关键词：船舶；压载水管理系统；改装
引言：船舶压载水是船舶离岸时携带的为了保持船舶稳定平衡的压载物，船舶到岸时为空出吨位，必须将其排入到岸国的海域中。因此船舶排放压载水引发的外来生物入侵已成为海洋有害生物传播的主要途径，严重影响了海洋生态平衡。通过对现有的压载水管理系统进行改装升级也能够进一步提高压载水的处理质量，起到保护海洋生态的作用。
一、船舶压载水管理系统的特点
（一）压载水处理技术
压载水处理技术是船舶压载水管理系统的重要组成部分，目前国际上使用的压载水处理技术应用方法、处理事件、功率要求、系统要求、对船体腐蚀的影响都不尽相同，而且每一种处理技术在使用过程中或多或少的都会有一定的缺陷，因此当前的压载水管理系统在设计之初都会使用两种以上的处理技术，在航运过程中，相应的技术管理人员会根据船型、航线、压载水流量和船东的特殊需求来优先选择适应的压载水处理技术[1]。
（二）压载水管理系统的安装和布置要求
压载水管理系统的安装和布置至关重要，主要是因为每个压载水管理系统的形状和尺寸并不相同，比如带有过滤设备和发电设备的系统需要更大的安装空间，而普通的化学处理方法的系统需要的空间尺寸相对较小，还有一些压载水管理系统使用的新支线管路，也需要更大的空间；再者，一些以紫外线照射、电解氯化、脱氧技术为主要处理技术的管理系统则是对功率有着较高的要求，而以生物灭杀剂为主要处理技术的管理系统对功率的要求比较小，但是需要一定的存储空间来存放生物灭杀剂以及相应的投放设备。除此以外，压载水管理系统还需要日常的维护检查，因此还需要留出相应的维护通道，
（三）压载水管理系统全生命周期成本
压载水管理系统全生命周期成本指的是从设备的购置到设备正式投入运行所蕴含的成本，一是设备购置成本，具体来说有研发成本、批准和认证成本等；二是安装成本，具体来说有设备安装、结构转变、运行试验等等；三是运营成本，这部分的成本比较难计算，需要根据具体的船型、市场、人员等相关因素。
二、船舶压载水管理系统改装要点
随着压载水公约的全面实施，船厂与航运公司需要在新造船舶及旧船上进行压载水管理系统的改装工作，船舶压载水管理系统改装需要综合考虑各方面的因素进行相应的设计，以下主要是以“弗内斯”船压载水管理系统为例来分析其改装要点。“弗内斯”船为31500DWT的散货船，入级NK船级社。目前，该船所使用的压载水处理系统以投药法处理方式为主，该种方式较为可靠，杀菌性能强，而且成本低，操作也方便，在此基础上进行改装也比较简便。
（一）压载水处理装置
1、设备组成
压载水处理装置主要由滤器、流量计（压载管、消毒管、中和管）、消毒泵、消毒剂溶解单元消毒剂驳运单元、中和泵、中和输送泵(气动喷射泵)、中和剂溶解单元、压载控制屏、化学泵启动屏、中和剂溶解单元控制屏以及若干个阀件传感器等组成。
2、处理装置的设计改装要点
改装工作的进行主要是借助更加先进的科技手段以及系统设计方式来对原有的系统进行优化升级，以下主要是针对运营船舶压载水处理装置的改装要点进行分析。一是需要根据船舶总布置图、泵舱设备布置图、压载水系统图压缩空气、泄放管等管系原理图、电力系统布置图等众多图纸确定设计方案；二是在充分考虑原管理系统的压载水设备及管系布置的基础上合理设计新的布置图，尤其需要注意设备的安装、维修是否便捷等；还需要尽可能的减少管路改动；三是注意船舶电站的容量，改装后的压载水处理设备应该选择电力负荷小并且够用的，避免增加发电机占用空间；四是针对特殊船舶要进行特殊处理，比如油船、化学品船等，尤其需要注意设备的防爆性能；五是在设备的选型上需要从空间、安全性、处理时间以及营运成本等方面综合考虑，比如采用设备散装、单元组装模块的方式提高空间利用率，禁止使用会产生毒害气体或者物质的设备，提高设备运行的安全性等等[2]。
3、施工过程
首先需要对需要改造的“弗内斯”船进行勘察，并借助3D扫描仪对机舱的内部环境进行扫描，在正确的数据基础上制定设计方案，实际设计中还需要随压载水设备、管路进行模拟建设，明确其排布空间等。再者就是需要要求船厂提供详细设计及生产设计图纸，明确改造船只的各项基本情况，并根据图纸确定新加压载水系统与原船压载水管系的接口位置，在此基础上就需要进行正式的施工，比如对原有的旧管系进行拆除、安装设备底座、进行平台定位、安装新设备、连接新设备与管系等等，之后再进行相应的调试实验，确保改装后的设备能够正常运行。
（二）船舶压载水管理软件系统
1、软件概述
船舶压载水管理软件系统主要就是通过配载来对压载水进行控制，其具备泵阀控制、数据显示、系数修正、超限报警、故障报警等多种功能，在实际应用中还可以通过系统中所带有的配载方案对压载水进行操作。船舶压载水管理软件系统基于Windows运行环境开发的，具备较大的数据库，能够自动存储其运行数据，并且能够生成报告进行打印[3]。
2、软件系统概括流程图
液位遥测系统图如下图1所示：
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图1 液位遥测系统图
由上图可以发现，在其实际应用中需要通过压力传感器来测量所有液舱的液位高度，并将测量数据转化为信号发送到数据采集箱内，系统会根据数据采集箱内的液位信号将当前的也液位数据显示的页面上供管理人员查看，并通过极端及来发出相应的指令，最终保证当前液位与需要配载的理想液位一致。
3、数据库建立
数据库的建立过程中包括系统主界面-压载水界面、预配载界面、报警查询界面等组成，统主界面-压载水界面中能够将每个压载舱的液位显示出来，管理人员只需要参考页面上的数据信息就能够判断液位是否符合设定值，如果不符合设定值也能够及时发现问题并采取措施，保证对压载水液位进行实时、有效的控制；预配载界面主要就是对其中输入配载方案，方便管理人员控制压载水；报警查询界面则是有助于管理人员查询报警信息。
在整个传播压载水管理系统的改装过程中，主要是通过对设备以及对软件系统进行的改装工作，设备方面的改装能够提高处理设备的运行效率以及处理技术的使用质量，在软件系统的改装方面则是运行先进的信息技术手段实现对压载水的有效控制，对整个船舶的压载水控制与管理具有重要的作用。
结语：综上所述，压载水的排放会严重影响海洋的生态平衡，通过有效的压载水管理系统能够对其进行高质量的处理，减少其排放造成的不利影响，借助先进的技术手段进行压载水管理系统的改装工作需要设计人员充分考虑各种因素，确保设计方案的可行性。
论文作者:沈颖昊
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
标签：水管论文; 船舶论文; 系统论文; 设备论文; 液位论文; 成本论文; 管理人员论文; 《中国电业》2019年第19期论文;