次立刚 张笑龙
(中海油能源发展采油服务公司渤中FPSO作业公司,天津塘沽,邮编:300457)
海上油类作业属于高危作业,一旦发生事故,将产生严重的海洋环境污染。多年来,政府主管部门越来越重视海洋环境的保护和监管,对海上油轮的监管程度越来越规范化,要求的合格标准也日趋严格。洗舱作业是油轮上经常性的作业,船舶修理、更换货油油品前,航次结束后一般都要进行洗舱作业。明珠号FPSO作为海上油田的原油生产和存储设施,在进厂维修或者转移至新油田时,必须要进行彻底的货油舱室和生产系统清洗,以便达到安全的作业环境。本文就FPSO在洗舱作业中如何保证安全生产、防止对海洋环境和人员造成伤害进行全面介绍。
2.1 MAPOL73/78公约附则一第十三条规定:
1.每艘载重量为20000吨及以上的新原油船及载重量为40000吨及以上的现有船舶,均应装有采用原油洗舱的货油洗舱系统。2.必须装有惰性气体系统。船舶进行原油洗舱时,必须保证惰性气体系统能正常运转供给,惰气中的氧气含量不超过5%,货油舱中的氧气浓度控制在8%以下。否则就要终止原油洗舱作业。3、洗舱系统在原油洗舱作业中,为防止原油泄漏和保持舱内的气体密封,必须装设与单独洗舱管路相连的固定式甲板洗舱机,每台洗舱机应能通过供油管路上的截止阀加以隔离;原油洗舱管路不能使用软管,洗舱供给管路中应有防止超压的装置,且不允许通过机舱。
2.2 国际海事组织 A446(X)决议“关于经修订的原油洗舱系统设计、操作和控制技术条件”对原油洗舱系统规定了一系列要求:
①原油洗舱的管路。原油供给管路中的原油洗舱管路和所有阀门,应由钢质或其他等效材料制成,具有足够的强度以适应可能承受的压力。管路在船上安装之后,应以1.5倍的工作压力进行试验。
②洗舱机。原油洗舱机应固定安装,其设计需得到主管机关的认可,每一货油舱都需安装洗舱机。
③原油洗舱用泵可以是货油泵,或者是原油洗舱专用泵。泵的排量应满足在所需压力下 (一般为1.2Mpa),按《操作及设备手册》中规定的最高台数洗舱机同时工作所需的排量,同时还要供给扫舱用喷射器所需的驱动液。
④为了保证洗舱效果,必须装有有效的扫舱系统。扫舱泵应使用有效的容积泵、自吸式离心泵、喷射器或其他经主管机关认可的设备。
⑤洗舱时必须保证舱内的含氧量低于8%(明珠号实际要求为5%),且惰性气体系统必须正常工作。在原油洗舱时供给的惰性气体必须被连续地监测。
⑥ 《操作和设备手册》必须经主管机关认可,其内容应包括:“经修订的原油洗舱系统设计,操作和控制技术条件”的全文;原油洗舱系统的简图;标有原油洗舱系统的泵、管路和洗舱机的各自位置;原油洗舱系统的说明书和检查原油洗舱设备是否处于正常运转的操作程序检查单;原油洗舱系统漏油的危险性、必要的防止漏油方法及出现漏油时须采取的措施;供人员在每次操作时使用的原油洗舱前的操作检查单等。
3.1 惰性气体系统(IGS)
3.1.1 惰性气体系统的风机必须有2台,其总容量应是货油泵总容量的1.25倍。
3.1.2 固定式氧气分析仪,每次使用前必须进行校准。
3.1.3 压力/真空释放阀的密封液体必须是不冻液或高级润滑油,其充入量保证高压释放压力大于呼吸阀正压动作压力,负压释放压力,等于呼吸阀负压动作压力。
3.1.4 惰性气体系统停止使用时,必须连续向甲板水封供水,保持水封液位正常,使其有效的水封水柱高度大于呼吸阀和压力/真空释放阀正压动作压力。
3.1.5 惰性气体系统向货油舱供应的惰性气体含氧量不能超过5%(容积),气体温度不能超过60℃。尽管原油洗舱所用的清洗工质是原油,但是原油中仍夹杂着少量的水分,在高速喷射的状态下,也会不可避免地产生静电。惰性气体系统的功用就是要使油舱气体中的含氧量控制在8%以下,方能开始洗舱作业。
3.2 洗舱系统
洗舱管路的原油由货油泵或专用泵供给。使用原油洗舱时,可用正在卸油的货油泵向洗舱管路供给原油,不必用专用泵供油。应避免“脏油”(即洗过舱的货油)再循环。
3.3 高效的扫舱装置
在货油舱内的原油即将卸空时,为了排除溶解于原油沉渣中的高粘度残油,应设有专门的扫舱装置。一般来说,扫舱装置的额定排量至少应为所有洗舱机同时操作所需总排量的1.25倍。
3.4 油位测量装置
在原油洗舱作业期间,为了提高洗舱效率和正确掌握舱内原油的残油量,必须设有油位测量装置。
3.5 通讯联络设备
在进行原油洗舱作业时,货油控制室与有关的各部位之间应设有安全可靠的通讯联络装置,以便能及时地调整卸油和原油洗舱作业。这种通讯联络装置应是经主管机关认可的防爆对讲机。
4.1 洗舱机必须固定安装在舱内,顶部洗舱机应有喷嘴垂直角度和旋转方向的调整及指示装置。
4.2 原油洗舱供油泵,可选择专用泵也可选择货油泵,其排量和排出压力应能满足洗舱机工作要求。
4.3 原油洗舱管路系统必须固定安装并能承受最大工作油压1.5倍的压力,不能用软管联接,其管路不能穿越机舱等非危险区域,与洗舱加热器联接的管路必须有二道截正阀或一道截止阀、一个盲通板,总管上应装有压力和温度表。
4.4 油舱液位应能在货控室内遥测,并应设高液位警报。
4.5 下列部位的压力应能在货控室内遥测:
a原油洗舱供液泵的吸入和排出压力;
b.扫舱泵和扫舱喷射器的吸、排压力;
c惰性气体系统总管内压力。
4.6 货控室、甲板及货泵舱之间,必须备有经主管机关认可的防爆型通信联络设备。
4.7 至少应配备2台便携式氧气分析仪。
原油洗舱与卸货计划应包括下述内容:
a.原油洗舱前的卸货和压载程序;
b.原油洗舱过程中所要求达到的纵倾值;
c.原油洗舱详细操作程序,诸如原油洗舱时使用的泵和管系、供油油舱、污油舱液位的控制、预定清洗的油舱和清洗的顺序、洗舱方法、洗舱机喷嘴垂直角度冲洗范围的设定、洗舱周期或喷嘴水平回转速度;
d.卸货/洗舱期间剪切应力和弯曲力矩的预算。
6.1 水洗舱设备要求
6.1.1 固定式洗舱机要求同4.1条。
6.1.2 移动式洗舱机放入舱内必须用防静电绳牢固吊挂在甲板上,连接软管不能漏泄,并有良好接地。
6.2 水洗舱计划
6.2.1 洗舱作业前,应根据本船设备情况和洗舱目的编制洗舱计划。如修船或其它舱内作业或换装油种等对洗舱的具体要求等制定水洗舱计划,交洗舱负责人认可签字后方可实施。
6.2.2 水洗舱计划应包括如下内容:管系的布置、对纵倾值要求、泵的要求、污油水舱的控制、预定清洗的油舱和洗舱顺序、洗舱方法、洗舱机位置和高度的设定、洗舱的时间、洗舱时舱内气体状态及安全防患措施等。
6.3 水洗舱作业实施
6.3.1 原油洗舱后的水洗舱,应在全部货油舱用原油清洗后,再用水洗,实施程序和技术要求按原油洗舱计划进行。
6.3.2 用移动式洗舱机洗舱,洗舱机吊入油舱前应连接好所有软管,而在洗舱机未吊出油舱前不可拆开任何连接,作业期间必须严格按6.4条“水洗舱作业安全措施”有关规定进行。
6.3.3 尽可能采用开式洗舱方式,洗舱后的油污水应排到有足够舱容的货油舱内。
6.3.4 若采用循环洗舱方式,应用两个污油水舱,先将洗舱污水打入一级污油水舱,经沉淀分离后,下部清水经连通管流入二级污油水舱,再经一定时间沉淀分离,供液泵从下部抽出清水再供洗舱用
6.4 水洗舱作业安全措施
6.4.1 非惰性化油舱水洗舱作业安全措施
6.4.1.1 在一个舱内同时使用流量小于35m3/h的洗舱机数量不能多于四台,若使用流量在35-60 m3/h的洗舱机数量不能超过三台。
6.4.1.2 移动式洗舱机放入油舱之前,必须接妥全部软管接头并检测其是否有良好连续地接地性。洗舱机从油舱取出之前,不得拆开任何接头和接地线。
6.4.1.3 不准采用循环水洗舱。
6.4.1.4 不准使用化学添加剂。
6.4.1.5 洗舱水加热温度不能超过60℃,三级油的货油舱洗舱水加热温度不能超过80℃
6.4.1.6 测量或吊放其它器具的作业,必须通过所设测量孔进行。否则,待洗舱结束后5h方可进行这类作业。
6.4.2 惰性化油舱水洗舱作业安全措施
6.4.2.1 洗舱作业之前,必须用便携式氧气测量仪测量舱内氧气浓度,其值必须在8%以下。
6.4.2.2 洗舱作业中,油舱内氧气浓度若大于8%或惰性气体系统发生故障时,洗舱作业必须暂停,直到条件符合时才能再恢复洗舱作业。
6.4.2.3 洗舱时,舱内应保持正压,以防空气侵入,如出现负压就应暂停洗舱作业。
6.4.3 移动式洗舱机及其连接软管的安全标准
6.4.3.1 移动式洗舱机的外壳材质应符合此种要求,即当其与油舱内部结构接触时不致引起火花。
6.4.3.2 所有软管必须有良好的导电性,在干燥条件下,电阻不得超过10Ω/m。
6.4.3.3 在软管对接时,应保证使洗舱机、软管以及固定的供水管系之间达到有效电气连接。
6.4.3.4 洗舱机伸入舱内时,应用防静电绳索撑挂,不应使软管受力。
7.1 除气前准备工作
7.1.1 在除气作业前,洗舱指挥应将除气作业计划制定妥当,交洗舱负责人认可签字后方可实施。该计划应包括通风、除气的方式和时间、使用的设备以及达到的气体标准等内容。
7.1.2 备妥通风除气设备,并确认其在安全可用状态。只允许使用液压,气动或蒸汽(水)驱动的移动式风扇或鼓风机。
7.1.3 通知全体相关人员,遵守一切相关的安全事项。
7.1.4 舱室空调采用内循环方式。
7.2 除气作业
7.2.1 有惰性气体系统的除气程序
7.2.1.1 首先用惰气驱气,直至舱内烃气含量按体积比降到2%以下时,才能开始进行除气作业。驱气时惰气应以低速送入油舱,以防止不利的气体搅动。
7.2.1.2 用可在缺氧环境中测定烃气百分比浓度的仪器(常用的测爆仪不适用于此情况)测定舱内烃气浓度,确认其值在2%以下。
7.2.1.3 开始除气以前,应与其它油舱隔离。用移动式风扇或鼓风机向油舱送入空气时,应使用帆布风筒并将风筒边接于风扇或鼓风机上,伸到舱里距舱底lm处,风扇或鼓风机应装在舱口最远处的对角线上。将舱口盖打开,惰气入口应关闭。
7.2.1.4 也可采用稀释法除气。即使用惰性气体系统的风机经惰气管路直接向舱内送空气进行除气作业。但应将惰气风机调到最大容量,以便油舱内气体产生最大的扰动。并应将返回惰气源的管路以及惰化状态油舱的惰气入口关闭。
7.2.2 未装有惰气系统的除气程序
7.2.2.1 将移动式风扇或鼓风机装在舱口对角线最远处的洗舱孔上,并连接帆布风筒,风筒下端伸至舱里距舱底lm处。将舱口盖打开。
7.2.2.2 在单独油舱即将正式通风之前,所有开口均应关闭。
7.2.2.3 各油舱使用公共通风系统时,每个油舱均应完全隔离,以防止油气串通。
7.2.2.4 在使用移动式风扇或鼓风机时,应妥善与甲板连接,使风扇与甲板间的导电性保持良好。
7.2.2.5 固定式除气设备可以同时用于一个以上的油舱除气作业,但当某一油舱正在进行洗舱作业时,则该除气设备不允许这样使用。
7.2.2.6 在油舱除气作业完成后,要等10min才能进行气体检测工作,以求气体的相对稳定,测量要在几个不同高度上进行。若检测后不符合标准,应继续进行通风除气。
7.2.2.7 在除气作业完成后,应仔细检查通风系统,特别要注意检查压力/真空阀(P/V阀)以及高速透气阀的完好程度。同时,还要检查并清理装有防止火焰罩的阀门或通风竖管。
7.3 在需要的情况下其它舱室的除气,诸如专用压载舱(SBT)、干隔舱等,应采取安全有效的方法进行。
海事机关对大型油轮原油洗舱进行全程海事监管是十分必要的。主要监管包括对原油洗舱的书面审批、现场审批和现场监管三个方面作简要探讨。
8.1 书面审批
当接到进行原油洗舱的指令时,执行方应立即做好准备工作并向相关海事部门递交书面申请。书面申请应该主要递交如下文书和材料:
(1)原油洗舱申请书;(2)经认可的《船舶原油洗舱操作和设备证书》(3)原油洗舱作业负责人员的培训证明和资历;(4)原油洗舱作业实施图表计划;(5)原油洗舱安全措施;(6)船舶主要证书;(7)国际防止油污证书;(8)油污损害民事责任保险或其他财务保证证书;(9)所载原油种类
8.2 现场审批
为了进一步确认船舶提供文书、材料的真实性和船舶的技术状况,保证原油洗舱的安全进行,还需要进行现场审批。主要从以下几个方面入手:
(1)船方应提前向海事部门递交书面申请并得到批准(2)船方应进行安全检查和试压,按规定,试压压力。为工作压力的1.1倍,以确定管线、阀门无泄漏。(3)检查核实原油洗舱系统有关阀门,防止因错开阀门而发生污染,禁止使用的阀门应挂警告牌。校对各舱液位指示计、吃水指示计以及惰性气体含氧指示仪表。(4)检查货油舱内含氧量。含氧量必须低于8%,否则需继续进行充注惰性气体,直到低于8%。油舱内压力必须保持为正压。(5)对舱内原油适当加温,要视原油产地、油品来决定。(6)配备足够的洗舱人员。(7)洗舱装置的检查与准备。(8)必须建立原油洗舱作业中的指挥、通讯联络及值班制度。作业现场与货油泵控制室之间的相互联络要无障碍,电话及其他通讯设备要保持畅通状态。
8.3 原油洗舱现场监管
在洗舱前,需检查以下方面的准备情况:船上的消防水龙带和消防设施是否备妥,防污设备是否准备妥当并立即可用,甲板洗舱管线是否有原油泄漏,甲板水封是否完好,压力真空切断阀内的液面位置是否正确等,检查船方是否按照船上的原油洗舱《操作和设备手册》内的表格内容要求进行了检查,并抽查部分项目,检查船方是否按照《操作和设备手册》规定的程序进行原油洗舱。
按照国际海事组织A.446(X)决议《关于经修订的原油洗舱系统设计、操作和控制技术条件》和中华人民共和国交通行业标准 《油船洗舱作业安全技术要求》规定,原油洗舱的现场监督要重点监管以下内容:1、船舶进行原油洗舱时,为告知所有人员不得随意操作阀门,避免洗舱管线漏油,应在主要通道处和一些必要的部位挂出告示牌,以示注意。2、禁止船方在夜间开始原油洗舱,由于原油洗舱发生溢油的风险较高,特别是原油洗舱的初始阶段,在夜间开始原油洗舱,一旦发生洗舱管线破裂时,较难发现。《油船洗舱作业安全技术要求》规定:洗舱作业必须在日出到日落的时间内开始。开始洗舱时要加派人手巡查管线,原油洗舱一般容易发生泄漏的部位有:阀的密封压盖、管的连接法兰、扩管接头、洗舱机转动部位3、要求提供测氧报告。为确保洗舱安全,每次原油洗舱前,都必须对所有需要洗舱的油舱手工测量氧气浓度,以保证油舱内的氧气浓度低于8%。现场监督的目的就是确保测氧仪使用前正确检查和校正,测量的方法正确。
(1)具体操作
船方应根据原油洗舱参加人员及职责分工进行作业,必须指派一名人员在甲板巡回检查,严格洗舱作业交接班制度。洗舱作业情况应详细记入表格保存。经常测定惰性气体总管含氧量,如果含氧量高于8%,必须立即停止洗舱作业。甲板现场值班人员必须经常检查洗舱机运转情况,以及洗舱管线阀门有无泄漏。
(2)原油洗舱过程中,在出现下属情况时必须暂停原油洗舱作业
①卸油区发生不符合油轮停泊洗舱作业的情况,如雷电即将到来,或者出现大风浪等危险性情况,或其他环境对洗舱船有明显不安全时;②受油单位要求停止洗舱作业的;③惰性气体系统发生故障,或货油舱内氧气体积分数高于8%以上;④ 油区负责人发现未按照洗舱作业指导要领操作,命令停止洗舱作业;⑤洗舱负责人判断应停止洗舱作业的其它紧急情况;⑥卸油作业暂停(开式洗舱时)。⑦原油洗舱管系发生漏油时⑧原油洗舱用泵发生故障时⑨有关原油洗舱用压力表发生故障时⑩货控室的控制机能发生故障时。
因以上任何一种原因而中止原油洗舱作业,再重新开始原油洗舱作业时,必须确认中止原因已消除才能恢复原油洗舱作业。
油轮原油洗舱作业时,安全问题的重要性无论怎样强调都不会过分,安全也是海事监管的根本出发点。这里将着重介绍原油洗舱静电的产生和防止、油舱内气体环境的控制以及防止漏油等一些洗舱作业中需要强调的安全问题。
9.1 防止原油洗舱中静电的产生
研究与实践证明,油在管道中流动时,摩擦管壁产生静电,流速越高,静电压越高。为此,应限制装卸油的速度,一般最好稳定在2~4m/s以下的速度。一般单台洗舱机排量在60m3/h以下较为合适。只有在使用固定式洗舱机且舱内惰化情况下才可以使用大排量洗舱机。
不得用混有水的油洗舱,因为洗舱油中含有水或洗舱水中含有油时,静电会增大
9.2 货油舱内气体环境的限制
货油舱内气体环境的控制主要是指货油舱的惰性化和保持舱内正压。向货油仓充注惰性气体是保证原油洗舱安全作业的有效措施。原油洗舱必须在油舱内空气被惰性化的情况下进行,因此,进港前或卸油开始前油舱内氧气体积分数一定要在 8%以下,原油洗舱过程中也要保持在8%以下。
9.3 防止漏油
为了防止原油洗舱作业中漏油而造成危害,洗舱系统要用原油进行漏油实验。试验时所用压力为洗舱机正常工作压力的110%。试验中如果发现泄露,应予以排除,并将漏油试验结果明确记录在“洗舱日志”上。对于原油洗舱作业开始时间,要求选定在日出到日落之间的白天时间内。
文章对洗舱作业的法律要求和实际作业中的技术指标做了大致的描述,以上要求或许与实际操作有些出入,但本文所述要求为安全方面要求的最低标准,也是海事监管的基本指标和安全要求的标准。随着海事监管的加强,以往实际操作中的不合乎规范的行为和指标需要进行积极地改进和完善。海事监管并不是束缚我们作业的手脚,而是对我们安全作业的监督监管和促进保障。只要我们仍然以安全为出发点,确保设备和程序的合乎规则要求,即便以后海事监管更加严格,都不会成为我们作业的负担。希望本文内容能够在以后的实际作业中对顺利通过各种监管起到一定的指导作用。
[1]《国际海上人命安全公约》2004年版
[2]《国际海运危险货物规则》2006年修正案
[3]《MARPOL73/78》公约
[4]“明珠号”原油洗舱作业期间人员分工及职责