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压载水管理系统在船上的安装

新闻来源:中国船检    浏览量:2109 张立冬 2016-09-08
        全球所有海上运输船舶所携带的压载水数量,每年大约有120亿吨,存在于船舶压载水中随船周游世界的生物多达7000种,船舶携带的压载水对物种入侵和病毒传播带来严重的危害。
        为防止、减少和控制海洋环境发生有害变化,1982年联合国海洋法会议通过《联合国海洋法公约》,1992年《21世纪议程》首次明确提出了针对压载水控制与管理的《生物多样性公约》。2004年,在英国伦敦召开的IMO外交大会通过的《关于船舶压载水及其沉积物管理和控制的国际公约》(以下简称《压载水公约》)成为第一个具有法律约束力的国际性公约,旨在通过船舶压载水和沉积物的控制和管理来防止、减少并最终消除有害水生物和病原体的转移对环境、人体健康、财产和资源引起的风险。
       《压载水公约》对防止和减少船舶压载水造成的有害水生物和病原体的传播,做了详细规定,分为公约正文和附则两部分。公约正文共22条,包括公约目的、适用范围、宣言、生效条款和修正程序等,公约附则包括总则(A部分)、船舶压载水管理和控制要求(B部分)、某些区域的特殊要求(C部分)、压载水管理的标准(D部分)和检验(E部分)等五部分。
        根据《压载水公约》规定,该公约须至少有30个国家签署并对其批准、接受、核准无保留,其合计商船吨位不少于世界商船总吨位的35%,达到生效条件12个月后生效。截止2016年3月8日,已有49个国家批准了该公约,约占世界商船总吨位的34.82%,距生效条件差0.18%。预计2016年内达到生效条件,2017年内生效实施。
        压载水公约生效后,对目前正在营运的现有船舶有追溯要求的影响。据预测,未来几年全球将有7.5万艘船舶安装压载水管理系统,多数技术需要船舶进坞时安装(吊装)完成,且安装压载水管理系统的时间较集中。
        压载水公约适用范围
        公约适用于有权悬挂当事国船旗的船舶;以及无权悬挂当事国船旗,但在该当事国的管辖下运营的船舶。不适用于设计或建造为不承载压载水的船舶、船上密封舱柜中的不排放的永久性压载水、国内营运船舶、在国内营运并获得免除的他国船舶、仅在国内和公海上营运的船舶以及军舰、军辅船或政府非商业船舶。
        船上压载水的管理措施
        采用压载水置换(D-1标准),目前已经IMO评估和接受的有三种方式,分别为顺序法(Sequential method)、溢流法(Flow-through method)和稀释法(Dilution method)。船舶按顺序法进行压载水更换,其压载水容积更换率应至少为95%;溢流法和稀释法则至少为3倍压载水舱容积的置换率。
        采用压载水性能(D-2标准):按本性能标准进行压载水管理的船舶,排放应达到小于每立方米10个最小尺寸大于或等于50微米的可生存生物和小于每毫升10个最小尺寸小于50微米但大于或等于10微米的可生存生物;并且,指示微生物的排放不应超过规定的浓度(表1)。目前实施这一目标的主要手段是通过船舶安装获得型式认可的压载水管理系统(BWMS),对压载水进行处理来满足。本文重点介绍压载水管理系统在船上的安装检验。
表1
        压载水管理系统选型考虑的因素
        压载水管理系统型式繁多,目前已经CCS认可的厂家达16家,杀灭微生物的处理方法多样(如图1、2、3),这也决定了装船产品形式的多样化,根据船舶自身特点及船舶航线等情况合理选型压载水管理系统,对今后船上的安装、压载水处理以及设备维护保养影响较大。
图1:过滤+UV+光催化法
图2:水力旋流分离+超声波+紫外线法
图3:电催化+超声波法
        船舶特点
        1、船型及其压载需求
        不同类型船舶的压载能力和压载泵流量差别很大,而船舶总压载能力、在任一港口所要求的压载水排放量和装载量亦大不相同,有的船型对压载水的依赖性高,如油轮和散货船,有的船舶对压载水依赖性低,如集装箱船。压载依赖性高的船舶,通常在空载时(没有货物)要求全压载航行,其压载泵的设计通常要求在一定的时间内打进或排出全部压载水,以适应快速的港口周转时间。压载依赖性低的船舶,通常具有相对小的压载能力且几乎不进行完全压载航行(没有货物情况下),其压载水操作很有限,往往是调驳,如从一舱到另一舱,调节纵倾和横倾,而不必在一定的时间内打进或排出全部压载水。
        船舶具有多个压载系统,某些油船,常有两套压载系统,一套在货物区域(危险区域),一套在机舱区域(安全区域),通常要求考虑防火防爆。也有非油船在左右两舷各设一套相互独立的压载水系统。
        2、船舶航线
        船舶的贸易航线,一些国家,如美国,有其国家地方性压载水管理要求;而有的航线,环境温度、水的浊度、盐度和泥沙含量对一些处理技术的功效或者维护的影响较大;而受航行时间的影响,压载水留存舱内的时间也不相同。
        3.压载水管理系统特点
        采用的处理技术(如过滤、紫外、电催化、超声波等),会影响对某条特定船舶适用性。如部分技术需要的消防系统和通风系统;处理系统能力对于某些压载依赖度不高的船舶,选用较小处理能力的系统,应与压载泵的排量相匹配;防护等级及防爆,处理装置及其所用材料的防护等级以及防火等级应满足安装在危险处所时对设备的防爆要求。如对于油船、液货船和其他载运危险品的船舶,安装压载水处理装置时,还应注意相关防爆要求。若安装在危险区域,系统内电气设备应采用合适的防爆类型。
        4、其他因素
        对压载舱及管系的腐蚀,某些压载水处理技术可能会改变压载水中化学成分或者压载舱中气体成分,应防止破坏压载舱涂层和加速压载舱和管系的腐蚀。
        危险化学品的储存,压载水处理系统使用的活性物质包括臭氧、过氧化氢等化学品,以及中和剂增加了对船上操作人员健康、安全和环境的风险。
        系统购置和维护成本,购置成本与运行操作成本。如能源消耗、储存化学品消耗、备件消耗以及培训成本等。
        安装建议
        1、一般要求
        BWMS电气设备的安全等级应符合其所安装的区域要求;发生影响BWMS正常操作的任何故障,在所有压载水操作控制站应发出声光报警信号;
        BWMS应设有适当的旁通或越控装置以有效隔离船舶上与之连接的其他船舶系统;任何旁通或越控状态都应激发报警,并在控制设备上做记录;
        BWMS应设计成在进行清洗、校准、维修等操作时,视觉报警处于开启状态,并在控制设备上做记录;
        BWMS的控制设备应能自动地监测和调整必要的处理剂量、强度或影响BWMS处理性能的其他方面,并能够对必要的处理过程进行适当控制。控制设备在BWMS工作期间应具有连续自我监测功能。监测设备应记录BWMS正常工作或失效情况;
        BWMS的额定处理能力(TRC)应与服务于该BWMS系统的压载泵排量匹配,确保BWMS在船上的运行不超过其型式认可中确定的TRC。
        2、BWMS安装舱室通风要求
        如BWMS安装在安全区域内,对于不会产生危险气体(如氢气(H2)、碳氢气体(烃气)、臭氧(O3)、氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等)的BWMS而言,应位于具体足够通风能力的位置;对于会产生如上所述危险气体的BWMS而言,应位于设有强制机械通风系统的处所,通风系统应至少具有每小时不少于6次或者BWMS生产厂家所规定的空气交换能力(取大者)。
        如BWMS安装在危险区域内,无论BWMS是否会产生危险气体,应位于设有强制机械通风系统的处所,通风系统满足相应的要求,如IEC60092-502、IBC规则、IGC规则等。当BWMS产生危险气体,其所在舱室还应考虑如下要求:在可能存在危险气体的舱室设置气体探测器,一旦发生气体泄漏应同时就地和在BWMS控制室激发声光报警,气体探测器应按照IEC60079-29-1进行设计和试验;对该舱室的通风管应引至开敞甲板的安全区域;使用气体释放阀(即除气装置)的布置应设有具有独立关闭功能的监控测量装置,气体释放阀的开口端应引至开敞甲板的安全区域。
        如果BWMS安装在一个独立式舱室中,该舱室还应:具有等效于“其他机器处所”的耐火完整性;位于任何可燃、腐蚀、有毒或有害区域之外,除非经特别批准。
        3、BWMS管系要求
        服务于BWMS的压载泵的总排量原则上不应超过BWMS的额定处理能力(TRC)。当BWMS的处理能力是按船舶一台压载泵设计时,则应在压载水管理计划中说明。
        为BWMS所配置的压载水泵的压头应在考虑系统的压力损失后,符合BWMS的压力要求。压载水的重力排放仅适用于所配置的BWMS不要求压载水在排放过程中再进行处理的船舶。
        4、布置和维护
        对现有船舶,应了解船上可安装设备和系统的空间位置以及与船舶压载水系统配置情况,尽可能利用船上现有压载系统,使系统能与现有压载水系统很好地组合工作,以简化系统的改装并方便后续维护保养;取样管位置,在系统布置中事先考虑预留取样装置,取样应在排放压载水时从排放管路上尽可能靠近排放口的位置进行(图4)。
图4:某船安装的取样装置
        控制和监测系统(图5、6),协调与现有压载水系统的控制,设置遥控操作板,便于机旁操作和监测系统工作状况。
图5:主甲板货控室遥控操作板
图6:机舱监测系统
        压载水管理系统安装定位还应充分考虑今后设备本身及其他设备的维护保养的便利性,周密考虑在船上位置布局的合理性。
 
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