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液货船货舱透气系统检验有关问题的探讨

2016-08-31陶维民张征宝金旭阳舟山市港航管理局

科学中国人 2016年15期
关键词:透气探讨检验

陶维民,张征宝,金旭阳舟山市港航管理局

液货船货舱透气系统检验有关问题的探讨

陶维民,张征宝,金旭阳
舟山市港航管理局

摘要:液货船液货舱透气系统是限制液货舱内的压力和真空度,确保船舶在装卸、运输过程中维持舱内适当压力,保证液货舱结构不被损害和爆裂和维持货物适当压力的系统。在货物装卸、运输等过程中,常常因为透气系统故障使货舱压力异常从而造成货物泄漏、舱室或管路破裂甚至火灾爆炸等事故,给人员财产安全和环境污染造成严重危害。由于油船(闪点≤60℃)货舱透气系统与化工船(III型)类似,本文依据现行法规、规范着重对化工船货舱透气系统进行探讨和分析。

关键词:液货船;透气;检验;探讨

一、液货船货舱透气系统基本介绍

液货船货舱透气系统具有在货油装卸和驱除油气的过程中,使大量的气体进出货油舱,以及在正常航行中,由于温度变化,使少量的油气排出货油舱或少量的空气进入货油舱的功能。货舱透气系统分为开式液货舱透气系统和控制式液货舱透气系统。开式透气系统常见于油船(闪点>60℃),控制式透气系统用于油船(闪点≤60℃)和化工船。控制式透气系统分为压力/真空阀式和高速透气阀式结构(见下图)。

二、液货舱透气系统检验要求

1.所有液货舱应设置透气管系,并独立于船舶其他舱室透气系统。

2.避免于起居、服务、机器处所及着火源处所接触的可能性。

3.从液货舱顶部引出,在船舶横倾和纵倾时能使货物自行排放回液货舱。

4.应配备设施,以确保任何液货舱内的液体压头不超过该液货舱的设计压头(高液位报警、溢流控制系统或溢流阀等)。

5.透气系统的尺寸应计算满足要求。

6.应向船长提供与透气系统的设计相一致的每个液货舱或液货舱组的最大许用装卸速率。

7.控制式透气系统应有两套透气装置组成互为备用,辅助透气装置可由压力传感器和监视报警系统代替。

8.控制式液货舱透气系统的透气出口的位置应布置成:在露天甲板上的高度不小于6m,如设在升高步桥的4m范围内,则在升高步桥以上的高度应不小于6m;离开起居处所、服务处所和机器处所的空气进口或开口及点火源的最近水平距离至少为10m。只要设有一个型式认可的高速透气阀,能将蒸气/空气混合物以至少30m/s的出口速度向上自由喷射,透气口在甲板或升高步桥以上的高度,可减至3m。载运闪点不超过60℃(闭杯试验)的货物的液货舱,其控制式透气系统中应设有防止火焰进入液货舱的装置。对该装置的设计、试验和安装应符合本社的要求标准,该要求标准至少应包括由IMO通过的标准②。

9.在货物/压载操作期间有大量货物蒸气、空气或惰性气体与货物蒸气混合气体排出口的半径6m范围内的电气设备应采用合格防爆型,而在6m至10m范围内应采用无火花型电气设备(参见IEC(60079-15))。上述区域外4m范围内应采用CCS接受的标准规定的无火花型电气设备。

三、液货船货舱透气系统常见问题分析

1.存在问题:部分液货船透气系统的管径不满足要求

问题分析:透气系统的管径未经计算或计算不合理未考虑管路等压力损失,如透气管径过小使装卸货时气体不能正常排出或进货舱造成货舱压力过高或负压,引起货舱变形甚至爆裂。

改正措施:透气系统的管径应按CB/T 3650-94要求计算,计算公式见下图,取值应加大取整,并按管径选取相同尺寸的透气阀。

请注意,此处透气管径计算只考虑装卸货时液体工况(因为气体流速和液体不同),未考虑部分码头在装卸完毕后的压缩空气或氮气等气体扫气等操作,所以从船舶安全角度考虑建议不采用气体进行扫气操作。

2.存在问题:透气阀选型及透气布置与装载货物不匹配

问题分析:部分化工船在核定装载货品时只注意到船型的匹配,未注意到部分有毒货品对液货舱透气系统的要求。例如货品:氯仿。查阅《散装运输危险化学品船舶构造与设备规范》2009,该货品污染类别:Y;透气方式:控制式;船型:III型;特殊要求:15.12,15.19.6。化规对15.12规定如下:

15.12有毒货物

15.12.1液货舱透气系统排放口的位置应符合下列规定:

(1)在露天甲板或在甲板为液货舱步桥以上的高度为B/3或6m,取大者;

(2)如透气管设在距步桥6m范围内,则其排放口的高度应为在前后步向桥以上不小于6m;

(3)离起居和服务处所的任何开口或空气入口之间的距离应不小于15m;

(4)透气管上应设置一个型式认可的高速透气阀,该阀应能将蒸气和空气混合物以至少30m/s的出口速度向上无阻挡地喷出,如适用时,透气管的高度可减至距甲板或前后向步桥以上3m。

15.12.2液货舱的透气系统应配备能使其蒸气回路与岸上装置相连接的接头。

CCS.15.12.a蒸气回路系统管路应设置截止阀和盲断法兰,盲断法兰的厚度应不小于该管路中其他连接法兰的厚度。

15.12.3货物应:1)不得储存在邻接燃油舱的液货舱内;2)应具有独立的管系;3)应与装载无毒货物液货舱分开的透气系统。

15.12.4液货舱压力释放阀的调定最小的压力值应为0.02MPa表压力。

由此可见,III型化工船如未装高速透气阀及蒸气回路系统管路就不能装载有毒货物,这应引起我们足够重视。

改正措施:核定货品时应认真核对,注意货品的特殊要求。

3.存在问题:油船(闪点≤60℃)和化工船未安装高液位报警和压力传感报警装置,压力传感装置设定值不合理

问题分析:根据法规、规范要求,油船(闪点≤60℃)和化工船都应安装高液位报警和压力传感报警装置,以防止透气系统内液体上升至可能超过液货舱设计压头的高度和防止液货舱压力过高(液货舱试验压力的正压:一般不大于0.021MPa)。

改正措施:油船(闪点≤60℃)和化工船应补充相关图纸并按图纸要求安装高液位报警和压力传感报警装置。

4.存在问题:货油管上安装由机舱空气瓶引出压缩空气管路

问题分析:法规规定危险区域管路与非危险区域管路不能连接,而实际部分船舶为了冲洗装卸货物后残留在货油管路中的货物,私自在货油管上安装由机舱空气瓶引出压缩空气管路。由于液货船所装大多为易燃易爆货品,管路或阀门破损容易造成易燃气体进入机舱造成火灾。

改正措施:拆除相关管路。

5.存在问题:货舱透气管路安装不能自行把液体排泄至液货舱;透气管进气口和开口高度及离可能构成着火危险的甲板机械和设备的水平距离不满足要求;透气阀锈蚀、卡死;透气系统中无防止火焰进入液货舱的装置。

改正措施:透气管路布置时应具有一定倾斜度,避免出现“死弯”。透气管进气口和开口高度及离可能构成着火危险的甲板机械和设备的水平距离等应满足规范要求。应要求船方定期对透气阀进行维护保养,保证透气系统的有效性。

6.存在问题:甲板上部分电气设备未采用防爆型

改正措施:应按规范要求更换防爆型或无火花型电气设备。

7.存在问题:油船(闪点≤60℃)和化工船透气管上旁通装置无指示器

问题分析:法规规定压力/真空阀装在透气总管或桅顶通气管上时,可以设旁通装置。如装有这种旁通装置,则应有相应的指示器,以指明旁通装置是处于开启还是关闭状态。法规虽没明确一定要安装这种旁通装置,但考虑到油船(闪点≤60℃)和化工船装卸货物时大量蒸汽、空气或惰性气体混合物能够通过,一般船上都安装了旁通装置,并应安装指示器。

改正措施:增设旁通装置指示器,指明旁通装置是处于开启还是关闭状态。

四、透气系统液货船货舱日常维护注意事项

1.验船师检验注意事项

1)日常检验中应重视透气系统的检验,检查透气阀是否有锈蚀、卡死、堵塞等现象,透气系统安装布置是否满足规范要求。

2)应关注船体舱内压力限制(+0.021MPa)等。

3)应关注高液位报警装置、压力传感报警装置是否正常,压力设定值是否合理。

4)应向船长提供与透气系统的设计相一致的每个液货舱或液货舱组的最大许用装卸速率。新造船舶在设计图纸《机械设备计算书》中应计算液货船最大许用装卸速率,对现有船舶应注意核查船舶最大许用装卸速率,并提醒船上相关船员应按规定的装卸速率装载,注意装卸时存在的问题。

2.船方日常操作注意事项

1)船方应定期(特别是装卸货物前)手动检查透气阀,是否能开启关闭。同时应注意清洁阀口,是否有腐蚀等现象。在寒冷天气,应注意货物蒸汽冻结、聚合物、大气尘灰或冰块堵塞的可能性。如透气系统装有阻焰器和防火网,应定期检查是否有破损、锈死和堵塞现象。应定期检验透气阀,核实开启关闭压力是否在标准范围内(一般为-0.007 MPa~+0.021MPa)。

2)装卸货前应检查液货舱和液货管路,确认所有与装货有关的阀门。

3)检验透气阀是否能正常开启,确认透气管旁通管路及码头蒸汽回收管路是否畅通。

4)装卸货前应与码头签订合同,说明船舶最大许用装卸速率,并应按照船舶设计的最大许用装卸速率装载货物。

5)安全起见应控制流速,装货时最好把液货管路液体流速控制在3m/s以下(装油速率计算中货油管的管内流速取值3.5m/s~5m/s),以防静电及保证舱内压力正常。

6)装载完成后应关闭码头一方的装货阀,随后脱开码头一方软管接头,再将软管提起使管内残存液体排至舱内。

7)如码头方用氮气或压缩空气扫气时,应根据船舶情况、货物情况、货舱内留存空间等进行相关评估和计算,以确定扫气气体类型、扫气压力、扫气方式及时间等要求。

参考文献:

[1]中华人民共和国海事局.国内航行海船法定检验技术规则.北京:人民交通出版社,2011.9

[2]中国船级社.散装运输危险化学品船舶构造与设备规范.北京:人民交通出版社,2009.1

[3]中国船级社.国内航行海船建造规范.北京:人民交通出版社,2015.7

[4]《轮机工程手册》编委会.轮机工程手册.北京:人民交通出版社,1992.11.

[5]《船舶设计实用手册(第3版)》编委会.船舶设计实用手册.北京:国防工业出版社,2013

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