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船舶壓載水處理系統(tǒng)第4部分：排放取樣裝置和規(guī)程

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)給出了從船舶壓載水排放管路采集壓載水代表性水樣的取樣裝置設(shè)計(jì)及安裝方法。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓載水取樣裝置的顏色、材質(zhì)、設(shè)計(jì)安裝及取樣點(diǎn)設(shè)置等內(nèi)容，確保壓載水排放取樣

分析時(shí)采集到具有代表性樣品。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于港口國政府或其他團(tuán)體對(duì)船舶壓載水進(jìn)行取樣分析，海上移動(dòng)平臺(tái)的壓載水取樣亦可

參照本標(biāo)準(zhǔn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改單）適用于本文件。

GB3033.1-2005船舶與海上技術(shù)管路系統(tǒng)內(nèi)含物的識(shí)別顏色第1部分：主顏色和介質(zhì)(ISO

14726-1:1999)。

ISO15614金屬材料焊接程序的規(guī)范和鑒定.焊接程序試驗(yàn)(Specificationandqualificationof

weldingproceduresformetallicmaterials-weldingproceduretest)。

IMOResolutionMEPC.173(58)：壓載水取樣導(dǎo)則(GuidelinesforBallastWaterSampling(G2))。

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

壓載水ballastwater

系指為控制船舶縱傾、橫傾、吃水、穩(wěn)性或應(yīng)力而在船上加裝的水及其懸浮物。

3.2

壓載水處理ballastwatertreatment

系指采用單一或者綜合的機(jī)械、物理、化學(xué)和生物處理方法，對(duì)壓載水及沉積物中的有害水生物和

病原體進(jìn)行清除或無害化處置。

3.3

取樣點(diǎn)samplingpoint

壓載水管路上采集壓載水水樣的位置。

3.4

取樣裝置samplingequipment

用于采集壓載水水樣的裝置。

3.5

充分發(fā)展流fullydevelopedflow

在管路中充分混合，不受黏度及流速影響的流體。

1

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3.6

等速取樣isokineticsampling

流體流經(jīng)取樣管路入口處的線速度和方向與主管路流體相同，即管路內(nèi)流體到達(dá)取樣器開口時(shí)不發(fā)

生偏離或匯集的取樣方式。

3.7

代表性樣品representativesample

物理和化學(xué)性質(zhì)與其所代表的總量平均性質(zhì)相同的樣品。

4取樣裝置設(shè)計(jì)

4.1顏色

根據(jù)GB3033.1-2005的要求，取樣裝置及其配套管路、閥桿均需涂裝成綠色，表明管路內(nèi)含物為海

水。

4.2材質(zhì)

取樣裝置應(yīng)耐海水腐蝕。取樣裝置（包括其管路及閥門）的材質(zhì)應(yīng)與船舶壓載水管路材質(zhì)相同，或

選取與壓載水管路腐蝕電位相近的材質(zhì)，避免發(fā)生因電偶腐蝕導(dǎo)致的管路加速破壞。取樣裝置的腐蝕將

影響樣品的采集速度及代表性。

4.3取樣裝置組成。

取樣裝置一般由取樣管、管道法蘭、閥門及其它管線組成，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示，

1壓載水主管路2主管路流向

3取樣管入口4隔膜閥

5管道法蘭a取樣管入口端部倒鈍

圖1典型取樣裝置示意圖

2

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取樣管入口面對(duì)上游流體流動(dòng)方向，直管中心線與主管路中心線重合。取樣管入口直管段的長度應(yīng)不小

于取樣管直徑，彎管部分半徑是取樣管路直徑的3倍及以上。為了方便取樣裝置的檢修、清洗及維護(hù)，

可以在近壓載水主管路端增加一個(gè)閥門，該閥門在取樣時(shí)處于全開狀態(tài)。

4.3.1取樣管入口直徑

主管路壓載水取樣應(yīng)采用等速取樣的方式，最大程度避免取樣管路對(duì)主管路流體的影響。計(jì)算機(jī)流

場模擬計(jì)算結(jié)果表明，取樣管入口直徑1.5~2.0倍于等速直徑時(shí)，主管路流體速度及方向在取樣入口處不

發(fā)生改變，有流暢的過渡和壓力特性，可直接取樣，不需要泵引集樣品。其中等速直徑按照下列公式確

定：

其中：

Diso代表等速直徑(cm)；

Dm代表壓載水主管路直徑(cm)；

3

Qiso代表通過取樣管的流體體積流速(m/h)；

3

Qm代表通過壓載水主管路流量(m/h)；

取樣流速(Qiso)根據(jù)壓載水分析所需的樣本體積及船舶排載時(shí)間計(jì)算。取樣管入口直徑的計(jì)算過程

中，建議根據(jù)最大等速直徑（最大取樣流量和最小壓載水主管路流量計(jì)算）。表一給出在不同主管路流

速及不同取樣流量環(huán)境下，取樣裝置開口直徑的參考值。

表一取樣管入口直徑、主管路流速及取樣流量示例

主管路取樣管入口直徑（cm）

流速4.696.277.839.4012.5315.6718.8021.9425.07

（m/s）取樣流量（m3/h）

3.657.4513.2520.7029.8052.9882.79119.21162.26211.94

2.434.968.8213.7819.8435.2755.1279.37108.03141.10

1.212.474.396.869.8817.5627.4439.5253.7970.26

4.3.2閥門

如果需要控制樣品的流速，因球形、閘式和蝶形閥能產(chǎn)生很大的剪切力導(dǎo)致生物死亡，應(yīng)避免使

用。對(duì)于流速控制，建議使用隔膜閥或類似閥以減少流速的劇烈轉(zhuǎn)換。對(duì)于流體分配，球閥應(yīng)以全開或

全閉的方式使用。

閥門應(yīng)加裝密封條，只有獲得授權(quán)的專業(yè)操作人員才能夠開啟。

5安裝

5.1取樣點(diǎn)選取

取樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)置于壓載水管理系統(tǒng)下游，盡可能靠近壓載水舷外排放點(diǎn)的直行管路部分。取樣點(diǎn)上下

游附近不存在彎管和三通等改變主管路壓載水流動(dòng)特性的部件。

3

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重力有利于加速水平管線內(nèi)液體的分層，但能使垂直管線內(nèi)液體分布更加均勻。因此，如果操作條

件完全相同，可選擇垂直安裝或水平安裝，且壓載水輸送速度遠(yuǎn)高于水和雜質(zhì)的沉降速度，則應(yīng)優(yōu)先在

垂直管線上選擇取樣點(diǎn)。

取樣裝置應(yīng)置于主管路中水流完全混合的位置，確保從主管路內(nèi)充分發(fā)展流區(qū)域取樣。取樣點(diǎn)區(qū)域

的流體特性建議根據(jù)流體力學(xué)計(jì)算或其它方法加以確定。

5.2取樣裝置安裝

取樣裝置在船舶壓載水管路上安裝前，應(yīng)確保安裝區(qū)域與所有壓力源隔離，并且不存在海水倒灌的

風(fēng)險(xiǎn)。

取樣裝置應(yīng)按照ISO15614、船級(jí)社相關(guān)要求進(jìn)行焊接，取樣裝置（包含管路及閥門）應(yīng)明確標(biāo)識(shí)

其用途。

6附錄A

圖2取樣口區(qū)域流體流動(dòng)特性模擬計(jì)算結(jié)果（1.72倍等速直徑）[3]

4

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參考文獻(xiàn)

[1]InternationalMaritimeOrganization(IMO),MarineEnvironmentalProtectionCommittee(MEPC)

ResolutionMEPC.174(58),Guidelinesforapprovalofballastwatermanagementsystems(G8).

[2]InternationalMaritimeOrganization(IMO),MarineEnvironmentalProtectionCommittee(MEPC)

ResolutionMEPC.173(58),Guidelinesforballastwatersampling(G2).

[3]U.S.DepartmentofHomelandSecurity.U.S.CoastGuardResearchandDevelopmentCenter.

Analysisof