貨船機(jī)艙油水分離器自動(dòng)排油裝置的PSC檢查

廈門海事局 魏 棟

貨船機(jī)艙油水分離器自動(dòng)排油裝置的PSC檢查

廈門海事局 魏 棟

油水分離器是PSC檢查的必查項(xiàng)目，其自動(dòng)排油裝置的工作狀況對(duì)油水分離器的性能有重要影響。對(duì)自動(dòng)排油裝置工作原理進(jìn)行分析并總結(jié)出其檢查方法和常見故障分析，最后結(jié)合典型安檢案例進(jìn)行剖析，以期為船舶安全檢查人員在工作和學(xué)習(xí)中提供參考。

油水分離器；自動(dòng)排油裝置；PSC檢查

近年來，對(duì)船舶油類污染的預(yù)防和檢查是PSC檢查實(shí)施過程中重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象之一，各國(guó)對(duì)此都非常重視。油水分離器作為處理艙底含油污水的主要設(shè)備，是PSC檢查的必查項(xiàng)目，而自動(dòng)排油裝置是油水分離器的重要組成部分。

一、自動(dòng)排油裝置的原理

自動(dòng)排油裝置是安裝在15 ppm艙底水分離器上用于控制分離器內(nèi)分離出的油性物質(zhì)的存量的裝置。該裝置主要是由液位探測(cè)器和排油閥（一般為電磁閥和氣動(dòng)閥）組成。根據(jù)液位探測(cè)器的不同工作原理，自動(dòng)排油裝置又可分為電極式自動(dòng)排油裝置和電容式自動(dòng)排油裝置。

1.電極式自動(dòng)排油裝置

電極式自動(dòng)排油裝置就是在分離筒的頂部集油室內(nèi)裝有上下兩只液位檢測(cè)電極，通過電極與分離器殼體的導(dǎo)電性來控制排油閥的動(dòng)作。當(dāng)分離裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，集油越來越多，上電極先進(jìn)入油中，電極與殼體斷路，設(shè)備繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)油層積聚到下電極也浸入油中時(shí)，下電極與殼體斷路，此時(shí)兩個(gè)電極都浸在油中，由于油的導(dǎo)電性很小，兩只電極都與殼體斷路，排油閥打開，開始排油。隨著油不斷排出，油層減薄，水位上升，下電極先浸入水中，下電極先與殼體短路，繼續(xù)排油，當(dāng)上電極也浸入水中時(shí)，上電極也與殼體短路，排油閥關(guān)閉，停止排油。

2.電容式自動(dòng)排油裝置

電容式自動(dòng)排油裝置由電容式液位探測(cè)裝置和排油閥組成。其中，電容式探測(cè)裝置由探頭和一個(gè)傳感轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。探頭裝在油水分離器容器內(nèi)的油水分界面區(qū)域的低位位置。液位探測(cè)器的探頭測(cè)得的靜電容量會(huì)隨著分離器內(nèi)油水界面的變化而變化，液位探測(cè)器把這種變化轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)電信號(hào)傳送到傳感轉(zhuǎn)換器。也就是說，由于油的介電常數(shù)和水的介電常數(shù)差別很大，在油水界面變化到達(dá)探頭的時(shí)候，探頭和油水分離器內(nèi)壁之間的靜電容量值將會(huì)產(chǎn)生很明顯的變化，這種變換轉(zhuǎn)化為一個(gè)電壓值來發(fā)送開或關(guān)的信號(hào)使得排油閥相應(yīng)地打開和關(guān)閉。

3.自動(dòng)排油原理

自動(dòng)排油時(shí)，聚集在油水分離器上部的污油在內(nèi)部水壓的作用下從上部通過排油閥排到污油艙。對(duì)于壓入式艙底水分離器，排油閥打開的時(shí)候艙底水泵繼續(xù)工作，將污油排走；對(duì)于抽吸式艙底水分離器，在打開排油閥的同時(shí)打開外部的引水，靠引水的壓力將污油排走。抽吸式艙底水處理器工作時(shí)內(nèi)部保持的是真空，因而在排油的時(shí)候需要外部引水，提高筒內(nèi)的壓力，以利排油。通常有以下兩種引水管系布置方式：[1]

第一種，通過排油閥的轉(zhuǎn)換改變污水泵的排向進(jìn)行排油。管系布置如圖1所示：正常情況下，泵通過電磁閥5抽出水，由電磁閥4排出舷外；在自動(dòng)排油裝置動(dòng)作時(shí)，閥4、5關(guān)閉，閥6、7、3打開，閥7將泵排出的海水引向分離筒，通過原來的出口進(jìn)入，提高筒內(nèi)壓力，將污油排出。

第二種，艙底水泵2停止運(yùn)轉(zhuǎn)，由外接壓力水源協(xié)助排油。管系布置如圖2所示：排油時(shí)，艙底水泵2停止，反沖水電磁閥3打開，壓力柜內(nèi)的海水引入分離筒，筒內(nèi)壓力迅速升高，從負(fù)壓變?yōu)檎龎海庞烷y4打開，將污油排出。

圖2 使用外部引水系統(tǒng)布置圖

二、自動(dòng)排油裝置的檢查

對(duì)于排油裝置的檢查，公約并未給出詳細(xì)的性能標(biāo)準(zhǔn)要求，因此在檢查過程中應(yīng)從公約對(duì)船上所安裝的設(shè)備應(yīng)保持完好性要求的角度出發(fā)，結(jié)合設(shè)備的操作手冊(cè)對(duì)不同類型的自動(dòng)排油裝置進(jìn)行檢查。

船舶油水分離裝置中的排油裝置大都設(shè)計(jì)成自動(dòng)排油狀態(tài)，在控制箱內(nèi)往往設(shè)有功能檢查試驗(yàn)按鈕，或在控制箱上設(shè)有排油控制開關(guān)，分為手動(dòng)和自動(dòng)兩個(gè)位置，扳動(dòng)開關(guān)可聽到電磁閥或氣動(dòng)閥的動(dòng)作聲，也有的氣動(dòng)控制閥在控制空氣管路上設(shè)有測(cè)試按鈕以檢查閥的開關(guān)情況，通過它可以查看排油閥是否處于良好的工作狀態(tài)。對(duì)沒有排油控制開關(guān)的分離器，檢查時(shí)可通過油位電極檢測(cè)器接線盒內(nèi)的實(shí)驗(yàn)按鈕或設(shè)定旋鈕來檢查排油閥的動(dòng)作是否靈活。檢查時(shí)，關(guān)閉除進(jìn)水管路之外的其他管路上的閥門，然后運(yùn)行泵，往油水分離器打水，然后觀察壓力表，當(dāng)壓力上升一些后，停泵并關(guān)閉進(jìn)水管路上的閥門。正常情況下，排油閥應(yīng)該處于關(guān)閉狀態(tài)，如果油水分離器的其他管路上的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)下，此時(shí)分離筒內(nèi)的壓力一般會(huì)維持一個(gè)比較恒定的范圍。按下檢查按鈕或?qū)⑴庞烷_關(guān)扳到手動(dòng)位置，排油閥就應(yīng)該動(dòng)作，筒內(nèi)壓力迅速下降；如沒有按鈕，檢查設(shè)定旋鈕，記下原來設(shè)定值，慢慢向大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，達(dá)到一定值時(shí)，排油閥動(dòng)作打開。實(shí)際檢查表明：通過檢查檢測(cè)按鈕或設(shè)定旋鈕，有的排油閥不能動(dòng)作，從油位檢測(cè)器到控制箱這一段的工作不正常。有時(shí)試驗(yàn)排油閥動(dòng)作、聲音、指示燈都正常，壓力表壓力卻沒有變化或者壓力下降非常緩慢，這也是不正常的。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的可能原因是：（1）壓力表故障；（2）排油管路堵塞或排油閥卡死；（3）排油閥卡死在關(guān)閉位置，其他管路閥門關(guān)閉不嚴(yán)。其中，壓力表故障很好判斷，排油管路不通的原因有：[2]（1）排油閥內(nèi)油渣油泥干枯導(dǎo)致管路不通，由于閥的通道相對(duì)較小，會(huì)對(duì)污油有節(jié)流作用，導(dǎo)致油渣油泥聚集，堵塞管路；（2）排油管路上有截止閥沒有打開，排油閥到污油柜管路上都設(shè)有截止閥，船員不熟悉管路而沒有打開。

三、常見故障及原因分析

（1）電源指示燈不亮，或是其他的指示燈在操作時(shí)沒有按照預(yù)先的設(shè)定閃亮。可能原因：電源未接通，燈泡損壞，保險(xiǎn)絲斷路，電路連接不正確等。

（2）油水界面到達(dá)探頭的時(shí)候，排油電磁閥沒有打開。 可能原因：探頭臟污導(dǎo)致靈敏度下降，由于油污水中含油量過高，導(dǎo)致探頭外壁油污不能正常工作。

（3）排油電磁閥打開后，在超過定時(shí)器預(yù)定的時(shí)間后，電磁閥沒有相應(yīng)關(guān)閉。可能原因：定時(shí)器故障，大量的油粘在探頭上，導(dǎo)致電磁閥不能關(guān)閉。

（4）電磁先導(dǎo)閥動(dòng)作，主閥沒有相應(yīng)地打開或關(guān)閉。可能原因：電磁先導(dǎo)閥故障，加在電磁先導(dǎo)閥上的電壓不正常，主閥閥桿被卡死等。

（5）氣動(dòng)閥不動(dòng)作。可能原因是：閥芯卡死，空氣管路漏氣，空氣供給壓力不足。

四、典型案例分析

（1）船舶基本信息。船旗：巴拿馬；建造時(shí)間：1995年；總噸：16 074；船型：散貨船。

（2）檢查過程描述。PSC檢查員對(duì)油水分離器檢查時(shí)，考慮到該船的船齡較大，油水分離器使用時(shí)間較長(zhǎng)，要求關(guān)鍵船員提供油水分離器的維護(hù)保養(yǎng)和檢修記錄。該船員無法提供上述材料，檢查員決定對(duì)油水分離器進(jìn)行詳細(xì)檢查。該油水分離器的自動(dòng)排油閥采用的是電磁閥。油水分離器控制面板上安裝有測(cè)試自動(dòng)排油閥的測(cè)試按鈕。檢查員要求該船員進(jìn)行自動(dòng)排油閥測(cè)試。當(dāng)船員按下測(cè)試開關(guān)，檢查員并未聽到電磁閥發(fā)出的聲響，用手接觸閥體也沒感覺到閥芯動(dòng)作發(fā)出的振動(dòng)。檢查員細(xì)致檢查排油電磁閥的控制電路，沒有發(fā)現(xiàn)異常，于是要求船員按照操作程序運(yùn)行系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)油水分離器的壓力表顯示的數(shù)值達(dá)不到工作壓力要求，經(jīng)拆檢排油電磁閥發(fā)現(xiàn)閥芯被卡死在開啟的位置，導(dǎo)致自動(dòng)排油電磁閥無法關(guān)閉，艙底水直接從排油管路排到污油柜。進(jìn)一步拆開電容式油位探測(cè)裝置的探頭，發(fā)現(xiàn)探頭上粘附大量油污并已干涸。因此，檢查員在安檢報(bào)告中開出以下缺陷：①關(guān)鍵船員沒有按照安全管理體系文件中的要求對(duì)油水分離器進(jìn)行有效的定期維護(hù)保養(yǎng)；②油水分離器的電容式油位探測(cè)裝置的探頭臟污；③排油電磁閥閥芯卡死在開啟位置。

（3）檢查反饋。①關(guān)鍵船員在開航前按照安全管理體系中關(guān)于油水分離器的維護(hù)保養(yǎng)要求對(duì)油水分離器進(jìn)行了保養(yǎng)并做了維護(hù)保養(yǎng)記錄；②清除了電容式油位探測(cè)裝置的探頭臟污并活絡(luò)了排油電磁閥芯；③運(yùn)行系統(tǒng)，油水分離器可建立工作壓力，并且工作正常。

五、維護(hù)管理建議

（1）在管理方面，船公司要提高船員素質(zhì)，多開展相關(guān)培訓(xùn)，提高船員的防污染意識(shí)。依據(jù)公司的實(shí)際情況制定防污制度，加大投入保障船舶的防污能力。在油水分離器維護(hù)管理方面要定期檢查該設(shè)備的工作狀態(tài)，保證其處于良好的工作狀態(tài)；檢查船員對(duì)設(shè)備的操作，保證船員處于適任狀態(tài)。

（2）在運(yùn)行中及停用前應(yīng)注意使自動(dòng)排油裝置處于正常工作狀態(tài)，能夠及時(shí)排油，避免油水分離器超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。如果集油室積油過多而未能及時(shí)排出，會(huì)降低分離效果，也會(huì)污染分離器內(nèi)部，此時(shí)應(yīng)盡快手動(dòng)排油。集油室中的空氣也應(yīng)定期排放，防止自動(dòng)排油裝置因存氣太多而失靈。因?yàn)樽詣?dòng)排油裝置是利用感受元件在油水中與分離器殼體間導(dǎo)電率的變化而測(cè)出油層厚度的變化，并輸出控制信號(hào)，空氣的存在會(huì)干擾到正常的信號(hào)輸出。

[1]國(guó)際海事研究委員會(huì)港口國(guó)監(jiān)督分委會(huì).船舶機(jī)器處所油水分離器裝置檢查管理[M].北京:人民交通出版社,2008.

[2]陳紅彬.油水分離器故障分析處理及維護(hù)管理的探討[J].南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010(9):61-63.