化學品船基礎知識介紹化學品船基礎知識介紹化學品船基礎知識介紹1.概述化學品船是一種專門用來運輸石油制品、石油化學制品、化學合成制品和動植油類液態貨物的高技術、高附加值的船舶。根據化學品及其運輸的危險性程度，國際海事組織海上安全委員會頒布了有關決議，將化學品分為四類，如下：即對環境或安全有非常危險的貨品（稱為I類化學品）；對環境或安全有相當嚴重危險的貨品（稱為Ⅱ化學品）；對環境或安全有足夠嚴重危險的貨品（稱為Ⅲ類化學品）；以及危險性尚未評定的貨品。這四類化學品要求使用不同類型的化學品船進行裝載，以達到貨品運輸的安全性要求。根據運輸化學品的特性，在對化學品艙內液體加熱，溫度控制，蒸汽壓力控制等均有對應的要求，在規范規則上，符合一般船舶必須符合的規范、規則、法規和公約外，還必須遵守下列規則與規范:(I)國際散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則，簡稱:國際散化規則一IBCCode。(2)73/78防污公約(MARPOL73/78)一-附則ll"控制散裝有毒液體物質污染規則"。(3)各船級社有關化學品船規范的分冊或章節。(4)散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則，簡稱:散化規則(CodefortheConstructionandEquipmentofShipsCarryingDangerousChemicalsinBulk,BCHCode)21.概述化學品船是一種專門用來運輸石油制品、石油化學制品、化學合成制品和動植油類液態貨物的高技術、高附加值的船舶。根據化學品及其運輸的危險性程度，國際海事組織海上安全委員會頒布了有關決議，將化學品分為四類，如下：即對環境或安全有非常危險的貨品（稱為I類化學品）；對環境或安全有相當嚴重危險的貨品（稱為Ⅱ化學品）；對環境或安全有足夠嚴重危險的貨品（稱為Ⅲ類化學品）；以及危險性尚未評定的貨品。這四類化學品要求使用不同類型的化學品船進行裝載，以達到貨品運輸的安全性要求。根據運輸化學品的特性，在對化學品艙內液體加熱，溫度控制，蒸汽壓力控制等均有對應的要求，在規范規則上，符合一般船舶必須符合的規范、規則、法規和公約外，還必須遵守下列規則與規范:(I)國際散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則，簡稱:國際散化規則一IBCCode。(2)73/78防污公約(MARPOL73/78)一-附則ll"控制散裝有毒液體物質污染規則"。(3)各船級社有關化學品船規范的分冊或章節。(4)散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規則，簡稱:散化規則(CodefortheConstructionandEquipmentofShipsCarryingDangerousChemicalsinBulk,BCHCode)22.化學品船系統概述在機艙和上層建筑內，常規的系統外，化學品船有其專用的系統及其要求，主要如下：液貨裝卸系統，掃艙系統，洗艙系統，惰性氣體系統，貨艙透氣和蒸氣回收系統，貨艙溫度控制系統，貨油艙液貨監測和溢流控制系統，有毒和可燃氣體探測，甲板消防系統以及貨艙區域通風系統結合相應的原理圖對各系統，進行簡要的描述2.1液貨裝卸系統化學品船的液貨裝卸系統根據船東營運裝載貨品種類的要求，主要有兩種基本型式：(1)獨立式液貨裝卸系統。(2)主管式液貨裝卸系統。(1)獨立式液貨裝卸系統的主要特點是每一液貨艙(一種貨品)設置一臺液貨泵(深井泵)，且設單獨的甲板液貨管路，船上沒有液貨泵艙。這種型式的管系具有最好的隔離性能，不會造成液貨間的相互接觸而引起化學反應或污染。所用液貨泵的數量隨所載運的液貨品種數量而定。獨立式液貨裝卸系統中的一種變形的布置，即幾個指定的液貨艙載運同一種貨品，為減少初投資、降低造船成本，有時可使用一臺泵（浸沒電動深井泵）為同品種的幾個液貨艙服務。另一種布置是貨油艙采用獨立液壓深井泵，但是根據裝在的同一貨品，將深井泵出口管路連接一起，至貨油接岸站。目前建造的19700噸化學品船，以及3某船廠建造的46000噸化學品船-液貨裝卸系統42.2液貨掃艙系統按MARPOL73/78附則H的規定，化學品船的泵吸裝置及管路要進行有利泵吸條件的試驗以確定液貨艙、泵及管路內的殘余量，以確保裝運X、Y或Z類物質在每個艙內及其相關管路內的殘余物核準不超過75L。為達到上述要求，除液貨艙內保持艙壁平滑、消除構件突出物外，尚應設有效掃艙系統。1)對獨立式液貨裝卸系統先用壓縮空氣/氮氣使多吸口泵罩形成一定的真空度，使殘余液貨吸人，然后再用壓縮空氣/氮氣將殘余液貨掃至岸上，例如在建的19700噸化學品船。(2)主管式液貨裝卸系統的主要特點是使用常規液貨泵，設置泵艙，并有較長的吸人管。主要適用于液貨品種固定的專用化學品船，以及運載貨品品種不多的中小型化學品船。在這種型式中，一種液貨(一個艙或幾個艙)配一臺液貨泵并設一根總管。類似320000噸油船泵艙和貨油管路系統5液貨接岸站的集管低于獨立貨油泵出口管液貨接岸站的集管高于獨立貨油泵出口管掃艙吹掃管路較為簡單，長度相對較短掃艙吹掃管路較長，安裝復雜，費用少62)對主管式液貨裝卸系統為達到有效掃艙的效果，必須另設專用掃艙系統(掃艙泵、掃艙管等)，例如320000噸油船的掃艙系統，專用的掃艙泵，管路72.3液貨艙洗艙系統洗艙特點(1)由于貨品變化頻繁，化學品船的洗艙作業十分頻繁。(2)洗艙要求達到很高的潔凈度。(3)洗艙作業危險性極大。(4)洗艙所耗淡水量大。(5)應按MARPOL73/78附則II進行預洗洗艙系統由固定式洗艙機和(或)便攜式洗艙機、洗艙泵、洗艙水加熱器、清洗機柜、管路統及附件組成，最終的布置位置根據廠家的陰影圖的計算結果進行布置2.4惰性氣體系統惰性氣體應用主要原因1)液貨艙環境控制某些液貨要求隔絕氧氣，水蒸氣和其他氣體，以防止氧化、化學反應及品質變化。環境控制有4種方法，即惰‘性法、干燥法、填料法和通風法2)防火、防爆對于液貨閃點小于60℃，且大于20000DWT和單個液貨艙艙容大于3000m3或液貨艙安裝的固定洗艙機的單個噴嘴容量大于17.5m3/h或一個液貨艙安裝的洗艙機總容量大于110m3/h的化學品船，在船上需設置惰性氣體裝置。3)掃殘用于某些貨品，清除管路內留存的殘余液貨。使用的惰性氣體一般是中壓(約0.7MPa)的干燥氣體。8惰性氣體的來源惰性氣體的供給有兩種方式，一種是在船上設置惰性氣體裝置或制氮裝置。另一種方式由碼頭提供氮氣。1)惰性氣體發生裝置(IGG)（320000噸油船有此燃燒式）IGG以燃燒燃油獲得混合惰性氣體，原理與油船所用相同2)惰性氣體發生器與氮氣組合式為適應多用途化學品船對惰性氣體品質和使用上的不同要求，在IGG裝置上增加后處理流程(用分子篩吸收惰性氣體中的CO2)，再進行凈化、干燥，并配以氮氣儲氣瓶。這樣在不用惰性氣體時可生產氮氣(純度可達工業容積98%)儲存，需要時可以獲得兩種惰性氣體3)制氮裝置制氮裝置按工作原理有兩種型式，即吸附式和滲透膜(1)吸附式制氮裝置吸附式是通過碳分子篩在常溫下吸附空氣中的氧分子和水分，將空氣中的氮氣分離出來而獲得氮氣。生產的氮氣工業純度為959毛-99.9%。(2)滲透膜制氮裝置該裝置利用某些高分子聚合物對不同氣體具有不同滲透率及對氣體具有較大滲透速度的原理。經滲透膜產生的氮氣純度正常為95%-97%，最高為99.5%。但裝置產量不大，僅適用部分要求較高的貨品使用4)氮氣瓶補氣系統適用于固定航線的化學品船。氮氣由碼頭提供，僅為補充航行時氮氣的少量漏泄。船上設氮氣瓶室9薄膜式氮氣發生器系統圖示例102.5液貨艙透氣和蒸氣回收系統液貨艙透氣系統透氣系統有開敞式透氣和控制式透氣兩種型式。1)開敞式透氣系統開敞式透氣系統指在正常操作中對貨物蒸發氣進出液貨艙能自由流動而元任何限制的系統。在任何流通情況下均不得裝設關斷閥或盲板法蘭2)控制式透氣系統控制式透氣系統指在每個液貨艙都裝有壓力/真空釋放閱或壓力/真空間來限制液貨艙內的壓力與真空的透氣系統蒸發氣收集系統1)USCG規定按USCG規定，對于載運有毒液體物質及在37.goC時蒸發氣絕對壓力超過101.3kPa的貨物的化學品船，應設置裝卸作業中把蒸發氣收集送回岸上去處理的蒸發氣收集系統。凡是在美國港口進行原油、汽油混合物和苯的裝卸者均要按USCG的規定設置蒸發氣收集系統。化學品船應具有適應多貨品的分隔要求，允許同時載運各種貨品。如貨艙要有自己獨立的蒸發氣收集管，船上還應裝設總的蒸發氣收集管以滿足不同貨品的載運需要。在獨立蒸發氣收集管與總的蒸發氣收集管之間可采用便攜式軟管或短管件。在USCG的規定中對液貨艙需要高液位報警和溢流控制報警，而IMO指導性文件規定僅需要高液位報警。此外在蒸發氣回收管上要設置高低壓報警及液貨艙應采用閉式液位測量裝置11某化學品船液貨艙獨立透氣系統示意圖122.6液貨艙溫度控制系統液貨加熱(保溫)系統1)化學品液貨加熱(保溫)的特點2)加熱元件表面溫度3)加熱速度4)溫度控制5)二次回路要求6)加熱介質需與被加熱液貨有化學相容性7)加熱介質應與被加熱的終溫相匹配，避免不合理的參數出現液貨的加熱方式(1)艙內加熱盤管式(2)艙外加熱器式。采用艙外加熱器加熱的方式更為安全、方便，且液艙清洗也易于達到要求。對獨立式液貨裝卸系統，大多采用這種方式132.7液貨監測和溢流控制、易燃蒸發氣及有毒蒸發氣的探測1)液貨溫度檢測對于液貨溫度需要控制的貨品，液貨艙均要設置溫度測量，對液貨過熱或過冷可導致危險情況發生時需要設置溫度報警系統對大多數貨品，液貨艙內溫度測量是設兩個測量點(艙的下部及艙的偏上的位置)。對要求溫度場均勻的貨品，設上、中、下3個測點2)液貨壓力監測(1)對于在37.80C時蒸發氣絕對壓力超過101.3kPa的液貨，要求每個液貨艙應配一只壓力表，指示貨物上面蒸發氣空間的壓力。(2)液艙用惰性氣體保護時，該系統需設壓力監測;采用蒸發氣逸散控制時，液貨艙或蒸發氣管上需設壓力監測并有高低壓報警3)液貨液位監測(1)液貨測量設備主要有開敞式、限制式、封閉式3種。開敞式和限制式測量設備適用于液貨艙采用開式透氣，以及操作測量前，可采取措施釋放液貨艙壓力的情況。封閉式測量設備有雷達式、壓力傳感器式及磁浮子式。液貨艙內應設置符合規定的表明艙內液位達到正常滿載時的聲光高液位報警器。(2)溢流控制IBC規則中"危險化學品清單一-最低要求一覽表"中"e"欄內列有特殊規定的貨物，作為對測量裝置外的補充，能發出溢流的聲光報警14溫度測量，壓力監測和液位測量，溢流控制152.8液貨區域的機械通風需要結合危險區域劃分圖貨物危險區域示意16處所通風要求換氣次數1裝卸貨作業期間經常出人的處所:(1)貨泵艙;(2)容納貨物裝卸設備的其他圍蔽處所以及進行貨物操作的類似處所;(3)對IBC第15.17條規定的貨物者的上述(1)，(2)處所(1)固定式機械抽風(2)在處所外部控制≥30次/h≥45次/h在裝有驅動貨泵的電動機的艙室內，應設有正壓式通風系統2經常進入的泵艙及其圍蔽處所(I)固定式機械通風(宜抽風)(2)在處所外部控制≥320次/h3不經常進入的處所:雙層底艙、隔離空艙、箱形龍骨、管隧以及可能積聚貨物的其他處所.貨物處所(I)可為認可的可移式通風設備(2)永久性通風管≥16次/h≥8次/h貨物區域機械通風要求172.9消防系統2.9.1化學品船消防系統的特殊要求1)僅載運非易燃貨品的專用化學品船這類貨品，如丙烯酌膠溶液(50%或以下)、硝酸鍍溶液(93%或以下)氯仿等，消防系統按貨船處理，但裝貨處所不必遵照貨船規定。2)僅載運閃點(閉杯試驗)高于600C貨品的化學品船可按對運載閃點(閉杯試驗)高于600C的油船處理，但固定甲板泡沫系統應遵照對化學品船的規定。3)對載運閃點(閉杯試驗)小于600C貨品的化學品船(包括500GT以下)消防系統應按IBC的規定執行2.9.2液貨區域消防系統1)固定甲板泡沫滅火系統(1)應用。大部分化學品船均應裝設固定甲板泡沫滅火系統。對僅載運二硫化碳及黃磷或白磷的船應使用水霧滅火系統。對乙膠及異丙肢應用水霧滅火和干粉滅火。有相當一部分貨品除需裝設固定甲板泡沫滅火系統外，還需增設水霧滅火系統和(或)干粉滅火系統。尚有一些貨品，IBC規則對其元特殊要求，如