GB/T 43330.2-2024 船舶压载水处理系统 第2部分：电解法

　　ICS 47. 020.90 CCS U 25

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 43330.2—2024

　　船舶压载水处理系统 第 2 部分 : 电解法

　　Ballastwatertreatmentsystem—Part2:Electrolyticmethod

　　2024-03-15发布 2024-10-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 43330.2—2024

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件是 GB/T 43330《船舶压载水处理系统》的第 2部分 。GB/T 43330已经发布了以下部分 :

　　— 第 1部分 :要求 ;

　　— 第 2部分 : 电解法 ;

　　— 第 4部分 :排放取样装置和规程 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TC137)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 :青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 、中国船舶集团有限公司第七〇四研究所 。

　　本文件主 要 起 草 人 : 徐 凤 麒 、宋 金 金 、王 廷 勇 、段 东 霞 、陈 琳 、张 显 峰 、于 林 、付 洪 田 、郭 宇 、李 超 、王智磊 、王硕 、刘丽红 。

　　Ⅰ

　　GB/T 43330.2—2024

　　引 言

　　根据国际海事组织(IMO)发布的《国际船舶压载水及沉积物控制和管理国际公约》要求 ,远洋船舶需安装船舶压载水处理系统 。GB/T 43330《船舶压载水处理系统》根据产品技术特点 , 拟由 三 个 部 分组成 。

　　— 第 1部分 :要求 。 目的在于确定船舶压载水处理系统的分类及系统设计限制 、要求 、试验方法 、安装要求 、检验规则 、包装 、运输和贮存 。

　　— 第 2部分 : 电解法 。 目的在于确定船舶压载水电解法处理系统的分类及额定处理量 、要求 、试验方法 、安装要求 、检验规则 、标志 、包装 、运输和贮存 。

　　— 第 4部分 :排放取样装置和规程 。 目的在于确定船舶压载水处理系统的舷外排放水取样目的 、取样装置 、排放取样程序 、数据记录及取样报告 。

　　Ⅱ

　　GB/T 43330.2—2024

　　船舶压载水处理系统 第 2 部分 : 电解法

　　1 范围

　　本文件规定了船舶压载水电解法处理系统的分类及额定处理量 、要求 、试验方法 、安装要求 、检验规则 、标志 、包装 、运输和贮存等 。

　　本文件适用于船舶压载水电解法处理系统(以下简称处理系统)的设计 、制造 、安装及检验 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 3836. 1 爆炸性环境 第 1部分 :设备 通用要求

　　GB/T 4208—2017 外壳防护等级(IP代码)

　　GB/T 10250 船舶电气与电子设备的电磁兼容性

　　GB/T 20936. 1 爆炸性环境用气体探测器 第 1部分 :可燃气体探测器性能要求

　　GB/T 22839—2010 电解海水次氯酸钠发生装置技术条件

　　GB/T 43330. 1—2023 船舶压载水处理系统 第 1部分 :要求

　　HG/T 2471 电解槽金属阳极涂层

　　电气电子产品型式认可试验指南(2015) , 中国船级社

　　MEPC. 300(72)决议 压载水管理系统认可规则(Code for approval of ballast water management systems) , 国际海事组织(IMO)

　　3 术语和定义

　　GB/T 43330. 1—2023界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　电解法 electrolyticmethod

　　通过施加直流电 ,在电极表面发生电化学反应 ,并生成活性物质用于处理压载水的方法 。 3.2

　　电解装置 electrolysisunit

　　由单个或多个电解槽组成 ,通过电解法(3. 1)产生活性物质用于压载水处理的装置 。

　　注 : 该装置还包括用于安全处置产生的危险气体的通风模块(如有)以及相关管件 、阀门和电气电子部件等 。 3.3

　　中和装置 neutralization unit

　　主要由中和剂制备和投加设备组成 ,通过向管路中投加中和剂用于中和活性物质的装置 。 3.4

　　额定处理量 treatmentrated capacity

　　压载水处理系统的最大连续处理能力 。

　　1

　　GB/T 43330.2—2024

　　3.5

　　气体监测仪 gasdetector

　　对船员和/或船舶有害的爆炸性和/或毒性的气体(如氢气 、烃类气体 、臭氧 、二氧化氯等) 进行监测的仪表 。

　　3.6

　　总残余氧化物 totalresidualoxidants;TRO

　　次氯酸(HClO) 、次氯酸盐(ClO- ) 、氯气(Cl2 ) 、次溴酸(HBrO) 、次溴酸盐(BrO- ) 、溴(Br2 ) 、臭 氧(O3 ) 、羟基自由基 、氯胺化合物和溴胺化合物等离子和化合物的总和 ,按 Cl2 折合 。

　　4 分类及额定处理量

　　4. 1 分类

　　处理系统按压载水是否全部流经电解装置 ,分为主路处理系统和支路处理系统 。

　　4.2 额定处理量

　　处理系统的额定处理量宜符合表 1 的要求 。

　　表 1 额定处理量

　　序号

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8

　　9

　　10

　　11

　　12

　　13

　　额定处理量m3 /h

　　200

　　400

　　600

　　800

　　1 000

　　1 500

　　2 000

　　2 500

　　3 000

　　3 500

　　4 000

　　5 000

　　6 000

　　5 要求

　　5. 1 外观质量

　　处理系统的外观质量应符合 GB/T 43330. 1—2023中 5. 1 的规定 。

　　5.2 材料

　　处理系统选用的材料应符合 GB/T 43330. 1—2023中 5. 2 的规定 。

　　5.3 结构

　　5.3. 1 组成

　　处理系统宜由过滤器(如有) 、电解装置 、整 流 器 、控 制 系 统 、中 和 装 置 、TRO 监 测 仪 、气 体 监 测 仪(如有) 、管路和阀门及电缆等组成 。

　　5.3.2 过滤器

　　5.3.2. 1 过滤器的处理流量应能满足处理一台船舶压载泵的连续工作流量 ,宜超过船舶压载泵额定流量的 10% 。过滤器在清洁状态下 ,压力损失应小于 0. 02 MPa,反冲洗压差宜大于 0. 15 MPa。

　　5.3.2.2 过滤元件应采用耐海水腐蚀的材料 ,并具有抗机械磨损和流体冲刷能力 。

　　2

　　GB/T 43330.2—2024

　　5.3.2.3 过滤器壳体内外表面应进行防腐处理 ,壳体应采用耐海水腐蚀的材料或碳钢内衬防腐层 。

　　5.3.2.4 过滤器宜选用自动反冲洗型过滤器 ,控制宜采用定时和压差自动控制反冲洗 ,在反冲洗时能保持过滤器的正常运行 。

　　5.3.2.5 过滤器滤网的过滤精度应符合船舶检验机构型式认证时要求的过滤精度 。

　　5.3.3 电解装置

　　5.3.3. 1 根据船舶压载泵连续工作流量及活性物质的用量选择不同型号的电解装置 ,额定处理量宜满足处理系统安装船舶压载泵的流量 。

　　5.3.3.2 电解装置使用的电极应符合 HG/T 2471的规定 。

　　5.3.3.3 电解装置应配备用于监测电解过程的仪表 ,如温度传感器 、压力传感器 、盐度计及流量计等 。

　　5.3.3.4 如适用 , 电解装置对电解过程产生的氢气应采取措施进行分离 、稀释和排出 ,并进行安全处理和监测 ,氢气排出应至船舶的安全区域 ,排出管道内的氢气体积含量应低于 1% 。 除氢装置应配置冗余的风机和安全监测仪表 。

　　5.3.3.5 电解装置入口水温宜不低于 5 ℃ 。 当海水温度低于型式认证要求的水温时 ,宜采用换热器 、电加热等方式提高入口水的温度 。

　　5.3.3.6 电解装置宜满足海水 、半咸水和淡水 3 种盐度范围的运行要求 。 当电解装置流入水盐度低于型式认证要求的盐度限值时 ,宜设置溶盐单元或预存海水舱等方式提高流入水的盐度 。

　　5.3.4 整流器

　　5.3.4. 1 整流器宜采用高频开关整流方式 。

　　5.3.4.2 整流器应采用强制风冷或水冷方式 。

　　5.3.4.3 整流器各部分应有保护性接地装置 ,应在机壳内适当位置设置接地螺栓 。

　　5.3.4.4 整流器外壳防护等级应符合船舶检验机构的相关要求 。

　　5.3.4.5 风冷式整流器的安装地点应有通风装置 ,风量大小应匹配整流器散热功率 。水冷式整流器应保证冷却水供应 。

　　5.3.4. 6 整流器应具有过流保护 、过压保护 、短路保护及过温保护等措施 , 在发生上 述 故 障 时 应 触 发报警 。

　　5.3.5 控制系统

　　5.3.5. 1 控制系统应能自动控制处理系统 ,并有可供人员操作的人机界面 。

　　5.3.5.2 控制系统应能记录 、显示和存储处理系统的运行状态 、报警信息和压载泵启停状态等 ,记录应至少保存 24个月 。

　　5.3.5.3 系统控制柜应有清晰标牌和可靠接地 ,外壳防护等级应符合船舶检验机构的相关要求 。

　　5.3.5.4 控制系统应能监测任何引起处理系统旁通的阀门位置状态 ,及监测任何导致处理系统越控的装置状态 。 当处理系统被旁通或越控时 ,控制系统应给出报警信息 ,并同时记录该信息 。

　　5.3.5.5 控制系统应能自动监测压载和排放压载水时管路中 TRO 浓度 ,能自动调整处理系统参数 ,使测量的总残余氧化物浓度稳定在处理系统允许误差范围内 。

　　5.3.5.6 控制系统应实时监控电解过程的各项运行参数 ,如水温 、压力 、盐度及流量等 。 当运行参数偏离设定范围 ,控制系统应发出声光报警或停止控制系统工作 ,并远传报警信息 。

　　5.3.5.7 控制系统应实时监控危险气体处理过程 , 当危险气体浓度高于设定限值时 ,控制系统应发出声光报警或停止系统 ,并远传报警 。

　　3

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　　5.3.5. 8 控制系统应具备独立停机功能 。 当电解过程或危险气体处理过程出现故障时 ,应能独立停机 。

　　5.3.6 中和装置

　　5.3.6. 1 中和装置的管路及储罐应采用耐中和剂腐蚀的材质 。

　　5.3.6.2 中和剂储罐应设有液位指示 。 中和剂储罐不应存在超压或负压状态 。

　　5.3.6.3 中和装置应根据排放压载水中 TRO 的浓度 ,通过控制系统自动调节中和剂加入量 。

　　5.3.6.4 中和装置使用的中和剂与 TRO 反应后的产物应无毒 。

　　5.3.7 TRO 监测仪

　　5.3.7. 1 TRO监测仪应能准确并实时监测压载和排载时管路中的 TRO 浓度 。

　　5.3.7.2 TRO监测仪应适用于各种水温和盐度范围 。

　　5.3.7.3 TRO监测仪所采用的测量方法不应对船舶和船员造成危害 。

　　5.3. 8 气体监测仪

　　5.3. 8. 1 气体监测仪应能准确并实时监测周围环境中的危险气体浓度 。

　　5.3. 8.2 气体监测仪应符合 GB/T 20936. 1 的规定 。

　　5.3.9 管路和阀门

　　5.3.9. 1 阀门 、管道及管件应能耐与其接触介质的腐蚀 。

　　5.3.9.2 处理系统的管路宜采用金属等阻燃材质 。若使用塑料材质 ,应具有防火焰扩散性能 ,并在与其连接的金属管路上安装带有故障关闭功能的金属材质遥控阀门 。

　　5.3.9.3 用于输送危险气体的管路应采用焊接方式连接 。若无法采用焊接方式连接时 ,应设置危险气体监测仪 。管路末端出气口应布置在船舶开放甲板安全区域 ,应远离生活区及通风入口等位置 。

　　5.3.9.4 安全区域与危险区域之间的管路连接应设置隔离装置 。

　　5.3. 10 电缆

　　5.3. 10. 1 处理系统的通信 、控制和动力电缆应选用船用电缆 。

　　5.3. 10.2 动力电缆截面积应满足船舶检验机构的要求 。

　　5.4 生物指标要求

　　处理系统的压载水排放生物指标应符合 GB/T 43330. 1—2023中 5. 3 的规定 。

　　5.5 TRO 浓度

　　处理系统排放的压载水中 TRO 浓度应不大于 0. 1 mg/L。

　　5.6 活性物质产量

　　电解装置活性物质产量宜不少于活性物质用量的 1. 2倍 ,活性物质用量按照 GB/T 43330. 1—2023中的公式(1)计算 。

　　5.7 耐压性

　　处理系统的耐压性应符合 GB/T 43330. 1—2023中 5. 6 的规定 。

　　4

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　　5. 8 水密性

　　处理系统的水密性应符合 GB/T 43330. 1—2023中 5. 7 的规定 。

　　5.9 电源波动

　　处理系统在以下电源状态下应能正常工作 :

　　a) 电压稳态波动 ±10% ;

　　b) 频率稳态波动 ±5% ;

　　c) 电压瞬态波动 ±20% ;

　　d) 频率瞬态波动 ±10% 。

　　5. 10 电磁兼容性

　　处理系统电气设备的电磁兼容性应符合 GB/T 10250的规定 。

　　5. 11 环境适应性

　　处理系统的环境适应性应符合 GB/T 43330. 1—2023中 5. 8 的规定 。

　　5. 12 外壳防护

　　处理系统的外壳防护等级应不低于 GB/T 4208—2017规定的 IP22。

　　5. 13 防爆要求

　　处理系统内的防爆部件应符合 GB/T 3836. 1 的规定 。

　　6 试验方法

　　6. 1 试验前准备

　　处理系统组装完成后 , 在 额 定 的 电 压 下 用 清 洁 水 进 行 试 验 , 检 查 各 部 件 运 转 是 否 正 常 , 功 能 是 否正常 。

　　6.2 外观质量

　　用目测法检查处理系统的外观质量 。

　　6.3 材料

　　检查处理系统主要部件的材质报告 。

　　6.4 生物指标要求

　　处理系统的压载水排放生物指标应按 GB/T 43330. 1—2023中 6. 4 的要求进行试验 。

　　6.5 TRO 浓度

　　用 TRO监测仪按 MEPC. 300(72)决议要求进行 TRO 浓度的试验 。

　　5

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　　6.6 活性物质产量

　　电解装置活性物质产量应按 GB/T 22839—2010中附录 A 的要求进行试验 。

　　6.7 耐压性

　　耐压性应按 GB/T 43330. 1—2023中 6. 5 的要求进行试验 。

　　6. 8 水密性

　　水密性应按 GB/T 43330. 1—2023中 6. 6 的要求进行试验 。

　　6.9 电源波动

　　电源波动应按《电气电子产品型式认可试验指南(2015)》中 2. 4 的要求进行试验 。

　　6. 10 电磁兼容性

　　电磁兼容性应按《电气电子产品型式认可试验指南(2015)》中第 3 章的要求进行试验 。

　　6. 11 环境适应性

　　环境适应性应按 GB/T 43330. 1—2023中 6. 7 的要求进行试验 。

　　6. 12 外壳防护

　　外壳防护应按《电气电子产品型式认可试验指南(2015)》中 2. 15的要求进行试验 。

　　6. 13 防爆要求

　　检查处理系统中有防爆要求设备的防爆证书 。

　　7 安装要求

　　7. 1 一般要求

　　处理系统的安装应符合 GB/T 43330. 1—2023中第 7章的要求 。

　　7.2 电解装置

　　7.2. 1 电解装置的安装基座应固定牢固 。在船体的震动会对管路造成应力破坏时 , 电解装置管路与船上管路连接应增加柔性接头 。

　　7.2.2 电解装置安装处所应设置通风系统 ,通风系统的通风能力应达到 6次/h的换气量 。

　　7.3 整流器

　　7.3. 1 整流器的正负极分别与电解装置的阳极 、阴极连接 ,连接时应接触良好 ,不应接反 。

　　7.3.2 整流器应安装在便于散热 、调试 、检查和维护的空间 。

　　6

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　　8 检验规则

　　8. 1 检验分类

　　本文件规定的检验分类如下 :

　　a) 型式检验 ;

　　b) 出厂检验 。

　　8.2 型式检验

　　8.2. 1 检验时机

　　型式检验的时机应符合 GB/T 43330. 1—2023中 8. 2. 1 的规定 。

　　8.2.2 检验项目

　　型式检验项目和顺序见表 2。

　　表 2 检验项目和顺序

　　序号

　　检验项 目

　　型式检验

　　出厂检验

　　要求章条号

　　试验方法章条号

　　1

　　外观质量

　　●

　　●

　　5. 1

　　6. 2

　　2

　　材料

　　●

　　●

　　5. 2

　　6. 3

　　3

　　生物指标要求

　　●

　　—

　　5. 4

　　6. 4

　　4

　　TRO 浓度

　　●

　　—

　　5. 5

　　6. 5

　　5

　　活性物质产量

　　●

　　—

　　5. 6

　　6. 6

　　6

　　耐压性

　　●

　　●

　　5. 7

　　6. 7

　　7

　　水密性

　　●

　　●

　　5. 8

　　6. 8

　　8

　　电源波动

　　●

　　—

　　5. 9

　　6. 9

　　9

　　电磁兼容性

　　●

　　—

　　5. 10

　　6. 10

　　10

　　环境适应性

　　●

　　—

　　5. 11

　　6. 11

　　11

　　外壳防护

　　●

　　—

　　5. 12

　　6. 12

　　12

　　防爆要求

　　●

　　●

　　5. 13

　　6. 13

　　注 : “● ”表示必检项 目 ;“— ”表示不检项 目 。

　　8.2.3 受检样品数

　　受检样品数为一套 。

　　8.2.4 合格判据

　　当处理系统型式检验所有项目均符合要求时 ,则判定该处理系统为型式检验合格 ; 当型式检验项 目中的任何一项不符合要求时 ,应重新取样进行复验 ,若复验符合要求 ,仍判定该处理系统为型式检验合

　　7

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　　格 ;若复验仍不符合要求 ,则判定该处理系统为型式检验不合格 。

　　8.3 出厂检验

　　8.3. 1 检验项目

　　出厂检验项目和顺序见表 2。

　　8.3.2 受检样品数

　　每套处理系统均应进行出厂检验 。

　　8.3.3 合格判据

　　当处理系统出厂检验所有项目均符合要求时 ,则判定该处理系统为出厂检验合格 ; 当出厂检验项 目中的任何一项不符合要求时 ,则应在采取纠正措施后重新进行全部项目检验或只对不合格项 目进行复验 ,若复验符合要求 ,仍判定该处理系统为出厂检验合格 ;若复验仍不符合要求 ,则判定该处理系统为出厂检验不合格 。

　　9 标志、包装、运输和贮存

　　处理系统的标志 、包装 、运输和贮存应符合 GB/T 43330. 1—2023中第 9章的规定 。

　　8

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　　参 考 文 献

　　[1] 国际海事组织(IMO) , 国际船舶压载水及沉积物控制和管理国际公约

　　9