大量的壓載水帶來了嚴(yán)重的生態(tài)、健康和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，海洋工業(yè)對環(huán)境的日益影響，國際海事組織(IMO)出臺(tái)了對壓載水處理的新法規(guī)，并于2019年9月生效。這意味著船東必須安裝新的壓載水處理系統(tǒng)(BWTS)以確保符合適用的法規(guī)。

最高約十億噸壓載水每年在世界各地流轉(zhuǎn)

壓載水的挑戰(zhàn)

船舶的壓載水艙（ballast tank）是放置壓載水的船艙，用于調(diào)整船舶的重心位置、浮態(tài)和穩(wěn)性�？山鉀Q船舶在航行過程中因油水消耗、重心升高而導(dǎo)致的穩(wěn)性不足或吃水不適當(dāng)?shù)膯栴}。所謂“壓載”是指用于增加穩(wěn)定性的重物。裝載壓載水的船艙就是壓載水艙。在潛艇或車客渡船中，壓載水艙還可起調(diào)節(jié)平衡的作用。船舶在航行中，船上的燃料、貨物、食品、飲用水等都在指定的艙室中。這些物品在起航時(shí)，船舶的吃水與縱傾度都是按設(shè)計(jì)要求，利于船舶的穩(wěn)定性。但在運(yùn)行中，這些物品又是變動(dòng)的，有的物品在減少，有的物品在增加。例如：有些燃料將會(huì)因船舶運(yùn)行而逐漸減少，飲用水也在日趨減少。有的貨艙又在增加貨物或減少。這些變化會(huì)使原來的船舶吃水發(fā)生變化，或者前、后的載重量發(fā)生變化，因而就影響了船舶的航行性能。

為了及時(shí)調(diào)整因運(yùn)行發(fā)生的船載物品變化而帶來的影響船舶穩(wěn)定的問題，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)了壓載水艙。壓載水艙分布在雙層底艙、首尖艙、尾尖艙、舷側(cè)邊艙或深水艙內(nèi)。用泵吸入或排出艙內(nèi)的水，使船舶保持壓載正常和縱傾度正常，這些設(shè)施叫做船舶壓載水系統(tǒng)。例如，因左舷貨艙卸貨過多，左舷失去壓載，船只可能發(fā)生右傾，這時(shí)只要向左舷側(cè)邊艙注水，就恢復(fù)了原來的壓載，使船只平穩(wěn)。

破冰船的壓載水艙還有使船只搖晃的作用，利用船的左、右搖晃，或縱傾來破冰。

船舶壓載水中攜帶的物種入侵問題主要是由不斷增長的跨洋貿(mào)易和運(yùn)輸造成的。

大量的壓載水帶來了嚴(yán)重的生態(tài)、健康和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼣y帶著入侵物種——細(xì)菌、微生物、浮游生物、卵、囊孢和幼蟲——從世界的一個(gè)地方到另一個(gè)地方。

關(guān)于壓載水和物種入侵的事實(shí)

據(jù)估計(jì)每年有6-10億噸壓載水在世界各地流轉(zhuǎn)，約7000種海洋和沿海物種被裝在壓載水艙里，悄無聲息地全球各大洋里穿梭。

圖2:用于穩(wěn)定船只的壓載水旅程

這些不受歡迎的物種對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成了毀滅性的影響。數(shù)據(jù)顯示，生物入侵的速度繼續(xù)以驚人的速度增長，新的地區(qū)一直在受到入侵。由于海運(yùn)貿(mào)易量預(yù)計(jì)將繼續(xù)增長，與壓載水有關(guān)的問題可能尚未達(dá)到頂峰。為了緩解這一問題，國際海事組織的壓載水管理立法于2017年9月生效。然而，海洋環(huán)境保護(hù)委員會(huì)(Marine Environmental Protection Committee)接受了推遲對現(xiàn)有船舶實(shí)施要求的提議，將新法規(guī)的實(shí)施推遲到2019年9月。

符合新的壓載水處理系統(tǒng)的解決方案

為滿足新法規(guī)的要求，壓載水處理系統(tǒng)(BWTS)的數(shù)量預(yù)計(jì)將在未來幾年持續(xù)上升。這一發(fā)展激發(fā)了海洋產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新思維和開發(fā)新的技術(shù)解決方案。在壓載水的預(yù)處理、物理處理和生物化學(xué)處理的眾多技術(shù)中，為了確保在壓載水排放前清除所有入侵物種的痕跡，電解氯化反應(yīng)已成為首選的解決方案之一。

圖3:壓載水的預(yù)處理、物理處理和生物化學(xué)處理去除入侵物種蹤跡的不同解決方案。

壓載水處理系統(tǒng)采用電解、電解氯化或者向已經(jīng)存在低氯酸/氫氯酸殘留物的壓載水艙中化學(xué)注入二氧化氯。因此，有必要在排放時(shí)通過加入堿性化學(xué)物質(zhì)如硫代硫酸鈉中和壓載水。這種技術(shù)解決方案增加了在中和工藝中對抗腐蝕性化學(xué)物質(zhì)材料的需求。例如，配料系統(tǒng)必須能夠抵擋硫代硫酸鈉(Na2S2O3)，該物質(zhì)已知會(huì)在海水中引起嚴(yán)重的碳鋼點(diǎn)蝕。因此，所有直接接觸的部件必須采用不銹鋼(AISI 316L)涂覆或制造以抵抗來自中和介質(zhì)產(chǎn)生的腐蝕影響。

圖4:將硫代硫酸鈉添加到排放壓載水中痕量氯化物中的電氯化裝置的原理布局。

為壓載水電解氯化技術(shù)選擇正確的控制元件

丹佛斯公司開發(fā)了一種適用于惡劣環(huán)境的不銹鋼電磁閥。EV212B電磁閥錨采用FKM隔離膜片密封防止腐蝕介質(zhì)進(jìn)入磁性鐵芯。FKM的密封耐受高等級(jí)腐蝕性介質(zhì)，如海水，硫代硫酸鈉和次氯酸。新型電磁閥完全適用于壓載水氧化劑濃度取樣檢測以及中和裝置中硫代硫酸鈉配給等應(yīng)用。

全球超過90%的貿(mào)易是海運(yùn)，船舶貨物裝卸時(shí)，壓載水被泵進(jìn)泵出以保持船舶的穩(wěn)定性——這相當(dāng)于每年約120億噸。

但是從一個(gè)生態(tài)區(qū)域排放到另一個(gè)生態(tài)區(qū)域的壓艙水會(huì)引入入侵的水生生物。如果不采取措施，對當(dāng)?shù)厣�物多樣性、�?jīng)濟(jì)、甚至當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)健康的影響可能是巨大的。

這就是為什么國際海事組織(IMO)和美國相關(guān)部門要求所有的壓艙水在排放前都要經(jīng)過處理，以去除、殺死其中的潛在有害生物。

需要一種方法來防止電磁閥中的介質(zhì)積聚，以防止在海上作業(yè)期間出現(xiàn)停機(jī)和不必要的維護(hù)？對，丹佛斯EV212B電磁閥可以勝任！

丹佛斯電磁閥解決方案的應(yīng)用

丹佛斯創(chuàng)造了一個(gè)解決方案，將會(huì)進(jìn)入電磁閥鐵芯中的介質(zhì)隔離以防止生銹。具有FKM隔離膜片的EV212B電磁閥用于在閥門與流體之間隔離腐蝕性介質(zhì)，有助于消除鐵芯發(fā)生腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

帶有隔離膜片電磁閥的主要優(yōu)點(diǎn)是它極好的耐久性和抗腐蝕性能。使用丹佛斯EV212B在TSUs和ANUs的生命周期可大大延長電磁閥的使用壽命，同時(shí)也可防止腐蝕和避免污染物的積聚。通過使用EV212B電磁閥，消除了管路阻塞和提高了壓載艙的可靠性。

欲了解更多信息請聯(lián)系：安然，丹佛斯制冷事業(yè)部市場傳訊主管，郵箱ran.an@danfoss.com

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