论述基于溢流法的压载水管理计划编制要点

论述基于溢流法的压载水管理计划编制要点

邢川

中国船级社质量认证公司天津分公司天津市300457

摘要：《2004国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》于2017年9月8日正式生效，根据公约要求，船舶需要对压载水进行相应的处理，以移除压载水中的有害物质，避免压载水带来的生物污染。本文以所承接的‘通远’轮压载水管理计划编制项目为依据论述了基于溢流法的压载水管理计划编制要点。

关键词：压载水管理计划；溢流法。

Discussthekeypointsoftheships’flow-throughBWsystem

XingChuan

ChinaclassificationsocietyqualitycertificationcompanyTianjinBranch，300457，

Abstract：《InternationalConventionfortheControlandManagementofShips'BallastWaterandSediments2004》alreadyenterintoforceon8September2017.Accordingtotherequirementsoftheconvention，shipneedtocorrespondingprocessingofballastwater，inordertoremovetheballastwaterofharmfulsubstances，avoidbiologicalpollutionbroughtaboutbytheballastwater.Thisarticlediscussedthemainpointsoftheflow-throughBWsystembasedontheship‘TongYuan’.

Keywords：ManagementofShips'BallastWater；Flow-through.

前言：截止2016年9月8日IMO缔约国接受压载水公约的船舶吨位总数占比已经达到35.1441%，缔约国（地区）总数达到了52个，已经完全满足了触发公约生效的条件（35%，30个国家和地区）。所有船舶的压载水处理系统，均需在2017年9月8日之后的第一次IOPP证书换证检验时，满足IMOA.1088（28）和MEPC69的要求，对压载水的排放，需满足D－2标准。

一、说明：

在进行压载水交换过程中要求本船的完整稳性、螺旋桨浸没以及驾驶室视距满足稳性计算书中稳性衡准、艉吃水满足100%螺旋桨浸没率以及视线满足SOLAS对视距的相关要求；溢流法时压载舱的溢流压力小于其设计压力，且保证达到3倍交换体积。：

‘通远’轮为耙吸式挖泥营运船，设有1个艏压载水舱，容积989.50m³。采用溢流法进行压载水转换本轮仅设艏压载水舱以调节船舶纵倾，机舱两台总用泵一台启用往艏尖舱打压载水，另一台备用。1号&2号总用泵额定排量：80m³/h~110.00m³/h；1号&2号总用泵排出压力：0.40Mpa~0.65Mpa；1号&2号总用泵功率：37Kw。

‘通远’轮船舶压载水管系系统图示：

本船艏部压载水舱4根透气管均未加装溢流管，且带自闭装置。故以空气管做溢流管使用时需打开法兰去掉透气头，用1个透气管做溢流用。压载水置换完毕满足要求后回装透气帽即可。

结论：溢流截面积/进水管面积=0.074/0.0191=3.87>1.25倍，满足CCS规范要求。

二、压载注入管路阻力损失

根据中国船舶工业总公司《船舶设计实用手册》第七篇第三章计算：

管路总阻力=各直管段摩擦阻力之和+所有附件的局部阻力之和

摩擦阻力系数：

1.粗糙管λ沿程阻力系数计算公式：λ1=0.1（1.46ε+100/Re）0.25

适用条件N1<Re<N2其中N1=15/εN2=560/ε

2.粗糙管λ沿程阻力系数计算公式：λ2=（1.14-2lg2ε）-2

适用条件Re>N2其中N2=560/ε

管路绝对几何粗糙度△，查表知按无缝管使用多年而又清洁过的情况取极值：0.001

管路相对几何粗糙度ε，对无缝管取：ε=△/di=0.001/0.156=0.0064

雷诺数：Re=V*di*ρ/ν

海水的密度ρ取：1.025x10³Kg/m³

海水的动力粘度系数η：1.056E-03pa▪s

海水的运动粘度ν取：ν=η/ρ=1.03E-06m2/s

流速V=4Q/（π*di²）

管道压载水流量Q取值范围：80m³/h~110.00m³/h

计算结果直管摩擦阻力总和：

计算结果附件局部阻力总和：

压载注入管路总阻力：

三、溢流阻力校核：为保证压载舱不超压，只须满足

△Pdyn<Pdrop+ρg（hair-hp）

hp─溢流管出口到顶部水位差取：0.76m。

hair─至空气管顶部的高度m；本船实取：1.31m。

△Pdyn─计算的溢流管路总阻力。

Pdrop─参照规范取：2.5m

海水的密度ρ取：1.025x10³Kg/m³

g─重力加速度（9.81m/s²）

溢流直管阻力总和：

附件局部阻力总和：

结果校核：

四、结论

本轮艏压载水舱可用机舱两台总用泵中任一台往艏尖舱打压载水，另一台备用。

当采用最大流量：110m³/hr压载置换时，总压力损失达到最大为：8.8537m

1号总用泵&2号总用泵的排出压头为：0.4~0.65Mpa，可知总压力损失对泵的压头影响较小，因艏压载舱净高度为：10.7m，总用泵到首压载舱底的净压差仅为1.7m，故艏压载舱可开启1号总用泵或2号总用泵，均能顺利进行压载水置换。

参考文献：

[1]中国船级社，《船舶压载水管理计划编制指南》2017；

[2]中国船级社，《船舶压载水管理检验发证指南》2017；

[3]IMO《2004国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》；

[4]中国船舶工业总公司《船舶设计实用手册》2015.