傅毅能 尤建東

摘要：文章從國際公約、國際和國內(nèi)法規(guī)對(duì)油輪惰性氣體系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定出發(fā)，結(jié)合2起大型油輪惰性氣體系統(tǒng)排放煙灰入海的案例，提出防止類似大型油輪事件再次發(fā)生的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：大型油輪;情性氣體系統(tǒng);洗滌塔;煙灰排放;對(duì)策

0 引言

綠色發(fā)展，節(jié)約集約，低碳環(huán)保，強(qiáng)化節(jié)能減排和污染防治是“交通強(qiáng)國建設(shè)綱要”的重要組成部分。嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方污染物控制標(biāo)準(zhǔn)及船舶排放區(qū)要求，推進(jìn)船舶、港口污染防治。

向油輪貨艙中充惰是根據(jù)“可燃?xì)怏w在含氧量低于11%體積比的大氣環(huán)境中不能燃燒”原理，所以，防止貨油艙起火或爆炸的方法之一就是保持含氧量低于這一水平。惰性氣體系統(tǒng)是保證油輪安全有效操作的重要設(shè)備。它是將設(shè)備產(chǎn)生的惰氣經(jīng)過處理合格后輸送到各個(gè)貨油艙中，以降低艙氣的含氧量，從而達(dá)到安全操作目的。為了留有一定的安全余地，一般以8%的含氧量在任何環(huán)境條件下艙內(nèi)烴氣/空氣的混合氣體不會(huì)燃燒為標(biāo)準(zhǔn)。國際公約、國際及國內(nèi)法則對(duì)油輪惰性氣體系統(tǒng)均作出了詳細(xì)規(guī)定。

1 2起大型郵輪排放煙灰入海事件簡介

1.1 “戴蒙德”（ DIAMONO）輪排放煙灰入海事件簡介

（1）船舶基本數(shù)據(jù)（見表1）

（2）事件簡介

該輪于2016年3月19日靠寧波大榭實(shí)華碼頭卸油。作業(yè)期間，船舶左舷約O.lm3煙灰經(jīng)洗滌塔出舷外閥入海，造成碼頭局部水域污染，受到海事部門的處罰。碼頭監(jiān)控顯示情況見圖1、圖2、圖3、圖4。

1.2 “布拉達(dá)先鋒”（PLATA PIONEER）輪排放煙灰入海事件簡介

（1）船舶基本數(shù)據(jù)見（表2）

（2）事件簡介

該輪于2016年3月22日靠寧波大榭實(shí)華碼頭卸油。作業(yè)期間，船舶左舷約O.hr13煙灰經(jīng)洗滌塔出舷外閥入海，造成碼頭局部水域污染，受到海事部門的處罰。碼頭監(jiān)控顯示情況見圖5、圖6。

2 對(duì)煙灰排放入海事件的分析

經(jīng)寧波大榭海事處執(zhí)法人員登輪詢問、調(diào)查以及現(xiàn)場查看相關(guān)記錄與相關(guān)設(shè)備取證分析，煙灰排放入海事件的主要原因如下：

（1）2艘船舶均為大型油輪，且船齡都在10年以上，洗滌塔水均是直接排出舷外;

（2）鍋爐燃燒質(zhì)量差，煙囪冒黑煙，煙氣質(zhì)量明顯下降;

（3）鍋爐至洗滌塔煙道內(nèi)壁積灰過多，船舶對(duì)煙道內(nèi)壁基本不進(jìn)行清潔維護(hù);

（4）船齡偏大，長期保養(yǎng)不到位;

查閱船舶日常保養(yǎng)記錄、定期/年度/塢修修理記錄，無論是日常保養(yǎng)，還是定期，年度/塢修保養(yǎng)均存在缺乏對(duì)其清潔;

（5）近期對(duì)鍋爐的日常保養(yǎng)中并未進(jìn)行有效吹灰。鍋爐吹灰時(shí)，還存在煙道隔離閥關(guān)閉不嚴(yán)/自動(dòng)關(guān)閉不夠及時(shí)的現(xiàn)象;

（6）船舶在港作業(yè)期間，甲板部和輪機(jī)部的值班人員未及時(shí)觀察鍋爐的煙色與洗滌塔水柜內(nèi)水的清潔情況。

3 船舶惰性氣體系統(tǒng)

3.1 國際公約、國際與國內(nèi)規(guī)則的相關(guān)規(guī)定

國際海事組織《1974國際海上人命安全公約》（SOLAS1974）、《國際消防安全系統(tǒng)規(guī)則》（FSS）與中華人民共和國海事局《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》（國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則）對(duì)油輪惰性氣體系統(tǒng)均提出了相同的相關(guān)規(guī)定。

中華人民共和國海事局《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》（國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則2011版）第4篇第2—2章構(gòu)造防火、探火與滅火4.液貨船的消防安全措施“4.14惰性氣體系統(tǒng)”中的下列規(guī)定。

（1）“在4.14.1 -般要求”中規(guī)定，包括污油艙在內(nèi)的液貨艙，惰性氣體系統(tǒng)的設(shè)汁、構(gòu)造和試驗(yàn)均應(yīng)符合其設(shè)汁和操作應(yīng)能使并保持液貨艙內(nèi)的大氣在任何時(shí)候不能燃燒，但當(dāng)這種艙需要除氣時(shí)除外。該系統(tǒng)還應(yīng)能滿足下列規(guī)定：

①降低每一個(gè)液貨艙氣的含氧量，使其空液貨艙惰性化，達(dá)到不能支持燃燒的水平;

②在港內(nèi)停泊和海上航行的任何時(shí)候，保持任一液貨艙內(nèi)任一部分艙氣的含氧量（以體積汁算）不超過8%，并保持正壓;但當(dāng)需要對(duì)液貨艙除氣時(shí)除外;

③在正常作業(yè)中空氣不得進(jìn)入液貨艙;但當(dāng)需要對(duì)液貨艙除氣時(shí)除外;

④驅(qū)除空液貨艙內(nèi)的碳?xì)浠衔餁怏w，使隨后除氣工作時(shí)不會(huì)在艙內(nèi)產(chǎn)生易燃?xì)怏w。

（2）在“4.14.2惰性氣體成份要求”中規(guī)定，惰性氣體來源可以是主或輔助鍋爐的經(jīng)過處理的煙道氣體。該系統(tǒng)應(yīng)能以船舶最大卸油率的125%的速率（以體積計(jì)算）向液貨艙輸送惰性氣體;該系統(tǒng)以所需的任一流速向液貨艙輸送惰性氣體時(shí)，在惰性氣體供氣總管內(nèi)的含氧量（以體積汁算）應(yīng)不超過5%。并且“洗滌塔”應(yīng)滿足下列規(guī)定：

①應(yīng)裝設(shè)煙道氣體洗滌塔，使其有效地冷卻至本章4.14.2 （1）②和③所規(guī)定的全部氣體并清除其中固體顆粒和硫的燃燒產(chǎn)物。

②應(yīng)裝設(shè)過濾器或等效設(shè)施，以減少被帶到惰性氣體鼓風(fēng)機(jī)里去的水量;

③洗滌塔應(yīng)位于所有液貨艙、液貨泵艙和將這些處所與A類機(jī)器處所分隔開的隔離空艙的后方。

（3）在“4.14.3安裝要求”中對(duì)“系統(tǒng)的安全措施”有如下規(guī)定：在鍋爐煙道與氣體洗滌塔之間的惰性氣體供氣總管上應(yīng)裝設(shè)煙道氣體隔離閥。這些閥應(yīng)設(shè)有指示閥開閉狀態(tài)的裝置，采取措施使它們保持氣密，使閥座避免煙灰污染。應(yīng)設(shè)有裝置用來確保煙道氣體隔離閥開啟時(shí)鍋爐吹灰器不能工作。

為防止煙道氣體泄漏，洗滌塔和鼓風(fēng)機(jī)連同有關(guān)管系和附件的設(shè)汁和布置應(yīng)予以特別考慮，以防止煙道氣體泄漏到圍閉處所之內(nèi)。為了安全維修，在煙道氣隔離閥與洗滌塔之間，或在洗滌塔的煙氣入口處，應(yīng)裝設(shè)1個(gè)附加水封裝置或其他防止煙氣滲漏的有效設(shè)備。

（4）在“4.14.4運(yùn)行和控制要求”中規(guī)定，對(duì)于煙道氣體型和情性氣體發(fā)生器型的惰性氣體系統(tǒng)，均應(yīng)裝設(shè)聲光報(bào)警，以顯示煙道氣體洗滌塔的水壓低或流量低和煙道氣體洗滌塔內(nèi)的水位高。

3.2船舶惰性氣體的來源、組成與流程

3.2.1惰性氣體來源

惰性氣體來源主要有3個(gè)方面：

（1）船舶鍋爐排出的廢氣。該氣體經(jīng)冷卻除塵和除去水蒸汽即可成為惰性氣體，這是最為經(jīng)濟(jì)的來源。也是目前船舶所用情性氣體的主要方式;

（2）獨(dú)立惰性氣體發(fā)生器;

（3）裝有二次燃燒裝置的燃?xì)廨啓C(jī)。

3.2.2惰性氣體系統(tǒng)組成

惰性氣體系統(tǒng)由3個(gè)部分組成：

（1）惰性氣體產(chǎn)生部分：包括煙道取氣閥、洗滌塔、風(fēng)機(jī)和壓力調(diào)節(jié)閥;

（2）惰性氣體隔離部分：包括甲板水封、止回閥和甲板隔離閥;

（3）惰性氣體分配部分：包括甲板惰性氣體主管、分支管和入艙閥。

3.2.3惰性氣體系統(tǒng)的流程

鍋爐排出的高溫?zé)煔馑腿胂礈焖统凉衿鬟M(jìn)行洗滌、冷卻和除濕，然后由風(fēng)機(jī)加壓，調(diào)節(jié)后經(jīng)甲板水封、止回閥、甲板隔離總閥到惰性氣體總管，再由進(jìn)艙分支管送至各油艙。

洗滌塔（ SCRUBBER）的功用：具有冷卻、除硫、除塵作用，即通過海水冷卻、洗滌來清除鍋爐煙氣中的固體顆粒和硫的燃燒產(chǎn)物。上面設(shè)置的安全保護(hù)裝置有：

（1）高水位報(bào)警裝置：當(dāng)洗滌塔水位高于設(shè)定值，出現(xiàn)高水位報(bào)警時(shí)，將切斷洗滌塔海水泵及惰性氣體系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn);用于防止海水倒流進(jìn)鍋爐煙道。

（2）海水低流量報(bào)警保護(hù)裝置：當(dāng)洗滌塔海水流量低于設(shè)定值，出現(xiàn)海水流量低報(bào)警時(shí)，將停止惰性氣體系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn);

（3）海水低壓報(bào)警保護(hù)裝置：當(dāng)洗滌塔海水壓力低于設(shè)定值，出現(xiàn)海水低壓報(bào)警時(shí)，將停止惰性氣體系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn);

（4）煙道取氣閥（煙道氣體隔離閥）：裝于鍋爐煙囪和洗滌塔之間，可在貨控室內(nèi)遠(yuǎn)距離操作，應(yīng)設(shè)有裝置用來確保煙道氣體隔離閥開啟時(shí)鍋爐吹灰器不能工作。當(dāng)系統(tǒng)不工作或不充惰時(shí)，該閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

4“布拉達(dá)先鋒”（PLATA PIONEER）輪的惰性氣體系統(tǒng)簡介

4.1該輪惰性氣體系統(tǒng)主要由：兩臺(tái)輔鍋爐產(chǎn)生煙氣一經(jīng)洗滌塔冷卻、過濾、干燥一由2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)將合格的惰性氣體一甲板水封一送入各個(gè)艙室。

4.2 “布拉達(dá)先鋒”輪洗滌塔內(nèi)水與內(nèi)壁的污臟情況，分別見下圖7、圖8。

5相關(guān)對(duì)策

船舶鍋爐按其結(jié)構(gòu)分為“煙管鍋爐”與“水管鍋爐”，按其用途分為主或輔助鍋爐，其煙道氣體經(jīng)過處理是油輪惰性氣體的來源。

5.1 加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行中的管理

5.1.1控制鍋爐燃燒質(zhì)量

鍋爐運(yùn)行中，必須注意火焰的顏色、火炬的形態(tài)、排煙的顏色等。通過對(duì)燃燒設(shè)備和系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，保持燃油系統(tǒng)的清潔，控制油溫、油壓處于正常范圍。定期清洗燃油濾器、做好噴油器清潔維護(hù)，使之霧化良好;檢查噴油器的位置和霧化角度是否合適。定期清潔風(fēng)機(jī)及風(fēng)道，風(fēng)門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)定期注油活絡(luò)，確保燃燒設(shè)備及其系統(tǒng)處于良好工作狀態(tài)。

經(jīng)常觀察鍋爐的排煙顏色，排煙的顏色和燃燒的好壞密切相關(guān)。若煙色加深以至濃黑，則表明空氣量太少或燃油霧化不良，與空氣混合不好，必須予以調(diào)整，尤其是在港口靠泊時(shí)值班人員應(yīng)特別重視。

5.1.2防止鍋爐受熱面以及煙道積灰

一般，鍋爐設(shè)汁時(shí)保證蒸發(fā)管束間有較高的煙氣流速，兇而有自清洗能力。但長期工作，尤其是燃用劣質(zhì)燃油或燃燒不良，積灰是難免的。老齡船舶更易出現(xiàn)這種情況。

5.1.3煙灰的清除

船舶鍋爐煙灰的清除，通常通過鍋爐吹灰來實(shí)現(xiàn)。水管鍋爐通常設(shè)有與船舶蒸汽管系或壓縮空氣管系連接的吹灰器，可以在鍋爐運(yùn)行中吹灰。但用吹灰器很難完全吹干凈，必要時(shí)須停爐用水洗或手工除灰。對(duì)油輪來說，吹灰時(shí)應(yīng)確保煙道氣體隔離閥完全關(guān)閉。吹灰結(jié)束，吹灰器蒸汽閥要關(guān)嚴(yán)，避免蒸汽漏入煙道。

5.2對(duì)策

5.2.1通過對(duì)二起大型油輪煙灰排放入海事件原因的分析，為防止老舊大型油輪類似排放事件再次發(fā)生，提出下列相關(guān)對(duì)策

（1）油輪尤其是船齡10年以上的大型油輪，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鍋爐、惰性氣體系統(tǒng)（煙道、洗滌塔、“U”形封等）的維護(hù)保養(yǎng)，適當(dāng)縮短維護(hù)保養(yǎng)周期，使設(shè)備及其系統(tǒng)處于良好工作狀態(tài);

（2）確保鍋爐良好的燃燒質(zhì)量;

（3）鍋爐經(jīng)常進(jìn)行有效吹灰，保持煙道的清潔;

（4）煙道隔離閥以及相關(guān)設(shè)備必須處于良好工作狀態(tài)（隔離閥開關(guān)正常、氣密、干凈、自動(dòng)連鎖裝置及時(shí)有效）;

（5）保持洗滌塔內(nèi)壁、過濾設(shè)備清潔良好;

（6）對(duì)“U”形封內(nèi)的沉渣應(yīng)及時(shí)清除;

（7）檢查洗滌塔水封流量與水質(zhì)，確保處于正常水位與水源清潔;

（8）確保相關(guān)連鎖報(bào)警設(shè)備的工作正常有效。

5.2.2結(jié)合船舶實(shí)際，增加相關(guān)設(shè)備設(shè)施，能最有效地防止煙灰排放入海

（1）在洗滌塔水排出舷外前，增設(shè)有效過濾清潔設(shè)備設(shè)施;

（2）條件可行，可增加相關(guān)管線、控制閥門與污水柜，見圖9，船舶在港作業(yè)期間，將洗滌塔水引入污水柜/儲(chǔ)存柜，而不是直接排出舷外，這樣即使洗滌塔出水有臟污，也不會(huì)因污水直排入海導(dǎo)致水域污染?，F(xiàn)在新造船舶普遍采用這種設(shè)計(jì)與布置。

（3）船舶在港作業(yè)期間，加強(qiáng)值班巡回檢查，提高值班人員責(zé)任心

若船舶是按圖9布置的管線與艙柜，在港作業(yè)期間就應(yīng)關(guān)閉洗滌塔水直接排舷外的控制閥，開啟去污水柜的閥門。輪機(jī)值班人員要經(jīng)常關(guān)注鍋爐燃燒以及洗滌塔內(nèi)水的清潔情況，甲板值班人員應(yīng)經(jīng)常關(guān)注鍋爐煙囪的煙色，如果不正常都應(yīng)及時(shí)告知相關(guān)責(zé)任人員，并采取有效應(yīng)急措施。

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作者簡介

傅毅能，高級(jí)工程師，A類船舶檢查官，甲類輪機(jī)長，13505881185