2023年船舶5PPM油水分离器分析.docx

天道酬勤 船舶5PPM油水别离器分析 赵玉文 摘 要：本文介绍了防污染设备的分类，并针对船舶安装的防污染设备，阐述了防污染设备的主要组成和各部件功能，描述了防污染设备的启停操作过程，并根据防污染设备的工作原理和实际情况，提出了防污染设备使用中常出现的问题，并对应提出解决方案，给出了防污染设备的日常维护保养和管理建议，对5PPM油水别离器的推广和使用有一定的指导意义。 关键词：油水别离器;PPM;折射率;维护保养 随着人类对海洋环境重要性认识的提高，国际海事组织制定相应公约，即：73/78防污染公约或MARPOL73/78，该公约有效地控制了由海滩事故、操作性排放以及人为因素造成的海洋污染，对保护海洋环境起到积极作用，公约有六个附那么，附那么Ⅰ：防止油污规那么;附那么Ⅱ：控制散装有毒液体物质污染规那么;附那么Ⅲ：防止海运包装有害物质污染规那么;附那么Ⅳ：防止船舶生活污水污染规那么;附那么Ⅴ：防止船舶垃圾污染;附那么Ⅵ：防止船舶空气污染规那么，为满足附那么Ⅰ防止油污染的规定，油水别离器应运而生; 1 防油污染设备的种类 油水别离器的最简单分类是PPM 分类，分为15PPM和5PPM油水别离器。目前船舶用的最普遍、最广泛的是15PPM，是73/78防污染公约附那么Ⅰ强制要求的，随着人们对海洋环境保护意识的增强，排油控制逐渐从15PPM开展为5PPM〔非强制要求〕。按照排污设备的型号和厂家分类，实在太多，但不管哪一种型号和哪一厂家的生产的油水别离器，都具有相同的工作原理，利用油水的密度不同，对含油 的污水进行别离，干净的水排出舷外。 2 防污染设备的主要组成和各部件的功能 2.1 现以某科考船5PPM型油水别离器为例，进行分析和论证：5PPM油水别离器BilgeMaster-E2000cleandesign;制造厂：GEA Westfalia Separator Group Gmbh59299 Oelde  Gemany;分油机型号：WSE-20-01-037。 5PPM油水别离器的组成如图1： 螺杆泵〔Frequency-controlLed feed pump with safety water fittings〕、加热器〔Pre-heater〕、分油机〔Self-cleaning WSE separator〕、吸附滤器〔Adsorption filter〕、油分检测器〔Oil monitor〕、污油駁运泵〔Sludge transfer P/P〕、自动清洗滤器〔Automatic filter 320um〕减压阀〔Pressure retaining valve〕供应阀〔Feed valve〕、舷外排出阀〔Overboard valve〕等部件;管路分为：淡水管路、空气管路等;淡水管路：供应螺杆泵〔Feed pump〕、分油机〔Purifier〕、油分检测器〔oil monitor〕、冷却器〔Cooler〕;空气管路：供应气动阀件〔valves〕和污油驳运泵〔Sludge transfer p/p〕。除机械组成局部外，还有电器局部。 2.2  各部件功能描述： 〔1〕污水供应泵必须满足对液体的搅动最小，防止被泵送液体的乳化，一般选用螺杆泵或往复泵，污水泵提供从污水舱到分油机进口的动力，并保证一定流量; 〔2〕加热器〔heater〕给污油水混合物加热，经过加热后，增强别离效果; 〔3〕分油机〔purifier〕是主要设备，作用是：除去油污水中大局部油分和杂质，然后进入吸附滤器;进行油水的精别离; 〔4〕 吸附滤器〔Adsorption filter〕：精别离污油水作用，油污水经过分油机后，除去大局部油分和杂质后，进入到吸附滤器，除去剩余的局部油分和杂质。 〔5〕 油渣驳运泵〔Sludge transfer p/p〕：提供污水从小污油舱到污油舱的动力，污油泵的启停，受小污油柜的液位上下控制。 〔6〕油分检测器〔Oil monitor〕是系统的监工，检测排往舷外的污水是否到达标准〔5PPM〕。工作原理是：利用光在不同介质中的折射率和折射后的光的强度不同，对排舷外污水进行检测。 2.3 电器局部：包括控制电路和非控制电路两局部，控制电路〔CPU〕由6个模式组成： 2.3.1“ Overboard〞 模式 此模式只有离最近的陆地大于15海里并且在航行中使用;“Overboard model〞 控制排舷外污水阀的通断，当OMD检测到PPM值大于5时，关闭排舷外阀，使污水流回污水舱，防止造成环境的污染;当OMD检测值小于5PPM时，接通排舷外阀，干净的水排出舷外。其中“Flush OMD〞模式，用来矫正OMD的零PPM值和冲洗OMD内部。〔图2〕。 2.3.2  “Automatic speed regulation，feed pump〞模式 污水供应泵有两种模式，自动模式和手动模式。在手动模式时，按上下键控制泵的转速，调节泵的流量;在自动模式时，泵的转速是受排舷外污水的浓度〔PPM〕，进行自动控制的，见图3。 2.3.3  “Tank clean model〞模式 使用此模式的条件必须满足如下：①污水舱的液位接近最低液位;②离最近的陆地或者港口小于15海里;③排出舷外的污水中，乳化油或者杂质的含量较高;④中选择“Start up installation automatically model〞，系统启动结束后，停留在“Tank clean model〞;总之，“Tank clean model〞主要是禁止不达标的污水排出舷外，保护海洋环境。 2.3.4  “Switch adsorption filter on and off manually〞模式 此模式是选择吸附滤器的通断，仅在“BilgeMaster〞的局部型号中存在，只能在“Overboard model〞下能使用。其作用是污水在排舷外前，判断排舷外污水的浓度，根据污水中含油量，自动选择吸附滤器的通断。〔见图2和4〕 2.3.5  “CombiMaster〞模式 油水别离器在此模式下，利用计量泵的自动启停，对小污水舱的油污水进行处理，这个功能在“Overboard 〞模式下，严禁使用，并且只在含有“污油计量泵〞的系统中存在。使用者在选择“CombiMaster〞模式后，计量泵开始工作，排舷外阀关闭，污水舱阀翻开，此时的油水别离器相当于“Tank clean〞模式下的功用.控制显示屏上，显示“Sludge treated model - no overboard possible〞，见图5。 2.3.6   “BilgeMaster model〞模式 根据排放舷外污水的浓度〔PPM〕，系统自动控制污水的排放。中选择“BilgeMaster〞时，分油机自动进入排渣模式，排渣时间间隔自动调节为3600秒或可以手动调节排渣时间间隔，排渣结束后，油水别离器通过检测排舷外污水的浓度，自动控制排弦外阀的通断，防止污水的意外排放，保证海洋环境的平安。 3 油水别离器的启停步骤 3.1 油水别离器的启停分为两种方式 一种是：手动启停;一种是：自动启停。 油水别离器的型号是“BilgeMaster-E2000cleandesign〞的分油机为例，“BilgeMaster〞 型号油水别离器是典型的利用离心别离法的原理，根据含油污水中的油与水的密度差，当含油污水进入分油机后，利用分油机的别离筒高速旋转产生的离心力，使污油水在离心力的作用下别离; 3.2  油水别离器的手动启停 这种型号的油水别离器只存在手动启停模式，启动前，检查系统的控制局部和非控制局部，控制电路是否正常、分油机的油位、皮带、各个阀件的开关状态、螺杆泵吸口的滤器的清洁度等等。油水别离器的启动条件满足后，合上主电源〔6〕- 启动分油机〔3〕- 污水供应泵〔4〕- 加热器等主要部件〔图6〕，最后在控制面板上，按下“Pro on〞按键，系统顺利的启动。油水别离器的停止，按照启动的逆操作进行。 3.3  油水别离器的自动启停 油水别离器自动启动前的检查，启动条件满足后，按下“Unit on〞〔图7〕，油水别离器按照CPU设定程序启动。 4 常见问题和建议解决方案 4.1 油水别离器效果欠佳 “BilgeMaster-E2000cleandesign〞型號油水别离器，处理含油泥等的污水，别离效果欠佳，增加工作量。 4.1.1 分油机除杂不完全 污油水经过分油机后，除去污水中大局部的油分和大颗粒的杂质，而污水中的溶解的其他成分〔油泥等〕，无法去除掉; 4.1.2  污吸附滤器的脏堵原因 污水经过高速旋转的分油机后，局部与水的密度相近的杂质，经过分油机的高速搅拌，使得杂质更好的溶解在水中，无法别离。杂质会直接进入吸附滤器，使滤器脏堵。滤器的拆卸或更换，增加工作量和备件消耗。 建议：油污水在进分油机前，充分的沉淀，增加沉淀柜;在分油机的排出端，增加半透膜装置。 4.2 加热器缺少上、下泄放装置 4.2.1 加热器造成腐蚀 油水别离器停止运行后，加热器中会残留油污水，如果油水别离器长时间不用，在厌氧菌的作用下，油污水会在加热器内发酵，对加热器壳体和加热盘管产生腐蚀。 4.2.2 加热器内的气体无法卸放 油水别离器在第一次投入使用或者放空后，加热器内的存在的气体;还有加热过程中产生的气体等。建议：安装上、下放泄阀〔全自动〕。 4.3 吸附滤器的清洗不方便、不平安 油泥中含有苯系物、酚类、芘、蒽等有恶臭的有毒物质，以及铜、锌、铬、汞等重金属，对人体健康有害，滤器的清洗，需要专门的清洗工具和地点;清洗后的污水的怎么处理等。 建议：吸附滤器改装为自动旋转滤器，并且自带海水反洗冲洗装置;油水别离器在供应泵的吸口，加装海水或者淡水管路。 5“BilgeMaster-E2000claeandesign〞型号油水别离器的维护保养和运行管理 5.1 油水别离器的维护保养 油水别离器的维护保养：①分油机的维护保养〔机和电〕;②污水供应泵滤器的清洁;③油分检测器滤器的检查和更换以及腔室的清洁;④减压阀的检查和清洁;⑤舷外转换阀的检查和保养;⑥控制箱内清洁和检查;⑦吸附滤器的拆解和清洗;⑧小污油柜液位传感器的检查和测试;⑨5PPM报警测试;⑩控制电路以及元件的检查。 5.2  油水别离器的运行管理 5.2.1 油水别离器运行前 〔1〕通知驾驶台，获得允许;记录油水别离器运行开始时，船舶的坐标，时间; 〔2〕油水别离器在运转前，测试5PPM报警、排舷外阀的转换是否正常; 〔3〕运转部件的检查：油水别离器的污水供应泵或者分油机的检查; 〔4〕控制电路的检查，污水舱和小污油柜的液位传感器的检查等; 〔5〕熟读油水别离器的说明书，熟悉各个部件的工作原理。 5.2.2 油水别离器运行中管理 〔1〕定期检查5PPM或者15PPM报警是否正常。当报警激活时，确定排舷外阀、污水供应泵或者分油机的动作情况。 〔2〕检查运动部件的震动。污水驳运泵或者分油机震动出现时，立即停止运转，进行检查。 〔3〕控制箱上电流、压力、阀的开关等的检查。如吸附滤器壳体上平安阀开启，说明滤器的脏堵;污水供应泵的吸口压力下降说明滤器的脏堵;分油机的电流过大，可能机械故障或者电器故障。 〔4〕定期测量污油舱和污水舱。根据污水舱的实际情况，确定适宜的停机液位，严禁排空污水舱。 〔5〕油水别离器的泄漏检查。包括油、水 气、电等的泄漏检查。 〔6〕注意含有分油机的油水别离器的检查，如油位的上下和皮带的松紧等。 总之，油水别离器在运行期间，船舶值班人员应对其加强巡视。在应急情况下，立即停止油水别离器的运转，防止对海洋环境造成污染。 6 结束语 油水别离器作为船舶防污染的重要设备，船舶人员应该非常熟悉的掌握，油水别离器的工作原理、各部件的功能、操作，尤其懂得常见故障的排出。做好日常的维护保养工作，使设备保持随时可用。从油水别离器的开展过程〔15PPM-5PPM