38 m全回转溢油回收船设计

马月清

(江苏省镇江船厂(集团)有限公司，江苏镇江 212000)

38 m全回转溢油回收船设计

马月清

(江苏省镇江船厂(集团)有限公司，江苏镇江 212000)

面对溢油回收船的需求越来越大，但其造价较高，利用率比较低的问题，在常规全回转拖船的基础上进行研究，开发设计了既满足溢油回收功能又满足港口作业需要的全回转船舶。在不影响全回转拖船进行港口作业的情况下，配备围油栏、收油机和消油喷洒装置等设备，达到消除污染的目的，具有较好的社会效益和经济效益。

全回转拖船;溢油回收船;船舶设计

0 引言

近年来，随着海洋经济的不断发展，海洋运输业得到快速壮大。海港作为发展海洋运输的重要依托，不仅是国家海洋运输的枢纽，而且对于振兴经济有着重要的作用。许多港口大多建有工业区和工业专用码头，集储存保管、集散、加工等于一体。海洋运输的发展使得港口不断增加，同时为港口服务的船舶也日益增多。但在港口建设和海运业迅猛发展的同时，海洋污染也日益加重，特别是溢油污染给渔业、养殖业及旅游业等海洋经济带来巨大损失，因此，必须对溢油风险进行预防和应急处理。考虑到全回转拖船普遍存在于各个港口，且反应速度快，如果能兼作溢油回收船舶，可大大提高溢油回收船的经济性能。

1 全回转溢油回收船主要参数

38 m全回转溢油回收船不仅是一艘具有消防作业能力的全回转拖船，能在港内协助大轮靠离码头作业，还具有溢油回收功能及布放围油栏功能。

1.1 船舶主要量度

总长 38.00 m(不包括护舷及底座)

垂线间长 36.00 m

型宽 11.00 m

型深 5.30 m

设计吃水 4.30 m

肋距 0.50 m

航速13 kn

拖力 600 kN

1.2 液舱舱容

燃油舱 57.4 m3

滑油循环舱 7.20 m3

淡水舱 37 m3

主机海水循环水舱 68 m3

辅机海水循环水舱 20 m3

污油舱 5.80 m3

泡沫舱 8.50 m3

溢油回收舱 120 m3

1.3 入级符号

国内入级并取得下列入级符号:CSAD，CSMD;Oil Recovery ship with Corgo Tank。

2 总体布置

38 m全回转溢油回收船为横骨架式、单底结构(局部区域设双底)、单甲板、3层甲板室、破冰式船首和大圆角方型船尾的全焊接钢质船。驾驶室设于船中部驾驶甲板，居住室设于船中部的主甲板和桥楼甲板，机舱设于船中部主甲板下。全船主甲板下由4道水密横舱壁分隔成艏尖舱、锚链舱、溢油回收舱和机舱、舵桨舱。

该船在机舱布置1台1 600 m3/h的对外消防泵，由主机自由端PTO驱动，向消防炮和水带管供水;在驾驶室顶部罗径甲板布置1台1 200 m3/h的消防炮用于对外消防;对外消防作业时，覆盖全船的水幕系统用来保护船舶的自身安全。

为满足溢油回收的需要，本船尾升高甲板上设置2只围油栏集装箱，每箱内装200 m长充气式海湾型1500型围油栏。全船配备1个动力站和1个充气机用于收放围油栏。为了作业后及时清洁围油栏，配备1套围油栏清洗装置。在主甲板室前端甲板上安装1台吊机(2 t)以便溢油回收时将2只DXS下行带式收油机(每只收油机能力为80 m3/h)吊入水面，进行溢油回收。

38 m全回转溢油回收船总布置图如图1所示。

3 主推进设备

主推进系统采用双机双桨全回转推进系统。主机为中速柴油机，其单机持续功率为1 840 kW，其排放满足IMO(国际海事组织)TIER II的要求。主机的启动和停车在机舱内进行，驾驶室里设有紧急停车按钮。全回转舵桨装置为Rolls-Royce Azimuth Thruster US205P20FP，由主机通过高弹联轴节、万向节和中间轴驱动。螺旋桨的桨径为2 400 mm，船舶设计航速为12.8 kn，拖力为600 kN，不仅满足了溢油回收时快速反应、及时到达目的地的要求，又满足了港内各种作业的要求。

为满足溢油回收工况的需要，机舱内装有3套柴油发电机组及配电屏。当进行港内顶推等辅助作业时，1台发电机组为全船供电;当进行污油回收作业时2台发电机组并车运行，1台备用。任意2台发电机组可并车转移负荷或长期并车运行。

4 溢油回收设备

海面浮油回收的方法大致可分为物理法、机械法、化学法和生物法。物理法是采用围油栏围堵浮油并采用吸油材料吸附海面浮油。机械法是通过撇油器或收油机等机械设备来进行海面浮油回收作业。化学法是通过各类化学药剂对海面浮油进行处理。生物法是通过微生物以浮油为其新陈代谢的营养物质，达到去除浮油污染的目的。

本溢油回收船在设计上根据港口的实际需要，配备了围油栏、收油机和消油喷洒装置等设备。

4.1 围油栏装置

围油栏装置包括充气式围油栏、充吸气机和围油栏动力站。

围油栏是溢油控制所必备的。溢油发生时，首先要用围油栏围控住溢油，防止其扩散。围油栏还可将溢油导引到合适区域，使其尽可能浓集，为物理法或机械法回收溢油提供条件。充气式围油栏集装箱与围油栏动力站和充吸气机连用，可存储、布放和回收充气式围油栏。每个集装箱可存储充气式橡胶围油栏200 m。

充吸气机是充气式围油栏辅助设备。在布放充气式围油栏时，充吸气机给围油栏的气室充气;在回收充气式围油栏时，充吸气机从围油栏的气室中抽出气体。

围油栏动力站可通过液压操控台给围油栏卷绕架内的液压马达、液压充吸气机液压马达提供液压动力，并且可控制卷绕架转向和速度，也可控制液压充吸气机的运转速度。

4.2 收油机

DXS80下行带式收油机是一种前进型收油机，可以用船拖带该收油机收油，也可以定位布放在水流中收油，收油能力80 m3/h。它有下列特点:

①适合回收各种粘度的溢油;

②适合回收任何厚度的溢油层;

③回收油中自由水含量少;

④风浪对收油效率影响小;

⑤适合在水流中收油。

收油机向前运动时，水面的水、油混合液进入收油机的撇油器机体后，被一个运动方向和水流方向相同、运动速度和水流速度接近的收油带压入水下一定深度。水、油混合液在收油带下端部释放后，水从机体下部出水口流走，液态油和油块浮起进入集油斗中，刮油板刮下收油带上粘附的溢油，积聚在集油斗中的溢油由输油泵抽走。通过连接收油机和溢油回收舱之间的软管将回收油输送至回收舱。

动力站由船用防爆电机、液压泵、防爆电控柜、液压油冷却器、液压油箱、滤油器及液压控制系统组成。船用防爆电机驱动的液压泵通过滤油器从液压油箱中抽取液压油，并通过前甲板上的液压操控台可同时或分别向撇油器的收油带驱动马达和输油泵马达提供液压动力，并且可控制其速度及转向。

4.3 消油喷洒装置

消油喷洒装置属水面溢油污染处理设备，当溢油层较薄时，在有关部门允许下使用该设备向水面喷洒溢油分散剂，达到尽快消除油污染的目的。设备设计为带有车轮的车式结构，便于移动，平时可放在储藏室。喷洒装置带有手持喷枪用来将溢油分散剂以带有冲击力的小颗粒的形式喷洒到溢油污染的水面上，溢油分散剂与溢油充分混合后，使溢油分散入水中。

4.4 收油网

收油网是回收水面高粘度浮油、焦油球、巧克力冻状油、吸油毡以及凝油剂凝油后的粒子的设备。使用时收油网由单船拖带，水面上的块状溢油被围油栏导引到收油网，水和油一起进入集油网，但水通过集油网的网孔流走，而块状溢油流在网内。

4.5 伸缩式起重机

为使溢油回收作业时能将收油机从船的前甲板吊至拖船两侧的水面，本船配置了1台安全工作负荷为20 kN的伸缩式起重机，起升高度25 m，起升速度15 m/min，回转角度360°，操作半径3～10 m。

伸缩式液压起重机的液压油油箱设计在回转基座上，使整机结构紧凑、体积小。它的动作由起升、回转、变幅、伸缩4大执行机构来实现，具有起升、回转、变幅、伸缩4种动作功能，全部采用液压作动力。吊钩起升由液压绞车实现，并有限制超载功能。

4.6 货油泵

本船配备了1台150 m3/h的货油泵，用于将溢油回收舱的油驳至岸上或其他设施。该泵是一种定量容积泵，2根螺杆相互啮合，螺旋槽与容纳螺杆的孔壁构成一个个彼此连接的密封腔。随着螺杆连续平稳的向前推移，实现液体的泵送功能。

4.7 围油栏清洗装置

为清除附着在围油栏上的残油及污垢，配备了1套围油栏清洗装置。清洗装置是由高温高压清洗机、清洗箱、动力站和辅助卷绕架构成。

5 结语

专业的溢油回收船造价高，性能单一，利用率低。全回转浮油回收船除了满足沿海航区全回转拖船的各项性能外，同时也具备了浮油回收的能力。浮油回收的功能可以适应多种外部需求:溢油较少时可采用喷洒装置来快速消油;溢油较多时可用围油栏围堵以防扩散，也可用收油机收油;当气候寒冷或其他因素使得溢油凝结成块时，可通过收油网来回收溢油。

［1］ 中国船级社.钢质海船入级规范［M］.北京:人民交通出版社，2012.

In the face of the problem of more and more great requirement of spilled oil recovery ship，but higher capital cost，lower coefficient of utilization，the paper develops and designs z-propeller ship satisfying oil spill recovery function as well as harbor operation demands based on general z-propeller tug boat.At the condition of no influencing z-propeller tug harbor operation，the ship equips oil fence，oil recovery machine and oil eliminating sprinkler etc equipments，achieving the aim at eliminating pollution，having better society benefit and economic benefit.

Design on a 38 m z-propeller spilled oil recovery ship

Ma Yueqing(4)

U662.2

A

2014-08-12

马月清(1973—)，女，工程师，从事船舶轮机工程设计工作。