江苏省内河柴油机挂桨渔船防油污研究分析

2020-07-31 03:40袁丙方
中国水产 2020年5期
关键词:密封圈齿轮箱油污

文/袁丙方

江苏省内河柴油机挂桨渔船众多,柴油机和挂桨渗漏油现象较为严重,加之未配套防油污设备及渔民环保意识薄弱等原因,渗漏油进入水体发生油类污染,对内河水质产生严重破坏。本文分析江苏省内河柴油机挂桨渔船产生渗漏油的原因,从技术和管理出发,提供防油污的对策,以期降低内河油类污染。

船舶油类污染是船舶水污染中最严重、最直接的污染之一,在江苏省一些内陆渔港、码头、河道等油污染较重区域,捕捞的渔获物甚至会有较重的油腥味。

当污油水被直接排放到水体后,因含有较多的致癌类芳香族化合物,其毒性会破坏水中生物栖息环境,危害水中生物生命健康,这些物质也可以通过水生生物的食物链富集而影响人类身体健康;散开的污油可在水域表面形成油膜,直接阻碍大气中的氧向水体内转移,降低水体含氧量,导致水生生物因缺氧而死;内河部分河流、湖泊、水库也是城市饮水源,油类污染增加了净化成本。

一、江苏省内河柴油机挂桨渔船油类污染现状

根据江苏渔船检验局2019年初调研结果显示,江苏省内河柴油机挂桨渔船达5万余艘,占渔船总数的90%以上。单缸柴油机挂桨渔船又占柴油挂桨渔船的90%以上,且油类污染最严重。根据调研情况,平均一年单套单缸柴油机和挂桨组成的动力装置渗漏油量达10公斤左右。保守估计,江苏省内河单缸柴油机挂桨渔船向内河水域渗漏或排放的废油达500T,这也是江苏省长江段及内河水质石油类含量一直较高的原因之一。

(一)内河柴油机挂桨渔船防油污规定

相关法律、法规对柴油机挂桨渔船防油污有明确规定:《内河渔业船舶法定检验规则2019》要求:1.甲板动力机械及挂桨机处应设置接油盘或应用其他可靠的收集泄露残油的措施;2.严禁将污油水排放至所在水域。

GB3552-2018《船舶水污染排放控制标准》对内河渔船机器处所含污油水排放控制要求:1.收集并排入接收设施;2.机器处所污油水污染物排放的控制,石油类限制不超过15mg/L,且应在污油水处理装置出水口安装污染物排放监控。

渔船建造和营运检验时,渔民会暂时在渔船上配备接油盘应付检验。在实际运营过程中,接油盘使用率极低,因挂桨结构及使用环境的原因导致其渗漏油很难被收集,故柴油机挂桨渔船油类污染很难得到有效控制。

(二)柴油机和挂桨渗漏油研究

江苏省柴油机挂桨渔船推进装置大多由型号为S195、S1100等单缸柴油机和按上世纪农机生产标准制造的挂桨组成,质量差、成本、工艺水平低,是落后的产能,它们的渗漏油是造成油类污染的主要原因。非单缸柴油机漏油程度较轻,但随着使用时间的增长,也会出现不同程度的渗漏油,本文以江苏省内河柴油挂桨常使用的单缸柴油机为例进行分析。

1.单缸柴油机

单缸柴油机在使用一段时间后,其起动轴油封、柴油滤清器、燃油箱、输油管、油底壳等多处会产生渗漏油,流到接油盘内、甲板上或水体中(如图1)。但现实情况是很少有渔船配备接油盘或污油水储存装置,流在甲板上面的污油也会被渔民冲洗到水中。

江苏省内河渔港普遍无污油水收集处理装置,即使有部分渔民收集了污油水,也只能“分散收集,集中污染”。

2.挂桨

挂桨在上齿轮箱的渗漏油点主要有3处:1.左、右盖板和上箱盖与箱体连接处,漏油原因多是该处密封圈质量较差,时间长了容易老化。2.齿轮箱起换向作用的摇臂杆处,该处仅有一道密封圈,时间长了容易产生渗漏油。3.上盖板的注油孔(透气孔)处,注油孔无拦油功能,齿轮高速旋转产生的高温高压油雾溢出。此外,在高速挂、换挡时齿轮箱内圆珠滚子轴承的滚珠和挡圈易破损,导致碎片破坏密封圈(如图2)。

图1 单缸柴油机渗漏油

图2 挂桨上齿轮箱渗漏油

图3 挂桨下箱体及螺旋桨

下齿轮箱渗漏油集中在盖板密封圈和水封、油封处,除了密封圈、水封和油封老化及圆珠滚子轴承破损等原因,螺旋桨缠绕的水草、渔网或塑料垃圾,会随着螺旋桨高速旋转,对水封、油封产生挤压破坏,导致外部的水渗入齿轮箱,齿轮箱的油渗入水体(如图3)。

柴油机和挂桨为人工简易装配,如渔民在操纵时不规范,高速挂挡、随意换向、超负荷航行都会对柴油机和齿轮箱产生剧烈震动,渗漏油的现象会更加严重。渔民对柴油机和挂桨维修或拆卸时,残存的柴油或机油直接泄出也会造成污染。

二、柴油机挂桨渔船短期很难被淘汰

柴油机和挂桨是一种落后的船舶推进装备,从上世纪90年代以来,交通运输部门致力于淘汰柴油机挂桨船舶,截止目前,商用运输的柴油机挂桨船舶基本被淘汰。但挂桨渔船作为广大渔民赖以谋生的生产工具,种种原因导致其短时间内很难被淘汰。

(一)座舱机形式不适用

江苏省湖区、河道受季节影响,水位高底不定,相对交通船舶在航道中航行,渔船作业区域相对范围广、地形复杂,如果采用座舱机,一是螺旋桨容易打到河底而损坏;二是江苏省内陆渔船普遍吨位较小,无足够空间安装座舱机;三是渔船作业时螺旋桨常挂水草、渔网等异物,采用座舱机型式很难清理。

(二)柴油机型配备无严格要求

原农业部渔业船舶检验局2014年2月颁布的《渔业船舶船用产品检验管理规定》把柴油机(<22kw)和推进轴系(<100mm)归类到C类产品的检验管理,渔船检验机构仅对此类产品合格证进行核查,农用柴油机安装在渔船上现象普遍,无法保证柴油机质量。

(三)经济条件限制

全国内河渔民家庭经济条件普遍较差,江苏也不例外。很难要求渔民在造价很低的船体上配备价格高昂的高性能、低油污的柴油机和挂桨。

三、对策和建议

(一)改进接油盘

接油盘不被渔民接受和使用,主要原因有:1.市场上接油盘形状固定,但柴油机型号和安装形式差异很大,很难进行匹配。在许多渔船上,接油盘甚至无法安放在柴油机机座下面。2.接油盘多采用白铁皮材料制成,易破损,不坚固耐用。3.接油盘不和机座固定,易被盗或挪作它用。4.接油盘容量有限,船上无其它储存污油水装置。

针对上述分析,建议对接油盘进行改进:接油盘由钢板焊接而成,与柴油机座焊接或一体拼装,并在底部适当位置开孔。按照收集污油水方式不同可分为:1.接油盘内铺设一层亲油疏水阻燃的吸油毡,接油盘的雨水和柴油机滴漏的冷却水能够通过开孔快速排出,防止接油盘盛满溢出,有效阻止接油盘污油冲刷到河中造成二次污染(通过测试该出水孔排出水的含油小于15ppm)。在使用期间定期更换吸油毡,并把饱和或接近饱和的吸油毡按照垃圾分类进行收集后运至电厂发电。2.渔船艉部甲板下面安装污油水收集装置,通过软管连接油盘底部开口收集污油水。

(二)改进齿轮箱

1.改进上齿轮箱盖板

更换上齿轮箱上盖板,借鉴柴油机“呼吸器”的工作原理,将现有带有注油孔(透气孔)盖板更换成加装简易“呼吸器”的盖板,不仅有利于齿轮箱泄压来保护齿轮,还能够防止油雾的溢出。

2.对摇臂杆多加工一道密封圈

在不影响摇臂杆结构强度的基础上,多加工一道密封圈,增加此处拦油功能。

3.置换齿轮箱内轴承

将上下两齿轮箱内部的滚珠轴承全部更换为滚柱滚子轴承。滚柱滚子轴承滚子与滚道为线接触或修下线接触,径向承载能力大,适用于承受重负荷与冲击负荷。应用在挂桨齿轮箱中,相对圆珠滚子轴承不易破损,降低了密封圈和油封破损的概率。

4.改造下齿轮箱

设计并更换下箱体盖板,通过增加钢质挡板,隔断水封、油封与缠绕的水草、渔网等异物的接触,延长其使用寿命。

5.定期对密封圈、水封和油封换新

密封圈、水封和油封因为自身老化等原因,拦油能力会逐渐降低,建议加强宣传并引导渔民在挂桨使用一个渔期后,对它们进行更新。此外,氟橡胶密封圈具备优异的耐高温和耐有机溶剂性能但价格较贵,政府可采取相应措施对使用在柴油挂桨渔船的氟橡胶密封圈进行定向补贴,以抵消该材料密封圈在价格上的劣势。

根据实船改造试验,每改装一套柴油机挂桨,价格能够控制在300元以内。可由国家渔船柴油补贴专项转移支付资金进行补贴,具备较高的可行性。

(三)渔港污油水收集设施的建设

在渔港设置油污水收集和处理设施,避免渔民收集的污油水因无法处理而产生二次污染。

(四)加强对渔船防油污的监督

《内河渔业船舶法定检验规则2019》宗旨指出:为贯彻中华人民共和国政府的有关法律、法规,保障渔船具备安全航行、作业和防止污染环境的技术条件,制定本规则。渔业船舶验船人员有权利对不满足防止油类污染的渔船拒绝检验,也有义务对渔民宣传、引导配备符合要求的防油污设备。

四、思考与展望

本文对江苏内河柴油机挂桨渔船油污染的原因进行了分析,对其防油污措施提供了思路。但柴油机挂桨渔船防油污改造针对的是现有渔船,如不对新生产的柴油机挂桨进行要求和控制,防油污效果也就谈不上可持续性。下一步,相关单位还应对柴油机挂桨生产标准研究及制定产生足够重视,以期达到市场上销售的是防油污效果更好的柴油机挂桨,来适合新形势下国家对环保要求。

对于渔民,防止油类污染是一件仅仅是有益生态、有益社会但没有经济效益的事情,在实际工作中尚需各级政府及相关监督管理部门通力配合,提升渔船防油污监管力度,并采取各种措施提升渔船防油污效果。

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