段 振，安 麗，蔡少林

（中船動力研究院有限公司，上海 200129）

0 引言

目前，因低硫燃油價格相對較高，越來越多的船舶開始考慮或已實施安裝廢氣清洗系統(tǒng)（Exhaust Gas Cleaning System，EGCS）。然而，船舶在安裝EGCS的過程中，仍有不少問題值得業(yè)界關(guān)注，如船舶配備EGCS有哪些相關(guān)要求、船舶安裝EGCS需要關(guān)注和注意哪些問題、如何看待開式和閉式和船舶初次安裝EGCS需提交哪些圖紙和資料等。這一系列問題都關(guān)乎船東的切身利益，需要正確應(yīng)對，降低相關(guān)風(fēng)險。

1 船舶燃油硫含量以及EGCS使用限制方面的法規(guī)

表1為IMO、相關(guān)國家和地區(qū)對船舶燃油硫含量以及EGCS使用限制方面的法規(guī)。相關(guān)規(guī)定可能隨著主管機關(guān)要求變更而變更，船東應(yīng)及時與代理聯(lián)系，并跟蹤最新的信息，確保船舶SOX控制方法符合主管機關(guān)的現(xiàn)行要求[1-4]。

表1 船舶燃油硫含量以及EGCS使用限制方面的法規(guī)

2 脫硫系統(tǒng)原理介紹

2.1 脫硫系統(tǒng)的反應(yīng)原理

2.1.1 海水脫硫

利用弱堿性的海水對含有硫氧化物的船舶廢氣進行中和脫硫，反應(yīng)原理為

2.1.2 鈉堿法脫硫

鈉堿法是用NaOH的水溶液作為開始吸收劑，與SO2反應(yīng)生產(chǎn)的Na2SO3繼續(xù)吸收SO2，反應(yīng)原理為

2.2 3種脫硫系統(tǒng)的比較

2.2.1 開式系統(tǒng)

利用海水的天然堿度中和煙氣中的SO2，整個反應(yīng)在洗滌塔中進行，反應(yīng)后的洗滌液排放到舷外，并通過煙氣監(jiān)測模塊，水質(zhì)監(jiān)測模塊分別對洗滌后的煙氣、洗滌液進行監(jiān)測，保證煙氣和排放的洗滌液能滿足法規(guī)排放要求。其特點為：

1）優(yōu)點：系統(tǒng)簡單，無需添加劑，投資費用低，運行成本少。

2）缺點：受海水堿度，鹽度影響較大，港口和部分海域不能運行。

2.2.2 閉式系統(tǒng)

使用NaOH（50% m/m）作為脫硫劑，采用循環(huán)系統(tǒng)有效降低脫硫劑消耗量，運行過程中系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測并調(diào)節(jié)洗滌液的PH值。當(dāng)洗滌水中硫酸鹽濃度和渾濁度達到限定值后，廢液將通過水處理系統(tǒng)處理達標(biāo)后向舷外或零排放柜排放，并通過補給泵向系統(tǒng)中添加淡水（海水）確保系統(tǒng)中有足夠的洗滌液。其特點為：

1）優(yōu)點：不受水域影響，可在全球海域運行。

2）缺點：系統(tǒng)較復(fù)雜，投資費用，運行費用有所增加。

2.2.3 混合式脫硫系統(tǒng)

這是是開式、閉式系統(tǒng)的整合，根據(jù)運行海域的不同，可靈活切換。其特點為：

1）優(yōu)點：兼具開式和閉式2種系統(tǒng)的優(yōu)點，可在全球海域航行。

2）缺點：系統(tǒng)組成更為復(fù)雜，初期設(shè)備投資與安裝成本高，長期考慮，運行成本較閉式系統(tǒng)低。

3 脫硫系統(tǒng)認(rèn)可流程

船舶配備EGCS的要求，根據(jù)MEPC259(68)規(guī)定，船舶可按方案A或方案B進行配備。

3.1 方案A（Scheme A）

對EGCS裝置在臺架上驗證其處理能力，裝船后通過核查EGCS的各項參數(shù)在認(rèn)可的范圍內(nèi)運行，即可認(rèn)為其SOX排放符合要求。

3.2 方案B（Scheme B）

系指通過對廢氣中SOX排放進行連續(xù)監(jiān)測，實時監(jiān)測其SOX排放滿足IMO要求。如表2所示。

4 脫硫系統(tǒng)的初次安裝注意事項

4.1 產(chǎn)品證書核查

1）按照船規(guī)要求，廢氣清洗系統(tǒng)（EGCS）以及主要零部件（當(dāng)EGCS不是整體供貨時）的船用產(chǎn)品證書。

2）按照船規(guī)要求，管材、閥件和船舶電纜的產(chǎn)品持證情況。

3）SOX排放符合證書（SECC）（對于按方案A（Scheme A）認(rèn)可的EGCS）。

4）對懸掛歐盟成員國旗的船舶，還需符合MED的持證要求。

4.2 船上文件、資料和記錄的檢查

1）SOx排放符合計劃（SECP）。

2）EGCS技術(shù)手冊（ETM-A）或EGCS技術(shù)手冊（ETM-B）。

3）船上監(jiān)測手冊（OMM）。

4）EGCS記錄簿或電子記錄系統(tǒng)。

5）EGCS操作手冊（屬于船級要求）。

6）添加化學(xué)物質(zhì)的詳細(xì)資料。

4.3 檢查和試驗

1）排氣系統(tǒng)的布置和安裝檢查。適用時，還包括排氣旁通裝置及其指示裝置、排氣匯集裝置、排氣隔離裝置及其與燃油裝置間的起動聯(lián)鎖布置等。

2）煙囪結(jié)構(gòu)的支撐和加強檢查，以及通風(fēng)開口的關(guān)閉裝置的檢查。圍蔽的洗滌塔處所為其他機器處所，適用時，應(yīng)注意核查其防火分隔完整性。

3）EGCS的布置和安裝檢查。

4）通海閥、舷旁閥以及舷旁短管的布置與安裝檢查。

5）脫硫劑儲存艙柜、堿液/漿液供給艙、循環(huán)艙以及洗滌水泄放艙的布置、隔離、安裝、焊接和結(jié)構(gòu)試驗檢查。

6）各管路系統(tǒng)、泵、閥和附件的布置、安裝檢查，以及管路的液壓試驗和密性試驗。

7）EGCS洗滌水管路中玻璃鋼纖維管（GRE/GRP管）。

8）操作人員保護裝備、洗眼藥水和洗眼器、安全操作告示的檢查。

表2 脫硫系統(tǒng)認(rèn)可流程[5]

4.4 系泊試驗

1）各泵浦、風(fēng)機、冷卻器和分離設(shè)備（如有時）的效用試驗。

2）EGCS安裝的泄放閥和安全閥的效用試驗。

3）氣體分析監(jiān)控裝置、SOX監(jiān)測裝置（如有時）以及洗滌水監(jiān)測裝置的效用試驗。

4）控制、監(jiān)測報警、安全系統(tǒng)的效用試驗。

4.5 船上驗證試驗

1）船上驗證試驗的負(fù)荷和時間（批準(zhǔn)的船上試驗大綱，EGCS技術(shù)手冊（ETM）和船上監(jiān)測手冊（OMM））。

2）洗滌水監(jiān)控裝置的航行試驗。

3）方案B船上驗證試驗的其他注意事項。

4）試驗負(fù)荷點的選取及試驗用油。

5）燃油燃燒設(shè)備的背壓與運行參數(shù)。

6）海水泵/淡水泵/脫硫劑供應(yīng)泵的排量。

7）EGCS熱表面的溫度檢測。

8）EGCS船用產(chǎn)品證書中所要求的其他試驗。

9）EGCS的運行參數(shù)核查和記錄。

4.6 船舶初次安裝EGCS后的證書變化

1）重新?lián)Q發(fā)IAPP證書和Form AIR。

2）考慮到載重量的變化，油船、化學(xué)品液貨船和氣體運輸船的CSC、CSE、IOPP及FORM B等證書應(yīng)重新?lián)Q發(fā)。此外，船上會增加洗滌水排放舷口，則應(yīng)修改或重新?lián)Q發(fā)國際載重線勘定條件記錄（Form RLL）等技術(shù)文件。

3）適用時，可能重新?lián)Q發(fā)69噸位證書、巴拿馬運河噸位和蘇伊士運河噸位的噸位證書以及其他涉及總噸位的有關(guān)法定證書和記錄。

5 船舶安裝脫硫系統(tǒng)關(guān)注和注意事項

安裝EGCS后應(yīng)考慮其對船舶造成的下列不利影響：

1）69總噸位、運河噸位。煙囪后邊或側(cè)邊增加了洗滌塔房結(jié)構(gòu)造成船舶容積的變化，從而造成船舶相應(yīng)噸位發(fā)生變化。

2）空船重量、載重量、船舶重心、完整穩(wěn)性和破艙穩(wěn)性等裝載工況。洗滌塔、塔房、管路、控制箱和海水泵等增加后造成的空船重量增加導(dǎo)致相應(yīng)參數(shù)需要修改。

3）防火控制布置。核查固定滅火系統(tǒng)滅火劑的容量是否需要增加，以及便攜式滅火器的增加，必要時變更防火控制圖。

4）舾裝數(shù)。相應(yīng)參數(shù)變化后舾裝數(shù)的計算參數(shù)是否發(fā)生變化，若改裝造成舾裝數(shù)的變化，則核查是否需要更換錨、錨鏈和纜繩。

5）駕駛室視野。洗滌塔房增加后考慮是否會影響駕駛室視野而采取必要的措施。

6）洗滌水排放舷外口附近船殼板防酸油漆處理，應(yīng)按照EGCS制造廠說明書的要求選擇船體涂層。

7）EEDI復(fù)核。對于MARPOL Annex VI來說，裝載容量（載重量）的變化屬于重大改建，為此需要注意MARPOL公約第20、第21條的要求，重新核查并修訂EEDI相關(guān)文件。盡管這種可能性不大，就載重量數(shù)據(jù)來說，適用時，應(yīng)修訂EEDI涉及的相關(guān)文件。

8）NOX技術(shù)文件復(fù)核。柴油機背壓影響，可能影響柴油機EIAPP證書的有效性及需要進行NOX技術(shù)文件修訂。

6 掛旗國對脫硫系統(tǒng)的檢查要點

6.1 核實是否有安裝

如安裝是否有認(rèn)可證書（在IAPP證書的附件中會有體現(xiàn)），系統(tǒng)是否正常工作。

6.2 安裝尾氣清洗系統(tǒng)EGCS

如安裝尾氣清洗系統(tǒng)（EGCS）尾氣中的SO2(ppm)/CO2(%v/v)測量記錄應(yīng)不超過2015年的尾氣清洗系統(tǒng)性能標(biāo)準(zhǔn)（MEPC.259(68)），在ECA內(nèi)：SO2/CO2≤4.3；或ECA外：SO2/CO2≤151.7。

6.3 船上自查項目

1）船舶是否有經(jīng)認(rèn)可的SOX排放符合計劃（SECP）。

2）EGCS系統(tǒng)是否有《SOX排放符合證書》（SECC）。

3）持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）是否有船級社的型式認(rèn)可或產(chǎn)品證書。

4）船舶是否有經(jīng)認(rèn)可EGC系統(tǒng)技術(shù)文件（ETM-A/B）。

5）船舶是否有船上監(jiān)測手冊（OMM）。

6）船舶是否有EGC記錄簿（EGCRecord Book）。

7）洗滌水的PH值、油含量、濁度和硝酸鹽含量是否被持續(xù)監(jiān)測。

8）如下數(shù)據(jù)根據(jù)MEPC259(68)要求是否被記錄：

（1）洗滌水的壓力和流量。

（2）廢氣進出洗滌塔的溫度。

（3）燃油燃燒裝置的負(fù)荷。

（4）廢氣經(jīng)過洗滌塔的壓降。

9）船舶是否有船上驗證程序（僅適用于方案A）。

10）監(jiān)測和安保系統(tǒng)是否滿足船級社要求。

11）風(fēng)機/泵是否配備冗余。

12）當(dāng)EGCS未在工作狀態(tài)，燃油燃燒裝置是否能通過旁通系統(tǒng)能正常工作。

13）是否有洗滌水泄漏到燃油燃燒裝置。

14）排煙管路是否具備一定的耐腐蝕性。

15）發(fā)熱源的表面是否包有絕緣。

16）排舷外管的出口是否遠(yuǎn)離推進器或螺旋槳。

17）化學(xué)藥劑的儲存和輸送是否考慮如下因素：

（1）管路和箱柜材質(zhì)。

（2）存儲箱柜布置。

（3）通風(fēng)、透氣、溢流、泄漏、測深管的布置。

（4）人員防護。

18）EGCS渣液艙的布置應(yīng)考慮如下因素：

（1）獨立箱柜。

（2）箱柜材質(zhì)。

（3）容積。

（4）高液位報警。

（5）測深裝置。

（6）通岸接口。

19）EGCS系統(tǒng)的渣液排岸是否有記錄。

20）NaOH溶液的耗量是否在記錄簿中有記錄。

21）硫碳比是否在記錄簿中有記錄。

22）EGCS系統(tǒng)的維護和更換備件是否在記錄簿中有記錄。

23）脫硫塔和新增的結(jié)構(gòu)箱柜或獨立箱柜的結(jié)構(gòu)強度是否有評估過。

7 結(jié)論

目前，船舶燃油主要有重燃油（HFO）和輕柴油（MDO）2種。MDO屬于精煉燃油，而HFO提煉簡單，價格便宜，是船舶最為廣泛使用的一種燃料油，但含有硫、瀝青和金屬等多種雜質(zhì)，在船舶機器內(nèi)燃燒會產(chǎn)生并釋放出硫氧化物（SOX）、氮氧化物（NOX）、二氧化碳（CO2）和顆粒物質(zhì)（PM）等多種對環(huán)境有害的物質(zhì)。隨著全球航運的發(fā)展與壯大，HFO在海洋環(huán)境方面的不利之處已成為人們關(guān)注的焦點。硫氧化物（SOX）和顆粒物質(zhì)（PM）是眾所周知的有害物質(zhì)，會導(dǎo)致人們呼吸道和肺部疾病。在大氣中，SOX會導(dǎo)致酸雨，危害農(nóng)作物、森林和水生物種，并導(dǎo)致海洋酸化。因此，船舶限硫?qū)ΡＷo環(huán)境、保障人類生命健康都具有積極的作用。