OCIMF規(guī)則2017版對(duì)管匯布置的要求

上海船舶研究設(shè)計(jì)院 孫興利 朱 晨

石油公司國(guó)際海事論壇（OCIMF）成立于1970年，由當(dāng)時(shí)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(jìn)步，OCIMF關(guān)注的焦點(diǎn)已經(jīng)從最初的防泄漏污染擴(kuò)大至各種海上活動(dòng)，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(yùn)輸和碼頭裝卸作業(yè)安全的指南和導(dǎo)則可作為國(guó)際公約、規(guī)則及船級(jí)社規(guī)范等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之外的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)保障石油及化工材料運(yùn)輸安全起到積極有效的作用，其雖不具有強(qiáng)制性，卻深受業(yè)界遵從與認(rèn)可。

本文僅針對(duì)OCIMF于2019年1月1日生效的2017版 “油船和化學(xué)品船管匯及相關(guān)設(shè)備建議”（以下統(tǒng)稱(chēng)“建議”）中關(guān)于管匯和集油槽的布置來(lái)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(jì)的新型阿芙拉油船的管匯布置來(lái)具體說(shuō)明。

新版本的更新內(nèi)容概述

1、適用船型從僅為油船擴(kuò)展到油船和化學(xué)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(shí)包括人員傳送所需要的吊籃設(shè)備的產(chǎn)品及檢驗(yàn)方面的要求。

4、增加了所有油船和化學(xué)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(xiàng)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(duì)于前一半有所調(diào)整。

6、對(duì)2019年1月1日前交船的油船和化學(xué)品船不追溯。

本文僅對(duì)上述更新內(nèi)容第1、2、5項(xiàng)進(jìn)行比較分析，其余更新項(xiàng)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(xué)品船的建議，以及適用LNG做燃料時(shí)，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(qǐng)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(duì)不小于16，000載重噸的船。所以在新設(shè)計(jì)建造的船中，注意區(qū)分新的噸位等級(jí)，嚴(yán)格按照噸位類(lèi)別來(lái)設(shè)計(jì)，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(jìn)行設(shè)計(jì)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(zhǎng)中部，距船舶總長(zhǎng)中部之前或之后應(yīng)不超過(guò)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(duì)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(dāng)減小一些。

3) 管匯高度

從表3中可以看出，新版本“建議”對(duì)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(jì)觀念，使得船舶在設(shè)計(jì)時(shí)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(xué)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(duì)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(mǎn)足最小間距為1.5m。

新版本“建議”增加了對(duì)于化學(xué)品船的要求，如果管匯布置包含很多接頭，個(gè)別法蘭之間的間距可小于標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)要求。

表2 新老版本對(duì)于船內(nèi)接管法蘭至舷邊距離的比較

表3 新老版本對(duì)于管匯高度的比較

表4 工作平臺(tái)和集油槽尺寸的比較

3、工作平臺(tái)和集油槽的設(shè)計(jì)

油船和化學(xué)品油船應(yīng)設(shè)置固定的工作平臺(tái)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(tái)和集油槽的位置和尺寸，對(duì)于其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及通道要求不做敘述。

從表4可以看出，新的要求對(duì)于平臺(tái)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(jì)要求

新版本的“建議”增加了對(duì)化學(xué)品船的要求，管匯材料的選擇由船舶所載運(yùn)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(lèi)型化學(xué)品船貨品的管匯。不銹鋼通常用于建造化學(xué)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(bǔ)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(jiàn)新版本的“建議”。

由于老版本沒(méi)有對(duì)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(jí)。

注：XS，STD為美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（ASME）的鋼管壁厚系列號(hào)，和我們常規(guī)使用的SCH壁厚等級(jí)簡(jiǎn)單關(guān)系如下：

對(duì)于公稱(chēng)直徑小于或等于10”(273mm)， STD和SCH40的壁厚相同，大于此公稱(chēng)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(zhǎng)度

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

值得注意的是，通常對(duì)于化學(xué)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(duì)于如何滿(mǎn)足OCIMF的要求，經(jīng)過(guò)我們實(shí)際船上的設(shè)計(jì)，需要和船東協(xié)商，盡量做到整個(gè)橫跨管匯的壁厚要求，如實(shí)在成本過(guò)高或者采購(gòu)困難，可以?xún)H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(jí)，前提是計(jì)算滿(mǎn)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(lái)滿(mǎn)足與不同通徑的輸油臂或者輸油軟管對(duì)接。

老版本的“建議”中可拆短管的長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)能在船上或者碼頭人員手動(dòng)激活，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程切斷船上或者碼頭的貨物輸送泵，來(lái)防止應(yīng)急情況下，管路泄漏或者貨艙溢流等意外情況時(shí)，保護(hù)船舶安全。

圖1 滿(mǎn)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(gè)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(duì)管匯區(qū)域布置的更新，參見(jiàn)如下圖1（更新后）和圖2（原始設(shè)計(jì)）的比較：

通過(guò)圖1和圖2比較可以看出，有以下幾點(diǎn)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(mǎn)足老版本的“建議”的布置

表7 可拆接頭和變徑接頭長(zhǎng)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(jì)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(tái)的頂部量到管匯中心，老版本中對(duì)這個(gè)尺寸的定位比較模糊，很多設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮平臺(tái)格柵的厚度，導(dǎo)致船廠安裝后集油槽的深度小于300mm，這一點(diǎn)在小的化學(xué)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(shí)沒(méi)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(lái)設(shè)計(jì)。

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(gè)尺寸對(duì)強(qiáng)結(jié)構(gòu)翻在甲板面上的化學(xué)品船很重要，設(shè)計(jì)時(shí)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(duì)“E”類(lèi)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(jì)，注意接管法蘭、變徑接頭和可拆短管應(yīng)符合壓力等級(jí)為150的ASME B16.5的要求。

液貨船管匯區(qū)的布置，對(duì)裝卸貨及其重要，也是石油公司檢查的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)，除非有特殊情況可以和船東協(xié)商外，其余應(yīng)嚴(yán)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(xì)節(jié)方面的修改，設(shè)計(jì)時(shí)需要逐條核對(duì)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(jì)損失。

日本郵船確認(rèn)開(kāi)發(fā)首艘液氨運(yùn)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(jí)社(NK)已經(jīng)準(zhǔn)備聯(lián)合開(kāi)發(fā)液氨運(yùn)輸船。該船是世界首艘氨氣浮式儲(chǔ)存裝備和再氣化駁船。目前，氨的大規(guī)模海上運(yùn)輸由多用途液化石油氣運(yùn)輸船進(jìn)行。

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