电解法压载水管理系统的检验

CCS上海分社 何鸿翔

IMO于2004年2月通过了《国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约》（以下简称《压载水公约》），制定出“压载水性能标准（D-2标准）”，提出严格的压载水生物控制指标。公约一旦生效，所有船舶根据公约规定将在一定期限内完成压载水管理系统的安装。目前，国内首套采用电解消毒技术的船舶压载水管理系统已通过IMO的最终认证，同时取得了中国船级社船用产品型式认可证书。鉴于公约生效日益邻近，笔者结合现场检验对其实船应用的有关要求提出一些体会和建议。

压载水管理系统属于公约的法定要求，应本着对船舶、人员、环境安全的原则，根据压载水管理系统在运行中制造、使用或产生危险化学品物质的可能和程度，参照执行SOLAS公约和MARPOL公约其他附则中的相关规定以及船级社的相关要求。

设计选型：压载水管理系统设计选型时，应根据《压载水管理系统型式认可证书》签发时确定的特定适用范围，电解消毒法管理系统对压载水盐度有要求，在盐度变化很大甚至是在淡水区域营运的船舶需特别考虑由此带来的对正常营运的影响；同时系统运行中会产生可燃气体氢，应特别考虑系统在油船、化学品船等船舶上应用的适用性。

在现有船改建中，压载水管理系统的加入会增大原压载水系统的压降、增加压载泵的功率、降低压载速度，对船舶安全产生影响，在压载效率有要求的油轮和散货船上应用应特别考虑；某些处理装置本身耗电较大，加大了原船电站负荷，对船舶操纵产生影响，压载效率要求不高的杂货船等可不必按压载泵最大排量选定压载水管理系统，降低电站负荷。对机舱容积有限或设备布置困难的船舶，小体积或模块化管理系统应为首选。所以现有船在压载水管理系统的选型和设计中，应对原压载水系统、原船舶电力系统、原船舶结构、机舱布置等的影响做特别考虑。

管理系统布置：电解法压载水管理系统在压载水处理中会使用化学物质硫代硫酸钠作为中和剂、产生腐蚀性化学物质次氯酸钠和易燃气体氢气、有毒气体氯气，对船舶、人员、环境构成危险，应参照SOLAS公约第VII章中《散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》的相关原则要求将管理系统的电解系统和中和系统布置在船舶相对独立的区域内，该区域应满足下列要求：

1、舱底布置。设置独立的集液盘或独立舱底区域，吸入管与船舶舱底水管系间应设盲通二用法兰；该处积液或舱底水的处理应遵守压载水排放要求，经中和后方能排入船舶舱底水管系；并设置液位报警系统，能在压载水控制处所发出声光报警。

2、通风。应装设独立机械抽风系统，并能在该区域附近易于到达处进行控制；机械通风口应布置成能确保足够的空气流经该区域，以免有毒气体氯气和/或可燃气体氢气（考虑气体密度）积聚，排放应通向安全的开敞处所，避开起居处所、服务处所和机器处所的空气入口和开口位置。

3、通道。该区域内通道设计应确保穿着保护服、携带自给式呼吸器的人员出入、工作不受限制。

压载舱和压载水管系布置：使用电解法压载水管理系统的船舶因其压载水中含有消毒溶液，对人员、环境构成影响，应遵循《压载水公约》要求并参照SOLAS公约第VII章中《散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》的相关原则规定，对压载舱的布置、透气系统、液位测量控制、压载水管系途径区域的舱底要求如下：

1、舱柜分隔。压载水舱与燃油舱、滑油舱、淡水舱、锅炉水舱应以隔离空舱隔开。

2、透气系统。所有压载舱的透气管的布置应减少有毒气体、可燃气体在甲板聚集，以及减少可燃气体进入有着火源处所的可能性。

3、液位测量控制。所有压载舱测量管的布置应避免设置在封闭处所内，防止有毒气体、可燃气体的聚集；为确保避免压载水溢出，威胁人员安全和破坏环境生态，应设置适当的压载水高液位报警系统及高高位自动停止功能。

4、舱底。压载水管系途径区域的舱底包括管隧应相对独立，吸入管与船舶舱底水管系间应设盲通二用法兰；应设置单独的液位报警系统，能在压载水控制处所发出声光报警。该处舱底水的处理应遵守压载水排放要求，经中和后方能排入船舶舱底水管系。

材料和管系

1、防腐蚀。电解法压载水管理系统电解产生的消毒溶液具有腐蚀性，压载水系统包括压载舱，压载水管路、泵、阀门、透气管等，以及压载水管系途径区域的独立舱底均应做适当的防腐处理。压载水管理系统中电解和中和系统的集液盘或相对独立区域的舱底也应采取有效的防腐措施。

2、管路制造和连接。电解系统产生的高溶度消毒液具有较强腐蚀性，其连接压载水总管的消毒溶液注入管路、泵、阀等附件，应使用耐腐蚀材料制造，采用无法兰的直接焊接连接，如采用特殊材质和粘结剂，其材料和粘结工艺应经船级社认可。管路的制造和连接方式应依据SOLAS公约第VII章中《散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》“货物驳运”的相关要求。泵、阀及管路应有明显标识。禁用滑动式膨胀接头。

3、管路布置。消毒溶液和中和剂的压载水总管注入位置的选取应遵循压载水管理系统型式认可时批准的《系统操作和技术手册》所确定的要求，以期达到最好的灭活、中和效果。

除气罐的氢气排气管路应采用无法兰的直接焊接连接方式，其布置应避免穿过起居处所、服务处所和控制站，排放应通向安全的开敞处所，避开起居处所、服务处所和机器处所的空气入口和开口位置，以及进入有着火源处所的可能；出口处安装防火网。

电气设备：压载水管理系统中的电解系统和中和系统所在的相对独立的区域内的电气设施及其布置应参照SOLAS公约第VII章《散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》中“电气设备”的相关原则要求，考虑其安全性，包括该区域的照明系统、警报系统的防爆要求等。

管理系统中的电气控制系统的安装布置应满足压载水管理系统型式认可时批准的《系统操作和技术手册》所确定的各项特定要求，如监控系统的取样点位置应充分考虑取样的准确性，保障压载水处理达到设计要求；气体泄漏报警系统探头布置正确，能保证压载水管理系统安全运行。

对有自动化功能的船舶，压载水管理系统相应的监控系统应按船舶自动化相关规定接入自动化系统中。

在现有船改建中，模块化压载水管理系统各功能模块可灵活设置，但其具体布置应考虑营运安全、操作方便和监控有效。

消防：鉴于电解法压载水管理系统运转中不断产生可燃气体氢气，并通过防爆风机注入空气稀释至安全溶度后通过管路排出船外，依据SOLAS公约第II-2章B部分“火灾和爆炸的预防”中相关原则要求，应将压载水管理系统的应急停止功能接入机器处所风机、油泵应急停止系统，防止可燃气体氢气和防爆风机对火势的增大。

人员保护：采用电解法压载水管理系统的船舶包含下列危险操作：制备和存储中和剂硫代硫酸钠溶液；处理管理系统尤其是电解系统泄漏；处理气体泄漏；人员进入压载舱等，为保护日常操作、维护和应急处理船员的需要，船上应依据SOLAS公约第VII章中《散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》的相关原则要求以及经批准的压载水管理系统《系统操作和技术手册》的要求对相关人员进行培训，并配备适宜的保护设备，包括用抗化学性材料制成的连衣裤工作服、贴肉护目镜和/或面罩等，以及安全设备如自给式空气呼吸器、防爆灯、便携式气体探测仪等。保护设备和安全设备的性能要求和存取要求应满足《散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》的相关规定。

化学品储存：该系统使用化学物质硫代硫酸钠作为中和剂排出压载水中超标的消毒剂。其船上的储存可依据SOLAS公约第II-2章中“危险货物运输”的相关原则要求执行。

化学法水处理技术因其高效被广泛使用，又因其在杀灭有害生物同时会对人类和环境造成威胁和损害，用于船舶压载水管理系统需通过IMO特殊认可，以免在杀灭有害生物同时对船员健康造成危害和环境造成二次污染。该系统作为一种典型的技术成熟的化学法处理系统，因其在营运中会同时产生可燃气体、有毒气体和腐蚀性液体，对其应用研究具有广泛性、代表性，为船舶压载水管理系统实船应用制定安全的、适度的标准和要求。随着时间推移，越来越多的国家将接受压载水公约，公约生效日期日益邻近，将有越来越多的科研机构和生产厂家加入到压载水处理装置的研究、开发和生产中来，更多更新的安全、高效的压载水处理技术将被得到应用，我们也将不断地更新、完善相应的应用标准，为这些技术在船上安全应用提供保障。