摘要：随着国际油价的一路暴跌，国际股市更是哀鸿遍野，不断刷新下跌的历史记录，国际经济的大衰退已经成为大概率事件，这一观点已经被国际社会和机构广泛认可，航运贸易需求今明两年可能会更加乏力，而原油价格的暴跌，船舶燃油成本的降低，都对脱硫改装市场造成了无法估量的影响和冲击。本文基于船舶脱硫改装技术浅析展开论述。
关键词：船舶脱硫；改装技术；浅析
引言
脱硫塔在船舶中的应用是顺应时代发展的产物，船舶作为现在国际物流交易的主要交通工作，控制其尾气的排放对环境保护起到极为重要的作用，整套脱硫塔装置操作简单、成本有效、维护方便，可以适用于任何类型的船舶并且和所有类型引擎兼容，同时减少硫元素的排放对于海洋生物的保护也起到至关重要的作用，脱硫塔在对尾气处理上能完全符合IMO对船舶工业限制硫排放的要求。
1脱硫塔装置工作概况
在整个系统中洗涤塔是一个核心且影响安装的部件，其尺寸取决于发动机的最大容量，让其保持最低的能量消耗和最低的背压，如果有些船舶空间实在有限，洗涤塔的尺寸还是可以得到一定的调整。尾气从洗涤塔的底部通过其引导至顶部，此过程中尾气的流速在塔中得到完美的控制，海水通过塔顶的喷嘴均匀的从塔顶喷出，从而形成均匀的喷雾，有效的对尾气进行洗涤处理，这其中包含三个有效的工程:(1)冷却。排气管的尾气从排出至塔顶，通过两层级喷雾的处理其将被冷却至最佳的温度。(2)消除粉尘颗粒。几乎所有的颗粒粉尘在经过洗涤塔的过程中被塔中的喷雾有效的去除。(3)去除硫磺。在尾气被排放至大气中之前，尾气中的Sox被塔顶的喷雾溶解并以盐的形式结合排放至循环处理柜中，干净的尾气从塔顶排除，硫化物通过喷雾得以去除。
2船舶脱硫装置的介绍
按照船舶废气脱硫系统的设计不同，可以分为三种不同型式:开环式系统(OpenLoop)、闭环式系统(CloseLoop)、混合式系统(Hybrid)。开环式脱硫塔使用海水来清洗烟气，海水通常呈碱性，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收硫化物的能力，海水与烟气中的硫化物发生中和以达到脱硫的目的。开放式脱硫装置是将污染物直接排入海里，其适用ECA排放区以外海域，以及其他区域的离岸200海里以外的海域及公海海域。闭环式脱硫塔系统的淡水脱硫部分是封闭式的循环设计，适用全海域包括ECA排放区以内海域，参加反应的淡水与脱硫剂的混合溶液不直接排放到海洋，存储柜里的残渣将在船舶靠港时进行转运处理，因此闭环式脱硫塔是真正意义上的零排放，但闭环式脱硫塔的系统组件多，占用船舶空间大，安装、改造加装的成本也随之增加，而且脱硫药剂也是消耗品。混合式系统是一种可以在开放式和封闭式间切换的脱硫装置，可以综合以上两种模式的优点，但混合系统较为复杂，更多地在新造船时被船东选择。船东须根据自身船舶营运情况选择合适的废气脱硫系统。一般远洋航线上营运的船舶大多选择系统简单、初期投资小的开环式系统，长期航行于排放限制区域的船舶选择闭环式系统，而混合式系统更多地在新造船时被船东选择。
3脱硫改装概述
IMOMEPC70（国际海事组织海洋环境保护委员会第70次会议，2016年10月）规定，全球船舶废气硫排放限额从之前的3.5%降为0.5%，限硫令已经于2020年1月1日正式生效。船舶脱硫塔改装市场日益火爆，脱硫改装设计业务也随之暴增。合理的脱硫塔布置方案，科学的相关服务舱室划分，对于改装设计工作的有序推进，改装工程的顺利进行，有效的改装成本控制，都起到至关重要的作用。脱硫改装主要分为3种形式：开式、混合式、闭式。3种方式互有优缺点，不同的船东立足点不同，都有自己的考量和选择。
其中开式因为其原理简单，改装工程最小，周期最短，成本最低，具有短平快的修船特点，目前最受船东欢迎，但开式的最大弱点是不能真正减除硫化物对环境的破坏，只是从大气污染改为海洋污染。未经处理的洗涤水直排大海的方式越来越受到一些环保要求高的地区和国家的质疑，已经有部分国家或地区限制开式脱硫船舶的航行。因此混合式或闭式已成为部分船东的选择，在市场上已经占据一定的比例。
4改装型式
结构改装型式根据原船舶结构和船东所选脱硫设备综合设计，新增脱硫塔结构围壁型式各异。1)半包围结构。由三面围壁及平台组成，吊装到船后，与原船舶烟囱围壁焊接成整体。新增结构为半立体分段、总段，结构强度弱，容易变形。半包围结构改装型式，需结合新旧结构特点及船厂硬件设施，有针对性的制定建造方案。结构强度较强，符合公司硬件设施优先选取整体建造，整体吊装的方案;对于结构强度相对较弱的船体结构，可通过适当划分，部分结构与脱硫塔主体划分在一个总段整体建造吊装，其余结构独立成为分段，独立吊装。同时由于与原船结构对接，受原船建造精度及船舶使用过程中结构变形影响，新增结构需考虑结构余量设置的合理性。2)独立式结构。脱硫塔新增结构独成一体，脱硫塔通过围壁上开口的方式与原船舶烟囱排烟管连接。具有结构强度相对较强，预装完整性高等优点。独立式结构围壁，由于完整性好，可选择分段卧造，翻身后正装脱硫塔及管舾件，整体吊装的建造方式。3)嵌入式结构。将原船舶烟囱围壁，在设计位置割开，通过增加部分新结构，提高原烟囱围壁内部空间以满足脱硫塔安装。嵌入式结构围壁，在三者中工程量最小，新增结构作为独立分段预制，根据实际情况，将原烟囱结构割开，先吊装脱硫塔主体，再吊装新增结构。
5运营船舶脱硫改造在设计阶段的注意事项
运营船舶为了保证后续航程，进厂时间往往较短，在烟囱、机舱区域等有限空间内进行如此大的工程施工，对船厂管理、设备以及环境的要求很高。因此，在改造设计阶段就要打破以往船舶生产设计或传统修船模式的壁垒。设计提前介入并全程与船厂各部门的工程师保持密切的合作与沟通。首先结合扫描数据以及原船布置图等资料，做好改造目标船的拆旧策划。合理的拆旧策划可以为船厂争取到4天～5天的改造安装施工时间，相对于短短30天不到的改造工期，这样可节约更多可贵的时间成本。其次结合实船采购设备的情况，可以考虑在船进厂前展开生产预制工作，如若船东选型的设备对烟囱拆旧量大，则一般采用烟囱整体新造的模式，提前预制烟囱结构分段，管系、脱硫塔设备提前进厂进行预舾装工作；船舶进厂后，直接把整个烟囱切割后，对新烟囱模块进行整体吊装。机舱区域水泵、水质监测仪的设备也可有效利用模块化的设计理念，进行单元预装，且将来船舶进厂后再进行整体安装。这样可以有效将现代化成组造船技术有效运用在修理改造项目中，同样能为船厂改造脱硫工程争取到宝贵的施工时间。此外，在材料的选用上，特别是SMO254、SS2207、SS2205等高反腐性能的管系材料，其施工工艺设计要结合船厂的施工能力，提前做好工艺评定工作。
结束语
脱硫塔加装项目，工程量不大，但涉及结构、机电、舾装等专业的设计及协调工作，同时还要考虑总段水上吊装会产生的问题，因此改装方案需结合船厂自有设施、条件进行策划，分段建造参考新船建造流程进行工艺设计，对分段划分、建造，到水上搭载，整个改装方案的每个环节，进行仔细分析，科学计算，工程进度、产品精度达到可控状态，确保改装周期的同时给船厂创造更大的效益。
参考文献
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