油船采用加热法处理压载水方法的研究_杨建

第三部分船舶压载水及沉积物净化处理技术与管理油船采用加热法处理压载水方法的研究杨建(大连海事局辽宁大连60n2)1摘要阐述了国际上目前正在研究的压载水处理方法,分析了传统的加热法,进而研究利用油轮蒸汽余热加热处理压载水方法的可行性,介绍了利用燕汽余热处理压载水的原理和方法.并以实船“远盛湖”为模拟改造对象,论证了当该轮卸货时采用加热法处理压载水的可行性,提出了采用此种处理压载水方法的压载水管理意见,给船上管理压载水提供了可行的指导与参考。关键词压载水加热储水柜可行性国际海事组织(MIO)于2004年2月通过了’《国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约》,此公约是强制性的,要求2016年前各国的压载水在排放前必须经过处理,并制定了相应的指标。因此世界各国近几年都在致力于压载水处理技术的研究。当前压载水处理方法介绍分析对压载水的处理可在压载操作的三个阶段进行l[]:(l)在港口卸货,注入压载水时;(2)在航行途中;(3)在港口装货、排出压载水时。在第(1)、第(3)阶段,需要对大量的压载水在很短时间内进行处理。在第(2)阶段,压载水储存在压载舱或货舱中,有较充裕的时间对其进行处理。当前的压载水管理方法大致可分为三类:压载水交换、压载水处理和压载水隔离z[]。处理压载水的方法除置换法和岸上接收法外,主要有机械方法、物理方法、化学方法。具体方法主要有过滤法、旋流分离法、加热法、紫外线法、超声波法、电解法、氯化法、轻基法等。这些方法某种程度上都能够有效杀灭一定的海洋有害生物,但也都存在着不足之处,如紫外线法:处理一些较小的生物可能在较大生物的影子下没有经过处理就离开了紫外线处理单元,而且浑浊的水会降低紫外线的穿透力。还有些生物对紫外线有很强的抵抗性,并且经紫外线照射后有些生物可能会产生变异;臭氧法:臭氧有很强的毒性有安全隐患,造价较高,并且对压载水系统而言还是一种潜在的腐蚀剂;氯化法:氯与某些有机物化合会产生致癌物质,另外对管壁也有一定的腐蚀;电解法:电能消耗过大,对船体存在电腐蚀;经基法:经基自由基的产生过程无污染,排放的压载水中残存的轻基能够在较短的时间内分解为水和氧气,不存在二次污染,但还存在一些技术问题不能推广。到目前为止,国际上已经有十几种方法通过n以O的基本认可,并且有4种方法取得了MIo的最终认可,他们是:“PujerBallastsysemt”,“sEDNA.Balast研a/etrManagemeinsys忱翻m”,“Elec如-DCleenMTsysemt”,“Oceansva.erBallast研厄terManagementSysetm”[,]。这些方法各有优点,但是船舶种类繁多、数量巨大,至今尚无单一有效的方法能够完全解决压载水处理的问题,有些联合技术成为比较有前景的方案。·455·海上污染防治及应急技术研讨会论文集2传统的加热法(利用缸套水余热加热法)众所周知一切生物的存活都依赖于一定的外界环境,包括温度、气压、水等。海洋生物同样也受到外部环境的影响,温度对他们的影响很大。每种海洋生物都在一定温度范围内存活,超出了这个温度范围他们将不能够生存。我们可以根据这个原理采用对海水进行加热的方法来杀死其中的有害生物。孙培廷等学者研究用主机缸套水余热加热压载水,采用在航行中对压载水循环加热的方法使压载水保持在45℃,这种方法能很好地用于柴油机动力船。但是,如果生物是以休眠抱子的形式存在,可能需要更高的温度,而且很难达到杀灭的效果。加热处理在船上实现存在的主要问题是,必须改装管系,产生热应力,热源不足,冬季处理效果差等。另外英国周培林学者经研究得知当温度加热到65℃时,几秒钟就可以破坏或杀死海水里的微生物和病菌4[]。加热法健康安全有效,被认为是一种具有潜在吸引力的方法。3利用油轮蒸汽预热加热处理压载水航行在世界各地的远洋油轮吨位大部分集中在10万吨左右甚至更大,相应的其压载水数量也从3万~10万吨不等。对这样数量巨大的压载水进行处理无论采取哪种方法都不是一件容易的事情。本文将根据油轮的特点,研究用蒸汽回汽余热加热处理压载水。油轮蒸汽有三大部分:加热货油舱:驱动货油泵;驱动主机及发电机。由于相比之下驱动货油泵这部分热量最大,比其他两部分大得多,再加上在港卸油期间处理压载水时主机不工作。所以本文仅考虑驱动货油泵的这部分蒸汽余热,对其充分利用并对系统进行优化设计。而油轮到港卸货通常采用货油泵,货油泵采用蒸汽驱动,在通过货油泵后蒸汽回汽中还有大量的余热,通常我们采用大的冷凝器对其进行冷却以达到回收凝水供锅炉往复使用的目的,用来冷却的海水则直接排入大海,可以对系统优化设计充分利用这部分热量,对海水进行加热处理,杀灭其中的有害生物,然后用这部分海水作为压载水。3.1系统原理及设计图海水首先经过粗过滤,去除其中较大颗粒的杂质后进入压载水