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散装液体危化品船舶安全检查之液货舱透气系统

散装液体危化品船舶液货舱内的压力会随着外界温度的变化和货物装卸、压载或洗舱作业等情况升高或降低。液货舱设置的透气系统能随时将液货舱内的压力与外界大气压力差控制在一定的范围内,避免液货舱舱壁和甲板因内外压力差过大而损坏或变形。同时,避免货物蒸汽从常开的管路无限制地逸出(造成货物损失)和保证排出的蒸汽能安全通至大气。下面小编就结合国际公约和国内法规要求,介绍一下散装液体危化品船舶液货舱透气系统的相关部件组成、公约法规要求、安全检查要点及相关缺陷和处理建议。

01 液货舱透气系统类型

液货舱透气系统主要应能实现以下两个功能:

航行中,由于温度变化等原因,能使少量蒸气、空气或惰性气体混合物的进出液货舱;

在液货装卸、压载或卸载过程中,使大量蒸汽、空气或惰性气体混合物进出液货舱。

根据所载运实际货物的物理化学特性,IBC规则把液货舱的透气系统大致分为两种类型:

开式液货舱透气系统

正常操作期间,对货物蒸汽进出液货舱的自由流动(除摩擦损失外)无任何限制的系统。可以是每个液货舱单独设置透气管进行透气(独立式),也可以将各舱单独的透气管组成一个或几个总管(总管式)。

控制式液货舱透气系统

指在每一液货舱内设置的压力和真空释放阀或压力/真空阀的系统,以限制液货舱中的压力或真空。可以在每个液货舱中设置独立的透气管(独立式),也可以将上述仅与压力有关的单独透气管组成一个或几个总管(总管式)。

解读:液货舱透气系统的选择应根据所载运液体危化品货物的物理化学特性。开式透气系统主要适用于载运很少或没有易燃或有毒危险货物的船舶,比较少见;常见的散装液体危化品船舶液货舱的透气系统多以控制式液货舱透气系统为主。

02 透气系统常见部件

1、压力/真空阀Pressure/vacuum valve(简称P/V阀)

P/V阀是一种控制式透气系统必须装备的压力/真空阀,分为普通P/V阀和高速P/V阀。常见的散装液体危化品船舶上多为高速P/V阀,一般根据ISO-15364和IMO.MSC/Circ1009设计制造的BF/CF型高速透气阀,基本规格的设定开启压力压力阀为+14.0Kpa,真空阀为-3.5Kpa。

P/V阀内部结构(不带除气盖):

工作原理:由于温度变化或货物装载的情况下,液货舱内部压力升高至大于P阀的打开设计开启压力时,P阀打开并开始向空气中排放气体以降低液货舱内压力;在货物卸载的情况下,液货舱内部形成真空,舱内压力低于外部空气压力,当真空压力小于V阀的开启压力时,V阀打开外部空气进入液货舱内,维持液货舱内压力在一个稳定的范围内。

2、压力传感器Pressure sensors

压力传感器作为主透气系统的辅助装置的一种,常见于装配控制式液货舱透气系统的散装液体危化品船舶上。安装于每一液货舱内,包括监控系统和报警装置,监控系统一般安装在船舶货物控制室或货物操作位置,报警设施应在液货舱内超压或低压情况下能自动启动。

功能:防止装卸货和压载过程中主透气装置故障而导致出现超压或欠压。

03 公约及国内法规要求

一、相关公约变化

1、SOLAS公约

SOLAS公约81修正案第II-2章59条首次对液货船液货舱透气系统的配备及布置提出要求。96修正案对第59条新增液货舱过压或低压保护装置的要求,即对于用于装卸载或压载过程中大量的蒸气、空气或惰性气体混合物通过的透气装置应设有一套辅助装置;同时明确此要求具有追溯性。

SOLAS公约2000修正案对第II-2章进行了整体替换,液货舱透气系统的要求在第4.5.3款液货舱透气和11.6款液货舱的结构保护两部分分别进行了阐述,但具体要求变化不大。

SOLAS-54(2015修正)对4.5.3款和11.6款进行了修订,主要对2017年1月1日或以后建造的液货船的透气系统布置要求提高了标准。具体涉及条款为R4.5.3.2.2,R11.6.2和R11.6.3.2。

2、IBC 规则

1994年7月1日生效的《国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》(IBC规则)92年修正案对第8章货舱透气和除气布置要求进行了整体替代。主要适用于1994年1月1日或以后建造的船舶。

IBC规则2000修正案(MSC.102(73))对第8章进行了修订,主要新增控制式液货舱透气系统应由一个主要装置和一个辅助装置组成,此要求在原来要求的基础上增配一套超压或低压保护装置,即SOLAS公约中所说的作为替代使用的液货船压力传感器系统。修正案中也明确了此要求具有追溯性。

3、国内法规

国内海船04法规在第四篇2-2章4.12规定了液货船液货舱透气系统的相关要求。08修改通报对第4条液货船的消防安全措施进行了整体替代,并自2009年9月1日起生效;08修改通报4.11款对照国际公约增加了液货船透气系统辅助装置的要求,但并没有提及该要求的追溯性,因此对于国内航行海船液货船透气系统辅助装置的要求仅适用于2009年9月1日或以后建造的船舶。

二、具体要求

01

液货舱的透气系统应与船舶其他舱室的空气管道完全分开。

02

若为总管式,则应装有截止阀或其他可接受的装置,以隔离每一液货舱。

若安装的是截止阀,应为其配备锁闭装置,由负责的高级船员控制。截止阀或其他可接受的装置的工作情况应有清楚的可视指示。任何隔离措施都应继续允许由于液货舱内温度变化所产生的混合气体流动。

03

对于2017年1月1日或以后建造的液货船,任何隔离措施还应在装载和压载或卸载过程中,使大量蒸气、空气或惰性气体混合物能够继续通过。

解读:SOLAS公约2015修正案(MSC.392(95))对于2017年1月1日或以后建造的液货船隔离各液货舱的措施提出了更高的要求,任何隔离措施不得影响货物在运输中因温度变化所产生的少量气体进出和装载、压载或卸载过程中液货舱大量气体的流动。隔离措施,通常指透气管路上的截止阀,该要求主要适用于各舱室之间布置有共用透气管路的情况。

04

透气装置应接至每一液货舱的顶部,并在船舶处于纵倾或横倾的所有正常情况下,能自行把液体排泄到液货舱。如果不能装设自行排泄管路,则应装设永久性装置,以将透气管道中的液体排泄至液货舱中。

05

辅助压力/真空释放装置

① 液货舱进行装卸货和压载过程中,应按第11.6.3.2条的要求装有超压或负压保护装置--辅助压力/真空释放装置;

② 2017年1月1日或以后建造的液货船总管式透气系统各液货舱隔离装置发生损坏或误关闭时,辅助装置应能防止超压或负压。

③ 作为替代,可以安装压力传感器,传感器的监测系统设于船舶控制室或通常进行货物操作的位置。监测设备上还应设有报警装置,在探测到液货舱内出现超压或负压时启动。

解读:辅助透气装置虽是SOLAS公约96修正案后生效的,但具有追溯性,因此适用于所有国际航行散装液体危化品船舶。辅助透气装置最初是为了防止主透气装置发生故障而设置的一套保护装置,对于2017年1月1日或以后建造的液货船,辅助装置应能防止隔离装置故障而导致的液货舱超压或负压。辅助装置可以是与主透气装置类似的一套透气装置,也使用ƒ所说的带有检测和报警装置的压力传感器作为替代,传感器监测可以获取液货舱内压力/真空实时状况进行早期预警,然后通过人工干预,也能起到舱室的保护作用。这种替代布置在散装液体危化品船舶上比较常见。国内法规08修改通告正式增加该项要求,但不具有追溯性,适用于2009年9月1日或以后建造的液货船。

06

透气口应设有防止火焰进入液货舱的装置,这些装置的设计、试验和安装位置应符合主管机关根据本组织通过的导则所制订的各项要求(MSC/Circ.677)

解读:上图中的V阀和除气盖上均设有防火网,高速P阀自身30m/s的透气速度同样满足导则规定的防止火焰进入的要求。具体要求见MSC/Circ.667。

07

装卸或压载的透气出口应:

① 允许气体混合物自由流通;或,使排泄气体混合物的节流速度达到不小于30 m/s;

② 其布置应使气体混合物垂直向上排出;

③ 当采用气体混合物自由排出的方式时,其出口应布置在液货舱甲板以上不少于6 m,或者,如果出口位于步桥4 m以内,则应在前后步桥以上不少于6 m,且应离开含有着火源的围蔽处所的最近进气口和开口以及可能构成着火危险的甲板机械(可能包括起锚机和锚链舱开口)和设备,其水平距离不少于10 m;

④ 当采用高速排气的方式时,则排气出口应布置在液货舱甲板以上不少于2 m,且应离开含有着火源的围蔽处所的最近进气口和开口以及可能构成着火危险的甲板机械(可能包括起锚机和锚链舱开口)和设备,其水平距离不少于10 m。这些出口应设有认可型的高速装置;

08

温度变化而产生的少量气流的开口:

① 设在液货舱甲板以上尽可能高的位置,以获得易燃气体的最大扩散。无论如何,该位置在液货舱甲板以上的高度不得小于2米。以及

② 布置在距含有火源的围蔽处所的最近进气口和开口以及可能构成着火危险的甲板机械和设备尽可能远的地方,不得小于5米。锚机和锚链舱的开口构成失火危险处所。

③ 对于2017年1月1日或以后建造的液货船,开口应按照装卸载和压载的透气出口要求布置。

解读:对于上述7、8透气系统两种开口布置要求,国际公约与国内法规要求基本一致,其中第8项ƒ的要求仅适用于国际航行海船,国内法规没有要求。

09

预防液体上升到透气系统中的措施

应采取预防措施,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。此措施可以通过采用高液位警报器、溢流控制系统或其他等效措施,连同独立测量装置和液货舱装载程序来实现。就本条而言,溢流阀不被视为等效于溢流系统。

10

压力/真空断开装置(Press/vacuum-breaking device)

应设有一个或多个压力/真空保护装置,以防止液货舱遭受到:

① 在以最大额定能力装载而所有其他排气口未打开时所产生的超过液货舱试验压力的正压;或

② 在以液货泵的最大额定能力卸载而惰性气体鼓风机失灵时所产生的超过700 mm水柱压力的负压。

此种防护装置若未安装在第4.5.3.1条所要求的透气系统或各个液货舱上,应安装在惰性气体总管上。装置的位置和设计应符合第4.5.3条和本条第6段的要求。

解读:压力/真空断开装置(Press/vacuum-breaking device)在布置惰性气体系统的油船上比较常见,一般装在惰性气体总管上,船员习惯称之为P/V塔,通过喷出塔内液体来实现断开功能,也是液货船真空/压力保护的最后一套装置。 

11

透气出口的尺寸

考虑到放出的气体,为防止任何液货舱的压力超过设计压力,本条第6.1.2段所要求的用于液货装卸和压载的透气出口,其设计应根据最大设计装载速率乘以至少1.25的系数。

应向船长提供关于每一液货舱最大允许装载速率的资料,对于组合透气系统,则应提供每一组液货舱的资料。

三、检查要点

01液货舱的透气系统是否与液货船其他舱室的空气管完全隔开。透气管路(包括法兰连接处)整体状况是否良好。

02总管式透气管路上隔离各液货舱透气管路的截止阀是否满足公约要求。

03透气系统的压力释放口位置布置(高度、着火源距离)是否满足规范要求。

04高速透气阀的手动开启装置工况是否正常。管路上的旁通阀等截止阀开、关应有相应指示。

05各液货舱压力监测和报警装置是否良好,压力监测和报警值设定是否正确。

06各液货舱高位、高高位报警监测装置是否良好,可要求船方对指定的液货舱进行测试。

07各液货舱液面测量孔应装有能自行关闭并密封的盖,在这些开口上不允许设阻焰器和防火网。

08液货舱液面测量孔是否装有能自动关闭并密封的盖,盖子的盖子性能是否能保持良好自闭。

09船上是否配有每一液货舱最大允许装载资料等文件。

四、常见缺陷及处理意见

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