货运 1011章DOCWord格式.docx
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又叫重油或锅炉油,是原油蒸馏出汽油、煤油、柴油后在350℃以上并经精制除杂直接蒸馏得到的油品,供船舶、工业和工厂锅炉作为燃料用。
按粘度的大小分为20、60、100、200四个牌号,牌号越大,粘度越大。
5)润滑油(Lubricatingoil):
是提取了汽油、煤油、柴油后剩下的重质油,采取减压蒸馏法制成的液体油品。
主要用于机械设备的摩擦部位,起润滑作用。
在运输过程中严防混人水分和杂质,混人水分极易乳化而无法分离,使机械锈蚀、润滑性变坏;
混人杂质会擦伤和磨损机械,失去润滑作用。
二、石油及其产品的特性
石油及其产品与运输和装卸有关的主要特性有:
1.易燃性
石油及其产品很容易燃烧的性能称为易燃性。
它可以用闪点(Flashpoint)、燃点(Firepoint)和自燃点(Spontaneouscombustionpoint)来衡量。
石油及其产品挥发出来的蒸气与空气混合达到一定浓度(容积百分比)范围时,遇明火就会燃烧的浓度上下限称为可燃极限,可燃上下限之间的数值范围称为可燃范围。
为了方便和加强管理,交通部颁布实施的《油轮运输安全生产管理规则》中根据其闪点的高低来划分石油及其产品的危险性等级,闪点越低,等级越小,危险性越大。
等级划分如下:
闪点<28℃为一级,28℃≤闪点<60℃为二级,闪点≥60℃为三级。
2.爆炸性
石油及其产品挥发出来的蒸气与空气混合达到一定浓度(容积百分比)范围时,遇明火就会燃烧,以致压力升高引起爆炸的性能称为爆炸性。
油气混合气体能发生爆炸的上下限的浓度称为爆炸极限,上下限之间的数值范围称为爆炸范围。
只要混合气体中的油气含量在其爆炸范围之内,遇明火就会燃烧爆炸;
但是在爆炸上限以上时,遇明火既不燃烧,也不爆炸,原因是氧气太少,助燃不够;
在爆炸下限以下时,遇明火只燃烧不爆炸,原因是油气太少,燃烧提供的能量不足,不能爆炸。
在运输实践中,通常将同一油品的“可燃极限”和“可燃范围”分别看成“爆炸极限”和“爆炸范围”。
为了防止混合气体发生爆炸造成严重的危害,主要的措施是利用惰性气体的充人来控制油品的爆炸极限和爆炸范围。
实验证明,随着惰性气体的充人,油品的爆炸下限提高,爆炸上限降低,从而使油舱内的爆炸范围减小,燃烧爆炸的可能性也随之降低。
3.挥发性
石油由液体变为气体的性能称为挥发性。
在储运过程中,石油产品的挥发不但会引起数量减少,而且由于其挥发部分多为轻质馏分而使其质量降低,同时为燃烧、爆炸提供了石油气。
挥发性的快慢主要取决于温度的高低,温度越高,挥发越快。
此外,挥发性还与压力的大小、油品表面积的大小、油品上方气流的速度及油品自身的密度有关。
当装运凝固点高、粘度大的油品或遇高温天气时,需采取控制加温温度或在甲板上洒水(外界温度超过27℃时)的措施,以减少油品的挥发。
4.毒害性
石油及其产品中含有大量的碳氢化合物、少量的硫化氢以及某些油品中加入的四乙铅或乙基液等,对人体会有不同程度的毒害。
人员的石油中毒大部分是因吸进石油挥发出来的气体所致,小部分是由于皮肤接触侵人体内所造成的。
石油的毒害性与其挥发性有密切的关系,挥发性越大,毒害性也越大。
石油的毒害性通常采用有害气体最大容许浓度MAC(Maximumacceptableconcentration)或浓度临界值TLV(Thresholdlimitvalues)来控制。
MAC或TLV以空气中含有有害气体(容积比)的百万分率PPM为计量单位,其值越大,说明该油品的危险性越小。
5.静电性
石油在管内流动时与管壁摩擦,从舱口灌注石油时冲击舱壁,用压缩空气扫线,洗舱作业时用水或水蒸气高速喷射舱壁等,都会因摩擦产生电荷。
当静电荷积聚达到一定电位时,会放电产生电火花,给油气的燃烧爆炸提供火源。
静电积聚的快慢与油品在管内的流动速度、油品温度、管线长短、管内压力等有关。
流速越大、油品温度越高、管线越长、压力越大,则静电积聚越快。
为了防止静电放电发生危险,主要从防止静电积聚和防止尖端放电两个方面采取措施。
6.粘结性
原油及重油、重柴等不透明的石油产品,在低温时粘结成糊状或块状的性能称为粘结性。
粘结性一般用凝点(Solidifyingpoint)和粘度(Viscosity)来表示。
凝点和粘度越大,流动性越小。
当装卸高粘度的油品时,需采取加温的方法降低其粘度。
但加温应适当,温度过高,不仅会加快油品的挥发,而且还能产生气阻,使流速降低。
通常燃料油加温达75℃时就要控制温升,最高不得超过90℃。
7.胀缩性
石油体积随温度的变化发生膨胀或收缩的性质称为石油的胀缩性。
其胀缩程度取决于石油的体积温度系数(膨胀系数)。
所以油舱装油时,应根据具体情况计算并留出适当的空当高度。
8.腐蚀性
有些油品如汽油含有水溶性酸碱、有机酸、硫及硫化物等,可能引起对船体材料的腐蚀。
因此,船舶在装运这些油品后,应清洗油舱并进行有效的通风以减少腐蚀。
第二节油船的结构特点和设备系统
一、油船的结构特点
1.尾机型船舶。
机舱设在尾部,主要从安全角度考虑,防止烟囱的火星进人货油区,有利于防火防爆。
2.设有隔离空舱(又称为干隔舱)。
主要作用是防止油气渗入机舱、船员住舱或其他舱室。
货油舱前后两端设置的油密隔离空舱,其长度应不小于0.76m。
有的油船上泵舱、压载舱可兼作隔离空舱。
3.设多道横纵舱壁。
油船的货油舱由1一3道纵舱壁和4-10道横舱壁分隔,以减少自由液面对船舶稳性的影响和货油对舱壁的动力冲击,故货舱尺度较小。
4.船舶结构采用纵骨架式。
油船长深比较大,所受的弯曲力矩也较大,所以采用纵骨架式,尤其是超大型油船更是如此。
5.货油舱上部设置膨胀舱口。
该舱口为油密的圆形或椭圆形开口,尺度较普通货船的舱口尺度小,舱口盖上设有测量孔和观察孔。
6.核定的最小干舷较其他船舶小。
因为油船舱口比较密闭、纵向强度较大和抗沉性好,所以储备浮力偏小。
为了人员的安全行走和方便,甲板上多设有步行天桥。
7.甲板上设有各种管系。
二、油船的设备系统
油船装运的货物主要是液体,为便于货油装卸及保证船舶的安全,设置如下系统:
1)货油装卸系统:
装、卸货油及部分货油舱打排压载水,主要由货油泵、货油管系及各种货油阀等组成。
(1)货油泵:
指装卸油液货物的泵浦。
油船上常见的有离心泵、往复泵、回转泵等,现代大型油船上的主货油泵多为离心泵。
(2)货油管系:
对于不同类型的油船有不同的管系布置。
中机型油船采用环形系统;
尾机型油船采用线形系统。
(3)货油阀:
与货油装卸有关的各种阀统称为货油阀。
主要有油舱吸人阀、油舱隔离阀、泵舱隔离阀、泵吸人阀、泵排出阀、腰截阀、出口阀、旁通阀、下舱阀等。
2)油船清舱系统:
即扫舱系统,用于清除货油舱内不能用干管抽净的残油,泵浦多为往复泵或喷射泵。
现代油船上多设置自动扫舱装置,不仅使扫舱作业的劳动强度大大减轻,而且也使卸货速率有所提高,且省去了专用的扫舱管路。
自动扫舱装置有循环式自动扫舱系统、喷射式自动扫舱系统、真空式自动扫舱系统及轴隧式自动扫舱系统。
3)货油加热系统:
对高粘度油进行加热,便于卸油。
4)甲板洒水系统:
洒水降温,减少油品挥发。
5)油舱通气系统:
避免气体对船体舱壁产生较大的额外压力。
6)油气驱除系统:
卸油后或洗舱后驱除舱内油气,防止燃烧或爆炸事故的产生。
7)灭火及安全系统:
包括自动报警系统及各种灭火设备等。
8)洗舱系统:
根据不同情况,采用水、化学剂、原油等洗舱方法。
9)惰性气体系统(1GS):
在油船除气或原油洗舱等作业时,提供惰性气体,防止油气燃烧爆炸。
10)液舱参数监控系统。
第三节油船配积载特点
一、航次货运量的确定
因为油船的货舱容积通常是按照运输密度较小的货油设计的,如密度为0.68一0.70的轻油,所以油船的实际装载状态多为满载不满舱。
航次货运量应等于航次净载重量,即:
∑Q=NDW=DW-∑G一C一S(10-1)
结合油船营运的特点,在确定上式中各因素时,应考虑如下问题:
1.当航道或码头水深限制船舶吃水时,应按航道或码头的最大允许吃水确定总载重量DW。
2.在计算航次总储备量∑G时,还必须额外考虑为完成油船的特殊技术作业所需的燃料和淡水的数量,如为加温石油货物及清洗油舱等燃料、淡水的消耗。
3.确定航次货运量时应扣除油舱内残存的上航次油脚或残水S。
特殊情况下,油船因装运密度小的轻质石油产品,可能出现舱容不足,此时应按船舶实际舱容扣除膨胀余量后确定航次净载重量∑Q。
有时因货源不足,则应根据货源确定航次货运量。
二、货油在船上的配置
在向各油舱分配货油重量时,应考虑的主要因素是稳性、吃水差、纵向强度和均衡装载。
1.稳性
油船的稳性一般是足够的,但是,油船装载时,仍应注意自由液面对稳性的影响。
因此,通常凡是装油的油舱均应装满(留出膨胀余量)。
如果舱容有剩余,在满足强度的前提下,应留出空舱,这样既能减少自由液面对稳性的影响,又可以减轻货油对舱壁的冲击。
2.吃水差
油船满载出港时,一般要求平吃水。
航行中,通过合理地使用油水,使船舶具有一定尾倾。
装载单一油品时,在舱容富余的情况下,可在首、尾各留出一个油舱不装满,用于调整吃水差;
装载多种油品时,既可采用上述方法,也可通过安排不同油品的舱位来满足吃水差的要求。
3.纵向受力
油船为尾机型船舶,满载时常处于中垂状态,因此,装载时应尽量减少中垂弯矩。
当需留空舱时,空舱位置应选在近船中部。
需留两个以上空舱时,位置应适当隔开。
现代油船多在船舶中部设置大型专用边压载舱来解决船舶的纵向受力问题。
4.横倾
对大型油船,装载时要注意防止船体横倾。
因此,在分配货油时,应避免单边装载。
大型油船因船宽较大,即使产生极小的横倾角,也会使船体一舷的吃水增加很多,δd=(B/2)tanθ。
三、合理确定膨胀余量
膨胀余量应力求合理,既要使货油不致溢出,又要避免空当过大,浪费运力。
当油船由气温低港驶往气温高港时,应留较大的空当高度;
根据经验,从我国北方沿海向南方港口运油时,留出的膨胀余量应不小于油舱总容积的2%;
运输需要加热的黑油(原油、重油、重柴油等)应总容积的3%作为膨胀余量。
膨胀余量通常由下式求得
式中:
∑Vo.t—全船或单舱的舱容(m3);
δt—航次中货油可能的油温最大温升,即温度差(℃);
f一货油的体积温度系数,即膨胀系数(1/℃)。
各舱应装货油的体积为
Vt=Vo.t一δV(m3)(10-3)
实际工作中每个油舱的膨胀余量均用空当高度(油面到测量孔上缘或主甲板下边缘的垂直距离)来表示。
每舱的空当高度由装油体积Vt查各舱的油舱容量表即得。
具体操作步骤为:
(1)大副接到航次货运任务后,根据航次实际情况计算各舱的膨胀余量;
(2)由式(10-3)得到该航次各舱可装货油的最大体积;
(3)向各舱分配货油,通常用体积表示;
(4)利用货油体积查取该舱油舱容量表,确定该舱对应的空当高度,填写在配载图中。
四、合理确定装卸顺序
各舱装油量及空当高度确定后,就可以进行装油作业。
由于受到许多因素的影响,各舱不可能同时装卸,这就需要制定一个合理的顺序。
1.确定装卸顺序时应考虑的主要因素
1)保证油船的纵向强度不受损伤;
2)保证适当的吃水及吃水差;
3)防止不同油种的掺混,保证货油质量;
4)尽可能同时使用所有主要的货油干管,加速装卸。
2.合理的装卸顺序
1)装货顺序:
油船装货前,即空载时常处于较大的中拱状态和较大的尾倾,若优先考虑纵强度和吃水差,则:
先中部,后首部,最后各舱均衡装载。
在装载单一油品时,通常先由中部货舱开始,一切正常后,进行普装作业。
当各个油舱尚有lm左右空当时,停止普装作业,逐舱按要求装足。
2)卸货顺序:
油船卸货前,即满载时通常处于中垂状态,并有较小的尾倾。
卸货顺序与装货顺序相同,即首先卸中部货舱,以减轻中垂变形;
其次卸首部货舱,以形成较大的尾吃水差,利于卸货和清舱;
最后各舱均衡卸货。
五、保证货油质量
为防止不同油品的掺混,保证货油质量及有利于减轻洗舱工作量,多数油船都是运输固定的单一油品,不同航次换装不同油品前,应进行充分洗舱。
当油船同时承运多种油品时,船上利用自身设有的多条货油干管,不同油品装卸时使用不同的干管。
如果船上只有单一干管,则装油管系的使用顺序一般是先装白油,后装黑油;
卸货时按相反的顺序排列。
如下列装油时的管系使用顺序为:
优质汽油~常规汽油~透平燃料油~煤油~柴油;
卸油时的顺序则为:
柴油~煤油~透平燃料油~常规汽油~优质汽油。
六、确定合理的压载方案
油船返航时多为空载,船舶尾吃水很大,且处于较大的中拱状态。
为了减少过大的中拱弯矩和船体的振动,并有利于获得最大的航速,油船空载航行时必须进行压载。
油船压载时多选中部附近(漂心前)的舱室,不应单独在首部水舱装载压载水,否则将使船舶受力处于不利的情况。
同时,考虑防污染的要求,1978年防污染议定书规定,总载重量不小于2万吨新的原油船和不小于3万吨新的成品油船应设置专用压载舱,且专用压载舱的容量应使船舶的吃水和吃水差在全航程内符合以下要求:
第四节油量计算
油船在装油结束后,根据岸上油罐或船舱内的空当值,求出实际装油体积及货油在空气中的重量。
船舶抵达目的港卸油作业前亦应检量船上货油的重量。
两次计量的结果均应记入运输文件,作为货物交接的依据。
除数量交接外,还要选取并封存油样,作为质量交接的凭证。
一、油量计算的基本术语
在进行油量计算时各国所采用的油量计算换算表中,常用到一些说明石油液体性质的基本术语,主要有:
1.石油密度:
在温度t℃,石油单位体积的质量。
我国用符号ρt表示,其单位为g/cm3、g/ml及kg/L。
2.石油标准温度:
石油计量时规定的货油温度。
我国与东欧一些国家为20℃;
日本等国为15℃;
英国、美国等为600F。
3.石油标准密度:
标准温度时的石油密度。
我国用ρ20表示,单位同上。
4.石油标准体积:
标准温度时的石油体积。
我国用V20表示,单位为m3。
5.石油相对密度或石油比重:
指石油在温度t1时的密度与等体积纯水在温度t2时的密度比值,用符号SGt1/t2或Dt1/t2表示。
石油温度t1通常取标准温度,纯水温度t2常取4℃(我国与东欧等国、日本)或600F(英美等国)。
6.石油视密度(亦称观察密度):
用石油密度计在非标准温度下所观察的密度计读数。
我国用符号ρ’t,表示,单位同上。
视密度不是标准温度下的石油密度,不能直接用于油量计算,但它是石油计量的原始数据。
可用视密度和观测油温作为引数,查取视密度换算表,求得标准密度。
我国的视密度换算表格式如表10-1。
7.石油体积系数(亦称石油体积换算系数)K:
指石油标准体积与油温在t℃时的体积之比。
以我国为例,
K20=V20/Vt=1一f20(t一20)。
石油体积系数K20亦可用货舱内的平均油温和石油标准密度查表得到(见表10-2)。
8.空气浮力修正:
石油在计量时,由于受空气浮力的影响,在空气中重量小于在真空中的质量,二者之差称为空气浮力修正值。
它可以用石油在真空中的质量换算到空气中的重量的修正系数F及空气浮力对石油密度修正值B来进行修正计算。
(即:
之前所讲的密度等是真空中的,据此所求得的是真空中的质量。
)
1)空气浮力修正系数F
F为小于1.0的数值,它既可用公式计算,也可用标准密度
ρ20为引数由表10-3查得。
在求得石油真空中的质量后,它与修正系数F相乘,即得到石油在大气中的重量。
0.5000~0.50930.6796~0.7195
2)空气浮力对石油密度修正值B
对石油及其产品,可取B=一0.0011g/cm3,即经空气浮力修正后的石油密度为ρ’20=ρ20一0.0011。
9.石油密度(比重)温度系数(亦称密度或比重修正系数):
指在标准温度下,当石油温度变化1℃时,其密度(比重)的变化量。
ρ20=ρt+γ(t-20)
200C=680F600F=15.560C
四、石油计量
(一)我国的油量计算方法及计算过程
我国采用以空气中的重量计算油量。
油船装油量计算的基本方法是:
根据油舱内货油的空当高度求出其标准体积,然后乘以货油的标准密度,再乘以空气浮力修正系数,或乘以扣除空气浮力影响后的标准密度。
具体步骤如下:
1.确定油舱内的货油体积
1)空当测量:
油船装好油后,应逐一测量每个油舱的空当高度。
货油舱空当值的测量目前有四种方法:
人工测量法、浮子法、雷达法、传感器法、MMC法。
2)空当修正:
当油舱的测孔不在油舱的长度或宽度的中点上,且船舶又存在纵倾或横倾时,测得的空当值存在误差,应进行修正。
空当修正分为纵倾修正和横倾修正。
(1)纵倾修正
由图10-1可知,空当修正值等于AB,其值为:
AB=AC×
t/LBP(10一11)
AC-测孔中心到舱中心的纵向水平距离(m)。
显然,当船舶尾倾时,测孔中心在舱中心后,空当修正值AB取正值;
测孔中心在舱中心前取负值。
船舶首倾时符号与尾倾时情况相反。
AC在舱中前取正,舱中后取负,则AB取决于AC与t的符号)
(2)横倾修正
由图10-2可见,横倾空当修正量等于A'
B’,其值为:
A’B’=A’C’×
tanθ(10-12)
A'
C‘—测孔中心到舱中心的横向水平距离;
θ—船舶横倾角。
由图中可知:
船舶左倾时,测孔中心在舱中心左边,A'
B’取正值;
测孔中心在舱中心右边,A'
B’取负值。
船舶右倾时符号相反。
同边取正,异边取负)
3)查算各舱装油体积:
根据修正后的空当高度查各舱的油舱容量表(每个液舱一张,使用时既可根据空当高度来查取实际装油体积,也可根据所装配的货油体积反查该舱应留出的空当高度)查得各舱的实际装油体积Vt。
表10-6为某油船某货油舱的油舱容量表(CapacityTableforCargoOilTanks)。
4)测定各舱垫水深度:
利用专用仪器或量水膏实测各油舱的垫水深度,并扣除垫水的体积。
m(1-x%)
2.确定货油温度和货油密度
在测定空当高度的同时,应测量舱内油温及货油密度。
1)油温测定
(1)3层油温测定法:
将一油舱分上、中、下3层(上层距油面lm处,中层在油深中部,下层距舱底1m处)测量油温,计算其加权平均值,即:
(2)中层油温测定法:
即只测中层油温,通常当油舱数≤15个时,应全部测量每舱油温;
当油舱数>
15个时,每增加5个油舱,加测一个。
2)用密度计测量各舱货油的视密度ρ’t,求出平均值,以便于查取标准密度。
3.计算航次装油量
利用式(10-9)或式(10-10)计算装油量。
(m=Vt×
K60×
w60)
四、油样选取及封存
1.油样选取
油样作为质量交接的依据,具有法律效力,所以油样选取应有代表性并应由质量检验机关负责完成,且船方和货方必须共同参与。
油样选取在装油港通常有两种方法:
1)在装油过程中,从油码头装油管道末端的小开关处取样。
装油开始取一次,以后每隔1一2h取一次。
2)从油舱中选取油样。
一般油船至少要从25%的油舱内选取,其中首部和尾部各占5%,中部占15%。
在卸货港通常采用第二种方法选取油样。
2.油样封存
已选取的油样经充分搅拌均匀后装入两只容器内,其中一份用船上的火漆密封后交给收货人,作为发货的质量凭证;
另一份用发货人的火漆密封后由船方保存,作为船方收货的凭证。
第五节油船装运
一、装油前的准备工作
1.编制装载计划:
大副应根据航次货运任务编制油船计划配积载图,并写出装油步骤及注意事项。
2.排尽压载水。
3.保证油舱及管系的清洁:
由重油改装轻油时,应进行蒸舱、冲洗和通风,以保证新装货油的质量。
4.与岸方联系:
落实本航次货载的具体情况,确定装载过程中的联系方法。
确定通信和使用的信号时,一般以受油方为主。
5.接好地线和输油软管:
装油前要先接地线,后安装输油软管。
6.检查并备好消防器材:
装油前,三副负责把消防器材放在接管处,并在附近接妥两根消防皮龙。
7.接好应急缆(应急脱离索):
一般在外舷的首尾部各带一根,端部距水面始终保持1m高度,总长约100m,盘在甲板上的长度依各港口规定,通常为36.6m,以备应急情况时用。
8.油船无论停泊在港内或港外,船上应在白天悬挂“B’,旗,夜间悬挂红灯。
二、装油作业
1.掌握装油速度:
装油全过程中应以掌握“慢一快一慢”的装油速度。
开始送油时速度要慢,当检查一切情况正常时,通知岸方加快速度直至双方商定的最高速度。
装油结束前要放慢速度,通知岸方作好准备,及时停泵避免溢油。
2.注意装油速度:
装油过程中要经常测定各舱装油进度,避免货油溢出舱外。
3.正确进行换舱操作:
应按规定的装油顺序进行换舱操作,当进油的一舱接近满舱(距离空当高度约lm)时,应及时通舱,避免造成油管爆破事故。
4.调整缆绳:
随着船舶吃水的增加,缆绳会出现松弛现象,值班人员应及时调整系岸缆绳,避免船舶外移,拉断输油软管。
5.意外情况应停止作业
装油或卸油作业时,