Transcript 油船类型介绍
广东海事局油船防污染技术 研讨班 大连海事大学 殷 佩 海 教授 二00四年八月三十日至九月三日于广东 油船防污染技术讲座大纲 • • • • • • • • 一、 二、 三、 四、 五、 六、 七、 八、 油船类型及结构特点(3小时) 国际防污染公约及法规(3小时) 石油特性及危害(1小时) 船舶含油污水处理技术(5小时) 油船原油洗舱技术(3小时) 船舶惰性气体系统(3小时) 海上溢油处理技术(4小时) 油污事故的损害与赔偿(2小时) 油船类型及结构特点 一、概 述 使用船舶运输液体货物，最早始于2～3世纪间， 古希腊人将陶罐装的橄榄油和酒，以海运的方式 穿梭于地中海各大港口之间． 1861年，首次用 木桶装运油类。 1886年，一艘真正的油船问世，该轮总吨位为 2．307吨机帆船．该船属于最初的山岛型船, 机 舱在尾部，驾驶台在中部，为便于瞭望,上层建 筑比以往的货船多加了一层。前后的上层建筑之 间用步桥连接起来．油舱分左、中、右三列。 早期油船船型 一、概 述 该船的设计布局直至本世纪的六十年代出现 了超级油船之时才发生了部分的改变，例如船 舯的上层建筑取消了，驾驶台亦搬到后部上层 建筑之上，为求瞭望更远距离采用了加高上层 建筑高度的办法。 各国政府为了税收与港务费问题，在12世纪 中叶，制定了最早的船舶丈量制度，以船舶所 能载运油类的桶数为标准，每桶为252加仑 (大桷 tun=0.9539m3) 。 石油桶(bbl)=42 US gal=158.987dm3 一、概 述 • 油船的规模逐渐造得越来越大。到了 1915年已出现有11000吨的油船，而当时 的干货船只有几千吨级，1939年出现了 12500吨级的油船．在二次世界大战期间 美国曾大批订造16000吨级的油船。到了 1956年已出现50000吨级的油船。 • 1956年苏伊士运河第一次封闭带来了超 级油船的时代。 一、概 述 • 开始造更大的油船了，80000吨级的油船 及100000吨级的油船 • 直至1967年苏伊士运河第二次封闭时2030 万 吨 级 的 巨 型 (VLCC) 油 船 问 世 (VERY LARGE CRUDE CARRIER)。与此同时30万 吨级以上的超级油船(ULCC)也开始建造。 (ULTRA LARGE CRUDE CARRIER) • 目前最大的油船为56．7万吨 一、概 述 • 现代油船尤其是大型、巨型(VLCC)和超 级油船(ULCC)，在结构上以及装备方面 有显著的变化。将驾驶台建在船尾的尾 机型油船,设置了专用压载舱，双壳双底 作为专用压载舱使用。在排放系统中设 置了排油监控设备。装有COW系统，惰气 系统，喷洒系统，加温系统，灭火系统， 透气系统以及测量系统。 一、概 述 货油泵和货油装卸系统不断改进。货油泵 的排油量可达每小时2000～3000t，少数超 大型油船货油泵的排油量可达每小时 5000～7000t。货油系统的阀门操纵控制， 采用了集中控制室远距离遥控操作。 为了减少油船石油蒸发气污染大气，现代 油船已开始装备了专门回收蒸发气的系统， 以便在港口装卸时，将石油蒸发气回收到 码头的回收装置里。 •一、概 述 随着现代海上运输的需要，油船发展出现了专 用船，如“原油”船和“成品油”船。随着天 然气的开采和石油气液化技术的提高，大量的 液化天然气和液化石油气需要通过海上运输， 于是又出现了“液化天然气体”和“液化石油 气体”船。 早期油船船型 10万吨级以下船型 10万吨级以上船型 20万吨级以上船型 50万吨级船型 二、 油船的分类 • 按照用途分类，广义地说有以下几种： 1．原油船 • 主要从事原油的运输、有时也载运燃料油类 的成品油。其特点是船舶尺度大,舱容大。 2．成品油船 • 主要从事成品油类的运输，船舶尺度较小、 舱容小，但舱多，可同时载运多种货油。 • 系统比较复杂。对货油舱舱壁和防腐蚀要求较 严格。 原油油船 成品油油船 二、油船的分类 3．石油／散货／矿砂船，石油／矿砂船 • 这种船也称为混装船。它只有一部 分舱容(一般为边舱)用来专门载运石油 类货物， • 大部分舱容用来载运矿砂或散货。这种 混装船主要是根据特定的航线和货源情 况，往返时分别装石油类、矿砂或散货。 避免了油舱有一半时间是空载航行的状 况。这种船禁止同时载运石油矿砂或散 货两种货物。 原油油船 成品油油船 油/矿两用船 油/干散货/矿多用船 油/干散货/矿多用船 浮式生产储油船 二、油船的分类 4．化学品船／淡水船 这种船是以散装形式载运大 宗的食用类或工业用液体货物。食用类诸如： 植物油水等货物；工业类诸如：硫酸、溶剂等一 些有毒的化学品货物。这类船对舱壁舱底要求若 需洗舱，程序也颇为复杂。 5．浮式储油船和浮式生产储油船 • 浮式储油船，主要用于储存海上开采出来的原油， 然后转载给货油船运往其它地方。这种船较大， 一般都为5至几十万吨。 • 浮式生产储油船，船上设有原油生产工艺系统。 其装置设备都设在甲板上，这种船没有主推进动 力装置，通过单点系泊的方式停泊在海上。 浮式生产储油船 二、油船的分类 6．加油船 • 专门从事补给燃油等服务的船只。船上装有特 殊的输油软管和专用设备。 7．转载船· • 这种船专门从事转载作业，比如自20万DWT油 船接卸货物。船上装有输油臂软管，大型碰垫 等专用设备。 8．油驳 • 用于内河油类的运输，一般没有自航能力。 二、油船的分类 9．液化气船 这种船分为液化天然气(LNG)船和液化 石油气(LPG)船两种。气体借助于低温或 高压的方法变成液体，然后用高压泵通过 管路装到船上。船上装有专门的冷却和压 缩设备，以保持货物呈液体状态。为安全 起见，容器内充注惰性气体。这种船的货 舱一般为球形容器。容器和船体结构均很 复杂。对所用造船材料的耐低温、耐高压、 隔热等性能要求都很严格。 • 容器内的温度可低到一2000C ，甚至更低。 液化气船 二、油船的分类 • 根据航区特点把油船分为： • 苏伊士运河型、好望角型、运费型、巴 拿马型和灵便型。 • 根据船舶的吨位或规模分为： • 小型油船(6千～吨以下) • 中型油船(6千～ 3.5万吨) • 大型油船(3.5万吨～ 16万吨) • 巨型油船一VLCC(20 ～ 30万吨) • 超级油船一ULCC(30万吨以上) 三、油船的结构特点 • 1．现代油船的船型构造特点是：驾驶台和机 舱均设在尾部，这样设计有很多优点： • (1)油舱内甲板上的管路系统可保持连续性； • (2)船体中部没有隔离，有利于保持纵向强 度 • (3)减少可燃性气体落在甲板油舱的机会。 2·采用单层纵通甲板，货油舱底部为单层或双 层底结构，甲板和船底多采用纵骨架式， 三、油船的结构特点 • 大型油船的舷侧等船体结构也采用纵骨架式， 这样可增强纵向强度，有利于承受总纵弯曲。 3．构件完整，如货油舱内的横向与水平构件均 成一框架，甲板、船底等纵骨在与横舱壁相接 处，也必须保持纵骨良好的连续性，从而可保 证船体的强度． 4．从防止污染的角度出发，新造的油船采用双 层底和双层舷侧结构，或中高甲板。 三、油船的结构特点 • 5．船体的腐蚀性比较严重。尤其是装载 汽油等轻质油的成品油船结构腐蚀更为 严重，此外，兼作压载用的货油舱和经 常用海水清洗的货油舱，腐蚀现象也很 严重．因而现代成品油船在其建造时， 都在舱壁等构件上涂上一层涂料，以增 加抗腐蚀能力 四、油船总布置特点 • 1、舱室 • 由于载运、装卸散装液体货物的需要， 决定了油船舱室的划分不同于其他类形 的船舶，油船的舱室可划分为机舱、货 油舱、泵舱(间)、专用压载水舱、隔离 空舱、干货舱等。还有其他形式的舱室 诸如居住舱室、艏尖舱、艉尖舱、燃油 舱、淡水舱等。 四、油船总布置特点 • (1)货油舱 • 货油舱是由纵横水密舱壁分隔而成 的。在73／78 MARPOL公约中，对油船油 舱的尺度和布置均有严格的要求： • A．假定流出油量的限制 • B．油舱舱容的限制．油舱尺度的限制、 货油舱一般都是按左、中、右三列将边 舱和中舱分开。中舱宽度和舱容较大， 但舱容最大不超过50000立方米 四、油船总布置特点 • 边舱宽度和舱容较小，舱容限制在假定流出量 限制值的75％以下．在新造油船时，为减少因 搁浅或碰撞事故造成海洋污染事故，采用双层 底和双层舷侧或中高甲板的结构形式。 • (2)货油泵舱(泵间) • 货油泵舱俗称“泵间”，是用来布置货油泵、 扫舱泵、压载泵等设备的舱室。一般设在船尾。 • 在尾部设置时，将其设于机舱之前，可起着将 机舱与货油舱隔离，即隔离空舱的作用。 • 四、油船总布置特点 • (3)隔离空舱 • 为了防止烃气渗漏和防火防爆的需要， 货油舱与机舱(现代油舱均以泵舱隔离)、 干货舱、起居舱室之间，以及载运闪点 在650C以下的石油产品与燃油舱之间， 均需设置隔离空舱．隔离空舱舱壁间的 距离不少于900毫米。船长小于90米时， 此间距可缩至760毫米。货油泵舱和压载 舱可兼作隔离空舱 四、油船总布置特点 • (4)压载水舱 • 专用油船一般是单程载运货油，返航时空 船航行。为使空船航行时达到适宜的首尾吃水， 以便保证油船能得到适宜的适航性、航向稳定 性等航海性能，因而需要容量较大的压载舱来 装载压载水。通常其容量在货油总载重量的 25—50％之间。 • 较小油船大都是用货油舱来兼作压载舱的，现 代大型油船按73／78 MARBOL公约要求设置专 用压载舱(SBT)及双壳双层底。 双壳双层底。 中高甲板 四、油船总布置特点 • 2、舾装和甲板设备 ． • 油船的舾装和甲板设备同其它船型是 不同的这主要从安全角度着眼。如机舱、 锅炉舱均设在货油舱和艉部泵间的后面， 船员的起居舱室设置在尾部上层建筑内。 在货油舱和泵间相邻的舱室，不允许安 设易燃物品的储藏室。油船设有专门的 吸烟室，其位置选择在失火可能性最小 的地方。 四、油船总布置特点 • 在主甲板上面，装有透气系统和／或惰性气体系 统、大型泡沫灭火系统．个别油船装有降温洒水 系统．还有洗舱孔和液位测量装置。 • 油船的吊杆装在船中部,一般为液压式。用于吊装 货油软管和伙食物料等。 • 油船还设置了控制货油装卸的—货油控制室。装 有货油控制台、货油泵控制台、IGS控制台和排油 监控控制台等。在控制室内，可监视、控制和操 作各类货油作业，操作惰性气体系统、货油泵、 排油监控系统、监视货油舱空档高度。 五、货油舱的结构和布置 • 货油舱是由纵向舱壁和横向舱壁构成的。而构 成船体强度的构件按其用途又可分为纵向； • 强度构件和横向强度构件，各强度构件如下； • 1．纵向强度构件：纵向舱壁、甲板纵骨、 侧纵骨、船底纵骨、纵向舱壁纵桁等。 • 2．横向强度构件：甲板强横梁、肋骨、竖 桁，由强横梁、强肋骨、肋板、竖桁构成的巨 大框架称作横向骨架。 图1—双层船壳及高甲板围板式 油船示意图 六、油船货油系统 • 主货油系统：货油泵、货油管系、阀(液控蝶阀) • 扫舱系统：扫舱管系、扫舱泵、阀 • 原油洗舱系统：洗舱泵货油泵、洗舱管系、洗舱 机、阀 • 货油泵：离心泵、往复泵、齿轮泵、螺杆泵、喷 射泵，带自吸装置的离心式货油泵。 • 原动机：蒸汽轮机、电动机、柴油机、 蒸汽直接 作用式往复泵(蒸汽温度低于2300c) • 货油泵排量万吨级以上的原油船500~4500m3/h,每 条船安装2~3台，一般按24小时内卸完油配置。 主货油管系 • 装油、卸油、货舱压载水压入及排出。舱 内管系距舱底2~3m，钟型吸入口距舱底 0.1m • 泵舱内管系，水平管、直立管 • 甲板管系，接岸短管、装油直接下舱管主 货油管管径随载重吨增大而增大万吨级以 上250mm~700mm • 膨胀接头：吸入温度变化引起伸缩及船体 变型造成应力，型弯管、套管、修正型。 • 扫舱管系：卸除油舱和管路内残油，管径小钟型 吸入口距舱底10~25mm。 • 现代大型油轮不设独立扫舱管系，仅在货油舱内 主货油管分支小口径钟型吸入口。 • 货油舱透气系统： • 独立式 • 分组式 • 共管式(与惰气系统共用) • 独立/共管混合式。 • 呼吸阀：保持舱内一定压力 • 正压0.01~0.025MPa • 负压-0.007MPa。 浮式生产储油船货油舱管系