加裝EGCS后船舶廢氣連續監測系統認可注意事項
2020-08-17 19:47:04
來源：中國船檢
編輯：
國際船舶網
我有話要說
從2020年1月1日開始，MARPOL公約附則VI要求船舶使用的燃油硫含量限定至0.50%m/m，越來越多的船東開始對船舶進行改造，加裝船舶廢氣清洗系統(EGCS)，而在EGCS中的核心部分就是廢氣連續監測系統，本文就以廢氣連續監測系統要求原理及CCS認可中注意事項幾個方面，對廢氣連續監測系統認可要求進行介紹。
產品原理
目前，市場上廣泛使用的廢氣連續測量系統布置都是與MEPC.177(58)附錄3中基本一致(來自標準ISO 8178:2006 Part 1)，根據測量氣體的種類不同，煙氣測量系統中配置的氣體測量單元也有所差異。以MEPC.177(58)附錄3中給出的系統布置為基礎，補充了硫氧化物的分析儀，該系統可以對CO2/CO、HC、NO、O2和SOX氣體進行在線檢測。
圖1 廢氣連續監測系統布置
廢氣分析系統通常是由原始廢氣取樣管(SP)、加熱取樣管路(HSL1)、加熱的NOX取樣管路(HSL2)、加熱的預過濾器(HF1，可選)、加熱的過濾器(HF2)、加熱的取樣泵(HP可選)、CO、CO2和O2的取樣管路(SL)、轉換器(C是催化NO2還原成NO的轉換器)、冷卻器(B)以及各氣體分析儀(SOX、CO2、CO、HC、NO和O2)�；驹硎侨庸茉趶U氣煙囪中抽取氣體，通過加熱取樣管后對廢氣進行過濾，然后通過冷卻器直接接入CO2/CO、O2和SOX廢氣分析儀。NOX的測量需要先將NO2轉化成NO再通過冷卻器接入NO廢氣分析儀。HC的測量則不需要對氣體進行冷確，氣體過濾后直接通過伴熱管接入HC氣體分析儀。
廢氣連續監測系統的氣體分析儀通常集中裝配在一個箱體內，即圖1中綠色框中部分。
所采用的的傳感器類型具體見下表1.
表1 氣體種類及相關要求
認可介紹
認可依據和試驗項目需要根據廢氣連續監測系統具體功能選取，本文以同時可以檢測NOX、SOX(包括CO2)的產品為例，介紹有關認可事宜。
廢氣連續監測系統的認可要求源于MEPC.259(68)的5.2條“監測系統應經主管機關認可”，這里的監測系統是指用于方案B中對SOX的連續監測裝置；《鋼質海船入級規范》第1篇，第3章附錄1B/2B的2.7條要求用于船上NOX直接測量的氮氧化物分析儀需經我社審圖、認可和產品檢驗。
1、認可依據
● MEPC.177(58)《船用柴油機氮氧化物排放控制技術規則修正案》決議
● MEPC.259(68)《2015 年廢氣濾清系統指南》決議
● 中國船級社《鋼質海船入級規范》2018及其修改通報第7篇第1、2章
2、試驗項目
1) 硬件試驗
系統各部件應按照中國船級社《電氣電子產品型式認可試驗指南》(GD22-2015)中要求進行環境條件和電磁兼容試驗。
在硬件試驗部分，振動試驗、滯燃試驗和壓力試驗需要予以關注。
(1) 振動試驗，因為廢氣分析儀組成部分中的取樣管和伴熱管部分會與柴油機排煙管連接，振動試驗應該按照±10g，600℃進行。如果取樣管和伴熱管安裝在洗滌塔后，振動情況和環境溫度都會好很多，這個時候應該按照±4g進行振動試驗；
(2) 滯燃試驗，廢氣連續監測系統中所使用的電纜應經中國船級社認可，阻燃性能應該滿足相應標準要求。廢氣連續監測系統配備的管線，例如取樣管、伴熱管等，如果使用的是非金屬材料，例如聚四氟乙烯(PTFE)等塑料護套，則應對其耐火試驗予以關注；
(3) 壓力試驗，取樣管路和校準管線等對其裝配后的耐壓和密性進行驗證。
2) 軟件試驗
廢氣連續監測系統的軟件驗證依據中國船級社《鋼質海船入級規范》的第7篇第2章中的第6節，根據規范中的定義，該產品屬于II類計算機系統，相關試驗及驗證證據的收集需按照II類計算機系統要求進行。
軟件的代碼級、模塊級和系統級的驗證，統稱為軟件驗證證據，軟件驗證的方法就是我們通常說的黑盒和白盒測試，可以由產品廠自己進行也可以由第三方進行。其他相關資料應由軟件開發商即產品廠自行提交。該部分要求執行時可以參考中國船級社《船用軟件安全及可靠性評估指南》。
3) 性能試驗
性能試驗部分的驗證主要依據為MEPC.177(58)《船用柴油機氮氧化物排放控制技術規則修正案》決議和MEPC.259(68)《2015 年廢氣濾清系統指南》決議。為了驗證產品滿足NTC2008第6.3和6.4條以及MEPC.259(68)中對SO2(ppm)/CO2(% v/v)的值，下列試驗項目應予以驗證。
(1) 精確度(NTC 2008，附錄三，1.6)
(2) 精密度(NTC 2008，附錄三，1.7)
(3) 干擾(NTC 2008，附錄三，1.8)
(4) 零位和滿量程漂移(NTC 2008，附錄三，1.9和1.10)
(5) 校準曲線(NTC 2008，附錄四，5.5.1)
(6) 干擾效應(NTC 2008，附錄四，9)
3、無石棉及有害物質的檢測
無石棉及香港公約中關于有害物質的要求，需要制造廠根據中國船級社2013年通函第191號總第477號以及香港公約要求，對系統中非金屬材料進行分析，并編制控制無石棉材料和部件的書面程序報我社備查，對含石棉高風險的非金屬零部件和材料取樣進行無石棉監測。檢測后產品廠應根據相關報告編寫供應商符合聲明(SDoC)和材料聲明(MD)提交中國船級社備查。
4、認可過程中的注意事項
(1) 試驗項目及技術要求根據產品本身具有的測試功能進行要求，例如無HC測試單元的產品，加熱取樣管的溫度可以不必滿足達到190℃；
(2) 關于冷凝器盡量減少易容水氣體(主要是SO2)組分丟失，應該審核制造廠提供的支撐性文件，例如系統進行了氣體損失補償設計、氣體組分丟失驗證報告等；
(3) NOX和CO2的記錄讀數頻率不小于1Hz;SO2/CO2(%)應連續監測并以應不小于0.0035Hz的速率記錄在數據記錄和處理設備上。這些參數檢測記錄的頻率要在現場試驗時應該予以驗證；
(4) 用于船上安裝的NOX測量裝置，滿足MEPC.177(58)的6.3條簡化測量方法和6.4條直接測量和監測方法的要求，在認可證書中應予以標注以區分柴油機臺架試驗的NOX排放測量裝置；
(5) 認可證書簽發時，建議在證書中對各氣體組分測量單元的原理、測量范圍以及精度進行描述。
認可工作建議
1、新產品認可
對于新生效的公約、法規等要求裝船的設備，建議在初次認可工作中由總部牽頭，聯合審圖部門、認可單位和生產廠家對標準條款進行逐條解讀。對標準條款中要求，在認可過程中是如何理解和驗證的，匯總成冊。
在具體操作時，可以分成兩部分，第一部分可以是圖紙文件與標準條款的對應性說明，可以將前期產品設計驗證的內容跟標準條款的符合性進行評估；第二部分可以將符合標準條款的型式試驗報告跟標準進行評估說明。
2、相關行業及實驗室跟蹤
廢氣連續監測系統對于船舶領域來說是新要求、新產品，但是陸上相關行業，例如電廠、和其他排廢氣嚴重的生產制造企業，早已使用。建議IMO和IACS在制定或者出臺相關要求時，中國船級社能夠對國內相關行業領域進行調研，同時了解試驗機構的試驗能力，對后續規定生效執行時，做好技術儲備。
3、指導文件
在進行認可和檢驗過程中，中國船級社2019年4月2日下發了《船舶廢氣清洗系統(EGCS)檢驗實施方案的通函》(2019年)通函第2號總第558號；總部產品處2019年5月21日下發的船產(2019)41《關于印發“用于方案B的EGC產品及裝船后檢驗要求研討會紀要”的通知》。這兩份指導文件在廢氣連續監測系統的認可及EGC產品檢驗過程中都可以參照執行。
另外，建議在兩份海安會決議理解遇到問題時，可以參考對比ISO8178-1(2006)：往復式內燃機.廢氣排放測量.第1部分:排氣和顆粒廢物排放量現場測量，該標準適用于非汽車用內燃機廢氣排放的測量。
4、持證要求
建議《鋼質海船入級規范》第1篇，第3章附錄中增加SOX分析儀/測量裝置的持證要求，類似1B/2B的2.7條要求用于船上NOX直接測量的氮氧化物分析儀需經我社審圖、認可和產品檢驗。目前我社持證清單2B的2.8條廢氣清洗系統中只有對電控箱的持證要求，用于EGC系統的電控箱需要審圖和產品檢驗。
標簽： EGCS
為你推薦
