大家好,我是倪老轨。油水分离器是船舶重要的防污染设备,用于处理船舶机舱含油污水,使处理后的污水含油量满足IMO排放标准,即排出物的含油量不超过15ppm。今天,以我轮YSZ型号15rrm舱。水分离器为例,介绍船用油水分离器。主要内容包括:一、油水分离器的组成部件及作用;二、油水分离的方法;三、油水分离器的工作原理;四、油水分离器的内循环、15ppm报警与保护及模拟排油测试演示;五、油水分离器的启用操作演示;六、油水分离器的时间校准、打印演示和油类记录簿等记录;七、油水分离器PSC检查常见严重缺陷及缺陷解析;八、油水分离器日常管理注意事项。
一、油水分离器的组成部件及作用
船用油水分离器系统一般包括分离器本体、电气控制箱、15ppm舱底水报警装置、自动关停装置、再循环装置、污油水泵、相关管路和阀件等。
污油水泵通常为往复泵或单螺杆泵。这是往复泵,把舱底含油污水输送到分离器本体内。注意泵的额定容量不能超过油水分离器最大处理量的1.5倍。
分离器本体即滤油设备,主要功能是将油从含油污水中分离出来,通常包括一级和二级分离筒。
电气控制箱提供电源及泵的启停、排油电磁阀和电加热器等的操作。
这是电加热器,手动/自动排油电磁阀。
15ppm舱底水报警装置用于船舶机舱舱底污油水排放时的连续监测,主要由油分计和自动停排装置构成,具有15ppm超限报警和控制污油水排放的功能。油分计是基于光学原理,利用感光电器元件,通过对进入油分计的污油水进行红外测量其透射光及散射光信号,经高分辨率的光电转换器及微处理器数据处理测量出油分含量。
当取样的处理水经油分计的监控并测得水样超过排放标准时,15ppm报警装置报警,通过自动切换三通阀(电动/气动)的工作状态,打开旁通回流管路阀、关闭排出管路阀来切断舷外排放管路,将超标处理水导回污油水柜(或舱底)。或者通过关停污水泵的方式停止向舷外排放超标油污水。
/回舱自动三通阀:主要功能是排舷外和回舱两种状态的切换,其控制方式包括电磁控制和气动控制。正常情况下的动作情况为无气源或无电源时,三通阀的状态为回舱状态;油份质量浓度≥15×10时,三通阀的状态为回舱状态;当油份浓度<15×10时,三通阀的状态为排外状态;当15ppm取样管处于清水冲洗状态时,三通阀的状态为回舱状态。
二、油水分离的方法
油水分离的方法通常有物理分离法、化学分离法和生物处理方法。船用油水分离器大多使用物理分离法。物理分离包括重力分离、聚合分离和吸附分离。
重力分离是粗分离,利用油水的密度差进行分离。特点,结构简单、操作方便、但分离精度不高,不能达到15ppm的要求。因此只是用重力分离作为第一级分离。
聚合分离法是精分离,使用涤纶、尼龙弹性泡沫塑料等材料,当含油污水通过聚结分离元件(粗粒化元件)时,污水中的微细油滴被聚结成较大油粒,在外力作用下较大油粒脱离元件,吸附分离法也是精分离, 利用多孔性的固体吸附材料直接吸附污油水中的油粒,已达到油水分离的目的。吸附材料有亲油性。
一般来说,重力分离+聚合分离就可以满足排放限制,在此基础上再加上吸附分离,就可以达到更好的分离效果。
三、油水分离器的工作原理
我们先来看典型的舱底水分离系统。
机舱舱底水通过舱底水泵收集到舱底水储存舱,再通过污油水泵注入分离筒的第一级分离室进行粗分离,通过第一分离室粗分离后的污油水中还含有微小油粒,可通过二级分离室中装有的聚凝器将微小油粒接近100%地粗大化,使其分离且浮上水面。通过二次处理后,经过15ppm报警装置取样检测,当检测到油份浓度不超过15ppm时,正常信号输送给油水分离器的控制箱,合格的污水通过自动三通阀接排至舷外。当检测到油分浓度超过15ppm时将触发声光报警,并将报警信号输送给油水分离器的控制箱,通过关闭自动三通阀排舷外或停污油水超标的含油污水通过自动三通阀回到舱底水舱。
分离上浮的污油通过油位电极探测,会自动使排油电磁阀开启,向污油柜排油,也可以随时手动打开电磁阀排油。
再把污油水驳入油水分离器,由于油和水的比重不同,大颗粒的油分子上浮聚集在一级分离室上部,油位达到一定位置被油位探测器探测到后,电磁阀动作,油自动排到废油柜。混在水中细小的油粒通过下方挡板进入二级分离室中,被聚结滤器吸附,聚集在二级分离室上部。同样,油位达到一定位置被油位探测器探测到后,电磁阀动作,油自动排到废油柜。处理后含油量小于15ppm的水经排海阀排出舷外;如果含油量超过15ppm,油分计动作,发出声光报警三通电磁阀动作,超标水排回污水存储柜。
我轮YSZ型舱底水分离器正常通过一、二级分离处理可达到排放标准。但是,如果舱底水含有大量的乳化油,经过一、二级分离处理后不能达到排放标准,则电磁阀自动通电打开,开启第三级透析装置,使排放的舱底水达标排出舷外。
四、油水分离器的内循环15ppm报警与保护及模拟排油测试演示
油水分离器的设备主管一般都是是三管轮,轮机部其他干部船员,包括轮机长,也要熟悉设备的使用与测试方法内循环测试、15ppm报警与保护测试及模拟排油测试等都要熟练掌握
油水分离器的效用检查包括包括装置在内循环模式下工作情况检查,含油量超过15ppm报警与三通阀功能检查。如三通阀转换功能失败或无法彻底断流,人员不熟悉模拟排油或模拟测试不成功,压力表不动作等都是非常严重的缺陷。查看报警及自动停止排放装置对报警器进行模拟测试,模拟测试的方法有两种:一种是按下报警器控制面板的试验按钮进行测试;另一种是打开报警器测量室上的取样室孔盖,用测试纸或者毛刷插入取样室。
油水分离器内循环测试5ppm报警与保护模拟测试的方法有两种:一种是按下报警器控制面板的试验按钮进行测试;另一种是打开测量室上的取样室孔盖,用测试纸或者毛刷插入取样室。测试的同时要观察检查自动三通阀转换功能是否正常。
模拟排油,在控制箱上把一二三级排油控制打到手动模式,检查排油电磁阀动作是否正常。
五、油水分离器的启用操作演示
一.各功能试验没问题后就可以使用油水分离器处理和排放污水了。每次排放污油水之前,都要取得轮机长的同意,并和驾驶台联系确认,准确记录排放的时间和船位,有记忆卡和打印功能的,纸质记录和电子记录保持一致,使用油水分离器必须距离最近领海基线12海里以上。
二.准备
1. 检查系统各阀门使之处于正确位置,将油水分离器三通阀转到排出水回流污水舱;
2. 打开控制箱电源,15PPM报警装置同时通电,并用清水冲洗15ppm油分浓度计;
3. 打开反冲洗阀门,当一、二级排气管出水时,将关闭阀门
三.启动运行
1. 将一,二级电磁阀转到“自动”冬季还需将加热器控制旋钮转至自动。
2. 启动污水泵,使泵正常运行。
3. 测试油分浓度报警装置,使其报警,观察出舷电磁阀是否关闭,回水电磁阀是否打开。
4. 正常后将出水三通阀手动转至出舷。
四.停止
1. 污水排除结束时,关闭污水进口阀;
2. 手动打开一,二级排油电磁阀,将分离筒内无油排至污油仓后关闭;并用清水冲洗15ppm 油分浓度计;
3. 停污水泵,关闭负压表阀/清水阀/油分浓度计及控制箱电源;
4. 关闭拍舷外阀,转动出水三通阀转至出水回污水舱。
六、油水分离器的时间校准、打印演示和油类记录簿记录
各项记录主要有说明书规定的定期检查保养记录,油类记录簿中舱底水排放记录,设备的记忆卡读取或打印记录,各项记录要真实有效,如被查实弄虚作假,后果很严重。
七、油水分离器PSC检查常见严重缺陷及缺陷解析
缺陷1: 油水分离器排放泵故障、排放泵铭牌标识的额定容量超过分离器额定处理能力的1.1倍/1.5倍。
解析:此类缺陷一方面是因船员维护保养不当;另一方面是因船员、公司岸基管理人员不熟悉相关法规,当原有排放泵坏损后购置安装不符合规定的新设备装船使用;还有可能是船方购买了非正规企业出售的不合格设备所致。
缺陷2:油水分离装置分离筒压力表故障。
解析:一方面是因船员日常维护保养不到位,坏损后未及时修复;另一方面是分离设备出现了功能故障,内部无法建立有效真空度/压力所致。
缺陷3:排油电磁阀故障。
解析:这类缺陷多数是因船员对阀的工作原理不熟悉,日常对设备的维护保养与操作使用过少,当阀体损坏或者线路短路后未发现并及时维修导致。
缺陷4:油水分离器气动/电磁三通阀故障。
解析:这类缺陷多数是因空气管/线路断裂、阀体卡死,也存在阀体内部结构发生功能性坏损,主管船员日常检查与维护保养不到位所致。
缺陷5:15ppm舱底水报警装置无法开机,或无法正常显示并打印历史操作记录。
解析:该缺陷多数是因设备本身故障,主管船员未及时发现并维修。也存在着主管船员对设备的操作使用不熟悉,不会正确操作使用的可能。
缺陷6:15ppm舱底水报警装置油分计未接入清水管。
解析:该缺陷相较于其他缺陷来讲更容易整改,但可以从侧面反应出设备主管船员对15ppm舱底水报警装置测试、使用及日常维护保养存在虚假记录,且很可能主管船员对设备的功能不知悉。
上述问题少部分是因船检部门验船师在设备检验期间未认真查验设备所致,其余大多数均为船员对设备的日常维护保养不到位、主管船员对设备的工作原理/法规要求不熟悉而造成的。据统计,上述12种常见问题占了船舶因油水分离器导致的滞留情况的90%以上,这就要求航运公司及设备主管船员对该设备必须足够重视,日常工作中均应熟练掌握相关法规、仔细查阅设备说明书、认真做好设备的维护保养,避免出现上述缺陷问题而影响船舶正常营运。
八、油水分离器日常管理注意事项
1.分离装置,核心是过滤元件的管理,要按规定做好过滤元件的反冲洗,定期打开检查和人工清洁,脏污严重或到期要及时更换。分离装置日常一定要保持满水,一旦发现不能保持满水尽快对单向阀进行检修或更换。
2,各管路和阀门要标记好功能和走向;真空表、压力表、温度表等仪表要显示正常。
3.检测控制单元:油分计的水样玻璃管内要保持清洁,在转换到清水时,按说明书显示在0-2ppm是正常的,超过就需要清洁。 油水分离器取样室孔口测试过程中,三个方面需要注意:一是测试时油分计的反应时间,MEPC.60(33)决议中4.2.6要求油分计的反应时间不能超过20s,而MEPC.107(49)决议中4.2.6要求油分计的反应时间不能超过5s;二是查看测试时能否正常发出报警信号,以及阻止舷外排放的自动关停装置能否正常启动。需要注意规定中对总的响应时间的要求(从15ppm 舱底水分离器排出物含油量超过15ppm起至阻止舷外排放的自动关停装置开动所需时间),MEPC.107(49)决议中6.2.1要求总的响应时间不能超过20s,MEPC.60(33)决议中6.2.1要求总的响应时间不能超过40s;
单元的各电气元件都要保持正常工作状态,加热器、排油电磁阀三通阀、记忆卡和打印等功能都要正常,记忆卡更换后要留船至少18个月。各项记录主要有说明书规定的定期检查保养记录,油类记录簿中舱底水排放记录,设备的记忆卡读取或打印记录,各项记录要真实有效,如被查实弄虚作假,后果很严重。
5.保持设备外观干净整洁,不要有严重的脏污与锈蚀;操作规程和管路图要张贴在现场;出海阀要关闭上锁并悬挂警示标志。
6. 污水泵出口管与油水分离器的排出管路法兰螺栓不能有拆装的迹象。如发现异常会进行管路拆卸等扩大检查,确认是否存在接软管偷排污油水问题。(倪老轨2023/10/23)
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