上海船舶研究設(shè)計院 孫興利 朱 晨

石油公司國際海事論壇（OCIMF）成立于1970年，由當時世界上最大的8家石油公司聯(lián)合組成，其初衷是防止原油泄漏污染海洋。伴隨行業(yè)的進步，OCIMF關(guān)注的焦點已經(jīng)從最初的防泄漏污染擴大至各種海上活動，范圍涵蓋液貨船、駁船、海上保障、碼頭設(shè)施、冰區(qū)航行、防海盜等領(lǐng)域。

OCIMF制定的有關(guān)石油運輸和碼頭裝卸作業(yè)安全的指南和導則可作為國際公約、規(guī)則及船級社規(guī)范等技術(shù)標準之外的行業(yè)標準，對保障石油及化工材料運輸安全起到積極有效的作用，其雖不具有強制性，卻深受業(yè)界遵從與認可。

本文僅針對OCIMF于2019年1月1日生效的2017版 “油船和化學品船管匯及相關(guān)設(shè)備建議”（以下統(tǒng)稱“建議”）中關(guān)于管匯和集油槽的布置來分析，比較其與上一版本（1991年版本）的變化，并結(jié)合上船院研發(fā)設(shè)計的新型阿芙拉油船的管匯布置來具體說明。

新版本的更新內(nèi)容概述

1、適用船型從僅為油船擴展到油船和化學品船，以及利用LNG作燃料的加注管匯的布置。

2、適用噸位從之前的“大于16，000夏季載重噸”更新為適用于所有噸位的船舶。

3、增加了起重設(shè)備在人員傳送方面的要求，同時包括人員傳送所需要的吊籃設(shè)備的產(chǎn)品及檢驗方面的要求。

4、增加了所有油船和化學品船需要同步安裝貨物傳輸應(yīng)急切斷系統(tǒng)（ESD）的要求（該項要求以前僅適用于液化氣體船）。

5、關(guān)于管匯及集油槽的布置，在位置和定位尺寸方面相對于前一半有所調(diào)整。

6、對2019年1月1日前交船的油船和化學品船不追溯。

本文僅對上述更新內(nèi)容第1、2、5項進行比較分析，其余更新項目不做闡述。

新老版本的比較

1、適用船型及載重噸

老版本只適用于油船，新版本增加了關(guān)于化學品船的建議，以及適用LNG做燃料時，關(guān)于LNG加注管匯的布置要求。

關(guān)于載重噸位的適用條件請參考表1：

從表1中可看出，新版本的“建議”中，涵蓋了所有噸位的船，而老版本的“建議”只針對不小于16，000載重噸的船。所以在新設(shè)計建造的船中，注意區(qū)分新的噸位等級，嚴格按照噸位類別來設(shè)計，尤其需要注意噸位比較小的船，需要按照“建議”中相關(guān)的條款進行設(shè)計和建造。

表1 新老版本關(guān)于船舶載重噸適用范圍的比較

2、管匯布置位置要求

1) 管匯中心位置

管匯中心應(yīng)位于或盡可能靠近船舶總長中部，距船舶總長中部之前或之后應(yīng)不超過3m。船舶兩舷的管匯布置應(yīng)相似。

2) 接管法蘭至船舶舷邊的位置

表2顯示，新版本的“建議”中，針對A/B兩種噸位比較小的船舶，由于船寬比較小，為方便布置，接管法蘭至舷邊的距離可以適當減小一些。

3) 管匯高度

從表3中可以看出，新版本“建議”對燃油和其他管線的法蘭中心高度降低了要求，并且刪除了接管中心至舷側(cè)甲板面最大高度的要求，這些新的建議符合了最新的液貨船設(shè)計觀念，使得船舶在設(shè)計時能更加靈活，船廠施工安裝更方便。另外新版本“建議”增加了多層布置的化學品船管匯的高度要求。

4) 管匯間距

管匯間距的要求包括貨油、蒸氣、燃油管等間距的要求，對于相同載重噸的船舶，新老版本“建議”均保持一致，但新版本“建議”增加的A/B型噸位，即小于16000噸載重噸船舶的管匯要求，需滿足最小間距為1.5m。

新版本“建議”增加了對于化學品船的要求，如果管匯布置包含很多接頭，個別法蘭之間的間距可小于標準要求，但用于輸油臂連接的接管法蘭之間的最小間距仍應(yīng)不小于標準要求。

表2 新老版本對于船內(nèi)接管法蘭至舷邊距離的比較

表3 新老版本對于管匯高度的比較

表4 工作平臺和集油槽尺寸的比較

3、工作平臺和集油槽的設(shè)計

油船和化學品油船應(yīng)設(shè)置固定的工作平臺和集油槽，集油槽應(yīng)位于貨物、蒸氣和燃油管管匯接頭的下方。

本文僅介紹平臺和集油槽的位置和尺寸，對于其結(jié)構(gòu)強度及通道要求不做敘述。

從表4可以看出，新的要求對于平臺和集油槽的寬度要求增加了200mm，使得船員可站立操作的空間更大了，提高了安全性。

4、管匯設(shè)計要求

新版本的“建議”增加了對化學品船的要求，管匯材料的選擇由船舶所載運的貨品決定。碳鋼通常用于建造油船貨油和燃油的管匯，也可用于建造某些類型化學品船貨品的管匯。不銹鋼通常用于建造化學品船貨品的管匯和加裝液化天然氣燃料管的管匯。因此新版本中補充了有碳鋼管和不銹鋼管兩種管線材料的壁厚及支撐的載荷要求，具體載荷要求可參見新版本的“建議”。

由于老版本沒有對管路的壁厚做出具體的要求，所以本文只列出新“建議”中要求的管匯壁厚等級。

注：XS，STD為美國機械工程師學會（ASME）的鋼管壁厚系列號，和我們常規(guī)使用的SCH壁厚等級簡單關(guān)系如下：

對于公稱直徑小于或等于10”(273mm)， STD和SCH40的壁厚相同，大于此公稱直徑的管路壁厚均為3/8”(約9.5mm)。

表5 管匯壁厚要求

表6 可拆接頭和變徑接頭長度

對于公稱直徑小于或等于8”(219mm)， XS和SCH80的壁厚相同，大于此公稱直徑的管路壁厚均為1/2”(約12.7mm)。

值得注意的是，通常對于化學品船上貨油系統(tǒng)使用的不銹鋼管，壁厚一般為SCH10S或者SCH20S，對于如何滿足OCIMF的要求，經(jīng)過我們實際船上的設(shè)計，需要和船東協(xié)商，盡量做到整個橫跨管匯的壁厚要求，如實在成本過高或者采購困難，可以僅管匯主閥外端管路（主要承受輸油臂載荷的管路）使用SCH40S或者SCH80S的壁厚等級，前提是計算滿足支撐載荷的要求。

5、可拆短管和變徑接頭要求

在管匯法蘭的外側(cè)，需安裝可拆短管及變徑接頭，來滿足與不同通徑的輸油臂或者輸油軟管對接。

老版本的“建議”中可拆短管的長度統(tǒng)一要求為500mm，新版本中根據(jù)不同的接頭直徑給出了不同的長度要求。

6、船岸應(yīng)急切斷系統(tǒng)（ESD）

新版本中增加可船岸應(yīng)急切斷系統(tǒng)（Connectors for Ship/Shore Emergency Shutdown System，ESD），此系統(tǒng)之前僅適用于液化氣體船。目前常用的是使用5針扭轉(zhuǎn)接頭，使用時能在船上或者碼頭人員手動激活，實現(xiàn)遠程切斷船上或者碼頭的貨物輸送泵，來防止應(yīng)急情況下，管路泄漏或者貨艙溢流等意外情況時，保護船舶安全。

圖1 滿足新版本的“建議”的布置

阿芙拉型油船的管匯布置舉例

上船院自主研發(fā)的新型阿芙拉油船，有三根貨油管匯、兩個蒸氣管匯、兩根燃料油管匯、兩根輕柴油管匯。已根據(jù)2新版本的“建議”完成了對管匯區(qū)域布置的更新，參見如下圖1（更新后）和圖2（原始設(shè)計）的比較：

通過圖1和圖2比較可以看出，有以下幾點更新：

1、油氣回收管的位置換到燃油管的內(nèi)側(cè)，燃油管換到最外側(cè)，燃油管和輕油管間距按照750mm的要求布置。

2、集油槽的寬度由老版本的1800mm改成2000mm，接管法蘭外側(cè)的操作空間由1200mm加大至1400mm。

圖2 滿足老版本的“建議”的布置

表7 可拆接頭和變徑接頭長度

3、燃油管距離集油槽的垂直高度可降至700mm，老版本的設(shè)計貨油和燃油管垂直高度統(tǒng)一為900mm。這里需要特別注意的是，新版本中垂直高度的定位是從工作平臺的頂部量到管匯中心，老版本中對這個尺寸的定位比較模糊，很多設(shè)計沒有考慮平臺格柵的厚度，導致船廠安裝后集油槽的深度小于300mm，這一點在小的化學品船上尤為明顯。

4、輕油管接管法蘭最外側(cè)至集油槽邊緣的距離，新版本中其實沒有要求，但為了船廠制作安裝方便，仍然按照老版本中1200mm的距離來設(shè)計。

5、新版本中取消了管匯中心至上甲板最外側(cè)高度不大于2100mm的要求，取消這個尺寸對強結(jié)構(gòu)翻在甲板面上的化學品船很重要，設(shè)計時可以靈活布置甲板面上貨油管的高度。

本船貨油和蒸氣管匯的尺寸為DN500，燃料油管匯尺寸為DN250，輕柴油管匯尺寸為DN200，需要按照建議中對“E”類船舶的要求配備固定式變徑接管和備用變徑接管，下表中為阿芙拉油船的變徑接管統(tǒng)計，注意接管法蘭、變徑接頭和可拆短管應(yīng)符合壓力等級為150的ASME B16.5的要求。

液貨船管匯區(qū)的布置，對裝卸貨及其重要，也是石油公司檢查的重點，設(shè)計時，除非有特殊情況可以和船東協(xié)商外，其余應(yīng)嚴格按照OCIMF的相關(guān)規(guī)定。新版本的管匯區(qū)布置建議有很多細節(jié)方面的修改，設(shè)計時需要逐條核對并符合要求，避免后期交船后由于石油公司的檢查而造成船東的經(jīng)濟損失。

日本郵船確認開發(fā)首艘液氨運輸船

據(jù)悉，日本郵船(NYK)、日本聯(lián)合造船公司(JMU)和日本船級社(NK)已經(jīng)準備聯(lián)合開發(fā)液氨運輸船。該船是世界首艘氨氣浮式儲存裝備和再氣化駁船。目前，氨的大規(guī)模海上運輸由多用途液化石油氣運輸船進行。

上述項目旨在研究使用氨氣作為船用燃料，探索氨氣的大量運輸和供應(yīng)，以及未來將氨混合燃料引入由日本電力公司運營的燃煤發(fā)電站的解決方案中。