一种电解式压载水处理装置淡水码头试验方法与流程

本发明涉及船舶系泊试验技术领域，尤其涉及一种电解式压载水处理装置淡水码头试验方法。

背景技术：

国际航行船舶在航行过程中，为调节吃水和浮态，必须吸入海水作为压载水，而压载水若不经过处理或者处理不彻底就进行异地排放，则容易引起外来物种入侵。根据2016年国际海事组织批准的公约，所有远洋船舶都要安装压载水处理装置，电解式压载水处理装置是其中一大类。

目前，船舶在航行前，需要对其电解式压载水处理装置的效用进行试验验证，而电解式压载水处理装置的效用试验需要使用一定电导率的海水，否则其电解制造次氯酸钠和余氯检测仪器的实际功能无法验证。而且电解式压载水处理装置，一般由陆用设备改装而成(如核电站的海水处理系统)并由新进入船用设备行业的供应商提供，加上系统组成较复杂，其设备和调试工程师都存在水土不服、不一定能适应船上环境的问题，无法保证在有时限的海上航行试验期间完成效用试验。例如，中海48000-1#船装备国内第一套压载水处理装置，其制造商考虑次氯酸钠的腐蚀性，系统内包含较大量pvc塑料管，加药泵也使用陶瓷叶片。航行试验期间因为船舶振动或其它原因，出现pvc管断裂、陶瓷泵叶片折断等多次事故，其水池用余氯检测单元也多次出现无法取样等故障，最终导致效用试验无法完成。此外，压载水处理装置一般以旁通形式依附于船舶专用压载系统和机舱舱底/消防系统，其无法利用自身管道系统完成效用试验。

因此，针对电解式压载水处理装置无法保证一次航行完成所有效用试验，尤其是对于只有淡水码头的船舶制造企业，为避免二次试航带来的经济和时间损失，亟待需要一种新型的电解式压载水处理装置淡水码头试验方法以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种电解式压载水处理装置淡水码头试验方法，能够在码头完成压载水处理装置的效用试验，试验方法简单实用，能够降低时间和经济成本。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种电解式压载水处理装置淡水码头试验方法，包括以下步骤：

a、根据压载水处理装置的效用试验要求，在船舶的舱室内预存所述效用试验所需要的海水量；

b、根据所述效用试验的需要，利用所述船舶上现有的管道系统，人工搭接效用试验的管道系统；

c、模拟所述效用试验。

进一步地，在步骤a中，在所述船舶试航过程中存储所述海水；和/或

从其他船舶的压载舱内获取所述海水。

进一步地，在步骤c中，所述效用试验模拟时长为50～70分钟。

进一步地，所述效用试验包括尾尖舱压载电解试验，所述尾尖舱压载电解试验包括以下步骤：

a1、在所述船舶的尾尖舱存储所述尾尖舱压载电解试验所需要的海水量；

b11、利用第一工装管道11连通所述尾尖舱和全船消防系统；

b12、利用第二工装管道连通所述全船消防系统和所述压载水处理装置中的第一滤器单元，在所述第一滤器单元与所述尾尖舱之间的管道上设置第一检测器；

b13、关闭与所述尾尖舱压载电解试验无关的阀门，短接所述第一滤器单元的压差开关以避免滤器自动冲洗浪费海水；

c1、启动消防泵，将所述海水从所述尾尖舱通过所述第一滤器单元泵至所述尾尖舱，并在所述第一检测器处进行取样检测。

进一步地，在步骤c1中，在启动消防泵的同时启动第一海水泵，将所述海水从所述尾尖舱通过所述压载水处理装置中的电解单元泵至所述尾尖舱，并在所述第一检测器处进行取样检测。

进一步地，在步骤c1中，所述消防泵流量控制在50～90m³/h；和/或所述第一海水泵的流量均控制在8～12m³/h。

进一步地，所述效用试验包括专用压载系统试验，所述专用压载系统试验包括以下步骤：

a2、在所述船舶的货油舱存储所述专用压载系统试验所需要的海水量；

b21、准备第一压载舱和第二压载舱并彻底清洁，在所述压载水处理装置中的第二滤器单元与所述第二压载舱之间的管道上设置第二检测器；

b22、利用第三工装管道替换所述货油舱与所述专用压载系统之间的阀门，并将所述货油舱内的所述海水泵至所述第一压载舱，然后拆除所述第三工装管道并将所述阀门复位；

b23、关闭与所述专用压载系统试验无关的阀门，短接所述第二滤器单元的压差开关以避免滤器自动冲洗浪费海水；

c2、启动第一专用压载泵，将所述海水从所述第一压载舱通过所述第二滤器单元泵至所述第二压载舱，并在所述第二检测器处进行取样检测。

进一步地，在步骤b21中还包括：在所述压载水处理装置中的第三滤器单元与所述第一压载舱之间的管道上设置第三检测器；

在步骤b23中还包括：短接所述第三滤器单元的压差开关以避免滤器自动冲洗浪费海水。

进一步地，在步骤c2中，在所述专用压载系统试验过程中，所述第一专用压载泵的流量控制在650～700m³/h；和/或

在所述专用压载系统试验取样检测后，所述第一专用压载泵的流量控制在950～1050m³/h。

进一步地，在步骤c之后，还包括：

d、进行所述压载水处理装置的排载效用试验。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的电解式压载水处理装置淡水码头试验方法，通过在船舶的舱室内存储海水，根据压载水处理装置的效用试验的要求结合船舶现有管道系统，人工搭接效用试验管道系统，对于一次航行试验失败的船舶，可直接在淡水码头进行所有功能试验，避免了二次试航带来的时间和经济的巨大损失，可有效降低航行试验失败的风险系数，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的尾尖舱压载电解试验的管道的结构示意图；

图2为本发明提供的第一工装管道一个方向的结构示意图；

图3为本发明提供的第一工装管道另一个方向的局部示意图；

图4为本发明提供的第二工装管道的结构示意图；

图5为本发明提供的专用压载系统试验的管道的结构示意图。

附图标记：

100-尾尖舱；200-第一压载舱；300-第二压载舱；400-第三工装管道；500-舱外；600-船舷外；

11-第一工装管道；111-固定端；112-连通端；12-应急消防泵；13-全船消防系统；14-第二工装管道；141-主管道；142-分管道；15-第一滤器单元；16-第一检测器；

21-第一海水泵；22-第一电解单元；

31-第二海水泵；32-第二电解单元；

41-第一专用压载泵；42-第二滤器单元；43-第二检测器；

51-第二专用压载泵；52-第三滤器单元；53-第三检测器；

61-第一电解单元管路；62-第二电解单元管路。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是本产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“第一”、“第二”、“第三”等仅用来区分部件，不表示优先顺序，因此不能理解为对本发明的限制。

根据现有法规，远洋船舶在进入别国领海或专属经济区及其毗邻海域前，通常需要进行压载水处理，以防止外来物种入侵。一般情况下，在船厂建造阶段，必须进行航行试验以对压载水处理装置进行效用试验，以保证压载水处理装置能正常运行。压载水处理装置一般以旁通形式依附于船舶专用压载系统和机舱舱底/消防系统，其无法利用自身完成效用试验。针对电解式压载水处理装置无法保证一次航行试验做完全部效用试验，尤其是对于只有淡水码头的船舶制造企业，为避免二次试航带来的经济和时间损失，必须考虑利用船上现有的其它系统设备和简单工装进行码头效用试验。

准备工作，变开式系统为临时闭式系统。根据船舶的“机舱舱底压载消防系统原理图”、“海水冷却系统原理图”、“全船应急消防系统原理图”、“专用压载系统原理图”，分析压载水处理系统原有步骤的管路流程，找出物理上最相似、距离最近的替代管路流程以实现海水在系统内的循环，同时实现最小的海水、电力消耗和节约制作临时管路成本。本试验方法的电气原理流程，是通过在控制箱内断开或短接相关plc的输入端子以模拟相关设备的启停，该电气原理流程具体采用本领域技术人员所熟知的方法，且该电气原理不是本发明的重点，因此本发明中不再详细介绍其控制过程。

实施例一

本实施例提供了一种电解式压载水处理装置淡水码头试验方法，包括以下步骤：

a、根据压载水处理装置的效用试验要求，在船舶的舱室内预存效用试验所需要的海水量；

b、根据效用试验的需要，利用船舶上现有的管道系统，人工搭接效用试验的管道系统；

c、模拟效用试验。

作为电解式压载水处理装置航行试验的备用方案，本方法通过在船舶的舱室内存储海水，根据效用试验的要求结合船舶现有管道系统，人工搭接效用试验管道系统，对于一次航行试验失败的船舶，可直接在淡水码头进行所有功能试验，避免了二次试航带来的时间、经济和物量的巨大损失，可有效降低航行试验失败的风险系数，降低成本。

进一步地，在步骤a中，海水的电导率大于20ms/cm，以保证电解式压载水处理装置的正常运行。

优选地，在步骤a中，在船舶试航过程中存储海水。在其他实施例中，还可以是从其他船舶的压载舱内获取海水。

优选地，为了保证效用试验结果的可靠性，在步骤c中，效用试验模拟时长为50～70分钟，优选60分钟。因此，需要在船舶的舱室内存储足够效用试验用的海水量。当效用试验模拟时长为60分钟时，需要在船舶的舱室内存储1000吨的海水，具体可以在尾尖舱100存储300吨，在货油舱存储700吨。海水量可根据效用试验的时长以及船舶尺寸来确定。

实施例二

本实施例提供一种电解式电解式压载水处理装置淡水码头试验方法，利用一般液货船和散货船上常见的货油/压载系统、机舱消防系统以及制作简易工装，包括以下步骤：

1)利用第一次试航或其它手段，取得符合电导率要求大于20ms/cm的干净海水，分别储存在尾尖舱100和货油舱。不直接储存在压载舱是因为装置的滤器单元滤网是50微米级，水质不好可能会堵死滤器，而码头试验会经常将富含泥沙的江河水泵入压载舱。

2)装置效用试验用海水的用量和存放位置。考虑装置的最低流量尾尖舱100部分70～100m³/h、压载舱部分300m³/h、仪器检测周期20分钟要求以及海水的重复利用，并考虑码头吃水限制一般为6米，船舶装载太多会搁浅，在货油舱存放700吨海水，用于专用压载系统的压载和排载，在尾尖舱100存放300吨海水，用于电解以及机舱消防系统的压载和排载，可以供系统运行1小时左右。

3)考虑电解后的海水可重复利用电解海水量约12m³/h,首先进行尾尖舱压载电解试验，然后在压载舱进行专用压载系统试验。

实施例三

在试航时，效用试验包括尾尖舱压载电解试验，尾尖舱压载电解试验包括压载试验和排载试验，在压载时，消防泵将船舷外600的海水泵入尾尖舱100；同时，通过压载泵将船舷外600的海水泵入电解单元，并根据压载流量施压相应电流产生电解液，之后将电解液注入压载主管路。

如图1所示，本实施例提供了一种尾尖舱压载电解试验，使船舶能够在淡水码头进行尾尖舱压载电解试验，试验方法简单实用，能够有效能够降低时间和经济成本。该试验方法包括以下步骤：

a1、在船舶的尾尖舱100存储尾尖舱压载电解试验所需要的海水量；

b11、利用第一工装管道11连通尾尖舱100和全船消防系统13；

b12、利用第二工装管道14连通全船消防系统13和压载水处理装置中的第一滤器单元15，在第一滤器单元15与尾尖舱100之间的管道上设置第一检测器16；

b13、关闭与尾尖舱压载电解试验无关的阀门，短接第一滤器单元15的压差开关，以防止第一滤器单元15启动自冲洗功能，以避免滤器自动冲洗浪费海水；

c1、启动消防泵，将海水从尾尖舱100通过第一滤器单元15泵至尾尖舱100，并在第一检测器16处进行取样检测。

本实施例提供的尾尖舱压载电解试验，通过在船舶的尾尖舱100内存储海水，根据压载水处理装置的效用试验的要求结合船舶现有管道系统，制作第一工装管道11和第二工装管道14,，并人工搭接效用试验管道系统，对于一次航行试验失败的船舶，可直接在淡水码头进行尾尖舱压载电解试验，避免了二次试航带来的时间和经济的巨大损失，可有效降低航行试验失败的风险系数，降低成本。

具体而言，在尾尖舱100存储的海水量为300吨左右，以保证尾尖舱压载电解试验的正常进行。

进一步地，在步骤b11中，第一工装管道11用于连通尾尖舱100和全船消防系统13，具体而言，第一工装管道11一端接入尾尖舱100，另一端经应急消防泵12与全船消防系统13相连通。第一工装管道11的结构如图2-3所示，第一工装管道11包括固定端111和连通端112，固定端111固定在尾尖舱100内，连通端112与应急消防泵12相连通。

进一步地，在步骤b12中，第二工装管道14用于连接机舱内六条消防水龙带，已将海水输送至第一滤器单元15。第二工装管道14的结构如图4所示，第二工装管道14包括主管道141和六条分管道142，六条分管道142分为两组分别设置在主管道141的两侧。用于与六条消防水龙带相连通。

实施例四

本实施例与实施例二的区别在于：

为了同时模拟压载和电解试验，在步骤c1中，在启动消防泵的同时启动第一海水泵21，将海水从尾尖舱100通过压载水处理装置中的电解单元泵至尾尖舱100，并在第一检测器16处进行取样检测。

可选地，在步骤c1中，消防泵流量控制在50～90m³/h，优选70m³/h；第一海水泵21的流量均控制在8～12m^3/h，优选10m³/h。

实施例五

本实施例是在实施例三的基础上作出的改进，在本实施例中，电解单元的数量为两个，两个电解单元互为备份，且分别有两个流通管道系统以使海水能够分别流经两个电解单元，以保证电解试验能够顺利进行。如图1所示，第一电解单元22与第二电解单元32并连，第一电解单元22入口处设置有第一海水泵21和截止阀，第二电解单元32入口处设置有第二海水泵31和截止阀，在实际试验过程中，首先关闭第二电解单元32前的截止阀，同时进行第一滤器单元15和第一电解单元22的试验，即模拟一边从船舷外600泵吸海水，一边进行电解处理。当第一电解单元22出现故障，或者根据具体效用试验的要求，可关闭第一电解单元22前的截止阀，同时进行第一滤器单元15和第二电解单元32的效用试验，其过程与第一电解单元22的过程相似，在此不再赘述。

实施例六

如图1所示，本实施例提供一种尾尖舱压载电解试验方法，该方法包括：

1)考虑尾尖舱100的压载没有现成管路以及海水的重复利用，首先关闭应急消防泵12吸入口的截止阀，将应急消防泵12滤器盖板用第一工装管道11代替，并连接临时吸入管路到尾尖舱100，应急消防泵12出的海水可通过全船消防系统13通到机舱内各消防阀。

2)利用第二工装管道14连通全船消防系统13和第一滤器单元15之间，第二工装管道14设置在第一滤器单元15入口处，并连接机舱内6条消防水龙带。

3)关闭全船消防系统13和机舱舱底/压载/消防系统内与本次试验无关部分的阀门，短接压载水处理装置plc信号输入端子的消防泵启动信号，短接第一滤器单元15的压差开关防止自冲洗。

4)启动应急消防泵12模拟消防泵压载过程，海水通过消防管路和工装、同时在压载水处理装置内实现循环，可满足压载水处理装置的海水电解及加注、取样要求。为保证压载水处理装置的正常运行、延长报验时间以及考虑水龙带工作压力，应急消防泵12排量控制在50～100m³/h之间，优选70m³/h。

实施例七

在试航时，效用试验包括专用压载系统试验，该试验包括压载试验和排载试验。在压载时，第一专用压载泵41将船舷外600的海水经第二滤器单元42泵入第一压载舱200；同时，将船舷外600的海水吸入电解单元，并根据压载流量施加相应电流产生电解液，之后将电解液注入压载主管路。

如图5所示，本实施例提供了专用压载系统试验，能够在淡水码头进行专用压载系统的效用试验，试验方法简单实用，能够有效降低时间和经济成本。该试验包括以下步骤：

a2、在船舶的货油舱存储专用压载系统试验所需要的海水量；

b21、准备第一压载舱200和第二压载舱300并彻底清洁，在压载水处理装置中的第二滤器单元42与第二压载舱300之间的管道上设置第二检测器43；

b22、利用第三工装管道400替换货油舱与专用压载系统之间的阀门，并将货油舱内的海水泵至第一压载舱200，然后拆除第三工装管道400并将阀门复位；

b23、关闭与专用压载系统试验无关的阀门，短接第二滤器单元42的压差开关；

c2、启动第一专用压载泵41，将海水从第一压载舱200通过第二滤器单元42泵至第二压载舱300，并在第二检测器43处进行取样检测。

本实施例提供的专用压载系统试验，通过在船舶的货油舱内存储海水，根据压载水处理装置的效用试验的要求结合船舶现有管道系统，制作第三工装管道400以便将货油舱的海水泵入压载舱，及模拟航行试验中的压载过程；并通过第一专用压载泵41将压载舱内的海水通过第二滤器单元42进行专用压载泵过滤试验，该试验管道与尾尖舱压载电解试验管道相连通，以实现电解效用试验。该方法对于一次航行试验失败的船舶，可直接在淡水码头进行专用压载系统试验，避免了二次试航带来的时间和经济的巨大损失，可有效降低航行试验失败的风险系数，降低成本。

具体而言，货油舱内的海水量为700吨。

优选地，在专用压载系统试验过程中，第一专用压载泵41的流量控制在650～750m³/h，优选700m³/h。

进一步地，在专用压载系统试验取样检测后，第一专用压载泵41的流量控制在950～1050m³/h，优选1000m³/h。

实施例八

专用压载系统分为两个专用压载系统，且每个专用压载系统分别与每个电解单元相连通，每个专用压载系统均包括一个专用压载泵，在压载时，需要分别对两个专用压载系统进行效用试验。

本实施例提供的专用压载系统试验包括以下步骤：

a3、在船舶的货油舱存储专用压载系统试验所需要的海水量；

b31、准备第一压载舱200和第二压载舱300并彻底清洁，在压载水处理装置中的第二滤器单元42与第二压载舱300之间的管道上设置第二检测器43，在压载水处理装置中的第三滤器单元52与第一压载舱200之间的管道上设置第三检测器53；

b32、利用第三工装管道400替换货油舱与专用压载系统之间的阀门，并将货油舱内的海水泵至第一压载舱200或第二压载舱300，然后拆除第三工装管道400并将阀门复位；

b33、关闭与专用压载系统试验无关的阀门，短接第二滤器单元42和第三滤器单元52的压差开关；

c3、当将货油舱内的海水泵至第一压载舱200时，首先，关闭第三滤器单元52的阀门，启动第一专用压载泵41，将海水从第一压载舱200通过第二滤器单元42泵至第二压载舱300，并在第二检测器43处进行取样检测；然后，关闭第二滤器单元42的阀门，打开第三滤器单元52的阀门，启动第二专用压载泵51，将海水从第二压载舱300通过第三滤器单元52泵至第一压载舱200，并在第三检测器53处进行取样检测；

当将货油舱内的海水泵至第二压载舱300时，首先，关闭第二滤器单元42的阀门，启动第二专用压载泵51，将海水从第二压载舱300通过第三滤器单元52泵至第一压载舱200，并在第三检测器53处进行取样检测；然后，关闭第三滤器单元52的阀门，打开第二滤器单元42的阀门，启动第一专用压载泵41，将海水从第一压载舱200通过第二滤器单元42泵至第二压载舱300，并在第二检测器43处进行取样检测。

优选地，在专用压载系统试验过程中，第一专用压载泵41和第二专用压载泵51的流量控制在650～750m³/h，优选700m³/h。

进一步地，在专用压载系统试验取样检测后，第一专用压载泵41和第二专用压载泵51的流量控制在950～1050m³/h，优选1000m³/h。

可选地，压载时，关闭阀门以隔离淡水，用第一专用压载泵41将海水从第一压载舱200经第二滤器单元42泵至第二压载舱300；同时；专用压载系统通过第一电解单元管道61与第一电解单元22连通，以进行电解处理。

可选地，压载时，关闭阀门以隔离淡水，用第二专用压载泵51将海水从第二压载舱300经第三滤器单元52泵至第一压载舱200；同时；专用压载系统通过第二电解单元管道62与第二电解单元32连通，以进行电解处理。

实施例九

本实施例提供的专用压载系统试验包括以下步骤：

1)为保证压载水处理装置的效用试验顺利进行，留出一对压载舱并彻底清洁，一般用管路最短的那对舱，以减少带入杂质概率和管路阻力。

2)拆除货油系统货油舱与专用压载系统之间用于风暴压载的止回阀筏板，并连接可拆短管，打开相关压载舱注入阀。启动货油泵将干净海水从货油舱泵至第一压载舱200或第二压载舱300。之后将可拆短管和筏板复位。

3)短接第二滤器单元42和第三滤器单元52的压差开关防止自冲洗，并关闭压载系统内与本次压载试验无关的阀门。

4)专用压载系统分为两个专用压载系统，每个专用压载系统包括一个专用压载泵。启动一侧专用压载泵，将海水从一侧压载舱通过其中一个滤器单元泵至另一侧压载舱；一个试验流程后，更换另一侧专用压载泵反向打水，可试验另一侧的滤器单元。为保证压载水处理装置的正常运行、延长报验时间，压载泵排量开始时控制在700m³/h，等待电解及混合后取样功能试验完成后，加大排量至1000m³/h以验证电解量随排量变化。实施例十

本实施例提供了一种排载试验方法，在步骤c之后，还包括：

d、进行压载水处理装置的排载效用试验。

具体而言，当压载压载水处理装置的全部功能调试完成并报验船东船检通过后，拆除临时工装第一工装管道11、第二工装管道14和第三工装管道400并将相关管路复位。

进一步地，在步骤d中，分别进行尾尖舱100排载试验和压载舱排载试验和报验，其中消防泵、第一海水泵21、第二海水泵31、第一专用压载泵41和第二专用压载泵51的排量控制在压载水处理装置能正常运行的最小排量。

具体而言，如图1所示，在尾尖舱100的排载试验中，消防泵将尾尖舱100内的海水排至舱外500。

具体而言，如图5所示，在压载舱排载试验中，专用压载泵将压载舱内的海水排至舱外500。

需要说明的是，本发明提供的电解式压载水处理装置淡水码头试验方法也可适用于压载水处理装置的系泊试验，使用干净淡水以验证除电解之外的其它功能效用，除了使用介质不同(淡水)，其步骤、方法和工装完全一样。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。