船舶5PPM油水分離器分析

趙玉文

摘 要：本文介紹了防污染設備的分類，并針對船舶安裝的防污染設備，闡述了防污染設備的主要組成和各部件功能，描述了防污染設備的啟停操作過程，并根據防污染設備的工作原理和實際情況，提出了防污染設備使用中常出現的問題，并對應提出解決方案，給出了防污染設備的日常維護保養和管理建議，對5PPM油水分離器的推廣和使用有一定的指導意義。

關鍵詞：油水分離器;PPM;折射率;維護保養

隨著人類對海洋環境重要性認識的提高，國際海事組織制定相應公約，即：?73/78防污染公約或MARPOL73/78?，該公約有效地控制了由海灘事故、操作性排放以及人為因素造成的海洋污染，對保護海洋環境起到積極作用，公約有六個附則，附則Ⅰ：防止油污規則;附則Ⅱ：控制散裝有毒液體物質污染規則;附則Ⅲ：防止海運包裝有害物質污染規則;附則Ⅳ：防止船舶生活污水污染規則;附則Ⅴ：防止船舶垃圾污染;附則Ⅵ：防止船舶空氣污染規則，為滿足附則Ⅰ防止油污染的規定，油水分離器應運而生;

1 防油污染設備的種類

油水分離器的最簡單分類是PPM 分類，分為15PPM和5PPM油水分離器。目前船舶用的最普遍、最廣泛的是15PPM，是?73/78防污染公約?附則Ⅰ強制要求的，隨著人們對海洋環境保護意識的增強，排油控制逐漸從15PPM發展為5PPM（非強制要求）。按照排污設備的型號和廠家分類，實在太多，但不論哪一種型號和哪一廠家的生產的油水分離器，都具有相同的工作原理，利用油水的密度不同，對含油 的污水進行分離，干凈的水排出舷外。

2 防污染設備的主要組成和各部件的功能

2.1 現以某科考船5PPM型油水分離器為例，進行分析和論證：5PPM油水分離器BilgeMaster-E2000cleandesign;制造廠：GEA Westfalia Separator Group Gmbh59299 Oelde? Gemany;分油機型號：WSE-20-01-037。 5PPM油水分離器的組成如圖1：

螺桿泵（Frequency-controlLed feed pump with safety water fittings）、加熱器（Pre-heater）、分油機（Self-cleaning WSE separator）、吸附濾器（Adsorption filter）、油分檢測器（Oil monitor）、污油駁運泵（Sludge transfer P/P）、自動清洗濾器（Automatic filter 320um）減壓閥（Pressure retaining valve）供給閥（Feed valve）、舷外排出閥（Overboard valve）等部件;管路分為：淡水管路、空氣管路等;淡水管路：供給螺桿泵（Feed pump）、分油機（Purifier）、油分檢測器（oil monitor）、冷卻器（Cooler）;空氣管路：供給氣動閥件（valves）和污油駁運泵（Sludge transfer p/p）。除機械組成部分外，還有電器部分。

2.2? 各部件功能描述：

（1）污水供給泵必須滿足對液體的攪動最小，防止被泵送液體的乳化，一般選用螺桿泵或往復泵，污水泵提供從污水艙到分油機進口的動力，并保證一定流量;

（2）加熱器（heater）給污油水混合物加熱，經過加熱后，增強分離效果;

（3）分油機（purifier）是主要設備，作用是：除去油污水中大部分油分和雜質，然后進入吸附濾器;進行油水的精分離;

（4） 吸附濾器（Adsorption filter）：精分離污油水作用，油污水經過分油機后，除去大部分油分和雜質后，進入到吸附濾器，除去剩余的部分油分和雜質。

（5） 油渣駁運泵（Sludge transfer p/p）：提供污水從小污油艙到污油艙的動力，污油泵的啟停，受小污油柜的液位高低控制。

（6）油分檢測器（Oil monitor）是系統的監工，檢測排往舷外的污水是否達到標準（5PPM）。工作原理是：利用光在不同介質中的折射率和折射后的光的強度不同，對排舷外污水進行檢測。

2.3 電器部分：包括控制電路和非控制電路兩部分，控制電路（CPU）由6個模式組成：

2.3.1“ Overboard” 模式

此模式只有離最近的陸地大于15海里并且在航行中使用;“Overboard model” 控制排舷外污水閥的通斷，當OMD檢測到PPM值大于5時，關閉排舷外閥，使污水流回污水艙，避免造成環境的污染;當OMD檢測值小于5PPM時，接通排舷外閥，干凈的水排出舷外。其中“Flush OMD”模式，用來矯正OMD的零PPM值和沖洗OMD內部。（圖2）。

2.3.2? “Automatic speed regulation，feed pump”模式

污水供給泵有兩種模式，自動模式和手動模式。在手動模式時，按上下鍵控制泵的轉速，調節泵的流量;在自動模式時，泵的轉速是受排舷外污水的濃度（PPM），進行自動控制的，見圖3。

2.3.3? “Tank clean model”模式

使用此模式的條件必須滿足如下：①污水艙的液位接近最低液位;②離最近的陸地或者港口小于15海里;③排出舷外的污水中，乳化油或者雜質的含量較高;④當選擇“Start up installation automatically model”，系統啟動結束后，停留在“Tank clean model”;總之，“Tank clean model”主要是禁止不達標的污水排出舷外，保護海洋環境。

2.3.4? “Switch adsorption filter on and off manually”模式

此模式是選擇吸附濾器的通斷，僅在“BilgeMaster”的部分型號中存在，只能在“Overboard model”下能使用。其作用是污水在排舷外前，判斷排舷外污水的濃度，根據污水中含油量，自動選擇吸附濾器的通斷。（見圖2和4）

2.3.5? “CombiMaster”模式

油水分離器在此模式下，利用計量泵的自動啟停，對小污水艙的油污水進行處理，這個功能在“Overboard ”模式下，嚴禁使用，并且只在含有“污油計量泵”的系統中存在。使用者在選擇“CombiMaster”模式后，計量泵開始工作，排舷外閥關閉，污水艙閥打開，此時的油水分離器相當于“Tank clean”模式下的功用.控制顯示屏上，顯示“Sludge treated model - no overboard possible”，見圖5。

2.3.6? ?“BilgeMaster model”模式

根據排放舷外污水的濃度（PPM），系統自動控制污水的排放。當選擇“BilgeMaster”時，分油機自動進入排渣模式，排渣時間間隔自動調節為3600秒或可以手動調節排渣時間間隔，排渣結束后，油水分離器通過檢測排舷外污水的濃度，自動控制排弦外閥的通斷，避免污水的意外排放，保證海洋環境的安全。

3 油水分離器的啟停步驟

3.1 油水分離器的啟停分為兩種方式

一種是：手動啟停;一種是：自動啟停。

油水分離器的型號是“BilgeMaster-E2000cleandesign”的分油機為例，“BilgeMaster” 型號油水分離器是典型的利用離心分離法的原理，根據含油污水中的油與水的密度差，當含油污水進入分油機后，利用分油機的分離筒高速旋轉產生的離心力，使污油水在離心力的作用下分離;

3.2? 油水分離器的手動啟停

這種型號的油水分離器只存在手動啟停模式，啟動前，檢查系統的控制部分和非控制部分，控制電路是否正常、分油機的油位、皮帶、各個閥件的開關狀態、螺桿泵吸口的濾器的清潔度等等。油水分離器的啟動條件滿足后，合上主電源（6）- 啟動分油機（3）- 污水供給泵（4）- 加熱器等主要部件（圖6），最后在控制面板上，按下“Pro on”按鍵，系統順利的啟動。油水分離器的停止，按照啟動的逆操作進行。

3.3? 油水分離器的自動啟停

油水分離器自動啟動前的檢查，啟動條件滿足后，按下“Unit on”（圖7），油水分離器按照CPU設定程序啟動。

4 常見問題和建議解決方案

4.1 油水分離器效果欠佳

“BilgeMaster-E2000cleandesign”型號油水分離器，處理含油泥等的污水，分離效果欠佳，增加工作量。

4.1.1 分油機除雜不完全

污油水經過分油機后，除去污水中大部分的油分和大顆粒的雜質，而污水中的溶解的其他成分（油泥等），無法去除掉;

4.1.2? 污吸附濾器的臟堵原因

污水經過高速旋轉的分油機后，部分與水的密度相近的雜質，經過分油機的高速攪拌，使得雜質更好的溶解在水中，無法分離。雜質會直接進入吸附濾器，使濾器臟堵。濾器的拆卸或更換，增加工作量和備件消耗。

建議：油污水在進分油機前，充分的沉淀，增加沉淀柜;在分油機的排出端，增加半透膜裝置。

4.2 加熱器缺少上、下泄放裝置

4.2.1 加熱器造成腐蝕

油水分離器停止運行后，加熱器中會殘留油污水，如果油水分離器長時間不用，在厭氧菌的作用下，油污水會在加熱器內發酵，對加熱器殼體和加熱盤管產生腐蝕。

4.2.2 加熱器內的氣體無法卸放

油水分離器在第一次投入使用或者放空后，加熱器內的存在的氣體;還有加熱過程中產生的氣體等。建議：安裝上、下放泄閥（全自動）。

4.3 吸附濾器的清洗不方便、不安全

油泥中含有苯系物、酚類、芘、蒽等有惡臭的有毒物質，以及銅、鋅、鉻、汞等重金屬，對人體健康有害，濾器的清洗，需要專門的清洗工具和地點;清洗后的污水的怎么處理等。

建議：吸附濾器改裝為自動旋轉濾器，并且自帶海水反洗沖洗裝置;油水分離器在供給泵的吸口，加裝海水或者淡水管路。

5“BilgeMaster-E2000claeandesign”型號油水分離器的維護保養和運行管理

5.1 油水分離器的維護保養

油水分離器的維護保養：①分油機的維護保養（機和電）;②污水供給泵濾器的清潔;③油分檢測器濾器的檢查和更換以及腔室的清潔;④減壓閥的檢查和清潔;⑤舷外轉換閥的檢查和保養;⑥控制箱內清潔和檢查;⑦吸附濾器的拆解和清洗;⑧小污油柜液位傳感器的檢查和測試;⑨5PPM報警測試;⑩控制電路以及元件的檢查。

5.2? 油水分離器的運行管理

5.2.1 油水分離器運行前

（1）通知駕駛臺，獲得允許;記錄油水分離器運行開始時，船舶的坐標，時間;

（2）油水分離器在運轉前，測試5PPM報警、排舷外閥的轉換是否正常;

（3）運轉部件的檢查：油水分離器的污水供給泵或者分油機的檢查;

（4）控制電路的檢查，污水艙和小污油柜的液位傳感器的檢查等;

（5）熟讀油水分離器的說明書，熟悉各個部件的工作原理。

5.2.2 油水分離器運行中管理

（1）定期檢查5PPM或者15PPM報警是否正常。當報警激活時，確定排舷外閥、污水供給泵或者分油機的動作情況。

（2）檢查運動部件的震動。污水駁運泵或者分油機震動出現時，立即停止運轉，進行檢查。

（3）控制箱上電流、壓力、閥的開關等的檢查。如吸附濾器殼體上安全閥開啟，表明濾器的臟堵;污水供給泵的吸口壓力下降表明濾器的臟堵;分油機的電流過大，可能機械故障或者電器故障。

（4）定期測量污油艙和污水艙。根據污水艙的實際情況，確定合適的停機液位，嚴禁排空污水艙。

（5）油水分離器的泄漏檢查。包括油、水 氣、電等的泄漏檢查。

（6）注意含有分油機的油水分離器的檢查，如油位的高低和皮帶的松緊等。

總之，油水分離器在運行期間，船舶值班人員應對其加強巡視。在應急情況下，立即停止油水分離器的運轉，避免對海洋環境造成污染。

6 結束語

油水分離器作為船舶防污染的重要設備，船舶人員應該非常熟悉的掌握，油水分離器的工作原理、各部件的功能、操作，尤其懂得常見故障的排出。做好日常的維護保養工作，使設備保持隨時可用。從油水分離器的發展過程（15PPM-5PPM），可以看出，人們對環境污染的認知性的提高。油水分離器在?73/78防污染公約?附則Ⅰ中，起到重要的作用;作為船舶人員，認真學習國際防污染規則，熟悉和掌握規則的內容，這樣不僅滿足國際公約的要求，也保護了我們的海洋環境，為造福人類做出貢獻;鑒于人們保護海洋環境的決心，油水分離器的發展前景廣闊，對于未來油水分離器的精度要求更高，向更精密的方向發展（0PPM）。

參考文獻：

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