确保船用泵系统的工艺良好

多年来在代斯米的工作，以及20多年的造船专家经验，John Nielsen知道自己在说什么。他为船东、机务总管、现场团队和船厂提供了一份泵安装的“注意事项”清单。他说:“对这些事情需要有所意识，泵只是一个部件，它将完全按照它的设计来工作。但如果安装不好，就会毁掉它。这有点像墨菲定律：有可能出错的，就一定会出错。最终船东将不得不为这些错误付出代价。”

坚实的基础

坚实的泵基础排在John清单的第一位。“正确地打好基础这是极其重要的。地基必须有支撑，这样才不会有晃动的机会。”换句话说，不要将泵安装在软板上，软板是一种下面没有或缺少支撑的钢板。“有一句船厂的老话：钢板下面需要和上面一样多的钢材。”

如果舾装团队想要使用加重或弹簧支撑，他们必须先与代斯米或钢结构工程师一起检查设计。John说：“这不是由个别舾装团队来决定的。现在大多数泵都是立式的。三分之二的泵重量实际上是电机。有些泵重4.5吨，这意味着电机重3吨。所以需要非常好的基础来避免振动等。”

管路和阀门

管路布置有标准的ISO规则，但由于船上空间有限，很难遵循这些规则。John说：“所以这意味着必须另辟蹊径。”在船上，管路设计需确保泵入口的介质流速不超过每秒1米（m/s）。这是一个经验法则，这样就可以避免产生水漩涡、气蚀或损坏泵。

而关于阀门的选型原则。在船上，很大部分数量的阀门是蝶阀，主要因为这款阀门不是很贵。但是蝶阀只在泵送方向工作。这就是为什么在泵的压力侧总是有一个单向阀与蝶阀串联。否则，如果几台泵并联工作，其中一台泵处于休眠状态且没有安装单向阀，则无论蝶阀打开还是关闭，在运行的泵都会将液体泵送至这台泵。

此外，阀门必须是全通径(全流道)。当阀门打开时，其孔径与管道相同。不要使用比管道直径略小的阀门。这会导致在管道内部产生小漩涡，最终会破坏管道和阀门。

材料和腐蚀

根据泵送的液体和周围的环境，仔细规划泵所使用的材料也是很重要的。泵的材料选择包括青铜、镍铝青铜（NiAIBz）、炮铜、铸铁、铸钢、不锈钢304、不锈钢316和双相不锈钢。“所有这些材料都有各自的优缺点，考虑这些很重要。” John说。

例如，对于碱性或酸性液体，代斯米通常使用316不锈钢或双相不锈钢。“但是必须非常小心地处理这些材料。需要知道要泵送的是什么，否则它们会被腐蚀。”

代斯米设计的海水泵通常使用镍铝青铜材质，设计海水温度为32°C。当海水超过这个温度就会更具腐蚀性。因此，在温暖地区的工作的海水泵，铸铁不是一个好的选择。“如果在格陵兰岛工作，那么铸铁泵可以使用很长时间，但如果在热带地区工作就不行了。”

对于低温淡水泵，代斯米的设计采用铸铁泵壳和镍铝青铜的叶轮，设计的水温为36°C。“在船上使用淡水，需要添加剂来去除氧气，以避免生锈。但是有许多不同种类的添加剂，其中一些会使水变得非常粘稠，因此水会到处泄漏。添加剂的另一个问题是这些化学物质会改变水的pH值。这也是在选择材料时需要考虑的问题。”

考虑材料时，应注意电化腐蚀（也称为双金属腐蚀）的潜在可能性。当两种不同的材料放在一起时，就会出现这种现象，比如铜和铁放在盐水中。盐水可以充当电解质。“这是一个缓慢的过程，”John说。“你要花很长时间才能发现这个问题。”

“这和用锌块阳极保护钢的原理是一样的。”

在铜和铁的情况下，铁离子会慢慢向铜移动。

“我认为许多人都经历过钙在管道内积聚等现象，这也是由于原电池效应。”

关于材料的选择，John的主要建议是要仔细研究在不同条件下应该使用什么材料，并听取专家的意见。

“我们看到很多情况下客户会指定使用青铜。是的，我们可以使用青铜，但我们更愿意使用镍铝青铜，因为它更坚硬。同时也能更好地避免电化腐蚀。所以，这就是代斯米的选择。”

“在这个材料部分的最后，要说一下如何提高泵的效率。大多数泵的效率为80-81%”，John说，“一些船东要求效率达到83-85%，这除了升级机械设计，还有很多方法可以做到。如在泵内部涂上一层类似陶瓷材料的涂层是最常见的。而且越来越多的船东在要求更高的效率。

电气注意事项

传统电气装置必须遵循相关的船级社规则和国际电工委员会（IEC）标准，这一点非常重要。这包括正确的安装、正确的电缆尺寸和正确的电缆温度等级等因素。John Nielsen说：“这一切都必须加以检查。你必须有阻燃电缆以防火灾。电缆也必须是无卤素的。不管是大电缆或小电线，它们都必须遵守相同的规章制度。”

接地连接必须小心，电缆尺寸要正确。“不要偷工减料”，John说,“总之，接地线的尺寸必须与主电源线差不多。所以，如果使用的是3x50 mm2的电缆，那么必须至少使用1x35mm2的电缆进行接地连接。”

经验是使用与连接到各个组件的电缆相同导线截面的接地线。

John还希望考虑一下接地的位置。“同一设备的接地点之间不得存在电势差。这意味着，如果有电机起动器，那么电机起动器的接地点和电机的接地点应在同一电位。这也被称为等电位接地。因为如果把它们分开10米，你就可以非常确定它们之间存在电势差。”

他说：“人们普遍认为，焊接到钢板上的物体之间没有电势差。其实就是焊接导致存在很大的电势差。”

对于泵和电机的电气保护，有两个设置至关重要:

必须正确调整和安装塑壳断路器（MCCBs）。MCCB上的设置值是电机上的最大电流。

热继电器根据泵测试表上的无过载功率进行设置。

所以，MCCB保护整个装置，热继电器保护泵。

变频器

关于使用变频器的建议和规则遵循上述对传统电气安装的建议。但必须额外考虑的是，频率产生的电噪声必须加以控制。“安装时，请确保变频器上至少有一个共模滤波器。大型安装可能需要du/dt滤波器。”

此外还必须对变频器的最大电流进行正确的调整–与传统起动器中的热继电器设定相同。

然后，当想使用变频器运行电机时，应该认真考虑将电机的温度等级提高一个等级。“通常情况下，选择F级温度，即135°C。

但当变频运行时，由于电机电源线上的开关频率，会使电机发热。所以，我们建议：升到H级，150°C，这样会有更多的回旋余地。从价格上讲，这也只是一笔小钱。”

冷却风扇和IE2电机

此外，将测量电机内部绕组温度这步操作标准化。这意味着电机应该内置PT100传感器。然后就可以直接测量温度了。而且，由于电机经常以不同的转速运行，所以要确保电机上面有一个独立的电动冷却风扇，而不是标准的机械风扇。因为在低转速下运转时，它的冷却量不如正常转速下的冷却量。但是，如果有一个独立风扇，不管负载的速度如何，都会有相同的冷却量。

John Nielsen说：“当使用变频器时，请认真考虑使用普通额定IE电机或标准效率电机。这样做的原因是，如果电机装了变频器，增加电机的IE等级不会获得任何好处。因为电网的综合效率将在变频器处停止，这意味着电网在供电线上的效率由变频器决定。而IE2与IE3或IE4之间的价格差异很大。”