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

(上海華潤大東船務工程有限公司，上海 202155)

船舶壓載水處理裝置(BWMS)改裝項目滿足國際新規范安全環保要求，船廠提升船舶壓載水處理裝置改裝服務質量，根據不同船型改裝，以經濟性、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設計、施工工藝管理、成本控制方面進行了探討。

船舶壓載水處理裝置；改裝； 交鑰匙工程

船舶滿足國際新規范、新公約、新標準的節能安全環保要求，船廠開始研發壓載水處理裝置改裝。根據IMO及IOPP要求，壓載水處理裝置排放標準將于2017年9月8日起強制執行。

船廠進行壓載水處理裝置改裝經過2個階段：第一階段船廠只改裝平臺，提供單一勞務承包，不參與技術設計。第二階段為交鑰匙工程。從船東利益出發，根據船東需改裝的船舶船型，從經濟型、可行性進行綜合考慮，幫助船東選型。同時，減少由于改裝的復雜性導致船東請的設計公司設計上的錯誤，優化設計。提升改裝設計的全面性和完整性。下面介紹壓載水處理裝置改裝總包方案。

1 前期設計的關鍵點

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，國內外很多企業都研發出其壓載水管理系統。不同的品牌，其壓載水管理系統的處理方式也不盡相同。總結來說，目前市場上主流的壓載水管理系統主要分為：物理殺菌和化學殺菌2大類。其中，物理殺菌就是利用純物理的方法進行殺菌，壓載時，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，壓載水只需再次經過紫外線的照射，以殺死殘留或再次滋生的微生物。物理殺菌的整個滅活過程(見圖1)不發生化學反應，無任何添加，不會對海洋或大氣造成二次污染。

化學殺菌是利用化學藥劑進行殺菌，又分為電解法和化學投藥法。

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

化學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)的方法進行殺菌。化學殺菌因海水中存有化學藥劑，所以在排壓載水時，需要對殘存的藥劑進行中和，以防止對海洋造成二次污染，見圖2。壓載水系統處理的部分廠家參數見表1(基于每臺設備1 000 m3/h的處理能力)。

圖1 物理殺菌流程

圖2 化學殺菌流程

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。從3D 掃描、設備選型，設備布置，設備建模，管子原理圖、電氣系統圖、接線圖，電力平衡計算等整個設計、送審、并提供設備及所有電纜、管子預制及安裝。完工后系統調試、優良的售后服務，見圖3。

圖3 壓載水處理裝置改裝過程示意圖

2 改裝設計及交鑰匙工程的基本流程及步驟介紹

2.1 結合船型特點，向船東推薦合理經濟的方案

項目初期，船東的意向非常重要。對于船東來說，考慮的不僅僅是設備的一次性投入，還需考慮今后的運營成本及維護成本。設備備件是否容易采購，所需的化學藥劑能否買到等都是船東應該關心的問題。而所有這些，也都將直接影響到設備的選型。當然，原船的電力負荷是否有足夠的余量，機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備選型要考慮的因素，見圖4。

圖4 設備選型要點

不同品牌、不同類型的壓載水管理系統有不同的特點，主要設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設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，更加適合選用化學法的壓載水管理系統。而紫外線類的壓載水管理系統對于小型船具有更大的優勢見表2。

表2 不同形式壓載水管理系統的特點

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

2.2 勘驗測繪

壓載水管理系統改裝工程中一個重要的環節就是勘驗、測繪，如何最大限度地利用原船空間，與原船系統最好地融合，最少地對原船布置、管系等進行改動，最大限度地減少現場施工返工率，提高設計正確率是衡量設計好壞的重要指標。近些年，很多船廠、設計公司、設備廠家等都引進了3D掃描技術對原船預選定的安裝區域進行掃描，代替了以往用卷尺進行的現場測量。3D掃描精度更高，速度更快，掃描后，利用掃描數據進行模型重建，有效地還原了真實的機艙布置，再以此為背景進行壓載水管理系統的設計、布置，大大地提高了設計效率和設計準確度。

2.3 送審技術圖紙

不同船級社對所需要的送審的圖紙目錄也有不同，需要根據改裝船入級的船級社的具體要求，進行送審圖紙的送審。同時，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改裝圖紙目錄如下。

1)壓載水管路計劃。

2)船上試驗大綱。

3)壓載水管路系統相關圖紙：①管系原理圖(舾裝部分)；②管系原理圖(機艙部分)；③壓載水處理系統布置圖；④機艙總布置圖 (壓載水處理系統布置圖)；⑤電力系統圖；⑥控制和儀表系統圖；⑦電器設備布置圖；⑧電力平衡計算書；⑨短路電流計算書；⑩防爆型電器設備布置圖(如有)；壓載水處理系統設備圖；取樣布置、建造圖(詳細的位置和建造圖)。

2.4 三維建模預布置

根據壓載水處理裝置管系原理圖、電力系統圖、機艙布置圖等，對設備進行預布置，并利用三維軟件及掃描信息進行預布置。

2.5 工廠繪制生產設計安裝圖及制定相應施工工藝(圖略)

2.6 系統調試提交

壓載水管理系統安裝結束，管路試驗等全部完成后，船廠配合設備服務商一起對設備進行調試，調試時，船東、船級社、船廠一起參加。

3 結束語

船舶壓載水處理裝置改裝工程，從原來單一的勞務承包，發展為總包方案實施。充分利用了技術先行優勢，強化了工藝控制。對船舶修理改裝工程生產管理是關鍵。在全球航運低迷的形勢下，改裝工程項目依然紅火。經過這幾年大量壓載水處理裝置改裝工程實踐，不斷提升改裝技術工藝，節約改裝成本，積累了豐富經驗，得到船東的認同，技術先行發揮了指導生產和控制成本的作用。

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，大學本科，主要從事船舶修理工程管理工作。

2017-08-29