专利名称：远洋船舶压载水处理方法
技术领域：
本发明涉及船舶的压载水处理方法和装置，具体涉及一种远洋船舶压载水处理方法及其专用处理装置。
背景技术：
目前，船舶运输是全球物流链中重要的一环，国际贸易中80%以上货物通过船舶转运。远洋船舶在注入和排放压载水的同时，引起有害水生物和病原体的跨海域传播。压载水的无控制排放对海洋生态、公众健康造成严重危害，由此引起的海洋生态破坏事故不胜枚举，全球环保基金组织(GEF)将其列为海洋四大危害之一。为了有效地控制和防止船舶压载水排放引起的外来物种入侵，病原体传播导致的环境、人类健康、财产及资源方面损害。国际海事组织(IMO)于2004年通过了《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》(以下简称压载水公约)。该公约为全球压载水管理和控制提供了具有国际法律约束力的规定。随着压载水公约的出台，很多港口国先后采取了相应的单边政策，强制性实施压载水管理措施以减少压载水对本地水域带来的危害。压载水管理方法一般可分为两类预防性操作和专门响应操作。预防性操作主要是对压载水隔离，即采取不排放，带回原地或者排入目的港口的专门接收装置等方法，从而尽量避免吸取有潜在危害的水生物、病原体或沉积物，以及避免不必要的排放。专门响应操作可分为压载水交换和压载水处理两种方法。目前，多数港口国对驶入本地水域的船舶所携带的压载水均采用了深海压载水交换的方法进行压载水管理。根据船舶的具体情况可选用不同的压载水交换方法，具体方法有顺序法、稀释法和溢流法。顺序法也称排空注入法，即先将用于装载压载水的压载舱抽空然后用替换的压载水重新注满，以达到置换率至少为压载水体积的95%，使用顺序法，压载水几乎被完全有效地置换，压载水泵负荷小，交换时间短。但可能影响船舶的结构强度。要对船体的总纵强度及完整稳性等方面进行安全评估以制定出合理的压载水交换程序。稀释法是指将替换的压载水从用于装载压载水的压载水舱顶部注入并同时以相同流速从底部排出，舱内的水位在压载水更换作业全过程中保持不变，采用稀释法和溢流法时，每一压载舱连续泵入水量达到三倍舱容可视为符合至少交换95%体积的压载水的标准要求。若能证明至少交换了 95%体积的压载水则可接受连续泵水量少于三倍舱容。三倍的交换水量，压载泵的负荷大，交换时间长，但由于压载舱总是处于满舱状态，因此这两种交换方法对船舶的稳性和强度的影响可忽略，由于稀释法需要两套泵系单独进行顶部泵入和底部泵出压载水，而且需要保持泵入和泵出的流速相等，以保持舱内水位保持不变从而保持舱内的压力不变，管系较为复杂。现有船一般不采用此种交换方法。溢流法是指将替换的压载水泵入用于装载压载水的压载舱，而允许水从溢流口或其他装置流出。在采用溢流法时，若溢流装置溢流不充分，压载舱就会有超压的危险，因此要对溢流管路的总横截面积及管路阻力进行评估，但由于溢流法对船舶的强度和稳性的影响甚微，因此对一些较大压载舱宜采用。
发明内容
发明目的针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种远洋船舶压载水处理方法，以实现使用物理方法处理船舶压载水，不使用化学药品，降低成本，提高处理效率。本发明的另一目的是提供一种远洋船舶压载水处理方法的专用处理装置，
技术方案为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为 一种远洋船舶压载水处理方法，先用惰性气体排空压载水舱中压载水上空的空气，然后将压载水舱中压载水抽出舱外，用惰性气体对压载水进行吹脱混合，发生物理反应，吸出压载水中氧气的同时，将可溶性的惰性气体融入压载水，处理后的压载水排入压载水舱即可。所述物理反应的具体操作为将惰性气体和压载水在文丘里喷射器中混合，惰性气体在高压水流中形成空穴，将溶解在水中的氧吸入到空穴，此后空穴从水中溢出，通向大气，压载水中剩下溶解惰性气体。一种远洋船舶压载水处理方法的专用装置，包括压载舱和与压载舱相通的压载泵，还包括文丘里喷射器和惰性气体发生器；所述的文丘里喷射器通过管路分别与压载舱和海水相通，所述的惰性气体发生器通过管路分别与文丘里喷射器以及压载舱相通，在所述的压载舱上设有透气阀。所述的文丘里喷射器共有3个，其中的2个串联后与另外一个并联。在所述的惰性气体发生器与压载舱相通的管路上设有双联法兰。有益效果与现有技术中的压载水处理方法相比，本发明的压载水处理的方法和专用装置具有的突出优点包括压载水处理的方法是物理方法，无需额外化学剂及相关的投药装置；在文丘内可直接发生物理反应，发生前不需要其它过滤装置，因此无需花时间定期清洗，更重要的是不会影响水流量；排压载时无需再处理，减少排放时间；经脱氧处理后的水，使水中的含氧量极低，可以保护舱室不受氧化腐蚀；舱室与外界隔离，让舱内保持充满惰性气体，可进一步保护舱室免于空气氧化腐蚀；舱室维护方便，由于安装了双联法兰， 当一舱需隔离维修时，其它舱可以正常工作；使用不同大小的文丘里喷射器，并使文丘里喷射器串联加并联方式布置在管路中，这可以满足各种打压载的条件，保证了压载水处理效果的可靠性；具有很好的实用性，能够产生很好的经济效益和社会效益。
图1是远洋船舶压载水处理方法专用装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体附图对本发明做进一步的解释。一种远洋船舶压载水处理方法，先用惰性气体排空压载水舱中压载水上空的空气，然后将压载水舱中压载水抽出舱外，用惰性气体对压载水进行吹脱混合，发生物理反应，吸出压载水中氧气的同时，将可溶性的惰性气体融入压载水，处理后的压载水排入压载水舱即可。物理反应的具体操作为将惰性气体和压载水在文丘里喷射器中混合，惰性气体在高压水流中形成空穴，将溶解在水中的氧吸入到空穴，此后空穴从水中溢出，通向大气， 压载水中剩下溶解惰性气体。
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如图1所示，远洋船舶压载水处理方法的专用装置，包括压载舱1、压载泵2、文丘里喷射器3和惰性气体发生器4。压载泵2设在压载舱1与海水13相通的管路14上。文丘里喷射器3共有3个，其中的2个串联后与另外一个并联，并联后的文丘里喷射器3的进水管路与管路14相通，进气管路8与惰性气体发生器4的惰性器总管7相通，出水管路与压载舱1相通，在各管路上均设有阀门。惰性气体发生器4通过惰性器总管7与压载舱1 相通，在压载舱1与惰性器总管7相通的管路10上设有双联法兰5，在惰性器总管7上设有透气阀6，透气阀6为气动透气阀。在双联法兰5与压载舱1之间的管路10上设有磁性透气帽9。工作时，先向舱内打压载水首先是压载舱抽空气，目的是为了后续处理过的压载水在进入舱内的过程中不再和空气接触，启动压载泵2，往压载舱1内注入海水13，同时透气阀6打开，以便压载舱1内的水位上升时，舱内空气可以从透气阀6中溢出；当压载舱1 打满后，启动惰性气体发生器4中的风机，同时冷却水泵12启动，燃油泵启动11，惰性气体发生装置4启动，关闭气动透气阀6。惰性气体发生器4启动产生的惰性气体经过惰性器总管7，并从压载舱1顶部进入压载舱内。压载泵2启动，此时压载泵是将压载舱内的海水抽出舷外，随着压载舱1内的海水抽完后，舱内剩下的全部是惰性气体。然后向舱内注入处理的压载水气动透气阀6打开，海水冷却泵12、燃油泵11、压载泵2、惰性气体发生器4都保持运行，惰性气体发生器4产生的惰性气体进入文丘里喷射器3，压载泵2从舷外抽海水 13，也进入文丘里喷射器3，惰性气体和压载水在文丘里喷射器中混合，惰性气体就在高压水流中形成空穴，将溶解在水中的氧吸入到空穴，此后空穴从水中溢出，通向大气，而压载水中就只剩下溶解惰性气体，此过程发生物理反应，随后进入压载舱，直到舱内水灌满，至此打压载结束。最后向舷外排压载水排压载，海水冷却泵12、燃油泵11、压载泵2、惰性气体发生器4都启动运行，气动透气阀6关闭(也可以打开，如果不想向舱内注入惰性气体)， 压载泵2在往外排水时，惰性气体也从舱顶注入，保持舱内压力平衡，等舱内水排空后，也停止惰性气体供应，此过程中压载水和惰性气体都不需要经过文丘里管。本发明的压载水处理的方法和专用装置，压载水处理的方法是物理方法，无需额外化学剂及相关的投药装置；在文丘内可直接发生物理反应，发生前不需要其它过滤装置， 因此无需花时间定期清洗，更重要的是不会影响水流量；排压载时无需再处理，减少排放时间；经脱氧处理后的水，使水中的含氧量极低，可以保护舱室不受氧化腐蚀；舱室与外界隔离，让舱内保持充满惰性气体，可进一步保护舱室免于空气氧化腐蚀；舱室维护方便，由于安装了双联法兰，当一舱需隔离维修时，其它舱可以正常工作；使用不同大小的文丘里喷射器，并使文丘里喷射器串联加并联方式布置在管路中，这可以满足各种打压载的条件，保证了压载水处理效果的可靠性；具有很好的实用性，能够产生很好的经济效益和社会效益。
权利要求
1.一种远洋船舶压载水处理方法，其特征在于先用惰性气体排空压载水舱中压载水上空的空气，然后将压载水舱中压载水抽出舱外，用惰性气体对压载水进行吹脱混合，发生物理反应，吸出压载水中氧气的同时，将可溶性的惰性气体融入压载水，处理后的压载水排入压载水舱即可。
2.根据权利要求1所述的远洋船舶压载水处理方法，其特征在于所述物理反应的具体操作为将惰性气体和压载水在文丘里喷射器中混合，惰性气体在高压水流中形成空穴， 将溶解在水中的氧吸入到空穴，此后空穴从水中溢出，通向大气，压载水中剩下溶解惰性气体。
全文摘要
本发明公开了一种远洋船舶压载水处理方法，先用惰性气体排空压载水舱中压载水上空的空气，然后将压载水舱中压载水抽出舱外，用惰性气体对压载水进行吹脱混合，发生物理反应，吸出压载水中氧气的同时，将可溶性的惰性气体融入压载水，处理后的压载水排入压载水舱即可。装置包括压载舱、压载泵、文丘里喷射器和惰性气体发生器。本发明的压载水处理的方法是物理方法，无需额外化学剂及相关的投药装置；在文丘内可直接发生物理反应，发生前不需要其它过滤装置，无需花时间定期清洗，不会影响水流量，减少排放时间，保护舱室不受氧化腐蚀，保证了压载水处理效果的可靠性；具有很好的实用性，能够产生很好的经济效益和社会效益。
文档编号C02F1/24GK102502906SQ20111036453
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者吴芳, 周鲁兵, 张伟 申请人:扬州大洋造船有限公司