篇一：浅谈船舶防海生物装置MGPS的原理与选择
浅谈船舶防海生物装置MGPS的原理与选择
【摘要】舰船的海水管系和海上平台以及港口的海水系统都会受到海洋附着生物的严重污染。在海水系统中附着的海洋生物， 会严重腐蚀管道， 并且由于海生物堵塞海水进入口、管道、滤器、冷却器， 会使海水管道的有效直径缩小， 影响海水流量和降低热交换率， 导致成本加大和能源浪费，并影响有关设备的正常运行。近年来，船舶的防海生物装置已经在新造船中普遍使用，对船舶防海生物起到了至关重要的作用。本人在参照学习了诸多论文的基础上，结合自身的体会，谈谈如何管理和是使用，以期对同行有一定的借鉴作用。
【关键词】船舶；防海生物装置；原理；特点
船底防腐生物系统通常称为MGPS系统（marine growth preventing system）。
海洋微生物在船舶外壳、海底阀箱、管路系统、热交换器等系统大量附着，会使这些系统的有关设施加速腐蚀，减少寿命，增加了船舶管理的成本。
一、腐蚀的原因
海洋生物极易容易附着在海水系统，海生物本身并不直接腐蚀船舶设施，而是间接地造成了腐蚀。主要因为他的附着，一是通过它的新陈代谢产生了无机酸、有机酸、硫化物以及氢等酸性腐蚀源，二是促进金属的阴极化过程，三是改变了金属周围环境氧浓度、含盐量、酸度，形成了氧浓度差等局部腐蚀电池。
当金属材料浸于海水之中，有一些溶解态的无机物和有机物就被吸附到材料的表面，紧接着来之水体中的浮游细菌开始积聚到了材料表面，并且分泌了大量的胞外分泌物或猫膜。随着异养细菌的繁殖和进一步分泌胞外薪性物质，材料表面膜厚度不断增加。数周之后微生物膜变成一个非常复杂的群落，然后逐渐死亡，并裸露出金属基体，开始形成新的微生物膜。随着材料浸泡的时间的延长，微生物膜的组织和组成都在不断地发生变化。
微生物的吸附生长增加了海水流动的阻力和热传导阻力，并加速对金属材料的腐蚀作用。在这种自然形成的由不同种类的微生物及其排泄的聚合物组织膜结构并不均匀，局部堆积的排泄物会导致氧浓度差电池的产生，形成富氧区和贫氧区作为阳极被加速腐蚀，造成空蚀和缝隙腐蚀损坏设备。
由于菌类海生物的附着，大量的浮游生物、贝壳类生物也加速聚集，从而形成了更大规模的破坏。贝壳类生物受温度变化，水质的变化会造成不定期死亡，死亡的贝壳类从脱落的吸附面离开随水流流动，极易积聚到阀门、热交换器等狭窄通道，堵塞系统甚至造成事故。因此，防止系统内海生物的存活附着是最为关键。
二、防止腐蚀的措施
篇二：钢管桩防海生物装置的应用
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钢管桩防海生物装置的应用
作者：王怀果
来源：《科技创新与应用》2015年第02期
摘 要：钢管桩作为高桩码头的重要构件，受所处环境的影响，极易发生海生物附着现象，造成一定危害。海南LNG借鉴导管架平台经验，采用防海生物装置，取得良好效果。关键词：海南LNG；钢管桩；防海生物装置
引言
码头钢管桩等水下结构物一般都有海生物附着存在，特别是在亚热带、热带海域，钢管桩上附着海生物的情况更为显著。在我国海域，喜好附着在海上设施上的海生物约有600种，它们附着力极强，并且壳体坚硬，层层堆垒[1]。大量海生物的附着，部分改变了钢管桩在设计时的动、静态力学特性，使其荷载能力受到限制和削弱。同时，海生物的存在增加了钢管桩表面不均匀性并破坏了飞溅区的保护涂层。海生物的分泌物一般呈酸性，会造成钢管桩的腐蚀，弱化钢管桩整体的刚性、弹性和承重能力，缩短钢管桩的使用寿命。
1 海生物清除方法
1.1 防海生物涂料
在钢管桩与海水接触的部分喷涂含有有毒物质的涂料，能够一直使海生物附着在其表面。因涂料具有一定的时效性，一旦被完全分解，就丧失了对海生物生长的抑制作用。此外，此方法会对海洋生态环境产生不良影响。因此，关于海洋生物天然防污作用机制的研究也越来越受到人们的关注。基于生物仿生技术的聚合物涂层主要是低表面能防污涂层。
以有机硅或有机氟为基体树脂的低表面能新型防污涂层，具有良好的耐腐蚀性能，具有广泛的抗污效果。新型涂料十分符合环保要求，同时不会出现因毒性防污剂释放而导致的效果降低现象。但存在品种少、有效期短的缺点，且只有在水流剪切力的作用下，低表面能防污涂料才能显示出较好的防污效果。
1.2 电解防海生物
电解防污技术是目前普遍使用的防污技术之一，是通过电解的方法，产生有毒的物质，从而造成一种不适合海洋生物附着生长的环境，防止污损发生。此方法技术成熟，安全可靠，管理方便，但需要配置专用电源，定期更换电解电极，且电解分离出来的化学成分对海水环境产生负面影响。另外，由于需依托海水做介质，所以对于飞溅区不能够有效发挥作用。
1.3 人工清除
篇三：船舶海生物污染防护联合压载水处理系统
船舶海生物污染防护联合压载水处理系统
技术领域
一种远洋船舶压载水处理系统，尤其是全侯型海生物污染防护的压载水处理系统。
背景技术
长期以来，海洋生物的附着污损给船舶运输和海上设施带来了巨大的损失。藻类、水蛭、双壳类、海蛸、龙介虫、藤壶、贝壳类等600多种海生物会附着繁殖在船舶的外表面和海水管道系统的内表面，进入海水管道系统的海洋生物会在管道内壁快速地附着生长，导致海水管道系统的堵塞并加速金属构件的腐蚀造成的严重污堵，从而降低船舶的运行效率，甚至影响船舶的运行安全，致使航行中的船舶被迫停运进坞专门清理海洋生物污染，造成巨大的直接和间接经济损失。为此，人们想出多种方法，如防腐锌块法、投放药物法、电解海水法等，但都因效果不好，不安全，成本高或系统复杂等诸多原因而很少被采用，现在航行中的船舶和海上设施多为采用在海水管系和海底阀箱入口处安装易于电解的铜电极和铝电极，作为与船体绝缘的牺牲阳极，采用外加电流的原理，利用金属（或海水）电解产生活性金属离子（或次氯酸钠），以流动海水作介质，使电解液分布到被保护管系中，从而达到防海生物和防污防腐目的，但在远洋船舶压载水处理系统应用中存在以下不足。
现有的电解防海生物装置仅对船舶冷却水管的海生物污染起到防护作用，对除海水冷却水管以外的海水管道，特别是对船舶压载水系统管道起不到海生物污染防护作用。船舶压载水处理系统通常安装在海水压载泵出口至海水压载舱、以及海水排海阀之间，船舶航行中，压载是一种必然状态。船舶在加装压载水的同时，海水中的生物也随之被加装入到压载舱中，直至航程结束后排放到目的地海域。压载水跟随船舶从一地到它地，从而引起了有害水生物和病原体的传播。压载水的无控制排放可能会对海洋生态系统、社会经济和公众健康造成危害。
2011年7月，国际海事组织（IMO）在第62次决议中，通过了《船舶生物污染控制来减少外来生物迁移导则》，要求所有成员国采取紧急行动，采用此导则。在此之前，国际海事组织（IMO）并无强制安装防海生物装置的要求，而船东安装防海生物装置的目的，通常纯粹出于防止海生物在冷却水管系和冷凝器内附着的考虑。因此，虽大大抑制了循环冷却水内的生物繁殖，但无法控制从吸水口至压载水泵之间的管系内海生物的生长，从而可能导致外来生物的逃逸。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种全侯型海生物污染防护的压载水处理系统，一种能使电解防海生物装置电解液。
本发明的设计方案是保证在不同的工况条件下，经过电解的在各种不同工况条件下注入海底阀箱，随压载水进入压载水处理系统，使整个压载水管道系统都得到海生物污染防护的全侯型海生物污染防护的压载水处理系统海生物防护电解液随着压载水进入整个压载系统，使整个压载水管道系统都得到海生物污染防护的前提下，使用一套由不同系统发出的不同流量信号，调节电流大小，从而达到加大海生物防护电解液的浓度，起到整个压载水管道系统都得到海生物污染防护。
本发明的方案设计主要有1海水阀箱、2辅机泵、3海生物防护电解槽、4冷却管系流量计、5电控箱、6压载水系统流量计、7压载泵、8自清洗过滤器、9UV紫外消毒器、10压载舱、海水管道、阀门组成。
1、所述的海底阀箱，也叫海底门，是船上海水吸入的唯一进口，非常重要的船体结构。海底阀箱是在主船体外板的适当位置开孔通海，并在开孔外板的内侧焊装成箱形的密闭腔体，然后在这个箱形具体实施方式腔体壁板的适当位置开孔安装通海阀，透气阀，吹除阀等。
2、所述的辅机泵，是一种用于向海水冷却管系注水的泵。
3、所述的海生物防护电解槽，是由一个由槽体和阳极组合而成，阴极为槽体外壳本体，阳极为钛-钌-铱氧化物电极。海水从电解槽下部入水口进入槽内电解，然后由上部出口输往各海底阀箱。
4、所述的冷却管系流量计，是安装在海水冷却管系上，测海水冷却流量和在选定的时间间隔内测海水冷却流体总量的仪表。
5、所述的电控箱，是一个或多个由低压开关及与之相关的控制、测量、信号、保护、调节所组成的设备，用来控制海生物防护电解槽中电解液的浓度。
6、所述的压载水系统流量计，是安装在压载水系统上，测压载水流量和在选定的时间间隔内测压载水流体总量的仪表。
7、所述的压载泵，是一种用于压载舱注水或排水的泵。
8、所述的自清洗过滤器，是一种利用滤网直接拦截海水中的杂质，去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等产生,以起到净化水质及保护系统其他设备正常工作的作用，海水由进水口进入自清洗过滤器机体， 经过智能化（PLC、PAC）设计，系统可自动识别杂质沉积程度，给排污阀信号自动排污。
9、所述的UV紫外消毒器，是一种采用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的紫外UV-C光发生装置产生的强紫外UV-C光照射流水。当海水中的细菌、病毒等受到一定剂量的紫外UV-C光（波长253.7nm）照射后，其细胞DNA及结构被破坏，细胞再生无法进行，从而达到海水的消毒和净化。
10、所述的压载舱，是在船空载时，用来盛放压载物的舱室的总称。压载物是使船舶稳定便于操作的重物，通常为海水。
鉴于以上设计，本发明的全侯型海生物污染防护的压载水处理系统，可以随时根据由不同系统发出的不同流量信号，调节电流大小，从而达到加大海生物防护电解液的浓度，起到整个压载水管道系统都得到海生物污染防护。
本发明的特征：
1、有海生物防护装置，采用外加电流的原理，利用钛-钌-铱氧化物电极被电解产生活性金属离子，以流动海水作介质，使电解液分布到被保护管系中，从而达到防海生物和防污防腐目的。
2、有船舶压载水处理系统，海水经过自清洗过滤器的过滤和UV紫外消毒器的消毒，去除了海水中的杂质，杀死了海水中的细菌、病毒，从而达到海水的消毒和净化，以及海洋生物的迁徙。
3、有一套根据不同海水系统发出的不同流量信号，自动调节电流大小，从而达到加大海生物防护电解液的浓度，起到整个压载水管道系统都得到海生物污染防护。
附图说明
参照附图：本发明包括1海底阀箱、2辅机泵、3海生物防护电解槽、4冷却管系流量计、5电控箱、6压载水系统流量计、7压载泵、8自清洗过滤器、9UV紫外消毒器、10压载舱。
具体实施方式
未处理的海水经通海阀吸入设置在船体底部箱形的密闭腔体海底阀箱1；压载泵7根据船舶载物量平衡的需要，把海底阀箱1内未处理的海水直接送入自清洗过滤器8过滤，利用滤网直接拦截海水中的杂质，去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度，起到净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等产生,及保护系统其他设备正常工作的作用；经过过滤的海水再次被送入UV紫外消毒器9消毒，利用一定剂量的紫外UV-C光（波长253.7nm）的照射，海水中的细菌、病毒等其细胞DNA及结构被破坏，病毒、细胞再生无法进行，从而达到海水的消毒和净化；最后经过控制的海水被注入到压载舱，海水处理控制过程中不添加或产生任何化学物质，其纯物理绿色环保处理工艺，满足国际海事组织(IMO)D-2公约要求。
根据船舶机组冷却的需求及船舶用水的需求，辅机泵2把海底阀箱1中的海水直接送入船舶冷却管系及船舶用水管系；
再次，海水由辅机泵2输入由槽体和阳极组合而成的海生物防护电解槽3，通过钛-钌-铱氧化物阳极电极进行电解，电解反应过程中生成的Cl2、NaClO是强氧化剂，破坏海生物的蛋白组织，达到防止海生
物附着的目的。
由海生物防护电解槽3而产生的含氯海水从每个海底阀箱1内的喷管喷出，与从船外抽入的未经过处理的海水混合，在海底阀箱1内生成海水电解液，由此而达到了海底阀箱1、冷却管系、海水管系等的海生物防护。经电解后的海水电解液通过压载泵输送至压载系统，同时达到压载水管系海生物附着防止的目的。
通过安置在海水冷却管系上的冷却管系流量计4和压载水系统上压载水系统流量计6在选定的时间间隔内，测出海水冷却流体总量和压载水流体总量，不断输入由控制、测量、信号、保护、调节所组成的电控箱5，控制和调节海生物防护电解槽3中电解液的浓度，达到整个船舶海水管系海生物防护所需的经电解的海水电解液，
本发明改变了传统的电解防海生物装置仅对船舶冷却水管的海生物污染起到防护作用，对除海水冷却水管以外的海水管道，特别是对船舶压载水系统管道起不到海生物污染防护作用。此全侯型海生物污染防护压载水处理系统的技术特点是由安置在不同管系中的不同海水流量信号，控制和调节海生物防护电解槽3中电解液的浓度，电解产生的含氯海水，能同时对冷却水管系和压载水管系进行海生物防护。利用系统自动控制，不但防止海生物在冷却水管系内的附着，而且也抑制了海生物在压载水管系内的生长繁殖。 通过与压载水处理系统的联合使用，不但杀灭了排放压载水中的外来生物，同时也抑制了压载水管系内的海生物附着，从而有效防止了外来生物的迁移。
该产品具有可靠性高，效果突出，操作维护简便，耗能低，对环境无污染等特点，其还具有结构合理简单、易施工，造价低，寿命长，具有广泛的实用性。
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