钢质海船入级规范货物冷藏.docx
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钢质海船入级规范货物冷藏
中国船级社
钢质海船入级规范
2006
第5篇货物冷藏
2006年4月1日生效
第1章通则
第1节一般规定
1.1.1一般要求
1.1.1.1设有满足本篇第1章至第3章相关要求的货物冷藏系统的船舶，可授予下列相应附加标志：
CRS（××hold××℃××℃max.sea）
CF加注于适于载运水果货物的冷藏装置
Quickfreezing加注于渔船上具有速冻能力的冷藏装置
1.1.1.2货物冷藏系统的持证要求及产品检验，应符合本规范第1篇第3章的有关规定。
1.1.2制冷剂
1.1.2.1本篇规定适用于下列制冷剂:
R717氨（NH3）
R22一氯二氟甲烷（CHCIF2）
R134a四氟乙烷（CH2F-CF3）
1.1.2.2如采用其他制冷剂时，应提供有关资料批准。
1.1.2.3制冷剂的使用范围应注意船旗国政府的相关规定。
1.1.3工作条件
1.1.3.1在船舶的下列条件下船舶制冷系统应能正常工作:
（1）长期横倾15°,长期纵倾5°；
（2）横摇22.5°及纵摇7.5°。
1.1.3.2船舶制冷机组若设有集中控制或自动监控系统,其集控或监控系统的各项设备应符合本规范第7篇第2章的有关规定。
1.1.4特殊情况
1.1.4.1对于短距离航行的冷藏运输船舶或小能量的制冷装置或其他特殊情况,如要求对本篇的规定作某些增减,均应征得CCS同意。
在此情况下,对船舶可能要进行某种运行限制。
1.1.4.2制冷装置不管使用何种制冷剂,冷藏舱的冷却一般不应采用直接蒸发的排管冷却系统。
限制航区航行的冷藏船,其冷藏舱总舱容如小于500m3时,可使用氨直接蒸发的排管冷却系统;如总舱容小于1000m3时,可使用R22或R134a的直接蒸发排管冷却系统。
1.1.5图纸资料
1.1.5.1应将下列图纸资料提交批准。
必要时,可要求增加送审图纸资料的范围:
（1）冷藏货舱（包括邻近舱柜）总布置图；
（2）冷藏货舱绝热层敷设结构图；
（3）管道及支撑隔热细节；
（4）制冷机舱总布置图；
（5）制冷机舱通风祥图；
（6）空气冷却系统布置图；
（7）空气冷却器融霜装置及泄水布置图；
（8）冷藏货舱内盐水排管或制冷剂排管布置图和安装结构图；
（9）制冷剂、盐水和冷却水的管系图；
（10）冷藏货舱内泄水及通风布置图；
（11）冷藏货舱内温度测量系统；
（12）制冷压缩机剖面图、往复式压缩机的曲轴详图及制冷压缩机性能数据；
（13）冷凝器、空气及盐水冷却器、油分离器、贮液器和其他压力容器图；
（14）自控、安全和报警系统原理图（注明设备的规格、型号和功能）。
1.1.5.2应将下列图纸资料提交备查：
（1）制冷装置（包括集控和监控）及货舱绝热说明书；
（2）制冷能量计算书；
注:
凡经CCS认可的产品,可不必重复送审。
1.1.6新型装置及结构
1.1.6.1若制冷机组或冷藏舱的结构拟采用新型的设计或使用非一般的材料,则应提交相关资料批准,必要时可要求进行特殊的试验。
第2节试验
1.2.1压力试验
1.2.1.1制造完工后的压力试验
（1）制冷系统承受制冷剂压力的各个部件及零件制成后,应按表1.2.1.1进行强度试验和密性试验：
试验压力表1.2.1.1
部件或零件
强度试验（液压）
密性试验（气压）
压力容器
1.5p
1p
压缩机：
气缸
曲轴箱
1.5p
1.5p
1p
1p
阀或附件
2.0p
1p
压力管路、焊接集管、空气冷却器等
1.5p
1p
注:
①表中p为设计压力，见表2.1.4.1；
②密性试验一般使用压缩空气,试验时将部件浸没在水中进行检查；密性试验的其他替代办法,如可行时亦可予以考虑。
（2）承受盐水或冷却水压力的部件,应进行1.5p的水压试验,但其试验压力不应小于0.34MPa。
1.2.1.2安装上船后的压力试验
（1）在船上就地焊装的压力管路,其焊缝处（段）应以1.5p的压力进行水压试验;
（2）上述就地焊装的受压管路,若其所有对接环焊缝业经超声波或X射线拍片检查,且结果合格者,则本条
（1）款所要求的水压试验可以不做；当使用超声波检查时,工厂应提交超声波检验报告,证明管路的焊接质量良好,无任何影响工作的缺陷;
（3）本条
（1）款或
（2）款所要求的试验或检查完成后,应在验船师参加下以本节表1.2.1.1规定的压力进行气密试验。
1.2.1.3密性试验以后充灌制冷剂及冷冻机油前,整个制冷装置应以抽真空法进行干燥。
抽真空时先将系统内的压力抽到尽可能小的绝对压力,并予以保持,使系统内的水分蒸发,如此反复进行以除去水分。
1.2.2效用试验
1.2.2.1试验的准备
（1）效用试验前冷藏货舱内或制冷机上的温度计或测温装置应经校验,并应将校验报告提交验船师。
必要时验船师可要求进行抽验;
（2）压力表及其他测量仪表,在效用试验前亦应经校验合格。
1.2.2.2空气冷却系统安装完成后,冷风机应进行工作试验。
试验时应记录空气排出静压力、空气排量、风机转速及所耗功率,并检查货舱内的布风情况。
试验结束后应将各舱的试验报告提交给验船师。
1.2.2.3制冷试验
（1）冷藏系统的所有制冷机组,应在工作条件下进行制冷效用试验。
制冷装置的试验时间,在冷藏舱温度降至所要求的低温后,至少应为12h,但从制冷开始到试验结束时的总时间应不少于24h；冷藏系统试验时冷藏舱一般可为空舱。
冷藏舱的舱口盖、出入的门和换气管关闭装置应密闭,落水口液封槽应充足盐水；
（2）冷藏系统的制冷试验开始时,应使所有机组都投入工作。
待冷藏货舱温度降低到所要求的设计低温后,即可按本篇第2章2.1.3的规定,轮流停用1台机组,但应始终保持舱内要求的温度,直到试验结束。
在此期间,各台制冷机组的工作时间应大致相同；
（3）冷藏系统试验，应在冷藏舱内温度和舱外大气温度存在合理温差情况下进行。
1.2.2.4热平衡试验
（1）新设计的货物冷藏系统在制冷试验时应进行热平衡试验。
试验由制冷机组连同冷藏货舱一起进行,以确定货舱温度达到设计要求的最低温度并与机组制冷量平衡时的运行情况;货物冷藏系统的热平衡试验应在验船师参加下进行；
（2）热平衡试验应在冷藏舱到达设计要求的最低温度,并消除绝热层等的潜在热量和使舱温经一段时间稳定后开始。
热平衡试验时间为8h,试验时冷藏舱温度应保持在设计要求的最低温度上,如有减小则不应多于1℃。
热平衡试验可按CCS同意的大纲或标准进行评定。
热平衡试验结束后,应进行热平衡计算,并提交计算书。
1.2.2.5冷藏舱温度回升试验
在冷藏舱内的温度达到设计的最低温度情况下,可接着进行货舱的绝热效能试验,并记录6h的舱温回升值。
舱温回升值应每小时记录一次。
按照舱温回升试验开始时冷藏舱温度与外界大气温度的初温差,经6h以后的冷藏舱温度（按各测点平均）的总回升值tG应不大于按下式计算之值：
tG=0.24tF℃
式中：
tF—系指冷藏舱舱温与外界大气温度的初温差，℃。
1.2.2.6其他试验
（1）如设有新鲜空气换气装置者,应进行效用试验;
（2）自动监控设备应进行效用试验,此项试验一般应在制冷机实际运行时进行,但对于报警及安全保护动作,必要时可采取模拟故障发生的情况进行试验;
（3）制冷试验前或试验结束以后,空气冷却器的融霜装置应按照不同的融霜办法进行融霜效用试验，冷藏货舱舱底水和空气冷却器融霜水的泄放试验可结合融霜效用试验进行。
第2章制冷装置
第1节一般规定
2.1.1制冷机组的定义
2.1.1.11套制冷机组应包括能独立工作的1台（或几台）制冷压缩机及其驱动电动机和1只冷凝器。
若使用盐水载冷剂时还应包括1只盐水冷却器。
制冷装置的压缩机及冷凝器通常应以必要的管路、附件及电气设备进行固定连接。
若两台或多台制冷压缩机由1只电动机驱动,或者只设1只冷凝器或1台盐水冷却器,则应作为1套机组看待。
但如制冷机组系用于再冷却其他机组的液体制冷剂,而不是独立地用于冷却货舱,则不应作为1套机组看待。
2.1.1.2除经审批同意者外,冷藏货物制冷机组应和空调制冷机组或生活用制冷机组完全分开。
2.1.2机组数目
2.1.2.1船舶运输冷藏货时,制冷装置至少应设2套制冷机组。
若整个制冷装置仅设2套制冷机组,则2套机组的工作部件应能互换使用。
2.1.2.2冷藏舱总舱容小于1500m3的限定航区航行的船舶,可仅设1套制冷机组,但应增设1台备用压缩机。
2.1.3制冷能量
2.1.3.1无限航区的冷藏运输船,当运载不同冷藏温度的货物时,制冷机组的制冷量应按舷外海水温度在不小于32℃的情况下,各冷藏货舱所需维持的最低温度进行计算。
2.1.3.2制冷装置的规定制冷能量,应能在1套机组停止工作时其余机组在24h连续工作的情况下，维持冷藏舱内设计所规定的最低温度。
2.1.3.3为了补偿制冷压缩机的制冷量和绝热材料性能在使用中的可能下降,实际所配置的制冷机组制冷量应至少比设计的最大输出能量大5%。
2.1.3.4若各套机组不接通所有的冷藏舱,则为每一冷藏舱（或舱组）服务的制冷机组,其制冷能量应符合本节2.1.3.2及2.1.3.3的规定。
2.1.4设计压力
2.1.4.1制冷装置高压侧及低压侧的设计压力应分别不小于表2.1.4.1的规定。
制冷装置设计压力表2.1.4.1
制冷剂
高压侧①设计压力（MPa）
低压侧②设计压力（MPa）
R717
2.2
1.7
R22
2.2
1.7
R134a
1.4
1.1
注：
①高压侧：
系指压缩机排气侧至膨胀阀之间的受压部件；
②低压侧：
系指膨胀阀之后至压缩机吸入阀之间的受压部件；但若装置的切换（如为了热融霜）可能使它们处于高压，则这些零部件均应按规定的高压侧压力进行设计和试验。
2.1.4.2使用其他制冷剂时，其制冷装置高压侧和低压侧的设计压力应分别不小于56℃和46℃时的饱和蒸气压力。
第2节制冷机
2.2.1往复式制冷压缩机
2.2.1.1往复式制冷压缩机的曲轴,当其所有曲柄都支承在2道主轴承之间时,其直径d应不小于按下式计算之值:
式中:
D——压缩机气缸直径,mm；
P——设计压力,MPa，见本章表2.1.4.1；
S——活塞行程,mm；
a——1只主轴承的内边缘和最接近跨距中点的曲柄销中心线之间的距离,mm；
a+b——2只主轴承内边缘之间的跨距；
Z——材料强度系数,由下列公式算出:
对于钢材:
Z=
对于球墨铸铁:
Z=
对于灰铸铁:
Z=
式中：
Rm——曲轴材料的抗拉强度,N/mm；
dp——曲轴的估计最小直径,mm；
C——常数,根据曲柄和气缸的具体布置确定,见表2.2.1.1。
曲柄和气缸布置表2.2.1.1
曲柄销数目
每一曲柄的气缸数
相邻气缸的夹角（°）
1、2
2
456090
3
2
456090
4
2
4560
1
3
4560
2
3
4560
3
3
45
1
4
4560
2
4
45
对于每只曲柄有1只气缸的曲轴:
C=1.0
对于同1只曲柄销有几只气缸,其相邻气缸布置成90°夹角的曲轴:
C=1.05
对于同1只曲柄销有几只气缸,其相邻气缸布置成60°夹角的曲轴:
C=1.18
对于同1只曲柄销有几只气缸,其相邻气缸布置成45°夹角的曲轴:
C=1.25
2.2.1.2若曲轴另加1中央主轴承进行支承,其直径应根据中央主轴承和外档主轴承内边缘之间的半根曲轴进行计算,这样算得的是半根曲轴的直径,对于整根长度的曲轴直径应增大6%。
2.2.1.3在确定曲柄臂的尺度时,应使bt2不小于下式所得的值:
靠近主轴承的曲柄臂:
bt2=0.4d3
中间曲柄臂:
bt2=0.75d3
式中:
b——曲柄臂的宽度,mm；
t——曲柄臂的轴向厚度；
靠近主轴承的曲柄臂应不小于0.45d,mm；
中间的曲柄臂应不小于0.60d,mm；
d——按本节2.2.1.1所算得的曲轴最小直径,mm。
2.2.1.4曲柄臂过渡到曲柄销或主轴颈处的圆角半径r应不小于0.05d。
如果曲轴的直径不小于c乘d的积,则可做成较小的圆角,但此圆角应不小于0.025d。
本条内c=1.1-2r/d，但不小于1.0。
2.2.1.5曲轴上的过渡圆角和油孔应光滑圆顺。
2.2.1.6压缩机的曲轴箱,应设计成能承受不小于制冷系统最大工作压力的内压力。
2.2.2制冷压缩机曲轴材料强度
2.2.2.1曲轴的铸、锻件，其抗拉强度应在下列范围内:
（1）碳钢和碳锰钢锻件,若经正火加回火:
400～600N/mm2；
（2）碳钢和碳锰钢锻件,若经淬火加回火:
不超过700N/mm2；
（3）碳钢和碳锰钢铸件:
400～550N/mm2；
（4）球墨铸铁件:
370～800N/mm2；
（5）灰铸铁件:
不小于300N/mm2。
若采用上述所列以外的材料时,应提交相关资料批准。
第3节管路与辅助设备
2.3.1受压容器
2.3.1.1钢质焊接圆筒形的R717及R22制冷剂压力容器,应符合本规范第3篇第6章及CCS《材料与焊接规范》有关Ⅱ级压力容器的规定,其设计压力应符合本章表2.1.4.1的规定。
制造上述压力容器用的钢板其抗拉强度应不超过430N/mm2。
2.3.1.2若压力容器的筒体由钢管制成,则所用的钢管应为无缝的或电阻焊的或纵向埋弧焊的。
对接锻焊的和螺旋形焊接的钢管不应采用。
2.3.1.3设计温度低于-40℃的所有压力容器及设计温度低于0℃而其压力与饱和温度的关系不相适应者,应用机械性能（包括缺口韧性）与其厚度和最低设计温度相适应的钢材制造，并提交相关资料。
2.3.2压力管路
2.3.2.1制冷装置各种压力管的壁厚应按本规范第3篇第2章的有关规定确定。
2.3.2.2冷凝器管应以耐蚀材料制成。
对适用于R22及134a制冷剂的冷凝器,其管子应由耐蚀铜管制成。
冷凝器的管板接触海水的部分应以耐蚀材料制成,或采取其他有效的措施防蚀。
2.3.2.3制冷剂、盐水或海水冷却管路及其附件的材料应与管内的流体相适应。
铜、黄铜、青铜和其他铜合金材料不适用于氨制冷剂,镁合金材料不适用于氟代烃类制冷剂,锌不适用于氨和氟代烃类制冷剂。
2.3.2.4制冷剂、盐水管路应采用无缝管,其中氨及盐水的管路应为无缝钢管。
氨装置的管路附件应由钢制成,也可采用可锻铸铁。
氟代烃制冷装置的管路附件应由钢或青铜制成。
2.3.2.5制冷剂钢管的连接应以电焊对接,如果此钢管为镀锌管,则应在焊接前将管子端头的镀锌层去除干净。
铜管的对接连接则应使用硬钎焊。
必要时,个别管段的连接可采用焊接法兰（法兰面应有槽和凸肩填装垫片）或用外套螺母连接。
管接头的垫片材料,应经CCS认可。
2.3.2.6制冷剂管路截止阀的结构,应保证能安全地更换填料函的填料,而不需排出制冷剂。
R22及R134a制冷剂管路的截止阀应为无填料函阀。
如采用软填料函的阀应装有封紧盖。
2.3.3油分离器
2.3.3.1制冷剂管路应装设合适的油分离器，该油分离器应装有泄油管；若油分离器内装有金属丝滤网,其结构应坚固并加以支撑,以防散失。
2.3.4滤器
2.3.4.1制冷剂管路的下列部位应装设合适的过滤器:
（1）压缩机的吸入管路上;
（2）膨胀阀前的制冷剂管路上。
滤器内的金属丝滤网结构应坚固并加以支撑,以防散失。
滤网材料应能耐制冷剂腐蚀。
制冷剂管路系统设计安装时，应根据制冷剂的特性，在系统管路中装设适当的制冷剂分离与贮存设备以及制冷剂净化设备。
2.3.5干燥器
2.3.5.1R22及R134a制冷剂系统中均应装设干燥器,其布置应使干燥器能旁通并关断,以便在拆开时不妨碍系统的运行。
2.3.6温度计
2.3.6.1制冷装置各系统的下列部位应装设温度计:
（1）制冷压缩机的吸入和排出管路上；
（2）冷凝器的冷却水进、出管路上；
（3）盐水进、出管路上；
（4）直接蒸发冷却的空气冷却器的制冷剂回流管上。
2.3.7压力表
2.3.7.1制冷装置各系统的下列部位应装设压力表:
（1）制冷压缩机的吸入和排出管路上；
（2）盐水泵排出管上；
（3）所有空气冷却器的制冷剂回流管上；
（4）压力润滑制冷压缩机的滑油进口处；
2.3.8液位指示
2.3.8.1贮液器上应装有制冷剂液体的液位指示器。
液位指示器应能关闭,以防止液位指示器发生破损事故时,制冷剂大量流失。
2.3.9冷却设备
2.3.9.1冷藏舱的冷却可采用装在侧壁和顶板上的冷却排管或经过空气冷却器的空气循环冷却。
2.3.9.2除按本篇1.1.4.2规定采用直接蒸发排管的冷藏舱外,冷藏舱的冷却应采用盐水循环。
每一冷藏舱的盐水排管应做成不少于两个分段,每个分段均应装设阀或旋塞以便关闭。
冷藏舱净舱容在300m3以下者,可做成一个分段。
2.3.9.3冷藏舱内的钢质盐水管路或输送制冷剂的管路,包括装在绝热层内的部分,其外表面均应镀锌,这些管路外表面也可采用其他等效的防腐措施。
盐水管路及盐水柜接触盐水的壁面不应镀锌。
若盐水系统与盐水接触的部分已经镀锌,当盐水冷却和回流柜是闭式时,则应设有透气管或者设有使排出气体引到大气中的管子。
引出管出口端的地点应使管子排出气体不致引起事故,且管子出口端要装有便于更换的金属丝网。
当盐水柜为开式时,则设置盐水柜的舱室应有有效的通风。
2.3.9.4制冷剂和载冷剂钢管若由电焊对接或由螺纹套管连接时,管接头处没有镀锌层的部分在水压试验后应作适当涂刷和包扎以减少腐蚀。
当管路包有绝热层时,此项接头的部位应在绝缘外表面作出标记。
2.3.9.5通过水密舱壁或水密甲板的冷却管路,其穿过处的贯通配件结构及填料应符合本篇3.1.1.5的规定。
2.3.9.6每一冷藏货舱的空气冷却器的冷却盘管可使用盐水循环或制冷剂直接蒸发进行冷却。
此项冷却盘管应布置成不少于两组,且每组盘管应装阀，并在必要时可迅速关闭。
舱内至少应设一路风管和两个相对远离的格栅。
如空气冷却器的盘管不分组,则应至少设置2只单组盘管的冷却器作为替代措施。
冷藏舱净舱容小于300m3时,可设置1只单组盘管的空气冷却器。
2.3.9.7空气冷却器应设有有效的融霜措施。
其下面应设置盛凝水的底盘,凝水盘底部应装有当制冷工作时能排除全部凝水的泄水管。
泄水管的内径应不小于40mm。
2.3.9.8空气冷却器包括风机及电动机的安装处应尽量和装货空间分隔,且应留有足够大小的通道以便风机及电动机能拆出修理或进行更换,不被货物阻塞。
若1个舱内装有几台风机和电动机时,则只需留供人员进出的检修通道。
2.3.9.9为了减少货物脱水和冷藏舱内冷却设备结霜,制冷装置的设计应使冷却介质和货舱处于最小温差的情况下，能维持货舱所需的最低温度。
2.3.10加热设备
2.3.10.1冷藏舱运载水果时,若环境温度可能低于所需载货温度而对水果造成不利影响时,货舱应设有加热设备。
2.3.11货舱换气装置
2.3.11.1冷藏货舱用于运载需要更换新鲜空气的货物时,应设有空气换新的设备。
新鲜空气吸入口的位置应注意设在没有污染空气进入的地方，为防止空气吸入口与货仓排风口之间的短路，吸、排气口之间应至少相距3m。
各冷藏舱应单独设置各自的空气进入和排出管。
每一进、排出管应装有可靠的气密关闭阀。
2.3.12泵
2.3.12.1制冷机组应设有不少于2台独立的冷却水泵。
2台冷却水泵中的1台可作为备用并可作其他用途。
当作其他用途时,此泵应具有足够排量且应不致妨碍制冷机组的冷却水供水。
2.3.12.2若制冷剂系统和（或）载冷剂系统系用泵进行循环,则应各设1台备用泵。
该备用泵不应用于其他用途，且应能供所有冷藏货舱使用。
2.3.13通海接头
2.3.13.1制冷剂气体冷凝器的冷却水泵,应由分设在左、右舷的2只海底阀供水。
2.3.14动力
2.3.14.1制冷装置若为电力驱动时,其电力至少应由2台发电机供送。
当发电机中的任一台停止工作时,其余发电机的功率应在本章2.1.3.1所述的海水温度下，使制冷机组按2.1.3.2或2.1.3.3的规定维持冷藏货舱所要求的最低温度,同时还应保证为船舶推进和安全所必需的其他重要设备能同时工作。
第4节控制、报警与安全系统
2.4.1制冷装置的自动监控
2.4.1.1设有自动监控的制冷装置,仍应设有手动控制机构,以便当自动监控失效时能进行手动控制。
制冷装置的自动监控应符合下列2.4.1.2～2.4.1.4的规定。
2.4.1.2制冷装置自动监控设备的基本性能,应符合本规范第7篇第2章的有关规定。
2.4.1.3制冷装置的自动监控应包括下列各项:
（1）使冷藏舱内的温度控制在设定的低温范围以内;
（2）空气冷却货舱时,冷空气从风管出口的温度控制在不低于最低允许温度。
2.4.1.4由上述2.4.1.3
（1）所述的自动温控转换成手动控制时,自动温控设备应能旁通和关断。
但作为替代措施,自动温控的控制阀可设置2只,每只控制阀应在另一只失效时能承担所要求的全部功能。
2.4.2报警
2.4.2.1制冷装置的检测和报警项目,应不少于表2.4.2.1的规定。
制冷装置的故障报警应在适当的站（室）发出视觉和听觉信号。
制冷装置的显示和报警项目表表2.4.2.1
序号
项目
显示内容
报警
1
冷藏货舱空气温度
温度
高和低
2
空气冷却循环风机失效
-
失效时
3
冷藏货舱舱底水水位
-
高
4
冷凝器冷却水出口温度
温度
高
5
制冷压缩机故障停机
－
停机时
6
制冷压缩机滑油压力
压力
低
7
制冷压缩机吸入侧压力
压力
低
8
制冷压缩机排气压力
压力
高
9
海水冷却循环泵失效
-
失效时
10
制冷机室氨制冷剂泄漏
-
泄漏时
11
盐水冷却器进、出口
温度
高（出口）
12
盐水循环泵失效
－
失效时
13
盐水集水箱水位
－
低
注:
对于无人值班的制冷机舱,故障报警尚应延伸到轮机员起居处所或有轮机员值班的其他处所。
2.4.3安全保护
2.4.3.1制冷装置应设置下列安全系统:
（1）制冷压缩机吸入侧压力过低时自动停机;
（2）制冷压缩机排气压力过高和冷凝器压力过高时,自动停机;
（3）制冷压缩机的滑油压力过低时自动停机;
（4）若制冷机室氨制冷剂泄漏,当漏出气体的浓度达到爆
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