环保作业船内置式溢油回收设备的布置与安装

徐柱+赖国栋+宫海潇

摘 要：本文简要介绍了内置式溢油回收设备的工作原理及形式，并根据内置式溢油回收设备的特点探讨了其在环保作业船上的布置方案与安装方法。

关键词：环保作业船；内置式溢油回收设备；布置及安装

中图分类号：U667.9 文献标识码：A

Abstract： This paper summarizes the components and working principles of the built-in skimmer and discusses the general layout and installation of the built-in skimmer based on its characteristics.

Key words： Environmental protection vessel； Skimmer；General layout and installation

1 前言

随着近年来重特大海上溢油事故的频繁发生，市场对具有加装内置式溢油回收设备的大型专业环保作业船的需求越来越大。而内置式溢油回设备是环保作业船实现溢油回收功能的主要设备，其形式选择、布置与安装是该类船舶设计建造的关键。本文简要介绍内置式溢油回收设备的工作原理及形式，探讨其在环保作业船上的布置方案与安装方法。

2 溢油回收设备的工作原理及布置方式

2.1 工作原理及型式

溢油回收设备的基本工作原理是利用油和油水混合物的流动特性、油水的密度差及溢油回收设备材料对油/油水混合物的吸附性，将油从水面上分离出来。按照型式和工作原理，溢油回收设备可分为：堰式、盘式、刷式、带式、真空式、绳式、动态斜面式、机械式、收油网等几种。从近年来的发展趋势来看，一般采用毛刷式或动态斜面加真空式的复合型式。为考虑防爆要求，溢油回收设备的运动部件基本都采用液压动力驱动。

2.2 布置方式

对溢油回收设备的选择和配备，需综合考虑各种溢油回收设备的技术性能和使用特点，以及适用海域可能发生溢油的规模、油种及所处的环境特点等因素。

溢油回收设备在船上按安装形式可分为：外挂式（或模块式）和内置式两种。内置式具有回收溢油响应速度快、适应海况能力强、对外界环境的影响小、溢油回收效率高的特点，故大型专业环保作业船多选用这种形式；而外挂式主要适用于兼用船或改装船。

典型的内置式溢油回收设备的布置见图1所示。

3 内置式溢油回收装备的组成

内置式溢油回收装备主要由辅助系统模块和溢油回收模块组成：辅助系统模块主要包括液压泵站、液压操作台、液压舷侧门、液压工作臂等；溢油回收模块主要包括轻油回收装置、重油回收装置等。

溢油回收模块按轻、重油回收装置的布置方式，可分为独立型与复合型：独立型是指轻油回收装置和重油回收装置（一般为毛刷组件）均为单独的设备，在船上的布置也是独立分开的；复合型是指这两个部件集成在一个大的框架内，在船上布置整个框架，但其功能是单独分开的。

4 内置式溢油回收设备的布置与安装

4.1 辅助系统模块的布置与安装

在船舷侧预留一个独立的区域，专门用于存放溢油回收设备，称为溢油回收设备室。为了让海面油水混合物流进回收装置，需要在舷侧设置一道门，即液压舷侧门，其位置是根据溢油回收设备室的位置及船舶吃水综合考虑的。定好液压舷侧门位置后，根据液压工作臂的长度及工作区间就可以定下液压工作臂的安装位置。液压泵站，则一般是在船上单独划分出一个液压泵站室。

对于液压操控台的布置，考虑到溢油回收设备室内很多液压管路需要从操控台上接出，工作臂的升降、旋转、捕获浮筒等动作也需要通过操作台上的操作杆或操作按钮来实现等因素，一般把操作台布置在溢油回收设备室上方挡货栏杆与舷侧通道处，此处可使液压管路的布置比较集中、距离比较短，又因为舷侧处视野开阔，站在操作台处就可以清楚的看见工作臂在水面的工作情况。考虑到操作台布置在舷侧，为防止甲板上浪对操作台冲刷，可以为操作台做一个活动的保护盖，当不需要作业时关上保护盖即可。因为舷侧通道有限，可以把操作台纵边沿着挡货栏杆按船长方向布置，最大限度的保留通道宽度。

对于操作台的安装，考虑到操作台底部有很多液压管接口，很多液压管路是需要从溢油回收设备室穿过甲板面与操纵台底部出口相接，所以基座的安装高度会相对较高，一般留有200 mm往上比较合适，操作台的布置及安装见图2.

4.2 溢油回收模块的布置与安装

4.2.1 独立型溢油回收模块的布置与安装

如图3所示，轻油回收装置和重油回收装置独立布置在溢油回收设备室。轻油回收装置的原理就是利用轻油密度低、黏度低的特点，当需要回收轻油时，、装置保持在油水面上层但不完全浸入，启动真空泵，使轻油在压力差的作用下进入回收装置内。因为在不同的工况下液面可能不同，需要调节装置的位置，为此设计了一套提升装置，其由导轨和提升泵组成；而重油则通过毛刷组吸附回收，毛刷组在液压驱动下来回旋转，重油粘附在旋转的刷子上被挂入到集油区内，集油区和油水混合区是不能联通的，为此设计了一套斜撑及集油挡板，以保证其旋转与刮油功能及集油区和油水混合区隔绝。

4.2.1.1 轻油回收装置安装

轻油回收装置提升绞盘与设备基座用螺栓连接，基座焊接在甲板下端面。导轨由四根槽钢做成，装置的四个角处都有滑轮，滑轮能卡在槽钢里面上下滑动。提升泵由液压泵站驱动并连接到回收装置上，能输出液压动力控制装置的升降，以满足其不同的液面要求.

导轨槽钢的选择，以能卡住滑轮并留有一点间隙为准，四根导轨是根据回收装置的尺寸及上下活动范围来选择的，不能和毛刷组的距离过近，应确保有足够的空间。

4.2.1.2 重油回收装置安装

毛刷组斜撑由两个相同的滑道组成，滑道上有定位挡板用来定位毛刷组。集油挡板由角钢和面板焊接组成，并与结构焊接（见图4）。毛刷组斜撑的倾斜角度是根据收油效率、毛刷组件的尺寸及结构空间的限制综合考虑的，一般以倾斜45°比较适合。

4.2.2 复合型溢油回收模块的布置与安装

如图5所示，轻油和重油的回收装置是集中在一个大的框架内，为实现溢油回收模块在不同液面工况下实现回收溢油的功能，在整个模块装置的周边设置液压提升油缸，利用油缸的升降来调节整个装置的高度，实现溢油回收模块的上下移动 。

轻油和重油的回收是分别靠真空泵的运动和液压驱动毛刷组件来实现的。整个装置在平时是平放在溢油回收设备室内的，工作时液压油缸带动收油装置上升到工作液面回收溢油。与独立型不同，复合型对于船体结构的要求不需要做成集油区与油水混合区分割，只需在内部集成一个集油槽即可。复合型溢油回收模块的安装，根据收油时模块装置工作液面的变化范围和液压油缸的提升高度，在船壁上选择合适的地方焊接提升臂的油缸支撑即可，基座安装相对简单。

4.2.3 两种回收模块的特点

通过上述两种装置的布置方式可以看出，独立型溢油回收模块设备比较分散，需要为设备安装的基座较多且较为零散，另外还需要做一套集油挡板分割舱室成油水混合区和集油区两个区域。但是单个设备体积小，布置方便，维修和拆检也比较容易；复合型溢油回收模块全靠液压油缸来固定位置，因此安装时只需要安装这整套液压提升臂即可，没有零散的基座需要安装，而且集油槽集中在装置内，因此也不需要另外设计一套挡板分成集油区和油水混合区两个区域。不过集中型装置设备较大，对溢油回收设备室空间要求也比较大。

5 结束语

综上简要介绍了内置式溢油回收设备的特点布置与安装，其中独立型溢油回收设备的布置与安装已在实船上应用，并取得了良好的效果。endprint