一、移动简易堵漏训练舱循环研究

0引言

海警舰艇是海警在海上维权执法以及救援的主要应用工具，在执行各项任务过程中，如果舰艇发生破损进水的状况，将会严重降低其战斗能力以及救援能力，为了使舰员在紧急情况下能够及时有效地解决破损问题，舰艇日常损管堵漏训练就显得格外重要。正确及时地进行损管堵漏，不仅是舰艇顺利完成任务的前提，还是保障舰艇生命力的重要防线，各个国家海上部队都极其重视舰艇损管堵漏能力。

为贴近实战，各个国家都建有现代化仿真程度较高的损管训练设施。关国海军在20世纪80年代就己经开始利用计算机技术提出了损害管制概念叫

随后就建成了压载损管系统(ballast),并在试验舰上进行试验。英国海军对损管系统的信息智能化数据建设有了较深入的研究发展。法国的“拉菲特”级护卫舰在事故状态下具有较高的自动化反应处理能力。我国在损管训练方面存在不足，相关的海军部门研究了损管技术的培训，但损管训练的场地受限，大大降低了损管训练效果。海警在这方面的发展较晚，损管训练技能及设施相对落后，没有形成具体统一的损管训练措施方案

1移动式损管训练舱

移动损管训练舱可供有需要的海警官兵跨地区进行损管堵漏训练，解决因场地受限而无法进行相应的损管堵漏训练难题，体现了移动式损管训练舱的灵活性。考虑到运输可行性及训练舱室真实性，设计训练舱具体尺寸如下。

损管训练舱:长12.032m:宽2.352m:高2.385m堵漏训练舱:长4.5m，宽高均利用完全。控制室:长3m，宽高均利用完全。由于需要通过大型运输车辆将其运往各个有需要的海警支队或舰艇进行损管训练，要保证该移动式损管训练舱的吊放和运输安全，考虑到大型运输车辆的承载情况和各个路面的承压系数，主要参照二级公路的载重标准:可经常性通过前轴重71，后轴重131的大型双轴车。综上考虑要求移动式损管训练舱的整体重量不得超过13t并且要满足该训练舱各个功能的要求。

通过3dsMax和CAD软件设计出堵灞训练舱及其控制室，如图1所示，该堵漏训练舱具备有以下功能:

1) 能够同时实现外部供水及内部循环用水；

2) 能够在舱内进行各种破损以及管道破口的堵漏训练；

3) 在堵漏训练中，能够控制水流量，从而实现不同水压下的堵漏训练；

4) 能够检验堵漏训练是否成功。

2移动损管舱堵漏水循环系统

2.1 堵漏水循环系统整体设计

该堵漏训练舱是移动损管训练舱的重要组成部分，图2是该舱水循环系统设计图。

训练人员可由与逃生口对侧的水密门进入堵漏训练室，在室中左右两边有2条堵管道，在管道上各设有1个电动控制阀和1个压力传感器。电动控制阀可在不产生波动压力的情况下平稳关闭，并可调节关闭速度，实现官兵们在不同水压下的堵漏训练，结合压力传感器送回到控制室的水压数据，教练员可以合理地控制电动控制阀，调节训练所需的水压值。

堵漏墙有6种不同类型的破口，其供水来源主要是由在两侧主管道导出的6条分管路，在这6条管路中也各自设有1个电动控制阀和1个压力传感器，通过反馈控制可调节水压，模拟真实情况下舰艇破损进水和管道的过程。

将2个泵同时打开，呈现舱室大面破损进水状况，可极大效率提高官兵的堵漏速度以及协调配合能力。若堵漏失败，由于水池不断由外部供水，处于满载状态，破损进水将淹没整个舱室，训练人员

可通过梯子爬出堵漏训练舱，真实还原了舰艇堵漏失败的后果。堵漏训练结束后，可通过出水口将舱底水池内的水排出。

2.2堵漏水系统控制室设计

控制室控制着整个损管堵漏训练舱的各个设施并可处理训练中反馈回来的信息。在控制室里可以通过水率窗观察官兵的整个堵漏训练过程，共3处结构，分别为执行处、监控处、信息处理处，如图3 和图4所示。

1)执行处。用以控制命令的执行并完成损管训练各个方面的内容。

2)监控处。对现场设备的控制以及训练情况的监测。通过压力、流量等多种传感器的实时数据采集，进行处理，并对训练设备的运行进行控制。

3)信息处理处。是整个控制系统的核心部分，通过对训练中反馈回来的信息数据加以处理，实现训练的控制及管理，能更有效地提高训练效率。

分析串洗管路的布置、管径及长度，相应的选择合适的串洗设备，完善串洗工艺，做好串洗工作前期准备这样才能保证串洗工作可以在省事、省力和省钱的情况下顺利完成。

2 对目前串洗设备的改进建议

根据现场设备使用过程中遇到的问题，概括以下几个主要改进点:

1)把目前的这种常规的空调冷气跟液体的热交换，改为冷媒水直接跟串洗液做热交换，用传热系数大的介质可以充分发挥冷媒模块的作用，设计出在环境温度 40℃的情况下，控制串洗液运行温度不超过30 ℃.

2)增加用作化学串洗用的离心泵，增加串洗块的功能。

3)杜塞泵改为液压隔膜泵，这样就可以扩大该设备的对串洗液体的适用范围，其至可以取消冷媒水模块。

结论

该高水基液压液串洗模块的设计和应用满足了工作需要，其利用冷却的方式增加液体粘度的思路也是正确的。该方法同样适用于对传输介质粘度有要求的其他设备上。

为增大热交换效率，可以进一步研究如何增大冷媒水与串洗液的热交换面积。

二、简易堵漏损管舱构成初步研究

简易堵漏损管舱是一个集成多功能训练系统，主要由以下组件组成：箱体、水箱、稳压泵、控制阀、计时按钮、控制设备、照明系统、水循环系统等。通过这些组件的紧密配合，可以实现对训练设备的管理和监控，并且训练过程可以在手动和自动模式之间自由切换。

该系统还具备训练效果评估功能，能够实时显示各设备的状态，满足破管堵漏和破口堵漏损管训练的需求，并提供常用堵漏器材和管路包扎功能。

底部水箱区：水箱设置在舱体底部，容量根据训练需要设置，以确保满足训练用水需求和水的有效回收。水箱采用满焊工艺，并进行了内部和外部的防腐处理，以延长使用寿命并保持水质。

训练区：为满足简易堵漏损管舱抗沉训练要求，训练区内设置了多种破口和管路，包括：50mm外翻和内翻直径破口，100mm外翻和内翻直径破口，以及30mm、50mm、80mm直径破损管路。这些破口和管路的包扎压力不小于0.15Mpa，以确保达到训练要求。

训练区的底板铺设了花纹钢板，以提高操作的安全性和防滑性能。

设备舱区：设备舱区与训练区隔离开来，以减少训练过程中产生的噪音并提升整体安全性。墙板采用3.0mm厚的钢板制成，并采用满焊工艺，以确保结构的坚固性和密封性。

具体舱体结构组成：

一、立柱规格：F150×150×3mm

二、屋面主梁规格：F120×120×3mm

三、屋面次梁规格：J120×60×2.5mm

四、地面次梁规格：J120×60×2.5mm

五、箱体顶底封板

六、地板规格：防滑花纹彩钢板

在简易堵漏损管舱内，根据训练要求，布置了多种类型的破口和破损管路。具体布置及数量如下：

根据简易堵漏损管舱抗沉训练的具体要求，训练区设置了多种类型的破口和管路，具体如下：50mm直径的外翻和内翻破口各2个（共4个），100mm直径的外翻和内翻破口各1个（共2个），以及30mm、50mm和80mm直径的破损管路各2个。这些破口和管路的包扎压力均不小于0.15Mpa，以确保满足训练的强度和效果。

舱体中的破口及破损管路的详细设置情况如下：

首先，设置了50mm外翻式直径破口，主要模拟舱壁外翻破口。此类破口共设置2处，破口大小为5厘米（φ50mm），破口向外翻边。破口水压力为0.15MPa。

其次，设置了50mm内翻式直径破口，模拟舱壁内翻破口。此类破口同样共设置2处，破口大小为5厘米（φ50mm），破口向内翻边，破口水压力同样为0.15MPa。

第三，设置了100mm外翻式直径破口，以模拟舱壁裂纹。此类破口设置1处，破口大小为10厘米（φ100mm），破口向外翻边。破口水压力为0.15MPa。

此外，设置了100mm内翻式直径破口，模拟舱壁内翻边破口。此类破口共设置1处，破口大小为10厘米（φ100mm），破口向内翻边。破口水压力为0.15MPa。

对于管路方面，设置了30mm直径破损管路，模拟冷却水管路法兰垫料损坏。此类破损管路共设置2处，破口大小为3厘米（φ30mm），破管水压力为0.15MPa。

同时，还设置了50mm直径破损管路，模拟供水管路破损。此类破损管路设置为DN80供水管路，破损2组，破口大小为5厘米（φ50mm），破管水压力为0.15MPa。

最后，设置了80mm直径破损管路，模拟油水管路沙眼破损。此类破损管路共设置2处，破口大小为8厘米（φ80mm），破管水压力为0.15MPa。

堵漏器材展示

 破口封闭压力设计

破口的封闭压力设计为不小于0.15MPa，以确保在训练过程中能够模拟真实的水压环境，提供更高的水压测试条件。这种灵活的压力调整机制不仅提高了训练的逼真度，还能够有效检验学员在不同压力条件下的应对能力和封堵技术。通过设置这样的压力范围，训练可以更好地反映实际操作中的复杂情况，为学员提供全面的应急响应技能培训。

破口/破管流量计算

为了确保供水能够满足训练压力条件下破口的流量要求，需计算供水管路每小时的耗水量 Q，计算公式如下：

 Q 代表管路流量，单位为立方米每小时（m³/h）。

μmuμ 为流量系数，与选用的管材有关。此处使用的镀锌无缝钢管的流量系数为0.6。

FFF 代表供水管路的截面积。

DN 为管路直径，参照破口或破管的当量直径取值。

压差（水柱）则根据破口或破管压差响应表确定。

将数据带入流量系数计算公式中，计算抗沉舱室各训练点的流量值，计算结果如下所示：

50mm外翻式直径破口

1. 主要损害描述：舱壁外翻破口

2. 详细情况：舱壁外翻边破口2处，破口大小为5cm（φ50mm），破口向外翻边。破口水压力为0.15MPa。

3. 破口/破管最大压差：0.15MPa/15米水柱

4. 破口/破管设计最大流量：72.69 m³/h

50mm内翻式直径破口

1. 主要损害描述：舱壁内翻破口

2. 详细情况：舱壁内翻边破口2处，破口大小为5cm（φ50mm），破口向内翻边。破口水压力为0.15MPa。

3. 破口/破管最大压差：0.15MPa/15米水柱

4. 破口/破管设计最大流量：72.69 m³/h

100mm外翻式直径破口

1. 主要损害描述：舱壁裂纹

2. 详细情况：舱壁外翻边破口1处，破口大小为10cm（φ100mm），破口向外翻边。破口水压力为0.15MPa。

3. 破口/破管最大压差：0.15MPa/15米水柱

4. 破口/破管设计最大流量：290.74 m³/h

100mm内翻式直径破口

1. 主要损害描述：舱壁内翻边破口

2. 详细情况：舱壁内翻边破口1处，破口大小为10cm（φ100mm），破口向内翻边。破口水压力为0.15MPa。

3. 破口/破管最大压差：0.15MPa/15米水柱

4. 破口/破管设计最大流量：290.74 m³/h

30mm直径破损管路

1. 主要损害描述：冷却水管路法兰垫料损坏

2. 详细情况：管路法兰垫料损坏浸水2处，破口大小为3cm（φ30mm）。破管水压力为0.15MPa。

3. 破口/破管最大压差：0.15MPa/15米水柱

4. 破口/破管设计最大流量：26.17 m³/h

50mm直径破损管路

1. 主要损害描述：供水管路破损

2. 详细情况：设置为DN80供水管路破损2组，破口大小为5cm（φ50mm）。破管水压力为0.15MPa。

3. 破口/破管最大压差：0.15MPa/15米水柱

4. 破口/破管设计最大流量：72.69 m³/h

80mm直径破损管路

1. 主要损害描述：油水管路沙眼破损

2. 详细情况：管路破损浸水2处，破口大小为8cm（φ80mm）。破管水压力为0.15MPa。

3. 破口/破管最大压差：0.15MPa/15米水柱

单次训练用水量

单次训练取最大破口流量，单次训练时间为1小时进行2次训练（20分钟训练时间，10分钟间隙时间，破口出水时间最长为5分钟）。

单次训练所需的最大用水量为12.115m³，1小时所需的用水量为24.23m³。

训练次数计算

设训练次数为C，训练时间为T=C/2（单位：小时）。

水池容量为48.5m³，水净化处理能力为20m³/h，回收率为0.90。

当以下公式满足时，（48.5 + 20 × 0.90 × C/2）= 24.23 × C/2，即为用水次数极限。

计算得出C=15.4。

损管指挥训练评估系统

舰艇损管综合训练系统集堵漏、抗沉指挥训练系统和中央控制系统于一体。该系统在功能上将原来单独的堵漏、管路包扎等多科目集成综合训练；将原来的战位单兵操演训练，拓展到舰艇全战位损管操演训练和指挥员的损管指挥训练，将原来单纯的舰员损管技能训练拓展到损管技能和心理训练相结合。

系统构成：改评估系统包含，监控系统、指挥系统、喊话系统、成绩自动评估系统，将每批训练学员进行人名登记记录以及训练过程记录，以及训练成绩的评估，系统包含，指挥系统模块以及训练堵漏模块，评估人员可以直观在电子屏上观看到训练舱实况，学员门的堵漏训练的熟练堵漏程度给出综合评价。

系统设置三大模块：

指挥模块，指挥员可以对于训练模块进行选择，安排学员进行模拟堵漏训练，程序启动后有警报报告训练计时开始，系统中可设置完成堵漏时间，根据学员堵漏熟练程度以及规范操作程度进行综合评估。

训练模块，学员采集信息开始，信息自动进入系统记录，准备就绪，学员可进行单兵或者成组模拟堵漏训练，系统自动链接稳压水泵控制，2分钟开启，进入训练状态，水管网循环打水出水，完成训练，中途如果出现紧急或者失控状况，监控室可实时观察并启动应急急停装置。

综合训练模块，学员可进行综合模拟训练，从管损到包扎，抗沉整个流程的模拟训练！

整套系统涵盖，监控、显示屏、触摸屏、PLC系统以及控制模块，模拟控制软件，各类继电器、保护开关等部件！

供水系统：水循环系统稳压控制水泵，用于破管和破口训练。保持水压恒定在0.1至0.15 MPa之间。

排水配置：疏排水系统主要用于抗沉堵漏系统的排水以及外甲板和走道的排水。排水管路按重力流设计，确保管道的过流能力不小于循环流量。

在抗沉训练过程中，使用的堵漏水会在训练时浸至一定高度，并通过设置的溢流管排出。浸水训练的排水通过舱室内地漏汇集到下方的疏排水总管，由电动阀门控制，回收至循环水池进行二次利用。

外甲板及走道排水系统主要用于处理室内空调凝水和各层甲板的雨水。各层甲板的雨水通过地漏汇集到底层总管，最终接入场地的市政排水系统。

训练舱体的排水采用重力方式，依靠排水管路进行收集和处理。排水管道按重力流设计，管道的过流能力不小于训练流量，确保排水系统的高效运行。

总结：以上总结了简易损管堵漏的简单功能配置及一些功能探索，包括破口的一些建议设置及流量计算设置，涵盖了循环系统供水及排水配置介绍！

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