38 m全回轉溢油回收船設計

馬月清

(江蘇省鎮江船廠(集團)有限公司，江蘇鎮江 212000)

38 m全回轉溢油回收船設計

馬月清

(江蘇省鎮江船廠(集團)有限公司，江蘇鎮江 212000)

面對溢油回收船的需求越來越大，但其造價較高，利用率比較低的問題，在常規全回轉拖船的基礎上進行研究，開發設計了既滿足溢油回收功能又滿足港口作業需要的全回轉船舶。在不影響全回轉拖船進行港口作業的情況下，配備圍油欄、收油機和消油噴灑裝置等設備，達到消除污染的目的，具有較好的社會效益和經濟效益。

全回轉拖船;溢油回收船;船舶設計

0 引言

近年來，隨著海洋經濟的不斷發展，海洋運輸業得到快速壯大。海港作為發展海洋運輸的重要依托，不僅是國家海洋運輸的樞紐，而且對于振興經濟有著重要的作用。許多港口大多建有工業區和工業專用碼頭，集儲存保管、集散、加工等于一體。海洋運輸的發展使得港口不斷增加，同時為港口服務的船舶也日益增多。但在港口建設和海運業迅猛發展的同時，海洋污染也日益加重，特別是溢油污染給漁業、養殖業及旅游業等海洋經濟帶來巨大損失，因此，必須對溢油風險進行預防和應急處理。考慮到全回轉拖船普遍存在于各個港口，且反應速度快，如果能兼作溢油回收船舶，可大大提高溢油回收船的經濟性能。

1 全回轉溢油回收船主要參數

38 m全回轉溢油回收船不僅是一艘具有消防作業能力的全回轉拖船，能在港內協助大輪靠離碼頭作業，還具有溢油回收功能及布放圍油欄功能。

1.1 船舶主要量度

總長 38.00 m(不包括護舷及底座)

垂線間長 36.00 m

型寬 11.00 m

型深 5.30 m

設計吃水 4.30 m

肋距 0.50 m

航速13 kn

拖力 600 kN

1.2 液艙艙容

燃油艙 57.4 m3

滑油循環艙 7.20 m3

淡水艙 37 m3

主機海水循環水艙 68 m3

輔機海水循環水艙 20 m3

污油艙 5.80 m3

泡沫艙 8.50 m3

溢油回收艙 120 m3

1.3 入級符號

國內入級并取得下列入級符號:CSAD，CSMD;Oil Recovery ship with Corgo Tank。

2 總體布置

38 m全回轉溢油回收船為橫骨架式、單底結構(局部區域設雙底)、單甲板、3層甲板室、破冰式船首和大圓角方型船尾的全焊接鋼質船。駕駛室設于船中部駕駛甲板，居住室設于船中部的主甲板和橋樓甲板，機艙設于船中部主甲板下。全船主甲板下由4道水密橫艙壁分隔成艏尖艙、錨鏈艙、溢油回收艙和機艙、舵槳艙。

該船在機艙布置1臺1 600 m3/h的對外消防泵，由主機自由端PTO驅動，向消防炮和水帶管供水;在駕駛室頂部羅徑甲板布置1臺1 200 m3/h的消防炮用于對外消防;對外消防作業時，覆蓋全船的水幕系統用來保護船舶的自身安全。

為滿足溢油回收的需要，本船尾升高甲板上設置2只圍油欄集裝箱，每箱內裝200 m長充氣式海灣型1500型圍油欄。全船配備1個動力站和1個充氣機用于收放圍油欄。為了作業后及時清潔圍油欄，配備1套圍油欄清洗裝置。在主甲板室前端甲板上安裝1臺吊機(2 t)以便溢油回收時將2只DXS下行帶式收油機(每只收油機能力為80 m3/h)吊入水面，進行溢油回收。

38 m全回轉溢油回收船總布置圖如圖1所示。

3 主推進設備

主推進系統采用雙機雙槳全回轉推進系統。主機為中速柴油機，其單機持續功率為1 840 kW，其排放滿足IMO(國際海事組織)TIER II的要求。主機的啟動和停車在機艙內進行，駕駛室里設有緊急停車按鈕。全回轉舵槳裝置為Rolls-Royce Azimuth Thruster US205P20FP，由主機通過高彈聯軸節、萬向節和中間軸驅動。螺旋槳的槳徑為2 400 mm，船舶設計航速為12.8 kn，拖力為600 kN，不僅滿足了溢油回收時快速反應、及時到達目的地的要求，又滿足了港內各種作業的要求。

為滿足溢油回收工況的需要，機艙內裝有3套柴油發電機組及配電屏。當進行港內頂推等輔助作業時，1臺發電機組為全船供電;當進行污油回收作業時2臺發電機組并車運行，1臺備用。任意2臺發電機組可并車轉移負荷或長期并車運行。

4 溢油回收設備

海面浮油回收的方法大致可分為物理法、機械法、化學法和生物法。物理法是采用圍油欄圍堵浮油并采用吸油材料吸附海面浮油。機械法是通過撇油器或收油機等機械設備來進行海面浮油回收作業。化學法是通過各類化學藥劑對海面浮油進行處理。生物法是通過微生物以浮油為其新陳代謝的營養物質，達到去除浮油污染的目的。

本溢油回收船在設計上根據港口的實際需要，配備了圍油欄、收油機和消油噴灑裝置等設備。

4.1 圍油欄裝置

圍油欄裝置包括充氣式圍油欄、充吸氣機和圍油欄動力站。

圍油欄是溢油控制所必備的。溢油發生時，首先要用圍油欄圍控住溢油，防止其擴散。圍油欄還可將溢油導引到合適區域，使其盡可能濃集，為物理法或機械法回收溢油提供條件。充氣式圍油欄集裝箱與圍油欄動力站和充吸氣機連用，可存儲、布放和回收充氣式圍油欄。每個集裝箱可存儲充氣式橡膠圍油欄200 m。

充吸氣機是充氣式圍油欄輔助設備。在布放充氣式圍油欄時，充吸氣機給圍油欄的氣室充氣;在回收充氣式圍油欄時，充吸氣機從圍油欄的氣室中抽出氣體。

圍油欄動力站可通過液壓操控臺給圍油欄卷繞架內的液壓馬達、液壓充吸氣機液壓馬達提供液壓動力，并且可控制卷繞架轉向和速度，也可控制液壓充吸氣機的運轉速度。

4.2 收油機

DXS80下行帶式收油機是一種前進型收油機，可以用船拖帶該收油機收油，也可以定位布放在水流中收油，收油能力80 m3/h。它有下列特點:

①適合回收各種粘度的溢油;

②適合回收任何厚度的溢油層;

③回收油中自由水含量少;

④風浪對收油效率影響小;

⑤適合在水流中收油。

收油機向前運動時，水面的水、油混合液進入收油機的撇油器機體后，被一個運動方向和水流方向相同、運動速度和水流速度接近的收油帶壓入水下一定深度。水、油混合液在收油帶下端部釋放后，水從機體下部出水口流走，液態油和油塊浮起進入集油斗中，刮油板刮下收油帶上粘附的溢油，積聚在集油斗中的溢油由輸油泵抽走。通過連接收油機和溢油回收艙之間的軟管將回收油輸送至回收艙。

動力站由船用防爆電機、液壓泵、防爆電控柜、液壓油冷卻器、液壓油箱、濾油器及液壓控制系統組成。船用防爆電機驅動的液壓泵通過濾油器從液壓油箱中抽取液壓油，并通過前甲板上的液壓操控臺可同時或分別向撇油器的收油帶驅動馬達和輸油泵馬達提供液壓動力，并且可控制其速度及轉向。

4.3 消油噴灑裝置

消油噴灑裝置屬水面溢油污染處理設備，當溢油層較薄時，在有關部門允許下使用該設備向水面噴灑溢油分散劑，達到盡快消除油污染的目的。設備設計為帶有車輪的車式結構，便于移動，平時可放在儲藏室。噴灑裝置帶有手持噴槍用來將溢油分散劑以帶有沖擊力的小顆粒的形式噴灑到溢油污染的水面上，溢油分散劑與溢油充分混合后，使溢油分散入水中。

4.4 收油網

收油網是回收水面高粘度浮油、焦油球、巧克力凍狀油、吸油氈以及凝油劑凝油后的粒子的設備。使用時收油網由單船拖帶，水面上的塊狀溢油被圍油欄導引到收油網，水和油一起進入集油網，但水通過集油網的網孔流走，而塊狀溢油流在網內。

4.5 伸縮式起重機

為使溢油回收作業時能將收油機從船的前甲板吊至拖船兩側的水面，本船配置了1臺安全工作負荷為20 kN的伸縮式起重機，起升高度25 m，起升速度15 m/min，回轉角度360°，操作半徑3～10 m。

伸縮式液壓起重機的液壓油油箱設計在回轉基座上，使整機結構緊湊、體積小。它的動作由起升、回轉、變幅、伸縮4大執行機構來實現，具有起升、回轉、變幅、伸縮4種動作功能，全部采用液壓作動力。吊鉤起升由液壓絞車實現，并有限制超載功能。

4.6 貨油泵

本船配備了1臺150 m3/h的貨油泵，用于將溢油回收艙的油駁至岸上或其他設施。該泵是一種定量容積泵，2根螺桿相互嚙合，螺旋槽與容納螺桿的孔壁構成一個個彼此連接的密封腔。隨著螺桿連續平穩的向前推移，實現液體的泵送功能。

4.7 圍油欄清洗裝置

為清除附著在圍油欄上的殘油及污垢，配備了1套圍油欄清洗裝置。清洗裝置是由高溫高壓清洗機、清洗箱、動力站和輔助卷繞架構成。

5 結語

專業的溢油回收船造價高，性能單一，利用率低。全回轉浮油回收船除了滿足沿海航區全回轉拖船的各項性能外，同時也具備了浮油回收的能力。浮油回收的功能可以適應多種外部需求:溢油較少時可采用噴灑裝置來快速消油;溢油較多時可用圍油欄圍堵以防擴散，也可用收油機收油;當氣候寒冷或其他因素使得溢油凝結成塊時，可通過收油網來回收溢油。

［1］ 中國船級社.鋼質海船入級規范［M］.北京:人民交通出版社，2012.

In the face of the problem of more and more great requirement of spilled oil recovery ship，but higher capital cost，lower coefficient of utilization，the paper develops and designs z-propeller ship satisfying oil spill recovery function as well as harbor operation demands based on general z-propeller tug boat.At the condition of no influencing z-propeller tug harbor operation，the ship equips oil fence，oil recovery machine and oil eliminating sprinkler etc equipments，achieving the aim at eliminating pollution，having better society benefit and economic benefit.

Design on a 38 m z-propeller spilled oil recovery ship

Ma Yueqing(4)

U662.2

A

2014-08-12

馬月清(1973—)，女，工程師，從事船舶輪機工程設計工作。