油船安全管理概论.docx

1、油船安全管理概论油船平安管理课程安排：27学时包括6学时实验课主要内容：课堂教学：油船概论；石油的特性；油船的防火防爆措施；油船静电及预防；油船洗舱； 封闭处所与作业；油船污染海洋的原因、防止措施及船上油污应急方案概述实验参考文献：大型油船管理实务；IACS双壳油船共同结构标准；原油洗舱；油船平安知识与平安操作；国际油船和油码头平安指南；原油海洋运输业务管理实务。第一章 油船概述第一节 油船开展概况第二节 油船分类第三节 油船特点第四节 油船设备系统第五节 油船技术用语第一节 油船开展概况一、定义：MARPOL： 建造或改造为主要在其装货处所装运散装油类原油或石油产品的船舶，包括油类/散货两用

2、船，以及全部或局部装运散装货油，及符合本公约附那么中所规定的任何“化学品液货船。 通常理解：散装运输各种油类的船。 二、开展过程：古希腊：陶罐装运橄榄油和酒；1861:ELIZABETH.WATTS木桶运油；1869：CHALES铁桶；1878:英国建造了ZOROASTER(佐罗斯特号，专门运载油类；1886：英国为德国建造了早期最著名的蒸汽机油船格鲁克福号GLUCKAUF蒸汽机船“格鲁克福轮现代油船的先驱： 300ft，载重2307吨；以载运油类货物为主，船体分隔成许多油舱；船壳即为容器；机舱在船艉艉机型；考虑了自由液面对稳性的影响及膨胀余位问题；增设了隔离空舱。第一次世界大战：改烧煤为烧燃

3、油；第二次世界大战：加速了油船的开展；20世纪60年代：中东石油大量开采输出，导致油船向大型化和超大型化开展；70年代末以来，油船在趋于大型化的同时，又加强了平安性和防污染性，采取了一系列的措施：惰性气体保护系统；原油洗舱；设置专用压载舱/清洁压载舱；双层底、双层壳；制定单壳油轮强制淘汰时间表。国际海事组织IMO2003年海环会MEPC第50次会议通过的MARPOL公约修正案于2005年4月5日开始生效。确定单壳油船的淘汰时间表为： C1型油轮： 1982年4月5日或早些交付的船舶为2005年4月5日； 1982年4月5日后交付的为2005年。 C2和C3型油轮： 1977年4月5日或早些交付

4、的船舶为2005年4月5日； 1977年4月5日后但在1978年1月1日前交付的为2005年； 1978年和1979年交付的为2006年； 1980年和1981年交付的为2007年； 1982年交付的为2021年； 1983年交付的为2021年； 1984年或晚些交付的为2021年。注： C1类不满足关于专用压载舱和保护位置SBT/PL要求的2万载重吨及以上的单壳原油油轮和3万载重吨及以上的单壳成品油轮。 C2类满足SBT/PL要求的与C1类船舶尺度相同的单壳油轮。 C3类船舶尺度小于上述C1或C2类但在600载重吨及以上的现有油轮。 1992年丹麦建造了世界上第一艘双壳油船，30万吨的“El

5、eo Maersk号。第二节 油船分类油船种类很多，从不同的角度，可以分为不同的种类。目前，主要有以下几类：一、按有无自航能力分类 自航油船； 非自航油船：油驳。 浮式生产储油卸油船浮式生产储油卸油船FPSO，Floating Production Storage and Offloading，它兼有生产、储油和卸油功能，油气生产装置系统复杂程度和价格远远高出同吨位油船，FPSO装置作为海洋油气开发系统的组成局部，一般与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统，是目前海洋工程船舶中的高技术产品。储油船工作方式 内转塔系泊系统的FPSO二、按油船用途的不同分类： 专用油船：专用于载运石油及其

6、产品的船舶。 多用途油船：油/散货船O/B Carriers；油/矿砂船O/O Carriers；油/散货/矿砂船O/B/O Carriers。 多用途油船：是既可装载油类又可装载散装干货，但不同时装载的船舶，船型肥大，方形系数Cb一般大于。主要有两种类型：1.油/矿砂船O/O船： 特点：由两道纵舱壁将整个装货区域分隔成中间舱(约占整个货舱舱容的40%50%)和左右两 侧边舱，双层底设于中间舱下部且没有矿砂船那样高。船的全部或大局部中间舱用于 装载矿货，边舱和局部中间舱装载货油。即单运矿砂时装在中间舱；运油时那么载于两 侧边舱和局部中间舱。2.矿砂/散货/石油三用船又称OBO船)：特点：1)货

7、舱横剖面形状与散货船类似成棱形，但一般为双层船壳并具有双层底舱和上、下边舱；2)中间舱(约占整个货舱舱容的70%75%)的全部或大局部用来装载散货或矿石，两侧边舱、上边舱和局部中间舱用来装载货油，下边舱为压载舱。三、按所装油品分类： 原油油船； 成品油油船； 原油/成品油兼运船； 油/化学品兼运船； 非石油的油类运输船：如植物油等。四、按载重吨位大小的不同分类： 小型油船万载重吨以下，以运载轻质油为主。 中型油船载重吨万吨，以运载成品油为主。 大型油船16载重吨万吨，以运载原油为主，偶尔载运重油。 巨型、超级油船16万载重吨及以上VLCC、30万载重吨及以上ULCC，专用载运原油。 世界造船业

8、将油船按载重船型分为以下几个级别： 通用型油轮：1万吨以下。 灵便型Handysize ：一般称之为15 万吨级的油船，分大灵便和小灵便型。 大灵便型载重量45 万吨灵便型油船特点是灵活性强，吃水浅，船长短170m180m，舱数量多，所以需求量很大。 巴拿马型Panamax：船型以巴拿马运河Panama Canal通航条件为上限譬如运河对船宽、吃水的限制，载重吨DWT在68万吨之间。 阿芙拉型Aframax：平均运费指数AFRAAverage Freight Rate Assessment最高船型，经济性最正确，是适合白令海Baltic Sea冰区航行油船的最正确船型。载重吨在812万吨之间。

9、 苏伊士型Suezmax：船型以苏伊士运河Suez Canal通航条件为上限，载重吨在1220万吨之间。 VLCCVery Large Crude oil Carrier：巨型原油船，载重吨在2030万吨之间。 ULCCUltra Large Crude oil Carrier：超巨型原油船，载重吨在30万吨及以上。 诺克耐维斯号-曾经的最大油轮，后改装成FSO，现已拆解。排水量 ：81879吨(空载)， 646642吨满载 载重净吨 DWT：564,763吨经重建后 总注册吨位GT：260,941吨 吃水：24.61米 舷宽：米 船长：458米 航速：13节 第三节 油船特点一、采用双层底及

10、双层船壳结构；二、无起货设备和大舱口，仅有圆形或椭圆形小舱口，用油泵、管路及各种控制阀配合完成装卸油作业；三、一般采用纵骨架式结构；四、纵向水密舱壁把油舱划分为并列的两列或三列油舱；五、L/B较小、B/d及方形系数Cb较大，属肥胖型船，干舷亦小；六、机舱布置在船尾，为尾机型船；七、油舱的前后两端设置隔离空舱或用泵舱、压载舱等代替；八、设置多道横舱壁和大型肋骨框架，用以增加横向强度和适装不同品种的油类；九、设有专用压载舱或清洁压载舱，并设有污油水舱。第四节 油船设备系统主要内容包括：1、油船专用泵2、货油装卸系统3、扫舱系统4、加温系统5、喷洒系统6、透气系统7、除气系统8、消防系统9、惰性气体

11、系统10、洗舱系统11、液舱参数测量和监控系统。一、 油船专用泵 1、货油泵。 2、扫舱泵。 3、压载泵。 泵的种类主要有：离心泵、齿轮泵、深井泵及深潜泵。 二、 货油装卸系统功能：用于货油的注入和排出。组成： 货油泵：位于泵舱。 货油管系： 油舱管系 泵舱管系 甲板管系 各功能控制阀：主要有截止阀和截止止回阀。 操纵控制系统：位于泵舱上部控制室。一泵舱及泵系油船装油通常都使用岸上的设备，而卸油、扫舱、打排压载水及洗舱那么使用船上的泵系。每艘油船设有1-2个泵舱。每个泵舱设置假设干部货油泵及扫舱泵。大多数油船都备有3-4台主货油泵， 2台扫舱泵及2台压载水泵。货油泵的性能要求：防止在运转中发生

12、火花；泵的总排量应在24h内卸完全部货物泵的原动机如为蒸汽温度不超过230的蒸汽机时，可装设在泵间内。其它各类的原动机均装设在泵间以外，如机舱内。其传动轴穿过舱壁或甲板处，有气密或防爆密封装置，并有润滑措施以防过热或产生火花。常见的货油泵有：离心泵深井泵蒸汽直动往复泵螺杆泵其它回转泵等二货油管系 主要有直线式和环形两种类型管系。 1、直线式管系 2、环形管系主要设置在油泵舱位于船舶中部或设在货油舱之间的油轮上。环形管系的油管通过各油舱形成环形回路。三泵舱管系泵舱内的货油泵及扫舱泵都通过泵舱管系与货油舱内的输油管及扫舱管相连接。任何一个货油泵都可通过泵舱管系装卸各货油舱的货油，并能在各油舱之间进

13、行调拨。三、扫舱系统清扫油舱残油。扫舱系统一般包括：扫舱泵扫舱管系扫舱管系主要有两种型式：一种是在货油管系的根底上，在各货油舱内另设扫舱支管及吸油口有时统称扫舱吸入管，扫舱支管接在输油干管上，并与扫舱泵相连通。另一种是另外铺设一套扫舱管系及吸油口，并与活塞往复式泵连通，但与货油装卸系统各自独立。扫舱系统的工作程序有二类：一类是扫舱系统和货油装卸系统同时开始工作，到油位下降到一定高度时货油装卸系统停止工作，由扫舱系统将余油抽出；另一类是在货油装卸系统停止工作后，由扫舱系统将舱内残油吸尽，或者将各舱底残油集中到某一舱，然后再用货油管系卸出四、货油加温系统目的：在船舶运输的石油中，某些原油、燃料油和

14、润滑油等流动点较高，粘度大。为了能使卸货顺利进行，那么在装货后的航行途中货油需维持在一定的温度，或在卸油前要加热到某一指定的温度。货油的加热系统蒸汽加热管系来源：蒸汽来源于锅炉每个油舱的加温管系各自成一组，各组管系有其独立的进气和排气管，它们分别连接于主 甲板的加温系统的进气和排气总管上。由辅助锅炉供给蒸汽。在加热排气管上装设有供检查加热管是否渗漏用的检查旋塞。如有渗漏会使石油进入加热管内，那么凝水中必有油花。利用检查旋塞还可以判断舱内温度是否已经升高或进气阀开启是否过大，假设气阀开启过大，那么会有大量蒸汽从旋塞口排出。在冬季加热货油后，应用压缩空气吹出蛇形管内的冷凝水，以防止货油卸空后可能冻

15、破管 系。加热盘管的类型 货油舱加热盘管有两种：蛇形盘管螺旋形盘管螺旋形加热盘管，在用法上有两种：用在货油吸口处。在货油舱内设几个大的螺旋盘管，利用对流的方法对货油进行加热。 加热管在舱内布置的特点：在吸油喇叭口装设有螺旋盘管。以便使货油能顺利流进吸入管内。整个货油舱加热管的布置从宏观上来看是蛇形盘管铺在舱底，从纵向看，加热管 是沿船首尾线铺设的直管。一般油船加热管距舱底的高度在1520cm左右。 货油加温作业 1、使用机舱的废汽进行“暖管，即使用压力很低的蒸汽将加热管系中的剩余残水顶出。 2、启动锅炉，锅炉正常后开始向货油舱送蒸汽，但开始时压力一定要小，不能急剧地向加热管系通入蒸汽，以防止任

16、何水击作用造成膨胀接头、加热管或阀门等受到损伤。3、当加温管系都充满蒸汽，不出现任何水击声音，一切正常后通知机舱慢慢加压，开始正常加热，加热总管压力一般在68kg/m2。4、在加温过程中，要确认阀门的开度符合加热的要求。要定期测量各舱的温升情况，假设出现不平衡时，应予调整。5、观察加温管系的工作情况，必要时可翻开回水阀放残阀检查有无油类混入。6、运输合同中规定要保温承运时，应根据具体情况到达保温要求的温度，并做好记录。但一般情况要防止锅炉负荷大幅度的变化。7、冬季或大风浪天气时，应注意提前开好加热或增大锅炉负荷。加温时间与节能 通常，原油的最低加温温度一般为2535，最高不可超过50 。油温过

17、高的危害：一是油温过高会使泵壳温度迅速升高，而泵浦为防止油温过高，一般都有保护装置，当到达6570时，该装置即接通，泵浦自动停止运转；二是货油温度过高不利于卸货，因蒸发汽体较多，因此会更多地产生汽蚀现象；三是浪费燃料。四是油温过高，轻质成份蒸发过多时对油质有影响。五、喷洒洒水系统作用是在甲板上洒水降温，以减少油气挥发而造成损失。 油船甲板在阳光照射下，温度会不断上升，从而使货油舱及货油温度也随之升高。在夏季区带与热带区带航行的油轮，甲板的温度有时会超过 60 。甲板喷洒系统利用消防管系的水泵把水打至压力水柜，再由压力水柜连通至喷洒管路，翻开旋塞便可将水喷洒在甲板上。根据实践经验：气温在 28

18、以上时，就应采取洒水降温措施。 国际航行的油船通过苏伊士运河及巴拿马运河时，被日光照射局部的上甲板必须洒水，以保持甲板处于全湿状态。六、透气系统-后续详述油船在装油时，为防止甲板上充满大量的油气引起火灾，一般都应关闭舱盖、测量孔盖和观察孔盖。为了调节货油舱内的压力及限制油气的自由外逸，油轮必须设置通气系统油舱油气与舱外大气相通的透气管系。在油气浓度较大的货油舱内装卸货油时，必然引起舱内气体体积和压力的变化。透气系统根本组成： 1、透气管 2、呼吸阀压力/真空阀 3、防火网与消焰器在装有IGS的船上，透气系统和IGS为一体。IGS另加有P/V呼吸阀，也作为调节舱内压力之用。七、液舱参数遥测及监控

19、系统1、功能： 1对液舱的液位、温度、气压及密度等进行遥测； 2货油泵、扫舱泵及其阀位的遥控操纵； 3船舶装载的计算； 4惰性气体的分配与控制； 5排油的监控等。2、集中于一大系统中，有些系统还设置有消防系统的联动装置。某油船液舱参数遥测及监控系统系统具有三大功能：测量显示监视报警装载计算等其他功能可以通过键盘操作，进行船舶受力及稳性监测计算在驾驶室直接了解船舶的实时装载、吃水、受力及稳性等情况，保证船舶的平安及适航。测量参数液位温度气压上下位液位上下温度上下气压船舶各部位吃水纵横倾自动计算液货的密度体积重量一系统控制柜组成：特制船用电子计算机控制板数据转换板输入输出板等。过程：控制板接收计算

20、机的指令对每一块输入板进行扫描，将输入得到的传感器信号送到数据转换板将信号转变成计算机能接收的数字信号，并由控制板将信号送到计算机计算机对这些信号进行判别、计算、处理最终得到液位、温度、压力、密度、吃水等数据并在彩色显示器上显示出结果。二键盘设计成标准键与指定功能键结合的形式，并通过智能化模块设计的软件支持。通过健盘可输入操作命令及有关数据。三彩色显示器可显示系统中所有的图形、数据、表洛及报警。四打印机用于打印所需的数据表格、各种装载方案计算结果及装卸货报表等。五外接显示仪表及指示器灯将燃油舱的液位、温度、容积、重量等信息传送至机舱集中控制台，可选用分散式显示仪表，以便于轮机部门及时了解燃油的

21、消耗情况。也可根据要求，设置安装在甲板上的就地指示器、以便于在装卸时就地读出数据。就地指示器一般用在没有闸门遥控系统的中小型旧油船上。2 、雷达测量器一般 10万载重吨以上的大型原油船使用雷达测量器较多，因油品单一、舱深 20m 以上，较为适用。雷达测量器只能测量液位，现代油轮在舱内还要安装温度传感器及压力传感器。七压载舱传感器 在各压载舱底部安装一个压力传感器，测量各压载舱的液位。第五节 油船技术用语一、接合：为保证电流连续性而把各金属部件紧密接牢的作业。二、接地：设备与大地主体的电气连接以确保设备能够获得地电势。由于海洋的良导电性，船舶能获得地电势，因而船上设备的接地就是与主船体金属结构的

22、连接。三、合格设备认可设备：经主管机关，如政府部门或船级社试验和认可的型号设备，并有书面证明该设备能够在特定的危险气体环境中平安运行。四、绝缘法兰：装有绝缘衬片、衬套和垫圈以防止管段间、软管排列间或输油臂间有电流通过的那种法兰接头。五、本质平安如果一组电路或某一局部电路，由于正常作业(如开关线路)或由于偶然的因素(如短路或接地故障)产生的火花或温度效应在规定的试验条件下，不会引起属于规定范围内的混合气体的燃烧、那么称他们是本质性平安的。六、除气：为了一定的目的，如热加工、入舱作业等，把足够多的新鲜空气通入油舱、舱间或容器中，把其中原有易燃的、有毒的或情性气体降低到必要程度，增加氧含量到21%左

23、右，叫除气。七、除气证书：由主管负责人签发的一份证书，确认某油舱、舱室或容器经过检验证明已到达某种目的的除气标准。八、冷加工：系指不会产生火源、火花或较高的热能，并防止点燃附近油气的加工。如锤打、敲锈、设备的拆装等。九、热加工：能够产生火焰或足够温度致使可燃性混合气体起火的作业。如电焊等。十、热加工许可证：由主管负责人签发的允许在规定的时间、场合内从事特定热工作业的证书。十一、惰气：各种气体诸如烟道废气的混合气，其中所含的氧气缺乏以使烃气燃烧。十二、阴极保护：用电化法进行防腐蚀的措施。这种措施在油船上可用于船体外部或油船的外表。十三、空档：货油舱中液面以上空间的高度。十四、扫舱：最后的卸货阶段

24、用泵或专用的扫舱装置对油舱、管系等进行清扫的作业。十五、直接灌装：通过管路或软管将货油或压载水从舱口或其它甲板开口装入舱内的方式。十六、惰性油舱：油舱内部已被含氧量低于5%的惰性气体完全充满，并保持一定正压，使货油舱含氧量低于8%。十七、驱气：为了以下目的而引入惰气进入油舱，保持惰性状态：进一步降低现有含氧量，或/和；减少现有烃气含量到达即使再向油舱中引入空气也不燃烧的程度。第四章、现代油船的设备系统4.1 现代油船的设备系统组成1货油装卸系统2扫舱系统3加热系统4喷洒系统5通气系统6除气系统7消防系统8惰性气体系统9洗舱系统10液舱参数测量和监控系统。4.2、货油装卸系统功能：供装卸货油的注

25、入和排出。组成1油泵2装卸管系。 货油舱管系 1泵舱管系 2甲板管系 装卸管系1货油舱管系 2泵舱管系3甲板管系（一）泵舱及泵系油船装油通常都使用岸上的设备，而卸油、扫舱、打排压载水及洗舱那么使用船上的泵系。每艘油船设有 1 -2 个泵舱。每个泵舱设置假设干部货油泵及扫舱泵。大多数油轮都备有3-4 台主货油泵， 2 台扫舱泵及1台压载水泵。货油泵的性能要求：防止在运转中发生火花货油泵的总排量应在24h内卸完全部的货物货油泵的原动机如为蒸汽温度不超过230的蒸汽机时，可装设在泵间内。其它各类的原动机均装设在泵间以外，如机舱内。其传动轴穿过舱壁或甲板处，有气密或防爆密封装置，并有润滑措施以防过热或

26、产生火花。常见的货油泵有离心泵蒸汽直动往复泵螺杆泵其它回转泵等离心泵在现代大型油船上装设的主货油泵，大都为离心泵。其原动机可是汽轮机、电动机或柴油机。结构组成工作叶轮泵壳。工作原理：离心泵是利用叶轮旋转时的离心力作用，吸入液体提高液体压力能获得压头的泵。叶轮流道中的液体随叶轮转动，因离心力作用而沿流道向外缘流出来，其中心处形成低压，不断吸进液体充满叶轮。液体在叶轮流道中流过时，获得机械能，使其压力和速度均得到提高，在蜗旋状泵壳中或在固定的扩压流道中，高速液体的动能局部转换为压力能，连续排出泵外。蒸汽往复泵工作原理往复泵是依靠活塞在泵缸中作往复运动，使泵缸内工作空间容积变化，产生吸排作用，从而实

27、现能量传递的一种容积式泵。工作过程在泵缸内容积增大时，形成低压，液体经吸入阀吸入，当缸内容积减小时，压力提高，关闭吸入阀而顶开排出阀，排出液体。特点具有自吸能力往复泵排量不均匀惯性力影响较大受活塞连杆机构运动加速度和吸排阀动作延滞的影响，活塞的尺寸、重量以及单位时间里往复次数均不宜过大往复泵适于用作排量相对较小而压头较高的扫舱泵，抽吸低位的液体，能将舱底的油泵尽二货油舱管系。 分为两种类型直线式管系环形管系1.直线式管系 2 、环形管系主要设置在油泵舱位于船舶中部或设在货油舱之间的油轮上。环形管系的油管通过各油舱形成环形回路。三泵舱管系。泵舱内的货油泵及扫舱泵都通过泵舱管系与货油舱内的输油干管

28、及扫舱管相连接。任何一个货油泵都可通过泵舱管系装卸各货油舱的货油，并能在各油舱之间进行调拨四甲板管系。货油泵的排出管应与甲板管系接通，故甲板管系的进出口阀门一般都设在货泵舱的上面。油轮装油时经常不用船上的货油泵，而在船上另设竖向管系或旁通管，货油从岸管上船后，绕过泵舱由竖向管或旁通管直接进入货油舱。甲板管系的进出口阀门处，设有过滤器，以防杂物进入油舱。4.3、扫舱系统清扫油舱残油油船上一般的扫舱系统包括 扫舱泵 扫舱管系油船上的扫舱管系有两种型式：一种是在货油管系的根底上，在各货油舱内另设扫舱支管及吸油口有时统称扫舱吸入管，扫舱支管接在输油干管上，并与扫舱泵相连通。另一种是另外铺设一套扫舱管系

29、及吸油口，并与活塞往复式泵连通，但与货油装卸系统各自独立。 扫舱系统的工作程序可以有二类：一类是扫舱系统和货油装卸系统同时开始工作，到油位下降到一定高度时货油装卸系统停止工作，由扫舱系统将余油抽出；另一类是在货油装卸系统停止工作后，由扫舱系统将舱内残油吸尽，或者将各舱底残油集中到某一舱，然后再用货油管系卸出4.4、货油加热系统目的：在船舶运输的石油中，某些原油、燃料油和润滑油等流动点较高，粘度大。为了能使卸货顺利进行，那么在装货后的航行途中货油需维持在一定的温度，或在卸油前要加热到某一指定的温度。货油的加热系统蒸汽加热管系来源：蒸汽来源于锅炉每个油舱的加热管系各自成一组，各组管系有其独立的进气和排气管，它们分别连接于主 甲板的加热系统的进气和排气总管上。由辅助锅炉供给蒸汽。在加热排气管上装设有供检查加热管是否渗漏用的检查旋塞。如有渗漏会使石油进入加热管内，那么凝水中必有油花。利用检查旋塞还可以判断舱内温度是否已经升高或进气阀开启是否过大，假设气阀开启过大，那么会有大量蒸汽从旋塞口排出。在冬季加热货油后，应用压缩空气吹出蛇形管内的冷凝水，以防 止货油卸空后可能冻破管系舱口