劉劍鋒
(中國船級社南通辦事處,江蘇南通226006)
船舶艙底水系統(tǒng)作為船舶系統(tǒng)的一個重要系統(tǒng),擔負著將聚集在船舶各艙室的艙底水進行處理后排出舷外的重要作用,從而避免造成船體結(jié)構(gòu)腐蝕、貨物浸泡損失和機電設(shè)備損壞。不僅如此,在緊急情況下,對水密艙室在有限進水情況下也能進行有效排水,從而保證船舶的安全航行。由于不同艙室的艙底水的來源不同,艙底水中混合的物質(zhì)有所區(qū)別,在將船舶艙底水排出舷外的過程中,對于含油混合艙底水,應(yīng)滿足防止船舶污染國際公約(MARPOL)及決議的相關(guān)要求,防止造成環(huán)境污染。
艙底水系統(tǒng)一般由泵、閥和管路組成,其管路系統(tǒng)主要分為如下幾種方式。
(1)支管式:對各需要排水的艙室,從每個吸口引出支管,通過截止止回閥或截止止回閥箱,通過艙底水總管接到艙底泵。
(2)總管式:適用于設(shè)有管隧的大、中型船舶,即從各需要排水的艙室的吸口引出支管,通過截止止回閥連接到管隧中的總管,該總管能連接到機艙內(nèi)的艙底水總管與艙底泵連接。
(3)混合管式:介于上述2種方式之間。
艙底水系統(tǒng)只允許將艙底水排出舷外,而不允許舷外水或任何水艙(柜)中的水經(jīng)過該系統(tǒng)進入艙內(nèi),所以在吸入管上的閥門和接艙底水泵的艙底水總管上的所有閥門都應(yīng)使用截止止回閥。各個吸入支管的吸口處都要設(shè)止回裝置。
艙底水系統(tǒng)分為管路系統(tǒng)和處理系統(tǒng)。管路系統(tǒng)根據(jù)所在的位置又分為機器處所艙底水系統(tǒng)和機器處所外的艙底水系統(tǒng)。
機器處所的艙底水排出系統(tǒng)應(yīng)能保證船舶正浮或橫傾不大于5°時,至少能通過2個艙底水吸口進行排水,其中,1個為支吸口,另1個為直通艙底泵吸口。
尾機型船舶機艙艙底水系統(tǒng)的布置一般為:在機艙前端的左右兩側(cè)各布置1個污水井,每個污水井內(nèi)分別有1個支吸口和1個直通艙底泵的吸口,中縱剖面處一只支吸管;又由于在每一主機機器處所還應(yīng)設(shè)1個應(yīng)急艙底水吸口的要求,且當應(yīng)急艙底水吸口連接的泵是自吸式泵時,則該船同舷的直通艙底泵吸口可以不設(shè)。從經(jīng)濟適用及便于布置等方面考慮,大部分船上都采取應(yīng)急艙底水吸口選用自吸式泵作為連接泵,從而減少1個直通艙底泵的吸口。除此之外,機艙內(nèi)機電設(shè)備及管路系統(tǒng)密集,為便于設(shè)備安裝及管路系統(tǒng)的布置,機艙底層分為多個不同區(qū)域。為防止艙底水的長期存留,在各個形成污水聚集的地方布置艙底水吸口,涉及的艙底水吸口位置大概有:機艙尾部污水井、主機隔離空艙、主機凹坑等。在這些位置均應(yīng)設(shè)置艙底水支吸口,以確保艙底水的排出;各艙底水支吸管連接到艙底水總管上,由艙底泵直接駁出舷外,或通過艙底駁運泵,被駁運至艙底水儲存艙或通岸接頭。
機器處所外的艙底水系統(tǒng)主要包括散貨船貨艙區(qū)域艙底水系統(tǒng)、艏尖艙艙底水系統(tǒng)和其他艙室艙底水系統(tǒng)等。
船底向兩舷升高小于5°的貨艙,在貨艙后端每舷需設(shè)置1只艙底水吸口,以便于排水管系在船舶正浮或橫傾不超過5°時,任何艙室或水密區(qū)域內(nèi)的積水均能通過至少1個吸口予以排出。海上人命安全公約(SOLAS)還要求散貨船應(yīng)在貨艙內(nèi)安裝水位探測器。當水位達到高出任何貨艙內(nèi)底0.5%時應(yīng)發(fā)出聽覺和視覺報警,并在水位高度達到不小于貨艙深度15%但不超過2 m時也應(yīng)發(fā)出聽覺和視覺報警,水位探測器應(yīng)安裝在貨艙的后端。
艏尖艙艙底水系統(tǒng)的要求主要是關(guān)于散貨船的泵吸有效性。SOLAS具體描述如下:散貨船上用于排放和泵吸位于防撞艙壁前方的壓載艙的壓載水,以及延伸至最前部貨艙前的干燥處所任何部分的艙底水的設(shè)備,應(yīng)能從一個可進入的圍蔽處所內(nèi)控制其運行。該圍蔽處所應(yīng)能從駕駛室或主機控制站進入,而無需穿過露天干舷甲板或上層建筑甲板。如果用于這些艙或艙底水的管路穿過防撞艙壁,也可接受通過遙控啟動閥門操作的裝置作為第II-1/12條規(guī)定的閥控制的替代措施,只要此類閥門控制器的位置符合本條的規(guī)定。
艙底水的隨意排放,容易造成海洋環(huán)境的極大污染,因此對艙底水進行檢查是各港口管制(PSC)檢查的重點內(nèi)容。另外,由于機艙艙底水是造成船舶污染水域的主要污染源,一直以來在船舶建造和營運過程中都倍加關(guān)注。
MARPOL公約要求:對于400總噸及以上的非油船機器處所的艙底水,未經(jīng)稀釋的排出物含油量不得超過15×10-6;對于400總噸及以上但小于10 000總噸的船舶,應(yīng)裝有經(jīng)主管機關(guān)批準的濾油設(shè)備,且應(yīng)保證通過該濾油設(shè)備排放入海的含油混合物的含油量不超過15×10-6;對于10 000總噸及以上的船舶,應(yīng)裝有經(jīng)主管機關(guān)批準的濾油設(shè)備,該系統(tǒng)還需裝有報警裝置,當排出物的含油量超過15×10-6時能發(fā)出報警并自動停止含油混合物排放的裝置;為滿足上述要求,船上均配備了處理后的排出物含油量不超過15×10-6的油水分離器,有些設(shè)備上還帶有15×10-6報警且自動停止排放功能。
艙底水處理系統(tǒng)中,除了對設(shè)備的要求外,對系統(tǒng)也有特殊要求:2005年1月1日生效的海洋環(huán)境保護委員會MEPC.107(49)《修訂的船舶機器處所艙底水防污染設(shè)備指南和技術(shù)條件》第6.1.1條要求:應(yīng)在關(guān)停裝置舷外出口后面及附近裝有再循環(huán)設(shè)備,使包括15×10-6艙底水報警裝置和自動關(guān)停裝置在內(nèi)的15×10-6艙底水分離系統(tǒng)能在舷外排放停止的情況下進行試驗。艙底水處理系統(tǒng)如圖1所示。
圖1 艙底水處理系統(tǒng)圖
機艙的含油污染物主要分為含油艙底水和殘油,它們均有相應(yīng)的管路系統(tǒng),且有污油泵和艙底水泵分別支持系統(tǒng)的運行。為便于機艙管路的布置和系統(tǒng)的可靠運行,2個系統(tǒng)會出現(xiàn)相互連接的情況。針對2個系統(tǒng)的相互連接可能造成的污染,已于2011年1月1日生效的MEPC.187(59)決議提出如下要求:殘油(油泥)艙應(yīng)設(shè)置能從殘油(油泥)艙抽吸的用于指定的泵,不應(yīng)設(shè)置至艙底水系統(tǒng)、含油艙底水儲存柜、內(nèi)底板上或含油水分離器的排放接頭,但可設(shè)置通往含油艙底水儲存柜或艙底水阱的泄水管(設(shè)有手工操作自閉閥和布置用于沉積水的后續(xù)視覺監(jiān)控),或替代布置,條件是該布置不直接連接艙底水管系。
根據(jù)艙底水系統(tǒng)在不同處所的布置要求,以及處理設(shè)備對艙底水處理的技術(shù)特點,對艙底水系統(tǒng)的檢驗也應(yīng)有針對性地進行。
(1)管路系統(tǒng)安裝上船后,首先應(yīng)根據(jù)批準圖紙進行現(xiàn)場核實,確認現(xiàn)場布置符合批準圖紙要求。若存在審圖意見,應(yīng)在現(xiàn)場一一落實。
(2)艙底水系統(tǒng)上使用的截止閥大部分都有止回功能?,F(xiàn)場檢驗過程中,首先應(yīng)確認截止止回閥已安裝到位,并確認其安裝方向準確無誤,避免艙底水無法流通的情況。
(3)在管路系統(tǒng)核查及管路密性試驗之后,最為重要的是對各個吸口進行抽吸試驗,確認各吸口能夠正常工作。在此過程中,艙底水應(yīng)急吸口的效用試驗為核查重點部分。用來替代1個艙底水直通吸口的應(yīng)急吸口,其所連接的水泵須有自吸功能。吸口前裝設(shè)截止止回閥,其操作閥桿應(yīng)高出花鋼板450 mm以上。應(yīng)急艙底水吸口閥應(yīng)設(shè)有清楚而永久性的銘牌。
(1)核實各個單獨艙室的排水裝置是否安裝到位。由于船上作為隔離空艙的獨立艙室較多,檢驗過程中可能產(chǎn)生遺漏。
(2)艏尖艙艙底水系統(tǒng)管路布置是否符合泵吸有效性的要求。在船舶建造檢驗過程中,需關(guān)注以下問題。
①船首超過船舶最大排水量0.1%的獨立艙室均應(yīng)安裝排水系統(tǒng);
②由1個遙控蝶閥控制幾個污水井吸口的現(xiàn)象,此種布置無法滿足對單個污水井的抽吸,需對各個污水井單獨設(shè)有開關(guān)閥件;
③艏尖艙內(nèi)穿過防撞艙壁管路的連接閥件選用遙控閥件,SOLAS公約(2009)明確要求該閥件應(yīng)為螺旋閥,除非獲得主管機關(guān)批準;
④安裝在防撞艙壁上的閥,不僅能在遙控裝置上看到閥的開關(guān)指示狀態(tài),還要在就地操作系統(tǒng)上裝有開關(guān)指示裝置。
(1)核查相關(guān)文件資料:油水分離器和油分計的型式認可證書,并確認其形式認可是否滿足正在實行的決議要求;針對營運船舶還需核查,船上是否備有主管機關(guān)批準的油污應(yīng)急計劃、油類記錄簿。
(2)機艙艙底水總管與貨艙艙底水總管相互連接時,在貨艙艙底水直接排出舷外的過程中,需防止機艙艙底水同時排出。一般處理方法為:在艙底水總管上增加1個盲板法蘭,將2個系統(tǒng)分離開來。
(3)艙底水處理系統(tǒng)中是否有滿足要求的再循環(huán)裝置,其安裝布置應(yīng)合理,能防止在所有工作條件下出現(xiàn)任何繞過油水分離器的情況,且便于開啟或關(guān)閉和觀察水流情況;再循環(huán)設(shè)備應(yīng)有指示牌,在舷外排放閥關(guān)閉的情況下進行油水分離系統(tǒng)效用試驗,并驗證再循環(huán)設(shè)備的有效性。
(4)核查殘油管系,確認用于處理殘油的指定泵,輸出端只能駁運至通岸接頭、殘油艙或直接進行燃燒。為便于機艙管系的布置,船廠在建造過程中,通常會出現(xiàn)艙底水排出系統(tǒng)和殘油排出系統(tǒng)共用1個通岸接頭的情況。為防止殘油艙及其排放和處理系統(tǒng)中的殘油再次被駁運至艙底水處理系統(tǒng),要求2個系統(tǒng)在進入共用管路之前必須在各自管路上設(shè)有單向截止閥。
本文介紹了艙底水系統(tǒng)相關(guān)要求、布置特點,結(jié)合設(shè)計及建造情況總結(jié)了相應(yīng)的檢驗要點。文中可以看出,船舶艙底水系統(tǒng)涉及船舶安全和防止油污染,SOLAS公約、MARPOL公約及MEPC規(guī)定對其有明確要求。隨著人們對環(huán)境要求的提高,防污染的規(guī)定也會更加嚴格。船舶設(shè)計、建造人員及檢驗人員在工作的過程中,要及時學習和熟悉法規(guī)、規(guī)范的最新要求,保證船舶建造工作的順利開展。
[1] 中國船級社.鋼質(zhì)海船入級規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,2012.
[2] 商圣義.民用船舶動力裝置[M].北京:人民交通出版社,2011.