探析惰性氣體系統氧氣分析儀量程問題范文

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摘要：船舶在使用惰性氣體系統（IGS）過程中，對惰氣中含氧量的監測尤為重要。目前各方對船上配備固定式氧氣分析儀量程大小存在一些爭論，現有的國際公約、規則也未對其量程進行明確。結合日常船舶安檢和現場檢查工作實踐和案例，深入分析固定式氧氣分析儀量程相關作用與要求，提出自己的見解及建議。

關鍵詞：油船；惰性氣體系統；固定式氧氣分析

儀量程世界貿易和經濟的飛速發展離不開海上油船的運輸，同時油船安全也成為各方關注的焦點。多起油船的爆炸事故給人們敲響了警鐘，為此IMO在SOLAS1974及其1981年修正案中對油船的惰性氣體系統作了明確的規定，意在確保惰性氣體系統能夠成為防止油船火災及爆炸的一種有效工具。大石油公司、當地碼頭及海事檢查人員對惰性氣體系統檢查也較為嚴格。尤其是惰性氣體中含氧量能否滿足作業需要成為檢點，一旦發現含氧量異常會要求船方立即停止作業并予以改善。檢查中也發現部分船舶、船公司安裝或重新購買的氧氣分析儀量程存在一些問題，如含氧量超過10％則顯示亂碼。目前多方對船上配備固定式氧氣分析儀量程也存在一些爭論，現有的國際公約、規則也未對量程進行明確。本文中，筆者結合日常船舶安檢和現場檢查工作積累的實踐和案例，深入分析油船惰性氣體系統固定式氧氣分析儀量程法規要求、幾種觀點和實際需要，并提出自己的見解及建議。

一、油船惰性氣體系統固定式氧氣分析儀量程問題檢查案例介紹

（一）檢查過程某中國籍船舶“M/TXXX”輪，總噸為29288，安放龍骨時間為2001年2月20日，檢查人員對惰氣間內氧氣分析儀進行測試，顯示含氧量為20.9％，儀器儀表顯示正常，進行零位和量程校正也正常，如圖1所示。但在貨控室惰性氣體系統控制面板上氧氣分析儀顯示裝置顯示為亂碼，船員也不清楚什么是原因。經與所屬公司和氧氣分析儀廠家進行溝通，確定該貨控室氧氣分析儀顯示裝置為新購買，量程僅為0～10%，如果含氧量超過10％，則顯示亂碼，如圖2所示。最后，征集船公司、船級社、海事專家的意見探討貨控室氧氣分析儀顯示裝置配備多大量程才能滿足船舶使用需要，但未達成一致意見。

（二）相關法規要求及探討1999年《船舶與海上設施法定檢驗規則》①的要求：1.第4篇第2-2章4.15.1一般要求“（2）該惰性氣體系統應能：①降低每一個液貨艙空氣的含氧量，使其達不到支持燃燒的水平，而使空液貨艙惰化；②在港內停泊和海上航行的任何時候，保持液貨艙內任一部分空氣的含氧量（以體積計算）不超過8%，并保持正壓；但需要排清液貨艙的油氣時除外；……④掃清空液貨艙的碳氫化合物氣體，使隨后清除油氣工作時不會在艙內產生可燃氣體。”2.第4篇第2-2章4.15.8儀表和報警“當供送惰性氣體時，應有儀表連續指示和記錄②鼓風機排氣端的惰性氣體供氣總管內惰性氣體的含氧量。（3）上述（2）所述的設備應安裝在貨油控制室內（如有此室）。若未設有貨油控制室，它們應安裝在負責貨油作業的高級船員容易到達的位置；（4）此外，應裝設下列儀表：……②于機器控制室或機器處所內，顯示上述（2）②所述的含氧量。”

（三）有關貨控室氧氣分析儀顯示裝置量程的不同觀點觀點1：貨控室氧氣分析儀顯示裝置量程為0～10％即可。持這種觀點的人認為：法規中明確該系統以所需的任一流速向液貨艙輸送惰性氣體時，惰性氣體供氣總管內的含氧量（以體積計算）應不超過5%。在港內停泊和海上航行的任何時候，保持液貨艙內任一部分大氣的含氧量（以體積計算）不超過8%，且當惰性氣體的含氧量超過8%（以體積計）時，應立即采取措施以改善氣體的質量。除非氣體的質量得到改善，否則所有液貨艙作業應予停止，以免空氣被吸入艙內，隔離閥也應關閉。系統在使用中，該系統產生的惰氣含氧量不會超過8％，即使超過也會得到改善，所以貨控室氧氣分析儀顯示裝置量程0～10％即滿足，對其安全使用不會產生影響。觀點2：貨控室氧氣分析儀顯示裝置量程應為0～25％。持這種觀點的人認為：法規中規定供送惰性氣體時，應有儀表連續指示和記錄，如果船舶惰氣含氧量超過10％（如在系統啟動初期或測試時），而貨控室氧氣分析儀顯示裝置不能顯示超過10％（顯示為亂碼），貨控室卸貨值班人員將無法得知當前含氧量，無法滿足法規要求（當供送惰性氣體時，應有儀表連續指示和記錄）。另外假如船舶使用惰性氣體系統進行除氣，除氣是使貨油艙含氧量達到21％，此時貨控室卸貨值班人員也將無法得知當前含氧量。觀點3：貨控室氧氣分析儀顯示裝置量程應與惰氣間氧氣分析儀顯示裝置量程相一致。持這種觀點的人認為：貨控室氧氣分析儀顯示裝置僅僅是惰性氣體系統氧氣分析儀探頭處的氧含量顯示裝置，與惰氣間氧氣分析儀顯示裝置量程保持一致即可。另外法規要求惰氣間內氧氣分析儀探測裝置需要校正零位和量程，這樣也能保證使用和校正上與惰氣間氧氣分析儀顯示裝置保持一致。

二、油船惰性氣體系統固定式氧氣分析儀量程問題的分析

分析法規的基本要求可知：（1）從固定式氧氣分析儀顯示裝置的配備來看，配備惰性氣體系統的船舶至少應在兩處設置氧氣分析儀顯示裝置。一是惰氣間控制面板處。因為法規明確“于機器控制室或機器處所內，顯示上述（2）②所述的含氧量，且應配備適當設備，用以校準固定式氣體濃度測量儀表的零位和刻度”，惰氣間內有校正該裝置零位和量程的氮氣及機艙提供的清潔空氣，且屬于機器處所內。二是集控室控制面板處。法規要求“當供送惰性氣體時，應有儀表連續指示和記錄，上述有儀表連續指示和記錄的設備應安裝在貨油控制室內（如有此室）”。（2）從整個法規的要求來看，并未明確上述兩處氧氣分析儀顯示裝置的量程范圍。對于惰氣間控制面板氧氣分析儀顯示裝置，需要定期對其進行零位和量程校正，我們在日常檢查中也經常要求責任船員開展氧氣分析儀校正測試。大部分型號氧氣分析儀需要氮氣校正零位，清潔空氣校正量程，而清潔空氣氧含量約為21％，所以惰氣間控制面板氧氣分析儀顯示裝置量程應為0～25％才能滿足法規要求。貨控室內惰性氣體系統控制面板氧氣分析儀顯示裝置無論是原裝還是新裝，都需要在控制面板系統（例如采用PLC控制）中進行匹配校正，即與惰氣間控制面板氧氣分析儀顯示裝置量程進行匹配，如采用0～25％量程，則可與惰氣間氧氣分析儀量程0～25％一一對應匹配，如采用0～10%量程，可與惰氣間氧氣分析儀量程0～25％整個量程匹配，但貨控室內惰性氣體系統控制面板氧氣分析儀顯示裝置顯示1％則實際代表氧氣分析儀含氧量為2.5％，需要進行換算。所以為方便船員實時掌握氧氣分析儀含氧量，貨控室內氧氣分析儀顯示裝置0～10%量程可部分進行匹配，即匹配惰氣間控制面板氧氣分析儀顯示裝置0～25％中的前0～10％，則其實際顯示的數值即為氧氣分析儀實際含氧量。（3）有儀表連續指示和記錄的設備。可以明確貨控室內氧氣分析儀顯示裝置（包括打印紙）是法規中規定的有儀表連續指示和記錄的設備，法規要求“當供送惰性氣體時，應有儀表連續指示和記錄”。經過多次試驗發現，貨控室配備0～10%量程的顯示裝置（包括打印紙）在惰性氣體系統啟動初期氧含量超過10％時無法顯示和打印氧含量，但系統一直進行氧含量超標聲、光報警并進行氧含量改善操作，使用正常。法規中要求“當惰性氣體的含氧量超過8%（以體積計）時，應立即采取措施以改善氣體的質量”。報警將會停止供送惰性氣體，該段時間算不算“在供送惰性氣體”，需不需要該儀表進行連續指示和記錄有待商榷。除氣操作。除氣：系指向艙內送入新鮮空氣以排除有毒、可燃及惰性氣體，并使艙內空氣的體積含氧量增加到21%。船舶在使用惰性氣體系統進行除氣時，將羅經甲板附近空氣管盲板打開，原由煙道氣體供應的惰氣管系關閉，通過2臺鼓風機，向貨油艙輸送清潔空氣進行除氣。除氣過程中氧含量明顯大于10％，如配備0～10%量程氧氣分析儀顯示裝置，貨控室內將無法對氧含量進行連續指示和記錄，是否符合公約和法規的相關要求？另外，除氣期間，雖然每隔一定時間用便攜式氧氣測量裝置進行艙口處測量，確保艙內作業人員安全，但空氣進口源頭含氧量無法顯示和記錄，貨控室氧氣分析儀顯示裝置顯示亂碼是否符合要求？極端情況。假如該船舶在卸貨期間使用惰性氣體系統時突然發生惰氣含氧量超過10％的情況，貨控室氧氣分析儀顯示裝置不能顯示超過10％含氧量（顯示為亂碼），貨控室卸貨值班人員將無法得知當前含氧量及其變化情況，對船員下一步安全操作勢必產生一定影響。例如惰性氣體系統總管由于壓力突然開裂等，雖然壓力表在變化，但無法結合含氧量情況進行判斷，對于船員查找惰性氣體系統故障原因也有一定影響。另外發現部分船舶惰氣間配備的氧氣分析儀量程為0～10%，導致氧氣分析儀無法進行校正；貨控室氧氣分析儀顯示裝置及打印紙故障也時有發生，但船上無法提供連續氧含量觀測的備用設備。

作者：王文成 單位：舟山海事局