船舶实施益流法压载水更换操作时存在问题的研究

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1、船舶实施“益流法"压载水更换操作时存在问题的研究I内容提要】此论文通过对船舶压载水系统的研究，探讨了“溢流法”压载水更换操作在实船上应用存在的问题，为进一步更好的实施“溢流法”压载水操作打下了基础。关键词：溢流法超压压载水泵空气管TheStudyoftheLimitationwhichthe“Flow-through”BallastWaterexchangingMethod。Abstract:Throughthestudyoftheballastwatersystemthispaperdiscussesthelimitationwhichthe'Flow-through，ballastwat

2、erexchangingmethodisappliedontheship,whichoffersthebasesofapplyingthe“Flow-though，'ballastwatersystembetteronship・Keyword:Flow-through,Over-pressure,Ballastpump,Airpipe1背景据统计，全球80%以上的货物是通过船舶运输的。为了保证空载时的平衡和稳性，船舶需要力口装压载水。在船舶加装压载水的同时，当地的水生物也随之被装人压载舱中。压载水中的水生物随船航行，直至航程结束仍然活着，并随着压载水排放到目的地海域。排放这些带有外来生物的压

3、载水可能对该地区的生态系统.社会经济和公众健康造成危害。为了防止外来海洋生物入侵，人们进行了大量的研究，并取得了一定的成果，在众多的压载水处理策略中，被IM0承认并得到广泛应用的就是海上更换压载水。海上更换压载水有两种方式：第一种方式是排空法，“排空法”以其处理压载水的高效率在船舶上得到了应用。但是其局限性是显而易见的，安全性差和长作复杂成为了其进一步发展的障碍。第二种方式是溢流法。而“溢流法”以其操作简单，安全性相对好的优点成为船舶海上更换压载水的另一选择。2船舶实施“溢流法”压载水更换操作时存在的问题当然，“溢流法”压载水系统也不是十全十美的，存在着许多缺陷限制了“溢流法”压载水系统的在

4、实船上应用，具体如下：（1）由于设计的原因（主要是对于旧船舶的改选造），实施“溢流法”更换压载水的过程中，可能产生过压的问题，破坏压载水管路、泵以及压载水舱室，日本NK船级社对实施“溢流法”压载水交换时产生的压头进行了实船测量（见表1,表2）。测量结果表明，实施“溢流法”压载水交换操作时,确实产生了比较大的过剩压头。这对船舶压载泵、管路、阀件以及船体强度都会产生很大的影响。2000一2001年英国的劳氏船级社对“溢流法”压载水交换进行了深入的研究之后表明，要在船舶上实施“溢流法”海上压载水交换必须对压载水系统改进或重新设计。压载水系统的改进包括压载水进口与溢流出口的设计.空气管直径的计算.压

5、载舱的强度校核以及压载水泵的重新选型等：表1一艘巴拿马型散货船在实施“溢流法'，压载水交换时压头试验数据实验压载泵上甲板人孔测量压头(M)上甲板双层底Nq1Nq2卩123P41关0.000.000.000.002O3.433.273.152.723OO6.186.005.444.604O开———0.400.405OO——1.201.106——-0.80-0.60注意：P1到P4是指测量的位置表2实施溢流操作时设计压头与测量压头的比较设计压头运行一台压载水泵运行两台压载水泵测量值NK计算值测量值NK计算值双层底18.520.221.122.322.6上甲板0.63.43.76.15.4(2)对

6、于旧船实施“溢流法”压载水更换时，压载水的溢流出口在甲板上(如图1),船舶压载水由于静压差的增加从而使原来的压载水泵的压头将不能符合溢流的要求，需要对压载水泵进行重新设计和选型。(3)空气管也会受到海水的腐蚀。大量的腐蚀沉积物，1mm的钢能产生3mm的铁锈将使船舶空气管径变小，从而使压载水舱的压头升高。另夕卜，船体的腐蚀使船体的强度降低，在实施溢流操作的时候会发生危险。而且船舶的腐蚀速度是加速的。随着船舶腐蚀的增加，船体强度和管系强度也降低，而船舶实施溢流操作时的压头却增加了，这对船舶来说是相当危险的，特别是在天气和海况不好的情况下。(4)对于旧船舶的改造时，一般将船舶甲板空气管作为压载水的

7、溢流出口。但是船舶空气管的设计不适合压载水的连续溢流，有可能引起空气管的球阀破裂。(5)在某些特殊的舱室中(如双层底水舱，尖舱等)，由于混合不均匀和压载水短路问题的存在，就有可能产生压载水交换效率低的问题。(6)由于实施溢操作时需要消耗大量的能量。另外，船舶需要选择适合的地点更换压载水，也增加了燃油的消耗。因此，要考虑额外的燃油消耗和对燃油舱的容量进行重新设计。(7)由于“溢流法”需要更换3倍以上舱容的压载水