化學(xué)品船基礎(chǔ)知識(shí)介紹講解

1、1 化學(xué)品船輪機(jī)基本知識(shí)介紹 二一七年五月 開(kāi)發(fā)研究所機(jī)電室 2 1. 概述概述 化學(xué)品船是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)運(yùn)輸石油制品、石油化學(xué)制品、化學(xué)合成制品和動(dòng) 植油類(lèi)液態(tài)貨物的高技術(shù)、高附加值的船舶。根據(jù)化學(xué)品及其運(yùn)輸?shù)奈ｋU(xiǎn)性程度， 國(guó)際海事組織海上安全委員會(huì)頒布了有關(guān)決議，將化學(xué)品分為四類(lèi)，如下： 即對(duì)環(huán)境或安全有非常危險(xiǎn)的貨品（稱(chēng)為I 類(lèi)化學(xué)品）； 對(duì)環(huán)境或安全有相當(dāng)嚴(yán)重危險(xiǎn)的貨品（稱(chēng)為化學(xué)品）； 對(duì)環(huán)境或安全有足夠嚴(yán)重危險(xiǎn)的貨品（稱(chēng)為類(lèi)化學(xué)品）； 以及危險(xiǎn)性尚未評(píng)定的貨品。 這四類(lèi)化學(xué)品要求使用不同類(lèi)型的化學(xué)品船進(jìn)行裝載，以達(dá)到貨品運(yùn)輸?shù)陌踩砸蟆?根據(jù)運(yùn)輸化學(xué)品的特性，在對(duì)化學(xué)品艙內(nèi)液體加熱，

2、溫度控制，蒸汽壓力控制等均有 對(duì)應(yīng)的要求，在規(guī)范規(guī)則上，符合一般船舶必須符合的規(guī)范、規(guī)則、法規(guī)和公約外， 還必須遵守下列規(guī)則與規(guī)范: ( I )國(guó)際散裝運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則，簡(jiǎn)稱(chēng): 國(guó)際散化規(guī)則一IBC Code 。 (2) 73 /78 防污公約(MARPOL73 /78 )一-附則 ll 控制散裝有毒液體物質(zhì)污染規(guī)則 。 (3) 各船級(jí)社有關(guān)化學(xué)品船規(guī)范的分冊(cè)或章節(jié)。 (4) 散裝運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則，簡(jiǎn)稱(chēng):散化規(guī)則( Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Dangerous Chemic

3、als in Bulk , BCH Code) 3 2.化學(xué)品船系統(tǒng)概述化學(xué)品船系統(tǒng)概述 在機(jī)艙和上層建筑內(nèi)，常規(guī)的系統(tǒng)外，化學(xué)品船有其專(zhuān)用的系統(tǒng)及其要求， 主要如下：液貨裝卸系統(tǒng)，掃艙系統(tǒng)，洗艙系統(tǒng)，惰性氣體系統(tǒng)，貨艙透 氣和蒸氣回收系統(tǒng)，貨艙溫度控制系統(tǒng)，貨油艙液貨監(jiān)測(cè)和溢流控制系統(tǒng)， 有毒和可燃?xì)怏w探測(cè)，甲板消防系統(tǒng)以及貨艙區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng) 結(jié)合相應(yīng)的原理圖對(duì)各系統(tǒng)，進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述 2.1液貨裝卸系統(tǒng) 化學(xué)品船的液貨裝卸系統(tǒng)根據(jù)船東營(yíng)運(yùn)裝載貨品種類(lèi)的要求，主要有兩種 基本型式： (1)獨(dú)立式液貨裝卸系統(tǒng)。 (2) 主管式液貨裝卸系統(tǒng)。 (1)獨(dú)立式液貨裝卸系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是每一液貨艙( 一種貨

4、品)設(shè)置一臺(tái)液貨 泵(深井泵) ，且設(shè)單獨(dú)的甲板液貨管路，船上沒(méi)有液貨泵艙。這種型式的 管系具有最好的隔離性能，不會(huì)造成液貨間的相互接觸而引起化學(xué)反應(yīng)或 污染。所用液貨泵的數(shù)量隨所載運(yùn)的液貨品種數(shù)量而定。 獨(dú)立式液貨裝卸系統(tǒng)中的一種變形的布置，即幾個(gè)指定的液貨艙載運(yùn)同一 種貨品，為減少初投資、降低造船成本，有時(shí)可使用一臺(tái)泵（浸沒(méi)電動(dòng)深 井泵）為同品種的幾個(gè)液貨艙服務(wù)。另一種布置是貨油艙采用獨(dú)立液壓深 井泵，但是根據(jù)裝在的同一貨品，將深井泵出口管路連接一起，至貨油接 岸站。目前建造的19700噸化學(xué)品船，以及 4 某船廠建造的46000噸化學(xué)品船-液貨裝卸系統(tǒng) 5 2.2 液貨掃艙系統(tǒng) 按MAR

5、POL73/78 附則H 的規(guī)定，化學(xué)品船的泵吸裝置及管路要進(jìn)行有 利泵吸條件的試驗(yàn)以確定液貨艙、泵及管路內(nèi)的殘余量，以確保裝運(yùn)X 、 Y 或Z 類(lèi)物質(zhì)在每個(gè)艙內(nèi)及其相關(guān)管路內(nèi)的殘余物核準(zhǔn)不超過(guò)75L。 為達(dá)到上述要求，除液貨艙內(nèi)保持艙壁平滑、消除構(gòu)件突出物外，尚應(yīng) 設(shè)有效掃艙系統(tǒng)。 1 )對(duì)獨(dú)立式液貨裝卸系統(tǒng) 先用壓縮空氣/氮?dú)馐苟辔诒谜中纬梢欢ǖ恼婵斩?，使殘余液貨吸人?然后再用壓縮空氣/氮?dú)鈱堄嘁贺洅咧涟渡希缭诮ǖ?9700噸化學(xué) 品船。 (2) 主管式液貨裝卸系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是使用常規(guī)液貨泵，設(shè)置泵艙， 并 有較長(zhǎng)的吸人管。主要適用于液貨品種固定的專(zhuān)用化學(xué)品船，以及運(yùn)載 貨品品種

6、不多的中小型化學(xué)品船。在這種型式中， 一種液貨( 一個(gè)艙或 幾個(gè)艙)配一臺(tái)液貨泵并設(shè)一根總管。類(lèi)似320000噸油船泵艙和貨油管 路系統(tǒng) 6 液貨接岸站的集管低于獨(dú)立貨油泵出口管 液貨接岸站的集管高于獨(dú)立貨油泵出口管 掃艙吹掃管路較為簡(jiǎn) 單，長(zhǎng)度相對(duì)較短 掃艙吹掃管路較長(zhǎng)， 安裝復(fù)雜，費(fèi)用少 7 2) 對(duì)主管式液貨裝卸系統(tǒng) 為達(dá)到有效掃艙的效果，必須另設(shè)專(zhuān)用掃艙系統(tǒng)(掃艙泵、掃艙管等)，例 如320000噸油船的掃艙系統(tǒng)，專(zhuān)用的掃艙泵，管路 8 2.3 液貨艙洗艙系統(tǒng) 洗艙特點(diǎn) (1)由于貨品變化頻繁，化學(xué)品船的洗艙作業(yè)十分頻繁。 (2) 洗艙要求達(dá)到很高的潔凈度。 (3) 洗艙作業(yè)危險(xiǎn)性極大

7、。 (4) 洗艙所耗淡水量大。 (5 )應(yīng)按MARPOL73/78 附則II 進(jìn)行預(yù)洗 洗艙系統(tǒng)由固定式洗艙機(jī)和(或)便攜式洗艙機(jī)、洗艙泵、洗艙水加熱器、 清洗機(jī)柜、管路統(tǒng)及附件組成，最終的布置位置根據(jù)廠家的陰影圖的計(jì)算 結(jié)果進(jìn)行布置 2.4 惰性氣體系統(tǒng) 惰性氣體應(yīng)用主要原因 1 )液貨艙環(huán)境控制 某些液貨要求隔絕氧氣，水蒸氣和其他氣體，以防止氧化、化學(xué)反應(yīng)及品 質(zhì)變化。環(huán)境控制有4 種方法，即惰 性法、干燥法、填料法和通風(fēng)法 2) 防火、防爆 對(duì)于液貨閃點(diǎn)小于60 ，且大于20000DWT 和單個(gè)液貨艙艙容大于 3000m3 或液貨艙安裝的固定洗艙機(jī)的單個(gè)噴嘴容量大于17 . 5 m3/h

8、 或 一個(gè)液貨艙安裝的洗艙機(jī)總?cè)萘看笥?10m3/h 的化學(xué)品船，在船上需設(shè) 置惰性氣體裝置。 3) 掃殘 用于某些貨品，清除管路內(nèi)留存的殘余液貨。使用的惰性氣體一般是中壓 (約0.7MPa)的干燥氣體。 9 惰性氣體的來(lái)源 惰性氣體的供給有兩種方式， 一種是在船上設(shè)置惰性氣體裝置或制氮裝置。 另一種方式由碼頭提供氮?dú)狻?1)惰性氣體發(fā)生裝置(IGG)（320000噸油船有此燃燒式） IGG 以燃燒燃油獲得混合惰性氣體，原理與油船所用相同 2) 惰性氣體發(fā)生器與氮?dú)饨M合式 為適應(yīng)多用途化學(xué)品船對(duì)惰性氣體品質(zhì)和使用上的不同要求，在IGG 裝 置上增加后處理流程(用分子篩吸收惰性氣體中的CO2 )

9、 ，再進(jìn)行凈化、干 燥，并配以氮?dú)鈨?chǔ)氣瓶。這樣在不用惰性氣體時(shí)可生產(chǎn)氮?dú)?純度可達(dá)工業(yè) 容積98% )儲(chǔ)存，需要時(shí)可以獲得兩種惰性氣體 3) 制氮裝置 制氮裝置按工作原理有兩種型式，即吸附式和滲透膜 ( 1 )吸附式制氮裝置 吸附式是通過(guò)碳分子篩在常溫下吸附空氣中的氧分子和水分，將空氣中的 氮?dú)夥蛛x出來(lái)而獲得氮?dú)狻Ｉa(chǎn)的氮?dú)夤I(yè)純度為95 9毛-99.9 % 。 (2) 滲透膜制氮裝置 該裝置利用某些高分子聚合物對(duì)不同氣體具有不同滲透率及對(duì)氣體具有較 大滲透速度的原理。經(jīng)滲透膜產(chǎn)生的氮?dú)饧兌日?5 % -97% ，最高為 99.5% 。但裝置產(chǎn)量不大，僅適用部分要求較高的貨品使用 4) 氮

10、氣瓶補(bǔ)氣系統(tǒng) 適用于固定航線(xiàn)的化學(xué)品船。氮?dú)庥纱a頭提供，僅為補(bǔ)充航行時(shí)氮?dú)獾纳?量漏泄。船上設(shè)氮?dú)馄渴?10 薄膜式氮?dú)獍l(fā)生器系統(tǒng)圖示例 11 2.5 液貨艙透氣和蒸氣回收系統(tǒng) 液貨艙透氣系統(tǒng) 透氣系統(tǒng)有開(kāi)敞式透氣和控制式透氣兩種型式。 1 )開(kāi)敞式透氣系統(tǒng) 開(kāi)敞式透氣系統(tǒng)指在正常操作中對(duì)貨物蒸發(fā)氣進(jìn)出液貨艙能自由流動(dòng)而 元任何限制的系統(tǒng)。在任何流通情況下均不得裝設(shè)關(guān)斷閥或盲板法蘭 2 ) 控制式透氣系統(tǒng) 控制式透氣系統(tǒng)指在每個(gè)液貨艙都裝有壓力/真空釋放閱或壓力/真空間來(lái) 限制液貨艙內(nèi)的壓力與真空的透氣系統(tǒng) 蒸發(fā)氣收集系統(tǒng) 1) USCG 規(guī)定 按USCG 規(guī)定，對(duì)于載運(yùn)有毒液體物質(zhì)及在37.

11、 goC 時(shí)蒸發(fā)氣絕對(duì)壓力 超過(guò)10 1. 3kPa 的貨物的化學(xué)品船，應(yīng)設(shè)置裝卸作業(yè)中把蒸發(fā)氣收集送 回岸上去處理的蒸發(fā)氣收集系統(tǒng)。凡是在美國(guó)港口進(jìn)行原油、汽油混合 物和苯的裝卸者均要按USCG 的規(guī)定設(shè)置蒸發(fā)氣收集系統(tǒng)。 化學(xué)品船應(yīng)具有適應(yīng)多貨品的分隔要求，允許同時(shí)載運(yùn)各種貨品。如貨 艙要有自己獨(dú)立的蒸發(fā)氣收集管，船上還應(yīng)裝設(shè)總的蒸發(fā)氣收集管以滿(mǎn) 足不同貨品的載運(yùn)需要。在獨(dú)立蒸發(fā)氣收集管與總的蒸發(fā)氣收集管之間 可采用便攜式軟管或短管件。 在USCG 的規(guī)定中對(duì)液貨艙需要高液位報(bào)警和溢流控制報(bào)警，而IMO 指 導(dǎo)性文件規(guī)定僅需要高液位報(bào)警。此外在蒸發(fā)氣回收管上要設(shè)置高低壓 報(bào)警及液貨艙應(yīng)采用

12、閉式液位測(cè)量裝置 12 某化學(xué)品船液貨艙獨(dú)立透氣系統(tǒng)示意圖 13 2.6 液貨艙溫度控制系統(tǒng) 液貨加熱( 保溫) 系統(tǒng) 1) 化學(xué)品液貨加熱(保溫)的特點(diǎn) 2) 加熱元件表面溫度 3) 加熱速度 4 ) 溫度控制 5) 二次回路要求 6) 加熱介質(zhì)需與被加熱液貨有化學(xué)相容性 7) 加熱介質(zhì)應(yīng)與被加熱的終溫相匹配，避免不合理的參數(shù)出現(xiàn) 液貨的加熱方式 (1)艙內(nèi)加熱盤(pán)管式 (2) 艙外加熱器式。 采用艙外加熱器加熱的方式更為安全、方便，且液艙清洗也易于達(dá)到要 求。對(duì)獨(dú)立式液貨裝卸系統(tǒng)，大多采用這種方式 14 2.7 液貨監(jiān)測(cè)和溢流控制、易燃蒸發(fā)氣及有毒蒸發(fā)氣的探測(cè) 1 )液貨溫度檢測(cè) 對(duì)于液貨溫

13、度需要控制的貨品，液貨艙均要設(shè)置溫度測(cè)量，對(duì)液貨過(guò)熱或 過(guò)冷可導(dǎo)致危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)需要設(shè)置溫度報(bào)警系統(tǒng) 對(duì)大多數(shù)貨品，液貨艙內(nèi)溫度測(cè)量是設(shè)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)(艙的下部及艙的偏上的 位置) 。 對(duì)要求溫度場(chǎng)均勻的貨品，設(shè)上、中、下3 個(gè)測(cè)點(diǎn) 2) 液貨壓力監(jiān)測(cè) (1)對(duì)于在3 7 .8 0 C 時(shí)蒸發(fā)氣絕對(duì)壓力超過(guò)10 1.3 kPa 的液貨，要求每個(gè) 液貨艙應(yīng)配一只壓力表，指示貨物上面蒸發(fā)氣空間的壓力。 (2) 液艙用惰性氣體保護(hù)時(shí)，該系統(tǒng)需設(shè)壓力監(jiān)測(cè);采用蒸發(fā)氣逸散控制時(shí)， 液貨艙或蒸發(fā)氣管上需設(shè)壓力監(jiān)測(cè)并有高低壓報(bào)警 3 ) 液貨液位監(jiān)測(cè) (1)液貨測(cè)量設(shè)備主要有開(kāi)敞式、限制式、封閉式3 種。 開(kāi)敞

14、式和限制式測(cè)量設(shè)備適用于液貨艙采用開(kāi)式透氣，以及操作測(cè)量前， 可采取措施釋放液貨艙壓力的情況。 封閉式測(cè)量設(shè)備有雷達(dá)式、壓力傳感器式及磁浮子式。 液貨艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置符合規(guī)定的表明艙內(nèi)液位達(dá)到正常滿(mǎn)載時(shí)的聲光高液位報(bào) 警器。 (2) 溢流控制 IBC規(guī)則中 危險(xiǎn)化學(xué)品清單一-最低要求一覽表 中e 欄內(nèi)列有特殊規(guī)定的 貨物，作為對(duì)測(cè)量裝置外的補(bǔ)充，能發(fā)出溢流的聲光報(bào)警 15 溫度測(cè)量，壓力監(jiān)測(cè)和液位測(cè)量，溢流控制 16 2.8 液貨區(qū)域的機(jī)械通風(fēng)需要結(jié)合危險(xiǎn)區(qū)域劃分圖 貨物危險(xiǎn)區(qū)域示意 17 處所 通風(fēng)要求 換氣次數(shù) 1 裝卸貨作業(yè)期間經(jīng)常出人的處 所: (1)貨泵艙; (2) 容納貨物裝卸設(shè)備的其他

15、圍 蔽處所以及進(jìn)行貨物操作的類(lèi) 似處所; (3) 對(duì)IBC 第15. 17 條規(guī)定的貨 物者的上述(1) ， (2) 處所 ( 1 )固定式機(jī)械抽風(fēng) (2) 在處所外部控制 3 0 次/ h 45 次/ h 在裝有驅(qū)動(dòng)貨泵的電動(dòng)機(jī)的艙室內(nèi)，應(yīng)設(shè)有正壓式通風(fēng)系統(tǒng) 2 經(jīng)常進(jìn)入的泵艙及其圍蔽處所 ( I )固定式機(jī)械通風(fēng)(宜抽 風(fēng)) ( 2 ) 在處所外部控制 320 次/ h 3 不經(jīng)常進(jìn)入的處所: 雙層底艙、 隔離空艙、箱形龍骨、管隧以 及可能積聚貨物的其他處所. 貨物處所 ( I )可為認(rèn)可的可移式通風(fēng) 設(shè)備 (2) 永久性通風(fēng)管 16 次/ h 8 次/ h 貨物區(qū)域機(jī)械通風(fēng)要求 18 2

16、.9 消防系統(tǒng) 2.9.1 化學(xué)品船消防系統(tǒng)的特殊要求 1 ) 僅載運(yùn)非易燃貨品的專(zhuān)用化學(xué)品船 這類(lèi)貨品，如丙烯酌膠溶液(50% 或以下) 、硝酸鍍?nèi)芤?93% 或以下) 氯 仿等，消防系統(tǒng)按貨船處理，但裝貨處所不必遵照貨船規(guī)定。 2) 僅載運(yùn)閃點(diǎn)(閉杯試驗(yàn))高于60 0 C 貨品的化學(xué)品船 可按對(duì)運(yùn)載閃點(diǎn)(閉杯試驗(yàn))高于60 0 C 的油船處理，但固定甲板泡沫系統(tǒng) 應(yīng)遵照對(duì)化學(xué)品船的規(guī)定。 3) 對(duì)載運(yùn)閃點(diǎn)(閉杯試驗(yàn))小于60 0 C 貨品的化學(xué)品船(包括500GT 以下) 消防系統(tǒng)應(yīng)按IBC 的規(guī)定執(zhí)行 2.9.2 液貨區(qū)域消防系統(tǒng) 1 )固定甲板泡沫滅火系統(tǒng) (1)應(yīng)用。 大部分化學(xué)品船

17、均應(yīng)裝設(shè)固定甲板泡沫滅火系統(tǒng)。 對(duì)僅載運(yùn)二硫化碳及黃磷或白磷的船應(yīng)使用水霧滅火系統(tǒng)。對(duì)乙膠及異丙 肢應(yīng)用水霧滅火和干粉滅火。 有相當(dāng)一部分貨品除需裝設(shè)固定甲板泡沫滅火系統(tǒng)外，還需增設(shè)水霧滅火 系統(tǒng)和(或)干粉滅火系統(tǒng)。 尚有一些貨品， IBC 規(guī)則對(duì)其元特殊要求，如硝酸鍍?nèi)芤?93% 或以下)等， 詳見(jiàn)危險(xiǎn)品化學(xué)品清單中的要求。 19 (2) 泡沫。 應(yīng)使用抗乙醇泡沫，少量貨品可使用普通泡沫(包括所有非抗乙醇泡沫 的泡沫，其中包括氟化蛋白質(zhì)和水膜泡沫一-AFFF) 不應(yīng)使用普通蛋白泡沫。 只準(zhǔn)提供一種類(lèi)型的泡沫劑，該泡沫劑應(yīng)對(duì)擬載運(yùn)的盡可能最大多數(shù) 的貨物有效。 (3)泡沫液的供給速度，泡沫量，泡沫炮和泡沫槍選擇