林新通
关于国际航行船舶油气回收,MARPOL 73/78公约附则Ⅵ有明确的规定,若当事国管辖的港口或装卸站对液货船产生的挥发性有机化合物排放加以控制,适用的液货船须配备主管机关根据MSC/Circ.585 号通函《关于蒸气排放控制系统标准》认可的蒸气排放收集系统,并须在装载有关货物时使用该系统。然而,对于国内航行载运易挥发性货物的船舶,其油气排放问题在法规层面上长期以来一直是空白。
随着人们对船舶节能减排和大气环境污染意识的提高,船舶油气回收工作近几年才在我国兴起,人们慢慢体会到船舶油气回收的重要性。首先,油品易挥发,达到一定浓度就容易发生爆炸,实施油气回收可消除安全隐患,同时可以保护人员的身体健康;其次,可以减少对大气的污染,油气中的有机物(VOC)是导致雾霾和臭氧超标的重要污染物,收集船舶货油蒸气可以减少大气污染;另外,油气回收可以实现资源的回收再利用,不仅节约了资源,而且具有可观的经济效益。
为进一步降低船舶污染物排放,控制船舶造成的大气污染,2020年8月1日实施的《国内航行海船法定检验技术规则(2020)》强制规定,对于2020年1月1日及以后建造的150总吨及以上的国内航行油船,进入我国排放控制区应配备经认可的蒸气排放收集系统。我国随后以行业标准的形式出台了配套的船舶油气回收安全技术要求。本文重点梳理相关法规关于国内航行油船配备蒸气排放收集系统的新要求,分析实施过程中存在的问题并提出相应的对策建议。
船舶蒸气排放收集系统基本原理就是收集船舶装载货油时从油舱挥发或排出的油气,并对油气中的烃类气体化合物进行回收,以防止其扩散到大气中污染环境或者影响人体健康,同时将油气回收再利用产生一定的经济效益。一般蒸气排放收集系统包括导静电软管、绝缘法兰、压力/真空阀、氧含量分析仪、连接管路、隔离阀、防火型快速关断阀、过滤器、阻火器、风机等,通过相应自动控制程序实现以上各设备的自动运行。
船舶应安装有固定收集油气的管路,该管路与船体电气连接。当船舶设有惰性气体管路时,也可作为油气收集管路,此时,应在惰性气体供应管与油气收集管路设置隔离装置。收集到的油气通过集气管路输送到船上油气处理装置或送到船岸油气回收总管,船岸油气回收总管或者软管通过连接接头法兰与岸上的油气回收管连接,在岸上对收集的油气进行处理。
在船上和岸边都可以进行油气回收处理,油气回收系统一般分为三个类型:废油吸收、直接制冷、碳床吸收。油气回收系统可以使用上述三种类型的一种或者组合。下面简要介绍一种常见的用碳床吸收的方法并采用岸上设备对船上油气收集处理的过程。
利用船岸对接系统的输气软管与油轮的油气专用接头对接,将油轮船舱内含油气气体引出,引出的油气在送往油气回收装置的过程中,会经过在线监测系统,在线监测系统的前方管线上设置有安全阀,在其后方设置有紧急切断阀;在线监测系统可对油气的氧含量、烃浓度、硫浓度以及油气压力、温度、流量参数进行在线监控,并通过与紧急切断阀连锁,实现自检、自动报警和自动保护的功能,当船舱油气的氧含量体积百分比等于或高于8%时,或当装船过程中出现了超压、负压、油气处于爆炸极限范围内以及溢流事故时,在线监测系统会发出报警,并让紧急切断阀进行紧急切断动作,将危险及时与岸上系统隔离;在紧急切断阀之后设置有过滤器,将油气中的液滴及杂质过滤除去;在过滤器之后设有阻爆、阻燃器,保证爆炸不会在船舶与油气回收系统之间传递。
将上述得到的油气输送到第一级活性炭吸附系统,经第一级活性炭吸附系统处理后的油气,被输送进入第二级活性炭吸附系统。第二级活性炭吸附系统由两个吸附塔组成,两个吸附塔交替工作,当一个活性炭吸附塔吸附饱和后,切换至另一个活性炭吸附塔进行吸附工作,吸附饱和的活性炭吸附塔进入真空解吸状态。第二级活性炭吸附系统的解吸使用干式真空泵完成,经过第一级活性炭吸附系统处理后的尾气和第二级活性炭吸附系统处理后的尾气分别在高处放空。
第一级活性炭吸附系统的真空泵出口排出的高浓度油气和第二级活性炭吸附系统的真空泵出口排出的高浓度油气分别进入低温吸收塔底部,经过5 ℃的低温吸收剂从塔顶喷淋吸收回收油气中大部分的有机物成分。不能被吸收的气体从吸收塔顶排出,进入第一级活性炭吸附系统前端,循环回收其中有价值烃类。吸收塔吸收的油气,经过泵增压后送至吸收剂储存罐。
《船舶大气污染物排放控制区实施方案》(交海发〔2018〕168 号)规定,2020年1月1日及以后建造的150 总吨及以上中国籍国内航行油船进入排放控制区,应具备码头油气回收条件,鼓励满足安全要求时开展油气回收。
《国内航行海船法定检验技术规则(2020)》采用了《船舶大气污染物排放控制区实施方案》(交海发〔2018〕168 号)关于中国籍国内航行油船配备油气回收装置的规定,在第5篇第7章7.2.7节中明确规定了对于2020年1月1日及以后建造的150总吨及以上的国内航行油船,进入我国排放控制区,应配备经认可的蒸气排放收集系统,该系统应符合MSC/Circ.585 号通函《关于蒸气排放控制系统标准》的相关要求。另外,载运原油的上述油船,还应备有并实施VOC 管理计划,该计划应根据国际海事组织制定的指南编写。
2021年2月1日起实施的交通运输行业标准《船舶油气回收安全技术要求》(JT/T 1346—2020),适用于载运原油和成品油的船舶在装载货油过程中产生油气的回收作业,该标准规定了船舶油气回收作业的一般要求、设备设施要求、操作要求以及人员培训要求等。
2021年4月1日起实施的国家标准《油品运输大气污染物排放标准》(GB 20951—2020)规定,新投入使用且150总吨及以上的油船应设置密闭油气收集系统,对于现有8 000总吨及以上的油船自2024年1月1日后需符合该国标关于油船排放控制的要求。
关于国内航行油船配备蒸气排放收集系统,目前,我国已初步建立了以《国内航行海船法定检验技术规则(2020)》、《船舶油气回收安全技术要求》 (JT/T 1346—2020)和《油品运输大气污染物排放标准》(GB 20951—2020)为主的标准体系。采纳MSC/Circ.585 号通函《关于蒸气排放控制系统标准》,针对船舶蒸气排放收集系统的设计安全标准,重点从管路连接要求、溢流报警、超压及真空保护、操作规程和人员培训等方面进行明确,确保船舶蒸气排放收集系统安全,以防范蒸气排放收集时的火灾爆炸风险。
油船要配备符合MSC/Circ.585 号通函《关于蒸气排放控制系统标准》要求的蒸气排放收集系统,需要配备封闭式液位监测系统、货油舱溢出报警系统、超压和真空保护系统,同时还需要配备惰性气体系统等。这些设备的投入使得小型油船增加了建造成本。另外,小型油船载运货物量相对较少,货物蒸气排放量也相对较少,造成的环境污染有限,因此,安装符合法规要求的蒸气排放收集系统在适用船舶吨位大小方面值得商榷。
《国内航行海船法定检验技术规则(2020)》仅提及,对于2020年1月1日及以后建造的150总吨及以上的国内航行油船需要配备经认可的蒸气排放收集系统,对于现有油船不作要求;而《油品运输大气污染物排放标准》(GB 20951—2020),不仅要求新投入使用且150总吨及以上的国内航行油船需要配备经认可的蒸气排放收集系统,而且要求现有8 000总吨及以上的油船应自2024年1月1日后符合该国标关于油船排放控制的要求。从法律效力方面看,国家标准是全国性标准,其适用于全国范围,而国内海规是部门规章,国家标准的法律效力高于部门规章,因此,对于现有油船适用蒸气排放控制的要求上,建议国内海规参考国家标准要求,对相关内容进行明确,以避免国内海规与国家标准要求的不一致甚至相抵触。
安装蒸气排放收集系统旨在收集挥发的油气,减少油气挥发损耗以及控制油气挥发造成的影响,排除安全隐患。然而,在船舶进入排放控制区或者靠泊码头时,在使用蒸气排放收集系统方面,法规并未进行强制性要求,甚至也没有相关配套法规对若不按照规定使用蒸气排放收集系统时的惩处措施。因此,建议明确油船应配备认可的蒸气排放收集系统,并在装载有关货物时使用该系统,也可以出台相关配套的设备使用管理规定或者挥发性有机化合物排放控制规定等。
船舶油气回收工作作为一项节能减排工程,涉及航运公司、船舶、码头、产品设计、监管单位等多个方面。我们应牢牢把握和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,扎实开展船舶油气回收工作,同时,不断完善技术法规体系,为我国船舶工业的可持续发展、建设资源节约型和环境友好型社会作出积极贡献。