夏善伍，胡企尤

（1.南通明德重工有限公司，南通 226361；2.上海沪东中华造船集团有限公司，上海 200129）

0 引 言

随着绿色造船的启动，《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》所确定的目标和框架，已成为共同遵守的行动准则。为此，各国船级社纷纷制定了一系列环保规范，要求在新造的船舶中强制执行环保规定。保护大气臭氧层不被破坏，保护人类，保护地球。

通过为丹麦船东 HERNING公司建造的多条8000载重吨级化学品船，总结出一些设计经验，希望能给今后入级 BV、且带有附加环保标志“CLEANSHIP”的新船设计和建造提供一些借鉴。

1 BV船级社规范中的附加环保标志“CLEANSHIP”

BV船级社规范（2005版）增加了预防污染的章节，提出预防污染的附加环保符号“CLEANSHIP”，对焚烧炉、污水处理、垃圾管理和废物处理等都作了严格的规定。而制冷剂和灭火剂的泄漏将会破坏大气臭氧层，产生温室效应，危及地球家园。为此，规范中明确规定附加环保标志“CLEANSHIP”的适用范围：

1)适用于船舶集中制冷装置和中央空调装置；

2)适用于固定灭火装置的哈龙灭火剂。

“清洁船舶”的内容有：

1)集中制冷装置、中央空调的制冷装置，禁止使用卤化物介质，（但氟氯烃HCFCS例外，允许使用到2020年1月1日），制冷剂的全球变暖潜值（GWP）不得大于3000；

2)制冷系统必须设置制冷剂的回收装置，并在出现紧急情况时能将全部制冷剂回收到容器中，容器应有能力储存回收全部的制冷剂；

3)可能会出现泄漏制冷剂的空间，要用泄漏探测器连续不断地监测，探测器应是得到认可的类型；

4)任何一个泄漏探测器发现泄漏，都通过报警器发出声光报警信号，报警器应位于通常有人的位置；

5)系统设计时，要增加一些必要的阀件，通过这些阀件，在维修时尽量减少制冷剂的释放；

6)设置一个通岸装置，必要时可将制冷剂释放到位于岸上的回收装置内。

由于绝大部分船舶的伙食冷库温度都在-20℃以下，既要满足低温制冷，又要满足GWP不大于3000，从目前常用的几种制冷剂的性质来看，只有R407C制冷剂符合要求[1]。

R407C制冷剂是HFC氢氟碳族的非共沸点混合物，能效比较高，属于低毒不燃的A1类，它的组成成分为：R32（23.0%）、R125（25%）、R134a（52.0%）。臭氧消耗潜值（ODP）为0，全球变暖潜值（GWP）为1530，（制冷剂造成的温室效应是二氧化碳的1530倍），对全球变暖虽然仍有较大影响，但最终也只能选用R407C制冷剂。

每一系统内的制冷剂年泄漏率应小于其全部装量的10%。

2 附加环保标志“CLEANSHIP”在船舶上的具体实施

按造船规格书要求，船舶在交船时，必须取得BV 船级社的附加标志“CLEANSHIP”。在设计中，将中央空调、冷藏设备和冷库布置在同一层甲板，这样有利于报警探头和回收装置的集中布置，也有利于设备的维护和制冷剂泄漏后的回收工作。

将氟利昂固定式泄漏报警探头布置在制冷设备的下方或附近便于检查的舱壁上。每套制冷设备和每个冷藏库均配置1只探头，该船2台制冷机组和3个冷库，共配置5套固定式卤素报警探头，1套便携式卤素气体检漏仪。其中 2套固定式卤素报警探头分别连接至驾驶室和机舱控制室控制台的自动化报警面板上，5套卤素报警探头分别连接至官员餐厅、轮机长室、船长室、大管轮间和二管轮间，安装在墙壁的自动化报警面板上。无论何处发生制冷剂泄漏，以上房间都会同时发出声光报警信号[2]。

设备布置见图1。

图1 R407C制冷剂报警和回用系统原理和布置

制冷系统运行后，固定式卤素报警探头随之自动工作，将试验用的卤素气体对准探头释放，探头会自动发出警铃和亮起红灯，报警速度和频率随漏泄量增大而增强，以此证明固定式探头完好；固定式卤素报警探头和声光报警指示灯安装完毕后，应进行严格的调试和检验。

在中央空调和冷藏设备正常运行30min后，如探头没有发出报警，表示设备无泄漏。

采用移动式卤素气体检漏仪来检测系统管路所有的接头。当检漏仪挨近渗漏的制冷剂气源时，会自动发出警铃和亮起红灯，报警速度和频率随漏泄量增大而增强[3]。

图2 GP-SA固定式气体探测器

图3 EA10208D固定式气体 探测器试验工具

图4 SF6-LS790B便携式卤素 气体检漏仪

固定式卤素报警探头和试验工具选用丹麦的GEOPAL 公司生产的 GP-SA 气体探测器和EA10208D试验工具；便携式卤素气体检漏仪选用美国CPS公司生产的SF6-LS790B气体检漏仪见图2～4。即使在污染严重的情况下，两者都能探测出最小7克/年的泄漏。

船舶在航行过程中，一旦制冷剂发生泄漏，驾驶室等7个房间将同时发出声光报警信号，船员可立即进入泄漏的房间，迅速关闭运行中的设备，将制冷剂回收到气罐中，再利用移动式的卤素气体检漏仪对管路接头进行检测。当发现泄漏点，快速进行修理，防止制冷剂继续泄漏至大气中。

固定式和便携式的制冷剂回收装置都要求具有BV或EC产品证书。船厂在与供货商进行技术谈判时，应提出回收装置必须同中央空调、冷藏设备配套供货，并由供货商事先进行模拟试验。

整套的制冷剂回收装置由电子秤、回收气罐、回收机（含阀件、压力表）和管路等组成；回收机通常是由全封闭的压缩机、空气冷凝器和过滤器组成。该船使用的是美国CPS公司生产的CR700制冷剂回收装置，具体产品如图5～8所示。

图5 电子秤

图6 回收气罐

图7 回收机

图8 制冷剂回收装置

图9 制冷剂回收原理

制冷剂回收装置的工作原理是用快速接头将回收机的吸气管与系统的充注管（制冷剂充注管必须安装在回气管上）连接好，回收机中的全封闭压缩机将制冷剂输经回收机内的干燥过滤器，干燥过滤后经冷凝器放热冷凝后，再收入到回收气罐中，见图9。

在回收过程中应特别注意：

1)回收机吸入管只能吸入制冷剂气体，不能连接到储液器或任何液体管路上。回收气体中一旦存有液体，回收机中的压缩机将会发生严重故障；

2)不能将不同的制冷剂充灌在同一回收气罐中。因为制冷剂的混合物无法再循环、再利用；

3)回收气罐一般应放在电子秤上，回收制冷剂的同时，应密切注意回收气罐中的重量变化。充入气罐的制冷剂不要超过回收气罐的容许灌入量，以免发生危险。还应在回收气罐上标明是何种制冷剂。

4)回收气罐的总容积应按制冷剂的总装量1.2～1.5倍配置。

5)为了防止回收气罐内压力过大，压缩机的排出口必须装有高压开关，设定值必须根据管路和回收气罐所承受的压力，一般不超过1.7MPa，或在回收气罐上安装压力表来控制压力。如有可能，回收机上还应装有防止液体制冷剂进入压缩机的装置及油分离器。

回收后的R407C制冷剂贮存于回收气罐中，在系统修复完毕后，重新充灌到系统中，从而可重复利用，节约能源，并减少对大气的污染[4]。

为了获得交船证书，船厂必须按BV船级社规范中的附加环保标志“CLEANSHIP”的相关规则，提交一整套送审手册至BV审图中心，具体的资料包括：该船中央空调、冷藏设备的R407C制冷剂管系原理图和布置图、制冷剂的具体参数及性能指标、制冷剂处理程序及操作手册等等，经审核认可，BV当局将出具一份带“CLEANSHIP”标志的证书，该船才能顺利交付船东使用。

3 结 语

目前入级法国BV船级社的化学品船，如果还没有附加环保标志“CLEANSHIP”的要求，对制冷剂选用、泄漏报警系统和回收装置都也没有特别的要求，可不安装这些装置。但是，随着世界各国对环境保护的不断升级，估计近几年就会追加安装。欧盟已经规定，2011年1月1日起，在欧盟成员国新车的空调制冷剂，臭氧消耗潜值(ODP)为0，全球变暖潜能值（GWP）不能超过 150[5]。而该船采用的R407C制冷剂，臭氧消耗潜值(ODP)虽然为0，但全球变暖潜能值（GWP）却是1530，都在必须淘汰之列。

该化学品船具有法国BV船级社的附加环保标志“CLEANSHIP”，可以进入欧盟的任何港口，以及其他国家对环保要求高的港口，从事运输和贸易工作。

[1] BV规范.附加环保标志“CLEANSHIP”[S].2005.

[2] Geopal SYSTEM A/S for Danmark.Detector GP-SA instruction and maintenance manual[S].

[3] CPS USA for America .Operation Manual of Portable Gas Leaking Detector[S].

[4] CPS USA for America.Operation Manual of Refrigerant Recovery System[S].

[5] 日本空调供暖和制冷信息(JARN)[J].2010, 7.