壓載水處理裝置改裝工程總包方案探討

黃建良

(上海華潤大東船務(wù)工程有限公司，上海 202155)

壓載水處理裝置改裝工程總包方案探討

黃建良

(上海華潤大東船務(wù)工程有限公司，上海 202155)

船舶壓載水處理裝置(BWMS)改裝項(xiàng)目滿足國際新規(guī)范安全環(huán)保要求，船廠提升船舶壓載水處理裝置改裝服務(wù)質(zhì)量，根據(jù)不同船型改裝，以經(jīng)濟(jì)性、可行性、完整性幫助船東選型尤為重要，文章從壓載水處理裝置改裝工程總包方案的改裝方案技術(shù)設(shè)計(jì)、施工工藝管理、成本控制方面進(jìn)行了探討。

船舶壓載水處理裝置；改裝； 交鑰匙工程

船舶滿足國際新規(guī)范、新公約、新標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能安全環(huán)保要求，船廠開始研發(fā)壓載水處理裝置改裝。根據(jù)IMO及IOPP要求，壓載水處理裝置排放標(biāo)準(zhǔn)將于2017年9月8日起強(qiáng)制執(zhí)行。

船廠進(jìn)行壓載水處理裝置改裝經(jīng)過2個(gè)階段：第一階段船廠只改裝平臺，提供單一勞務(wù)承包，不參與技術(shù)設(shè)計(jì)。第二階段為交鑰匙工程。從船東利益出發(fā)，根據(jù)船東需改裝的船舶船型，從經(jīng)濟(jì)型、可行性進(jìn)行綜合考慮，幫助船東選型。同時(shí)，減少由于改裝的復(fù)雜性導(dǎo)致船東請的設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，優(yōu)化設(shè)計(jì)。提升改裝設(shè)計(jì)的全面性和完整性。下面介紹壓載水處理裝置改裝總包方案。

1 前期設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

1.1 壓載水處理裝置的主要型式及廠家

隨著壓載水管理公約的臨近，面對如此巨大的市場需求，國內(nèi)外很多企業(yè)都研發(fā)出其壓載水管理系統(tǒng)。不同的品牌，其壓載水管理系統(tǒng)的處理方式也不盡相同。總結(jié)來說，目前市場上主流的壓載水管理系統(tǒng)主要分為：物理殺菌和化學(xué)殺菌2大類。其中，物理殺菌就是利用純物理的方法進(jìn)行殺菌，壓載時(shí)，壓載水先通過反沖濾器，直徑50 μm以上的微生物和固體顆粒等被過濾掉，然后再通過紫外線的照射，殺死直徑50 μm以下的微生物。排壓載時(shí)，壓載水只需再次經(jīng)過紫外線的照射，以殺死殘留或再次滋生的微生物。物理殺菌的整個(gè)滅活過程(見圖1)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無任何添加，不會對海洋或大氣造成二次污染。

化學(xué)殺菌是利用化學(xué)藥劑進(jìn)行殺菌，又分為電解法和化學(xué)投藥法。

電解法是利用電解單元對海水進(jìn)行電解，產(chǎn)生次氯酸鈉，次氯酸鈉具有殺毒滅菌的作用。

化學(xué)投藥法是直接向壓載水中注入殺菌劑(通常是次氯酸鈉溶液)的方法進(jìn)行殺菌。化學(xué)殺菌因海水中存有化學(xué)藥劑，所以在排壓載水時(shí)，需要對殘存的藥劑進(jìn)行中和，以防止對海洋造成二次污染，見圖2。壓載水系統(tǒng)處理的部分廠家參數(shù)見表1(基于每臺設(shè)備1 000 m3/h的處理能力)。

圖1 物理殺菌流程

圖2 化學(xué)殺菌流程

序號制造商處理方法能量消耗/kW1BRIGHTSKY(BSKY)水力旋分過濾+超聲波+紫外線302ALFALAVAL(PUREBALLAST)過濾+AOT(紫外線)1413OCEANSAVER過濾+C2E電解消毒434HEADWAY(OCEANGUARD)過濾+高級電催化255SAMSUNG過濾+電解216SUNRUI(BAICLOR)過濾+電解+中和劑507WARTSIA過濾+紫外線(EC)1048OPTIMARINE(OBS)過濾+紫外線389JFEBallastAce(JFE/JMU)過濾+次氧酸鈉3.7

1.2 交鑰匙工程

船廠為壓載水處理裝置改裝可以提供交鑰匙服務(wù)。從3D 掃描、設(shè)備選型，設(shè)備布置，設(shè)備建模，管子原理圖、電氣系統(tǒng)圖、接線圖，電力平衡計(jì)算等整個(gè)設(shè)計(jì)、送審、并提供設(shè)備及所有電纜、管子預(yù)制及安裝。完工后系統(tǒng)調(diào)試、優(yōu)良的售后服務(wù)，見圖3。

圖3 壓載水處理裝置改裝過程示意圖

2 改裝設(shè)計(jì)及交鑰匙工程的基本流程及步驟介紹

2.1 結(jié)合船型特點(diǎn)，向船東推薦合理經(jīng)濟(jì)的方案

項(xiàng)目初期，船東的意向非常重要。對于船東來說，考慮的不僅僅是設(shè)備的一次性投入，還需考慮今后的運(yùn)營成本及維護(hù)成本。設(shè)備備件是否容易采購，所需的化學(xué)藥劑能否買到等都是船東應(yīng)該關(guān)心的問題。而所有這些，也都將直接影響到設(shè)備的選型。當(dāng)然，原船的電力負(fù)荷是否有足夠的余量，機(jī)艙是否有足夠的安裝空間，壓載泵壓力是否足夠等也都是設(shè)備選型要考慮的因素，見圖4。

圖4 設(shè)備選型要點(diǎn)

不同品牌、不同類型的壓載水管理系統(tǒng)有不同的特點(diǎn)，主要設(shè)備組成及布置要求也不盡相同。通常情況下，紫外線類型的壓載水管理系統(tǒng)設(shè)備的尺寸隨著處理能力的增加而大幅增大，對于大型船舶，受限于改裝空間，更加適合選用化學(xué)法的壓載水管理系統(tǒng)。而紫外線類的壓載水管理系統(tǒng)對于小型船具有更大的優(yōu)勢見表2。

表2 不同形式壓載水管理系統(tǒng)的特點(diǎn)

不同的壓載水管理系統(tǒng)，由于處理方式不同，其運(yùn)營成本也有所不同。例如：紫外線類的壓載水管理系統(tǒng)，主要消耗船上的電力，以及紫外線燈管的更換；化學(xué)投藥類的壓載水管理系統(tǒng)則需要消耗化學(xué)藥劑。這些運(yùn)營成本也是壓載水選型時(shí)需要綜合考量的一個(gè)因素。

2.2 勘驗(yàn)測繪

壓載水管理系統(tǒng)改裝工程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是勘驗(yàn)、測繪，如何最大限度地利用原船空間，與原船系統(tǒng)最好地融合，最少地對原船布置、管系等進(jìn)行改動(dòng)，最大限度地減少現(xiàn)場施工返工率，提高設(shè)計(jì)正確率是衡量設(shè)計(jì)好壞的重要指標(biāo)。近些年，很多船廠、設(shè)計(jì)公司、設(shè)備廠家等都引進(jìn)了3D掃描技術(shù)對原船預(yù)選定的安裝區(qū)域進(jìn)行掃描，代替了以往用卷尺進(jìn)行的現(xiàn)場測量。3D掃描精度更高，速度更快，掃描后，利用掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行模型重建，有效地還原了真實(shí)的機(jī)艙布置，再以此為背景進(jìn)行壓載水管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、布置，大大地提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度。

2.3 送審技術(shù)圖紙

不同船級社對所需要的送審的圖紙目錄也有不同，需要根據(jù)改裝船入級的船級社的具體要求，進(jìn)行送審圖紙的送審。同時(shí)，這些圖紙也需要送審船東。附上某船級社的送審圖紙要求。船級社要求的壓載水管路系統(tǒng)改裝圖紙目錄如下。

1)壓載水管路計(jì)劃。

2)船上試驗(yàn)大綱。

3)壓載水管路系統(tǒng)相關(guān)圖紙：①管系原理圖(舾裝部分)；②管系原理圖(機(jī)艙部分)；③壓載水處理系統(tǒng)布置圖；④機(jī)艙總布置圖 (壓載水處理系統(tǒng)布置圖)；⑤電力系統(tǒng)圖；⑥控制和儀表系統(tǒng)圖；⑦電器設(shè)備布置圖；⑧電力平衡計(jì)算書；⑨短路電流計(jì)算書；⑩防爆型電器設(shè)備布置圖(如有)；壓載水處理系統(tǒng)設(shè)備圖；取樣布置、建造圖(詳細(xì)的位置和建造圖)。

2.4 三維建模預(yù)布置

根據(jù)壓載水處理裝置管系原理圖、電力系統(tǒng)圖、機(jī)艙布置圖等，對設(shè)備進(jìn)行預(yù)布置，并利用三維軟件及掃描信息進(jìn)行預(yù)布置。

2.5 工廠繪制生產(chǎn)設(shè)計(jì)安裝圖及制定相應(yīng)施工工藝(圖略)

2.6 系統(tǒng)調(diào)試提交

壓載水管理系統(tǒng)安裝結(jié)束，管路試驗(yàn)等全部完成后，船廠配合設(shè)備服務(wù)商一起對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試時(shí)，船東、船級社、船廠一起參加。

3 結(jié)束語

船舶壓載水處理裝置改裝工程，從原來單一的勞務(wù)承包，發(fā)展為總包方案實(shí)施。充分利用了技術(shù)先行優(yōu)勢，強(qiáng)化了工藝控制。對船舶修理改裝工程生產(chǎn)管理是關(guān)鍵。在全球航運(yùn)低迷的形勢下，改裝工程項(xiàng)目依然紅火。經(jīng)過這幾年大量壓載水處理裝置改裝工程實(shí)踐，不斷提升改裝技術(shù)工藝，節(jié)約改裝成本，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，得到船東的認(rèn)同，技術(shù)先行發(fā)揮了指導(dǎo)生產(chǎn)和控制成本的作用。

For compliance with the requirement of new IMO Regulation for environmental protection, dockyard prompt the ability and quality of ship bauast water treatment device(BWMS)conversion. According to the ship's type and capacity, based on the economy, feasibility and completeness, to help ship owner to select and install the BWMS. Turnkey solution for BWMS is based on the conversion design, site technology and cost control to provide guidance or reference for the shipyard technical people.

ship bauast water treatment device；conversion； turnkey solution

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2017.06.011

黃建良(1966-)，男，上海人，工程師，大學(xué)本科，主要從事船舶修理工程管理工作。

2017-08-29