关于压载水舱防淤积系统的探讨

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1、关于压载水舱防淤积系统的探讨　　（广州文冲船厂有限责任公司，广州510727）　　摘要：本文阐述通过扰泥器和防淤舱底附面层解决压载水舱杂质淤积的技术方案，具有制造和使用成本低、应用技术成熟、不影响原有海水系统设计、布置灵活、符合环保要求的特点。　　关键词：压载舱底淤积；扰泥器；防淤舱底附面层；空泡吹舱；超声波清洗　　中图分类号：U662.3文献标识码：A　　1前言　　许多船舶都利用压载水舱和压载水系统保障船舶稳性、调整船舶浮态和纵倾，但在使用压载水的过程中，产生了相关的诸多问题：　　（1）压载水异域污染和生物侵害　　IMPC2004年推出了关于《船舶压载水

2、和沉积物控制和管理国际公约》及其附件，目前新建船舶基本都会考虑安装合要求的压载水处理设备，或预留安装位置，本文不多论述。　　（2）压载水中沉积物　　沉积物逐渐积聚在压载舱中，造成死舱容增加、燃料成本增大和船体腐蚀加重的后果。如何尽量减少压载水沉积物在压载舱中的积累，需采取的技术措施等，是本文的探讨的目的。　　2压载水舱底淤积的成因　　在压载水进出和存留在压载舱的过程中，产生了压载水沉积物：　　（1）压载水进入压载舱　　在压载泵的作用下，压载水由海底门通过海水滤器进入压载水管路。海底门上的格栅用于阻挡可见杂物和较大的颗粒进入，但对细小的泥沙和微生物没有阻挡效

3、果。目前新建船舶上开始应用压载水处理系统，可将进入杂质限制在50μm甚至20μm以下，但压载水处理系统主要目的是控制水中有害微生物的浓度。　　进入压载水管路中的压载水，至少存在三种杂质：　　第一，泥沙颗粒及其伴随的有机质、矿物质；　　第二，破碎的物料杂质，来源于动、植物或飘浮物料，是生物性蛋白质与无机物的混合物；　　第三，微生物和细菌。　　（2）压载水停留在压载舱　　压载水留存在压载舱中的时间从几天到数十天甚至更长，在这期间舱内压载水杂质主要有三种变化情况：　　①混合、悬浮和沉降：压载水中物理杂质在航行惯性水流和自身电荷的作用下发生混合，细颗粒融成大颗料，

4、其中较重颗粒率先沉入舱底，越细的颗粒沉降时间越长。研究资料表明，20μm级以下的杂质因其自身的悬浮和电荷互斥影响，具有静水中长期悬浮的能力，这种大小的杂质占压载水中杂质颗粒的主体，舱内适当的水流扰动使其悬浮能力超过一般国际航线的航行周期；　　②化学与生物作用：杂质中的酸碱物质作用形成钙化盐颗粒，微生物活动及残骸在船体上形成菌斑及腐蚀；　　③压实与固化：压载舱底沉积物在水压的反复作用下，以固体颗料为主干，伴以盐碱和电化学腐蚀，以淤泥状牢固地粘附在舱底结构上。　　（3）压载水排出压载舱　　压载水向舱外排出时，仍处于悬浮态的水中杂质和部分舱底浮渣将被排出船外，但

5、大部分舱底沉积物受粘附力和结构阻挡不能被排出船外，日积月累形成死舱容。这种沉积物不能以常规技术手段实现自动清理，造成沉积物越来越多。　　3防止压载水舱底淤积的一般方法　　避免压载水舱杂质沉积的方法，主要有：设计方法、机械清理和人工清除。　　（1）常规设计方法　　①无压载水舱设计：由于技术和成本局限，这种方法不能普遍适用于各种船舶；　　②淡水压载舱设计：压载水中杂质和有害微生物问题由岸上设备解决，基本解决了压载水舱沉积物问题，但受港口条件和淡水加注成本限制，这种方法只适用于中小型船舶，较少船东接受这种方法；　　③压载舱上下分舱设计：上层压载舱安装有与下层压载

6、水舱直通的竖管，可将上层压载水舱上层较清洁的压载水导入下层压载舱，上层压载舱设置某些机械设备对舱内做局部清洁。这种方法增加结构重量，不适用于中小船舶；　　④海水?^滤器技术：利用专用的海水滤器尽量去除海水杂质，其成本高、功耗大、占用机舱空间，可延缓但不能解决压载水舱杂质淤积的问题。　　（2）机械清理方法　　船舶自备的专用压载水舱清舱设备，一般是安排专用管路在排放压载水时由喷射泵对舱底进行局部清刷，可一定程度上减少压载水沉积物积留问题。　　（3）人工清理方法　　当船舶进行坞修期间雇佣工人进舱清理，但工人的工作环境恶劣，清除效率低下，但可靠直观，是目前大多数船

7、舶采用的处理方法。　　4防止压载水舱底淤积的新方法探讨　　（1）“堵”的方法　　目前各大公司对压载水舱底沉积物的处理办法，一是顺其自然酌情处理，二是“堵”的办法。顺其自然是将清淤视为船东责任，而非船舶功能，设备只负责对水中有害细菌微生物的控制；“堵”的办法就是通过过滤或分离技术，将压载水中杂质尽量隔离或分离出来，努力使进舱的压载水变成干净水。　　如果采取“堵”的方法，则必须改变原海水管系设计，提高设备要求（如增加压载泵压头）。　　（2）“疏”的方法　　避免压载水杂质沉积的关键不在于清除，而在于防止沉积。若保持水中杂质的流动性，使其不能沉积舱底或形成舱底粘附

8、，基本就会随压载水排出，辅以简单的技术手段也更容易清除舱底不牢固的