[發明專利]一種免處理的船舶壓載水系統及其方法

在審

• 申請號: 201711351748.6
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107891954A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 胡以懷;李凱;曾存;方云虎;曹先鋒;張陳
• 申請（專利權）人: 中航鼎衡造船有限公司;上海海事大學
• 主分類號: B63B39/03
• 分類號: B63B39/03
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 朱成之,周乃鑫

技術領域

本發明涉及船舶工程領域，特別涉及一種免處理的船舶壓載水系統及其方法。

背景技術

在海上航行的船舶需要加載一定量的壓載物來保證其具有良好的穩性和浮性。根據作業的要求，船舶常需要在港口水域或近海水域進行壓載水的壓入和排出。由于船舶壓載水中含有浮游植物、浮游動物、細菌、病原體等低等生物和一些魚類，沉積物中常含有生物碎片、顆粒狀有機物、生物孢囊、不溶性硅酸鹽等物。當船舶進行壓入和排出壓載水時，壓載水中的生物會流入新的適宜生存水域，開始大量繁殖，掠奪或傷害本地生物，破壞當地的海洋生態平衡。

全球每年大約有30～50億m³壓載水排放到近海或內陸湖泊河流，每天有7 000多種生物隨壓載水傳播，壓載水已被確認為是世界范圍內傳播外來海洋生物的主要因素之一。在20世紀70年代，壓載水影響環境的問題已經引起國際組織的高度注意。經過國際組織和世界各主要沿海航運大國的積極推動，船舶壓載水影響環境的問題和可能引起的生態災難逐漸得到國際社會的重視，先后通過了一些決議和國際公約，一些國家還制定了壓載水管理的法規。壓載水管理法規對遠洋船舶的壓載水排放做出了限制，要求遠洋船舶加強對壓載水的管理，世界各國加大對壓載水處理系統的研究。

2004年，國際海事組織(IMO)通過了《國際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》，旨在防止船舶壓載水排放引起的外來物種入侵，病原體傳播導致的環境、人類健康、財產及資源方面的損害。“公約”規定，從2009年起新造船舶必須安裝壓載水處理設備，并對現有船舶實施追溯，到2017年所有遠洋船舶均須安裝壓載水處理設備。否則，公約生效后就不能駛入IMO成員國港口，違反公約將面臨制裁和處罰。

隨著“壓載水公約”生效日期的臨近，世界各國都在加緊研發船舶壓載水處理技術。目前，處理船舶壓載水問題的方法多達十多種物理、化學和生物的方法，如：過濾、旋流離心分離、紫外線照射、電解、電子脈沖、等離子脈沖、去氧、加熱、超聲波、氣穴、激光，以及氯化、臭氧、過乙酸、維他命K、丙烯酸、羥基、過氧化氫、戊二醛、二氧化氯處理等，但這些方法都不同程度地存在安全、腐蝕、合規、經濟性等問題，也受到不同生物和海域的局限，目前尚沒有一種或多種組合方法可以達到理想的生物滅殺效果。一般船舶加裝一套壓載水處理設備，需要50～300萬美元，而且會受到船舶空間和船電容量的限制，還要考慮設備后期的維護保養，包括與現有壓載水系統的共用、取樣、控制和監測等問題。

在水深200m以上離岸200海里以外的深海或公海更換壓載水，對壓載水進行及時的更換，是一種行之有效的辦法。但對于現有的船舶壓載水系統來說，這種方法需要排空壓載艙，容易引起船舶穩性、吃水和吃水差、船體強度以及船舶安全等方面的問題，特別是在惡劣的天氣狀況下，危險更大。或者用“溢流法”更換壓載水，也就是向已經滿艙的壓載艙中持續壓入清潔的海水，原來的壓艙水從溢流管中溢出。但這種方法也會使壓載艙板承受比正常壓載時高一些的水壓，引起艙板材料疲勞脆化以及對海水加熱處理引起的附加應力，影響航行船舶的穩性，會使部分非滿艙的壓載管系和艙室結構承受附加的壓力。

發明內容

本發明的目的是提供一種免處理的船舶壓載水系統及其方法，通過對現有船舶海水系統和壓載水系統的結構改造，增加壓載艙的進出口閥門，并將船舶海水系統與壓載水系統合并，利用海水泵定期更換壓載水。這樣既保證了船舶冷卻用海水的流量，也保證了壓載水的更換，不需要增加額外的壓載水處理設備和能耗，解決了目前船舶壓載水處理生物滅殺效果差、設備能耗高、設備安裝受船舶空間和船電容量的限制等問題，從而減少船舶壓載水的生物污染。

為了達到上述目的，本發明提供了一種免處理的船舶壓載水系統，其包含海水管路系統和壓載水管路系統，所述海水管路系統與所述壓載水管路系統聯通；其中，所述海水管路系統包含若干個與壓載艙連接的海水泵和若干組海水管路閥門；所述壓載水管路系統包含若干個與壓載艙連接的壓載泵和若干組壓載水管路閥門，壓載艙也從原來單一的進(出)口閥門改為兩個可同時進出的閥門，各壓載艙的液位可以通過對兩個進出口閥門的開關來控制，以保證在壓載水置換過程中所需的船舶穩性。

優選地，所述若干組海水管路閥門包含：

用于吸入低位海底門的海水的第一閥門組，其與所述壓載泵聯通；

啟閉海水泵的第二閥門組，其與所述海水泵聯通；

高位海底門用于排出海水的第三閥門組，其通過若干個待冷卻部件與所述第二閥門組連接。

優選地，所述若干組壓載水管路閥門包含：