壓載系統(tǒng)

按照連接方式，壓載系統(tǒng)分為兩種類型．即直接連接管路系統(tǒng)和集中管路系統(tǒng)。通常情況下采用較為簡單的集中管路系統(tǒng)。這里的主管路敷設(shè)在船舶的管道涵洞里。

在渡船上，特別是火車渡船，其橫搖平衡設(shè)備必須有能力在短時間內(nèi)用泵循環(huán)輸送大量的水，但是泵的揚程相對較小。根據(jù)所需的輸送功率，該設(shè)備有兩種類型。

對于涵洞設(shè)備，則在兩個側(cè)壁水艙之間設(shè)計有連接管路，其直徑足夠大，足以使管線泵能夠安裝在管道涵洞里。優(yōu)先使用螺旋槳泵，在兩個電動機的末端裝備有固定的螺旋槳輪。為了改變輸送流量的方向，發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向必須改變。

為了減少輸送流量改變方向的持續(xù)時間，則使用可調(diào)距螺旋槳泵，這種泵配備有可調(diào)螺距螺旋槳輪，其電動機保持方向不變。

通風(fēng)設(shè)備與涵洞設(shè)備結(jié)構(gòu)類似。兩個側(cè)壁水艙通過一個截面較大的涵洞相互連接在一起。通過通風(fēng)機將空氣從一個水艙中吸出，并被輸送到另外一個水艙。由于較大的表面積，在鼓風(fēng)機或空氣壓縮機輸送壓力較小的情況下產(chǎn)生了較大的力，它在非常短的時間內(nèi)通過連接管路把水壓人另外一個水艙。在鼓風(fēng)機或空氣壓縮機旋轉(zhuǎn)方向相同時，輸送流量的方向由一個簡單的四通閥來改變。

1.壓載水系統(tǒng)的管路布置有三種形式：支管式、總管式和管隧式。

2.為滿足壓載水系統(tǒng)的工作特點和簡化管路，多采用調(diào)駁閥箱來調(diào)駁各壓載水艙的壓載水。調(diào)駁箱的展開圖，與壓載泵吸人管相通的下半部為閥箱的駁出側(cè)（即自流灌入側(cè)），該側(cè)各閥專用于控制各壓載艙水的駁出。與壓載泵排出管相通的上半部為閥箱的吸入側(cè)，該側(cè)各閥開啟時可將水分別注入各相應(yīng)的壓載艙。

請按相應(yīng)操作按扭進行各壓載艙的泵入或泵出及各艙之間的相互載駁。由此可看出，通過船上壓載水系統(tǒng)可將全船各壓載艙的壓載水駁進、駁出或相互調(diào)駁。也可不用壓載泵，舷外海水靠壓差自動流入壓載水艙，但自流式注入較慢，可根據(jù)實際情況進行操作。

3.各壓載水艙的壓載吸入口應(yīng)布置在有利于壓載水排出的位置。

根據(jù)壓載系統(tǒng)的特點，壓載系統(tǒng)在布置上還應(yīng)滿足以下要求：

1)在壓載系統(tǒng)的管路上，不能設(shè)止泅閥和止回閥箱。

2)為了防止當(dāng)壓載水管漏泄時海水進入貨艙，在有些大型船舶上，壓載水管都鋪設(shè)在雙層底艙中央的管弄內(nèi)。其吸入口在各艙的布置應(yīng)有利于壓載水的排出。

3)首尖艙的壓載水管在穿過首部防撞艙壁時，應(yīng)設(shè)有可在上甲板以上開關(guān)的截止閥，以便在船體首部撞破時立即用該閥關(guān)閉_防止海水進入壓載水管系。

4)壓載水管不得通過飲水艙、爐水艙或滑油艙。

5)干貨艙或油艙(包括深艙)可能用作壓載艙時，壓載管系應(yīng)裝設(shè)盲板或其他隔離裝置。飲用淡水艙兼作壓載艙時，為避免兩個系統(tǒng)相互溝通，也須符合這一要求。含油壓載水的排放，應(yīng)符合有關(guān)防止污染的規(guī)定。

海船壓載水艙的容量甚大，一般雜貨船婀壓載水量可達船舶排水量的15%左右，其中，首、尾尖艙約占總壓載水量的12～17%，其它大多存于雙層底壓載艙中。通常要求壓載泵能在2～2.5h內(nèi)將最大的一個壓載艙注滿或排空，以及在6～8Jll內(nèi)將全船所有的壓載水艙注滿或排空。

因為壓載泵、艙底泵和消防泵都不是全天連續(xù)工作的，而且它們的排量也比較接近，所以在一般船上通常裝設(shè)1～2臺排量較大的通用泵(亦稱總用泵)來完成這幾方面的任務(wù)，以減少裝設(shè)水泵的臺數(shù)。

對船舶進行壓載最初的目的是保證船舶安全和穩(wěn)性，隨著造船技術(shù)的發(fā)展海水作為最方便的載體成為船舶習(xí)慣使用的壓載物。近年來，隨著人們對海洋環(huán)境保護意識的提高，船舶壓載水的加裝和排放所引發(fā)的相關(guān)環(huán)境問題，特別是有害水生物和病原體轉(zhuǎn)移造成的危害，引起了社會各層面的廣泛關(guān)注。研究表明，許多種細菌、植物和動物會以不同的形式存活于壓載水中，在一個海域加裝的壓載水中所含有的物種會在船舶到達另一海域港口裝貨時被排入到當(dāng)?shù)氐乃w中，一些物種會對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟和環(huán)境造成災(zāi)難性的后果。

為此，國際海事組織(IMO)對由船舶壓載水引發(fā)的海洋環(huán)境問題給予了高度重視，自二十世紀(jì)九十年代初就將解決船舶壓載水問題納入其海上環(huán)境保護委員會的議程，進行全面的研究。十多年來，IMO相繼通過了多個指導(dǎo)性文件或大會決議案，以指導(dǎo)船舶壓載水的控制和管理，具體有：

1991年《關(guān)于防止船舶壓載水引進有害水生物和病原體的指南》；

1992年《生物多樣性公約》；

1997年《關(guān)于控制和管理船舶壓載水，減少有害水生物和病原體傳播的指南》；

1998年《關(guān)于外來物種對生態(tài)系統(tǒng)、棲息地和物種的威脅》。

最終，在一些航運發(fā)達國家的極力推動下，IMO在2004年2月9日～13日召開的外交大會上通過了《控制和管理船舶壓載水及沉積物國際公約》，該公約被IMO公認為是截止目前最為復(fù)雜和棘手的國際公約，目前作為公約支持性文件的13個相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則仍在研究制定中。

壓載系統(tǒng)管理現(xiàn)狀

對船舶壓載水進行管理是IMO為減少和控制船舶在運輸過程中對海洋環(huán)境造成有害影響而采取的一項重要措施。此前，IMO曾就船舶油污染、船舶垃圾污染、船舶生活污水污染、船舶廢氣污染等制定了相關(guān)國際公約。船舶壓載水所引發(fā)的環(huán)境問題，其實質(zhì)是深層次的海洋污染問題，即海洋生物污染，這是國際社會對船舶污染認識的進一步提高。2004年通過的《控制和管理船舶壓載水及沉積物國際公約》，為全球海運界管理和控制船舶壓載水提供了第一個全球性的統(tǒng)一的法定管理依據(jù)，但由于船舶壓載水的問題比較復(fù)雜，它涉及到船舶設(shè)計、建造、船舶安全、穩(wěn)性、壓載水處理方法、壓載水處理標(biāo)準(zhǔn)、海洋生物及微生物的分類及標(biāo)準(zhǔn)以及在全球范圍內(nèi)實施將會產(chǎn)生的法律問題等，因此盡管公約已經(jīng)通過，但還有大量的相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則仍在進一步的研究中。

目前通過了《控制和管理船舶壓載水及沉積物國際公約》分公約的正文和附則《控制和管理船舶壓載水及沉積物以防止、減少和消除有害水生物和病原體轉(zhuǎn)移規(guī)則》兩部分。

《控制和管理船舶壓載水及沉積物國際公約》的正文共22條，包括公約的目的、適用范圍、宣言、生效條款和修正程序、退出、保存人、語言等一般性條款，以及船舶檢驗和船舶違章調(diào)查等控制船舶壓載水和沉積物傳播有害水生物和病原體的原則要求。正文部分大致沿用了IM0其它公約的思路，表述也基本類似。

公約的附則《控制和管理船舶壓載水和沉積物以防止、減少和消除有害水生物和病原體轉(zhuǎn)移規(guī)則》包括總則(A部分)、船舶壓載水管理和控制要求(B部分)、某些區(qū)域的特殊要求(C部分)、壓載水管理的標(biāo)準(zhǔn)(D部分)和檢驗(E部分)等五部分內(nèi)容。

關(guān)于公約的生效時間，根據(jù)公約生效條款，該項公約采用明示接受程序，即公約將在合計商船總噸位不少于世界商船總噸位35%的至少30個國家簽署并對批準(zhǔn)、接受或核準(zhǔn)無保留，或交存了必要的批準(zhǔn)、接受、核準(zhǔn)或加入文件12個月后生效。

為保證公約有效實施，IMO于2004年3月召開會議，為準(zhǔn)備實施公約需要制定的相關(guān)導(dǎo)則等工作作出安排，原則上確定了需制定的13個導(dǎo)則，這些導(dǎo)則分別是：

G1．沉積物接收設(shè)施導(dǎo)則

G2：壓載水采樣和PSC分析導(dǎo)則

G3：壓載水管理等效要求導(dǎo)則

G4：壓載水管理計劃導(dǎo)則

G5：壓載水接收設(shè)施導(dǎo)則

G6：壓載水置換(操作)導(dǎo)則

G7：風(fēng)險評估導(dǎo)則

G8：壓載水處理系統(tǒng)批準(zhǔn)導(dǎo)則

G9：使用活性物質(zhì)批準(zhǔn)程序

G10：原型壓載水處理技術(shù)批準(zhǔn)程序

G11：壓載水置換設(shè)計和建造導(dǎo)則

G12：船上沉積物管理導(dǎo)則

G13：包括緊急狀態(tài)的補充措施導(dǎo)則

至2006年3月IMO海上環(huán)境保護委員會第54屆會議，IMO各專業(yè)會議已相繼通過了導(dǎo)則G3、G4、G6、G8、G10；導(dǎo)則G2、G12已形成草案，但由于對壓載水取樣濃度的確定還有技術(shù)上的爭議，由巴西牽頭的一個小型專家組仍在作進一步研究；導(dǎo)則G9獲IMO基本批準(zhǔn)，但要求德、韓等國在就其中部分問題解決后方可批準(zhǔn)在船上進行試驗：其它導(dǎo)則目前仍處于草案編寫中，尚未有成熟提案提交IMO討論。

目前，已有部分國家通過國內(nèi)法形式對到港的船舶壓載水進行實際的管理和控制，其中澳大利亞早在公約通過前的1999年即通過國內(nèi)立法實施嚴(yán)格的船舶壓載水管理，與其他國家相比，其管理從立法和操作上都較為完整、系統(tǒng)，具備實際的可操作性。

壓載系統(tǒng)主要問題

1．對“可接受壓載水”的觀點認識

在IMO召開的相關(guān)會議上，巴西提出“可接受的壓載水”的觀點，該觀點沒有得到充分支持。所謂“可接受的壓載水”，本文認為，可以理解為“被雙邊或多邊認可，并被當(dāng)?shù)厮h(huán)境可接受的不會對資源造成損害的準(zhǔn)予排放的壓載水”。事實上“可接受壓載水”的觀點在一段時期內(nèi)更為現(xiàn)實、更便于操作，可避免盲目地對船舶壓載水采取嚴(yán)格控制措施，而過高增加成本。

與“可接受壓載水”觀點同時提出的還有“不可接受壓載水限制”的觀點，部分國家認為應(yīng)對“不可接受壓載水”作出必要的、合理的限制，以防止部分國家采用更高排放標(biāo)準(zhǔn)，而對大多數(shù)國家造成不利。

上述觀點，反映了部分國家對過高排放標(biāo)準(zhǔn)要求過高排放技術(shù)而產(chǎn)生過高成本的擔(dān)憂，在可預(yù)見的一段時期內(nèi)，壓載水的處理技術(shù)仍是一個高新技術(shù)范疇，高新技術(shù)必然產(chǎn)生高額成本。此外一個顯見的事實是，是否有必要不分區(qū)域、不分距離的要求所有從另一國來的船舶必須對壓載水進行置換或嚴(yán)格處理，比如一些相距很近的國家。

2．壓載水海上置換技術(shù)

在海上(深海)置換壓載水，必然對船舶安全構(gòu)成威脅。目前IMO已在研究新船壓載水置換的相關(guān)技術(shù)及要求，包括在船舶設(shè)計時考慮由于壓載水置換作業(yè)而引起的船舶結(jié)構(gòu)方面的問題，諸如船舶穩(wěn)性、船體桁材應(yīng)力、諧振、縱傾、螺旋槳浸水深度等，但對現(xiàn)有船舶在壓載水置換作業(yè)時的安全風(fēng)險評估研究還不夠全面，特別是等效的替代，還沒有成形的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求。

3．壓載水/沉積物接收技術(shù)

關(guān)于壓載水/沉積物接收技術(shù)，主要問題是壓載水/沉積物接收后的后續(xù)處理技術(shù)。對接收國而言，面對的是各地區(qū)單一的或混合的壓載水以及已知或未知的沉積物，為避免對接收國環(huán)境的生態(tài)損害，對接收設(shè)施及處理技術(shù)必須有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求。目前相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求還有待研討。

4．壓載水采樣和化驗技術(shù)

無論船舶采用何種處理技術(shù)，接收國都將在壓載水排放前對壓載水的處置效果進行確認，這里主要問題是對不同艙、同一艙不同位置樣品選取的研究，不同生物其生存的環(huán)境不同，這對已知目標(biāo)生物的化驗判定、非目標(biāo)生物的識別等都將有直接影響，也直接影響排放后的處置技術(shù)和目標(biāo)。

5．壓載水處置對船期的影響

船舶作為運輸工具對壓載水處置技術(shù)的考慮，除技術(shù)本身的成本要求外，另一重要因素是對船期的影響，正常時限以外的在港留滯時間對船舶而言則是額外成本，并且對多數(shù)船來說，甚至是高額成本，因此要求在研究壓載水處理技術(shù)時還應(yīng)特別研究該項技術(shù)的操作性、時效性。

壓載系統(tǒng)國內(nèi)對策探討

從IMO的態(tài)度和立場看，IMO正在大力推動公約的生效。并且IMO已原則批準(zhǔn)公約附則“壓載水處理生物標(biāo)準(zhǔn)(D-2標(biāo)準(zhǔn))”的第一個適用期最遲于2010年生效。因此我國主管機關(guān)應(yīng)及早作出安排。

1．確立國家立場

在經(jīng)過十幾年的討論后，《船舶壓載水及沉積物控制和管理國際公約》在相關(guān)科學(xué)技術(shù)尚未成熟的條件下予以通過，體現(xiàn)了國際社會對于海洋環(huán)境保護的高度重視，也符合我國保護海洋環(huán)境的長遠利益。但如前所述，在可預(yù)見的一段時期內(nèi)，壓載水的處理技術(shù)仍是一個高新技術(shù)范疇，高新技術(shù)必然產(chǎn)生高額成本，公約生效必將會對我國航運業(yè)產(chǎn)生一定影響，因此我們應(yīng)立即著手采集相關(guān)數(shù)據(jù)，進行綜合比較分析，從而對何時接受公約作出恰當(dāng)、準(zhǔn)確的判斷。

鑒于當(dāng)前我國船隊的技術(shù)狀況及壓載水處理技術(shù)的不成熟，本文認為我國對公約的基本立場應(yīng)當(dāng)是避免使公約過早生效或促成一個過渡期，以使我國船隊的綜合發(fā)展不受太大影響。

2．對船舶壓載水管理的立法

目前，國內(nèi)涉及船舶壓載水管理的法律、法規(guī)主要有《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》、《中華人民共和國國境衛(wèi)生檢疫法》、《中華人民共和國進出境動植物檢疫法》、《中華人民共和國防止船舶污染海域管理條例》等，但主要是針對船舶壓載水中含油物質(zhì)和來自疫區(qū)的壓載水實施管理和控制，管理范疇有明顯的局限性。就船舶壓載水的綜合管理和控制而言，現(xiàn)有的法律、法規(guī)顯然依據(jù)不充分、職責(zé)不明確，建議成立一個部委間的工作組，對相關(guān)法律、法規(guī)作統(tǒng)一的梳理、補充以完善管理內(nèi)容，著重對海事主管機關(guān)、檢驗檢疫機關(guān)在船舶壓載水的行政管理、技術(shù)管理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)控制等管理過程中的職責(zé)、權(quán)力、協(xié)調(diào)等進行規(guī)定，以確保壓載水管理有法、有序地實施。

3．成立船舶壓載水處理技術(shù)工作組

鑒于船舶壓載水處理技術(shù)的前瞻性和復(fù)雜性，為降低我國船隊今后滿足公約標(biāo)準(zhǔn)的成本，應(yīng)及早成立船舶壓載水處理技術(shù)方面的專業(yè)工作組，全面負責(zé)國際壓載水處理技術(shù)的跟蹤、研究，國內(nèi)相關(guān)技術(shù)的研制、開發(fā)，以期在公約生效前能夠研制出我國自主知識產(chǎn)權(quán)的較成熟的船舶壓載水處理技術(shù)和設(shè)備，這樣既可滿足我國船隊的要求、促進我國航運業(yè)的壯大和發(fā)展，也可在全球履約過程中掌握主動權(quán)，全面提高我國海運的綜合實力。

4．對沿海水域及敏感水域的監(jiān)測、調(diào)研

從現(xiàn)在開始，就應(yīng)對我國沿海海域特別是敏感水域的生態(tài)環(huán)境進行全面的監(jiān)測研究，了解船舶壓載水中帶來外來水生物和病原體對我國沿海生態(tài)的影響，積累相關(guān)數(shù)據(jù)，以便將來采取有針對性的管理和控制措施。

事實上，早在2000年7月，國際海事組織、聯(lián)合國發(fā)展署和全球環(huán)?；鹁吐?lián)合制定了一個全球項目，該項目的全稱是“幫助發(fā)展中國家克服有效實施船舶壓載水管理和控制措施方面的困難的項目”，簡稱“全球壓載水管理項目”，英文為GloBallast。通過該項目，IMO撥款760萬美元用于幫助發(fā)展中國家減少有害海洋生物的轉(zhuǎn)運，并最終在全球范圍內(nèi)對外來水生物入侵問題實行統(tǒng)一的對策。中國、巴西、印度、伊朗、南非和烏克蘭等六個國家被選擇參加這一項目。

中國海事局作為項目的國內(nèi)牽頭機構(gòu)，經(jīng)過與各有關(guān)政府機關(guān)和科研部門及航運部門進行磋商和協(xié)調(diào)，成立了中國的國家項目實施小組。今后中國海事局還應(yīng)充分利用該項目組成的部際聯(lián)絡(luò)機制，在相關(guān)立法及研究中發(fā)揮主導(dǎo)作用，以使海事主管機關(guān)在相關(guān)管理活動中起到更積極的作用。

船舶在營運中，需要根據(jù)具體情況調(diào)整吃水、穩(wěn)性、橫傾和縱傾，這一任務(wù)可借助壓載系統(tǒng)，通過改變各壓載水艙中的水量來完成。因此，壓載系統(tǒng)既可將舷外水注入(泵入或自流入)各壓載水艙，又可將各壓載水艙的水排至舷外，還可以實現(xiàn)各壓載水艙間相互調(diào)駁。

對船舶進行壓載和去載將起到以下作用：

1)使船舶在橫向保持平衡，在縱向有合乎要求的吃水差。

2)使船舶具有適當(dāng)?shù)呐潘亢椭匦母叨龋垣@得高的螺旋槳效率和合適的穩(wěn)性。

3)減小船體變形，避免產(chǎn)生過大的彎曲力矩和剪應(yīng)力。

4)減輕船體和軸系的振動。

根據(jù)船舶用途、結(jié)構(gòu)和噸位的不同，壓載水艙的位置、大小和數(shù)量也不完全相同。在貨船上，一般把首尖艙、尾尖艙、雙層底艙等作為壓載艙，還有的加設(shè)上、下邊艙和深艙為壓載水艙，少數(shù)船上還設(shè)有專門用來調(diào)節(jié)穩(wěn)性的上穩(wěn)性艙和下穩(wěn)性艙，油船上設(shè)有專用壓載水艙。壓載泵、閥箱和壓載管路共同構(gòu)成壓載系統(tǒng)。

壓載水系統(tǒng)主要由壓載水泵、壓載水管路、壓載艙及有關(guān)閥件組成。隨著船舶的種類、用途和噸位的不同，壓載水艙在船上的位置、大小和數(shù)量也不同。一般船上可用首尖艙、尾尖艙、雙層底艙、邊艙、頂邊艙與深艙等作為壓載水艙。首、尾尖艙對調(diào)整船舶的縱傾最有效，邊艙對調(diào)整船舶橫向平衡最有效，而調(diào)節(jié)深艙壓載水量可有效地調(diào)整船舶的穩(wěn)心高度。

對于貨船，通常將首尾尖艙、雙層底艙作為壓載水艙，有的貨船還把上、下邊艙和深艙也作為壓載水艙。貨船的壓載水量一般占船舶載貨量的50%～70%；油船的貨油艙可兼作壓載水艙，有的還設(shè)專用壓載艙。壓載水量占貨油量的40%～60%。

本書重點介紹了舵設(shè)備、錨設(shè)備、系泊設(shè)備、拖曳設(shè)備、救生設(shè)備、起貨設(shè)備、關(guān)閉設(shè)備，以及艙底水系統(tǒng)、壓載系統(tǒng)、日用水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)等的組成情況、布置要求。

深吃水立柱式平臺目前主要有3種形式：傳統(tǒng)式(Clas—sical)、桁架式(Truss)和多筒式(Cell)。

傳統(tǒng)式SPAR的長度通常在200m以上。浮力由上部“硬艙”提供，中部的“軟艙”起整體連接作用，下部的固定式壓載艙主要起到降低重心的作用。

桁架式SPAR的上部浮力系統(tǒng)和下部壓載系統(tǒng)與傳統(tǒng)式相似，中部“軟艙”由桁架取代。這樣不僅減少了鋼結(jié)構(gòu)重量，同時也減少了水流阻力，對錨固系統(tǒng)的設(shè)計提供了幫助。所以桁架式立柱平臺目前已取代了傳統(tǒng)式立柱平臺，被廣泛使用。近幾年的十余個深吃水立柱式平臺全為桁架式。

多筒式SPAR是由幾個直徑較小的筒體(約6～7m直徑)組成一個大的立柱來支撐上部結(jié)構(gòu)。其主要優(yōu)點是可以采用制造常規(guī)導(dǎo)管架的制管工藝進行筒體的制造，極大地簡化了SPAR平臺的建造工藝，縮短了建造基層。 2100433B