LNG船压载水管路的优化布置与应用李浪浪1吴虎2

LNG船压载水管路的优化布置与应用李浪浪1吴虎2

李浪浪1吴虎2

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2.身份证4290061992****1330

摘要：随着造船技术的发展，对于一些高新船舶，尤其是LNG船，海水对压载管路提出了更高的要求，同时在管路的布置上也产生了更多的限制。针对LNG船压载水排舷外管路及涂塑要求进行了阐述和分析，优化船舶压载水处理装置的管路布置，形成一套高效、节约且满足趋势要求的压载水管路布置方法。

关键词：LNG船压载；水管路；优化布置；应用

1.压载水排放标准

（1）IMO压载水管理公约压载水排放D-1标准。

该标准已生效实施，多数挂旗国要求在船舶设计建造时必须满足要求，除非IMOD-2标准已经符合。

（2）IMO压载水管理公约压载水排放D-2标准。

生效条件为30个国家批准，占35%世界商船总吨位，达到条件之日起12个月后生效。目前仅剩总吨位还未达到生效条件，预计2016年内将达到生效条件，2017年内生效实施。

（3）USCG“美国水域船舶压载水活生物体排放标准”。已经生效实施。

2.LNG的船舶压载水管路置换系统

船舶海水冷却系统一般是开放式的冷却系统，通过利用舷外海水作为冷却剂冷却淡水、滑油、主机增压空气和空气压缩机等。包括海底门、两台海水泵、海水滤器、阀门及管路等。海水从船舷一侧的低位海底门进入，经滤器过滤后由海水泵打入各冷却器，然后从船舷另一侧的高位海底门排出（见图１）。有时为确保进入冷却器的海水温度不低于２５℃，可在系统中设置旁通管路使部分海水回流至海水泵进口。另外，在机舱接一个应急舱底吸口，以备机舱进水时的应急排水。

船舶压载水系统主要由压载舱、压载泵、压载水管路及相关阀件组成。可根据船舶营运需要对全船压载舱进行注入或排出，调整船舶吃水和船体纵、横倾，从而保证船舶航行所需的稳性，改善空舱适航性；同时减小船体变形，避免船体过大的弯曲力矩和剪切力。

图1开放式海水冷却管路系统图

船舶压载一般用艏尖舱、艉尖舱、双层底舱、边舱、顶边舱和深舱等作为压载水舱。管路布置形式有支管式、总管式和管隧式三种，船舶压载水舱内吸口管同时具有加水功能。船舶压载水系统能够将全船各压载舱的压载水驳进、驳出或相互调驳，也可靠压

差使舷外海水自动流入压载水舱。一个典型的船舶压载水系统如图２所示。船舶在空载出港之前，先将压载水注入各压载舱，以保证船舶的吃水和船体纵、横倾。在船舶装载货物时，也同时将压载水排出，以保证船舶必要的载货量。

图2船舶压载水管路系统图

3.IMOD-2标准对船舶设计建造的影响

（1）压载水处理系统发展概况。

目前已有57个压载水处理系统获得主管机关型式认可，满足IMOD-2压载水排放标准，具备装船条件。其中部分系统已获得USCGAMS（替代管理系统）认证，但尚无一家获得USCG认可（有24家已申请USCG认可）。

（2）压载水处理系统对不同船型的影响。

配备压载水处理系统对船舶的舱室空间、发电机容量、压载泵压头等有比较大的影响。不同类型船舶压载能力和压载泵流量差别很大，同时，有的船型对压载水的依赖性强，如液货船和散货船；有的船型对压载水依赖性弱，如集装箱船。不同船型，受影响程度不同。同等吨位的散货船和液货船发电机容量小、压载泵容量大，而集装箱船发电机容量大、压载泵容量小。以配备电解法压载水处理系统为例，散货船和液货船机舱空间可能要加大，发电机容量增加约20%，压载泵压头增加5m，而集装箱船机舱空间和发电机容量可以不变，压载泵压头增加5m。由此可以看出，配备压载水处理系统对散货船和液货船影响较大，对集装箱船影响较小。

（3）不同原理压载水处理系统对船舶设计建造的影响。

目前压载水处理系统的处理原理主要有：紫外线、电解、电催化、臭氧、脱氧、膜分离等。不同原理压载水处理系统的工作流程和技术特点各不相同，下文将介绍目前采用较多的紫外线法和电解法。

紫外线法工作原理：过滤＋灭活。

特点：前处理＋后处理模式，全流通处理。系统原理简单、设备体积适中、安装方便。压载和排载均需处理，耗电量高。适用于各类水质，水的浊度和含沙量影响处理效果和耗电量。瞬间杀灭有害生物，适合于短航程。无残余杀灭能力，抑制再生能力差，但后处理可保证处理效果。处理过程不产生易燃、易爆气体，安全性好。该方法为物理处理方法，不产生化学物质，对环境无二次污染。

电解法工作原理：过滤＋灭活＋中和。

特点：前处理模式，注入式处理。系统原理简单、设备体积适中、安装方便。耗电量、压降、能耗适中。处理淡水需加盐柜或压载舱预留海水，增加了成本。处理效果不受水的浊度和含沙量影响。灭活时间长，适用于长航程。作用时间长，能抑制微生物再生。处理过程产生的氢气通过风机排至外界，但仍需注意避免氢气聚集。该方法为化学处理方法，易产生二次污染。

4.结束语

适合船舶压载水管理公约将成为船舶设计的一个主要考虑因素，压载水管理及所选的管理过程应作为船舶设计的基本考虑成分，并且压载水舱室的设计应便利压载水管理的所有方面，以使中国能出色的完成履约工作，从而提高中国的国际地位，让中国以一个对海洋环境负责任的大国形象屹立于世界。

参考文献：

[1]党坤.船舶压载水管理公约现状及履约建议[J].中国远洋航务，2015（2）：62-63

[2]吴芳，周鲁兵.船舶压载水管理及在设计过程中应考虑的问题[J].江苏船舶，2010（6）：23-27