某船艙底水系統相關問題的改進措施

熊兵 蔡鵬飛

摘 要： 某船艙底水系統在實現了遠程監控同時，也帶來了報警頻繁、抽水效果差，往復泵容易進氣等缺點。遠程監控遙測系統，雖然在一定層面上減輕了工作人員的勞動強度、改善了勞動環境，但也帶來了更為繁瑣的操作和維護。本文針對現有問題提出改進措施，意圖創建一種更為完善的系統，不僅能保持現有系統的優點，同時還能夠改善不足之處，制造更為人性化的艙底水系統。

關鍵詞： 艙底水；遙控；監測；改進措施

1 引言

艙底水就是排放到艙底的一些油污水，主輔機艙一些設備的泄放水、滲漏水，水中含有大量殘渣，油水以及固體漂浮物。船舶艙底水系統設計是船舶建造工業中的重點和難點，想要設計出一套高效、穩定、方便的艙底水管理系統需要付出大量的研究時間和精力。因為艙底水的成分多且復雜，不利于長時間使用，需要經常維護保養；艙底水報警系統也需要定期清潔，否則經常會出現誤報警或者不報警的現象。我國造船工業的艙底水系統設計主要是借鑒國外的經驗與技術，整體布局上基本都是采用多個污水井分散布置，各類油污水與滲漏水根據就近原則順著泄放支管泄放到艙底污水井，少量泄放支管由于管路布局原因無法通至污水井，直接排放到艙底，任其自流至污水井。污水井口設有高液位報警傳感器，傳感器主要采用的是浮球或者電流通斷原理，像報警系統傳輸一個信號，通過光電報警通知值班人員。每個污水井內都設有吸口，吸口離污水井底大約10cm左右，吸口的出口端裝有粗濾器，用于過濾艙底水中較大的固體垃圾。所有的污水井吸口都接到艙底水總管上，通過管路上的各類泵浦都能很容易的抽除任意一個污水井內污水，通過泵浦可以把艙底水直接排出舷外或者排至艙底水艙。

2 國內外艙底水系統設計理念方面之間的差別

一些造船工業比較發達的國家，譬如：挪威、芬蘭、美國等，他們都屬于發達資本主義國家，經濟以及科技方面都有著明顯的優勢，因此他們所建造的船舶自動化程度比較高，對船員素質的要求也很嚴格。一艘三十萬噸級的遠洋貨輪，船員加起來也不超過四十人，輪機部門人員不可能花費大量的精力在艙底水系統上，一般要求艙底水系統能夠準確報警，抽除迅速，保養簡單，維修方便，同樣對船方來說經濟性與實用性也是購置船舶的重要依據，艙底水系統建造成本與使用壽命是國外造船工業競爭的一個熱點。近幾年國外造船工作對艙底水系統的設計越來越簡單，減少污水井數量，合理安排吸口，減少艙底水系統總管路長度是他們共同的設計理念。

我國的造船工業繼承了老一代造船人的經驗，始終把安全性和經濟性放在首位，對艙底水系統的要求換句俗語來說就是：用最少的東西來辦做多的事情。一般來說國內設計的船舶在艙底水這一系統上不會做過大的技術更新，根據以往的建造經驗再結合建造船舶的實際參數，基本上把一艘同級別老船的艙底水系統稍加改造就是新一代船舶的艙底水系統，優點是技術成熟，安全系數高，經過反復修改成本降低；缺點是系統過于復雜對管路布置要求高，設計創新意識不夠，管理和維護相對比較繁瑣。

3 某艙底水系統及問題

某船艙底水系統沿用了中國的設計布局，采用了國外的管理模式。在損管控制中心有一套艙底水系統管理面板，上面包括了艙底水管路走向，遙控液壓蝶閥，手動閥，各類艙底水泵以及所有能抽除艙底水的泵浦。損管臺報警系統中包含了艙底水報警系，每個污水井、隔離空倉等布置有艙底水吸口的部位都安裝了浸水報警器，水位只要超過報警傳感器，傳感器內的浮子觸動報警器，向艙底水報警系統持續輸送一個電信號，在損管臺報警系統控制臺上觸發聲光報警。通過這兩套設備可以實現在損管中心遙控操作艙底水系統。

經歷了多次遠海航行，該艙底水系統體現了自身優越性的同時也暴露出了許多問題與缺陷：

（1）艙底水系統往復泵故障率較高。（2）污水井吸口濾器經常臟堵（3）污水井位置布置不合理并且數量過多。（4）艙底水報警系統過于靈敏。

4 針對問題的改進措施

如果能解決上述問題將會大大提高值班人員的值班效率，同時也能給造船設計師們提供實踐者的第一手心得，以便設計出更好、更人性化的船舶。本文根據實踐探索，針對上述問題提出如下改進措施。

（1）現代船舶一般都采用往復泵作為艙底水系統的第一首選，它的自吸能力正是艙底水系統的一個最基本要求。船用污水井容量不大，因此對泵的流量要求不高，往復泵也符合這特性。然后往復泵是采用活塞運動使工作腔室產生正負壓，吸排氣閥交替打開實現水的吸排，在工作中泵體內部的振動比較大，閥件的密封口很容易損壞，彈簧往復運作也會因為疲勞而出現故障，所以往復泵自身的條件不是很好。本文建議使用噴射泵作為艙底水系統的第一泵浦，可以用消防水作為工作水。噴射泵經濟性好，安裝環境要求比較低，結構簡單，沒有運動部件不易磨損，能輸送一定雜質的的液體，吸入能力強，可造成高真空度。總體說來噴射泵使用、維護、修理均較為方便，雖然工作效率不高，但是完全能滿足系統要求。

（2）污水井的吸口濾器不光要能攔阻大的固體垃圾，最好有自清能力，譬如當某個吸口因為污物堵住濾器無法吸水時，能自行或者手動的方式粉碎污物，并利用泵的吸力把濾器清空。本文建議可以把現有的濾器擴大，然后在濾器內部架設一個粉碎刀頭，螺旋形，剛度要強，粉碎電機使用絕緣防水電機安裝在濾器上端。此電動粉碎機可以在損管中心遠程遙控開關，值班人員根據艙底水泵出口壓力判斷何時使用粉碎機清潔濾器。在污水井的上端一定要加封蓋，阻擋過大的固體垃圾進入污水井，因為過大的固體垃圾有可能會損壞或者纏繞住粉碎機，燒毀粉碎電機。

（3）該船的污水井都布置在距離艙壁約3到4米距離的位置，不利于艙底水流入井內，主輔機艙的四個污水井都設置在角落，機艙中段的艙底水很難清除干凈。本文提出如下改進設想：在艙底水比較多的主輔機艙布置兩個大的污水槽。以主機艙為例：兩個污水槽分別設置在距兩側舷甲板約2米的地方，縱向處于主機艙的中心位置，槽的長度為20米，寬度為0.5米，縱向兩端深度為0.5米，槽底部為圓弧形，圓弧半徑可以取較大的100米，減少弧長與弧度。整個污水槽的中點是最低點，在此設置污水井吸口，留一個大約1.5米長的蓋板口方便維修吸口，其余的污水槽頂部都用帶孔的艙底甲板覆蓋，增加船體強度。

（4）艙底水報警系統主要是通過浮子液位傳感器來實現的，此類傳感器唯一的弊病就是容易被艙底水中的油污粘粘，如果浮子粘粘在傳感器滑道內就可能出現誤報警。此外傳感器如果長時間浸泡在艙底水中損壞的幾率也很高，及時防水措施做得再好也不能保證不出故障。本文建議更換一種傳感器，比如通過兩個電極在有導電解質的情況下能導通，平時處于斷開狀態的報警傳感器，艙底水中含有大量的雜質導電性比較強，當艙底水淹沒電極兩端時就輸送一個報警到損管控制臺，但是不要立即聲光報警，延遲45秒之后再報警，這樣可以避免那種因為船體搖晃而使少量的水淹沒電極產生報警的情況，減少艙底水報警系統誤報警頻率。

參考文獻

[1]費千.船舶輔機[M].大連海事出版社.2005年9月.