（交通运输工程专业论文）液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究.pdf

中文摘要 摘要 近年来，国内液化石油气( l i q u i dp e t r o l e u mg a s ，即l p g ) 海运市场呈现船舶 大多老龄化、船舶类型不尽合理、船员素质亟待提高、营运环境尚需规范等状况， 致使载运l p g 船舶的安全指数不断下滑，加强l p g 船舶的安全监管已成当务之急。 为了进一步提高海事执法人员的监管能力，保障人命、财产安全，防止船舶发生 污染损害，本文对液化石油气安全监管能力评价体系进行研究。 本文首先介绍了液化石油气船的相关情况，提出了本文的选题背景，并简要 介绍了本文研究的主要内容。接着介绍了几种常用的评价方法，根据液化石油气 船安全监管体系的自身特点，在分析了众多影响液化石油气船安全监管能力因素 的基础上，运用层次分析法建立了液化石油气船安全监管能力评价指标体系并进 行模糊综合评价。然后，根据构建的评价指标体系，结合实际安全监管工作，提 出对液化石油气船安全监管的几点建议和应急措施。最后，总结本文所作的工作 和不足，对今后进一步的研究工作作了展望。 关键词：液化石油气船；安全监管；评价体系；层次分析法 英文摘要 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n d u s t r y ，t h en a t i o n a l s h i p p i n gm a r k e t o nl i q u i d p e t r o l e u mg a si sb e c o m i n gu n r e a s o n a b l e ，i n c l u d i n gv e s s e lo l d a g e 、r e a s o n l e s sd e s i g n 、 l o w - l e v e lc a p a b i l i t y 、s h o d d ye n v i r o n m e n t ，e t c s oi m p r o v i n gt h ev e s s e li n s p e c t i o ni sa s t h ea l l o wo nt h eb o w s t r i n g ，h a v i n gt ob er e c o g n i z e d t h e r e f o r e ，id ot h ea s s e s s m e n t s y s t e mr e s e a r c ho nh q u i dp e t r o l e u mg a ss a f e t yi n s p e c t i o nt od e l i c a t ei n s p e c t i o np r o c e s s ， f o ri m p r o v i n gt h es a f e t yc o e f f i c i e n ta n dd o i n ge n v i r o n m e n tp r o t e c t i o n t h r o u g h d i a l z i n gt h eg l o b a lb a c k g r o u n da n dr u n n i n gc i r c u m s t a n c eo fl i q u i dp e t r o l e u mm a r k e t ，i s e tu pt h ea s s e s s m e n ts y s t e mo fl i q u i dp e t r o l e u mg a ss a f e t yi n s p e c t i o n ，a n dg i v i n gs o m e a d v i c eo n l i q u i dp e t r o l e u mg a ss a f e t yi n s p e c t i o na s s e s s m e n t s a n di n s p e c t i o n m e a s u r e m e n t s ，b yu s i n gt h ea n a l y t i ch i e r a r c h y p r o c e s s a n df u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nm e t h o d t h i sa r t i c l ei sd i v i d e di n t of i v ep a r t s f i r s t l y ，i ti n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n da n d m a i nb o d yo ft h er e s e a r c hs i m p l y s e c o n d l y ，i ti n t r o d u c e ss o m em e t h o dt oa s s e s st h e i t e m t h i r d l y ，i tp u t sf o r w a r dt h ea s s e s s m e n ts y s t e mo fl i q u i dp e t r o l e u mg a ss a f e t y i n s p e c t i o no na n a l y s i n gt h es p e c i a lc h a r a c t e ro fl i q u i dp e t r o l e u mg a ss a f e t yi n s p e c t i o n c a r e f u l l y f o r t h l y ，b a s e do nt h ea s s e s s m e n ts y s t e m ，i ta l s oi n t r o d u c e ss o m ea d v i c ea n d e m e r g e n c e - m e a s u r e m e n t i nt h ee n d ，i ts u m m a r i z e st h ew h o l er e s e a r c hp r o c e s s ，a n d p u t t i n gf o r w a r dt h ef u r t h e rr e s e a r c hp l a ni nt h ef u t u r e k e yw o r d s ：l i q u i dp e t r o l e u mg a sv e s s e l s ；s a f e t yi n s p e c t i o n ；e v a l u a t i o n f r a m e w o r k ；a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文：遗丝虿迪氢篮艟塞全些筻能壶透绘佳丕硒塞：。除论文中 已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明：本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开 发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士 学位论文全文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论 文全文数据库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式 出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。 本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。 不保密口( 请在以上方框内打“ ) 弓巨z 玄 月日 液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究 第1 章绪论 1 1 l p g 货物的概况介绍 l p g 是液化石油气( l i q u e f i e dp e t r o lg a s ) 的英文缩写。液化石油气，即被液 化了的石油气，其本身在常温下是气体，为了便于运输和存储，通常采用加压或 制冷或两者兼施的方式，将其液化成液体f 。 1 1 1l p b 货物的成分 l p g 是由多种烃类气体组成的混合物，其主要成分是含有三个碳原子和四个 氢原子的碳氢化合物，即：丙烷、正丁烷、异丁烷、丙烯、1 丁烯、顺式一2 一丁 烯、反式- 2 丁烯和异丁烯八种重碳化合物，俗称碳三( c 3 ) 和碳四( c 4 ) 。另 外还含有少量的甲烷、乙烷、戊烷、乙烯和戊烯 俗称碳一( e 1 ) 、碳二( c 2 ) 和 碳五( c 5 ) ，以及微量的硫化物、水蒸气等非烃类化合物。但是，因为碳原子少 于三个的甲烷、乙烷和乙烯需要比较高的压力才能液化，碳原子高于四个的戊烷、 戊烯在常温下呈液态，所以在正常情况下，这些都不是液化石油气的组成成分【2 1 【3 1 。 1 1 2l p g 货物的来源 ( 1 ) 炼油厂石油气 炼油厂石油气是在石油炼制和加工过程中所产生的副产气体，其数量取决于 炼油厂的生产方式和加工深度，一般约为原油质量的4 一1 0 左右。根据炼油厂 的生产工艺，主要可分为蒸馏气、热裂化气、催化裂化气、催化重整气和焦化气5 种。这5 种气体含有c 1 q 5 组分，利用分离吸收装置将其中的c 3 、c 4 组分分离 提炼出来，就获得l p g 。目前，从炼油厂催化裂化气中回收l p g 是国内民用l p g 的主要来源。 ( 2 ) 油田伴生气 在石油开采过程中，石油和油田伴生气同时喷出，利用装设在油井上面的油 气分离装置，将石油与油田伴生气分离。油田伴生气中含有5 左右的丙烷、丁 烷组分，再利用吸收法把他们提取出来，可得到丙烷纯度很高而含硫量很低的高 质量液化石油气。欧美、日本等国家供应的液化石油气，多数属于这种【4 1 。 第1 章绪论 ( 3 ) 天然气 天然气分为干气和湿气两种。湿气中的甲烷含量在9 0 以下，乙烷、丙烷、 丁烷等烷烃含量在1 0 以上，若将湿气中的丙烷、丁烷等组分分离出来，就得到 了所需的l p g 。 ( 4 ) 石油化工厂的副产品 石油化工厂用石油的一些产品如甲烷、乙烷、石脑油、轻柴油等作原料，以 生产合成氨、甲醇、塑料、合成橡胶以及各种化工产品。与此同时，也副产部分 l p g 。目前，国内只有少数石油化工将副产的l p g 用作民用燃料。 1 1 3l p g 货物的用途 ( 1 ) 家庭和工业的优质燃料 l p g 热值高，燃烧清洁，与l n g 一样，是城市燃气的主要气源。 ( 2 ) 石油化学工业的重要原料 l p g 可以成为合成橡胶、合成纤维、合成树脂和塑料等产品的原料。 ( 3 ) 理想的汽车燃料 l p g 气体燃料燃烧平稳均匀，比汽油等燃料燃烧污染少，并且具有良好的启 动性能。从环保需求出发，许多国家和城市正在大范围推行l p g 作为汽车燃料使 用。在燃烧机械的改制上，汽油机较容易被改为燃烧l p g 燃料；但，柴油机较难， 不过l p g 可作为柴油机的辅助燃料被使用。 ( 4 ) 其他用途 l p g 用作溶剂时，气体组分中的丙烷可以作为制冷系统里的制冷剂等被使用 【5 】f 6 】 o 1 2l p g 船舶的概况介绍 1 2 1l p g 船舶的发展概况 液化气船的发展与石化工业的发展紧密相联。人们在开采、加工石油过程中 发现了储量丰富的石油气，它们既是使用方便、热值高、污染小的燃料，也是重 要的化工原料。但是，因为石油气在自然环境下呈气态状，密度低，所以，必须 在进行气体液化后，才能实现大量的石油气储存与运输。而许多国际性大机构被 液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究 这种前景广阔的储运业所吸引，竞相投入大量的入力、物力，用于研究和发展这 些气态货物的水上运输。 ( 1 ) 世界l p g 船舶发展概况 2 0 世纪初，全球开始了小型l p g 船舶的水上运输。那时的运输船舶以旧船改 造为主，主要是在甲板上安装压力容器，以加压气态货物，实现液化，达到短距 离运送的目的。1 9 3 4 年，世界第一艘全压式l p g 船舶“a g n i t a 号正式营运。 它是油船改装雨成，由英国的一家船厂负责改装。船舶货舱内垂直安装着1 2 个铆 制的压力式液货容器，容器内装载的是常温加压液化的丁烷。该轮归a n g l os a x o n p e t r o l e u mc o m p a n y ( 即壳牌国际航运公司的前身) 所有，一直安全营运多年，直 到1 9 4 1 年被鱼雷击沉。 此后，在相当长的一段时期里液化石油气船舶都是由旧船改装而成的。直到 4 0 年代末和5 0 年代初期，欧洲国家开始大量使用液化石油气作为工业生产和民用 燃料，液化石油气的水上运输业务日益增多，一些国家才开始了对小型全压式l p g 专用船舶的设计与建造。 1 9 5 9 年，世界第一艘半冷半压式l p g 船舶“d e s c a r t e s 号开始营运。从 6 0 年代初期始，各国才逐渐开始建造半泠半压式l p g 船舶。早期的这些半冷半压 式l p g 船舶货舱舱容都在5 0 0 0 m 3 以下。 1 9 6 2 年，世界第一艘全冷式l p g 船舶“b r j d g e s t o n em 触w ”号投入营 运。该轮由纽约亨利公司设计，舱容为2 8 万立方米，可装载。4 5 c 的低温液货。 随后，l p g 船舶数量不断壮大。截止2 0 0 7 年，全球l p g 船舶总量9 7 8 艘， 总舱容1 5 4 3 7 千立方米。 ( 2 ) 我国l p g 船舶发展概况 我国有着丰富的石油气资源，但由于分布的不均匀、开采技术和开采成本等 有限，在石油气的使用上，一直摆脱不了“北气南运”和大量依靠进口的局面。 以往我国的液化石油气运输主要采用汽车槽车和铁路槽车，少部分采用管道， 缺少长距离、大批量运输手段。为解决这一矛盾，国家经委、交通部、中国造船 工业总公司等部门，从1 9 8 3 年开始着手对液化石油气运输进行研究。 第1 章绪论 1 9 8 7 年6 月1 8 日，招商局蛇口工业区从日本购进了我国第一艘液化气船“安 龙 号。其运营为我国的海上石油气运输揭开了新的篇章。 “安龙 轮( 原名“第二十一博睛丸”) 船舶设置如下： 总长：6 7 9 3 m ；两柱间长：6 2 0 m ： 型宽：1 1 0 m ；型深：5 0 m ； 总吨位：7 5 9 ：净吨位：4 9 6 ： 货舱容积：1 5 0 7 m 3 ；m a r v s ：1 8 m p a ： 蒸气压缩机：2 4 0 0 m 3 h ；液货泵：1x 3 2 0 m 3 h 。 随后，珠海、汕头、江门、厦门等地纷纷仿效，大量购入l p g 船舶，加入l p g 水上运输行列。我国的l p g 水上运输进入到空前蓬勃发展阶段。 1 9 9 1 年3 月2 1 日，由中国造船工业总公司7 0 8 所设计，上海江南造船厂建造的 全压式液化气船“鲲鹏”轮正式启航，投入营运。它是我国第一艘自行设计、制 造的液化气船。它的面世，是我国造船工业蓬勃发展的一个里程碑。 “鲲鹏”轮的货物系统采用德国l g i 公司提供的材料、仪器、设备和工艺技术， 其船舶设置如下： 总长：9 6 9 5 m ；两柱间长：8 9 6 0 m ； 型宽：1 4 6 0 m ：型深：6 6 0 m ； 总吨位：2 7 7 1 ；净吨位：8 3 l ； 货舱容积：3 0 0 2 m 3 ：m a r v s ：1 7 5 m p a ； 蒸气压缩机：1 3 7 0 m 3 h ；深井泵：2 1 5 0 m 3 h 。 截至2 0 0 8 年底，我国具有l p g ( 液化石油气) 水上运输资质的船公司共计2 6 家，中国l p g 船舶共有8 0 艘，总舱容1 9 2 万立方米，总运力约1 0 万载重吨。在现有 船舶中，3 0 0 0 立方米及以上船g e t 2 6 艘，占总运力的3 2 5 ；3 0 0 0 立方米以下船舶5 4 艘，约占总运力的6 7 5 。其中，具有外贸运输资质船舶2 艘，舱容o 8 万立方米； 具有沿海运输资质船舶6 3 艘，总运力约7 2 1 万载重吨，总舱容1 3 4 万立方米；具有 内河运输资质船舶1 5 艘，主要为长江中下游运输，总运力约1 5 万载重吨，总舱容 5 0 万立方米。 液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究 但现用船舶船龄较长，截止2 0 0 7 年，我国l p g 船舶平均船龄为1 9 0 6 年。? r 多数 为超龄船，船龄8 年及以下船舶仅1 l 艘，占总运力的1 8 。2 0 0 6 年报废船舶4 艘，报 废舱容合计5 2 9 0 立方米，报废运力合计约2 7 0 0 载重吨。预计2 0 1 0 年前将有1 7 艘l p g 船舶因年限过高，被强制报废，退出市场，报废舱容2 6 5 1 0 立方米，报废运力约1 4 万载重吨，占总运力的2 1 。尽管如此，全国现有在建或计划建造l p g 船舶3 0 余艘， 各船舶计划建造舱容均为3 5 0 0 立方米以上，计划建造总舱容约1 0 5 万立方米，总 运力约5 3 万载重吨，为现有运力的8 0 。其建造仍存在一定弊病，有待改善。 弊病包括： ( 1 ) 船型结构不合理，小型船居多、中大型船偏少； ( 2 ) 船员素质不高，专业操作技术较差，有待进一步加强培训； ( 3 ) 经营环境不规范，多为小公司小型船舶零散式经营啊。 1 2 2l p g 船舶的相关规贝4 ( 1 ) 液化气船舶规则 散装运输液化气体船舶构造和设各规则 散装运输液化气体船舶构造和设备规则简称g c 规则。因该规则是i m o 以a 3 2 8 ( i x ) 决议通过的，故又称a 3 2 8 规则。 该规则于1 9 7 5 年制定，是第一个对液化气船舶的设计、制造、运输管理提出 要求的国际标准。其为建议性规则，主要适用于下述液化气船舶： 19 7 6 年1 0 月3 1 日以后签订建造( 或重大改造) 合同的船舶；或 当无建造( 或重大改造) 合同时，于1 9 7 6 年1 2 月3 1 日以后安放龙骨( 或 开始改造) 的船舶； 1 9 8 0 年6 月3 0 日以后交付使用( 或改造完毕) 的船舶。 现有散装运输液化气体船舶规则 由于a 3 2 8 规则只是针对当时新设计制造( 或改装) 的液化气船舶而制定的 安全标准，对已交付使用或已处于建造阶段的液化气船舶的安全标准，未作规定。 i m o 于1 9 7 5 年制定了现有散装运输液化气体船舶规则，以对a 3 2 8 规则进行 补充。该规则主要适用于下述液化气船舶： 在1 9 7 6 年1 0 月3 1 日或以前交付使用的船舶； 第1 章绪论 在1 9 7 6 年1 0 月3 1 日之后，但在散装运输液化气体船舶构造和设备规 则( 国际海事组织决议a 3 2 8 ( ) ) 实施之前交付使用的船舶。 因该规则是i m o 以a 3 2 9 ( ) 决议通过的，故又称a 3 2 9 规则。其亦为建 议性规则。 国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则 由于a 3 2 8 规则和a 3 2 9 规则仅属于建议性规则，它们只是作为参考性的国 际标准，由各国政府自行决定执行。为进一步加强国际散装液化气体船舶的安全 性，i m o 决定在s o l a s 公约1 9 8 3 年修正案中加入对液化气船舶的强制性安全标 准。 1 9 8 3 年6 月1 7 日，i m o 通过国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则， 并将其作为s o l a s l 9 7 4 公约1 9 8 3 修正案的一部分，要求各签字国强制执行。该 规则于1 9 8 6 年7 月1 日起对签字国生效。 国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则简称i g c 规则，主要适用于 下述船舶： 1 9 8 6 年7 月1 日或以后安放龙骨或处于相似阶段的液化气船舶； 1 9 8 6 年7 月1 日或以后被改建成液化气船的船舶。 ( 2 ) 国际性操作指南 船岸液化气装卸作业原理 船岸液化气装卸作业原理，英文名“l i q u e f i e dg a sh a n d l i n gp r i n c i p l e so n s h i p sa n di nt e r m i n a l s ”，由国际气体船和岸站经营者协会( s i g t t o ) 制定，其内 容主要包括：液化气性质、船舶结构、货物设备、装卸运输操作原理、人员安全 防护和应急措施。 液化气船安全指南 液化气船安全指南，英文名“t a n k e rs a f e t yg u i d e ( l i q u e f i e dg a s ) ， 由国际航运公会( i g s ) 制定，其目的是向液化气船船员提供安全操作指导，以及 与此相关的液化气特性，和液化气船及其设备方面的知识。它主要侧重阐述液化 气船安全操作方面的建议，而较少涉及船舶建造、货物设备等方面的内容。 液化气船对船驳载指南 液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究 液化气船对船驳载指南，英文名“s t a pt os h i pt r a n s f e rg u i d e ( l i q u e f i e d g a s ) ”，由国际航运公会( i c s ) 制定。它是对液化气安全指南的补充，目 的是使船长、船舶和驳船经营者以及其他入熟悉船对船驳载液化气。 ( 3 ) 我国对液化气船舶的相关规定 新增液化气运输船舶评审办法 2 0 0 4 年6 月2 2 日交通部与中国船东协会共同发布新增液化气运输船舶评审 办法，7 月1 日生效。其制定目的是进一步规范液化气船舶营运条件，控制运力 与运量间的平衡，维护市场秩序，适用于在中华人民共和国沿海、江河、湖泊及 其他通航水域内，从事液化气船舶运输的新增液化气船舶运力。 液化气体船舶安全作业要求g bl818 0 2 0 0 0 液化气体船舶安全作业要求由交通部2 0 0 0 年提出并归口。其制定目的是 保证液化气体船舶安全技术要求的统一。要求内容涉及液化气体船舶安全操 作管理、货物装卸、过驳及其他相关作业，适用于所有在运液化气船舶。该要求 为强制性标准。 液货船水上过驳作业安全准则g b l 7 4 2 2 1 9 9 8 液货船水上过驳作业安全准则由交通部1 9 9 8 年提出，国家技术监督局归 口。其制定目的是规范液化气船水上过驳作业，适用于从事液化气体水上过驳作 业的经营人、船舶与相关单位和人员。该准则为强制性标准。 液化气码头安全技术要求j t 4 1 6 2 0 0 0 液化气码头安全技术要求由交通部2 0 0 0 年5 月2 6 日发布，9 月1 日生效。 其制定目的是规范液化气码头设施、设备的配备和安全技术要求，适用于所有液 化气码头。该要求为强制性标准。 散装石油、液体化工产品港口储存通则g b l 7 3 7 9 1 9 9 8 散装石油、液体化工产品港口储存通则由交通部1 9 9 8 年提出，由交通部 安监局归口。其制定目的是规范存放在储罐中的散装石油和散装液体化工产品在 港口储存的基本条件，适用于沿海、内河港口。 ( 4 ) 我国对液化气船船员管理的相关规定 第l 章绪论 为履行s t c w 公约，提高液化气船船员的安全操作技能，满足海上运输的需 求，我国自1 9 8 8 年起就对液化气船的船员管理制订了专项规定，并已先后对其进 行了多次修正。 1 9 9 7 年1 0 月2 8 日，港务监督局以港监字( 1 9 9 7 ) 3 6 9 号文颁布了中华人 民共和国散装液体货船船员特殊培训、考试和发证办法( 简称“9 7 液货船办 法 ) 。该办法于1 9 9 8 年8 月1 日生效。它是我国全面履行“s t c w 7 8 9 5 公约 的文件之一，是在现有液货船船员培训、考试和发证的管理制度基础上，进行了 充分研究后，作出的必要修正和调整。 “9 7 液货船办法 对液化气船船员管理的主要规定，内容如下： 开展液化气船员培训的机构必须符合液化气体船船员特殊培训机构的师 资、设备和设量的最低标准要求，应建立质量管理体系，并经监管当局批准后 方可开展培训工作。 经主管当局授权的机构负责液化气船船员培训监督管理和考试、发证工 作，经授权的机构应建立质量管理体系，对培训、考试和发证工作的全过程实施 连续的质量控制【8 1 。 申请液化气船船员培训的船员应持有船员服务簿和相应证书。 凡在液化气船上任职的船员，必须完成液化气船安全知识特殊培训并取得 液化气船船员特殊培训( 安全知识) 合格证。 凡在液化气船上任职的船长、驾驶员、轮机长、轮机员和组成船舶值班的 水手和机工，在完成液化气船船员安全知识特殊培训后，必须完成液化气船船员 安全操作特殊培训，并取得液化气船船员特殊培训( 安全操作) 合格证。 理论考试和技能考试均合格者才视为培训合格，不及格者，培训机构应允 许其在6 个月内参加一次补考，仍不及格者，必须重新参加培训和考试。 培训合格者，港务监督发给相应的液化气船船员特殊培训合格证，按 “旧办法”规定签发的液化气船员特殊培训合格证的船员，应在1 9 9 8 年8 月1 日 前，申请核发相应的液化气船船员特殊培训合格证。 持有中华人民共和国海船船员适任证书的船员，若取得液化气船船 员特殊培i j i i ( 安全知识) 和( 安全操作) 合格证，在满足相应的液化气船海上 液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究 资历不少于3 个月后，可申请在其适任证书上签注适用于液化气船，否则不得在 液化气船上任职。 液化气船员特殊培训合格证每隔5 年进行一次再有效，再有效在5 年 期满前一年内进行。申请再有效者，必须完成知识更新培训，并符合健康与资历 的要求【9 1 。 1 2 3l p g 船舶的分类 ( 1 ) i g c 规则( 国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则) 将液化气船分 为四种船型( 见表1 i ) 【1 0 1 。 表1 1 对不同型号船舶的液货舱位置的要求( 注：b 为船宽) t a b 。1 。1d e m a n dt ot h es i t u a t i o n so f l i q u i d - c a r g oc a b i n si nd i f f e r e n tt y p e s ( r e m a r k ：l e t t e rbs t a n d f o rv e s s e l sb r e a t h 液货舱位置 i g2 g 2 p g ，3 g 距舷侧外板的横向距离b 5 ，最大取1 1 5 m7 6 0 删 距船底板的垂向距离b 5 ，最大取2 m 其他任何部位距外板的距离 7 6 0 姒 1 g 型船舶：用于载运要求采取最严格防漏保护措施的货品的液化气船； 2 g 型船舶：用于载运要求采取相当严格防漏保护措施的货品的液化气船； 2 p g 型船舶：指长度为1 5 0 m 及以下，用于载运要求采取相当严格防漏保 护措施的货品的液化气船，且这些货品要求载于m a r v s 至少为0 7 m p a ( 表压力) 及货物围护系统设计温度为。5 5 0 c 或以上的c 型独立液货舱内； 3 g 型船舶；用于载运要求采取中等防漏保护措施的货品的液化气船。 因此，1 g 型船舶是用于载运具有最大综合危险性的货物的气体运输船。 2 g 2 p g 以及3 g 型船舶所载运货物的危险程度则依次减小。相应的，1 g 型船舶应 能在最严重的破损标准下残存，并且其液货舱应位于舷内离船体外板具有最大的 规定距离之处。 第l 章绪论 g c 规则( 散装运输液化气体船舶构造和设备规则) ，简称a ，3 2 8 规则， 对船舶的分类与i g c 规则类似，但分类型号不同，其分类型号为ig 型、i ig 型、 i i i g 型。 ( 2 ) 根据船舶装载的货物液化方式不同，l p g 船舶可分为全压式、全冷式、半 压半冷式、半压全冷式船舶四种。 全压式船舶 常温全压式船舶是指在常温下将货物气体加压至饱和蒸气压力以上而液化，并进 行运输的船舶。这类船舶，液货装载在低碳钢做成的压力容器中，设计压力约 1 7 k g c m 2 。全压式l p g 船舶大多是小型船舶，舱容约1 0 0 0 m 3 。液货舱通常是圆筒形 的，每船2 个，水平地安装。但，也有些船采用数量较多的球形或垂直安装的圆筒形 的液舱，或者采用这些类型液舱的组合。其货舱设计简单，未设置绝热层或再液化装 置，货物可用货泵或货物压缩机卸货。 这种船舶通常供海上短程运输或近海运输l p g ，且常设有双层底，有些还有顶边 压载舱。船舶无须设置次屏壁。液货舱安置的处所( 货舱处所) 是用空气通风的。 全冷式船舶 常温全冷式船舶是指在接近大气压力的情况下，将货物冷却至沸点以下液化 进行运输的船舶。全冷式l p g 船在零下4 7 度至零下5 5 度之间的温度装运l p g ， 具体货物温度取决于乙烷在货物中的含量。液货舱是由碳锰钢制成，并装有绝缘， 还配有再液化装置。这类船都是大船，容积约为5 0 0 0 一1 0 0 0 0 0 m 3 。 液货舱通常有三至六个，并几乎延伸至整个船宽。设有双层底，同时设有项 边压载舱或完整的边压载舱。最常见的全冷式l p g 船舶是采用棱柱形的独立液舱 ( a 型) ，用木质墩座制成并健合到船体以容许膨胀和收缩。 这类液货舱通常设有内部中心线隔堵，以提高稳性和减低液货晃动。液货舱区域 的内底板、舷侧外板和顶边舱通常也使用特殊钢材以构成次屏蔽。这类船舶须配置制 冷装置，液货舱及货物管系须敷设绝热材料。因为压力较小，舱容较大，其通常为大 型船舶，主要用于大宗l p g 货物的长途运输。 半压半冷式船舶 液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究 半冷半压式船舶是指对货物同时进行冷却与加压至饱和蒸气压液化进镊运输 的船舶。这种船通常用c 型液罐，最大工作压力为o 5 0 7 p a ，船舶舱容约7 5 0 0 m 3 。 船舶液货舱设有绝热保温材料，通过再液化装置控制货物的温度和压力，把货物 的温度控制于最低设计温度和环境温度之间，从而把货物的蒸气压力控制在常压 和最大设计压力之间。 半压全冷式船舶 半压全冷式船舶指对货物同时进行冷却与加压至饱和蒸气压液化进行运输的 船舶。其船舶布置与构造原理与半压半冷式类似，但货舱可以承受的温度更低。 这种船的大小通常在1 5 0 0 - - 3 0 0 0 0 m 3 之间，船舶常见子地中海和北欧的l p g 运输 贸易中。船舶常用c 型液罐，无次屏蔽。 1 3 选题背景 在能源与航运变得日益紧密、重要和敏感的当今世界，能源运输安全对一个 国家，尤其是像中国这样存在严重能源供需矛盾的发展中大国而言，有着重要的 战略意义。液化石油气作为国家重要能源物资之一，其运输安全受到各国政府和 国际社会的广泛关注。 据有关资料显示，目前我国是世界第二大l p g 消费国。近年来由于国内能源 需求旺盛，供应缺口呈扩大化趋势发展，我国今后几年都将需要大量进口液化石 油气。同时，预计2 0 0 9 - 2 0 1 0 年间，我国l p g 船舶艘数净增量近四成，总运力增 长七成，船龄1 2 年以上的l p g 船舶艘数将由目前的7 0 以上降至5 0 以下。届 时，不仅l p g 船员和船舶经营管理人员综合素质偏低现象更显突出，并且航运市 场更将遭遇前所未有的专业人才短缺状况。水上l p g 船舶运输安全形势依然严峻。 近年来，国内液化石油气( l i q u i dp e t r o l e u mg a s ，即l p g ) 海运市场呈现船舶 大多老龄化、船舶类型不尽合理、船员素质亟待提高、营运环境尚需规范等状况， 致使载运l p g 船舶的安全指数不断下滑，加强l p g 船舶的安全监管已成当务之急。 同时，如何科学、系统和全面地评价主管部门的安全监管能力，以更加有效的监 督和提高对液化石油气船的安全监管能力，是目前迫切需要解决的问题。由此， 本文提出对液化石油气船的安全监管能力评价体系研究的这项课题。 第1 章绪论 1 。4 本文主要内容 论文主要来源于由天津海事局编写的液化石油气船舶安全监管指南。论 文在对液化石油气船舶安全监管系统进行全面调研的基础上，运用层次分析法建 立了液化石油气船舶安全监管能力评价体系，并根据此评价体系对有关主管部门 对液化石油气船舶安全监管提出几点建议，论文主要包括以下内容： 第l 章，首先给出本文的选题背景，简述了液化石油气船货物和船舶的相关 情况，并介绍了本文的主要研究内容。 第2 章，主要介绍了几种常用的综合评价方法，并着重介绍了模糊综合评判 和层次分析法，最后介绍了本文方法的选取和评价步骤。 第3 章，首先对液化石油气船舶安全监管能力影响因素进行了分析，运用层 次分析法，得出评价指标体系。 第4 章，根据本文建立的评价指标体系，进行模糊综合评价。 第5 章根据安全监管能力评价体系，提出对液化石油气船舶安全监管的几 点建议和应急措施。 最后是结论部分，总结本文所作的工作和不足，对今后进一步的研究工作作 了展望。 液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究 第2 章液化石油气船安全监管t 月- , b 匕力评价方法综述 2 1 综合评价的概念 综合评价是指对被评价对象所进行的客观、公正、合理的全面评价。如果把 被评价对象视为系统的话，上述问题可抽象地表述为：在若干个( 同类) 系统中， 如何确认哪个系统的运行( 或发展) 状况好，哪个系统的运行( 或发展) 的状况 差，这是一类常见的所谓综合评判问题，即多属性( 或多指标) 综合评价问题( t h e c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o np r o b l e m ) 。对于有限个方案的决策问题来说，综合评价 是决策的前提，而正确的决策源于科学的综合评价。甚至可以这样说，没有科学 的综合评价，就没有正确的决策。因此，综合评价的理论、方法在管理科学与工 程领域中占有重要的地位【1 1 1 【1 2 1 。 2 2 常用的综合评价方法 目前，常被用于多因素综合评价的方法主要有多目标决策方法、层次分桁法、 数理统计方法和模糊综合评价法等四大类【2 2 】【2 3 】【2 4 1 。 2 2 1 多目标决策法 多目标决策法( m u l t i o b j e c t i v ed e c i s i o nm a k i n g ) 是指在多个目标互相矛盾互 相竞争的情况下进行的决策。m o d m 方法以向量优化理论与效用理论为基础，从 而实现多目标的优化，并直接或间接的建立所有方案的偏好序列，借以最终择优。 此方法的基本特点是决策者的偏好已经明确己知，决策规则起着明显的作用，而 且决策者的偏好是一次性给出的。采用多目标决策法，能够适应闯题的各种决策 要求和扩大决策范围，有利于决策者选出最佳均衡方案；通过分析者与决策者的 不断交流信息和相互协作，可以激发决策过程中所有参与者的积极性和民主协商 精神，有利于促进决策领域中得到了广泛的应用。可是，这类方法要求评价对象 特征的描述清楚，评价者能够明确表达自己的偏好，当涉及某些模糊因素或不确 定的情况时，评价者就难以确切的表达自己的偏好和判断，因而给评价工作带来 一定困难。 第2 章液化石油气船安全监管能力评价方法综述 2 2 2 层次分析法 层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，a h p ) 是美国运筹学家沙旦于2 0 世纪 7 0 年代提出的一种定性和定量分析相结合的多目标决策分析方法。特别对目标( 因 素) 结构复杂且缺乏必要数据是更为实用。层次分析法不仅适用于存在不确定性 和主观信息的情况，还允许以数学逻辑的方式运用经验、服务等因素，这样就避 免了人为因素的干扰。层次分析法的基本原理是根据具有结构的目标和子目标( 选 择规则) 以及约束条件等对对象进行评价。首先用两两比较的方法确定判断矩阵， 然后把判断矩阵的最大特征与相应的特征向量的分量作为相应的系数，最后综合 出每个对象各自的权重( 优先程度) ，通过对优先程度的比较实现对对象的选择。 作为一种定性与定量相结合的工具，该方法得到广泛的应用。评价者对照相对重 要性函数表给出两两因素比较的重要性等级，因而这种方法可靠性高、误差小【1 3 】。 2 2 3 数量统计方法 数量统计方法是一种不依赖于专家判断的客观方法。常用的有主成分分析法 ( p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ) 、因子分析法( f a c t o ra n a l y s i s ) 等。这类方法可 以排除评价中人为因素的干扰和影响，能解决随机不确定性问题，比较适合于评 价指标间彼此相关程度较大的对象系统的综合评价，对于评价指标体系的建立有 较高要求，并容易造成信息重复的结果。此方法给出的评价结果仅对方案决策或 排序比较有效，并不反映现实中评价目标的真实重要性程度，在应用时要求评价 对象的各个因素须有具体的数据，因而当评价信息缺乏时则无法运用。 2 2 4 模糊综合评判方法 模糊综合评判方法( f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ，f c e ) 方法是一种涉及模 糊因素的对象系统的综合评价方法。这种模型的背景对象及其关系均具有模糊性。 在很多情况下，客观事物本身都带有模糊性。f c e 方法因能较好的解决综合评价 中由于排中律的破缺而造成的不确定性问题( 如事物类属间的不清晰性，评价专 家认识上的模糊性等) 而得到广泛的应用。这种方法的优点是可以对涉及模糊因 素的对象系统进行综合评价，而且更加适宜于评价因素多、结构层次多的对象系 统【1 4 】。 液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究 2 3 本文方法的选取 2 3 1 本文方法的选取 分析液化石油气船安全监管体系可以看出，该体系具有明显的层次性，同时， 有些评价指标可以用定量的方式度量，而对有些评价因素只能够作出定性的判断， 并且部分评价指标即存在模糊性，又存在灰色性。通常的评价方法难于全面准确 地考虑评价指标体系中诸多因素。模糊综合评判法中隶属度的概念可针对定性因 素，以精确的数学语言描述定性和不确定因素；层次分析法适合处理复杂的多层 次的方案评价问题。如能将这两种方法有效的结合，对于评价液化石油气船安全 监管能力这样的复杂系统评价问题不失为一个好方法。因此，本文采用层次分析 与模糊综合评判相结合的方法来评价液化石油气船安全监管能力【1 5 1 1 1 6 】【1 7 】。 2 3 2 层次分析法 层次分析法由美国运筹学家、匹兹堡大学教授s a a t y 于2 0 世纪7 0 年代提出， 是广泛应用的系统分析数学工具之一。 用层次分析法作系统分析，首先要把问题层次化。根据问题的性质和要达到 的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶 属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型。并最终把 系统分析归结为最底层相对于最高层的相对重要性权值的确定或相对优劣次序的 排序问题【3 0 】。 层次分析法大体上分为五个步骤【3 l 】，分别简单说明如下： ( 1 ) 建立层次结构模型 在深入分析所面临的问题之后，将问题中所包含的因素划分为不同层次，如 目标层、准则层、指标层、方案层、措施层等等，用框图形式说明层次的递阶结 构与因素的从属关系。当某个层次包含的因素较多时，可将该层次进一步划分为 若干子层次。 ( 2 ) 构造判断矩阵 第2 章液化石油气船安全监管能力评价方法综述 判断矩阵元素的值反映了人们对各因素相对重要性( 或优劣、偏好、强度等) 的认识，一般采用1 - 9 及其倒数的标度方法。当相互比较因素的重要性能够用具体 实际意义的比值说明时，判断矩阵相应元素的值则可以取这个比值。 设要比较咒个因素u = u l ，) 对同一目标的影响，每次取两个因素u l 和 脚，u i j 表示u i 与1 4 j x , 寸目标的影响程度之比，其中u i j 的取值由s a a t y 的1 - 9 值法( 如 表2 1 ) 决定， 表2 1s a a t y 的l 一9 标度法 t a b 2 1s a a t yo n et on i n em a r km e t h o d 标度 含义 表示两个因素相比，具有相同重要性 表示两个因素相比，前者比后者稍重要 表示两个因素相比，前者比后者明显重要 表示两个因素相比，前者比后者强烈重要 表示两个因素相比，前者比后者极端重要 表示上述相邻判断的中间值 若嘶与岣的重要性之比为脚，那么唧与，重要性之比为u j f l uo 。 由m x m p u u 构造判断矩阵， p = 若矩阵p 满足： “1 1u 1 2 u 2 1u 2 2 u m l 材小2 ( i ) 搿j 0 ( i i ) = 1 u ( 2 1 ) 则称之为成对比较矩阵，也就是所要构造的判断矩阵。 ( 3 ) 权重分配计算 。 3 5 7 9 螂徽 2 慨秒愀： 液化石油气船舶安全监管能力评价体系研究 根据判断矩阵，求出最大特征根所对应的特征向量，即权重分配，方法如百： 方根法( 本文所采用的方法) ： 1 计算判断矩阵每一行元素的乘积m m ，：行“，( i ；1 2 ，埘) ( 2 2 ) m = 兀( ；，埘) ( 2 z )