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【干货系列】LNG运输船非常规及应急操作简介

LNG资料图
LNG运输船非常规及应急操作简介 
——三石LNG杂谈系列之十二
  本系列文章为信德海事网专家团队作者,资深LNG船货管员王磊轮机长原创系列作品,查看往期可点击以下连接跳转查看,往期回顾:

1:干货!LNG船怎么“开”?之LNG运输船货物管线阀件简介

2:我国LNG运输船发展现状
3:LNG运输船基本装卸货航次概述,LNG船货物操作了解一下~~
4:【干货】LNG运输船货舱型式及货舱围护系统简介(之一)
5:【干货】LNG运输船货舱型式及货舱围护系统简介(之二)
6:在LNG船上实习,是一种什么样的体验??工资多少?吃?住?
7:【干货】LNG运输船货物相关设备简介

8:【干货】LNG运输船货物相关辅助设备与系统简介

9:【干货】LNG运输船货物相关辅助设备与系统简介(之二)

10:【干货】LNG运输船上到底有多少货物相关ESD!!

11:LNG运输船进出厂操作概述(之一)

12:【干货系列】LNG运输船进出厂操作概述(之二)

  前言:  
  杂谈系列写到这这里,终于写到了收官之作,在今天这篇文章里,笔者想给大家介绍一下LNG运输船上一些非常规及应急操作。正如在上一篇文章末尾所说,笔者在LNG船上已经工作了超过10年,但是这些操作还一个都没有做过。实话说也不希望碰到需要做的时候,因为一旦需要做就说明出了非正常的问题,相信任何一位船员都不希望自己在船工作期间出现这些应急情况!
  好了,虽说大家都不希望遇到,但是一旦遇到了,咱们还是应该知道一下该如何处理对吧?所以笔者今天就将自己所了解的一些非常规及应急操作和大家分享一下,起码让大家知道LNG船可能出现哪些应急情况,并稍微了解一下每种情况的应对方法。因为笔者也一样没有实际经验,所以只是给大家简单介绍一下笔者所学到的东西,如果哪位读者觉得笔者说的不对或者不够详细,完全可以自己去找相关资料,相信能够了解的更加详细准确一些。
  下面笔者就一个一个和大家道来。
  1 单舱操作  
  单舱操作,笔者认为不算是应急操作,所以在标题上加上了非常规操作,就是为这个单舱操作增加的,那么,何为单舱操作呢?笔者给它下的定义是:当LNG船某一货舱设备出现问题,需要下舱检查或进行维修保养时,仅对该货舱进行的进出厂操作,即可称为单舱操作。
  单舱操作的程序与前面文章所谈到的进出厂操做完全一样,区别在于因为是单舱操作,在操作的同时还需要对其它货舱的舱压舱温进行必要的控制,并持续供应燃气给机舱使用,所以就不能够使用气相总管,也就是说需要把要进行单舱操作的货舱气相管隔离出来单独进行操作,笔者在这里要介绍的就是如何做到这一点。
  要将某一个货舱气相管隔离出来单独进行操作,就需要提到一条之前一直没有提到过的总管,笔者将之称为单舱操作总管,这根管比较细,是和气相总管及液相总管在甲板上并行的,一样的可以连通全部四个货舱从气穹引出的气相管线,在下图中,这根管线隐藏在气相总管下面。
  
  这根管的主要作用是可以将某一舱的气相出口管与高载压缩机的进口相连通,那么在第一步暖舱的时候,高载压缩机可以单独从这一个舱抽气,经过加热后通过液相总管送回到这个舱的底部,对存留的液货进行气化进而继续对这一个舱进行暖舱,需要注意的是单舱操作同样是需要使用船中弯头的,并且该弯头需要连接到压缩机出口与液相总管的方向来,因为操作的时候可以将其它货舱的液相阀全部关闭,所以不会影响到其它货舱,而同时燃气压缩机可以继续通过气相总管从其它货舱抽气送给机舱作为燃气使用,所以单舱操作的时候也不会影响到燃气系统。
  这根单舱操作总管在每个货舱的气穹处都有一个平时处于拆开状态的弯头(见下图),需要对哪个舱进行单舱操作就将哪个舱的弯头连接上即可。在这个弯头连接之后,就可以使用后面的盲板及阀将这个舱的气相与气相总管隔离开了。
  单舱暖舱结束之后的惰化,同样操作,将惰气从液相总管送入该货舱底部,舱内的货气通过单舱操作总管排出。通风操作可以选择将干空气通过单舱操作总管从气相送入货舱顶部,将惰气通过液相总管从货舱底部压出,通过船头1号透气桅排出的方法来操作。
  这样,进厂操作就算完成了,可以进入该舱进行需要的维修保养工作了,在完成维保工作之后再进行反向操作,有了前面的经验,相信大家都已经可以明白如何进行相应的出厂操作了,笔者在这里就不多说废话了。
  单舱操作,笔者虽然没有实际经历过,不过听说还是实际发生过几次的,所以这个非常规操作相对而言还是有可能碰到的,下面接着提到的几个应急操作就非常少见了,当然,说少见也未必就没有,下面第一个货气泄漏进入第一绝缘层,在不久之前韩国的第一批自有专利货舱型式的两条LNG船就出现了,据说对韩国船厂的打击还是有一点的,后来是怎么处理的笔者还没有听到确切的消息。好了,说远了,下面继续应急操作。
  2 货物气体泄漏进入第一绝缘层的处理  
  对LNG运输船货舱建造感兴趣的读者一般都会看到,我国建造LNG运输船的船厂在宣传的时候经常提到的一个指标就是,货舱检测单舱密性试验漏点低至多少多少个,笔者看到2017年的一个报道是这样说的,某船厂某项目第几艘船4号液货舱次层殷瓦膜密性试验“首次实现0漏点”,船东及监造组高度赞扬了船厂的殷瓦焊接团队。注意是首次实现0漏点,那么也就是说,无论制造的工艺水平有多么高,焊工的水平有多么厉害,货舱还是有可能会有漏点的,既然在建造过程中可能出现漏点,那么在营运过程中出现漏点也就没有什么不正常了,毕竟船舶在营运过程中,货舱一直处于装货卸货的过程,经过一段时间主屏蔽某个点有些疲劳,出现一个小小的漏点也就是有可能的了。这个漏点可能非常非常小,小到仅仅能泄漏一点点货物气体,那么一旦货舱主屏蔽泄漏,会漏到哪里去呢?看过笔者前面文章的读者自然就知道,会漏到第一绝缘层里面,而一旦非常少量的气体泄漏入第一绝缘层,如何检测,如何处理,就是本小节要和大家聊的问题了。
  同样,在笔者前面的文章中讲到过,对于日常无法到达的部位,LNG船一般使用危险气体取样检测系统,那么,第一绝缘层就是这样一个部位,对这个空间的危险气体检测就是使用取样检测的方法,从空间内部引出一根取样管,连接到取样检测系统的探头进行检测的。对于第一绝缘层的检测,除了通常的LEL% (低爆炸下限百分比)检测之外,还会设置VOL%(体积百分比)检测,因为一旦第一层殷瓦膜泄漏,即使非常小的量,也可能达到一定的体积比,显然仅使用LEL%探头检测就不足够了。
  那么,当取样检测系统报警,检测出有货物气体泄漏进入第一绝缘层,我们该怎们办呢?其实说起来很简单,相信大家还记得笔者前面的文章,对于薄膜型货舱,绝缘层都是一直持续进行着氮气充注的,那么一旦检测到少量的货物气体泄漏入第一绝缘层,首先可以做的就是提高第一绝缘层氮气设定压力,通常从0.4KPA提高到0.6KPA即可,对绝缘层进行净化,如果进入的货气较多,也可以先使用真空泵将货气抽出,再用氮气进行充注即可。
  3 货物液体泄漏进入第一绝缘层的处理  
  那么,如果主屏蔽损坏比较厉害,造成液货进入了第一绝缘层,我们该怎么办呢?首先说,如何才能确认是液货进入了第一绝缘层呢?这一点可以通过如下几个现象确认:
  危险气体取样检测系统检测到第一绝缘层的甲烷含量迅速升高
  第一绝缘层压力迅速升高并造成排出阀开启向透气桅放气
  第一绝缘层内的温度探头低温报警
  第二绝缘层及内船壳上的温度探头温度异常降低
  如果以上几条有一两条甚至三四条都出现了,那基本可以肯定是液货泄漏进入第一绝缘层了。而液货泄漏进入第一绝缘层,基本上是在船舶满载的时候才会出现。一旦液货漏入第一绝缘层,因为主屏蔽损坏的程度不同,这个漏入的过程可能是缓慢的,但是根据连通管效应,最后第一绝缘层内的液货液位一定会与货舱内的液货液位相同,而出现这个问题之后,在修理前必须将该货舱内的液货卸空,在卸货的过程中,液货从主屏蔽内流回货舱的速度一定赶不上货舱内液货液面的降低速度,那么就可能出现绝缘层内压力大于货舱内压力进而造成主屏蔽塌陷入货舱的情况出现,为了避免这种情况的出现,就要提到本小节要讲到的最关键的设备了,那就是,绝缘层牵引式冲孔装置。
  绝缘层牵引式冲孔装置组成:通常由冲孔装置+冲头组成
  绝缘层牵引式冲孔装置冲头:通常重30公斤,如下图所示。
  绝缘层牵引式冲孔装置使用:通常该装置需安装在浮子式液位计的位置,即当需要使用该装置时,需要先将浮子式液位计的浮子收到顶部,然后关闭截止阀,将液位计头部拆下,将牵引式冲孔装置安装上,再将隔离阀打开即可进行操作。在浮子式液位计管下部的货舱主屏蔽是特殊设计的,安装有一个可被分裂穿孔的基础,简单说就是该处的屏蔽及绝缘箱都是使用较薄的材料,以易于被冲头打穿,在货舱与第一绝缘层之间形成一个较大的孔洞连接,这样就可以避免在卸货时绝缘层内压力大于货舱内压力进而造成主屏蔽塌陷入货舱的情况出现了。
  至于使用了绝缘层牵引式冲孔装置之后的事就没什么可说的了,卸完货,做单舱操作,进厂修船去吧。
  4 压载水进入绝缘层的处理  
  前面咱们说了货舱内部的屏蔽损坏会产生什么后果及如何处理,那么还有一种情况就是货舱外部的内船壳损坏,比如船舶碰撞,看过笔者前面的文章的读者应该知道,LNG船在货舱两侧通常都是压载水舱,一旦碰撞厉害,不但外船壳破损,同时也造成了内船壳破损的话,就可能造成海水进入货舱外部的绝缘层,或者就是在压载航次中由于内船壳损坏造成压载水舱内的压载水进入第二绝缘层,也是有可能的。那么如果出现这种情况我们该如何处理呢?
  这里就要提到两个之前的文章里面没有提到过的设备和系统了,一个是绝缘层污水检测系统,在每个货舱的绝缘层下部都设有污水井,一旦绝缘层进水到一定程度,污水井高位警报就会被触发,发出警报。第二个就是绝缘层污水排出系统,通常情况下LNG船都会在干隔舱内设置一个气动泵,用来排出绝缘层污水井的水,这个气动泵的驱动空气阀一般都设在上甲板上,污水排出管线也同样设置在上甲板上,有些可能需要额外连接一下驱动空气,有些是已经连接好了的,总之,一旦出现绝缘层污水井高位警报,为避免低温结冰损坏绝缘层,应尽快使用气动泵将污水排出,然后再进行相应的检查,确认污水来源,进而进行相应的修理工作。
  5 货泵故障后的应急货泵安装
  对于薄膜型货舱LNG船,一旦货泵故障无法运行,因为不能够象MOSS型货舱或C型货舱等可承压货舱那样使用压力卸货,所以一般都会有一台应急货泵作为备用,平时保存在船中储物间内,需要时现安装使用。说实在话,笔者在LNG船上工作了十多年,从来没有使用过一次应急货泵,因为每个货舱内都有两台货泵,其中一台货泵因为某些原因比如空气开关故障造成无法使用的时候,笔者碰到过很多次,但是两台货泵同时无法使用还真的没有碰到过,所以这个应急货泵是真的从来没有实际操作过。
  在参加培训的时候,有一个教学录像关于应急货泵的安装,笔者因为在那次培训中被留的作业是讲解应急货泵的安装,所以反复看了多次那个教学录像,然后结合教材,一步一步将安装细节分辨出来,最终才搞明白整个安装过程,如果只是看那个录像的话,很多细节的东西还是稀里糊涂的。
  因为这个应急货泵的安装过程要想讲明白,需要大量的笔墨,而且说实在的实用性真的不是很强,所以笔者在这里就把简单流程给大家整理出来,让大家有个初步的印象也就行了,真的要用到的时候再详细了解吧。
  下面先给大家介绍一下应急货泵系统各舱固定部分的组成
  每个货舱泵塔均设计有一个应急货泵管,在上甲板的出口处平时用盲板封死(见图)。
  每个货舱泵塔的应急货泵管底部都安装有一个利用弹簧关闭的自闭阀(见图)
  每个货舱上甲板应急货泵管出口附近都有一个电缆接线箱(见图)
  用来安装应急货泵的小吊,有些船每舱都有,有些船仅在1,4舱设有,2,3舱可使用船中克令吊进行应急货泵的安装(见图)。
  然后给大家介绍一下应急货泵的后安装部分
  首先肯定是应急货泵本体了,一般在船上保存在一个封闭的储存罐内,里面充注一定压力的氮气,以保持干燥,平时需要经常对氮气压力进行检查,不足时可以使用船上生产的氮气进行补充(见图)。
  其次是带有垫床和螺栓的上盖,在将应急货泵入货舱之后,该上盖安装在原来盲板的位置,电缆接出,应急货泵位置的调节都是通过这个上盖上相应的部分来完成的(见图)
  最后就是其它一些辅助设备了,如电缆,货泵起吊钢缆,吊环等装置,这些装置平时也都是保存在一个专门的箱子内,和应急货泵,上盖一起保存在船中的储存间内(见图)。
  最后给大家简单介绍一下应急货泵的安装流程
  将应急货泵从储存罐内吊出,将电缆,起吊钢缆等连接到应急货泵上。
  用氮气将应急货泵管内的液货压出到货舱,方法与上一篇文章惰化应急货泵管一致。
  拆掉盲板,将应急泵吊入应急货泵管,每吊入一节,用专用工具固定后,再连接下一节吊泵钢缆,然后继续将应急货泵向下放入泵管,直至泵放到底部。
  将上盖装上,电缆从专用出缆孔引出,连接到电缆箱上。在上盖安装,密封完成后,调节吊环位置,根据受力情况,确认应急货泵是否安装到位,底部的自闭阀是否已经打开。
  货泵安装完成后,就可以使用应急货泵进行卸货操作了。
  6 装卸货期间的应急离港(ESD 2)  
  当LNG运输船在码头装卸货期间,如果出现火灾或其它应急情况,需要船舶马上离开码头时,就会用到本小标题所提到的ESD 2了,所谓的ESD 2,是指在触发ESD(应急切断),相应阀件关闭,设备停止后,装卸货臂从其双球阀处断开,从而使LNG船可以马上驶离或者由拖轮拖离码头的操作。对于LNG运输船,在靠码头之后都需要在船舶外档前后放置钢缆用于应急拖带,且必须有一至两条拖轮24小时待命,随时可以对LNG船进行拖带作业的。对于ESD 2的触发条件,除火灾等紧急情况外,笔者听说过的一个原因是,因为船位前后移动超过了岸臂的限制造成触发ESD 2,这个是需要提醒广大LNG船员特别是甲板值班人员需要注意的。下面笔者给出一个ESD 2触发时的视频截图及岸臂双球阀处的照片,以便读者对该动作有一个简单的了解。
  7 内船壳出现低温点  
  由之前文章中所提的货舱周边结构可知,船舶内船壳钢板是不能承受低温的,这也是在每个货舱之间的干隔舱内设置乙二醇加热系统的原因。那么,一旦出现前面第3小标题所述的第一绝缘层损坏造成液货进入其中或者干隔舱加热系统故障无法工作的情况发生的话,就有可能在船舶内船壳出现温度过低的点,进而可能会造成内船壳钢板冷脆断裂。所以,当货舱周围温度检测点出现低温警报时,应对该点附近的内船壳进行检查,并根据相应的检查结果进行处理,以避免情况进一步恶化。
  8 弃货 
  当货舱围护系统出现严重损坏,船舶无法坚持到卸货港的情况发生时,可以选择将该舱货物抛弃进而保护船舶安全,目前的设计是从船舶一舷的集气平台安装一根弃货管(见下图),然后用一台货泵将该舱的液货排入海中。
  当然,在排放的时候还有一些需要注意的事项如排放速率不能过快,应调节船舶航向至弃货管处于下风方向,全船消防设备处于备用或使用状态,全船外通风关闭,全船禁止吸烟,集气平台水帘打开处于工作状态以保护船侧钢板等等相应的操作都应备好之后,弃货操作才可以进行。
  到目前为止,真正的弃货操作只有在很久以前的一条LNG船做过试验,当时还是在船尾处安装弃货管,在笔者参加培训的时候,那位黑山的老师给我们播放了一段很古老的视频,笔者当时想要这份视频资料,但是那位老师说这个是绝版资料,不能外传的,所以笔者没有要到,这里也就没有办法给大家一个直观的感受了,笔者衷心的希望,也相信大家在实际工作中永远也不会遇到需要进行弃货操作的时候!
  9 透气桅灭火  
  当LNG运输船航行经过雷暴天气区域时,如果恰巧又有如下情况发生,那么有可能造成一个或几个透气桅出现着火的情况发生,如:
  当船舶航行于恶劣海况,由于剧烈摇晃或其它原因,货舱压力超过25KPA,造成一个或几个货舱安全阀起跳,货物气体从透气桅溢出时。
  当气相总管由于某种原因压力超过23KPA造成1号透气桅泄放阀开启,货物气体从1号透气桅溢出时。
  当气相总管船头处的控制阀关闭不严,货物气体泄漏进而从1号透气桅溢出时。
  当货舱安全阀故障,关闭不严造成货物气体从其相应透气桅溢出时。
  当进厂操作期间手动控制打开船头1号透气桅气相总管控制阀时。
  当出现上述情况时,需对起火的透气桅进行灭火操作是肯定的,不过大家不用担心的是,由于LNG船的高标准设计,如透气桅高度至少需要高于上甲板12米,使用316不锈钢材料及透气桅顶部安装有防火网等,透气桅起火不会对船舶造成任何危险,所以大家可以根据情况进行相应的操作进行灭火即可。
  无论是哪一个透气桅起火,在灭火前首先应切断货物气体的溢出,然后打开该透气桅底部的氮气灭火阀,即可对透气桅进行灭火操作,由上面的几种情况可知,1号透气桅出现着火的情况可能性最大,故此通常1号透气桅会安装一个液压控制阀在氮气灭火管线上,在灭火的时候只需要在货控室的IAS上控制,可以远程将该阀打开进行灭火操作(见下左图),该阀在每次装货前应进行开关试验以确认工作正常。
  而其它几个透气桅底部安装的都是手动氮气灭火阀,在灭火的时候需要有人去手动将阀打开进行灭火操作(见下右图)。
  以上就是笔者所了解的全部非常规及应急操作的内容了,正如笔者在文章开头处所说,这些操作笔者基本都没有做过,所以本篇文章只是出于一种与大家分享一些知识,互相学习,共同进步的想法而写就的,如果文章中有任何不当之处,还请有相关经验的读者批评指正,笔者在此先行谢过!
  10 全系列结语
  至本篇文章为止,三石LNG杂谈系列共十二篇文章就算全部完成了。在此,笔者首先想对各位读者表示感谢,在笔者陆续发表本系列文章的半年里,很多读者对笔者所写的内容表现出了浓厚的兴趣,对笔者的努力表达了赞赏,令笔者感到了非常大的鼓舞,这也是笔者能够一直坚持下来,终于将本系列文章完成的最大的动力!所以,笔者在此想对各位读者由衷的说一声,谢谢你们!
  其次,笔者想对信德海事的各位编辑表示感谢,同样,在笔者陆续发表文章的这半年里,信德海事的韩编辑,陈总编及陈总给了笔者极大的帮助与鼓励,每篇文章在发表前各位编辑都付出了很大的精力去检查,校对。每次笔者将文章发给信德海事的编辑们之后,它们都会以最快的速度编辑,发表。每当笔者看到自己努力完成的文章在公众号发表的时候,心中都会由然而生一种自豪感。所以,笔者在此想对信德海事的各位编辑们说一声,谢谢你们!!
  最后,笔者想对我的家人们表示感谢,没有你们的支持,我也不能安心的在船上工作,更不可能在工作之余陆续完成本系列的十二篇文章,你们的支持永远是对我努力前行最大的鼓励,我爱你们,从未改变!!!

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