（船舶与海洋工程专业论文）化学品船新公约、规则符合性研究.pdf

大连理工大学专业学位硕士学位论文 摘要 本论文主要针对与化学品船设计相关的、2 0 1 0 年底以前生效的相关规范、规则和公 约进行研究、归纳和总结，针对不同的要求，进行新公约、规则的适应性分析，以解决 在设计过程中应注意的相关要求和如何满足要求而开发出具体的技术方案和应对措施 等。使设计出的化学品船更具前瞻性，增强产品的市场竞争力。 本论文主要对化学品船需要满足的新要生效的公约、规范和规则进行比较分析，如 对“散装运输危险化学品船舶结构与设备国际规则”i b cc o d e ( 2 0 0 4 ) 修改内容和“7 3 7 8 国际防止船舶造成污染公约”m a r p o l 7 3 7 8a i l r l e xi i 等新要生效的相关部分规范规则 中相应条款进行了研究，例如在脚o l 7 3 7 8a l l r l e xi i 在货品污染分类变化上、扫舱 残存量上、水下排放标准和排放口的设计要求上、程序和布置等进行比较研究，以及i b c c o d e ( 2 0 0 4 ) 中对化学品船承运货品要求的变化和扫舱残存量的要求等。并从船体分 舱布置、结构设计、液货系统配置等多方面采用相应措施以减少扫舱残存进行了研究， 提出了对应的解决方案。 关键词：规范规则变化；适应性研究；化学品船 化学品船新公约、规则符合性研究 n e wi u l e sa c c o r d a n c er e s e a r c hf o rc h e m i c a lt a n k e r a b s t r a c t t h ed i s c o u r s em a i n l yr e s e a r c ht h en e wc h a n g ef r o mt h er u l e sw i l lb ee f f e c t i n go n2 010 ， a b o u td i s t i n g u i s h i n gi ft h en e wc h a n g ei sa c c o r d a n tf o rt h ec h e m i c a lt a l l k e rd e s i g n i n g ，a n d r e s o l v et h eq u e s t i o nr e s u l tf r o mt h ec h a n g i n go fr u l e s 。t h r o u g h tt h ec a r e f u lr e s e a r c ht of i n d t h er e s o l v i n gp l a n ，t oe n s u r et h ed e s i g nc h e m i c a lt m ：】k e rb ev e r ya d v a n c e da n dr i v a l r o u s t h ed i s c o u s em a i n l yr e s e a r c ha n da n a l y s i st h en e wc h a n g eo fr u l e s ，f o re x a m p l e ：2 0 0 4 a m e n d m e n t st ot h ei n t e r n a t i o n a lc o d ef o rt h ec o n s t r u c t i o na n de q u i p m e n to fs h i p sc a r r y i n g d a n g e r o u sc h e m i c a l si nb u l k ( i b cc o d e ) a n di n t e r n a t i o n a lc o n v e n t i o nf o rt h ep r e v e n t i o n o fp o l l u t i o nf r o ms h i p s ，1 9 7 3 ，a sm o d i f i e db yt h ep r o t o c o lo f1 9 7 8r e l a t i n gt h e r e t o ( m a r p o l7 3 7 8 ) a b o u tm a r p o l7 3 7 8 ，t h ec a t e g o r i z eo fc a r g op o l l u t i o n , t h er e m a i n q u a n t i t yo f w a s h i n gt a n k e r , t h el e t t i n gs t a n d a r du n d e rw a t e ra n do p e n i n gf o rl e t t i n g ，t h ep r o c e d u r ea n d a r r a n g e m e n te t c ，t h er u l e sh a p p e nv e r ym u c hc h a n g i n g ，a b o u ti b cc o d e ( 2 0 0 4 ) ，t h ec a r g o d e m a n d i n gf o rc a r r y i n gi nc h e m i c a lt a n k e ra n dt h er e m a i nq u a n t i t yo fw a c h i n gt a l k e rw i l lb e c h a n g e dv e r yb i g g e r t h e yn e e db er e s e a r c h e dc a r e f u l l y t h ed i s c o u r s er e s e a r c ht h e s e c h a n g i n go fr u l e sa n df i n dt h er e s o l v i n gp l a n so na r r a n g e m e n to fh u l lt a n k e rd i v i d i n g , h u l l s t r u c t u r ed e s i g n i n g ，s y s t e mq u i p p i n go fl i q u i dc a r g oe t c k e yw o r d s ：c h a n g in gf r o mr uie s ；a c c o r d a n c er e s e a r c hin g ；c h e mic ait a n k e r 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目 。丝堂墨赶堑金约：拯则签佥蛙盈窒 作者签名：z 殳丝日期： 2qq 墨年j 卫月j 卫日 大连理工大学专业学位硕士学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文题目： 作者签名： 导师签名： 匕学品船新公约、规则符合性研究 日期：至q q g 年卫月! q e 1 日期：至q q 年j 卫月! q 日 大连理工大学专业学位硕士学位论文 己l喜 丁if 习 化学品船作为一种新兴的船舶，其船型始终处于发展变化之中，按载重吨进行分类， 可分为1 万载重吨以下、1 2 万载重吨、2 3 万载重吨及3 万载重吨以上等四类。1 3 万载重吨化学品船又称为灵便型化学品船。作为化学品船的重要组成部分，灵便型化学 品船一直具有广阔而稳定市场。在灵便型化学品船的发展过程中，随着人们对安全和环 保的日益重视，国际公约和规则也出现了巨大的变化，对灵便型化学品船的设计产生了 巨大的影响。 本论文通过对与化学品装运相关的、2 0 1 0 年底以前生效的新公约、规则等的研究、 归纳、总结，针对不同的依托船型，进行新公约、规则的符合性分析，研究开发具体的 技术方案和措施，使设计产品具有前瞻性，增强产品的市场竞争力。 主要研究内容为相关的新公约、规则搜集、归纳整理，与化学品装运相关的公约、 规则主要包括： 国际散装运输化学品船舶构造和设备规则( m cc o d e ) 国际防止船舶造成污染公约附则i i ( m a r p o l ) 国际海上人命安全公约( s o l a s ) 根据归纳整理的公约、规则，结合不同的依托船设计，进行符合性分析，研究开发 相关的技术方案和措施。 化学品船新公约、规则符合性研究 1概述： 目前国际散装运输化学品船舶构造和设备规则m cc o d e ( 2 0 0 4 ) 和国际防止 船舶造成污染公约附则i i m a r p o l 7 3 7 8a n n e xi i 等规范规则正在修改中，根据 2 0 0 4 年1 2 月召开的海事环境保护大会第5 2 次会议( m e p c 5 2 ) 决定，部分修改后的文 件已在2 0 0 7 年1 月1 日生效，其他文件将在2 0 1 0 年底以前将要生效。具体生效和即将 生效的文件如表1 1 所示。 表1 1 统计表 t a b 1 1 s t a t i s t i c st a b l ef o rr u l e sc h a n g e 生效日期公约条款适用于内容摘要 修订的附则i 2 0 0 4 年修订 所有船 最重要的改变是： m a r p o l 附贝ui 5 0 0 0 d w t 在2 0 0 7 年1 月 2 0 0 7 1 1 第2 2 条 货泵舱的双层底 2 0 0 4 年修订1 日或以后铺底的油船 m a r p o l 附则i 在2 0 0 7 年7 月1 日或以后 ( 附前) 第2 3 条 建造，或在2 0 1 0 年1 月1溢流计算 日或以后交船的油船 所有产品物质的重新分 2 0 0 4 年修订修订了附 类( 引入x ，y ，z ，o s 分 2 0 0 7 1 1 所有化学品船类) ，扫舱程序( 布置) m a r p o l 附则i i则i i 要求扩展到第1 7 章所有 货品。 所有产品物质的重新分 2 0 0 4 年修订的修订了 类( 引入x ，y ，z ，o s 分 2 0 0 7 1 1 所有化学品船 类) ， i b c 规则i b c 规则 第1 7 章所有货品表全部 修订。 对于燃油深舱容量大于 2 0 0 6 年3 月 1 3 a ( 修订 3 0 m 3 的新船要求双壳， 2 0 0 7 7 1m a r p o l 附贝ui 后的附则具有燃油总容量6 0 0 m “及 即： i 新条以上的新造船 2 0 0 7 年8 月1 日或以 修正案后签合同的；或无合同 款) 日期、2 0 0 8 年1 月1 日 铺龙骨的：或2 0 1 0 年 大连理工大学专业学位硕士学位论文 由于化学品船需要在满足特有的i b cc o d e 规则以外，还需要满足m a r p o l 公约 的要求，故上述公约规则的变化在化学品船上都应予以体现。 通过对以上已生效和即将生效的公约规则的收集、整理，并对规范、规则的修改内 容进行了研究，以及在船体分舱布置、结构设计、液货系统配置等多方面开展研究，以 便采用相应措施使化学品船能够满足新变化的规则要求。 2 公约、规范规则的研究 2 12 0 0 4m a r p o l 7 3 7 8a n n e xii 的主要修改内容 2 。1 。1 货品污染分类的变化： m a r p o l 7 3 7 8 附则将货品按其对环境所造危害的程度不同进行分类。 2 0 0 4 m _ 6 时o l 7 3 7 8a n n e xi i 新版本主要的修改是将有毒液体物质的污染分类由原来的 5 级( a ，b ，c ，d 和i ，其中a 类货品对环境的危害最为严重，而d 类则危害最轻) 改为4 级( x ，y ，z 和o s ) 具体情况如下； 大部分原a 类污染的货品变为x 类； 大部分原b 类和c 类污染的货品变为y 类； 大部分原d 类和i i i 类污染的货品变为z 类； 少量原i i i 类污染的货品变为o s 类。 2 1 2 扫舱残存量要求的修改 m a r p o l 附则i i 的基本原则是：货品必须尽可能排放至无残存液货留在船上。 修改前的残存量要求为： 对于a 类污染货品，由于其对海洋环境污染的威胁最大，所以残存货物必须全部排 至岸上的接受设备，因此原附则i i 中没有对其规定最大允许残存液货量。 对于b 类和c 类货品，其残存液货可在某种条件下排放入海，所以对新船每个货 舱的液货最大残存量规定为 b 类污染货品：1 5 0 升； c 类污染货品：3 5 0 升； 对于d 类污染货品，由于其对海上环境威胁最低，因此不规定扫舱标准。 化学品船新公约、规则符合性研究 修改后的2 0 0 4m a r p o l 7 3 7 8a n n e x1 i 对货品扫舱残存量的要求为： x 、y 、z 类污染货品均为：7 5 升。 2 1 一排放要求的变化 水下排放： 原m a r p o l 7 3 7 8a l l l l e xi i 仅对b 、c 类污染货品有水下排放要求，对d 类污染货 品则无水下排放要求；而修改后的m a r p o l7 3 7 8a l l r l e x 除对x 、y 类污染的货品要 求水下排放外，对z 类也同样要求水下排放。 排放标准： 原m a r p o l 7 3 7 8a x l i l e x 对d 类污染物质的排放标准为： 船舶正在航行途中，如系自航船航速至少7 节；如系非自航船航速至少4 节。 含有这类物质的混合物的浓度，即该物质与水之比不大于1 ：1 0 。 距最近陆地不少于1 2 海里处排放。 新的m a r p o l7 3 7 8a i l r l e xi i 对z 类污染物质的排放标准则为： 船舶正在图中航行，如系自航船航速至少7 节：如系非自航船航速至少4 节。 在水线下通过水下排放口排放，且最大流速不超过规定值。 距最近陆地不少于1 2 海里处排放，且水深不小于2 5 米。 2 1 4 水下排放口的设计要求 新的2 0 0 4m a r p o ；7 3 7 8a n n e xi i 对水下排放口的设计要求，除计算公式的表示上 稍有变动外，基本上没有变化。 水下排放口应位于液货舱区域内舭部弯曲处附近，且通常位于机舱稍前处。设置的 排放口必须明显地避开海水进口，以避免在船舶吸入海水时将残留物水混合物重新吸 入。 水下排放口的布置应按m a r p o l 附则i i 中的专用标准来进行，使排放入海的残留 物水混合物不会通过船舶的边界层。 2 1 ，5 程序和布置手册 原m a r p o l 7 3 7 8 , a n n e xi i 对d 类污染的物质需编制“程序和布置手册”，但只需 使主管机关满意即可。 新的2 0 0 4 m a r p o l7 3 7 8 , a i i i l e xi i 则要求装载z 类污染的物质的船舶备有经主管 机关认可的“程序和布置手册”。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 2 2i b cc o d e 的主要修改内容 目前2 0 0 4i b cc o d e 规则包括了相关安全散装运输危险化学品的要求，如船舶残 存能力、船舶布置、舾装、人员保护以及对于特殊货品的处理和特殊要求。相对于以前 的规则，该规则的第1 7 和第1 8 章所列化学品清单有很大的变化， 原i b cc o d e 第1 7 章中共包括4 5 3 种货品，第1 8 章中共包括2 2 8 种货品。 而修改后的i b cc o d e 第1 7 章共包括5 4 5 种货品，而第1 8 章中仅包括3 0 种货品。 对于2 0 0 7 年1 月1 日以后铺底的新船来说，货品的污染等级和适装的船型都有了 较大的变化： a ) 原来列在第1 8 章的大部分货品改到了1 7 章，由此引起许多货品以后将不允许 在成品油船上兼装，如植物油，必须装运在2 型或3 型化学品船上，常见的甲 醇( m e t h y la l c o h 0 1 ) 、m t b e ，也只能在3 型化学品船上运载。 b ) 油船上可兼装的化学品由以前的2 0 0 多种减少到3 0 种。 c ) 对油船兼装化学品时的扫舱残存量要求变得非常严格，以前在油船上兼装的化 学品大都属于d 类污染物质，没有扫舱残存量的要求，只需编制“排放有毒液 体物质的控制程序和布置手册 即可；而修改后仅能兼装的3 0 种化学品中， 有2 3 种属于z 类污染货品，必须满足7 5 升扫舱残存量的要求。也就是说化学 品船或兼装化学品的成品油船上都要配置单舱深井式液货泵。 d ) 所有的载运除矿物油以外液体散装货品的船舶，都要具有新的有毒液体物质证 书( n l sc e r t i f i c a t e ) 或化学品规则证书( c h c m c o d ec e r t i f i c a t e ) ，只有污染类 别为o s 类的货品( 目前仅7 种) 除外。 e ) 可兼装的化学品清单，见表1 2 所示。 表1 1 统计表 t a b 1 1s t a t i s t i c st a b l ef o rr u l e sc h a n g e 序号化学品名称联合国编号密度t m 3污染类别特殊要求 1丙酮a c e t o n e1 0 9 00 7 9z2 含酒精饮料“无另行说明” 23 0 6 5z2 a l c o h o li cb e v e r a g e s ，n o s 3 苹果汁a p p l ej u i c e 0 s 4 ( 正丁醇) n - b u t y la l c o h o l 1 1 2 0 0 8 l z2 5 ( 仲丁醇) s e c b u r y la l c o h o l 1 1 2 0o 8 1z2 化学品船新公约、规则符合性研究 6 粘土泥浆c l a ys l u r r y o s 7 煤浆 c o a ls l u r r yo s 8 二甘醇d i e t h y l e n eg l y c o l 1 1 2z 1 ，3 9乙醇 e t h y l e n ea l c o h o l 1 1 7 0o 7 9z2 1 0 碳酸乙烯脂e t h y l e n ec a r b o n a t e 1 3 2zl 1 1 葡萄糖溶液g l u c o s es o l u t i o n o s 1 2 甘油g l y c e r i n e 1 2 6z1 1 3 g l y c e r o lm o n o o l e a t e z 1 4 h e x a m e t h y l e n et e r r a m i n es o l u t i o n s z 1 ，3 1 5 乙烯二醇h e x y l e n eg l y c o l 0 9 2zl 1 6 乙丙醇i s o p r o p y la l c o h o l 1 2 1 9o 7 9z2 1 7 高龄土桨k a o l i ns l u r r yo sl 氢氧化镁溶液m a g n e s i u mh y d r o x i d e 1 8z1 s l u r r y 甲基葡糖胺溶液n - m e y h y lg l u c a m i n e 1 9z s o l u t i o n ( 7 0 o rl e s s ) 2 0 甲基丙基甲酮m e t h y lp r o p y lk e t o n e z3 2 1糖浆m o l a s s e s1 4 5o s1 氯化多铝溶液p o l y a l u m i n i u m 2 2z1 c h l o r i d es o l u t o n 2 3p o t a s s i u mf o r m a t es o l u t i o n sz 2 4 p r o p y l e n ec a r b o n a t e z 2 5 丙二醇p r o p y l e n eg l y c o l 1 0 4z1 醋酸钠溶液 s o d i u ma c e t a t e 2 6 z 1 ，3 s o l u ti o n s 2 7 s o d i u ms u l p h a t es o l u t i o n sz t e t r a e t h y l s i l i c a t e 2 8 z m o n o m e r o l i g o m e r ( 2 0 i ne t h a n 0 1 ) 2 9 t r i e t h y l e n eg l y c o l z 一6 一 大连理工大学专业学位硕士学位论文 3 新规范规则的适应性研究 3 1 船体分舱布置上的研究 3 1 1 货舱区双壳双底的设计 根据i b cc o d e 和m a r p o l7 3 7 8 对化学品危险和污染程度，考虑船舶承受外力 作用遭受进水的影响和防止破损，对货油舱舱区应采用双壳和双底设计，并应根据i b c c o d e 对i 、i 类化学品船的要求确定双壳双底宽度和高度。 根据i b cc o d e ，i 型货舱： 双壳宽度不小于b 5 或1 1 5 m ，取小者。 双层底高度不小于b 1 5 或6 m ，取小者。 要求i 型化学品船装运的化学品共1 3 种货品。 根据i b cc o d e ，i i 型货舱距离中心线处船底外板不得小于相应的垂向破损范围，且 离船体外板的任何距离都不得小于7 6 0 r a m ，亦即： 舷侧双壳距离w ：w o 7 61 t i 双层底高度h ：培b 1 5 或h = 6 0m ，取小者。 根据i b cc o d e ，i i i 型货舱液货在船内布置距船体外板的距离无要求。 但根据m a r p o la n n e xi ，5 0 0 0 载重吨以上的油船和载运( 或部分载运) 油类或 油类制品的化学品船都必须在其整个货舱区内用压载舱或空舱予以保护。换言之，在上 述期限以后设计建造的油船和载运( 或部分载运) 油类的化学品船的整个货舱区都必须 设置双底和双壳，并且双底和双壳只能设计成压载舱或空舱。 根据m a r p o la n n e xi 的要求，舷侧双壳距离w - w = 0 5 + ( d w t 2 0 ，o o o ) 或者w = 2 0 m 取上述两者之小者，但不得小于1 0 m 根据m a r p o la n n e xi 的规定，双层底高度h ： h - - b 1 5 或2 0m 取上述两者之小者，但不得小于1 0 m 化学品船须同时满足i b cc o d e 和m a r p o la n n e xi 对对货舱位置的要求，亦即 货舱双壳和双底的设计要求。 化学品船新公约、规则符合性研究 3 1 2 货舱最大装载量的设计 化学品船货舱区装载量的设计上要满足相关的操作要求，规则对三类化学品船的货 油舱最大装载量的要求分别为： 对于i 类化学品船，最大的装载量不应超过1 2 5 0 m 3 。主要货品为氯化石蜡、氯磺酸、 煤焦油沥青( 溶化) 、乙胺、燃料抗暴击化合物( 含铅烷) 、亚磷酸、磷( 黄、白磷) 等。 对于类化学品船，最大的装载量应不超过3 0 0 0 m 3 ，主要货品为乙腈、乙醚、烷 基( c 6 一) 、硫酸铵溶液、樟脑油、酚油、二硫化碳、硝酸、发烟硫酸、丙腈、煤焦油、 甲酚等。 对于i 类化学品船，无装载量的要求，主要货品为苛性钠、磷酸、氨水、盐酸、 硫酸、氟硅酸水溶液( 2 0 - 3 0 ) 、硫磺( 融溶) 、苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇及动 植物油等。 3 1 3 货舱分舱的设计 根据i b c 规则要求，货舱应该用隔离舱、空舱、泵舱、燃油舱或其他类似舱室与居 住处所、服务和机器处所、以及供人员消耗的饮用水舱等隔离开，装载能和水起反应的 货物的货舱，不应于压载舱相邻，应用隔离空仓或其它液舱隔离。相互间不相容的货品 的货舱，应用隔离舱或用与之相容的货舱隔离。装载不能与燃油舱相邻的货物的货舱， 应用隔离舱或其他货舱与燃油舱隔离。 并且，货舱及压载舱的分舱布置需满足完整稳性和破舱稳性计算要求。考虑到 m a r p o l2 5 a 对稳性的要求，特别是对装卸载过程中的稳性提出的要求，需用设计方 法而不是操作方法来实现从而杜绝由于误操作带来的隐患，因此有必要设置中心纵舱壁 来减小货油舱的自由液面，提高船舶的稳性。另外，设置中心纵舱壁有利于减少甲板上 强横梁的跨距。 同时为了满足扫舱残存量的要求，货油舱应尽量采用“净舱设计，即船体构件尽 量置于货油舱之外，分隔货油舱的横舱壁和中纵舱壁尽量采用槽型舱壁结构形式，最大 程度地保证扫舱后的最小残存。另外采用“净舱”设计对满足s o l a s 中永久性检查通 道p m a 的要求非常有利。 3 1 4 分析研究适用成品油船兼运的化学品种类 由于目前流行的装运化学品是通过提升成品油船的系统配置来实现，但由于成品油 船的设计特点，只能通过被限制装载的方式来实现转运化学品的目的，因此设计专门有 大连理工大学专业学位硕士学位论文 以运输化学品的船舶是非常具有市场竞争力的，通过下面的研究，得到成品油船上能够 兼装的化学品只有4 5 种左右，因此开发专门装运化学品船舶是非常必要的。 1 ) 成品油船可装载化学品的范围 成品油船可装载油类清单和类油物质名单上的液货共计1 0 大类7 2 个品种， 还有大量的船运液货，符合国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则( i b cc o d e _ 简称国际化学品规则) 第1 7 章规定的液货有4 5 8 种( 系列) ，不适合i b cc o d e 第1 7 章规定的化学品( 按i b cc o d e 第1 8 章) 有2 3 1 种( 系列) 。装载第1 7 章规定的化学 品需要满足化学品船的规定，而装载第1 8 章规定的化学品不需要满足化学品船的规定。 故我们在i b cc o d e 第1 8 章确定的2 3 1 种化学品中寻找适合成品油船可装载的化学品。 据查类油物质名单中的d 类物质全部3 个货品品种也包括在i b cc o d e 第1 8 章确定的2 3 1 种化学品品种中。我们把这3 个货品品种作为成品油船可装载的油类货品 来考虑，不作为可装载的化学品来考虑。 2 ) 不能作为成品油船兼运的化学品 经过研究i b cc o d e 第1 8 章确定的2 3 1 种化学品有很大一部分的货物密度大于 1 0 2 5 吨, - 亡方米，超过了油船船体强度设计标准。不考虑成品油船装载这些化学品。i b c c o d e 第1 7 章内的化学品，属于化学品船装运的化学品，根本不用考虑。还有一大部 分不属于船运的常用化学品也不考虑。 3 ) 确定的成品油船能够兼运的化学品 统计研究了6 艘国外化学品船的货品清单，研究了其中不属于国际化学品船规则 ( i b cc o d e ) 第1 7 章范围内的货品。这6 艘化学品船为：3 5 0 0 吨化学品船( 韩国) 、 2 0 0 0 0 吨化学品船( 新加坡) 、3 5 0 0 0 吨化学品船( 日本) 、4 0 0 0 0 吨化学品船( s u m e c 公司) 、2 5 0 0 0 吨化学品船( 意大利) 及4 6 0 0 0 吨化学品船( 新加坡i m c ) 。找出了其 中不属于国际化学品船规则( m cc o d e ) 第1 7 章范围内的化学品和其他货品，这些货 品基本上都是属于国际化学品船规则( i b cc o d e ) 第1 8 章范围内的货品。 根据这些情况，在i b cc o d e 第1 8 章确定的2 3 1 种化学品品种中挑选7 0 种化学品 为国际上船运的常运化学品，作为进一步的研究对象。对其有关的化学物理性能进一步 研究，以最后确定能在成品油船上装运的化学品。根据i b cc o d e 规定，用成品油船来 装运i b cc o d e 第1 8 章确定的化学品可以不用满足化学品船的要求。 对初步提出的7 0 种化学品的有关化学物理性能进行研究后，在满足成品油船的技 术条件对其系统及装备不做大的修改、提高或增加的前提下，最后确定其中4 5 种化学 品可在成品油船上装运，见表3 1 。 化学品船新公约、规则符合性研究 表3 1 成品油船兼运的化学品 c h i m i c a lc a r g ob ea p p l i e dt op r o d u c to i lt a n k e r 序号中文名称英文名称联合国编号 1丙二醇甲醚p r o p y l e n eg l y c o lm e t h y le t h e r 2( 正) 戊醇n a f y la l c o h o l1 1 0 5 3( 仲) 戊醇s e c - a 1 l 仃la l c o h o1 1 0 5 4 ( 叔) 戊醇t e r t - a m y la l c o h o l1 1 0 5 怂疆la l c o h o l 5 戊醇，初级1 1 0 5 p r i 雠a r y 6 ( 正) 丁醇 n - b u t y la l c o h 01 1 2 0 7 ( 叔) 丁醇 t e r t b u t y la l c o h o l1 1 2 0 8十氢化萘d e c a h y d r o n a p h t h a l e n e1 1 4 7 9 丁二醇b u t y l e n eg l y c o l 1 0 二内酮醇d i a c e t o n ea l c o h o l1 1 4 8 1 l 二异丁基甲酮 d ii s o b u t y lk e t o n e1 1 5 7 1 2 邻苯二甲酸二辛酯 d i o c t y lp h t h a l a t e 1 3 异佛尔酮 i s o p h o r o n e 1 4 2 一乙氧基乙醇2 - e t h o x ye t h a n o l1 1 7 1 1 5 乙烯二醇 h e x y l e n eg l y c o l 1 6 乙醇 e t h y la l c o h o l1 1 7 0 1 7已醇h e x a n o l2 2 8 2 1 8异戊醇i s o a m y la l c o h o l1 1 0 5 1 9 异丁醇is o b u t y la l c o h o l1 2 1 2 2 0 异丙醇i s o p r o p y la l c o h o l1 2 1 9 2 1 甲醇 m e t h y la l c o h o l1 2 3 0 2 2 甲酸异丁酯 i s o b u t y lf o r m a t e2 3 9 3 2 3环已醇c y c l o h e x a n o l 2 4 甲基异丁基甲酮m e t h y li s o b u t y l1 2 4 5 2 5 丙二醇甲醚酯 p r o p y l e n eg l y c o lm e t h y le t h e ra c e t a t e 2 6 醋酸异丙酯 i s o p r o p y la c e t a t e1 2 2 0 邻苯二甲酸 d i a l e y l ( c 7 - c 1 3 ) 2 7 ( c 7 一c 1 3 ) 二烃酯 p h t 姒l a t e s 2 8 正一醋酸丙酯 n - p r o p y la c e t a t e1 2 7 6 2 9正一丙醇n - p r o p y la l c o h o l1 2 7 4 一l o 大连理工大学专业学位硕士学位论文 植物油，无其他说明。 v e g e t a b l eo i l s 3 0 包括：( 2 9 种油略) n 0 si n c l u d i n g ： 植物酸油和溜出液，无 3 1另行说明，包括：( 1 2 v e g e w 咀l ea c i do i l sa n dd i s t i l l a t e sn o s 种油略) i n c l u d i n g - 3 2 邻苯二甲酸二庚酯 d i h e p t y lp h t m 也a t e 3 3邻苯二甲酸二己酯d i h e x y lp h t h a l a t e 3 4 甲基戌基甲酮m e t h y la m y lk e t o n e1 1 1 0 3 5 醇( c 1 3 + )a l c o h o l s ( c 1 3 + ) 3 6 聚丁烯 p o l y b u t e n e1 3 2 5 3 7 邻苯二甲酸二异烷基酯 d ii s o d e c y lp h t h a l a t e 3 8邻苯二甲酸二异辛酯d ii s o o c t y lp h t h a l a t e 3 9烯烃( c 1 3 ，所有异构体)o l e f i n s ( c 1 3 + ，a i ii s 0 地r s ) 4 0 邻苯二甲酸二壬酯 d i n o n y lp h t h a l a t e 4 1 一缩二丙二醇 d i p r o p y l e n eg l y c o l 4 2十二烷基苯d o d e c y lb e n z e n e 4 3 乙二醇甲基丁基醚e t h y l e n eg l y c o lm e t h y lb u t y l e t h e r 4 4 三缩三丙二醇 t r i p r o p y l e n eg l y c o l 4 5 仲丁醇 s e e b u t y la l c o h o l1 1 2 0 3 2 货油系统配置上的研究 2 0 0 7 年1 月1 日生效的2 0 0 4m a r p o l7 3 7 8a n n e xi i 对化学品船兼装成品油船的 液货扫舱残存量提出了更高的要求，既不得超过7 5 升，因此采取有效的措施以减轻扫 舱残存量是必须解决的问题。 3 2 1 单舱深井泵液货系统 在化学品船为尽量减少扫舱后的残存，在货油系统上应采用单舱深井泵，另可以采 取以下有效措施，以进一步降低货舱的扫舱残存量，以满足2 0 0 4 m a r p o l 7 3 7 8a l u l e xi i 的要求。 进一步优化吸油井的设计，使货油舱内的液货残留量减至最小。 货油管路使用不锈钢材料，除与泵和阀门等设备连接处，全部采用对焊连接，减少 因管路法兰连接而造成的液货残留量。 使用q 型膨胀弯代替压盖式伸缩器。 化学品船新公约、规则符合性研究 甲板上的纵向货油管向船中部的货油通岸集管倾斜，实现卸货后货油管内的液货的 自泄放，减少残留量。 甲板区域的货油管敷设小口径吹除管，用压缩空气或惰性气体将货油管中残留的液 货通过小口径吹除管排到岸上的接收装置。 货油管系布置避免出现无法清扫的死点，如将垂直向下的支管改为水平支管，支管 上的阀尽可能靠近主管。 3 2 2 泵舱透平泵液货系统 针对配备深井泵的化学品船特点，可采取以下有效措施，以进一步降低液货舱的扫 舱残存量。但是否可行，还需进一步实船验证。 优化吸油井的设计，尽量减小吸油井底部的面积，并使吸口尽可能接近吸油井的底 部，使货油舱内的液体残留量减至最小。 用扫舱泵将货油舱内和货油管线( 包括货油泵吸入、排出管和泵壳) 里的残留液货 排出到岸上。 货油泵舱内的扫舱泵排出管是垂直管段，扫舱后该管段内将存满货油。在扫舱泵排 出管的根部敷设一路小口径吹除管，用压缩空气或惰气将该段管路中残留的液货通过小 口径吹除管排到岸上的接受装置。 3 3 液货舱透气系统配置研究 3 3 1 公约规则对货舱透气的相关规定和要求 国际海事组织( m o ) 国际海上人命安全公约( s o l a s ) 第1 i 2 章“液货船的消防措 施”，i m o 海上安全委员会通过的国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则及 修正案，以及i m 0 1 9 9 4 年颁布的i b c 规则第8 章“液货仓透气和除气装置 分别对适 用范围、透气、趋气、除气、惰性气体系统以及对液货仓透气系统的选型、设计和布置 等作了最原则最基本的要求。 3 3 2 透气系统设计依据 透气系统设计应符合s o l a s 公约及其修正案i i 2 5 3 条，i b c 规则及其修正案第8 条要求。由于多功能化学品船运载的大多数货物的闪点都不超过6 0 度，因而，在控制 式透气系统中应该符合i m o m s c c i r e 3 7 3 r e v 2 “阻止火焰进入油船液货舱的装置设 计、试验及安装的修订标准 的诸如高速透气阀及除气装置时需考虑的经修订的因素”。 透气系统设计还应注意到：m a r p 0 7 3 7 8 公约附则i i 还采用了i b c 规则中所列化学品 大连理工大学专业学位硕士学位论文 表。m a r p o l 7 3 7 8 公约附则i i 中还采用了i b c 规则中关于液体物质定义指那些温 度在3 7 ，8 度时，其蒸汽压力不超过0 2 8 m p a ( 绝对压力) 的液体。i b c 规则按污染特 性来指定穿行，以及i b c 规则规定载运m a r p o l 7 3 7 8 公约附则i i 指明的有毒货品的液 货舱透气系统与无毒货品的液货舱透气系统分开且应配备蒸汽回收管系。因而，透气系 统设计不单单要考虑安全问题，还应当重视环境保护问题，以保护生态、设备和自然资 源部收到危害。 3 3 3 液货舱透气系统的隔离 正如s o l a s 公约及其修正案第1 i 2 章第5 3 条“货舱透气 中指出的，货油舱的 透气系统应与船舶其它舱室空气管完全不同。i b c 规则第1 7 章“最低要求一览表 中 所列出的4 4 1 种货物均具有安全危害性或污染危害性，或者既具有安全危害性又具有污 染危害性，它们具有的污染和安全危害性均在不同程度上对人类和环境构成威胁。所以 液货舱透气系统必须完全独立于运载船舶上所有其它舱室的空气管和透气系统。 3 1 3 透气管排出口及其布置位置 根据s o l a s 公约第1 i 2 章第5 3 2 1 条中所述：凡货油舱甲板上能散发出可燃气体 的开口，其布置和部位应使可燃气体进入含有着火源的围蔽处所或积聚在可能构成着火 危险的甲板机械和设备危险附近的可能性减至最小程度。同样，在化学品船上，为使液 货舱透气系统的设计能尽量减少货物蒸汽在甲板积聚和进入起居、服务和机器出所及控 制站的可能性，同时还能尽量减少易燃蒸汽进入或积聚在有着火源的处所或区域的可能 性。 i b c 规则对控制式液货舱透气系统的透气管排出口垂直高度和水平位置作了明确 的规定： ( 1 ) 透气出口在露天甲板上高度不小于6 米。如将其设在升高步桥的4 米范围内， 则在升高步桥以上应不小于6 米。 ( 2 ) 透气出口离开起居、服务和机器出所的空气进口或开口及着火源的最近水平距 离至少为1 0 米。 ( 3 ) 只要设有主管机关认可形式高速透气阀，且能将蒸汽空气混合物以至少3 0 m s 的出口速度向上自由喷射，则规定设置在露天甲板上高度不小于6 米透气出口在甲板或 升高步桥以上的高度可视情况减低到3 米。 同时，对控制式透气系统的透气出口机构形式作了原则的规定：透气出口处应能使 液货蒸汽以不受阻碍的喷射形式直接向上排出。并应被布置成能防止水进入液货舱。 化学品船新公约、规则符合l 生研究 3 4 防止海洋及货品污染系统配置优化研究 3 4 1 洗舱系统原理及设备配置 3 4 1 1 洗舱系统原理 洗舱的设备是洗舱机，可以是固定式或手提式的。在新型化学品船上，大都设有固 定式的带程序控制的洗舱机，而手提式洗舱机仅作为补充洗舱使用。 洗舱的介质可以是海水，也可以是淡水。但由于海水中的氯离子在最终的洗舱程序 中可能出现问题，且海水与胺类物质接触后可能在舱壁上产生白色沉淀，因此对胺类货品 或其它碱性物质选用淡水洗舱。实际上大多数多功能化学品船都设有即可用海水又可用 淡水的洗舱系统。 在洗舱过程中，常使用0 0 5 浓度的清洁剂，像表面活性剂、阴离子去垢剂等的水溶 液。清洁剂通常被加热到一定温度，以提高清洗效果。 洗舱过程存在着某些潜在的危险。这些危险，诸如相容性危险，水反应危险、静电危 险等，不仅威胁化学品船本身的安全，而且也威胁操作人员的安全和健康。因此，在设 计阶段及洗舱过程中必须使终特别注意采取必要措施，避免发生各种可能的危险。例如， 在洗舱管路上各舱之间设置可拆短管或其它有效隔离；限制液货舱的空间尺寸及洗舱机 容量、或洗舱过程中向舱内充惰性气体等等，都可有效地防止或减小洗舱过程中的某些 潜在的危险。 3 4 1 2 洗舱装置的配置与容量计算 1 ) 货舱清洗系统一般由下列部分组成： 供给水泵供移动式洗舱机深入的甲板通口 甲板水供给管路洗舱机 洗舱水加热器扫舱泵或喷射泵 与之相关的设备 三角架扫帚 水龙管橡皮拖把 水龙管接头防爆照明灯 。空气管防爆手电 刷子防火花搬手 大连理工大学专业学位硕士学位论文 吊运垃圾绞车吸油材料 擦布 2 ) 提供洗舱水的泵浦： 无论是用单独的泵还是用液货泵来对固定式或可移动式洗舱机供水，其泵浦的排量 必须在任一时刻都大于所用洗舱机的排量。当使用一至两台洗舱机时，水泵的容积余量 应在1 0 左右：当同时使用四台或四台以上的洗舱机时，其容积余量应为5 左右