辛 鋼

液貨船上針對壓力或真空的液貨艙結(jié)構(gòu)保護系統(tǒng)，即液貨艙透氣系統(tǒng)是液貨船一種特殊的重要安全系統(tǒng)，不但能保證液貨艙內(nèi)的壓力，防止由于壓力的變化對液貨艙的結(jié)構(gòu)造成影響，也是確保液貨艙內(nèi)可燃氣體和有毒有害氣體進行安全排放的有效途徑。

國際公約相關(guān)要求

國際海事組織的海上人命安全公約（SOLAS）有關(guān)液貨船上針對壓力或真空的液貨艙結(jié)構(gòu)保護的要求規(guī)定，透氣裝置的設(shè)計和操作應(yīng)能確保液貨艙內(nèi)壓力和真空均不得超過設(shè)計參數(shù)，并確保：

1、在任何情況下，由于液貨艙內(nèi)溫度變化所產(chǎn)生的少量貨油蒸氣、空氣或惰性氣體混合物能流經(jīng)壓力/真空閥；和

2、在液貨裝載和壓載或卸載過程中，大量貨油蒸氣、空氣或惰性氣體混合物能夠通過。

同時，SOLAS要求液貨船應(yīng)裝設(shè)允許貨油蒸氣、空氣或惰性氣體全流量釋放的輔助裝置，防止上述布置發(fā)生故障時出現(xiàn)超壓或負壓。作為替代，可以在公約所要求措施保護的每一液貨艙內(nèi)安裝壓力傳感器，傳感器的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)設(shè)于船舶貨物控制室或通常進行貨物操作的位置。監(jiān)測設(shè)備上還應(yīng)設(shè)有報警裝置，在探測到液貨艙內(nèi)出現(xiàn)超壓或負壓時啟動。油輪液貨艙透氣系統(tǒng)有很多種設(shè)計方法，概括起來主要有兩類，即獨立式透氣方法和集中式透氣方法。

獨立式透氣方法是每一液貨艙采用獨立透氣管的方法，作為獨立裝置，透氣管不與惰氣系統(tǒng)相連。集中式透氣方法是多個液貨艙由一根或數(shù)根透氣管相連，在適當位置安裝透氣桅的方法。主透氣管即可以用于透氣，也可以用于填充惰氣。還有一些組合式方法，但原理依然可以歸為上述兩種范疇。主要方式有：

◆ FULL FLOW MAST RISER + INDEPENDENT FULL FLOW P/V VALVE PER TANK.

◆ FULL FLOW MAST RISER + PRESSURE SENSORS(with alarms and monitoring in CCR) per tank.

◆ INDEPENDENT FULL FLOW P/V VALVE PER TANK+ PRESSURE SENSORS(with alarms and monitoring in CCR)per tank.

◆ TWO (2) INDEPENDENT FULL FLOW P/V VALVES PER TANK.

液貨艙輔助透氣系統(tǒng)

透氣系統(tǒng)在裝貨時用于排出液貨艙內(nèi)混合氣體，防止艙內(nèi)壓力過高，透氣速率也決定了船舶的裝貨速率。由于液體貨物封閉于液貨艙內(nèi)，受到外界種種條件變化的影響，如大氣溫度，海水溫度和陽光輻射等，使得液體貨物發(fā)生氣化或液化的物理變化，會使艙內(nèi)壓力升高或下降，產(chǎn)生液貨艙壓力，作用于液貨艙艙壁并產(chǎn)生作用力。液貨艙在裝卸液體貨物時，也會使液貨艙內(nèi)的壓力急劇增加或減少，甚至產(chǎn)生負壓。這些壓力如果超過液貨艙的結(jié)構(gòu)強度，就會造成液貨艙結(jié)構(gòu)變形，裂縫甚至破損。為防止液貨艙結(jié)構(gòu)由于壓力的上升或下降過快后產(chǎn)生的影響，液貨艙都采用全流量式結(jié)構(gòu)作為液貨艙的主要透氣系統(tǒng)。油輪的液貨艙輔助透氣系統(tǒng)，目前國內(nèi)油輪多采用安裝壓力傳感器及其監(jiān)測系統(tǒng)作為替代方式，這也包括兩種形式：

一是在每一液貨艙內(nèi)安裝壓力傳感器作為這一要求的替代方式。船舶設(shè)計者選擇在每一液貨艙安裝壓力傳感器，傳感器的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)于貨油控制室中，與配載儀（LOADING COMPUTER）保持在線連接，確保實時監(jiān)控，同時可以在配載儀中設(shè)定警報值，避免因通風(fēng)系統(tǒng)故障而導(dǎo)致液貨艙超壓或負壓。

二是在惰氣主管線內(nèi)安裝壓力傳感器作為這一要求的替代方式。有部分VLCC船舶在設(shè)計建造時考慮成本等多種因素，只在惰氣主管線中安裝了壓力傳感器，因為設(shè)計者認為VLCC主要是用來進行原油運輸?shù)?，原油運輸通常具有大宗貨物且各種油品性質(zhì)相近，不存在各種貨物之間出現(xiàn)空氣污染而需要分倉隔離（這和某些成品油需要將透氣系統(tǒng)完全隔離不同），在原油裝卸及運輸過程中，每一液貨艙的惰氣隔離閥處于常開狀態(tài)，理論上液貨艙內(nèi)和惰氣主管線處于連通狀態(tài)，惰氣主管線中的壓力傳感器所監(jiān)測到的壓力理論上就是液貨艙的壓力。同樣監(jiān)測系統(tǒng)也設(shè)于貨油控制室內(nèi)，與配載儀保持在線連接，保證實時監(jiān)控和在配載儀中設(shè)定警報值，避免因通風(fēng)系統(tǒng)故障而導(dǎo)致液貨艙超壓或負壓。

每一液貨艙安裝壓力傳感器的替代方式，是OCIMF各大石油公司所接受的方式。在惰氣主管線內(nèi)安裝壓力傳感器的替代方式，這樣的設(shè)計被部分船級社認可，但大部分大石油公司不接受這樣的解釋，而根據(jù)船舶國際防止油污證書（IOPPC）附件B1.11所確定的設(shè)計船舶類型的不同，有關(guān)液貨艙保護裝置的要求也不盡相同，又分為兩種情況：

1、如果國際防止污染證書附件B1.11項所指明該船舶是原油船，大部分石油公司接受上述解釋，允許此種船舶靠泊其碼頭進行裝卸貨作業(yè)，但該種船舶就不可以裝運除原油以外的其它油品。

2、如果船舶的國際防止污染證書附件B1.11項所指明的船舶類型為原油/成品油船，上述解釋為多數(shù)石油公司所不接受，此種船舶將不被接受在其所屬的碼頭靠泊進行裝卸貨等作業(yè)操作。同時也會在石油公司檢查中被檢查官作為信息項在發(fā)現(xiàn)項清單中列出，信息項雖然不等同于發(fā)現(xiàn)項，但審核報告的專家，通常認為這樣的布置所存在問題的嚴重性不亞于高風(fēng)險項，因為是設(shè)計上的問題，所以會被Exxon、Chevron及中東部分石油公司所拒絕接受，甚至導(dǎo)致船隊所有船不被接受，或者影響船公司與石油公司的諸如租船等合作業(yè)務(wù)。

混合氣體回收裝置

而在安裝了壓力傳感器作為輔助通風(fēng)系統(tǒng)，且滿足上述情況的油輪上，為了確保輔助通風(fēng)系統(tǒng)有效工作，起到保護貨油艙的壓力處于正常結(jié)構(gòu)強度范圍內(nèi)，與其相關(guān)的貨油艙惰氣壓力報警值的設(shè)定就顯得尤為重要，該問題也是比較容易出現(xiàn)理解錯誤的內(nèi)容，也是石油公司檢查中的關(guān)注點。對于油輪，VIQ7-8.19條款要求船舶應(yīng)遵守SOLAS有關(guān)液貨艙輔助通風(fēng)系統(tǒng)的要求。貨油艙混雜大量貨油蒸汽、空氣和惰性氣體混合物，為了防止艙內(nèi)產(chǎn)生過高壓力和真空負壓，設(shè)置了防止壓力過高和過低保護裝置，當主要通風(fēng)系統(tǒng)故障不工作時，輔助的第二套貨油艙混合氣體通風(fēng)系統(tǒng)開始工作，起到對主要通風(fēng)系統(tǒng)的保護作用。輔助的保護裝置選擇的是壓力探頭安裝在每個貨油艙，對第一套系統(tǒng)起監(jiān)控作用，該系統(tǒng)監(jiān)視部分安裝在貨油控制室或者正常貨油操作位置，系統(tǒng)設(shè)置的監(jiān)控報警功能，能靈便地監(jiān)測貨油艙壓力過高和過低。

對于已安裝混合氣體回收裝置的船舶，要有壓力探頭設(shè)備，在主惰氣管線上的探頭具備以下功能：

1、貨油操作位置安裝壓力指示器，在貨油操作中有效的監(jiān)控惰氣管線的壓力。

2、貨油操作位置，可以有效監(jiān)控惰氣高壓和低壓警報，高壓和低壓警報具有以下功能：

? 當達到設(shè)定高壓或者低壓值的情況下，將發(fā)出音響警報和可視燈光警報，貨油操作將受到約束。

? 高壓報警值不超過液貨艙通風(fēng)系統(tǒng)的最低壓力釋放閥設(shè)定值的90%。

? 惰化液貨船，低壓報警不低于4英寸水柱表壓(0.144 psig)；非惰化液貨船，低壓壓力達到液貨艙透氣系統(tǒng)的真空釋放閥最低設(shè)定值報警(CFR 46 39.20-13)。

已經(jīng)安裝惰氣系統(tǒng)的船舶，假如壓力探頭安裝在惰氣總管及每個貨油艙作為通風(fēng)系統(tǒng)輔助安全保護系統(tǒng)，其惰氣壓力警報值應(yīng)準確的設(shè)定為高出貨艙高速壓力-真空閥（PV閥）10%。為了對本條款有一個比較清楚的認識，首先要明白哪些屬于主要通風(fēng)系統(tǒng)，那些屬于輔助通風(fēng)系統(tǒng)。以集中式透氣系統(tǒng)為主要透氣系統(tǒng)，以每一液貨艙安裝壓力傳感器為輔助通風(fēng)系統(tǒng)的船舶為例，分析其警報設(shè)置及發(fā)現(xiàn)警報后應(yīng)采取的措施。

1、設(shè)在主甲板每個貨油艙的高速壓力-真空閥（P/V閥）動作壓力值設(shè)置為+1400mmwg/-350mmwg毫米水柱；壓力真空破壞器PV（breaker valve）設(shè)置+2100mmwg/-700mmwg毫米水柱；惰氣釋放桅（MAST RISER）旁通設(shè)置壓力真空器壓力設(shè)置為+1400mmwg/-350mmwg毫米水柱；監(jiān)控設(shè)備探測惰氣總管和各貨油艙分支管相連的綜合壓力和含氧量，顯示器分別設(shè)在貨空室；駕駛臺；機艙控制室。其設(shè)定高壓為12.6Kpa/1285mmwg,低壓為2.0Kpa/204mmwg,超低壓為1.0Kpa/102mmwg, 含氧量為8%和5%，這些設(shè)定值任何一項超過標準立即發(fā)出警報，提醒值班人員注意。

2、輔助保護系統(tǒng)應(yīng)包括混合氣體回收裝置和電子探測裝置：

A．VAPOUR ALARM SYSTEM警報系統(tǒng)安裝在貨油控制室，船中部貨油管岐管出口處設(shè)有校正箱，監(jiān)控惰氣管線的壓力設(shè)置低壓10Mbar/102mmwg；高壓120Mbar/1224mmwg；含氧量8%，每年由岸上專業(yè)人員校正一次，船上有標準氣瓶定期檢查。

B．設(shè)置在每個貨油艙的電子SENSOR探頭裝置，監(jiān)測貨油艙的壓力、溫度、空檔，這些監(jiān)測數(shù)據(jù)通過配載儀（LOADING COMPUTER）分別顯示。

3、油氣回收裝置設(shè)置的含氧量警報小于8%，惰氣低壓警報10Mbar/102mmwg;設(shè)置的高壓警報120Mbar/1224mmwg。高壓警報不超過甲板貨油艙壓力真 空 器PV 1400mmwg的90%（1400mmwg x 90%=1260mmwg）。

根據(jù)VIQ7-8.19條款，船舶高速壓力-真空閥按制造商出廠要求設(shè)定為高壓1400mmwg毫米水柱，那么，在配載儀（LOADING COMPUTER）中高壓警報值設(shè)定為1540mmwg毫米水柱，即大于P/V閥高壓動作值1400mmwg的10%。根據(jù)條款中要求，為了避免貨油艙零壓力，真空壓力低壓報警值設(shè)定應(yīng)大于0，而不是大于真空閥動作值-350mmwg的10%，至于具體數(shù)值，可根據(jù)各管理公司的要求而定，通常設(shè)為100mmwg。

這項VIQ的條款，主要是為保護貨艙結(jié)構(gòu)而設(shè)置。當甲板各貨油艙壓力-真空閥在其高壓動作值1400mmwg失靈，系統(tǒng)不能起到透氣作用時，艙內(nèi)壓力將繼續(xù)上升，當達到配載儀（LOADING COMPUTER）設(shè)置的高壓1540mmwg的警報設(shè)定值時，警報開始工作，發(fā)出聲光警報，提醒值班人員注意，這時必須采取人為干預(yù)高壓閥動作的措施，強行釋放壓力，避免壓力超過液貨艙結(jié)構(gòu)強度而使液貨艙變形，甚至破裂造成人身傷害和環(huán)境污染。同樣當壓力降低到100mmwg時，配載儀發(fā)出聲光警報，提醒值班人員注意，此時需要啟動惰氣系統(tǒng)，向低壓的液貨艙填充惰氣，避免液貨艙產(chǎn)生負壓。有研究表明，液貨艙的負壓，對結(jié)構(gòu)的影響要遠遠大于高壓的影響，其破壞性可能類似于液貨艙的變形甚至破裂。油輪液貨艙透氣系統(tǒng)及其輔助透氣系統(tǒng)的強制要求，以及上述的設(shè)定更有利于監(jiān)控液貨艙避免過高壓力，使液貨艙始終保持在正常壓力狀態(tài)下，起到對透氣系統(tǒng)的保護作用，保證油輪液貨艙的安全，提高了船員的人身安全，減少對環(huán)境污染的可能性。船舶在營運過程中，透氣系統(tǒng)的良好工作狀態(tài)是保證液貨船安全營運的重要設(shè)備，同時船員應(yīng)加強對透氣系統(tǒng)的維修保養(yǎng)，定期檢查，也要熟悉了解整個系統(tǒng)的工作原理，在發(fā)生意外情況時能及時有效的進行處理，保證人員、環(huán)境的安全。