摘要：随着压载水排放标准生效条件的日益成熟，生效日渐行渐近，压载水管理公约的影响已经传递到了新船建造环节。概述了压载水管理公约下的压载水排放标准以及船舶在设计建造过程中为适应相关标准要求，对选择适当的压载水管理系统、压载水处理装置、设备的设置等问题进行了分析和探究。
关键词：船舶压载管系 压载舱结构设计 问题 方法
引言
船舶压载水是为调整船舶稳性和吃水而加装到压载舱中的海水，并根据船舶货载情况在途经的沿岸水域加装或排放。船舶压载水中携带的大量海洋外来物种一旦构成入侵，将给沿海港口造成巨大的海洋生态损害。但是，在传统民事侵权责任体系中，生态损害并未获得承认。会直接造成渔业、养殖业、旅游业、运输业和其它基层海洋产业的经济损失，间接引发劳动就业、保险福利等一系列社会问题，阻碍当地社会经济的发展。船舶压载水造成的上述危害，主要集中于海洋生态损害领域。
1.压载水排放标准
（1）IMO压载水管理公约压载水排放D-1标准。
该标准已生效实施，多数挂旗国要求在船舶设计建造时必须满足要求，除非IMO D-2标准已经符合。
（2）IMO压载水管理公约压载水排放D-2标准。
生效条件为30个国家批准，占35%世界商船总吨位，达到条件之日起12个月后生效。目前仅剩总吨位还未达到生效条件，预计2016年内将达到生效条件，2017年内生效实施。
（3）USCG“美国水域船舶压载水活生物体排放标准”。已经生效实施。
2.新的船舶压载水置换系统
船舶压载一般用艏尖舱、艉尖舱、双层底舱、边舱、顶边舱和深舱等作为压载水舱。管路布置形式有支管式、总管式和管隧式三种，船舶压载水舱内吸口管同时具有加水功能。船舶压载水系统能够将全船各压载舱的压载水驳进、驳出或相互调驳，也可靠压差使舷外海水自动流入压载水舱。一个典型的船舶压载水系统如图1所示。船舶在空载出港之前，先将压载水注入各压载舱，以保证船舶的吃水和船体纵、横倾。在船舶装载货物时，
也同时将压载水排出，以保证船舶必要的载货量。
图1 船舶压载水管路系统图
如将船舶海水管路系统与压载水管路系统联通，在深海区域定期用舷外的海水替换压载舱中的原有压载水，保持压载水的动态流动，使压载水内的生物成分随航行区域而连续变化，有效避免了不同海洋外来生物的入侵和污染问题。这种类似于压载水置换的处理方法，可以保证压载水中较低的异地微生物含量，满足各国和地区港口的环保要求。改进后的压载水系统如图2所示。
图2新的船舶压载水管路系统图
正常航行时，7、8、9、10阀门关闭，5、6 阀门开启，海水泵直接从船舷一侧的低位海底门吸入海水，分别冷却中央冷却器、主机空冷器、活塞冷却器、滑油冷却器和空压机后，再从船舷另一侧的高位海底门排出。当需要进行置换压载水时，先开启7、8、9、10阀门，再关闭5、6阀门，开启一台压载泵，使海水先通过压载泵进入各压载舱，再由海水泵从各压载舱抽出并送到各冷却部位，从而逐步实现对原有压载水的置换。一般海水置换量为原有压载水的三倍。置换结束后，先打开5、6阀门，关闭压载泵，再关闭7、8、9、10阀门，使海水直接从低位海底门吸入。为保证海水管路中流量的连续性，这里的压载泵流量要与海水泵的流量一致。这种方法利用压载舱不同高度的进出口阀门，用舷外海水不断置换压载舱中的原有压载水。由于压载水进出流量大致相等，舱内水位可以大致不变。此外，通过控制压载舱进出口阀门的开闭，还可以随时调整各压载舱的液位，达到船舶航行所需的稳性和最佳纵、横倾。
3.IMOD-2标准对船舶设计建造的影响
（1）压载水处理系统对不同船型的影响。
配备压载水处理系统对船舶的舱室空间、发电机容量、压载泵压头等有比较大的影响。不同类型船舶压载能力和压载泵流量差别很大，同时，有的船型对压载水的依赖性强，如液货船和散货船；有的船型对压载水依赖性弱，如集装箱船。不同船型，受影响程度不同。同等吨位的散货船和液货船发电机容量小、压载泵容量大，而集装箱船发电机容量大、压载泵容量小。以配备电解法压载水处理系统为例，散货船和液货船机舱空间可能要加大，发电机容量增加约20%，压载泵压头增加5m，而集装箱船机舱空间和发电机容量可以不变，压载泵压头增加5m。由此可以看出，配备压载水处理系统对散货船和液货船影响较大，对集装箱船影响较小。
（2）不同原理压载水处理系统对船舶设计建造的影响。
紫外线法工作原理：过滤＋灭活
特点：前处理＋后处理模式，全流通处理。系统原理简单、设备体积适中、安装方便。压载和排载均需处理，耗电量高。适用于各类水质，水的浊度和含沙量影响处理效果和耗电量。瞬间杀灭有害生物，适合于短航程。无残余杀灭能力，抑制再生能力差，但后处理可保证处理效果。处理过程不产生易燃、易爆气体，安全性好。该方法为物理处理方法，不产生化学物质，对环境无二次污染。
电解法工作原理：过滤＋灭活＋中和
特点：前处理模式，注入式处理。系统原理简单、设备体积适中、安装方便。耗电量、压降、能耗适中。处理淡水需加盐柜或压载舱预留海水，增加了成本。处理效果不受水的浊度和含沙量影响。灭活时间长，适用于长航程。作用时间长，能抑制微生物再生。处理过程产生的氢气通过风机排至外界，但仍需注意避免氢气聚集。该方法为化学处理方法，易产生二次污染。
4.结束语
总之，随着国际国内对海洋环境问题的日益重视，解决压载水引起的生物入侵问题也被提上了日程。压载水公约的生效追在眉睫，履约工作面临的困难很多，工作量也很大。适合船舶压载水管理公约将成为船舶设计的一个主要考虑因素，压载水管理及所选的管理过程应作为船舶设计的基本考虑成分，并且压载水舱室的设计应便利压载水管理的所有方面，以使中国能出色的完成履约工作，从而提高中国的国际地位，让中国以一个对海洋环境负责任的大国形象屹立于世界。
参考文献：
[1]党坤.船舶压载水管理公约现状及履约建议[J].中国远洋航务，2015（2）：62-63
[2]吴芳，周鲁兵.船舶压载水管理及在设计过程中应考虑的问题[J].江苏船舶，2010（6）：23-27
论文作者:李文孝
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：船舶论文; 水管论文; 海水论文; 系统论文; 公约论文; 阀门论文; 水处理论文; 《基层建设》2019年第15期论文;