中國(guó)船級(jí)社 辛吉誠(chéng)

技 術(shù) Technology

海上儲(chǔ)油輪的技術(shù)要點(diǎn)與改建市場(chǎng)

中國(guó)船級(jí)社 辛吉誠(chéng)

自2014年底開始的低油價(jià)對(duì)于全球范圍內(nèi)原油消費(fèi)的刺激讓石油再次成為國(guó)際能源貿(mào)易市場(chǎng)的焦點(diǎn)。進(jìn)入2016年，全球范圍內(nèi)石油消費(fèi)能力日趨飽和，陸上儲(chǔ)油空間開始收緊，主要的石油消費(fèi)國(guó)開始將目光轉(zhuǎn)向海洋。伊朗在受制裁期間就曾使用其國(guó)內(nèi)無(wú)法從事國(guó)際航行的油輪進(jìn)行海上儲(chǔ)油，而東南亞地區(qū)的新加坡與馬來(lái)西亞近年來(lái)也開始大規(guī)模采用老齡VLCC在錨地拋錨，作為海上浮式儲(chǔ)油裝置的方法進(jìn)行商業(yè)儲(chǔ)油。與新建陸上儲(chǔ)油設(shè)施的模式相比，在海上存儲(chǔ)原油的模式具有初始投資較低、建設(shè)周期較短、配置相對(duì)靈活、發(fā)生事故時(shí)對(duì)周邊環(huán)境影響較小的優(yōu)勢(shì)。隨著未來(lái)全球范圍內(nèi)低油價(jià)的持續(xù)，海上儲(chǔ)油這一全新的設(shè)計(jì)理念將擁有廣闊的市場(chǎng)前景。

處于擱置狀態(tài)的現(xiàn)有老齡油輪是目前海上儲(chǔ)油輪的主要來(lái)源之一。與其他類型的貨船相比，油輪營(yíng)運(yùn)過(guò)程中特有的航線與裝載工況特點(diǎn)，決定了其船舶與船上設(shè)備在折舊率方面遠(yuǎn)高于其他類型船舶。波斯灣、幾內(nèi)亞灣與墨西哥灣是目前全球范圍內(nèi)主要的海上石油輸出中心，從這些地區(qū)出發(fā)將原油運(yùn)輸?shù)絹喼?、歐洲和美洲的油輪不可避免地長(zhǎng)時(shí)間在熱帶海域航行。由于溫度的升高會(huì)加快金屬電化學(xué)反應(yīng)的速率，因此國(guó)際原油運(yùn)輸?shù)倪@一特點(diǎn)導(dǎo)致了油輪船體結(jié)構(gòu)的腐蝕速度要略高于其他類型的貨船。有實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)表明環(huán)境溫度每上升10℃，金屬腐蝕的速率就會(huì)加快1倍，從現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看，15年船齡以上的油輪壓載艙構(gòu)件平均腐蝕量比同齡干貨船要高出20%～30%左右。與此同時(shí)，現(xiàn)代雙殼油輪結(jié)構(gòu)型式的特點(diǎn)與滿載和壓載航行交替的不同營(yíng)運(yùn)工況，決定了其船體結(jié)構(gòu)疲勞問(wèn)題相對(duì)其他類型的船舶而言更為突出，通常服役10年以上的油輪在貨艙與壓載艙內(nèi)結(jié)構(gòu)不連續(xù)位置就可能產(chǎn)生疲勞裂紋，而其他類型的貨船至少要在服役20年以后才可能出現(xiàn)類似的問(wèn)題。

為確保老齡油輪營(yíng)運(yùn)過(guò)程中的安全，防止原油在運(yùn)輸過(guò)程中由于事故而發(fā)生泄漏污染海洋環(huán)境，國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)（IACS）以統(tǒng)一要求URZ10.4的形式規(guī)定10年船齡以上的油輪都需要根據(jù)ESP加強(qiáng)檢驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)URZ10.4規(guī)定的檢驗(yàn)周期，10年以上油輪中間檢驗(yàn)將按照特別檢驗(yàn)的范圍進(jìn)行，且船底外部檢查不允許采用水下檢驗(yàn)的方式替代塢內(nèi)檢驗(yàn)。這相當(dāng)于10年以上船齡的船舶每2.5年就需要進(jìn)塢完成一次特檢范圍的檢驗(yàn)。從理論上來(lái)看，以ESP為代表的高頻次、大范圍的檢驗(yàn)方法能夠在最大限度上發(fā)現(xiàn)船體結(jié)構(gòu)的早期缺陷，避免未來(lái)船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程中的事故。然而為確保檢驗(yàn)期間船舶與檢驗(yàn)人員的安全，油輪在進(jìn)廠檢驗(yàn)之前都需要進(jìn)行一系列的清艙、惰化、除氣和通風(fēng)等程序；同時(shí)，油輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其壓載艙與貨艙內(nèi)永久性結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)通道（PMA）所無(wú)法到達(dá)的位置無(wú)法采用相對(duì)便利的液壓高架車，而必須搭腳手架才能進(jìn)行近觀檢驗(yàn)，這將直接導(dǎo)致10年船齡以上的油輪檢驗(yàn)周期延長(zhǎng)，檢驗(yàn)成本上升，在航時(shí)間縮短，進(jìn)而影響老齡油船的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

從國(guó)際原油運(yùn)輸?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，船齡超過(guò)15年的原油輪在營(yíng)運(yùn)、維護(hù)與保養(yǎng)方面的成本將顯著上升。船東通常更傾向于將這些油輪，特別是在風(fēng)浪條件下穩(wěn)定性較好的超大型老齡油輪作為海上浮式儲(chǔ)油設(shè)施。以VLCC為代表的超大型油輪作為海上浮式儲(chǔ)油設(shè)施的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。原油運(yùn)輸船本身的設(shè)計(jì)即可載運(yùn)原油，無(wú)需大范圍改造即可作為海上浮式儲(chǔ)油輪。同時(shí)，這些船齡較大的油輪作為固定錨地儲(chǔ)油輪時(shí)相當(dāng)于船舶擱置狀態(tài)，船東不僅可以節(jié)約不少維持船舶航行所需要的額外開銷，還能夠從海上儲(chǔ)油業(yè)務(wù)中獲得額外的收益。與純粹擱置的方案相比，油輪在作為海上儲(chǔ)油設(shè)施期間除主機(jī)外，包括鍋爐、發(fā)電機(jī)、貨泵、壓載泵、惰性氣體發(fā)生器在內(nèi)的主要設(shè)備都需要正常運(yùn)轉(zhuǎn)，船東無(wú)需承擔(dān)這些設(shè)備擱置期間的額外成本。與此同時(shí)，這類船舶從擱置狀態(tài)恢復(fù)到正常航行狀態(tài)，相對(duì)那些純粹擱置的船舶而言也更加容易。

相關(guān)法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，成為了海上儲(chǔ)油模式推廣過(guò)程中的最大障礙。與在遠(yuǎn)洋海域航行的油輪相比，海上儲(chǔ)油輪通常會(huì)被布置在離岸不超過(guò)20海里，水深通常在50米以內(nèi)的沿海錨地，海域環(huán)境狀況相對(duì)較好，安全與防污染的風(fēng)險(xiǎn)較小，要求其適用在航油輪與海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置（FPSO）相對(duì)嚴(yán)格的安全與環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)顯然沒有必要。然而與空載的純粹擱置的油輪相比，固定錨地儲(chǔ)油輪上長(zhǎng)期儲(chǔ)存著閃點(diǎn)低于60℃的危險(xiǎn)貨物，在實(shí)踐中也經(jīng)常需要進(jìn)行海上船對(duì)船的原油過(guò)駁，過(guò)駁過(guò)程中一旦發(fā)生事故，極易導(dǎo)致海洋污染。從這個(gè)角度來(lái)看，固定錨地海上儲(chǔ)油輪在防火、防爆與原油過(guò)駁方面的安全與防污染標(biāo)準(zhǔn)至少應(yīng)與在航油輪相當(dāng)；而與風(fēng)浪條件較好的碼頭和近岸終端相比，海上錨地風(fēng)浪流條件相對(duì)更加惡劣的特點(diǎn)決定了海上儲(chǔ)油輪在錨泊與海上系泊方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要根據(jù)所在海域的實(shí)際風(fēng)浪流狀況重新核定，通常而言，會(huì)略高于在航油輪?，F(xiàn)有油輪的海上原油過(guò)駁系統(tǒng)與船上系泊設(shè)備可能需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，才能滿足海上儲(chǔ)油的實(shí)際需求。

中國(guó)船級(jí)社2017年3月發(fā)布的《固定錨地儲(chǔ)油船檢驗(yàn)指南》為未來(lái)雙殼油船從事海上儲(chǔ)油業(yè)務(wù)提供了相應(yīng)的技術(shù)依據(jù)。根據(jù)指南要求，在距離海岸不超過(guò)20海里的錨地從事儲(chǔ)油業(yè)務(wù)的儲(chǔ)油船，在完整穩(wěn)性方面需滿足《2008年國(guó)際完整穩(wěn)性規(guī)則》第2章及第3章3.2的相關(guān)要求，破艙穩(wěn)性需滿足MARPOL 73/78附則I第28條關(guān)于油船破艙穩(wěn)性的規(guī)定，兩種穩(wěn)性的核準(zhǔn)均需考慮船舶在系泊狀態(tài)下對(duì)穩(wěn)性的不利影響。指南對(duì)于固定錨地儲(chǔ)油船載重線、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、輪機(jī)設(shè)備、電氣設(shè)備、消防安全的要求與油輪基本相同，在船體接地方面針對(duì)固定錨地儲(chǔ)油輪的作業(yè)特點(diǎn)引入了中國(guó)船級(jí)社《海上浮式裝置入級(jí)規(guī)范》第6篇第1.4.3條的關(guān)于接地的要求。根據(jù)海上儲(chǔ)油船特有的船對(duì)船過(guò)駁（STS）作業(yè)的特點(diǎn)，中國(guó)船級(jí)社在指南中參考了多個(gè)相關(guān)行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)STS作業(yè)在過(guò)駁設(shè)備、系泊設(shè)備、安全設(shè)備、照明設(shè)備、通訊設(shè)備以及管理體系等多個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，對(duì)原油輪在固定錨地從事海上原油儲(chǔ)存具有重要的指導(dǎo)意義。

中國(guó)船級(jí)社在《固定錨地儲(chǔ)油船檢驗(yàn)指南》中針對(duì)固定錨地儲(chǔ)油輪所特有的營(yíng)運(yùn)特點(diǎn)提供了個(gè)性化的檢驗(yàn)服務(wù)方案。固定錨地儲(chǔ)油船在檢驗(yàn)周期、項(xiàng)目與范圍方面與油輪基本相同，其主要的差異在于船底外部檢查的方式。對(duì)于正常在航的油輪而言，如果其船齡超過(guò)15年，在進(jìn)行船底外部檢查時(shí)不允許采用水下檢驗(yàn)的方式替代塢內(nèi)檢驗(yàn)，這意味著這些船舶必須要在船廠進(jìn)塢，才能完成船底外部檢驗(yàn)。然而長(zhǎng)期停泊在錨地的儲(chǔ)油輪船底受損的可能性很低，且國(guó)際海事組織在其MARPOL公約附則的1.2條中對(duì)于海上浮式儲(chǔ)油裝置（FPSO與FSO）無(wú)需執(zhí)行ESP檢驗(yàn)計(jì)劃已有過(guò)統(tǒng)一解釋。因此中國(guó)船級(jí)社在其指南中對(duì)船齡15年以上的儲(chǔ)油船船底外部檢查進(jìn)行了個(gè)性化的規(guī)定。對(duì)于這類船舶，當(dāng)船東提出用水下檢驗(yàn)替代塢內(nèi)檢驗(yàn)的申請(qǐng)時(shí)，中國(guó)船級(jí)社將根據(jù)該儲(chǔ)油船的具體狀況和上次檢驗(yàn)的記錄，考慮是否接受該申請(qǐng)，通常只要上次檢驗(yàn)船體機(jī)構(gòu)狀況良好且在檢驗(yàn)前沒有發(fā)生過(guò)事故，采用水下檢驗(yàn)替代塢檢的模式都可能被接受。不過(guò)為確保船舶航行安全，當(dāng)這些儲(chǔ)油輪恢復(fù)正常航行前，依然需要進(jìn)塢對(duì)船底外部狀況進(jìn)行徹底的檢查。

然而未來(lái)國(guó)際原油運(yùn)輸市場(chǎng)的波動(dòng)很可能在一定程度上引發(fā)石油貿(mào)易對(duì)于海上儲(chǔ)油需求的缺口。近期OPEC減產(chǎn)協(xié)議的打折與特朗普新政下美國(guó)頁(yè)巖油的高調(diào)回歸，以及美聯(lián)儲(chǔ)的加息政策讓2016年底略有起色的國(guó)際油價(jià)再次跌回50美元以下，價(jià)格的下跌在一定程度刺激了國(guó)際原油貿(mào)易市場(chǎng)的成交，由此而引發(fā)的海上運(yùn)力需求的增加，將在一定程度上刺激國(guó)際油運(yùn)價(jià)格的上漲，此時(shí)，那些原先在錨地?cái)R置兼做儲(chǔ)油船的油輪，很可能在運(yùn)價(jià)上漲的刺激下重新起航，進(jìn)而導(dǎo)致原本已經(jīng)形成的海上原油儲(chǔ)存空間減少。而在原油產(chǎn)量持續(xù)提升的大背景下，未來(lái)石油輸出國(guó)與消費(fèi)國(guó)對(duì)于海上儲(chǔ)油需求的增加將不會(huì)存在太大的懸念。由擱置的油輪起航而導(dǎo)致的海上儲(chǔ)油市場(chǎng)的缺口，很可能成為未來(lái)國(guó)際航運(yùn)與造船市場(chǎng)的新熱點(diǎn)。

與新建海上浮式儲(chǔ)油設(shè)施的方案相比，采用現(xiàn)有船舶改建為儲(chǔ)油輪的方案工程周期相對(duì)較短、總體投資較小，而且能夠最大限度地利用目前國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)運(yùn)力過(guò)剩大背景下閑置的船舶資源，總體上更為環(huán)保。理論上，將大型原油輪或成品油輪改建為海上浮式儲(chǔ)油輪，無(wú)疑是最為方便和經(jīng)濟(jì)的。然而未來(lái)國(guó)際能源市場(chǎng)對(duì)于運(yùn)力的預(yù)期，決定了被用作海上浮式儲(chǔ)油的油輪數(shù)量可能不會(huì)太多。從船舶技術(shù)角度而言，大型散貨船在船體結(jié)構(gòu)承載特點(diǎn)方面與油輪有諸多相似之處，未來(lái)也存在改建為海上浮式儲(chǔ)油裝置的潛力。通常情況下散貨船針對(duì)散貨裝載而設(shè)計(jì)的單殼、頂邊艙、底邊艙與槽形艙壁的特殊貨艙結(jié)構(gòu)，在改建為其他船型過(guò)程中難以被有效利用，船上電站與熱站功率在三大主力船型中也是最小的，正常情況下的改造價(jià)值相對(duì)較低。在國(guó)際干散貨運(yùn)輸市場(chǎng)運(yùn)力持續(xù)過(guò)剩的大背景下，船東往往只能選擇擱置或提前拆解那些無(wú)貨可運(yùn)的船舶。

從船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的角度來(lái)看，散貨船針對(duì)高密度貨物而設(shè)計(jì)的船體結(jié)構(gòu)足以承受裝載低密度原油時(shí)對(duì)于船體結(jié)構(gòu)的壓力。即使是服役多年的老齡散貨船，只要其船體結(jié)構(gòu)沒有超標(biāo)的缺陷，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都能夠承載裝載在貨艙內(nèi)原油的壓力。與此同時(shí)，大型散貨船寬大的船身也為其在改建為儲(chǔ)油輪過(guò)程中所需增加的管系、鍋爐、惰性氣體發(fā)生器等設(shè)備，提供了足夠的空間與儲(chǔ)備浮力。為避免貨艙部分結(jié)構(gòu)受損后可能發(fā)生的原油外泄，國(guó)際海事組織與主要港口國(guó)主管機(jī)關(guān)通常都會(huì)要求儲(chǔ)油輪在貨艙區(qū)域采用雙殼結(jié)構(gòu)型式。因此，大型散貨船特有的單舷側(cè)結(jié)構(gòu)就成為了其改造成海上浮式儲(chǔ)油輪的最大障礙。不過(guò)海上浮式儲(chǔ)油裝置通常無(wú)需具備自航能力，因此船身的阻力性能就顯得不那么重要，在船舶改建實(shí)踐中完全可以通過(guò)在原來(lái)船舶的貨艙區(qū)域增加一層雙殼結(jié)構(gòu)，以滿足國(guó)際公約對(duì)于儲(chǔ)油輪雙殼保護(hù)的要求。

21世紀(jì)初，散貨船建造市場(chǎng)的火爆以及2008年由BDI指數(shù)崩盤而引發(fā)的全球性干散貨運(yùn)力過(guò)剩危機(jī)，為未來(lái)的海上浮式儲(chǔ)油輪提供了豐富的改建船源。知名航運(yùn)咨詢機(jī)構(gòu)克拉克森近期發(fā)布的一項(xiàng)研究報(bào)告表明，截止到2016年11月，已有385艘合計(jì)2770萬(wàn)DWT被拆解，這些被拆解的船舶，大部分都是好望角型散貨船。進(jìn)入到2017年，隨著壓載水公約的生效與中國(guó)目前在建的30艘Valemax型礦砂船的陸續(xù)交付，未來(lái)很可能會(huì)有越來(lái)越多的老齡好望角型散貨船，面臨無(wú)貨可運(yùn)的尷尬局面。而改建為海上浮式儲(chǔ)油裝置，給這些即將“失業(yè)”的好望角型散貨船提供了一個(gè)“再就業(yè)”的機(jī)會(huì)，也給后金融危機(jī)時(shí)代飽受打擊的船舶修造業(yè)，創(chuàng)造了新的市場(chǎng)機(jī)遇。

與好望角型散貨船相比，以載運(yùn)礦砂為主的VLOC，特別是載重量高達(dá)40萬(wàn)噸的Valemax型礦砂船，未來(lái)可能面臨大量被閑置的風(fēng)險(xiǎn)。龐大的身軀讓Valemax型礦砂船在港口與航道適應(yīng)性方面的問(wèn)題顯得尤為突出。在全球范圍內(nèi)主要的鐵礦石輸出國(guó)之中，目前只有南美地區(qū)的少數(shù)港口能夠接納體型龐大的Valemax型礦砂船，而除東亞與中東地區(qū)的少數(shù)港口外，國(guó)際主要鐵礦石進(jìn)口國(guó)中能夠接納Valemax型礦砂船的港口也不多。從這個(gè)角度來(lái)看，Valemax型礦砂船理論上只能用于巴西圣路易斯港與東亞和中東地區(qū)港口之間的鐵礦石運(yùn)輸。一旦這些地區(qū)間的鐵礦石貿(mào)易減少，體型龐大的Valemax型礦砂船極有可能重蹈當(dāng)年好望角型散貨船的覆轍。而改建為海上浮式儲(chǔ)油輪，為Valemax型礦砂船未來(lái)可能需要的轉(zhuǎn)型提供了一種新的思路。不過(guò)相對(duì)于單舷側(cè)散貨船而言，將VLOC改建為海上浮式儲(chǔ)油輪的工程量與技術(shù)難度要更高一些。這主要是由于散貨船貨艙艙容較大，僅對(duì)貨艙區(qū)域進(jìn)行改建即可滿足儲(chǔ)油功能。大型散貨船貨艙單舷側(cè)結(jié)構(gòu)通常都位于船舶平行中體部分，增加雙殼結(jié)構(gòu)相對(duì)也更加容易。而礦砂船貨艙艙容較小，必須將邊壓載艙也改建為儲(chǔ)油艙，才具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，改建過(guò)程中對(duì)甲板結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割將是難以避免的。與此同時(shí)，礦砂船首尾部分的邊艙外板部分存在較大的型線變化，這也給其增加新的雙殼結(jié)構(gòu)增加了不小的難度。

與將老齡油輪作為海上浮式儲(chǔ)油輪的改造方案相似，將散貨船改建為海上浮式儲(chǔ)油裝置同樣面臨相關(guān)法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失的障礙。如果沒有相應(yīng)的法律法規(guī)保障，這類改建而成的海上浮式儲(chǔ)油裝置是否能夠合法運(yùn)營(yíng)都成了問(wèn)題。由于目前國(guó)際公約關(guān)于油船的安全與防污染性能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基本是全球統(tǒng)一的，由老齡油輪改造而成的海上浮式儲(chǔ)油輪理論上可以在全球范圍內(nèi)進(jìn)行布置，而由散貨船改建而成的海上浮式儲(chǔ)油裝置屬于一種全新的海上結(jié)構(gòu)物，各港口國(guó)主管機(jī)關(guān)是否愿意接納這一新生事物，目前還不得而知。然而與港口國(guó)主管機(jī)關(guān)相比，未來(lái)石油公司對(duì)于此類改建的態(tài)度更為重要。對(duì)于石油公司而言，安全往往優(yōu)于創(chuàng)新，讓一向保守的石油公司接受類似由散貨船改建而成的浮式儲(chǔ)油輪這樣一個(gè)新鮮事物，通常都需要比較長(zhǎng)的時(shí)間。不過(guò)在國(guó)際干散貨運(yùn)輸市場(chǎng)運(yùn)力供應(yīng)持續(xù)過(guò)剩與壓載水公約即將全面生效的大背景下，與提前拆解相比，改建為海上浮式儲(chǔ)油裝置對(duì)于那些無(wú)法安裝壓載水處理裝置的散貨船而言，無(wú)疑更具吸引力。與之配套的，能夠被業(yè)界和絕大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)接受的安全與防污染性能標(biāo)準(zhǔn)，將為這些散貨船在海上繼續(xù)發(fā)揮余熱保駕護(hù)航。