電解法壓載水管理系統的檢驗

CCS上海分社 何鴻翔

IMO于2004年2月通過了《國際船舶壓載水及沉積物控制和管理公約》（以下簡稱《壓載水公約》），制定出“壓載水性能標準（D-2標準）”，提出嚴格的壓載水生物控制指標。公約一旦生效，所有船舶根據公約規定將在一定期限內完成壓載水管理系統的安裝。目前，國內首套采用電解消毒技術的船舶壓載水管理系統已通過IMO的最終認證，同時取得了中國船級社船用產品型式認可證書。鑒于公約生效日益鄰近，筆者結合現場檢驗對其實船應用的有關要求提出一些體會和建議。

壓載水管理系統屬于公約的法定要求，應本著對船舶、人員、環境安全的原則，根據壓載水管理系統在運行中制造、使用或產生危險化學品物質的可能和程度，參照執行SOLAS公約和MARPOL公約其他附則中的相關規定以及船級社的相關要求。

設計選型：壓載水管理系統設計選型時，應根據《壓載水管理系統型式認可證書》簽發時確定的特定適用范圍，電解消毒法管理系統對壓載水鹽度有要求，在鹽度變化很大甚至是在淡水區域營運的船舶需特別考慮由此帶來的對正常營運的影響；同時系統運行中會產生可燃氣體氫，應特別考慮系統在油船、化學品船等船舶上應用的適用性。

在現有船改建中，壓載水管理系統的加入會增大原壓載水系統的壓降、增加壓載泵的功率、降低壓載速度，對船舶安全產生影響，在壓載效率有要求的油輪和散貨船上應用應特別考慮；某些處理裝置本身耗電較大，加大了原船電站負荷，對船舶操縱產生影響，壓載效率要求不高的雜貨船等可不必按壓載泵最大排量選定壓載水管理系統，降低電站負荷。對機艙容積有限或設備布置困難的船舶，小體積或模塊化管理系統應為首選。所以現有船在壓載水管理系統的選型和設計中，應對原壓載水系統、原船舶電力系統、原船舶結構、機艙布置等的影響做特別考慮。

管理系統布置：電解法壓載水管理系統在壓載水處理中會使用化學物質硫代硫酸鈉作為中和劑、產生腐蝕性化學物質次氯酸鈉和易燃氣體氫氣、有毒氣體氯氣，對船舶、人員、環境構成危險，應參照SOLAS公約第VII章中《散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則》的相關原則要求將管理系統的電解系統和中和系統布置在船舶相對獨立的區域內，該區域應滿足下列要求：

1、艙底布置。設置獨立的集液盤或獨立艙底區域，吸入管與船舶艙底水管系間應設盲通二用法蘭；該處積液或艙底水的處理應遵守壓載水排放要求，經中和后方能排入船舶艙底水管系；并設置液位報警系統，能在壓載水控制處所發出聲光報警。

2、通風。應裝設獨立機械抽風系統，并能在該區域附近易于到達處進行控制；機械通風口應布置成能確保足夠的空氣流經該區域，以免有毒氣體氯氣和/或可燃氣體氫氣（考慮氣體密度）積聚，排放應通向安全的開敞處所，避開起居處所、服務處所和機器處所的空氣入口和開口位置。

3、通道。該區域內通道設計應確保穿著保護服、攜帶自給式呼吸器的人員出入、工作不受限制。

壓載艙和壓載水管系布置：使用電解法壓載水管理系統的船舶因其壓載水中含有消毒溶液，對人員、環境構成影響，應遵循《壓載水公約》要求并參照SOLAS公約第VII章中《散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則》的相關原則規定，對壓載艙的布置、透氣系統、液位測量控制、壓載水管系途徑區域的艙底要求如下：

1、艙柜分隔。壓載水艙與燃油艙、滑油艙、淡水艙、鍋爐水艙應以隔離空艙隔開。

2、透氣系統。所有壓載艙的透氣管的布置應減少有毒氣體、可燃氣體在甲板聚集，以及減少可燃氣體進入有著火源處所的可能性。

3、液位測量控制。所有壓載艙測量管的布置應避免設置在封閉處所內，防止有毒氣體、可燃氣體的聚集；為確保避免壓載水溢出，威脅人員安全和破壞環境生態，應設置適當的壓載水高液位報警系統及高高位自動停止功能。

4、艙底。壓載水管系途徑區域的艙底包括管隧應相對獨立，吸入管與船舶艙底水管系間應設盲通二用法蘭；應設置單獨的液位報警系統，能在壓載水控制處所發出聲光報警。該處艙底水的處理應遵守壓載水排放要求，經中和后方能排入船舶艙底水管系。

材料和管系

1、防腐蝕。電解法壓載水管理系統電解產生的消毒溶液具有腐蝕性，壓載水系統包括壓載艙，壓載水管路、泵、閥門、透氣管等，以及壓載水管系途徑區域的獨立艙底均應做適當的防腐處理。壓載水管理系統中電解和中和系統的集液盤或相對獨立區域的艙底也應采取有效的防腐措施。

2、管路制造和連接。電解系統產生的高溶度消毒液具有較強腐蝕性，其連接壓載水總管的消毒溶液注入管路、泵、閥等附件，應使用耐腐蝕材料制造，采用無法蘭的直接焊接連接，如采用特殊材質和粘結劑，其材料和粘結工藝應經船級社認可。管路的制造和連接方式應依據SOLAS公約第VII章中《散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則》“貨物駁運”的相關要求。泵、閥及管路應有明顯標識。禁用滑動式膨脹接頭。

3、管路布置。消毒溶液和中和劑的壓載水總管注入位置的選取應遵循壓載水管理系統型式認可時批準的《系統操作和技術手冊》所確定的要求，以期達到最好的滅活、中和效果。

除氣罐的氫氣排氣管路應采用無法蘭的直接焊接連接方式，其布置應避免穿過起居處所、服務處所和控制站，排放應通向安全的開敞處所，避開起居處所、服務處所和機器處所的空氣入口和開口位置，以及進入有著火源處所的可能；出口處安裝防火網。

電氣設備：壓載水管理系統中的電解系統和中和系統所在的相對獨立的區域內的電氣設施及其布置應參照SOLAS公約第VII章《散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則》中“電氣設備”的相關原則要求，考慮其安全性，包括該區域的照明系統、警報系統的防爆要求等。

管理系統中的電氣控制系統的安裝布置應滿足壓載水管理系統型式認可時批準的《系統操作和技術手冊》所確定的各項特定要求，如監控系統的取樣點位置應充分考慮取樣的準確性，保障壓載水處理達到設計要求；氣體泄漏報警系統探頭布置正確，能保證壓載水管理系統安全運行。

對有自動化功能的船舶，壓載水管理系統相應的監控系統應按船舶自動化相關規定接入自動化系統中。

在現有船改建中，模塊化壓載水管理系統各功能模塊可靈活設置，但其具體布置應考慮營運安全、操作方便和監控有效。

消防：鑒于電解法壓載水管理系統運轉中不斷產生可燃氣體氫氣，并通過防爆風機注入空氣稀釋至安全溶度后通過管路排出船外，依據SOLAS公約第II-2章B部分“火災和爆炸的預防”中相關原則要求，應將壓載水管理系統的應急停止功能接入機器處所風機、油泵應急停止系統，防止可燃氣體氫氣和防爆風機對火勢的增大。

人員保護：采用電解法壓載水管理系統的船舶包含下列危險操作：制備和存儲中和劑硫代硫酸鈉溶液；處理管理系統尤其是電解系統泄漏；處理氣體泄漏；人員進入壓載艙等，為保護日常操作、維護和應急處理船員的需要，船上應依據SOLAS公約第VII章中《散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則》的相關原則要求以及經批準的壓載水管理系統《系統操作和技術手冊》的要求對相關人員進行培訓，并配備適宜的保護設備，包括用抗化學性材料制成的連衣褲工作服、貼肉護目鏡和/或面罩等，以及安全設備如自給式空氣呼吸器、防爆燈、便攜式氣體探測儀等。保護設備和安全設備的性能要求和存取要求應滿足《散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則》的相關規定。

化學品儲存：該系統使用化學物質硫代硫酸鈉作為中和劑排出壓載水中超標的消毒劑。其船上的儲存可依據SOLAS公約第II-2章中“危險貨物運輸”的相關原則要求執行。

化學法水處理技術因其高效被廣泛使用，又因其在殺滅有害生物同時會對人類和環境造成威脅和損害，用于船舶壓載水管理系統需通過IMO特殊認可，以免在殺滅有害生物同時對船員健康造成危害和環境造成二次污染。該系統作為一種典型的技術成熟的化學法處理系統，因其在營運中會同時產生可燃氣體、有毒氣體和腐蝕性液體，對其應用研究具有廣泛性、代表性，為船舶壓載水管理系統實船應用制定安全的、適度的標準和要求。隨著時間推移，越來越多的國家將接受壓載水公約，公約生效日期日益鄰近，將有越來越多的科研機構和生產廠家加入到壓載水處理裝置的研究、開發和生產中來，更多更新的安全、高效的壓載水處理技術將被得到應用，我們也將不斷地更新、完善相應的應用標準，為這些技術在船上安全應用提供保障。