液貨船貨艙透氣系統檢驗有關問題的探討

陶維民，張征寶，金旭陽舟山市港航管理局

液貨船貨艙透氣系統檢驗有關問題的探討

陶維民，張征寶，金旭陽
舟山市港航管理局

摘要：液貨船液貨艙透氣系統是限制液貨艙內的壓力和真空度，確保船舶在裝卸、運輸過程中維持艙內適當壓力，保證液貨艙結構不被損害和爆裂和維持貨物適當壓力的系統。在貨物裝卸、運輸等過程中，常常因為透氣系統故障使貨艙壓力異常從而造成貨物泄漏、艙室或管路破裂甚至火災爆炸等事故，給人員財產安全和環境污染造成嚴重危害。由于油船（閃點≤60℃）貨艙透氣系統與化工船（III型）類似，本文依據現行法規、規范著重對化工船貨艙透氣系統進行探討和分析。

關鍵詞：液貨船；透氣；檢驗；探討

一、液貨船貨艙透氣系統基本介紹

液貨船貨艙透氣系統具有在貨油裝卸和驅除油氣的過程中,使大量的氣體進出貨油艙，以及在正常航行中,由于溫度變化，使少量的油氣排出貨油艙或少量的空氣進入貨油艙的功能。貨艙透氣系統分為開式液貨艙透氣系統和控制式液貨艙透氣系統。開式透氣系統常見于油船（閃點>60℃），控制式透氣系統用于油船（閃點≤60℃）和化工船。控制式透氣系統分為壓力/真空閥式和高速透氣閥式結構（見下圖）。

二、液貨艙透氣系統檢驗要求

1.所有液貨艙應設置透氣管系，并獨立于船舶其他艙室透氣系統。

2.避免于起居、服務、機器處所及著火源處所接觸的可能性。

3.從液貨艙頂部引出，在船舶橫傾和縱傾時能使貨物自行排放回液貨艙。

4.應配備設施，以確保任何液貨艙內的液體壓頭不超過該液貨艙的設計壓頭(高液位報警、溢流控制系統或溢流閥等)。

5.透氣系統的尺寸應計算滿足要求。

6.應向船長提供與透氣系統的設計相一致的每個液貨艙或液貨艙組的最大許用裝卸速率。

7.控制式透氣系統應有兩套透氣裝置組成互為備用，輔助透氣裝置可由壓力傳感器和監視報警系統代替。

8.控制式液貨艙透氣系統的透氣出口的位置應布置成：在露天甲板上的高度不小于6m，如設在升高步橋的4m范圍內，則在升高步橋以上的高度應不小于6m；離開起居處所、服務處所和機器處所的空氣進口或開口及點火源的最近水平距離至少為10m。只要設有一個型式認可的高速透氣閥，能將蒸氣／空氣混合物以至少30m／s的出口速度向上自由噴射，透氣口在甲板或升高步橋以上的高度，可減至3m。載運閃點不超過60℃(閉杯試驗)的貨物的液貨艙，其控制式透氣系統中應設有防止火焰進入液貨艙的裝置。對該裝置的設計、試驗和安裝應符合本社的要求標準，該要求標準至少應包括由IMO通過的標準②。

9.在貨物/壓載操作期間有大量貨物蒸氣、空氣或惰性氣體與貨物蒸氣混合氣體排出口的半徑6m范圍內的電氣設備應采用合格防爆型，而在6m至10m范圍內應采用無火花型電氣設備（參見IEC（60079－15））。上述區域外4m范圍內應采用CCS接受的標準規定的無火花型電氣設備。

三、液貨船貨艙透氣系統常見問題分析

1.存在問題：部分液貨船透氣系統的管徑不滿足要求

問題分析：透氣系統的管徑未經計算或計算不合理未考慮管路等壓力損失，如透氣管徑過小使裝卸貨時氣體不能正常排出或進貨艙造成貨艙壓力過高或負壓，引起貨艙變形甚至爆裂。

改正措施：透氣系統的管徑應按CB/T 3650-94要求計算，計算公式見下圖，取值應加大取整，并按管徑選取相同尺寸的透氣閥。

請注意，此處透氣管徑計算只考慮裝卸貨時液體工況(因為氣體流速和液體不同)，未考慮部分碼頭在裝卸完畢后的壓縮空氣或氮氣等氣體掃氣等操作，所以從船舶安全角度考慮建議不采用氣體進行掃氣操作。

2.存在問題：透氣閥選型及透氣布置與裝載貨物不匹配

問題分析：部分化工船在核定裝載貨品時只注意到船型的匹配，未注意到部分有毒貨品對液貨艙透氣系統的要求。例如貨品：氯仿。查閱《散裝運輸危險化學品船舶構造與設備規范》2009，該貨品污染類別：Y；透氣方式：控制式；船型：III型；特殊要求：15.12，15.19.6。化規對15.12規定如下：

15.12有毒貨物

15.12.1液貨艙透氣系統排放口的位置應符合下列規定：

（1）在露天甲板或在甲板為液貨艙步橋以上的高度為B/3或6m，取大者；

（2）如透氣管設在距步橋6m范圍內，則其排放口的高度應為在前后步向橋以上不小于6m；

（3）離起居和服務處所的任何開口或空氣入口之間的距離應不小于15m；

（4）透氣管上應設置一個型式認可的高速透氣閥，該閥應能將蒸氣和空氣混合物以至少30m/s的出口速度向上無阻擋地噴出，如適用時，透氣管的高度可減至距甲板或前后向步橋以上3m。

15.12.2液貨艙的透氣系統應配備能使其蒸氣回路與岸上裝置相連接的接頭。

CCS.15.12.a蒸氣回路系統管路應設置截止閥和盲斷法蘭，盲斷法蘭的厚度應不小于該管路中其他連接法蘭的厚度。

15.12.3貨物應：1）不得儲存在鄰接燃油艙的液貨艙內；2）應具有獨立的管系；3）應與裝載無毒貨物液貨艙分開的透氣系統。

15.12.4液貨艙壓力釋放閥的調定最小的壓力值應為0.02MPa表壓力。

由此可見，III型化工船如未裝高速透氣閥及蒸氣回路系統管路就不能裝載有毒貨物，這應引起我們足夠重視。

改正措施：核定貨品時應認真核對，注意貨品的特殊要求。

3.存在問題：油船（閃點≤60℃）和化工船未安裝高液位報警和壓力傳感報警裝置，壓力傳感裝置設定值不合理

問題分析：根據法規、規范要求，油船（閃點≤60℃）和化工船都應安裝高液位報警和壓力傳感報警裝置，以防止透氣系統內液體上升至可能超過液貨艙設計壓頭的高度和防止液貨艙壓力過高（液貨艙試驗壓力的正壓：一般不大于0.021MPa）。

改正措施：油船（閃點≤60℃）和化工船應補充相關圖紙并按圖紙要求安裝高液位報警和壓力傳感報警裝置。

4.存在問題：貨油管上安裝由機艙空氣瓶引出壓縮空氣管路

問題分析：法規規定危險區域管路與非危險區域管路不能連接，而實際部分船舶為了沖洗裝卸貨物后殘留在貨油管路中的貨物，私自在貨油管上安裝由機艙空氣瓶引出壓縮空氣管路。由于液貨船所裝大多為易燃易爆貨品，管路或閥門破損容易造成易燃氣體進入機艙造成火災。

改正措施：拆除相關管路。

5.存在問題：貨艙透氣管路安裝不能自行把液體排泄至液貨艙；透氣管進氣口和開口高度及離可能構成著火危險的甲板機械和設備的水平距離不滿足要求；透氣閥銹蝕、卡死；透氣系統中無防止火焰進入液貨艙的裝置。

改正措施：透氣管路布置時應具有一定傾斜度，避免出現“死彎”。透氣管進氣口和開口高度及離可能構成著火危險的甲板機械和設備的水平距離等應滿足規范要求。應要求船方定期對透氣閥進行維護保養，保證透氣系統的有效性。

6.存在問題：甲板上部分電氣設備未采用防爆型

改正措施：應按規范要求更換防爆型或無火花型電氣設備。

7.存在問題：油船（閃點≤60℃）和化工船透氣管上旁通裝置無指示器

問題分析：法規規定壓力/真空閥裝在透氣總管或桅頂通氣管上時，可以設旁通裝置。如裝有這種旁通裝置，則應有相應的指示器，以指明旁通裝置是處于開啟還是關閉狀態。法規雖沒明確一定要安裝這種旁通裝置，但考慮到油船（閃點≤60℃）和化工船裝卸貨物時大量蒸汽、空氣或惰性氣體混合物能夠通過，一般船上都安裝了旁通裝置，并應安裝指示器。

改正措施：增設旁通裝置指示器，指明旁通裝置是處于開啟還是關閉狀態。

四、透氣系統液貨船貨艙日常維護注意事項

1.驗船師檢驗注意事項

1）日常檢驗中應重視透氣系統的檢驗，檢查透氣閥是否有銹蝕、卡死、堵塞等現象，透氣系統安裝布置是否滿足規范要求。

2）應關注船體艙內壓力限制(+0.021MPa)等。

3）應關注高液位報警裝置、壓力傳感報警裝置是否正常，壓力設定值是否合理。

4）應向船長提供與透氣系統的設計相一致的每個液貨艙或液貨艙組的最大許用裝卸速率。新造船舶在設計圖紙《機械設備計算書》中應計算液貨船最大許用裝卸速率，對現有船舶應注意核查船舶最大許用裝卸速率，并提醒船上相關船員應按規定的裝卸速率裝載，注意裝卸時存在的問題。

2.船方日常操作注意事項

1）船方應定期（特別是裝卸貨物前）手動檢查透氣閥，是否能開啟關閉。同時應注意清潔閥口，是否有腐蝕等現象。在寒冷天氣，應注意貨物蒸汽凍結、聚合物、大氣塵灰或冰塊堵塞的可能性。如透氣系統裝有阻焰器和防火網，應定期檢查是否有破損、銹死和堵塞現象。應定期檢驗透氣閥，核實開啟關閉壓力是否在標準范圍內（一般為-0.007 MPa～+0.021MPa）。

2)裝卸貨前應檢查液貨艙和液貨管路，確認所有與裝貨有關的閥門。

3)檢驗透氣閥是否能正常開啟，確認透氣管旁通管路及碼頭蒸汽回收管路是否暢通。

4)裝卸貨前應與碼頭簽訂合同，說明船舶最大許用裝卸速率，并應按照船舶設計的最大許用裝卸速率裝載貨物。

5)安全起見應控制流速，裝貨時最好把液貨管路液體流速控制在3m/s以下（裝油速率計算中貨油管的管內流速取值3.5m/s～5m/s），以防靜電及保證艙內壓力正常。

6)裝載完成后應關閉碼頭一方的裝貨閥，隨后脫開碼頭一方軟管接頭，再將軟管提起使管內殘存液體排至艙內。

7）如碼頭方用氮氣或壓縮空氣掃氣時，應根據船舶情況、貨物情況、貨艙內留存空間等進行相關評估和計算，以確定掃氣氣體類型、掃氣壓力、掃氣方式及時間等要求。

參考文獻：

[1]中華人民共和國海事局.國內航行海船法定檢驗技術規則.北京：人民交通出版社，2011.9

[2]中國船級社.散裝運輸危險化學品船舶構造與設備規范.北京：人民交通出版社，2009.1

[3]中國船級社.國內航行海船建造規范.北京：人民交通出版社，2015.7

[4]《輪機工程手冊》編委會.輪機工程手冊.北京：人民交通出版社，1992.11.

[5]《船舶設計實用手冊（第3版）》編委會.船舶設計實用手冊.北京：國防工業出版社，2013