残油舱水分蒸发处理方式在IOPP证书附录3.2.3项签注问题和记录注意事项
2020-11-27舟山海事局田大春
舟山海事局 田大春
MARPOL防污公约附则I附录II规定了国际防止油污(IOPP)证书和附录格式,其中附录3.2项为残油舱内留存残油的处理措施,附录格式给出了三个选项:一是残油焚烧炉;二是适用于燃烧残油的辅锅炉;三是其他可以接受的措施,需要详细说明。第一项取决于船舶是否安装了焚烧炉用于焚烧残油;第二项取决于辅锅炉是否适用于燃烧残油;第三项是主管机关或其授权的RO根据船舶实际情况,在附录3.2.3项勾选并注明适合本船的其他可接受措施,这类主管机关认可的接受措施包括:残油舱水分蒸发、残油再循环使用或转驳至油船SLOP舱等,其中对残油舱水分蒸发处理方式的签注并未有统一标准,导致油类记录簿记录的残油处理措施与IOPP证书不一致,给船东和相关人员带来困扰,迫切需要澄清。
残油舱造成水分蒸发的原因
1、基于MARPOL公约对残油舱设计的要求
MARPOL防污公约附则I规定:残油舱的设计和建造,应能便利其清洗和将残油排入接收设备。为实现这一目标,对使用需要净化的重油的船舶,其残油舱应装设足够的加热装置以方便舱容物的抽吸和排放。绝大部分残油舱设置加热盘管,舱底污水舱为增加油污水分离效果,也会设置少量加热盘管,当残油舱开始加热时,水分便开始蒸发,会造成舱内的舱容物减少。
2、基于焚烧炉焚烧条件的需要
根据MEPC.76(40)《船用焚烧炉的标准技术规范》中焚烧炉型式认可实验采用的残油成分:75%重燃油的残油、5%废润滑油20%乳化水,实际船舶需要焚烧的残油含水量远不止于此。焚烧炉焚烧残油的速率与残油的含水量相关,残油中含有一定的水分,只要混合均匀,并不会影响残油的焚烧速率。如果残油内的含水量过多或者混合不均匀,有可能会出现火焰故障,基于这两个因素,需要对残油进行预处理:一是使用专用均质混合柜,使残油与水混合均匀,均匀混合后的残油在焚烧炉正常焚烧,在无须借助额外柴油助燃的情况下,焚烧混合后的残油水分含量最多可达50%;二是对焚烧炉残油舱柜(残油日用油柜WAST OIL SERVICE TANK)残油进行加热,促进油水分层和蒸发,一般加热至100摄氏度,需几个小时至24小时不等,沉淀后将油柜下层的污水泄放到舱底水舱,同时部分水分在油舱内直接蒸发掉。
图1 舱柜蒸发装置示意图
3、基于蒸发浓缩处理舱底水的方法
蒸发浓缩处理舱底水是一种利用蒸汽加热使舱内水分蒸发浓缩,舱柜的上部装设有管径稍大的蒸汽排气管,如排气管较长,为增加排气效果,可在蒸汽排气管下端安装排气风扇从而有助于将水柜内的蒸汽排出水柜。(如图1: 舱柜蒸发装置示意图)。
IOPP证书附录3.2.3项的签注
1、IOPP证书附录签注标准
是否将残油水分蒸发作为残油处理的可接受措施,主取决于残油水分蒸发是否为强制蒸发。换句话说,如果该残油舱水分为自然蒸发则不需要签注;如果是强制蒸发,则需要在IOPP证书附录3.2.3项签注“EVAPORATION”。
自然蒸发一般认为未经加热或基于MARPOL公约对残油舱加热的强制要求,导致残油水分蒸发。如果残油舱设置额外的促进蒸发的强制措施,如油舱内部安装额外的加热盘管、油舱采用额外保温、排气管安装蒸汽排气风扇或蒸汽喷射器等,这种情况应认为是强制蒸发。
以此原则,部分基于MARPOL公约强制性要求在残油舱内设置加热盘管,其也应归类自然蒸发,不需要在IOPP证书上进行签注;对基于蒸发浓缩处理舱底水的方法的残油舱或污油水处理舱,因其特征具有明显的额外加热盘管或蒸汽排风扇,应归类强制蒸发,这种布置应在IOPP证书上进行签注。但对于焚烧炉残油日用柜,如何界定?其舱柜加热的目的已经超出了MARPOL公约强制性要求,其设计加热的目的还需保证残油在焚烧炉的持续燃烧(使用专用均质混合柜除外),而非蒸发浓缩处理舱底水,这种设计我们需要进一步分析残油日用柜水分蒸发类型。
2、焚烧炉残油日用柜水分蒸发类型分析
焚烧炉残油日用柜一般采用蒸汽盘管进行加热,蒸汽加热的方式主要是通过传热表面将热量传递,一般船舶燃油舱和残油舱采用浸入式蒸汽盘管加热。残油被加热的程度,取决于饱和蒸汽压力、加热盘管换热系数和换热面积比值,盘管式加热以HEATING COIL RATIO为衡量标准,单位是m2/m3。船舶使用特定压力下的饱和蒸汽加热,加热盘管换热系数取决于盘管材料,蒸汽压力和盘管材料是定值,因此,最终决定残油舱加热量的大小关键参数是HEATING COIL RATIO。
以某载重吨为8万吨的卡姆萨型散货船为例,其残油舱和舱底水舱的容积及布置的加热盘管情况如表1所列。
从表1中可以看出,FUEL OIL DRAIN COMPARTMENT和SLUDGE TANK中加热盘管的HEATING COIL RATIO均为0.2 m2/m3,这些是基于MARPOL公约对残油舱设计的要求,BILGE SEPARATED OIL TANK为便于油水分离布置少量加热盘管。如果按照这个标准,残油日用舱(WAST OIL SERVICE TANK)也应是0.2 m2/m3左右,实际该舱加热盘管的HEATING COIL RATIO远超正常加热所需的量,导致的结果是该舱加热温度高,水分蒸发速度快。这一点在2008年11月12日通过的MEPC.1/CIRC.642机器处所综合舱底水处理系统指南(IBTS)中也能体现(如图2 IBTS处理流程图<部分>)。尽管大部分残油舱均布置加热盘管,但因加热盘管HEATING COIL RATIO不同,实际水分蒸发程度和蒸发效率差别巨大,较残油日用柜,其他残油舱水和舱底水舱水分蒸发几乎可以忽略。残油日用柜的加热盘管是额外安装的加热盘管的范畴,此类油舱应归类强制蒸发,须在IOPP证书附录3.2.3项签注 :“EVAPORATION”。
图2 IBTS处理流程图(部分)
表1 残油舱和舱底水舱加热盘管布置
水分蒸发在油类记录簿的记录及注意事项
2008年,IMO海上环境保护委员会(MEPC)第58次会议通过MEPC.1/CIRC.640通函澄清:因残油舱加热,水分蒸发导致残油舱容物减少,应按规定在油类记录簿上记录。
2011年,MEPC制定了MEPC.1/CIRC.736/REV.2通函《油类记录簿第I部分—机器处所的作业(所有船舶)的作业记录指导》,为船员提供关于如何以正确的代码和项目编号在油类记录簿中记录各种操作,其中“例8”是关于残油舱水分的蒸发导致舱容物减少,如何在油类记录簿记录,具体记录内容如表2所示。
残油舱水分蒸发(处理)的记录与其是否在IOPP证书附录3.2.3项的签注没有直接关系,即使IOPP证书附录没有签注水分蒸发作为认可处理方式,也是允许在油类记录簿记录该项内容,少量加热导致的水分自然蒸发量可以作为残油舱舱容物自然减少的补偿。这一点与残油再生燃油和转驳至SLOP舱的处理方式不同,船上使用这两种残油处理的操作必须经主管机关或其授权的RO认可,并且只有在IOPP证书附录中签注该认可处理方式才被允许。
残油在焚烧前需要经过处理,对使用加热方式处理的残油舱柜,应注意残油舱水分蒸发处理在焚烧之前完成,并且在焚烧之前,利用油水分层通过漏斗卸放至舱底水舱,这个过程也应记录,具体记录内容参考“例4”如表3。
因此,残油的焚烧处理一般会包括三个项目的记录:一是残油的水分蒸发;二是残油排放污水(放残);三是残油的焚烧。IOPP证书是船舶符合MARPOL防污公约附则I要求的法定证明文件,其中对残油的处理方式按照规定应该与船舶实际相符,其签注也应谨慎考虑。油污水的处理记录应与船舶实际操作一致,对残油舱水分蒸发处理方式的签注和油污水蒸发处理的记录建议如下:
1、残油水分蒸发是否作为残油处理的可接受措施取决于残油舱水分蒸发方式;
2、水分蒸发方式是由残油舱是否采用额外的蒸发措施决定;
3、焚烧炉残油日用柜因需要对残油进行特殊的水分处理,设置额外的蒸发盘管用于加热和蒸发,应在IOPP证书附录中签注;
4、水分蒸发(处理)的记录与其是否在IOPP证书附录的签注没有直接关系;
5、残油焚烧处理应注意残油的水分处理也应记录在油类记录簿上,对使用焚烧炉专用均质混合柜无此要求。
表2 “例8”残油舱水分蒸发(处理)记录样表
表3 “例4” 残油舱排放污水(处理)