某船艙底水系統(tǒng)相關(guān)問題的改進(jìn)措施

熊兵 蔡鵬飛

摘 要： 某船艙底水系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控同時(shí)，也帶來了報(bào)警頻繁、抽水效果差，往復(fù)泵容易進(jìn)氣等缺點(diǎn)。遠(yuǎn)程監(jiān)控遙測系統(tǒng)，雖然在一定層面上減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了勞動(dòng)環(huán)境，但也帶來了更為繁瑣的操作和維護(hù)。本文針對(duì)現(xiàn)有問題提出改進(jìn)措施，意圖創(chuàng)建一種更為完善的系統(tǒng)，不僅能保持現(xiàn)有系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能夠改善不足之處，制造更為人性化的艙底水系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： 艙底水；遙控；監(jiān)測；改進(jìn)措施

1 引言

艙底水就是排放到艙底的一些油污水，主輔機(jī)艙一些設(shè)備的泄放水、滲漏水，水中含有大量殘?jiān)退约肮腆w漂浮物。船舶艙底水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是船舶建造工業(yè)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，想要設(shè)計(jì)出一套高效、穩(wěn)定、方便的艙底水管理系統(tǒng)需要付出大量的研究時(shí)間和精力。因?yàn)榕摰姿某煞侄嗲覐?fù)雜，不利于長時(shí)間使用，需要經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)；艙底水報(bào)警系統(tǒng)也需要定期清潔，否則經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)警或者不報(bào)警的現(xiàn)象。我國造船工業(yè)的艙底水系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，整體布局上基本都是采用多個(gè)污水井分散布置，各類油污水與滲漏水根據(jù)就近原則順著泄放支管泄放到艙底污水井，少量泄放支管由于管路布局原因無法通至污水井，直接排放到艙底，任其自流至污水井。污水井口設(shè)有高液位報(bào)警傳感器，傳感器主要采用的是浮球或者電流通斷原理，像報(bào)警系統(tǒng)傳輸一個(gè)信號(hào)，通過光電報(bào)警通知值班人員。每個(gè)污水井內(nèi)都設(shè)有吸口，吸口離污水井底大約10cm左右，吸口的出口端裝有粗濾器，用于過濾艙底水中較大的固體垃圾。所有的污水井吸口都接到艙底水總管上，通過管路上的各類泵浦都能很容易的抽除任意一個(gè)污水井內(nèi)污水，通過泵浦可以把艙底水直接排出舷外或者排至艙底水艙。

2 國內(nèi)外艙底水系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念方面之間的差別

一些造船工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家，譬如：挪威、芬蘭、美國等，他們都屬于發(fā)達(dá)資本主義國家，經(jīng)濟(jì)以及科技方面都有著明顯的優(yōu)勢，因此他們所建造的船舶自動(dòng)化程度比較高，對(duì)船員素質(zhì)的要求也很嚴(yán)格。一艘三十萬噸級(jí)的遠(yuǎn)洋貨輪，船員加起來也不超過四十人，輪機(jī)部門人員不可能花費(fèi)大量的精力在艙底水系統(tǒng)上，一般要求艙底水系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確報(bào)警，抽除迅速，保養(yǎng)簡單，維修方便，同樣對(duì)船方來說經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性也是購置船舶的重要依據(jù)，艙底水系統(tǒng)建造成本與使用壽命是國外造船工業(yè)競爭的一個(gè)熱點(diǎn)。近幾年國外造船工作對(duì)艙底水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越簡單，減少污水井?dāng)?shù)量，合理安排吸口，減少艙底水系統(tǒng)總管路長度是他們共同的設(shè)計(jì)理念。

我國的造船工業(yè)繼承了老一代造船人的經(jīng)驗(yàn)，始終把安全性和經(jīng)濟(jì)性放在首位，對(duì)艙底水系統(tǒng)的要求換句俗語來說就是：用最少的東西來辦做多的事情。一般來說國內(nèi)設(shè)計(jì)的船舶在艙底水這一系統(tǒng)上不會(huì)做過大的技術(shù)更新，根據(jù)以往的建造經(jīng)驗(yàn)再結(jié)合建造船舶的實(shí)際參數(shù)，基本上把一艘同級(jí)別老船的艙底水系統(tǒng)稍加改造就是新一代船舶的艙底水系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，安全系數(shù)高，經(jīng)過反復(fù)修改成本降低；缺點(diǎn)是系統(tǒng)過于復(fù)雜對(duì)管路布置要求高，設(shè)計(jì)創(chuàng)新意識(shí)不夠，管理和維護(hù)相對(duì)比較繁瑣。

3 某艙底水系統(tǒng)及問題

某船艙底水系統(tǒng)沿用了中國的設(shè)計(jì)布局，采用了國外的管理模式。在損管控制中心有一套艙底水系統(tǒng)管理面板，上面包括了艙底水管路走向，遙控液壓蝶閥，手動(dòng)閥，各類艙底水泵以及所有能抽除艙底水的泵浦。損管臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)中包含了艙底水報(bào)警系，每個(gè)污水井、隔離空倉等布置有艙底水吸口的部位都安裝了浸水報(bào)警器，水位只要超過報(bào)警傳感器，傳感器內(nèi)的浮子觸動(dòng)報(bào)警器，向艙底水報(bào)警系統(tǒng)持續(xù)輸送一個(gè)電信號(hào)，在損管臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)控制臺(tái)上觸發(fā)聲光報(bào)警。通過這兩套設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)在損管中心遙控操作艙底水系統(tǒng)。

經(jīng)歷了多次遠(yuǎn)海航行，該艙底水系統(tǒng)體現(xiàn)了自身優(yōu)越性的同時(shí)也暴露出了許多問題與缺陷：

（1）艙底水系統(tǒng)往復(fù)泵故障率較高。（2）污水井吸口濾器經(jīng)常臟堵（3）污水井位置布置不合理并且數(shù)量過多。（4）艙底水報(bào)警系統(tǒng)過于靈敏。

4 針對(duì)問題的改進(jìn)措施

如果能解決上述問題將會(huì)大大提高值班人員的值班效率，同時(shí)也能給造船設(shè)計(jì)師們提供實(shí)踐者的第一手心得，以便設(shè)計(jì)出更好、更人性化的船舶。本文根據(jù)實(shí)踐探索，針對(duì)上述問題提出如下改進(jìn)措施。

（1）現(xiàn)代船舶一般都采用往復(fù)泵作為艙底水系統(tǒng)的第一首選，它的自吸能力正是艙底水系統(tǒng)的一個(gè)最基本要求。船用污水井容量不大，因此對(duì)泵的流量要求不高，往復(fù)泵也符合這特性。然后往復(fù)泵是采用活塞運(yùn)動(dòng)使工作腔室產(chǎn)生正負(fù)壓，吸排氣閥交替打開實(shí)現(xiàn)水的吸排，在工作中泵體內(nèi)部的振動(dòng)比較大，閥件的密封口很容易損壞，彈簧往復(fù)運(yùn)作也會(huì)因?yàn)槠诙霈F(xiàn)故障，所以往復(fù)泵自身的條件不是很好。本文建議使用噴射泵作為艙底水系統(tǒng)的第一泵浦，可以用消防水作為工作水。噴射泵經(jīng)濟(jì)性好，安裝環(huán)境要求比較低，結(jié)構(gòu)簡單，沒有運(yùn)動(dòng)部件不易磨損，能輸送一定雜質(zhì)的的液體，吸入能力強(qiáng)，可造成高真空度。總體說來噴射泵使用、維護(hù)、修理均較為方便，雖然工作效率不高，但是完全能滿足系統(tǒng)要求。

（2）污水井的吸口濾器不光要能攔阻大的固體垃圾，最好有自清能力，譬如當(dāng)某個(gè)吸口因?yàn)槲畚锒伦V器無法吸水時(shí)，能自行或者手動(dòng)的方式粉碎污物，并利用泵的吸力把濾器清空。本文建議可以把現(xiàn)有的濾器擴(kuò)大，然后在濾器內(nèi)部架設(shè)一個(gè)粉碎刀頭，螺旋形，剛度要強(qiáng)，粉碎電機(jī)使用絕緣防水電機(jī)安裝在濾器上端。此電動(dòng)粉碎機(jī)可以在損管中心遠(yuǎn)程遙控開關(guān)，值班人員根據(jù)艙底水泵出口壓力判斷何時(shí)使用粉碎機(jī)清潔濾器。在污水井的上端一定要加封蓋，阻擋過大的固體垃圾進(jìn)入污水井，因?yàn)檫^大的固體垃圾有可能會(huì)損壞或者纏繞住粉碎機(jī)，燒毀粉碎電機(jī)。

（3）該船的污水井都布置在距離艙壁約3到4米距離的位置，不利于艙底水流入井內(nèi)，主輔機(jī)艙的四個(gè)污水井都設(shè)置在角落，機(jī)艙中段的艙底水很難清除干凈。本文提出如下改進(jìn)設(shè)想：在艙底水比較多的主輔機(jī)艙布置兩個(gè)大的污水槽。以主機(jī)艙為例：兩個(gè)污水槽分別設(shè)置在距兩側(cè)舷甲板約2米的地方，縱向處于主機(jī)艙的中心位置，槽的長度為20米，寬度為0.5米，縱向兩端深度為0.5米，槽底部為圓弧形，圓弧半徑可以取較大的100米，減少弧長與弧度。整個(gè)污水槽的中點(diǎn)是最低點(diǎn)，在此設(shè)置污水井吸口，留一個(gè)大約1.5米長的蓋板口方便維修吸口，其余的污水槽頂部都用帶孔的艙底甲板覆蓋，增加船體強(qiáng)度。

（4）艙底水報(bào)警系統(tǒng)主要是通過浮子液位傳感器來實(shí)現(xiàn)的，此類傳感器唯一的弊病就是容易被艙底水中的油污粘粘，如果浮子粘粘在傳感器滑道內(nèi)就可能出現(xiàn)誤報(bào)警。此外傳感器如果長時(shí)間浸泡在艙底水中損壞的幾率也很高，及時(shí)防水措施做得再好也不能保證不出故障。本文建議更換一種傳感器，比如通過兩個(gè)電極在有導(dǎo)電解質(zhì)的情況下能導(dǎo)通，平時(shí)處于斷開狀態(tài)的報(bào)警傳感器，艙底水中含有大量的雜質(zhì)導(dǎo)電性比較強(qiáng)，當(dāng)艙底水淹沒電極兩端時(shí)就輸送一個(gè)報(bào)警到損管控制臺(tái)，但是不要立即聲光報(bào)警，延遲45秒之后再報(bào)警，這樣可以避免那種因?yàn)榇w搖晃而使少量的水淹沒電極產(chǎn)生報(bào)警的情況，減少艙底水報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)警頻率。

參考文獻(xiàn)

[1]費(fèi)千.船舶輔機(jī)[M].大連海事出版社.2005年9月.