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浅议沿海谷物运输船舶货舱通风问题

2019-11-05张云森

珠江水运 2019年18期

张云森

摘 要:我国粮食需求量巨大且地理分布不均,因此需要大批量的经过沿海船舶进行运输,但是谷物海运中的货损经常發生,而通风不良或不当是造成货损的一个重要原因。其中原因除了货物本身因素以外,货舱通风是否合理通风是货损发生的主要原因。本文通过分析整个航行过程中散装谷物货舱的温度场变化,改善谷物运输船舶货舱通风孔的布局,深入了解谷物货舱的通风原则,从而为负责船员提供指导依据,对也船舶管理人员也有一定的参考意义。

关键词:沿海 谷物运输 货舱通风

1.前言

伴随着全球经济的高速发展,海上运输的需要不断增加,船舶运输是我国散装谷物的主要运输方式,运输量大,一旦发生货损事故,损失巨大。随着船舶谷物运输业务需求不断增长,各类学者也通过分析船舶谷物运输中的通风问题,提出了属于自己解决方案,例如:王洪贵提出对货舱进行分区,针对各区域的温度、湿度分布特点制定货舱通风方案,沈良才提出的采用低温慢速干燥技术进行通风。本文根据谷物运输的通风原理和目的,对谷物运输中的货舱通风进行深入的研究。提出了改善现有谷物船舶自然通风孔的布局的建议以及中国沿海谷物运输中进行通风的实际操作方法。为沿海船舶谷物运输货舱通风问题提供参考建议。

2.运输环境对谷物货舱的影响

2.1大气温度、湿度对货舱的影响

船舶从温暖潮湿的地区装载谷物后,驶向低温地区(中国沿海航线:由南向北)。船舶在温暖潮湿的地区装载谷物时,货舱内空气露点较高,船体、谷物及货舱内空气温度也较高;当船舶行驶至低温海域时,因为外界空气温度的下降,船壳板、货舱壁的温度随之下降,如果装运的谷物含水量较大,会向货舱的空气散发水分,由于含水量的增加舱内的露点温度会升高,舱内壁接触到的舱内空气温度也会随着船舶航行而降低,当舱内空气温度降低至货舱内空气露点以下时,将会在相应位置上产生汗水。如果此时谷物比较干燥不散发水分,则舱内产生的汗水相对较少;反之,此时谷物散发水分,则舱内产生的汗水相对较多。

另外,由于排气孔故障或通风不当等原因在低温海区航行途中,大量冷空气进入货舱内,导致货舱内气温降低至露点以下,使货舱内产生雾气,造成谷物受潮。

船舶从低温地区装载谷物后,驶往温暖潮湿的地区(中国沿海航线:由北向南)。船舶在低温地区装载谷物时,舱内露点、船体、谷物及货舱内气温均较低,当船舶航行至温暖潮湿的海域时,船体温度迅速升高,而舱内谷物温度变化缓慢。若让舱外温暖潮湿的空气进入货舱内或谷物散发出水分,则导致舱内空气露点升高;当货舱内露点高于谷物表面温度时,就会在谷物表面上产生汗水。

2.2海水温度对货舱的影响

海水会使船体温度下降,船壳板的温度下降会传导进货舱的内壁温度下降,当货舱的内壁温度下降到舱内空气露点以下时,货舱内的空气会在舱壁处凝结成汗水,汗水会沿着货舱壁向下流淌进入谷物内,从而使货舱四周的谷物受到汗湿引起货损。这种情况主要发生在跨越纬度比较大,南北温差比较大的情况,比如冬季从我国的华南地区装货航行到黄海渤海一带。

3.沿海散装谷物运输状况

3.1谷物安全通风要求

为了防止谷物和舱壁表面出汗,应适当降低舱内空气的露点温度。(在一定温度下,空气中的水蒸气含量达到最大值时,空气状态饱和。随着温度的降低,不饱和空气也会达到饱和。饱和空气温度称为露点。可以根据干球温度和湿球温度之间的差异来测量露点温度,以及湿球温度通过露点温度查算表中查得。)为了防止谷物变质造成损坏及发生自燃,须要降低舱内的温度。为了防止谷物腐败变质,须要提供新鲜空气。

3.2沿海谷物运输的货损

沿海船舶谷物运输中,可发生的货损可分成以下几种:

(1)汗湿货损。汗湿货损是指由于舱内谷物表面或舱壁表面形成的汗水对谷物造成的损坏,舱内空气露点高于舱内空气的温度是造成的主要原因。

(2)生热货损。生热货损是指由于舱内谷物自热所产生的热量,加上舱外阳光辐射、暖热风和暖热的海水经过船体或舱盖向舱内传导的热量,导致舱内谷物温度升高而造成的货损。

(3)虫害货损。虫害货损是指由于舱内谷物温度和湿度的升高,导致虫卵发育成虫,从而咬食谷物而造成的货损。

3.3散装谷物货舱通风现状

现行散装谷物货舱通风原则

通过对汗湿货损、生热货损和虫害货损的分析,可得出结论:舱内温度升高和舱内湿度升高是造成谷物货损的主要原因。因此,从确保谷物运输质量角度来看,散装谷物进行通风的目的可主要归纳为以下两个方面:

降低舱内谷物的温度。

降低舱内谷物的湿度或空气露点。

应该指出的是,两者之间存在一定的相关性。如果舱内湿度降低,露点也会降低;若舱内温度降低,则相对湿度增加,这可能导致舱壁出汗或谷物出汗。船舶运输谷物期间,研究谷物货舱自然通风技术的关键点是如何处理两者间关系。根据目前船舶货运技术方面的理论知识和实际航运运输实践,没有同时从降低舱内谷物的温度和降低舱内空气露点两个方面设计通风方法,而仅仅从降低舱内空气露点方面提出了通风的原则为:

需要打开通风设备进行通风:舱内的空气露点高于外界大气的露点或者舱内的露点低于外界大气的温度;

进行缓慢通风条件是:外部空气的露点和温度均低于舱内空气的露点时;

断绝所有通风条件是:外部空气露点高于舱内空气的露点时,此时没必要考虑温度的影响。

因此,虽然旺盛通风的原则可以降低舱内空气的湿度,但可能会增加舱内的温度,这不利于保证谷物的质量;缓慢通风通常会降低舱内露点和温度,但可能会导致舱内产生汗水并危及到货物的质量;断绝所有通风原则,虽然不会使舱内湿度增加,但有可能造成舱内热量增加而导致谷物发生生热货损。因此,在运输中,有必要从三个方面来决定是否进行通风来防止货损,即汗湿货损、生热货损和虫害货损。或者决定进行多大程度的通风。当同时发生汗湿货损、生热货损和虫害货损的危险时,如何进行通风措施需要从理论和技术两个方面同时进行研究和分析。

4.沿海运输谷物的通风作业

在我国沿海进行谷物运输的实践中,具体的通风作业不但要考虑航行区域、外界温度、谷物含水量、外界湿度等,还应注意以下几点:

(1)预测打开通风孔的时间,并预测何时关闭通风孔。

(2)当舱内货物温度较高时,如果外界空气温度也较高且湿度也较大,同时阳光比较强烈,那么应该避免强烈的阳光直接照射舱盖板。可以利用消防设备在甲板上撒水以降低舱内谷物温度。

5.船舶装载谷物货舱自然通风技术的改进

目前,大多数船舶使用自然通风的方法以避免谷物货损。针对现有的通风孔设置,可以参考以下方法进行改进。

船舶货舱的通风必须确保货舱内有空气流动。目前散货船的大部分通风孔位于左舷和右舷的两侧。这种通风口的布置依靠空气的自然流通来进行通风,效率一般较低。因此如果能对通风口的位置進行一些改进,会大大增加自然通风的效率。

建议的改进如图1所示:

(1)如果船舶顶风或者无风:打开前面通风口和侧面通风口,关闭后方通风口,从而使外界空气从前方进入货舱,经过循环以后从侧面出口出去,完成通风。

(2)如果船舶顺风:打开后面通风口和侧面通风口,关闭前方通风口,从而使外界空气能够从船尾方向进入货舱,完成一个循环以后从侧面出口出去,提高通风效率。

6.结论

谷物运输货损的原因是多方面的,本文仅仅从通风的原理和影响因素以及通风的要求和改进方面做了分析,得出以下结论:

根据船载散装谷物自然通风原则,结合安全通风要求进行合理通风。通风时需要结合中国沿海海域冬夏季温度分布特征,重点观测温度与湿度的变化,防止通风不当造成货损。

参考文献:

[1]王洪贵.海洋运输环境下船载散装谷物自然通风研究[D].大连海事大学,2008.

[2]沈良才.谷物低温慢速通风干燥技术[J].北京粮油科技,1981(01):7-11.

[3]国际海事组织.国际散装谷物安全装运规则,1991.

[4]徐邦祯.船舶货运[M].大连海事大学出版社,2011(01):186-209.