浅谈当今油船防治污毕业设计.doc

毕业设计课 题 浅谈当今油船防治污 摘 要伴着世界经济全面复苏的脚步，石油及其产品的海洋运输量也日益增长。油轮船队规模的不断扩张以及油轮本身大型化的趋势，给脆弱的海洋生态环境带来了巨大的威胁。油轮溢油事故往往给海洋生态环境带来灾难性的影响，如何避免油轮污染对保护海洋环境有着重要的意义。通过对油轮污染事故案例的研究发现造成污染的主要原因包括三方面：一是排放洗舱水、压载水、机舱含油污水造成的污染；二是装卸货油过程中溢油造成的污染；三是搁浅、碰撞等事故造成的溢油污染。根据MARPOL公约及相关立法中对油轮防污染的要求，本文分别从提高船员素质、提高油水分离器效率、规范油轮运营中操作、淘汰单壳油轮及提高导航设备利用方面来有效地避免油轮对海洋环境造成污染。关键词油轮污染 人为因素 设备因素 操作因素11- -AbstractAccompanied by the full recovery of world economy, the maritime transportation volume of petroleum and its products has been growing. The expansion of the scale of tanker fleet and the tendency of the tankers getting to a bigger size are threatening the fragile marine ecology. Oil spill accidents often cause disastrous consequences to the marine ecology, so it is of great importance to prevent oil spills. Studies on cases of oil tanker pollution show that the causes of these pollution mainly fall into three categories: Firstly, pollution caused by discharging washing water, ballast water, oily waste water; Secondly, pollution caused by spills in the process of loading and unloading of oil; Thirdly, pollution caused by accident. According to the MARPOL Convention and its related legislations, It is effective to avoid these pollution by improving the quality of the tanker crew members, enhancing the efficiency of oil-water separator, regulating oil tankers operating, weeding out of single hull oil tankers and increasing the use of navigation equipment.Key wordsTanker pollution Man-made factors Equipment factors Operating factors目 录摘 要3Abstract4第1章 油轮溢油的危害性及事故概况61.1当前世界油轮状况61.2 溢油的危害性61.3 溢油事故概况7第2章 油轮特殊防污要求72.1 MARPOL公约对油轮防污特殊要求72.2 其他法律法规对油轮防污要求8第3章 油轮造成海洋污染的原因分析83.1 人为因素83.1.1操作性污染中的人为因素93.1.2 事故性污染中人为因素93.1.3 其他人为因素9结论10参考文献11致谢语12第1章 油轮溢油的危害性及事故概况1.1当前世界油轮状况总部设在巴黎的国际能源机构(IEA)在13日发布的石油市场报告中指出,全球原油市场需求有望在2014年达到日均9100万桶,高于石油输出国组织日前的预期。国际能源机构在这份月度报告中说,发展中国家高速经济增长推高原油需求,因此,虽然发达国家石油需求略微降低,全球原油需求在2014年的增幅将接近每日150万桶,略低于美国能源信息署日均160万桶的预期,但高于石油输出国组织日均132万桶的预测。报告还说,2012年全球石油需求将同比日均增长120万桶,达到每日8950桶,总量比美国能源信息署的预期高出约134万桶。而石油输出国组织预计今年全球原油需求增幅为日均136万桶。国际能源机构和石油输出国组织对国际原油市场的区别性预测此前已经在应对油价波动时的不同措施中有所表现。据ISL杂志，2007年世界原油海运量18.2亿t，周转量89850亿tn mile，平均运距4934 n mile，根据统计分析，每吨船每年运油以6.83 t计，需要油轮运力为26579 万 dwt。前者自今年年初利比亚政治危机愈演愈烈时便开始呼吁石油产出国提高产量、平抑油价涨势,尤其需要为复苏乏力的欧美经济减轻压力,然而原油产量占世界总产量40%的石油输出国组织在6月份的成员国大会中没有就增产达成一致。石油输出国组织在本月12日发布的市场分析报告中说,国际能源机构每天投放市场的200万桶原油作用有限。另有消息说,国际能源机构计划将战略石油储备释放量从最初宣布的6000万桶调至5983万桶。国际油价在12日出现反弹。截至当天收盘时,纽约商品交易所8月交货的轻质原油期货价格收于每桶97.43美元,涨幅为2.4%。伦敦市场8月交货的北海布伦特原油期货价格上涨51美分,收于每桶117.75美元。1.2 溢油的危害性原油及其炼制品是复杂的化学混合物，当溢到海面上或河流中会造成水体污染，由此引发的一系列危害是极其严重的，首先，不透明的油膜降低了光的通透性，使受污染海域藻类的光合作用受到严重影响，其结果一方面使海洋产氧量减少，另一方面，藻类生长不良也影响和制约了海洋动物的生长和繁殖，从而对整个海洋生态系统发生影响。其次, 最严重的石油污染往往发生在生物生产力最丰富的近海区域。人类食用的绝大部分甲壳类和约一半的海洋鱼类出产于该区域。石油溢出后使污染区内的这两类海洋动物迅速死亡, 海鸟也难以幸免。因为原油能损害羽毛的功能, 使海鸟体温降低，其游泳、潜水和飞翔能力降低，最后冻饿而死。据统计, 每年死于石油污染的海鸟多达数十万只。例如, 1968年Tor-rey Canyon号油轮失事使4-10万只海鸟死亡；1952年Ford Mercy号油轮与Pendleton号相撞, 因溢油致死的绒毛鸭估计达15-50万只。第三, 海面浮油内的一些有毒物质会进入海洋生物的食物链分析, 污染海域鱼、虾及海参体内3,4-苯并芘(致癌物)浓度明显增高。这一方面对海洋生物有毒害作用,另一方面可通过食物链最终富集在人体内, 从而对人类健康造成严重危害。第四, 石油中有些烃类与一些海洋动物的化学信息(外激素)同, 或是化学结构类似,从而影响这些海洋动物的行为。许多鱼、虾、蟹、龟的行为，例如觅食、归巢、交配、迁徙等, 均靠某些烃类传递信息。试验证明，浓度仅为十亿分之几的煤油可以使龙虾离开天然觅食场所游向溢油区。显而易见，因石油污染造成的这种化学信息泛滥对海洋生物的危害也是极其严重的。泄漏可能对当地的旅游业产生严重的影响，如果原油继续被冲到一些游客经常光顾的海滩的话，后果会更加严重。在减少对旅游产业负面影响的同时，当地政府需要更加重视污染地区的防控措施，避免公众暴露在有毒有害的原油环境中。在受到原油泄漏影响的地区，一些海滩在事故发生之后才关闭了几天，现在却已经重新开放。考虑到公众健康的原因关闭海滩，这可能将会造成大连夏季旅游消费的下降。溢油除对海洋造成污染外还会引起一系列的其他危害。首先对海洋气候而言，若海洋被大面积污染后，油膜覆盖在海面，势必影响到大气和海洋的热量交换，改变海水对阳光的吸收和反射，对局部地区的气候产生影响。此外溢油中苯类及其衍生物，可以影响人的血液，长期暴漏在这种环境中会造成较高的癌症发病率。其次由于食入被溢油污染的鱼类、贝类等会将其体内的有害物质带入人体，对人体健康造成损害2。1.3 溢油事故概况为防止海洋石油污染，保护海洋环境，国际社会进行了长期不懈地努力。尽管如此，从70年代末以来，全球范围内的溢油事故却从未中止过。从1978至1993的16年内，全球共发生每次溢油量在10000加仑以上的溢油事故3300多起，其中，溢油量在l000万加仑以上的大规模溢油事故32起。图1-1显示了从1978年至1993年按溢油规模划分的各年溢油事故的次数。表1则为该期间各年的溢油量。从图1-1和表1-3中可以看出，在16年里，溢油量在1000万加仑以上的大规模溢油事故只有四次(1982,1984,1987，1970) 当中没有发生，平均每4年中有3年要发生这样规模的溢油事故。第2章 油轮特殊防污要求作为世界上最大的一类船队，油轮船队约占世界商船队总吨位的40%。在当今油类海运贸易量大幅增长的同时，重大的海上溢油事故也频频发生，这使沿海国家常常遭受重大的环境危害。这一系列事故同时也促进了国际公约发展的进程。区域性法规对油轮也提出了新的要求。可以预见，未来的绿色油轮法规，将在一系列新技术标准的基础上，对油轮的能效水平提出更高的要求，将全面推进油轮的安全、环保、能效等水平。2.1 MARPOL公约对油轮防污特殊要求(一)关于控制操作性污染要求1.在特殊区域外的排油控制除非另有规定外，任何油船不得将油类或油性混合物排放入海，除非符合下列所有条件：1)油船（机器处所除外）的排放：(1)油船不在特殊区域之内；(2)油船距最近陆地50n mile以上；(3)油船正在途中航行；2)对于400总吨及以上的油船机器处所（不包括货油泵舱）舱底（不得混有货油残余物）的排放：(1)船舶不在特殊区域之内；(2)船舶正在途中航行；(3)未经稀释的排出物的含油量不超过15ppm；2.特殊区域内的排油控制任何油船在特殊区域内时，禁止将油类及油性混合物排放入海。但是：清洁压载水或专舱压载水，可以直接排放入海。经处理的机器处所舱底污水（机舱含油污水）的排放，只要满足下列所有规定可以排放入海：(1)舱底污水不是来自货油泵舱的舱底；(2)舱底污水未混有货油残余物；(3)船舶正在途中航行；(二)结构、设备及其他要求1.专用压载舱（Segregated ballast tanks-SBT）载重量20000t及以上的新原油油船和40000t及以上现有原油油船，载重量30000t及以上的新成品油油船和40000t及以上的现有成品油油船，军营设置专用压载舱。2.原油洗舱（crude oil washing-COW）系统载重量20000t及以上的新原油油船和40000t及以上现有原油油船应装有原油洗舱系统，用于清洗货油舱。装有原油洗舱系统的油船，必须设置惰性气体系统，并备有一本经主管机关认可的详细说明该系统及设备、并列有原油洗舱系统操作的操作与设备手册。如果进行了对原油洗舱系统有影响的变更，则该操作与设备手册也应做相应的修订。2.2 其他法律法规对油轮防污要求1.对船员的要求：(1)凡到美国的船舶尤其是液货船，需对发证国的配员、培训、资历和值班标准进行评估。船员发证国的发证标准至少相当于美国法律或美国所接受的国际标准规定的能力，否则禁止其入港。油船还要求“原油洗舱（COW）”培训与证书、航行计划及英语能力，必须具备为防止和消除油污行动的应急反应能力。(2)对船员酗酒和吸毒进行严厉处罚，严重者追究刑事责任。(3)液货船上的持证人或海员，除非紧急情况或训练演习除外，任何24h期间的工作不得超过15h，或在72h期间的工作不得超过36h。2.对油船构造和货油系统的要求主要有：(1)油船必须建造成双层底壳体（将液货船划分为5000总吨以下，500015000总吨、1500030000总吨、30000总吨以上四个吨位段，区别船龄等情况给出适用的双层底、双层舷要求）；(2)现有油船在1995改装成具有双层壳（双层底、双层舷），5000总吨及以上的油船到2010年都必须具有双层船壳，否则不得在美国海域航行；在(3)货油舱必须设置液位和舱内压力检测装置、超高液位报警装置；(4)设置舱内油气回收装置，保证油气不放入大气。此外我国自2010年3月1日起施行的防治船舶污染海洋环境管理条例中并未对油轮作出特殊的结构及相关操作人员技术水平要求。有关情况可参照中华人民共和国缔结或者参加的国际条约对防治船舶及其有关作业活动污染海洋环境中的规定，但是中华人民共和国声明保留的条款除外4。第3章 油轮造成海洋污染的原因分析3.1 人为因素油轮安全管理诸多影响因素中，人的因素是至关重要的，其特殊性也造成了管理的不便和难度。有关统计表明，在油轮造成污染事故中操作性污染，如装卸货油、洗舱、压载等污染事故占大多数；事故性污染，如碰撞、搁浅等污染事故仅仅占极少数。这样看来人为因素是造成海洋环境污染的主导因素，而事故性污染中也不乏人为因素作用。此外还有一些具有共性的人为因素。3.1.1操作性污染中的人为因素造成操作性污染事故中的主要人为因素一般有：1)油轮装卸货油中的操作溢油。2)装卸货油前准备不充分。3)含油压载水排放。4)船舶违章排放造成的油污染3.1.2 事故性污染中人为因素造成事故性污染一般主要是因为油轮突遇恶劣天气、风大、浪急、轮机失控因而造成油轮的触礁、碰撞、搁浅等重大溢油污染事故。其次也存在人为疏忽而造成的事故。1)船舶碰撞这类事故对海域造成污染非常大，一般由于驾驶员疏于了望或操作失误而导致。2)船舶搁浅、触礁由于驾驶员疏于对环境的充分估计造成船舶搁浅或触礁事故。3.1.3 其他人为因素从事故调查中分析发现，部分船员素质低，工作责任心不强，安全、防污意识薄弱，实操水平低下，应急反应能力差以及疲劳操作都是造成海洋污染的重要要素。1)船员综合素质低2)工作责任心不强3)安全意识薄弱，违规操作4)防污意识薄弱5)应急反应差6)疲劳操作结论随着经济全球化，大部分贸易都需要依赖海洋运输，造成海洋污染不能完全避免，但是爱抚海洋环境是全世界的义务和责任，海洋是生命的摇篮，保护海洋环境对我们而言任重道远。然而随着石油消费需求的提高以及油轮大型化的趋势，海上石油运输对海洋环境带来了不可估量的危害。本文通过对油轮造成污染的原因分析从人为因素、船舶结构设施因素以及船舶操作方面总结出避免油轮对海洋环境污染必须提高船员素质，加大对船员的监督管理，完善船舶设备，全面加速淘汰单壳油轮以及对油轮在航、装卸货、排污及应急计划中加强对安全操作规章制度的执行，从而达到航行更安全，海洋更清洁的目标。参考文献1 彭晓峰.洪辉.国内单壳油轮淘汰政策分析J.世界海运.2010(11):75-77.2 钱闵.油船安全知识与安全操作M.大连：大连海事大学出版社，2006.4 陈伟炯.龚雪根.船舶管理.驾驶M.北京:人民交通出版社，2005.5 应燮钧.油船事故性溢油的人机因素分析及对策J.中国科技信息2009(09):37-38.6 李红安.提高船舶油水分离器使用效果减少海洋污染.J.世界海运，2010(02):29-30.7 杨培举.单壳油轮淘汰需提速J.中国船检，2009(03):30-32.8 彭晓峰.洪辉.国内单壳油轮淘汰政策分析J.世界海运.2010(09):70-73.致谢本论文是在导师的悉心指导下完成的。老师从论文的选题，研究方案的确定包括论文的最后撰写，以及细节的修正给了很多较好的建议，感谢龚老师在开题之前的一次谈话，听君一席话，胜读十年书，感谢他在学业上对我的精心指导和谆谆教诲，并向他表示由衷的敬意！老师以他渊博的知识、敏锐的洞察力、丰富的科研经验以及理论联系实际的科学方法，教我掌握了许多专业知识以及分析、解决问题的方法；导师严谨的治学态度，一丝不苟的工作作风，以及积极乐观、用于进取的精神将会对我今后的工作和人生道路都将产生深远的影响，使我受益终身。感谢所有支持、关心和帮助过我的同学和朋友，特别感谢集美大学对我的教育和培养。