2000t江海直達一級油船貨油艙透氣系統(tǒng)的改裝

馮海鋒

摘 要：油船的貨油透氣系統(tǒng)的重要性不言而喻的。本文是通過一級油船貨油透氣系統(tǒng)的改裝充分認識了幾種透氣型式優(yōu)缺點和利與弊。通過不同方案的成本的大小對比，為后期陸續(xù)在行業(yè)內(nèi)得到推廣應用提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：油船 透氣系統(tǒng) 改裝

1.前言

對于運油船而言，貨油透氣系統(tǒng)是船舶的生命線，是生產(chǎn)安全工作中的第一位。在運輸航行和碼頭作業(yè)中存在的危險性和對環(huán)境造成的危害性。究其因主要是船舶裝載貨物的特點而產(chǎn)生安全隱患，眾所周知，油品都是有揮發(fā)性的，貨物中部分貨油會以氣體的型式從儲存艙內(nèi)逸出。另外一旦遇到火星將會發(fā)生火災或爆炸的危險性。其次，在運輸過程中，貨艙內(nèi)的貨物受大氣溫度的影響，產(chǎn)生熱脹冷縮也會有油氣逸出或?qū)⒇浳锱撏獾目諝馕M艙內(nèi)；在碼頭作業(yè)時，貨油艙會形成真空狀態(tài)，此時，會有將部分空氣因為壓力差而吸入艙內(nèi)從而使貨物艙壓力急劇上升。所有這些都會造成貨油泄漏而污染水域、環(huán)境和威脅油船的安全。

2.問題的提出

2000噸級江海直達一級油船進塢維護時遇到了貨油艙透氣改造問題。

該船裝載油品主要為閃點（閉杯）60℃以下，比重0.75的汽油以及其它燃料油。因此，貨油艙透氣系統(tǒng)顯得十分重要。原船的貨油艙透氣系統(tǒng)設(shè)計可能是歷史原因，或是當下油庫碼頭安全升級之故，貨油艙透氣系統(tǒng)需需加裝二次透氣系統(tǒng)，方可符合一級油船的防火安全性標準。下面就本船的貨油艙透氣系統(tǒng)改裝后的方法進行論述。

3.貨油艙透氣系統(tǒng)的設(shè)計

本船總長7 7. 3 m，兩柱間長73.0m，型寬13.7m，型深5.5m，設(shè)計吃水4.3m，載貨油量大于2000t，航速不小于10.5節(jié)，續(xù)航力為160小時，沿海航區(qū)。

3.1貨油艙透氣系統(tǒng)的功能

貨油艙透氣系統(tǒng)是一種與船舶防火安全休戚相關(guān)的重要系統(tǒng)。貨物艙內(nèi)必須保持一定的壓力差及真空度，否則整個貨物艙將會產(chǎn)生破壞而產(chǎn)生油品的泄漏，造船海損和破壞環(huán)境。因此，貨物艙必須設(shè)置有透氣裝置并且具有下面的功能：

（1）船舶在碼頭作業(yè)時，必須保證貨物艙內(nèi)氣體的通過透氣裝置暢通無阻；

（2）船舶運輸航行的過程中，保證貨物艙內(nèi)的油品因為外界環(huán)境溫度變化是具有呼吸功能，也就是所氣體的進入與排出必須平衡。

3.2液貨艙的透氣裝置的型式

液貨艙的透氣型式有幾種，歸類起來具有典型的就有如下兩種模式：

（1）一般運船船舶設(shè)有多個液貨艙，對稱布置，每個液貨艙單獨設(shè)一根透氣管作為支管，然后把各個液貨艙的支管匯集到一根等同流通面積的總管上，這種透氣型式稱為總管透氣裝置。

（2）每個液貨艙各自獨立設(shè)一根透氣管，該種型式叫做獨立透氣裝置。

對于本船而言，液貨的裝載較為單一，每次的裝載均是一種油品或同類貨油，故該油船采用總管式透氣布置方式。為減少因揮發(fā)和經(jīng)由導氣系統(tǒng)自由逸出油氣造成的損失，使裝載時能從艙內(nèi)排出空氣，以避免增加內(nèi)壓，而卸載時防止艙內(nèi)產(chǎn)生真空，造成外壓，本系統(tǒng)采用普通單聯(lián)呼吸閥來控制艙內(nèi)壓力與真空。本系統(tǒng)透氣管是由貨油艙艙口圍板上引出；單聯(lián)呼吸閥也安裝于從每一個貨油艙艙口圍板上所引出的管路上（見圖1、圖2）。符合規(guī)范所要求的透氣管及壓力真空閥的豎管應自貨油艙的最高部位引出原則。

該總管式貨油艙透氣裝置的特點是：

（1）每個液貨艙的分支透氣管和匯總管的連接均設(shè)置有帶鎖閉裝置的隔離截止閥，用來進行隔斷功能；

（2）液貨艙有呼吸功能，當每個液貨艙的透氣支管因意外被隔斷的時候，液貨艙亦能保持上述的功能，從而維持氣體的狀態(tài)平衡；

（3）鑒于本船的特點，設(shè)2根透氣總管，并在總管的末端裝有可以滅星火的金屬防火網(wǎng)。

3.3透氣出口位置和高度

由于本船的裝載率是較低的小型油船，因此，本船采用自由流通排氣方式進行排氣（見圖1、圖2）。本系統(tǒng)共設(shè)兩根透氣總管，其出氣布置在貨油艙甲板以上，且不小于6m；兩透氣總管距船舯各5m。符合《海規(guī)》中要求若采用蒸氣的混合物狀態(tài)并且是自由排出的型式之時，在透氣管的出口處必須布置在液貨艙的甲板以上，而且不得小于6.0m之處所；另外，如果船舶設(shè)有步橋通道的，而且在船舶透氣管的出口是在步橋通道的4.0m范圍以內(nèi)，則必須設(shè)置在步橋通道以上范圍并且不的小于6.0m。

總之，不管采用何種透氣型式，透氣系統(tǒng)排出口及其布置都嚴格按照規(guī)范所規(guī)定的出口流速和安裝高度，以確保油艙內(nèi)排出的混合氣體迅速擴散到大氣中，防止油船周圍危險氣體的集中。

3.4透氣管的管徑計算

透氣管的管徑大小應根據(jù)貨油艙裝油速率和貨油管的管內(nèi)流速等進行計算及選型。

根據(jù)《海規(guī)》的要求，每個貨油艙透氣管的截面積應根據(jù)最大設(shè)計裝油速率乘以至少為1.25的系數(shù)來決定。那么，

（1）本系統(tǒng)裝油速率（m3/h）的計算：

一般地，液貨船的裝油速率是根據(jù)船舶在碼頭作業(yè)時貨油管的管子內(nèi)流速3.5m/s～5m/s的速度進行計算。

根據(jù)上述a）裝油速率（m3/h）的計算值和《規(guī)范》的要求，按表1選取，得（見表1）

本船每個貨油艙透氣管的通徑為φ100mm；每根透氣總管的通徑取φ200mm。最后我們設(shè)計出圖1、圖2為本船貨油艙透氣系統(tǒng)管系圖。

3.5透氣系統(tǒng)輔助設(shè)施的替代問題

國際公約SOLAS規(guī)定了對所有油船的液貨艙必須增設(shè)一套輔助透氣裝置。此規(guī)定是適用于所有總噸大于或等于500t液貨船舶，船舶的載運貨物是閉杯閃點不超過60℃并且是蒸氣壓低于大氣的原油或其他石油制品。

《規(guī)范》中明確規(guī)定：

（1）船舶在碼頭作業(yè)時，必須保證貨物艙內(nèi)氣體的通過透氣裝置暢通無阻；

（2）船舶運輸航行的過程中，保證貨物艙內(nèi)的油品因為外界環(huán)境溫度變化是具有呼吸功能，也就是所氣體的進入與排出必須平衡。

（3）強調(diào)說明必須設(shè)有一套輔助的設(shè)施用以替代上述的第（1）條件失效時作為備用。當然可以按照規(guī)范中的要求在液貨艙中設(shè)置合適的壓力傳感器。該壓力傳感器的監(jiān)測裝置必須布置在船舶的貨物控制室內(nèi)，也可以布置在進行作業(yè)操作的位置處所。

對于這一問題的理解及解決，在考慮改裝成本的前提下，在作用、效果同等的狀況下，且滿足安全性的同時，我們認為透氣系統(tǒng)的輔助設(shè)施更符合經(jīng)濟性原則。而且該輔助設(shè)施簡單、成本低、易維護。最后決定采用一套輔助設(shè)施——圖1、圖2的件“4”（帶鎖閉裝置截止閥）以替代“本條（1）”裝置失效時用。圖1、圖2的每個貨油艙透氣管路上并聯(lián)設(shè)置了兩個帶鎖閉裝置截止閥（件“4”），其中一個是用來在各艙與總管之間的連接管上作為隔斷裝置；另一個則是貨油艙透氣系統(tǒng)的輔助設(shè)施。

本次油船貨油艙透氣系統(tǒng)的改裝，符合一級油船的防火安全性標準，保障船舶的安全，本次的改裝方案，已得到現(xiàn)場驗船師的檢驗認可，順利通過了船舶改裝檢驗。

4.結(jié)束語

通過對該油船貨油艙透氣系統(tǒng)的改裝設(shè)計探討，使我們對該類型船舶有了進一步的了解和認識，特別是對大型閃點（閉杯）60℃以下油船的貨油艙透氣系統(tǒng)積累了一定的經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范2004，人民交通出版社.

[2]船舶設(shè)計實用手冊（輪機分冊），國防工業(yè)出版社.