2000t江海直达一级油船货油舱透气系统的改装

冯海锋

摘 要：油船的货油透气系统的重要性不言而喻的。本文是通过一级油船货油透气系统的改装充分认识了几种透气型式优缺点和利与弊。通过不同方案的成本的大小对比，为后期陆续在行业内得到推广应用提供了借鉴。

关键词：油船 透气系统 改装

1.前言

对于运油船而言，货油透气系统是船舶的生命线，是生产安全工作中的第一位。在运输航行和码头作业中存在的危险性和对环境造成的危害性。究其因主要是船舶装载货物的特点而产生安全隐患，众所周知，油品都是有挥发性的，货物中部分货油会以气体的型式从储存舱内逸出。另外一旦遇到火星将会发生火灾或爆炸的危险性。其次，在运输过程中，货舱内的货物受大气温度的影响，产生热胀冷缩也会有油气逸出或将货物舱外的空气吸进舱内；在码头作业时，货油舱会形成真空状态，此时，会有将部分空气因为压力差而吸入舱内从而使货物舱压力急剧上升。所有这些都会造成货油泄漏而污染水域、环境和威胁油船的安全。

2.问题的提出

2000吨级江海直达一级油船进坞维护时遇到了货油舱透气改造问题。

该船装载油品主要为闪点（闭杯）60℃以下，比重0.75的汽油以及其它燃料油。因此，货油舱透气系统显得十分重要。原船的货油舱透气系统设计可能是历史原因，或是当下油库码头安全升级之故，货油舱透气系统需需加装二次透气系统，方可符合一级油船的防火安全性标准。下面就本船的货油舱透气系统改装后的方法进行论述。

3.货油舱透气系统的设计

本船总长7 7. 3 m，两柱间长73.0m，型宽13.7m，型深5.5m，设计吃水4.3m，载货油量大于2000t，航速不小于10.5节，续航力为160小时，沿海航区。

3.1货油舱透气系统的功能

货油舱透气系统是一种与船舶防火安全休戚相关的重要系统。货物舱内必须保持一定的压力差及真空度，否则整个货物舱将会产生破坏而产生油品的泄漏，造船海损和破坏环境。因此，货物舱必须设置有透气装置并且具有下面的功能：

（1）船舶在码头作业时，必须保证货物舱内气体的通过透气装置畅通无阻；

（2）船舶运输航行的过程中，保证货物舱内的油品因为外界环境温度变化是具有呼吸功能，也就是所气体的进入与排出必须平衡。

3.2液货舱的透气装置的型式

液货舱的透气型式有几种，归类起来具有典型的就有如下两种模式：

（1）一般运船船舶设有多个液货舱，对称布置，每个液货舱单独设一根透气管作为支管，然后把各个液货舱的支管汇集到一根等同流通面积的总管上，这种透气型式称为总管透气装置。

（2）每个液货舱各自独立设一根透气管，该种型式叫做独立透气装置。

对于本船而言，液货的装载较为单一，每次的装载均是一种油品或同类货油，故该油船采用总管式透气布置方式。为减少因挥发和经由导气系统自由逸出油气造成的损失，使装载时能从舱内排出空气，以避免增加内压，而卸载时防止舱内产生真空，造成外压，本系统采用普通单联呼吸阀来控制舱内压力与真空。本系统透气管是由货油舱舱口围板上引出；单联呼吸阀也安装于从每一个货油舱舱口围板上所引出的管路上（见图1、图2）。符合规范所要求的透气管及压力真空阀的竖管应自货油舱的最高部位引出原则。

该总管式货油舱透气装置的特点是：

（1）每个液货舱的分支透气管和汇总管的连接均设置有带锁闭装置的隔离截止阀，用来进行隔断功能；

（2）液货舱有呼吸功能，当每个液货舱的透气支管因意外被隔断的时候，液货舱亦能保持上述的功能，从而维持气体的状态平衡；

（3）鉴于本船的特点，设2根透气总管，并在总管的末端装有可以灭星火的金属防火网。

3.3透气出口位置和高度

由于本船的装载率是较低的小型油船，因此，本船采用自由流通排气方式进行排气（见图1、图2）。本系统共设两根透气总管，其出气布置在货油舱甲板以上，且不小于6m；两透气总管距船舯各5m。符合《海规》中要求若采用蒸气的混合物状态并且是自由排出的型式之时，在透气管的出口处必须布置在液货舱的甲板以上，而且不得小于6.0m之处所；另外，如果船舶设有步桥通道的，而且在船舶透气管的出口是在步桥通道的4.0m范围以内，则必须设置在步桥通道以上范围并且不的小于6.0m。

總之，不管采用何种透气型式，透气系统排出口及其布置都严格按照规范所规定的出口流速和安装高度，以确保油舱内排出的混合气体迅速扩散到大气中，防止油船周围危险气体的集中。

3.4透气管的管径计算

透气管的管径大小应根据货油舱装油速率和货油管的管内流速等进行计算及选型。

根据《海规》的要求，每个货油舱透气管的截面积应根据最大设计装油速率乘以至少为1.25的系数来决定。那么，

（1）本系统装油速率（m3/h）的计算：

一般地，液货船的装油速率是根据船舶在码头作业时货油管的管子内流速3.5m/s～5m/s的速度进行计算。

根据上述a）装油速率（m3/h）的计算值和《规范》的要求，按表1选取，得（见表1）

本船每个货油舱透气管的通径为φ100mm；每根透气总管的通径取φ200mm。最后我们设计出图1、图2为本船货油舱透气系统管系图。

3.5透气系统辅助设施的替代问题

国际公约SOLAS规定了对所有油船的液货舱必须增设一套辅助透气装置。此规定是适用于所有总吨大于或等于500t液货船舶，船舶的载运货物是闭杯闪点不超过60℃并且是蒸气压低于大气的原油或其他石油制品。

《规范》中明确规定：

（1）船舶在码头作业时，必须保证货物舱内气体的通过透气装置畅通无阻；

（2）船舶运输航行的过程中，保证货物舱内的油品因为外界环境温度变化是具有呼吸功能，也就是所气体的进入与排出必须平衡。

（3）强调说明必须设有一套辅助的设施用以替代上述的第（1）条件失效时作为备用。当然可以按照规范中的要求在液货舱中设置合适的压力传感器。该压力传感器的监测装置必须布置在船舶的货物控制室内，也可以布置在进行作业操作的位置处所。

对于这一问题的理解及解决，在考虑改装成本的前提下，在作用、效果同等的状况下，且满足安全性的同时，我们认为透气系统的辅助设施更符合经济性原则。而且该辅助设施简单、成本低、易维护。最后决定采用一套辅助设施——图1、图2的件“4”（带锁闭装置截止阀）以替代“本条（1）”装置失效时用。图1、图2的每个货油舱透气管路上并联设置了两个带锁闭装置截止阀（件“4”），其中一个是用来在各舱与总管之间的连接管上作为隔断装置；另一个则是货油舱透气系统的辅助设施。

本次油船货油舱透气系统的改装，符合一级油船的防火安全性标准，保障船舶的安全，本次的改装方案，已得到现场验船师的检验认可，顺利通过了船舶改装检验。

4.结束语

通过对该油船货油舱透气系统的改装设计探讨，使我们对该类型船舶有了进一步的了解和认识，特别是对大型闪点（闭杯）60℃以下油船的货油舱透气系统积累了一定的经验。

参考文献：

[1]钢质海船入级与建造规范2004，人民交通出版社.

[2]船舶设计实用手册（轮机分册），国防工业出版社.