性试验，关闭阀门后，在阀门一侧施加规定的压力，另一侧检查是否有泄漏，试验压力和持续时间要根据阀门的类型和工作压力来确定。

安装场地准备：

在船舶的安装场地，要清理干净杂物，确保施工空间足够。对于一些狭窄的舱室或通道，要提前规划好施工顺序和工具的进出通道。同时，要做好安全防护措施，如设置警示标志、防护栏等，防止施工人员在安装过程中发生意外。

（二）管道连接方式

焊接连接：

燃油管道：对于燃油管道，焊接是一种常用的连接方式，尤其是对于金属管道（如碳钢管、不锈钢管）。焊接可以保证管道连接的密封性和强度。在焊接燃油管道时，要采用符合要求的焊接工艺和焊工资格。例如，对于压力较高的重油管道焊接，要采用氩弧焊打底、手工电弧焊填充和盖面的工艺，并且焊工要持有相应的压力管道焊接资格证书。焊接完成后，要对焊缝进行无损检测（如射线探伤、超声波探伤），确保焊缝质量。
淡水管道：在一些大型船舶的淡水主管道安装中，也可以采用焊接连接。但对于生活用水的分支管道，考虑到维护和更换的方便性，可能会采用其他连接方式。焊接后的淡水管道要进行清洗和消毒处理，以保证水质。一般采用化学清洗和高温蒸汽消毒相结合的方式，先使用酸性或碱性清洗剂去除管道内的油污和杂质，然后通入高温蒸汽（温度达到 100 - 120℃）进行消毒，消毒时间不少于 30 分钟。
污水管道：污水管道如果是金属材质，在一些非活动连接部位也可以采用焊接。但由于污水管道容易腐蚀，焊接后的管道表面要进行防腐处理，如涂刷防腐漆或采用防腐涂层。

法兰连接：

燃油管道：法兰连接便于拆卸和维修，在燃油管道的阀门与管道连接、不同管径管道连接以及需要经常检修的部位广泛应用。法兰之间要使用合适的密封垫片，如耐油橡胶垫片或金属缠绕垫片。安装时，要确保法兰螺栓均匀拧紧，拧紧力矩要符合规定要求，一般根据法兰的尺寸和工作压力来确定，以保证密封良好。
淡水管道：在淡水管道中，法兰连接常用于设备进出口和需要灵活拆卸的位置。对于食品级的淡水管道，法兰垫片要选用无毒、无味的材料，如聚四氟乙烯垫片。法兰连接后，要检查连接部位是否有渗漏，可采用压力测试的方法，在管道内注入规定压力的水，观察法兰连接处是否有水渗出。
污水管道：污水管道的法兰连接要注意密封性能和耐腐蚀性能。由于污水中含有腐蚀性物质，法兰和垫片要能够耐受污水的腐蚀。在安装时，要清理法兰表面的油污和杂质，保证垫片安装平整，防止污水泄漏。

卡箍连接：

燃油管道：在一些小型燃油管道或对空间要求较高的部位，可以采用卡箍连接。卡箍连接速度快，安装方便。但卡箍的质量要可靠，其密封材料要耐油。例如，在燃油输送泵的进出口管道连接中，当管径较小（如小于 50 毫米）且需要经常拆卸检查时，卡箍连接是一种比较合适的选择。
淡水管道：卡箍连接在淡水管道的分支管道和一些临时连接的管道中应用较多。它可以方便地进行管道的安装和改造。卡箍的材质要符合饮用水卫生标准，一般采用不锈钢或食品级塑料材质。在连接时，要将管道插入卡箍内合适的深度，确保密封良好。
污水管道：污水管道采用卡箍连接便于清理和维护。当污水管道堵塞需要拆卸清理时，卡箍连接可以快速拆开管道。但要注意卡箍的紧固程度，过松会导致泄漏，过紧可能会损坏管道。

（三）管道系统调试

压力测试：

对于燃油、淡水和污水管道系统，在安装完成后都要进行压力测试。燃油管道的测试压力根据其工作压力和设计要求确定，一般为工作压力的 1.2 - 1.5 倍，但不得低于 0.6MPa。淡水管道的测试压力通常为工作压力的 1.5 倍，但不得小于 0.4MPa。污水管道的测试压力一般为 0.6 - 1.0MPa。在测试过程中，要观察管道是否有泄漏、变形等情况，压力测试时间不少于 30 分钟。

流量测试：

淡水管道要进行流量测试，以确保各个用水点能够获得足够的水量。通过在管道系统的进水口和各个用水点安装流量计，测量不同工况下（如同时开启多个用水设备）的流量。根据设计要求，淡水管道在满足规定压力的情况下，每个用水点的流量应达到设计流量的 90% 以上。对于燃油管道，也可以进行流量测试，以检查管道的输送能力是否满足船舶主机和辅机的燃油需求。

功能测试：

污水管道要进行功能测试，包括污水的收集、排放和处理功能。检查污水从各个产生点是否能够顺利收集到污水舱或污水处理装置，污水处理装置是否能够正常运行，处理后的污水是否能够达标排放。例如，在船舶的污水处理装置调试中，要检查其生化处理、消毒等环节是否正常工作，处理后的污水的水质指标（如生化需氧量、悬浮物含量等）是否符合国际海事组织（IMO）的排放标准。