從法定角度看脫硫系統的檢查和管理

段 振，安 麗，蔡少林

（中船動力研究院有限公司，上海 200129）

0 引言

目前，因低硫燃油價格相對較高，越來越多的船舶開始考慮或已實施安裝廢氣清洗系統（Exhaust Gas Cleaning System，EGCS）。然而，船舶在安裝EGCS的過程中，仍有不少問題值得業界關注，如船舶配備EGCS有哪些相關要求、船舶安裝EGCS需要關注和注意哪些問題、如何看待開式和閉式和船舶初次安裝EGCS需提交哪些圖紙和資料等。這一系列問題都關乎船東的切身利益，需要正確應對，降低相關風險。

1 船舶燃油硫含量以及EGCS使用限制方面的法規

表1為IMO、相關國家和地區對船舶燃油硫含量以及EGCS使用限制方面的法規。相關規定可能隨著主管機關要求變更而變更，船東應及時與代理聯系，并跟蹤最新的信息，確保船舶SOX控制方法符合主管機關的現行要求[1-4]。

表1 船舶燃油硫含量以及EGCS使用限制方面的法規

2 脫硫系統原理介紹

2.1 脫硫系統的反應原理

2.1.1 海水脫硫

利用弱堿性的海水對含有硫氧化物的船舶廢氣進行中和脫硫，反應原理為

2.1.2 鈉堿法脫硫

鈉堿法是用NaOH的水溶液作為開始吸收劑，與SO2反應生產的Na2SO3繼續吸收SO2，反應原理為

2.2 3種脫硫系統的比較

2.2.1 開式系統

利用海水的天然堿度中和煙氣中的SO2，整個反應在洗滌塔中進行，反應后的洗滌液排放到舷外，并通過煙氣監測模塊，水質監測模塊分別對洗滌后的煙氣、洗滌液進行監測，保證煙氣和排放的洗滌液能滿足法規排放要求。其特點為：

1）優點：系統簡單，無需添加劑，投資費用低，運行成本少。

2）缺點：受海水堿度，鹽度影響較大，港口和部分海域不能運行。

2.2.2 閉式系統

使用NaOH（50% m/m）作為脫硫劑，采用循環系統有效降低脫硫劑消耗量，運行過程中系統持續監測并調節洗滌液的PH值。當洗滌水中硫酸鹽濃度和渾濁度達到限定值后，廢液將通過水處理系統處理達標后向舷外或零排放柜排放，并通過補給泵向系統中添加淡水（海水）確保系統中有足夠的洗滌液。其特點為：

1）優點：不受水域影響，可在全球海域運行。

2）缺點：系統較復雜，投資費用，運行費用有所增加。

2.2.3 混合式脫硫系統

這是是開式、閉式系統的整合，根據運行海域的不同，可靈活切換。其特點為：

1）優點：兼具開式和閉式2種系統的優點，可在全球海域航行。

2）缺點：系統組成更為復雜，初期設備投資與安裝成本高，長期考慮，運行成本較閉式系統低。

3 脫硫系統認可流程

船舶配備EGCS的要求，根據MEPC259(68)規定，船舶可按方案A或方案B進行配備。

3.1 方案A（Scheme A）

對EGCS裝置在臺架上驗證其處理能力，裝船后通過核查EGCS的各項參數在認可的范圍內運行，即可認為其SOX排放符合要求。

3.2 方案B（Scheme B）

系指通過對廢氣中SOX排放進行連續監測，實時監測其SOX排放滿足IMO要求。如表2所示。

4 脫硫系統的初次安裝注意事項

4.1 產品證書核查

1）按照船規要求，廢氣清洗系統（EGCS）以及主要零部件（當EGCS不是整體供貨時）的船用產品證書。

2）按照船規要求，管材、閥件和船舶電纜的產品持證情況。

3）SOX排放符合證書（SECC）（對于按方案A（Scheme A）認可的EGCS）。

4）對懸掛歐盟成員國旗的船舶，還需符合MED的持證要求。

4.2 船上文件、資料和記錄的檢查

1）SOx排放符合計劃（SECP）。

2）EGCS技術手冊（ETM-A）或EGCS技術手冊（ETM-B）。

3）船上監測手冊（OMM）。

4）EGCS記錄簿或電子記錄系統。

5）EGCS操作手冊（屬于船級要求）。

6）添加化學物質的詳細資料。

4.3 檢查和試驗

1）排氣系統的布置和安裝檢查。適用時，還包括排氣旁通裝置及其指示裝置、排氣匯集裝置、排氣隔離裝置及其與燃油裝置間的起動聯鎖布置等。

2）煙囪結構的支撐和加強檢查，以及通風開口的關閉裝置的檢查。圍蔽的洗滌塔處所為其他機器處所，適用時，應注意核查其防火分隔完整性。

3）EGCS的布置和安裝檢查。

4）通海閥、舷旁閥以及舷旁短管的布置與安裝檢查。

5）脫硫劑儲存艙柜、堿液/漿液供給艙、循環艙以及洗滌水泄放艙的布置、隔離、安裝、焊接和結構試驗檢查。

6）各管路系統、泵、閥和附件的布置、安裝檢查，以及管路的液壓試驗和密性試驗。

7）EGCS洗滌水管路中玻璃鋼纖維管（GRE/GRP管）。

8）操作人員保護裝備、洗眼藥水和洗眼器、安全操作告示的檢查。

表2 脫硫系統認可流程[5]

4.4 系泊試驗

1）各泵浦、風機、冷卻器和分離設備（如有時）的效用試驗。

2）EGCS安裝的泄放閥和安全閥的效用試驗。

3）氣體分析監控裝置、SOX監測裝置（如有時）以及洗滌水監測裝置的效用試驗。

4）控制、監測報警、安全系統的效用試驗。

4.5 船上驗證試驗

1）船上驗證試驗的負荷和時間（批準的船上試驗大綱，EGCS技術手冊（ETM）和船上監測手冊（OMM））。

2）洗滌水監控裝置的航行試驗。

3）方案B船上驗證試驗的其他注意事項。

4）試驗負荷點的選取及試驗用油。

5）燃油燃燒設備的背壓與運行參數。

6）海水泵/淡水泵/脫硫劑供應泵的排量。

7）EGCS熱表面的溫度檢測。

8）EGCS船用產品證書中所要求的其他試驗。

9）EGCS的運行參數核查和記錄。

4.6 船舶初次安裝EGCS后的證書變化

1）重新換發IAPP證書和Form AIR。

2）考慮到載重量的變化，油船、化學品液貨船和氣體運輸船的CSC、CSE、IOPP及FORM B等證書應重新換發。此外，船上會增加洗滌水排放舷口，則應修改或重新換發國際載重線勘定條件記錄（Form RLL）等技術文件。

3）適用時，可能重新換發69噸位證書、巴拿馬運河噸位和蘇伊士運河噸位的噸位證書以及其他涉及總噸位的有關法定證書和記錄。

5 船舶安裝脫硫系統關注和注意事項

安裝EGCS后應考慮其對船舶造成的下列不利影響：

1）69總噸位、運河噸位。煙囪后邊或側邊增加了洗滌塔房結構造成船舶容積的變化，從而造成船舶相應噸位發生變化。

2）空船重量、載重量、船舶重心、完整穩性和破艙穩性等裝載工況。洗滌塔、塔房、管路、控制箱和海水泵等增加后造成的空船重量增加導致相應參數需要修改。

3）防火控制布置。核查固定滅火系統滅火劑的容量是否需要增加，以及便攜式滅火器的增加，必要時變更防火控制圖。

4）舾裝數。相應參數變化后舾裝數的計算參數是否發生變化，若改裝造成舾裝數的變化，則核查是否需要更換錨、錨鏈和纜繩。

5）駕駛室視野。洗滌塔房增加后考慮是否會影響駕駛室視野而采取必要的措施。

6）洗滌水排放舷外口附近船殼板防酸油漆處理，應按照EGCS制造廠說明書的要求選擇船體涂層。

7）EEDI復核。對于MARPOL Annex VI來說，裝載容量（載重量）的變化屬于重大改建，為此需要注意MARPOL公約第20、第21條的要求，重新核查并修訂EEDI相關文件。盡管這種可能性不大，就載重量數據來說，適用時，應修訂EEDI涉及的相關文件。

8）NOX技術文件復核。柴油機背壓影響，可能影響柴油機EIAPP證書的有效性及需要進行NOX技術文件修訂。

6 掛旗國對脫硫系統的檢查要點

6.1 核實是否有安裝

如安裝是否有認可證書（在IAPP證書的附件中會有體現），系統是否正常工作。

6.2 安裝尾氣清洗系統EGCS

如安裝尾氣清洗系統（EGCS）尾氣中的SO2(ppm)/CO2(%v/v)測量記錄應不超過2015年的尾氣清洗系統性能標準（MEPC.259(68)），在ECA內：SO2/CO2≤4.3；或ECA外：SO2/CO2≤151.7。

6.3 船上自查項目

1）船舶是否有經認可的SOX排放符合計劃（SECP）。

2）EGCS系統是否有《SOX排放符合證書》（SECC）。

3）持續監測系統（CEMS）是否有船級社的型式認可或產品證書。

4）船舶是否有經認可EGC系統技術文件（ETM-A/B）。

5）船舶是否有船上監測手冊（OMM）。

6）船舶是否有EGC記錄簿（EGCRecord Book）。

7）洗滌水的PH值、油含量、濁度和硝酸鹽含量是否被持續監測。

8）如下數據根據MEPC259(68)要求是否被記錄：

（1）洗滌水的壓力和流量。

（2）廢氣進出洗滌塔的溫度。

（3）燃油燃燒裝置的負荷。

（4）廢氣經過洗滌塔的壓降。

9）船舶是否有船上驗證程序（僅適用于方案A）。

10）監測和安保系統是否滿足船級社要求。

11）風機/泵是否配備冗余。

12）當EGCS未在工作狀態，燃油燃燒裝置是否能通過旁通系統能正常工作。

13）是否有洗滌水泄漏到燃油燃燒裝置。

14）排煙管路是否具備一定的耐腐蝕性。

15）發熱源的表面是否包有絕緣。

16）排舷外管的出口是否遠離推進器或螺旋槳。

17）化學藥劑的儲存和輸送是否考慮如下因素：

（1）管路和箱柜材質。

（2）存儲箱柜布置。

（3）通風、透氣、溢流、泄漏、測深管的布置。

（4）人員防護。

18）EGCS渣液艙的布置應考慮如下因素：

（1）獨立箱柜。

（2）箱柜材質。

（3）容積。

（4）高液位報警。

（5）測深裝置。

（6）通岸接口。

19）EGCS系統的渣液排岸是否有記錄。

20）NaOH溶液的耗量是否在記錄簿中有記錄。

21）硫碳比是否在記錄簿中有記錄。

22）EGCS系統的維護和更換備件是否在記錄簿中有記錄。

23）脫硫塔和新增的結構箱柜或獨立箱柜的結構強度是否有評估過。

7 結論

目前，船舶燃油主要有重燃油（HFO）和輕柴油（MDO）2種。MDO屬于精煉燃油，而HFO提煉簡單，價格便宜，是船舶最為廣泛使用的一種燃料油，但含有硫、瀝青和金屬等多種雜質，在船舶機器內燃燒會產生并釋放出硫氧化物（SOX）、氮氧化物（NOX）、二氧化碳（CO2）和顆粒物質（PM）等多種對環境有害的物質。隨著全球航運的發展與壯大，HFO在海洋環境方面的不利之處已成為人們關注的焦點。硫氧化物（SOX）和顆粒物質（PM）是眾所周知的有害物質，會導致人們呼吸道和肺部疾病。在大氣中，SOX會導致酸雨，危害農作物、森林和水生物種，并導致海洋酸化。因此，船舶限硫對保護環境、保障人類生命健康都具有積極的作用。