油船货物操作教材配套课件油船货物操作第一章

第一章

油船总体布置与构造第一节油船船体结构一、船体结构基本型式（一）单壳油船的结构：龙骨外只包覆有一层船壳钢板，钢板外是海水，钢板内就是货舱，这种船称为单壳船单壳船的整体强度较差，对于油轮来说，如果有碰撞、触礁等事故发生，单层钢板破碎后，货油就会直接泄露到大海中，容易引起油污染事故。国际公约允许载重量小于600t的油船采用单壳结构。载重量大于等于600t，但小于5000t，每个货油舱容积小于700m3的油船允许是双层底单舷侧结构（双底单壳）单壳油船的结构形式大多为纵骨架式。也有将底部和甲板设计成纵骨架式，舷侧设计成横骨架式。

单壳船剖面图第一节油船船体结构（二）双壳油船的结构:是指双层底、船侧具有内外两层壳板的运油“船舶”。为了进一步改善海上石油运输安全，国际海事组织海上环境保护委员会第44次会议一致同意把采用双壳油船、逐步淘汰单壳油船看作消除不合格油船措施的一个重要方面，并于2001年4月MEPC第46次会议上正式通过了单壳油船淘汰方案，作为《国际船舶防污染公约》3G款的修正条款国际公约要求载重量大于等于5000t的油船必须设置双壳。双壳油船是在货油舱范围内由舷边舱和双层底组成，其空间可作为专用压载舱。第一节油船船体结构（三）中层水平中隔舱（mid-deckconstruction)“中层水平中隔舱”构造的油船上，有双层边舱但没有双层底，而是另一甲板安装在货舱内并有通风设备，当船底壳被破坏，这样的结构使外面向上的压力大于货油舱内部的压力。从而防止货油流出。尽管采用中层水平中隔舱结构和采用双壳结构均满足MARPOL73/78公约的要求，但由于中层水平中隔舱构造不为美国《1990年油污法》所接受，为避免油船不能进入美国水域，新建造的油船基本上都采用了双壳结构。第一节油船船体结构（四）双壳船与单壳船之间的差异及国际公约的相关要求1.双壳油船与单壳比较相对来说，双壳船的优势是非常明显的。双层壳油船在搁浅、低速航行时发生一般性的碰撞事故，仅外层船体易被击穿，而液货舱依然完整，从而防止海上溢油的发生，减少了海上污染。而且货油舱具有光滑的平面，从而使残油量减小，洗舱容易，减少含油污水总量。但双层壳油船也存在一些不可忽视的问题，如重量增加、造价提高、净载重量下降和维修工作量加大等。2.国际公约关于单壳油船淘汰期限的要求第1类船舶，即不能满足公约有关专用压载舱保护位置要求的20000载重吨及以上的原油船（运载原油、燃油、重柴油或润滑油）或30000载重吨及以上的成品油船（运载其他油类）的船舶已于2005年淘汰。第2类船舶，即满足公约有关专用压载舱保护位置要求的20000载重吨及以上的原油船（运载原油、燃油、重柴油或润滑油）或30000载重吨及以上的成品油船（运载其他油类）以及第3类船舶，即5000载重吨及以上不属于上述两类的油船，已最晚于2010年淘汰。第一节油船船体结构二、现代油轮基本结构特点（1）船体结构采用纵骨架式结构。（2）双层底、双壳舷边舱和单甲板。（3）两道纵舱壁，将货油舱在横向范围内划分为一个中油舱和左、右边油舱。（4）斜底边舱与双层底和舷边舱相连（5）双层底结构由实肋板与中桁材、左右至少2道旁桁材（在纵舱壁及斜底边舱的纵舱壁下）组成。（6）舷边舱内设置横向强框架。该横向强框架与肋板、强横梁位于同一平面，组成横向强肋框。舷边舱内置一定数量的开孔平台，其中有一道开孔平台在斜底边舱与内壳纵舱壁相交之处。（7）在中油舱的纵舱壁垂直桁之间或在边油舱的纵舱壁垂直桁之间设置1～2道水平撑杆。（8）油密横舱壁和纵舱壁采用平面结构居多，油密横舱壁的垂直扶强材由舱壁水平桁支撑，舱壁水平桁位置与舷边舱开孔平台对齐。第一节油船船体结构三、现代油轮结构设计建造要求（一）船舶结构共同规范2005年12月召开的国际船级社协会（下简称IACS）大会，制定了双壳体油轮和散货船的“船舶结构共同规范”（CommonStructuralRules，CSR），并于2006年4月1日正式生效，并强制执行。CSR不仅具有船舶设计、建造、维修和保养等方面的技术指导意义，而且对于船舶所有人和经营人日后船舶的订造、购置和交易，将发挥巨大的经济作用。CSR新规范是IACS成立以来，第一次系统地制定的单一类型船舶规范，避免了过去在统一要求、统一解释、推荐性须知制定中的不全面性，使得IACS的共同规范更加贴近设计与建造现场以及船东的使用目标。同时，CSR避免了IACS成员之间由于竞争而降低技术标准的可能性，降低了船厂的标准选择余地，使得利用规范差别进行市场竞价的做法在船厂方面受到了限制。另外，CSR极大地吸收IACS成员的成功经验，增强了规范的透明度，同时还增加了一些灵活性的条款，有利于各国造船业进行技术创新。第一节油船船体结构（二）高强度钢的使用20世纪60年代末，建造船舶几乎还全部采用低碳钢。在70年代中期高强度钢开始用于VLCC的甲板和船底，自90年代起VLCC货油舱区域的纵向构件及其横向构件全都应用高强度钢，高强度钢的比例高达80%。高强度钢具有强度高、重量轻的优点，但是它的主要弱点是抗疲劳强度并没有明显提高，其原因在于采用了高强度钢，构件减薄，相应的变形增大，在建造时构件的接头处，易产生附加载荷。（三）货油热效应规范允许双壳油船运载加热的货油，在海水温度低于0℃时（是指船壳外的海水温度），热油可以允许达到65℃；在海水温度为5℃时，热油可以允许达到75℃，此时货油舱结构不需做任何附加的强度计算。如货油超过上述温度，应对船体结构进行热应力计算。第一节油船船体结构（四）油船结构腐蚀的控制腐蚀损耗是船体构件暴露在腐蚀环境中一个不可避免的老化过程。为了防止安全裕度过分地减小，同时也为了避免在过短的时间内更新构件，就必须对满足强度的构件适当考虑腐蚀因素（五）燃油舱保护在MARPOL73/78公约附则Ⅰ中新增第12A条“燃油舱保护”。根据新的燃油舱保护规则的要求，2010年8月1日之后完工的船舶均需要进行燃油舱保护设计，此款的附则有详尽的计算要求和隔离措施。此规则仅适用于燃油舱总容积（98%装载）大于600m3的船舶。燃油舱包括重燃油舱和轻柴油舱，但是不包括渣油舱和溢油舱。特别注意，沉淀舱和日用舱是包括在内的。容积小于30m3的燃油舱不适用此规则。容积大于30m3的燃油舱需要双壳保护。第一节油船船体结构四、隔离装置及油舱舱壁和甲板在防火性能方面的特殊要求（一）隔离装置国际公约和船舶建造规范都要求油船货油舱和机舱之间设置隔离装置，以达到安全防火的目的。隔离空舱的设置是实现船舶结构有效隔离的主要措施。货油泵舱、货油舱、污油水舱和隔离舱应位于机器处所之前。货物控制站、控制站、住舱和服务处所应位于货油舱、污油水舱和将货油舱或污油水舱与机器处所相隔离的处所之后，但不必在燃油舱和压载水舱之后。隔离处所应保持气密，如作为内部检查的通道，应符合检查通道的要求。第一节油船船体结构（二）油舱舱壁和甲板在防火性能方面的特殊要求环围起居处所的上层建筑和甲板室其面向货物区域的全部限界面，以及面向货物区域边界端面之后3m之内的外表面，应隔热至A-60级；驾驶台甲板、机舱顶部的主甲板为A-60防火隔热标准。通往起居处所、服务处所、控制站和机器处所的出入门、空气进口和开口，均不应面向货物区域。在满足安全及对机电设备维修保养所必需的空间要求条件下，尽可能提高营利区间的利用率。在满足完整及破舱稳性、纵横倾平衡及环境保护等要求前提下，舱的划分与布局使船体总纵强度处于低负载情况达到减轻空船重量。对在艏部设置球艏的中小型船，注意防撞舱壁距艏端应不大于船长的8%。防撞舱壁位置：所有船舶均应设有一道防撞舱壁，它应水密延伸至干舷甲板。第二节货油舱（Cargooiltanks）一、货油舱舱壁舱壁的形式主要有：平面油密横舱壁与纵舱壁、槽型油密横舱壁与纵舱壁及非油密舱壁和制荡舱壁等；槽形油密纵、横舱壁一般设有底凳和顶凳。二、制荡舱壁制荡舱壁是设在油舱或水舱内的带有一定开孔的舱壁。在船舶横摇和纵摇时，它能减轻液体的晃动，并减轻液体对周围结构的冲击。劳氏船级社认为货油舱长度大于0.15L时，就应考虑在油舱中部设置横向制荡舱壁。制荡舱壁是非水密的。第二节货油舱（Cargooiltanks）三、货油舱舱口及检查通道为确保全面的检查，应直接从开敞甲板安全进入隔离空舱、压载舱、液货舱和货物区域的其他处所。可从泵舱、深隔离空舱、管隧、货舱、双壳处所或不拟载运油或危险货物的类似处所安全进入双层底处所。每个货舱应至少设置2个尽可能相互远离的出入通道。通常，出入通道应对角线布置，即1个出入通道布置在左舷靠近货舱前端舱壁处，另1个出入通道布置在右舷靠近货舱后端舱壁处。通过水平开口、舱口或人孔的通道的尺寸应足以保证穿戴自储式呼吸装置和保护设备的人员上下梯子不受阻碍，而且净孔尺寸应便于将受伤人员从舱底提升上来。如通过制荡舱壁、肋板、纵桁和宽板肋骨上的垂向开口和人孔贯穿到达该处所长度或宽度范围，这些开孔的最小尺寸应不小于600mm×800mm，除非设有格栅或踏板，否则这些开孔应位于从船底板量起不超过600mm的高度处。第二节货油舱（Cargooiltanks）四、货油舱区域的隔离舱货油舱区前后两端应设有隔离舱，以便与机舱、干货舱、居住舱室等隔离。隔离舱舱间应有足够的距离，以便于进出，至少不小于760mm，且应遮隔全部货油舱端部舱壁面积。五、货油舱的分隔及尺寸限制根据装载货油的品种、货油舱的许用长度和容积、稳性和抗沉性、船体结构的强度和有利于减轻空船重量、货油装卸程序和速度及防污染等要求划分货油舱。MARPOL73/78公约规定限制了当油船货舱遭到损坏时，溢入海洋环境内的油的数量。该规定限制了货舱的长度和宽度，还限制了边舱舱容应少于40000m3。中舱舱容最大为50000m3。第三节专用压载舱《1973年国际防止船舶造成污染公约及其1978年议定书》规定：载重量为2万t及以上的新原油油船及载重量为3万t及以上的新油船，均须设有专用压载舱。该舱具有与船舶货油及燃油系统完全隔绝的压载泵和管系，只能从海中吸入和排出压载水。专用压载舱与船舶的淡水管系亦不相连，同时也不能用于装载任何货物、物料或作为船上贮物间。一、油船边舱宽度和双层底高度的尺度要求第三节专用压载舱二、专用压载舱容量要求

根据MARPOL73/78公约的要求，总载重吨不小于20000t的原油船和不小于30000t的成品油船的专用压载舱容量应使船舶的吃水和吃水差在整个航行中符合表1-2要求，而对于船长小于150m的空船加压载也要符合表1-2的要求第三节专用压载舱三、专用压载舱（SegregatedBallastTank）的结构形式（1）L形舱是传统的双壳双底组成形式，其边舱与双层底舱连通，双层底内有纵向桁材将左舷和右舷的压载舱分隔开。（2）U形舱是把L形舱的双层底纵中桁材打通，采用此形式具有布置简单、管系少、容易安排通道与通风等优点，但是产生很大的自由液面。（3）J形舱是边纵舱壁通至基线组成边舱，内底板与纵舱壁相连接组成双层底舱。（4）S形舱是内底通至舷侧，边纵舱壁位于内底之上，（5）J形舱与S形舱的组合四、专用压载舱的结构布置要求在货油舱区起保护作用的双壳体结构通常是作为压载舱的。结构基本上为箱格式，必须有安全通道进入，以方便检查和维修保养。第四节货油舱与压载水舱结构检查一、货油舱检查检验目的是为了确定舱中腐蚀及耗蚀情况及缺陷。为了得到这种信息，首先应明确货舱中关键位置，熟悉船舶的检验报告，历史问题及同级别、同类型船的情况。时刻注意船舶出现的一些典型结构缺陷及产生的原因。可帮助对货油舱的腐蚀及结构状况进行很好的评估。二、压载舱检查双壳船的最大风险是货油漏入压载舱。由于难以预测的局部应力集中，结构缺陷或涂层保护失效而产生腐蚀造成货舱与压载舱之间舱壁裂纹。双壳船的结构比起单壳船更易产生上述缺陷。除在设计、建造阶段更加严格外，日常的结构检查及早期发现结构缺陷也十分重要。第四节货油舱与压载水舱结构检查三、进舱检查明确检查的顺序、范围和检查的级别，备妥检查工具。应遵守进入封闭场所的程序，做好风险评估。对于船龄长、锈蚀严重的船舶应先除锈再检验；如果预检面积大，检查时间短，为了提高检验效率，应选择怀疑区域进行检验。怀疑区域包括：腐蚀快的部位；高应力部位；疲劳部位。易出现缺陷的部位：（1）主梁、桁、横舱壁、撑柱及相关的肘板的端部，特别注意肘板的指端。（2）船板、甲板及舱壁加强材的肘板端部。（3）船板、甲板及舱壁纵桁与横向肋板连接处。（4）构件连接不对中或变截面处。具有切口或开孔的板及有损伤或变形的部分。第四节货油舱与压载水舱结构检查

四、检查的项目（1）舱室的总体状态。（2）涂层状态。（3）腐蚀控制系统状况、牺牲阳极的耗蚀状况、外加电流阴极保护系统状态。（4）船体结构缺陷、有无裂纹、折皱、漏泄等。（5）舱中的附件及设备状态，如管路、阀、测量管、液压控制系统、保护电极等。（6）舱底泥渣状况，沉淀层厚度。（7）点腐蚀及沟槽腐蚀状况。（8）确认以前修理过部位的状况，包括未修理过的裂纹扩展情况。五、检查后的评估检查结束后，根据检查的情况对整个舱室的状态做出评估，并报告船公司，包括钢件涂层的状况，腐蚀的速率，建议修理与保养计划，标注出需涂层的部位等。图1-7给出了在双壳油船典型横剖面的结构关键点。第五节通风系统一、影响油气扩散的因素（1）风向和风力。一般来说，正横来风、风力大时对油气扩散有力。（2）装货速度。装货速度快时油气溢出在单位时间内较多，不利油气扩散。（3）P/V阀或/和惰气桅（Mastriser）的高度和位置对油气扩散也有着很重要的影响。二、货油舱通风的种类和方法（1）固定式通风系统。包括惰气风机、惰气管线、P/V阀、惰气桅、P/VBreaker、油气回收系统（VECS）等。装货时，使用P/V阀、惰气桅排放舱内气体。（2）移动式通风系统。压缩空气驱动风机和水力风机，大型风机能力一般能达到8000m3/h。（3）自然通风。按照SOLAS公约的要求小型油船可以使用自然通风。三、压载舱通风对双壳体内进行惰化，若采用固定式接管与货油舱的惰性气体系统相接则太复杂，可采用可拆卸式的接管，此方法较为简单，并得到了IMO的认可。四、起居舱室通风系统布置和使用要求所有通风系统的主要进口和出口都应能从被通风处所的外部予以关闭。通往起居处所、服务处所和控制站的入口、空气进口和开口不得面向货油区域。空调设备运行时不应将通风口完全关闭（即100%的空气再循环模式）禁止烃蒸气进入生活区舱室。安装在外部的空调装置，在进行货油作业时，都不得使用。如果油船使用的是自然通风装置，应保持对通风设备的调整，以防止石油气的进入。第六节油舱涂层一、船用涂料种类（一）涂料的组成涂料的旧名称为油漆。涂料主要由四部分组成：成膜物质、颜料、溶剂、助剂。成膜物质——是涂料的基础，它对涂料和涂膜的性能起决定性的作用，它具有黏结涂料中其他组分形成涂膜的功能。颜料——是有颜色的涂料（色漆）的一个主要的组分。溶剂——能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态，以便于施工成膜助剂——也称为涂料的辅助材料组分，但它不能独立形成涂膜，它在涂料成膜后可以作为涂膜的一个组分而在涂膜中存在。第六节油舱涂层（二）船用涂料种类船舶各部位所处环境不同，对涂料亦有不同要求，大体分为船底