从法定角度看脱硫系统的检查和管理

段 振，安 丽，蔡少林

（中船动力研究院有限公司，上海 200129）

0 引言

目前，因低硫燃油价格相对较高，越来越多的船舶开始考虑或已实施安装废气清洗系统（Exhaust Gas Cleaning System，EGCS）。然而，船舶在安装EGCS的过程中，仍有不少问题值得业界关注，如船舶配备EGCS有哪些相关要求、船舶安装EGCS需要关注和注意哪些问题、如何看待开式和闭式和船舶初次安装EGCS需提交哪些图纸和资料等。这一系列问题都关乎船东的切身利益，需要正确应对，降低相关风险。

1 船舶燃油硫含量以及EGCS使用限制方面的法规

表1为IMO、相关国家和地区对船舶燃油硫含量以及EGCS使用限制方面的法规。相关规定可能随着主管机关要求变更而变更，船东应及时与代理联系，并跟踪最新的信息，确保船舶SOX控制方法符合主管机关的现行要求[1-4]。

表1 船舶燃油硫含量以及EGCS使用限制方面的法规

2 脱硫系统原理介绍

2.1 脱硫系统的反应原理

2.1.1 海水脱硫

利用弱碱性的海水对含有硫氧化物的船舶废气进行中和脱硫，反应原理为

2.1.2 钠碱法脱硫

钠碱法是用NaOH的水溶液作为开始吸收剂，与SO2反应生产的Na2SO3继续吸收SO2，反应原理为

2.2 3种脱硫系统的比较

2.2.1 开式系统

利用海水的天然碱度中和烟气中的SO2，整个反应在洗涤塔中进行，反应后的洗涤液排放到舷外，并通过烟气监测模块，水质监测模块分别对洗涤后的烟气、洗涤液进行监测，保证烟气和排放的洗涤液能满足法规排放要求。其特点为：

1）优点：系统简单，无需添加剂，投资费用低，运行成本少。

2）缺点：受海水碱度，盐度影响较大，港口和部分海域不能运行。

2.2.2 闭式系统

使用NaOH（50% m/m）作为脱硫剂，采用循环系统有效降低脱硫剂消耗量，运行过程中系统持续监测并调节洗涤液的PH值。当洗涤水中硫酸盐浓度和浑浊度达到限定值后，废液将通过水处理系统处理达标后向舷外或零排放柜排放，并通过补给泵向系统中添加淡水（海水）确保系统中有足够的洗涤液。其特点为：

1）优点：不受水域影响，可在全球海域运行。

2）缺点：系统较复杂，投资费用，运行费用有所增加。

2.2.3 混合式脱硫系统

这是是开式、闭式系统的整合，根据运行海域的不同，可灵活切换。其特点为：

1）优点：兼具开式和闭式2种系统的优点，可在全球海域航行。

2）缺点：系统组成更为复杂，初期设备投资与安装成本高，长期考虑，运行成本较闭式系统低。

3 脱硫系统认可流程

船舶配备EGCS的要求，根据MEPC259(68)规定，船舶可按方案A或方案B进行配备。

3.1 方案A（Scheme A）

对EGCS装置在台架上验证其处理能力，装船后通过核查EGCS的各项参数在认可的范围内运行，即可认为其SOX排放符合要求。

3.2 方案B（Scheme B）

系指通过对废气中SOX排放进行连续监测，实时监测其SOX排放满足IMO要求。如表2所示。

4 脱硫系统的初次安装注意事项

4.1 产品证书核查

1）按照船规要求，废气清洗系统（EGCS）以及主要零部件（当EGCS不是整体供货时）的船用产品证书。

2）按照船规要求，管材、阀件和船舶电缆的产品持证情况。

3）SOX排放符合证书（SECC）（对于按方案A（Scheme A）认可的EGCS）。

4）对悬挂欧盟成员国旗的船舶，还需符合MED的持证要求。

4.2 船上文件、资料和记录的检查

1）SOx排放符合计划（SECP）。

2）EGCS技术手册（ETM-A）或EGCS技术手册（ETM-B）。

3）船上监测手册（OMM）。

4）EGCS记录簿或电子记录系统。

5）EGCS操作手册（属于船级要求）。

6）添加化学物质的详细资料。

4.3 检查和试验

1）排气系统的布置和安装检查。适用时，还包括排气旁通装置及其指示装置、排气汇集装置、排气隔离装置及其与燃油装置间的起动联锁布置等。

2）烟囱结构的支撑和加强检查，以及通风开口的关闭装置的检查。围蔽的洗涤塔处所为其他机器处所，适用时，应注意核查其防火分隔完整性。

3）EGCS的布置和安装检查。

4）通海阀、舷旁阀以及舷旁短管的布置与安装检查。

5）脱硫剂储存舱柜、碱液/浆液供给舱、循环舱以及洗涤水泄放舱的布置、隔离、安装、焊接和结构试验检查。

6）各管路系统、泵、阀和附件的布置、安装检查，以及管路的液压试验和密性试验。

7）EGCS洗涤水管路中玻璃钢纤维管（GRE/GRP管）。

8）操作人员保护装备、洗眼药水和洗眼器、安全操作告示的检查。

表2 脱硫系统认可流程[5]

4.4 系泊试验

1）各泵浦、风机、冷却器和分离设备（如有时）的效用试验。

2）EGCS安装的泄放阀和安全阀的效用试验。

3）气体分析监控装置、SOX监测装置（如有时）以及洗涤水监测装置的效用试验。

4）控制、监测报警、安全系统的效用试验。

4.5 船上验证试验

1）船上验证试验的负荷和时间（批准的船上试验大纲，EGCS技术手册（ETM）和船上监测手册（OMM））。

2）洗涤水监控装置的航行试验。

3）方案B船上验证试验的其他注意事项。

4）试验负荷点的选取及试验用油。

5）燃油燃烧设备的背压与运行参数。

6）海水泵/淡水泵/脱硫剂供应泵的排量。

7）EGCS热表面的温度检测。

8）EGCS船用产品证书中所要求的其他试验。

9）EGCS的运行参数核查和记录。

4.6 船舶初次安装EGCS后的证书变化

1）重新换发IAPP证书和Form AIR。

2）考虑到载重量的变化，油船、化学品液货船和气体运输船的CSC、CSE、IOPP及FORM B等证书应重新换发。此外，船上会增加洗涤水排放舷口，则应修改或重新换发国际载重线勘定条件记录（Form RLL）等技术文件。

3）适用时，可能重新换发69吨位证书、巴拿马运河吨位和苏伊士运河吨位的吨位证书以及其他涉及总吨位的有关法定证书和记录。

5 船舶安装脱硫系统关注和注意事项

安装EGCS后应考虑其对船舶造成的下列不利影响：

1）69总吨位、运河吨位。烟囱后边或侧边增加了洗涤塔房结构造成船舶容积的变化，从而造成船舶相应吨位发生变化。

2）空船重量、载重量、船舶重心、完整稳性和破舱稳性等装载工况。洗涤塔、塔房、管路、控制箱和海水泵等增加后造成的空船重量增加导致相应参数需要修改。

3）防火控制布置。核查固定灭火系统灭火剂的容量是否需要增加，以及便携式灭火器的增加，必要时变更防火控制图。

4）舾装数。相应参数变化后舾装数的计算参数是否发生变化，若改装造成舾装数的变化，则核查是否需要更换锚、锚链和缆绳。

5）驾驶室视野。洗涤塔房增加后考虑是否会影响驾驶室视野而采取必要的措施。

6）洗涤水排放舷外口附近船壳板防酸油漆处理，应按照EGCS制造厂说明书的要求选择船体涂层。

7）EEDI复核。对于MARPOL Annex VI来说，装载容量（载重量）的变化属于重大改建，为此需要注意MARPOL公约第20、第21条的要求，重新核查并修订EEDI相关文件。尽管这种可能性不大，就载重量数据来说，适用时，应修订EEDI涉及的相关文件。

8）NOX技术文件复核。柴油机背压影响，可能影响柴油机EIAPP证书的有效性及需要进行NOX技术文件修订。

6 挂旗国对脱硫系统的检查要点

6.1 核实是否有安装

如安装是否有认可证书（在IAPP证书的附件中会有体现），系统是否正常工作。

6.2 安装尾气清洗系统EGCS

如安装尾气清洗系统（EGCS）尾气中的SO2(ppm)/CO2(%v/v)测量记录应不超过2015年的尾气清洗系统性能标准（MEPC.259(68)），在ECA内：SO2/CO2≤4.3；或ECA外：SO2/CO2≤151.7。

6.3 船上自查项目

1）船舶是否有经认可的SOX排放符合计划（SECP）。

2）EGCS系统是否有《SOX排放符合证书》（SECC）。

3）持续监测系统（CEMS）是否有船级社的型式认可或产品证书。

4）船舶是否有经认可EGC系统技术文件（ETM-A/B）。

5）船舶是否有船上监测手册（OMM）。

6）船舶是否有EGC记录簿（EGCRecord Book）。

7）洗涤水的PH值、油含量、浊度和硝酸盐含量是否被持续监测。

8）如下数据根据MEPC259(68)要求是否被记录：

（1）洗涤水的压力和流量。

（2）废气进出洗涤塔的温度。

（3）燃油燃烧装置的负荷。

（4）废气经过洗涤塔的压降。

9）船舶是否有船上验证程序（仅适用于方案A）。

10）监测和安保系统是否满足船级社要求。

11）风机/泵是否配备冗余。

12）当EGCS未在工作状态，燃油燃烧装置是否能通过旁通系统能正常工作。

13）是否有洗涤水泄漏到燃油燃烧装置。

14）排烟管路是否具备一定的耐腐蚀性。

15）发热源的表面是否包有绝缘。

16）排舷外管的出口是否远离推进器或螺旋桨。

17）化学药剂的储存和输送是否考虑如下因素：

（1）管路和箱柜材质。

（2）存储箱柜布置。

（3）通风、透气、溢流、泄漏、测深管的布置。

（4）人员防护。

18）EGCS渣液舱的布置应考虑如下因素：

（1）独立箱柜。

（2）箱柜材质。

（3）容积。

（4）高液位报警。

（5）测深装置。

（6）通岸接口。

19）EGCS系统的渣液排岸是否有记录。

20）NaOH溶液的耗量是否在记录簿中有记录。

21）硫碳比是否在记录簿中有记录。

22）EGCS系统的维护和更换备件是否在记录簿中有记录。

23）脱硫塔和新增的结构箱柜或独立箱柜的结构强度是否有评估过。

7 结论

目前，船舶燃油主要有重燃油（HFO）和轻柴油（MDO）2种。MDO属于精炼燃油，而HFO提炼简单，价格便宜，是船舶最为广泛使用的一种燃料油，但含有硫、沥青和金属等多种杂质，在船舶机器内燃烧会产生并释放出硫氧化物（SOX）、氮氧化物（NOX）、二氧化碳（CO2）和颗粒物质（PM）等多种对环境有害的物质。随着全球航运的发展与壮大，HFO在海洋环境方面的不利之处已成为人们关注的焦点。硫氧化物（SOX）和颗粒物质（PM）是众所周知的有害物质，会导致人们呼吸道和肺部疾病。在大气中，SOX会导致酸雨，危害农作物、森林和水生物种，并导致海洋酸化。因此，船舶限硫对保护环境、保障人类生命健康都具有积极的作用。