超大型原油輪進塢前海水洗艙、除油氣、油污水送岸之操作

2020-06-22 14:58潘建金
科学导报·学术 2020年72期

【摘 要】針對超大型原油輪進塢前海水洗艙、除油氣、油污水送岸的操作方法進行研究,將海水洗艙分為洗艙準備工作、清洗管路、海水洗艙、洗艙水經過檢測排海四個環節;除油氣分為油氣清除方式及艙氣置換兩部分;針對油污水送岸分為7個具體步驟進行研究。本文對原油輪進塢過程進行全方位剖析,並對操作過程的注意事項與關鍵問題的解決對策進行論述,文章基於實際訴求,具有充足的參考價值。

【關键词】超大型原油輪;海水洗艙;除油氣;油污水送岸

超大型原油輪是衡量國家綜合實力的重要媒介,2002年以前,中國的航運企業並未使用VLCC,自從中遠集團的“遠大湖”號VLCC交船之後,徹底改變了這一歷史,它是華東地區建造的第一艘VLCC,也是隸屬於中國企業使用的首條VLCC。在我國的高速發展與國際往來愈加密切的影響下,超大型原油輪發揮著愈加重要的作用,因其體量龐大與油氣因素的影響,進塢前必須進行周密的海水洗艙、除油氣和油污水送岸等操作,本文以此為立足點,進行深入研究。

1、超大型原油輪進塢前海水洗艙

原油洗艙:爲了減少艙內油泥量,進塢前之航次卸貨港應對所有貨艙進行原油洗艙,務必收幹所有貨艙及管線之存油;

1.1海水洗艙前準備

①檢查甲板所有排水孔塞住,膜片泵及防油污器材備便;②洗艙機調整到所需要角度135-0-135 x 1time / 45-0-45 x 1 time;③離港後泵房準備:拆裝Sea Chest盲板連接貨油泵管線閥(船上設計閥號碼V/V xxx)。④檢查所有管線閥門均處於關閉狀態。⑤測量貨艙氧氣和HC氣體含量時,測量點至少分上中下三點:甲板下一米測一點,空距中間檢測一點,底部檢測一點;務必確實執行。⑥洗艙前及整個過程中確保艙內O2<8%;艙壓保持在5.0kPa;⑦IG系統運轉正常,出口IG含氧量應O2<5%;⑧機艙準備提供蒸汽給Slop/P Heating Coil,設定溫度55°C;溫度過高會損壞貨艙塗層。

1.2清洗管路

路管清洗具體分為8個步驟。①啟動洗艙泵(TCP):從泵房海底門抽海水沖洗管路後收集到Slop/P;②船中管線沖洗:TCP通過No.3管線至MANIFOLD沖洗船中橫管後放殘至3P/S(左右8個manifold 都要衝洗放殘)。③甲板和泵房內貨管沖洗:緊接連通No.2/No.3甲板貨管將海水灌入後從泵房端No.2貨管連接管線回流至Slop/P;甲板No.1貨管沖洗方法類似;④艙底貨管沖洗:待甲板管線沖洗後,甲板No.3管線通過No.1下艙閥V/V xxx連接艙底No.1管線,海水灌入後通過泵房內No.1貨泵與洗艙管連接;將海水回流至Slop/P;No.2/3艙底管和泵房內管線沖洗方式類似;⑤注意:在海水回流至Slop/P同時通過Heating Coil 加熱至55°C;當管線沖洗完畢後通過No.1 抽射器EDUCTOR將3P/S艙底的油水抽幹(船中橫管內殘油大約100 m3 + 部份海水);同時通過迴圈可以幫助洗艙水加熱;實際經驗顯示採用Heating Coil加熱效果緩慢,通常船舶沒有時間等待洗艙水加熱至55°C,但是仍有效果;⑥管線沖洗完後:除Slop艙外所有貨艙下艙閥開啟,將艙底管內殘留洗艙水放入各艙內;⑦洗艙海水估計用量:(海水約2000至3000立方米);洗艙水加熱至55°C,打開左右Slop Tank之高低位置連通閥 V/V xxx,使已加熱之海水通過重力流進Slop/S(Slop-P/S之連通管距艙底Slop/P xx公尺,Slop/S xx米,設計為准),使Slop S/P 液位Ullage相同,右邊是乾淨加熱的海水,左邊是髒油污水,持續加熱,讓油水快速分離。

1.3海水洗艙

海水洗艙用時約24小時,具體分為4個環節。①洗艙角度:135-0-135 x 1 time,45-0-45 x 1 time,整個過程需要120 mins;最多可4臺洗艙機同時運轉,中艙一次洗一個;邊艙一次可洗兩個;Slop-S可與中艙一起洗;洗艙角度不可太高,會造成洗艙水從貨艙P/V閥噴出造成污染。②洗艙泵(TCP)從Slop/S吸入加熱的乾淨海水進行管線及貨艙清洗:通過抽射器EDUCTOR將所有貨艙內底部洗艙水抽幹,排入Slop/P進行沉澱和油水分離(底部:油泥;中層海水;上層:貨油);保持SLOP左、右互通之閥V/Vxxx。開啟目的,使Slop/P艙內中層海水,通過重力流入Slop/S艙內,在整個洗艙過程中可以採用Slop/S乾淨水進行貨艙清洗。③洗艙期間保持Trim>4.5m,偏左0.5°:(IHI船廠製造船型,貨艙吸口偏左,Slop艙吸口靠近船中線),甲板洗艙管線壓力>8.0kgf/cm2,抽射壓力10kgf/cm2;④待所有貨艙清洗結束後,保持洗艙泵運轉:將所有貨艙下艙閥開啟,目的將艙底管線內洗艙水放入貨艙,再通過No.1Eductor對所有貨艙盡可能抽幹,並通過UTI測量確認幹艙;此操作步驟可減少油泥含水量(便利挖艙)。洗艙過程中應保證艙內O2<8%,艙壓保持在5.0kPa。清洗Slop-S前應將艙內水抽到Slop-P艙內。

1.4洗艙水經過檢測排海

洗艙水經過監測排海(Decanting slop tank sea water into the sea By ODME),本環節需重點關注,必要仔細弄清楚,節省公司成本。洗艙水經過檢測排海具體分為6個環節。①洗艙結束,洗艙水沉澱24小時後計算油水存量,報告船長選擇海域離海岸>50海浬,通過ODME按照MARPOL公約排放。②啟用ODME前應檢查確認系統各閥門和設備處於備變狀態;若起泵後ODME出?現故障時間較長,應暫停泵浦運轉避免分層效果降低,影響後續排水作業。③排水過程後期通常會產生Alarm Cleaning Error警報,ODME系統停止運轉;原因:取樣水探測Sensor 電晶體污染,利用系統專用清潔刷清潔後可恢復正常運轉;ODME運轉過程中所有故障排除可參考說明書中Computer Alarms and Related Trouble Shooting。④當ODME系統故障或超標排放,排海閥自動關閉,排入Slop/P艙閥自動開啟;ODME系統正常運轉和按規排放時,排海閥自動開啟,排入Slop/P艙閥自動關閉。⑤作業結束後,應清潔掃艙泵吸口濾網,清除雜物;為抵港De-Slopping做下次操作準備。⑥乾淨海水通過ODME排海,剩下已無法排海之汙油水沉澱分層24小時後,算出界面(interface),計算油、水存量。報告船長,請公司安排卸岸處理。

2、超大型原油輪進塢前的除油氣

2.1艙內油氣清除及其方法

2.2.1分層法

採用串聯前後倆個貨艙進行分層排出法作業,也就是IG從前艙頂部灌入擠壓艙氣經艙底管線從後部貨艙底層進入,擠壓艙氣從該艙頂部艙口排出,最終達到各艙內HC<2%VOL。

2.2.2混合法

惰氣從貨艙頂部灌入與艙氣混合後從艙蓋排出;缺點耗時較長。保持所有貨艙處於惰化狀態,艙壓在5.0kPa;只保留需要進行清除油氣作業一組貨艙中一個艙 IG下艙閥開啟,其他所有貨艙IG閥保持關閉;在開始沖洗管線時就可啟動IGS,進行清除油氣作業;作業過程中換艙時應保證“先開後關”原則,避免壓力上升過快導致P/V Breaker水被擠出;測量貨艙HC氣體含量時,測量點至少分上中下三點:甲板下一米測一點,貨艙中層檢測一點,底部檢測一點,並做好記錄。

2.2 艙氣置換

主要利用空氣置換艙氣(Gas Free)。可以對已經完成Purging的貨艙(HC<2.0%VOL)進行Gas Free作業,打開該艙人孔蓋板將水風扇裝好,每個貨艙計畫採用2臺水風扇;需有4臺水風扇,同時進行兩個貨艙,節省時間;船上應能預估計算通風完成時間:水風扇功率為13500m3/h X 4sets(水壓應不低於0.57MPA);IG 風扇為11900m3/h X 2sets;風扇總功率為75800m3/h,總艙容為330000m3;所有人孔蓋打開後應現場立即將防止墜落裝置裝設好,監督此項工作完成。Gas Free所用時間以3倍置換艙容估算;以實際測量含氧量達20.9%VOL,HC<1%LEL;所有貨艙IG下艙閥無法做到完全氣密,在De-Slopping前Slop-P艙之惰氣可能會洩漏至已置換完成的貨艙,因此在每一次人員入艙前都應嚴格執行密閉空間作業許可;除Slop-P 艙以外(內有汙油水),應再次核查所有貨艙內大氣狀況符合標準。SLOP-P必須等汙油水卸岸後,再進行單艙除氣工程。

3、油污水卸岸

汙油水卸岸(De-Slopping)具體分為7個步驟①送岸管線必須使用(MARPOL LINE),千萬不要用貨油管及貨油泵。會多花一倍正常時間。②當Slop-P艙內殘油排空後,利用洗艙泵(TCP)從SEA CHEST引入乾淨海水清洗Slop-P大約 2小時,同時利用Stripping Pump從MARPOL LINE將洗艙水卸至接收船。③待Slop-P艙清洗及汙油水卸岸結束,還應利用Stripping Pump從Sea Chest吸入乾淨海水沖洗MARPOL Line 和ODME Outboard Line,最後將水全部卸至接收船。(這一步驟不可省略)④在De-Slopping過程中可能會發生Stripping Pump性能下降排水困難,原因通常為吸口濾器堵塞造成,應停泵清潔濾器。⑤汙油水盡可能卸空,可節約清艙費用。(送岸前之各貨艙應再收幹一次)⑥當SLOP-P清洗前應測量O2<8%VOL,並持續充灌惰氣。⑦最後對Slop-P艙同樣需要進行Purging和Gas Free作業。

4、超大型原油輪進塢前海水洗艙、除油氣、油污水送岸的注意事項

①大副指導相關人員做好洗艙前的準備工作,按要求調整好預洗貨艙洗艙機角度,開好洗艙機閥,並檢查各洗艙管線主閥處與關閉狀態。②Slop/P Heating Coil使用前後需放殘放蒸氣,移除盲板連通管線,慢慢開啟蒸氣閥避免水槌破壞管路。③換艙時,慢慢開啟下一艙的總閥,確認洗艙機運轉後,再關閉已洗好艙的總閥(換艙時,開閥速度一定要慢,防止液體衝力過大力損壞洗艙機)。④洗艙過程中,對所洗貨艙要立即收艙儘量幹,防止艙內積油影響洗艙效果,經常檢查洗艙機的工作情況,發現問題及時處理;⑤收艙過程中,隨時注意Slop/P艙的液位,防止溢油事故發生;⑥清洗Slop/P&S前其甲板手動U形管應灌淡水置換管內油水。(非常重要)⑦貨艙內O2含量超過8%時,或遇有緊急情況時,及時停止洗艙運行。⑧若海水需要加溫不要超過55攝氏度。⑨所有人孔蓋螺絲應分艙裝袋並寫明艙號妥善保管;拆人孔蓋時注意不要損壞墊片;人孔蓋打開後應立即裝上護網,以確保安全。⑩ODME系統應正確設置並確保正常使用,如Flow meter、Sample in & out、Cleaning Solution等。?汙油水排海必須遵守MARPOL73/78規定。?洗艙時各對外住艙通道均隨時保持關閉,空調保持內迴圈,嚴格遵守吸煙規定。?將本次所有操作,正確記錄Oil Record Book Part II。

5、海水洗艙、除油氣及油污水卸岸關鍵問題的解決對策

5.1 蒸汽加熱管安裝

蒸汽加熱管(Heating Coil)只安裝在Slop/P艙,因為ODME系統回流自動控制閥設計至Slop/P,目前公司VLCC船隊上該自動閥全都設計至Slop/P作為存放洗艙汙油水,因此Heating Coil設計在Slop/P。有些成品油船設計在Slop/S,例如聖善和VENUS與ODME系統回流設計進入Slop(S)。ODME系統通過自動控制排海閥和回流閥進行運作,當ODME系統故障或超標排放,排海閥自動關閉,回流Slop/P艙閥自動開啟;當ODME系統正常運轉和按規排放時,排海閥自動開啟,回流Slop/P艙閥自動關閉;

5.2 洗艙水選用

洗艙前將海水放入Slop/P加熱後,通過連通管將Slop/P海水放入Slop/S,洗艙泵(TCP)從Slop/S吸入海水進行貨艙清洗,再通過Eductor將貨艙內洗艙水抽幹排入Slop/P;保持連通閥V/V開啟目的,使Slop/P艙內中部相對清潔海水通過重力流入Slop/S艙內,在整個洗艙過程中可以採用Slop/S乾淨水進行貨艙清洗,避免貨艙越洗越髒;

5.3 廢油水過多留存原因以預防措施

廢油水過多留存主要由於不懂排除海水原理及不會使用船上設計,或ODME壞了。只要ODME功能保養正常、完全理解原理及會操作設備、保證廢油水存量最少就可以避免廢油過多留存的問題。廢油水送岸數量需控制在500CUM以下,如時間許可多次淨化後,再通過ODME排海,可相應減少廢油水送岸數量。

参考文献:

[1]陳溶. 我國超大型原油碼頭通航安全評價的研究[D]. 大連海事大學,2012.

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[3]吳昊. 淺析超大型油輪(VLCC)靠泊青蘭山碼頭過程中設置助理引航員的必要性[J]. 中國水運(下半月),2020,v.20(03):30-31.

作者简介:

潘建金(1981.05),男,汉族,福建厦门,台塑海运,超大型油轮,船长,毕业院校:福建船政学校。

(作者单位:厦门海隆对外劳务合作有限公司)