油轮排油监控系统的管理

发表时间:2021/8/16   来源:《中国建设信息化》2021年8期   作者:林颖毅
[导读] 根据我国履行《MARPOL73/78公约》的要求,讲述排油监控系统的工作原理,提出管理的注意事项。
        林颖毅
        福建船政交通职业学院  福建 福州 350007
        摘要:根据我国履行《MARPOL73/78公约》的要求,讲述排油监控系统的工作原理,提出管理的注意事项。
        关键词:排油;监控;管理
        排油监控系统是用来监测、控制油轮含油压载水或洗舱水排放入海的系统。73/78防污公约附则I第15条规定:150总吨及以上的油轮应装设国家主管机关批准的排油监控系统。要求每当船舶排放含油压载水或洗舱水废液入海时,该系统即应开始工作。记录器应立即连续记录每海里排放油类的升数和排放总量,或者记录排出物的油分体积分数和排放率,以及记录相应的时间和日期。这些记录至少应保存三年。同时还要求在排放全过程中,只要发现排放超过公约的规定,就能立即自动停止排放。
        1 排油监控系统监控的主要指标
        根据73/78防污公约的要求,油轮压载水中油的瞬时排放率不得大于30L/nmile,排出油的总量不得超过上一航次所装货油总量的1/15000(现有油轮)或1/30000(新油轮)。即排油监控系统控制的主要指标是瞬时排放率及排油总量。当监测到的瞬时排放率或排油总量超过上述极限时,监控系统应立即停止含油压载水向舷外的排放。

式中为污水中的含油量(ppm);为每小时排出含油水的流量(m3/h);为船速(nmile/h);t为排出含油污水的累计时间(h)。对油轮排出压载水中的含油量进行控制,必须测出含油压载水中的含油量、压载水每小时的排出量 、船舶航速和累计时间,然后再由计算机算出瞬时排放率和排油总量。当超标时,监控计算机应能发出信号和警报。发出的信号能及时关闭含油压载水排出舷外的阀,同时打开排入污油舱的阀,使含油压载水回流到污油舱中。
        2 I.T.T船舶排油监控系统
         I.T.T型排油监控系统包括以下主要部分:(1)油分浓度计;(2)流量计;(3)取样系统;(4)排放阀控制装置;(5)中心控制站。该系统基本工作原理如图1所示。

        1)油分浓度计和取样系统
         该系统由含油量检测室7,取样泵3,取样探测头9,光导/气动控制箱4和光导纤维所组成。这部分主要采用荷兰I.T.T公司的以激光作为光源的光学浊度法油分浓度计专利技术。在货油泵的排出管路上,由取样探测头9取得所
要排放含油压载水或洗舱水的分析水样,通过取样泵3送到检测室7,最后把水样送至污油水舱。在光导/气动控制箱4中所产生的激光束,通过光导纤维送入检测室7,在此测得激光强度,送回光导/气动控制箱4,在控制箱4中将光强信号转换成电信号,然后输出一个相当于油分浓度ppm值的电流模拟信号(0~1000ppm所对应的输出电流量为0~20mA),送至数字显示控制箱5,通过数字显示控制箱输入到带有记录器的中心控制站1。
        2)流量指示系统
         流量的测定是通过一个孔板式流量计进行的。由于在指示灯管路中流体的流量正比与通过孔板流体压降的平方根,所以要求测出板前后的压力差,并算出流量值。液流在孔板前后所产生的压力差送入压差/压力转换器(ΔP/P),该转换器是一个气动压力转换器,它输出一个空气信号并通过气/电转换后送至中心控制站1。在气/电转换过程中,按空气压力的高低转换成4~20mA的电信号,并作为流量的模拟信号输入中心控制站的计算机中。
         3)中心控制站及阀控制箱
         中心控制站及阀控制箱位于货油控制室内,其中主要包括以下三部分:中心程序单元,显示与记录单元、控制压载水排放阀和回流到污油水舱的循环阀的开关单元。
         中心程序单元主要具有计算瞬间排放率和排油总量的计算程序和记忆程序。它从油分计取得排出含油水中的油分浓度值,并从流量计中取得排放水的流量的模拟信号。同时还从船舶航速仪中取得船舶航速的脉冲信号和从时钟取得时间信号,通过程序计算出油类物质的瞬时排放率与排油总量。当这两项指标的任何一项超出规定指标时,即会发出信号,关闭通向舷外的排放阀,同时打开通向污油水舱的循环阀,并发出警报。
         显示与记录单元主要备有一个阴极射线管(显像管)、一台打字机和一个输入键盘。在显像管的光屏上和打字机上均可同时显示及打印记录以下各项数据:时间和日期、油分浓度、单位时间流量、船舶航速、瞬间排放率,排油总量、排放阀的位置(开启或关闭)。各项数据可以定时地进行显示和记录,记录可以在10min的时间间隔内任意设定。在需要时也可人工指令进行显示与记录。此外,当监测系统发生故障或排水量超过流量计测量范围时,系统将会自动地将时间及情况显示在光屏上并记录下来。
         控制压载水排放阀和回流污油水舱循环阀的开关单元的作用是将电信号送至货油阀控制箱,再将信号转换放大,然后送到电磁阀站箱中,用于控制一个三通电磁阀。该阀的开启和关闭,是靠伺服油缸进行的。在系统自动工作时,排放阀和循环阀的开关相互连锁,即当排放阀关时,循环阀就开,而当排放阀开时,循环阀就关。
         在系统正常运行期间,如发生下列任一情况,排放阀就会立即关闭。
         ①停止排放压载水的监控期间。
    ②油量瞬间排放率超过极限时。
         ③排油总量达到标准极限时。
         ④排水量超过流量计的测量范围时。
         ⑤当系统中某单元发生故障时。
         在上述的后四种情况下,均会发出警报,与此同时,光屏闪亮,蜂鸣器声响,在油量瞬间排放率或排油总量接近极限标准之前也会发出警报,但此时排放阀并不关闭。
         当天气情况恶劣而需要附加压载水时,通常可以利用其中两个舱中作为附加压载舱(这是按照各船的专用压载舱的位置、船舶艏艉吃水差及船体应力情况确定的)。可以利用任何一台货油泵向这两个舱中压水,通常均用2号货油泵,打开海底吸入阀等相应阀门。当需要排出附加压载水时,仍用2号货油泵,开启相应的阀门。起动2号货油泵后,排油监控系统即可分析压载水中的含油量,如含油量不超过规定指标,监控系统就将附加压载水排放入海。当含油量超过规定指标时,监控系统立即发出信号将附加压载水排放至污油舱,并发出警报。
所以,每个航次首次启用派有监控系统时,必须先清零,然后设定本航次的排油总量限值。
我国是海洋大国,要实现海洋开发与保护的协调发展,遏制海洋污染和对海洋损害的势头,就必须强化涉海工程的海洋环境监督管理。
参考文献
[1]《船舶概论》:金仲达,哈尔滨工程大学出版社,2002
[2]《轮机概论》:殷佩海,大连海事大学出版社,1998
[3]《海洋船舶防污染技术》:江彦桥,上海交大出版社,2000
[4]《船舶防污染技术》:殷佩海,大连海事大学出版社,2000
[5]MARPOL73/78综合文本:IMO,人民交通出版社,2002
[6] Electro-hydraulically Remote-controlled Valves, Pleiger Maschinenbau GmbH & Co.KG
[7] 《油船安全知识安全操作》:钱闵,大连海事大学出版社,1998
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