[发明专利]一种免处理的船舶压载水系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶工程领域，特别涉及一种免处理的船舶压载水系统及其方法。

背景技术

在海上航行的船舶需要加载一定量的压载物来保证其具有良好的稳性和浮性。根据作业的要求，船舶常需要在港口水域或近海水域进行压载水的压入和排出。由于船舶压载水中含有浮游植物、浮游动物、细菌、病原体等低等生物和一些鱼类，沉积物中常含有生物碎片、颗粒状有机物、生物孢囊、不溶性硅酸盐等物。当船舶进行压入和排出压载水时，压载水中的生物会流入新的适宜生存水域，开始大量繁殖，掠夺或伤害本地生物，破坏当地的海洋生态平衡。

全球每年大约有30～50亿m³压载水排放到近海或内陆湖泊河流，每天有7 000多种生物随压载水传播，压载水已被确认为是世界范围内传播外来海洋生物的主要因素之一。在20世纪70年代，压载水影响环境的问题已经引起国际组织的高度注意。经过国际组织和世界各主要沿海航运大国的积极推动，船舶压载水影响环境的问题和可能引起的生态灾难逐渐得到国际社会的重视，先后通过了一些决议和国际公约，一些国家还制定了压载水管理的法规。压载水管理法规对远洋船舶的压载水排放做出了限制，要求远洋船舶加强对压载水的管理，世界各国加大对压载水处理系统的研究。

2004年，国际海事组织(IMO)通过了《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》，旨在防止船舶压载水排放引起的外来物种入侵，病原体传播导致的环境、人类健康、财产及资源方面的损害。“公约”规定，从2009年起新造船舶必须安装压载水处理设备，并对现有船舶实施追溯，到2017年所有远洋船舶均须安装压载水处理设备。否则，公约生效后就不能驶入IMO成员国港口，违反公约将面临制裁和处罚。

随着“压载水公约”生效日期的临近，世界各国都在加紧研发船舶压载水处理技术。目前，处理船舶压载水问题的方法多达十多种物理、化学和生物的方法，如：过滤、旋流离心分离、紫外线照射、电解、电子脉冲、等离子脉冲、去氧、加热、超声波、气穴、激光，以及氯化、臭氧、过乙酸、维他命K、丙烯酸、羟基、过氧化氢、戊二醛、二氧化氯处理等，但这些方法都不同程度地存在安全、腐蚀、合规、经济性等问题，也受到不同生物和海域的局限，目前尚没有一种或多种组合方法可以达到理想的生物灭杀效果。一般船舶加装一套压载水处理设备，需要50～300万美元，而且会受到船舶空间和船电容量的限制，还要考虑设备后期的维护保养，包括与现有压载水系统的共用、取样、控制和监测等问题。

在水深200m以上离岸200海里以外的深海或公海更换压载水，对压载水进行及时的更换，是一种行之有效的办法。但对于现有的船舶压载水系统来说，这种方法需要排空压载舱，容易引起船舶稳性、吃水和吃水差、船体强度以及船舶安全等方面的问题，特别是在恶劣的天气状况下，危险更大。或者用“溢流法”更换压载水，也就是向已经满舱的压载舱中持续压入清洁的海水，原来的压舱水从溢流管中溢出。但这种方法也会使压载舱板承受比正常压载时高一些的水压，引起舱板材料疲劳脆化以及对海水加热处理引起的附加应力，影响航行船舶的稳性，会使部分非满舱的压载管系和舱室结构承受附加的压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种免处理的船舶压载水系统及其方法，通过对现有船舶海水系统和压载水系统的结构改造，增加压载舱的进出口阀门，并将船舶海水系统与压载水系统合并，利用海水泵定期更换压载水。这样既保证了船舶冷却用海水的流量，也保证了压载水的更换，不需要增加额外的压载水处理设备和能耗，解决了目前船舶压载水处理生物灭杀效果差、设备能耗高、设备安装受船舶空间和船电容量的限制等问题，从而减少船舶压载水的生物污染。

为了达到上述目的，本发明提供了一种免处理的船舶压载水系统，其包含海水管路系统和压载水管路系统，所述海水管路系统与所述压载水管路系统联通；其中，所述海水管路系统包含若干个与压载舱连接的海水泵和若干组海水管路阀门；所述压载水管路系统包含若干个与压载舱连接的压载泵和若干组压载水管路阀门，压载舱也从原来单一的进(出)口阀门改为两个可同时进出的阀门，各压载舱的液位可以通过对两个进出口阀门的开关来控制，以保证在压载水置换过程中所需的船舶稳性。

优选地，所述若干组海水管路阀门包含：

用于吸入低位海底门的海水的第一阀门组，其与所述压载泵联通；

启闭海水泵的第二阀门组，其与所述海水泵联通；

高位海底门用于排出海水的第三阀门组，其通过若干个待冷却部件与所述第二阀门组连接。

优选地，所述若干组压载水管路阀门包含：