船舶速闭阀的要求、布置、检验及常见缺陷

“船海人”

快关阀,亦称速闭阀,多数船级社规范中译为quick closing valve,DNVGL规范中,把快关阀称为quick-acting shut-off valve,其设置主要针对易燃的燃油和滑油舱。根据SOLAS公约第II-2章,第4条对引燃可能性的要求,“Oil fuel pipes, which, if damaged, would allow oil to escape from a storage, settling or daily service tank having a capacity of 500 l andabove situated above the double bottom, shall be fitted with a cock or valve directly on the tank capable of being closed from a safe position outside the space concerned in the event of a fire occurring in the space in which such  tanks are situated. …… The controls for remote operation of the valve for the emergency generator fuel tank shall be in a separate location from the controls for remote operation of other valves for tanks located in machinery spaces”。滑油亦参见对燃油的此项要求。

据此,快关阀的布置可以归纳为这样几点:

  • 燃油滑油储存舱,沉淀舱,日用舱等,且

  • 舱容500升级以上,且

  • 位于双层底以上,且

  • 控制位置在被控制阀所在处所以外,且

  • 应发油柜(如必须设置快关阀),则在相关处所以外。

从新造船角度出发,不满足上述要求都可能造成滞留,许多PSC检查关于快关阀“缺陷”的案例也依据于此。当然某些案例最终被视为不适当滞留。以下部分案例引用公开的PSC滞留报告。

1. 舱容大于500升,未设置快关阀:

2013年10月某PSCO检查一艘1994年9月21日铺龙骨,入级K船级社的多用途货船检查,发现应急发电机燃油柜容量为690升,但其出口未直接设置燃油速闭装置。轮机长查找出应急发电机间布置以及相关管系的图纸,也证实该油柜未安装燃油速闭装置,仅安装了普通的截止阀。

某些船级社规范确实没有提及舱容的限制,据某海事局的消息,公约81修正案之前没有对舱容的要求,只在2000年的公约修正案后才明确为500升以上为必须。可惜吉米哥没有找到此要求,但无论如何上述油柜超过500升都应该设置快关阀。下图为增加了快关阀的应发油柜。

2. 快关阀控制位置

吉米哥看过某海事局的质量检查汇总报告,其中2013年9月的一周内,分别为入级C和D船级社的两艘船,缺陷原因为“应急发电机燃油柜(容量超过500L)阀门遥控操作与机器处所内的油柜遥控操作位置未分开安装”。下图引用自PSC分委会公号。

这并非个案,某PSCO检查一艘建造于2010年12月4日,入级N船级社的散货船。发现消防控制站内应急发电机燃油柜速闭阀和机器处所燃油柜速闭使用同一个气瓶,但控制管分开的管路,PSCO认为这不满足公约的要求。

援引刘老轨的资料介绍,据称最终该轮按PSCO的要求,采取了整改措施,将消防控制站内,去往应急发电机燃油柜的遥控控制管路割掉,并用盲板封死,在应急发电机燃油柜速闭阀处,安装了手拉式钢丝绳遥控控制装置。

但是这种要求显然是不适当的,根据MSC Circ.1120对此条款的解释:

某些船级社也把通函的解释纳入了规范,如BV规范C篇第1章第10节,第11.10.3条。

从该通函对公约的解释上看,去往机舱油柜速闭阀和去往应急发电机油柜的速闭阀的遥控控制空气管路,虽然在同一处所消防控制站,但是分开的管路,不是同一位置,且已经做了明显标识,满足公约的要求。因而船东和船级社认为PSCO对该滞留缺陷不合理,应该撤销。

应急发电机燃油柜的快关阀,通常采用手手拉钢丝的快关阀,但采用压缩空气控制利于集中控制。DNVGL规范中把分开控制的目的解释为“avoid erroneous operation”,综合各家规范,鄙人窃以为控制管系如果有清晰明确的标示,控制箱箱内张贴了图示,使用同一个空气瓶是完全符合要求的。

下图为常规的遥控钢丝绳操纵方式。

此船快关阀遥控钢丝绳延伸到应发房间外,拉手处增加了玻璃观察盖,小锤子以及公约要求的IMO标示,是比较细致和完美的布置。

3. 快关阀是否必须安装在舱壁上?

某PSCO对某散货船检查时,发现应急发电机燃油柜的快关阀没有直接安装在舱壁上,公约中确实出现了directly一词。

此案例并没有提及具体船级社和挂旗国,但在结论中提到,船级社探讨也得出同样结论“直接装设在油柜柜体上”。然而据吉米哥的经验和理解,在BV规范C篇第1章第10节,第11.6.3条关于燃油注入和吸入的条款这样说道:

快关阀属于燃油吸入管的阀,某些阀体以及油舱敷设绝缘后,实际布置不可行而安装了加厚短管,只要不超过1.5D,应该是可以接受的。

无独有偶,吉米哥翻阅了同行船级社的规范,比如ABS规范,也有类似明文规定,如下:

4. 快关阀气瓶关阀次数

报验的时候,经常有船东问,起动快关阀关闭几次才算满足要求。某些船级社规范确实没有提及量化指标,这个检验带来很多可操作的弹性空间,但是也会受经验丰富的验船人员质疑。笔者在我国行业表中中找到了相关要求,如下,要求关闭3次,从检验实践来看,往往达不到此要求,而且确实气瓶不补充压缩空气关闭3次的要求偏高。

翻阅其他船级社规范,比如ABS和DNV规范,都有相似的要求“Sufficient capacity to close all connected valves twice“,按照此要求,2次也比较勉强。以笔者的理解,在气瓶气体足够的情况下,经过检验的管系如果不漏气,一次性能关闭所有阀就足够了,试想,第一次没有关闭的阀,可能有些阀头气缸漏气,或者被异物卡住,气瓶消耗后的压力很有可能还是无法关闭,重要的是确保遥控管系无泄漏,快关阀良好,多试验几次,找出能使阀关闭的最低压力,一般大约在5公斤,然后将此压力设置为气瓶低压报警。气瓶上的进气阀为单向阀,加上低压报警,构成双保险,足以确保快关阀系统万无一失。

5. 快关阀的动力源

按照规范的要求,快关阀的驱动可以手动,可以气动,液压驱动,也可以电动。各船级社规范对气动快关阀要求大同小异,但对于其他动力源,部分船级社有更加详细的要求。以DNV规范为例,动力源不依赖于阀所在处所的动力源,以鄙人理解,若为液压驱动,则液压源需在机舱以外,如果电驱动,需为应急电源。再以ABS规范为例作为补充,如使用电缆,电缆应为满足IEC 60331的耐火型。

如下图所示,分别为启动快关阀和液压驱动快关阀。

快关阀本身也是截止阀,在打开时,其阀盘上增加有一受压缩的弹簧,通过气动或者液压的动力源将气缸/油缸的活塞杆释放,活塞杆卡住的螺母8/10,就在压缩弹簧的驱动下,将阀关闭。所有的遥控阀,还可以手动拉动活塞杆以释放螺母8/10。

液压动力源驱动的快关阀,按照规范的要求不能为液压保持为开启位置,亦即液压管系或者气动管系必须为单作用型。这和阀门遥控允许单作用或者双作用明显不同。

除此之外,某些国外厂家有更精巧的设计,快关阀内设置了易熔环,当达到一定温度时,易熔环失效,气缸/油缸活塞杆收回,同样释放螺母,达到关闭阀的目的。

这种设计已经得到部分船级社的型式认可,但在某些船级社的规范中有这样的描述,“Materials readily rendered ineffective by heat shall not be used in the construction of the valves or the closure mechanism',窃以为此表述是不甚合理的,比如DNV规范。然而在ABS规范中,类似描述后面还有一句,“unless protected adequately to ensure effective closure facility in the event of fire”,因而可见ABS规范更严谨而具有普适性。

6. 快关阀的维护

许多PSC滞留的案例集中于船舶营运阶段,且看以下分解。

上图,快关阀被一根螺栓置于开启位置。

此处快关阀被钢丝牵引的重锤置于开启位置。

此处,快关阀被人为用木条卡住置于开启位置。

这几起案例都是船员担心误操作,故意将本应应急关闭的快关阀保持在开启位置,以致在紧急情况下可能使快关阀无法关闭,导致PSC滞留。USCG及其他港口国组织建议将快关阀日常维护,保养作为安全管理体系一部分,希望船员引以为戒。

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