徐柱+賴國棟+宮海瀟

摘 要：本文簡要介紹了內(nèi)置式溢油回收設(shè)備的工作原理及形式，并根據(jù)內(nèi)置式溢油回收設(shè)備的特點(diǎn)探討了其在環(huán)保作業(yè)船上的布置方案與安裝方法。

關(guān)鍵詞：環(huán)保作業(yè)船；內(nèi)置式溢油回收設(shè)備；布置及安裝

中圖分類號：U667.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： This paper summarizes the components and working principles of the built-in skimmer and discusses the general layout and installation of the built-in skimmer based on its characteristics.

Key words： Environmental protection vessel； Skimmer；General layout and installation

1 前言

隨著近年來重特大海上溢油事故的頻繁發(fā)生，市場對具有加裝內(nèi)置式溢油回收設(shè)備的大型專業(yè)環(huán)保作業(yè)船的需求越來越大。而內(nèi)置式溢油回設(shè)備是環(huán)保作業(yè)船實(shí)現(xiàn)溢油回收功能的主要設(shè)備，其形式選擇、布置與安裝是該類船舶設(shè)計(jì)建造的關(guān)鍵。本文簡要介紹內(nèi)置式溢油回收設(shè)備的工作原理及形式，探討其在環(huán)保作業(yè)船上的布置方案與安裝方法。

2 溢油回收設(shè)備的工作原理及布置方式

2.1 工作原理及型式

溢油回收設(shè)備的基本工作原理是利用油和油水混合物的流動(dòng)特性、油水的密度差及溢油回收設(shè)備材料對油/油水混合物的吸附性，將油從水面上分離出來。按照型式和工作原理，溢油回收設(shè)備可分為：堰式、盤式、刷式、帶式、真空式、繩式、動(dòng)態(tài)斜面式、機(jī)械式、收油網(wǎng)等幾種。從近年來的發(fā)展趨勢來看，一般采用毛刷式或動(dòng)態(tài)斜面加真空式的復(fù)合型式。為考慮防爆要求，溢油回收設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件基本都采用液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。

2.2 布置方式

對溢油回收設(shè)備的選擇和配備，需綜合考慮各種溢油回收設(shè)備的技術(shù)性能和使用特點(diǎn)，以及適用海域可能發(fā)生溢油的規(guī)模、油種及所處的環(huán)境特點(diǎn)等因素。

溢油回收設(shè)備在船上按安裝形式可分為：外掛式（或模塊式）和內(nèi)置式兩種。內(nèi)置式具有回收溢油響應(yīng)速度快、適應(yīng)海況能力強(qiáng)、對外界環(huán)境的影響小、溢油回收效率高的特點(diǎn)，故大型專業(yè)環(huán)保作業(yè)船多選用這種形式；而外掛式主要適用于兼用船或改裝船。

典型的內(nèi)置式溢油回收設(shè)備的布置見圖1所示。

3 內(nèi)置式溢油回收裝備的組成

內(nèi)置式溢油回收裝備主要由輔助系統(tǒng)模塊和溢油回收模塊組成：輔助系統(tǒng)模塊主要包括液壓泵站、液壓操作臺、液壓舷側(cè)門、液壓工作臂等；溢油回收模塊主要包括輕油回收裝置、重油回收裝置等。

溢油回收模塊按輕、重油回收裝置的布置方式，可分為獨(dú)立型與復(fù)合型：獨(dú)立型是指輕油回收裝置和重油回收裝置（一般為毛刷組件）均為單獨(dú)的設(shè)備，在船上的布置也是獨(dú)立分開的；復(fù)合型是指這兩個(gè)部件集成在一個(gè)大的框架內(nèi)，在船上布置整個(gè)框架，但其功能是單獨(dú)分開的。

4 內(nèi)置式溢油回收設(shè)備的布置與安裝

4.1 輔助系統(tǒng)模塊的布置與安裝

在船舷側(cè)預(yù)留一個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，專門用于存放溢油回收設(shè)備，稱為溢油回收設(shè)備室。為了讓海面油水混合物流進(jìn)回收裝置，需要在舷側(cè)設(shè)置一道門，即液壓舷側(cè)門，其位置是根據(jù)溢油回收設(shè)備室的位置及船舶吃水綜合考慮的。定好液壓舷側(cè)門位置后，根據(jù)液壓工作臂的長度及工作區(qū)間就可以定下液壓工作臂的安裝位置。液壓泵站，則一般是在船上單獨(dú)劃分出一個(gè)液壓泵站室。

對于液壓操控臺的布置，考慮到溢油回收設(shè)備室內(nèi)很多液壓管路需要從操控臺上接出，工作臂的升降、旋轉(zhuǎn)、捕獲浮筒等動(dòng)作也需要通過操作臺上的操作桿或操作按鈕來實(shí)現(xiàn)等因素，一般把操作臺布置在溢油回收設(shè)備室上方擋貨欄桿與舷側(cè)通道處，此處可使液壓管路的布置比較集中、距離比較短，又因?yàn)橄蟼?cè)處視野開闊，站在操作臺處就可以清楚的看見工作臂在水面的工作情況。考慮到操作臺布置在舷側(cè)，為防止甲板上浪對操作臺沖刷，可以為操作臺做一個(gè)活動(dòng)的保護(hù)蓋，當(dāng)不需要作業(yè)時(shí)關(guān)上保護(hù)蓋即可。因?yàn)橄蟼?cè)通道有限，可以把操作臺縱邊沿著擋貨欄桿按船長方向布置，最大限度的保留通道寬度。

對于操作臺的安裝，考慮到操作臺底部有很多液壓管接口，很多液壓管路是需要從溢油回收設(shè)備室穿過甲板面與操縱臺底部出口相接，所以基座的安裝高度會(huì)相對較高，一般留有200 mm往上比較合適，操作臺的布置及安裝見圖2.

4.2 溢油回收模塊的布置與安裝

4.2.1 獨(dú)立型溢油回收模塊的布置與安裝

如圖3所示，輕油回收裝置和重油回收裝置獨(dú)立布置在溢油回收設(shè)備室。輕油回收裝置的原理就是利用輕油密度低、黏度低的特點(diǎn)，當(dāng)需要回收輕油時(shí)，、裝置保持在油水面上層但不完全浸入，啟動(dòng)真空泵，使輕油在壓力差的作用下進(jìn)入回收裝置內(nèi)。因?yàn)樵诓煌墓r下液面可能不同，需要調(diào)節(jié)裝置的位置，為此設(shè)計(jì)了一套提升裝置，其由導(dǎo)軌和提升泵組成；而重油則通過毛刷組吸附回收，毛刷組在液壓驅(qū)動(dòng)下來回旋轉(zhuǎn)，重油粘附在旋轉(zhuǎn)的刷子上被掛入到集油區(qū)內(nèi)，集油區(qū)和油水混合區(qū)是不能聯(lián)通的，為此設(shè)計(jì)了一套斜撐及集油擋板，以保證其旋轉(zhuǎn)與刮油功能及集油區(qū)和油水混合區(qū)隔絕。

4.2.1.1 輕油回收裝置安裝

輕油回收裝置提升絞盤與設(shè)備基座用螺栓連接，基座焊接在甲板下端面。導(dǎo)軌由四根槽鋼做成，裝置的四個(gè)角處都有滑輪，滑輪能卡在槽鋼里面上下滑動(dòng)。提升泵由液壓泵站驅(qū)動(dòng)并連接到回收裝置上，能輸出液壓動(dòng)力控制裝置的升降，以滿足其不同的液面要求.

導(dǎo)軌槽鋼的選擇，以能卡住滑輪并留有一點(diǎn)間隙為準(zhǔn)，四根導(dǎo)軌是根據(jù)回收裝置的尺寸及上下活動(dòng)范圍來選擇的，不能和毛刷組的距離過近，應(yīng)確保有足夠的空間。

4.2.1.2 重油回收裝置安裝

毛刷組斜撐由兩個(gè)相同的滑道組成，滑道上有定位擋板用來定位毛刷組。集油擋板由角鋼和面板焊接組成，并與結(jié)構(gòu)焊接（見圖4）。毛刷組斜撐的傾斜角度是根據(jù)收油效率、毛刷組件的尺寸及結(jié)構(gòu)空間的限制綜合考慮的，一般以傾斜45°比較適合。

4.2.2 復(fù)合型溢油回收模塊的布置與安裝

如圖5所示，輕油和重油的回收裝置是集中在一個(gè)大的框架內(nèi)，為實(shí)現(xiàn)溢油回收模塊在不同液面工況下實(shí)現(xiàn)回收溢油的功能，在整個(gè)模塊裝置的周邊設(shè)置液壓提升油缸，利用油缸的升降來調(diào)節(jié)整個(gè)裝置的高度，實(shí)現(xiàn)溢油回收模塊的上下移動(dòng) 。

輕油和重油的回收是分別靠真空泵的運(yùn)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)毛刷組件來實(shí)現(xiàn)的。整個(gè)裝置在平時(shí)是平放在溢油回收設(shè)備室內(nèi)的，工作時(shí)液壓油缸帶動(dòng)收油裝置上升到工作液面回收溢油。與獨(dú)立型不同，復(fù)合型對于船體結(jié)構(gòu)的要求不需要做成集油區(qū)與油水混合區(qū)分割，只需在內(nèi)部集成一個(gè)集油槽即可。復(fù)合型溢油回收模塊的安裝，根據(jù)收油時(shí)模塊裝置工作液面的變化范圍和液壓油缸的提升高度，在船壁上選擇合適的地方焊接提升臂的油缸支撐即可，基座安裝相對簡單。

4.2.3 兩種回收模塊的特點(diǎn)

通過上述兩種裝置的布置方式可以看出，獨(dú)立型溢油回收模塊設(shè)備比較分散，需要為設(shè)備安裝的基座較多且較為零散，另外還需要做一套集油擋板分割艙室成油水混合區(qū)和集油區(qū)兩個(gè)區(qū)域。但是單個(gè)設(shè)備體積小，布置方便，維修和拆檢也比較容易；復(fù)合型溢油回收模塊全靠液壓油缸來固定位置，因此安裝時(shí)只需要安裝這整套液壓提升臂即可，沒有零散的基座需要安裝，而且集油槽集中在裝置內(nèi)，因此也不需要另外設(shè)計(jì)一套擋板分成集油區(qū)和油水混合區(qū)兩個(gè)區(qū)域。不過集中型裝置設(shè)備較大，對溢油回收設(shè)備室空間要求也比較大。

5 結(jié)束語

綜上簡要介紹了內(nèi)置式溢油回收設(shè)備的特點(diǎn)布置與安裝，其中獨(dú)立型溢油回收設(shè)備的布置與安裝已在實(shí)船上應(yīng)用，并取得了良好的效果。endprint