什么是油舱吸口高度？
油舱吸口高度，通常指的是从油舱舱底最低点到吸口中心线（或吸口法兰面）的垂直距离,这个高度是船舶管路系统设计中的一个关键参数。
就是船上的泵要从油舱底部把油吸上来，这个“吸口”离舱底有多高。
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为什么吸口高度如此重要？（核心影响因素）
设计吸口高度时，主要需要考虑以下几个关键因素,它们之间常常相互制约：
防止泵发生“气蚀”（Cavitation）
这是最核心、最关键的因素。
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原理：离心泵（船上最常用的泵）通过在泵入口处产生低压区来“吸”入液体，如果吸口高度过大，或者油温过高导致油品挥发，液体在到达泵叶轮之前，其压力可能会降低到该油品的饱和蒸汽压以下，油品会迅速汽化，形成气泡，当这些气泡随液体流到高压区时，会瞬间破裂，产生局部的高压冲击,这种反复的冲击会：
- 损坏泵的叶轮和泵壳：产生点蚀,严重时甚至打穿叶轮。
- 产生巨大噪音和振动：导致泵体剧烈抖动,寿命缩短。
- 降低泵的效率：甚至导致泵断流,无法正常工作。
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解决方案：必须确保吸口高度足够小，使得液体在进入泵之前，其压力始终高于其饱和蒸汽压，从而避免气蚀的发生。吸口高度越低，抗气蚀能力越强。
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确保排净舱内油品（扫舱能力）
- 目的：为了最大限度地利用油舱容积、减少残油、便于后续清洗和保证航行安全（如防止油品晃动）,必须尽可能将舱内油品抽空。
- 矛盾：如果吸口紧贴舱底（高度为0），虽然扫舱效果最好，但极易吸入舱底的沉淀物（如泥沙、铁锈、油泥），堵塞管路和泵，也更容易吸入空气,造成泵抽空。
- 平衡：吸口需要有一定的高度，形成一个“集油坑”（Sump或Strum Box），这个坑可以暂时容纳沉淀物，让相对干净的油品被吸走，但这个高度又不能太大，否则会剩下过多的“死油”无法排出。
满足相关规范和公约的要求
国际海事组织和船级社（如CCS, ABS, DNV, LR等）对油舱的设计有严格规定,以确保安全和环保。
- 《国际防止油污证书》：要求船舶必须有有效的排油监控系统,并确保油舱能被排空。
- 《国际散化规则》：对于化学品船，对吸口高度有更具体的要求,以防止不同化学品交叉污染。
- 《共同结构规范》：对油船的结构强度有要求,吸口区域的局部结构也需要加强。
考虑油品的特性
不同油品的物理性质不同,对吸口高度的要求也不同。
- 粘度：高粘度的燃油（如MGO, MDO, VLSFO）流动性差,需要更低的吸口高度和更大的吸入压力才能被顺利吸出。
- 温度：油品温度越高，粘度越低，但饱和蒸汽压越高，越容易气化,高温工况下需要更低的吸口高度。
- 挥发性：汽油等轻质油品极易挥发，其饱和蒸汽压高，必须采用非常低的吸口高度，甚至采用“深井泵”（Deepwell Pump），将泵体直接浸没在油品中,以从根本上消除气蚀风险。
船舶运动的影响
船舶在海上航行时会产生横摇、纵摇、垂荡等运动，吸口高度的设计必须考虑在最恶劣的工况下，吸口仍能浸没在油液中,避免吸入空气。
- 纵摇：船舶首尾上下颠簸,可能导致油舱前端的油液涌向或离开吸口。
- 横摇：船舶左右摇摆,可能导致吸口短暂暴露在液面上。
- 垂荡：船舶整体上下起伏,影响吸口处的静压力。
设计时，需要根据船舶的装载手册和稳性计算，确保在各种装载和海况下,吸口处始终有足够的油液覆盖。
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典型的吸口高度范围
由于影响因素众多，没有一个“放之四海而皆准”的数值，但根据经验,可以给出一些常见的参考范围：
| 油舱类型 | 吸口高度 | 设计考虑 |
|---|---|---|
| 船用燃油舱 | 150 mm ~ 500 mm | 这是一个常见的折中范围，既要保证扫舱效果，又要避免吸入过多沉淀物，对于重油舱，可能取较大值；对于轻油舱，可取较小值。 |
| 滑油舱 | 100 mm ~ 300 mm | 滑油通常要求非常干净，吸口高度可以设计得低一些，但同样要考虑沉淀问题。 |
| 货油舱 (油船) | 200 mm ~ 500 mm | 规范要求较高，通常设有多个吸口（高位、低位），并配备扫舱泵，吸口下方常有吸入滤网和集油坑。 |
| 轻质油品舱 (如汽油) | 尽可能低，或采用深井泵 | 气蚀风险极高，必须采用低吸口高度或将泵置于液面下。 |
| 压载水舱 | 50 mm ~ 200 mm | 对水质要求不高，主要考虑防止吸入海底阀的沉淀物，高度可以相对较低。 |
重要提示：这些数值仅为参考，具体设计必须由专业的船舶设计部门根据船型、规范、油品特性等进行详细计算和确定。
如何实现吸口功能？（吸口附件）
一个完整的吸口系统通常包括以下部件：
- 吸口法兰：与泵吸入管路连接。
- 吸入滤网/滤器：安装在吸口内部或外部，用于阻挡大颗粒杂质进入管路,这是防止堵塞的关键。
- 集油坑/吸入井：在吸口下方设置的凹坑,用于汇集油品和沉淀物。
- 空气管：连接油舱顶部和甲板，用于平衡油舱内外的气压，防止在抽油时形成真空,同时也用于透气。
- 测深管/测量孔：用于测量舱内油位。
- 高位和低位吸口：对于大型油舱，通常会设置两个或多个不同高度的吸口,低位吸口用于最后阶段的扫舱。
船舶油舱吸口高度是一个综合性的设计参数，其核心是在防止泵气蚀、保证扫舱效果、避免吸入杂质和满足规范要求之间找到一个最佳平衡点。
- 基本原则：越低越好,以获得最好的抗气蚀性能和扫舱能力。
- 实际限制：过低会增加吸入沉淀物和空气的风险，并可能与舱内结构（如管系、加热盘管）冲突。
- 最终确定：必须由专业设计人员根据具体船舶的用途、油品、规范和结构进行详细计算和优化设计，以确保船舶在整个生命周期内的安全、高效和环保运行。
