内河船舶载运散装植物油液货舱位置分析
2017-08-09官文锋田宇忠徐建勇
官文锋,田宇忠,徐建勇
(1.中国船级社 武汉规范研究所 武汉 430022;2.武汉理工大学 能源与动力工程学院 武汉 430063)
内河船舶载运散装植物油液货舱位置分析
官文锋1,2,田宇忠1,徐建勇1
(1.中国船级社 武汉规范研究所 武汉 430022;2.武汉理工大学 能源与动力工程学院 武汉 430063)
针对内河散装植物油运输船货舱的溢油问题,以GESAMP/EHS货品数据报告表中化学品的评估数据为基础,分析运输15种植物油的安全危害性和污染危害性。根据《IBC规则》确定载运散装植物油的内河船舶的船型和液货舱位置。结合我国内河船现状,对比美国联邦法规的要求,验证结论的合理性。
植物油;危害性;内河船;液货舱位置;GESAMP
我国内河经船舶检验机构登记的散装植物油运输船舶总艘数约为415艘,这些船舶总载重吨约为42.8万t,并且其中相当一部分船舶利用船体外板作为液货舱边界。从船舶防污染角度对船舶载运植物油的液货舱位置进行分析。以《内河散装运输危险化学品船舶法定检验技术规则》(2009)第17章中出现的植物油15种植物油为对象,按照GESAMP危险化学品评估方法[1]和确定液体化学品散装运输条件的方法[2],通过分析其污染危害性水平、安全危害性水平,进而确定其液货舱位置。
1 植物油污染危害性
美国国家环境保护局(EPA)公布的资料显示,植物油与石油在很多方面具有相同的危害。体现在以下6个方面:①水域动植物因溢油区油层包覆造成动植物的缺氧或窒息;②特定植物油对水域某些生物而言具有毒性;③水域的溢油层会破坏水域现有生物种群的食物供应、繁殖地和栖息地;④植物油容易产生氧化、酸败;⑤对取水源处理厂的相关设备的正常运行产生负面影响,并存在失火危险;⑥植物油分解产生的衍生物能在环境中长期存在。
船舶装运有害物质评定工作小组(EHS)按照海洋环境保护科学联合专家组(GESAMP)研究报告给出的《GESAMP危害评定程序(RGHP)》,从水运危险化学品对水生环境、人类健康和人类海洋活动的影响3个方面,5个系列,共13项指标[3],对水运货品的环境污染及危害特性进行评估,得到GESAMP/EHS COMPOSITE LIST[4]。从中得到船舶散装运输的15种植物油的特性,见表1。
2 船舶载运散装植物油液货舱位置
2.1 按现行国际公约对植物油污染和液货舱位置的判定
2.1.1 对植物油污染类别的判定
在MARPOL附则Ⅱ中,有毒液体物质被定义为《IBC规则》第17或18章的污染类别栏中所指明的或根据第6.3条规定经临时评定列为X、Y或Z类的任何物质。根据现行MARPOL对有毒液体物质的污染类别的评定标准[5],考虑到植物油对野生生物及海底生态环境的影响,按照规则10植物油污染类别被判定为Y类污染物质。即植物油如从洗舱或排压载的作业中排入水域,将被认为会对水资源或人类健康产生危害,或对水上的休憩环境造成损害。
2.1.2 对植物油液货舱位置的确定
根据1)中结论,由于植物油污染类别被判定为Y类污染物质,按照《IBC规则》第 17 章规定的液体散货的最低安全和污染标准,植物油被纳入第17章,并应满足IBC规则相关规定。
根据《IBC规则》确定运输规定的标准中对具体船型选择标准,以A1,A2,B1,B2,D3,E2这6个指标作为确定船舶载运植物油船型的依据和基础。逐一将表1中植物油的6项指标与基于GESAMP危险性资料确定船型的基本指标[6-7]作对比,植物油因其进入水域后会造成持续性漂浮物,需要满足2型船的要求,所造成的持续性漂浮物也是对环境有相当严重危险的主要原因。根据2型船舶对液货舱的位置要求,液货舱任何部位距船体外板都应不小于0.76 m[7-8]。因此,以15种植物油水运危险性为基础,根据船型选择标准,按照化学品船舶构造和设备要求可以看出,载运散装植物油的内河船舶液货舱任何部位距船体外板都应不小于0.76 m。
表1 15种水运植物油危险性
注:A1为生物积聚指标,NI表示无信息;A2为生物退化指标,R表示易生物降解;B1为急性毒性指标;B2为慢性毒性指标,NI表示无信息;C1为口服毒性指标;C1为皮肤接触毒性指标;C3为吸入毒性指标;D1为皮肤刺激和腐蚀指标;D2为眼睛刺激和腐蚀指标;D3为长期健康影响指标;E1为污染指标;E2为对野生生物及海底生态环境的影响指标;E3为对海岸休憩环境的妨害指标。列表中每一数值符号均对应测量得到的一个数值区间。
2.2 内河载运闪点大于60 ℃的油船构造及设备
虽然植物油被列为《IBC规则》中定义的危险化学品,但由于植物油本身的物理特性、安全危害特性与闪点大于60 ℃的石油相近。按照内河现行法规和规范对油船和化学品船构造和设备要求[9~11],将载运散装植物油的内河化学品船舶与载运闪点大于60 ℃的内河油船的液货舱相关的技术要求作对比分析。对比内容包括污染危害性与安全危害性13个项目,见表2。
由表2可见,从安全和防污染技术要求方面来看,内河载运散装植物油船舶对液货舱技术要求与航行于川江及三峡库区水域或其他水域载重量600 t及以上的油船是一致的。因此,若将植物油当做油类利用内河油船载运散装植物油,其液货舱任何部位距船体外板都应不小于0.76 m。从国际组织对植物油水运危险性评定和从石油及石油产品与植物油的相似性研究,得到的内河船舶载运植物油时液货舱位置结论是一致的。
3 液货舱位置最低要求对比
3.1 历年法规、规范对内河船舶载运散装植物油的液货舱位置要求
分析历年内河散装运输危险化学品船舶的规范和法规,对内河船舶载运散装植物油的液货舱位置规定可以看出,1995版规范[12]和2001版的规范[13]中,植物油被纳入第18章,污染类别界定为D类,对船型和舱型均没有要求。而在2008版规范[8]及2009版规则[9]中,植物油被纳入第17章,污染类别界定为Y类,货舱位置应满足液货舱任何部位距船体外板之间的距离都应不小于0.76 m这一要求。造成这种变化的根源是GESAMP船舶载运有害物质危险性评价体系有新旧2个版本。旧版船舶载运有害物质危险性评价体系[14-15]采用的是5类系统,将货物的污染类别划分为A,B,C,D和III(其它液体物质)5类。新版船舶载运有害物质危险性评价体系[3,16],该版本采用的是4类系统,将货物的污染类别划分为X、Y、Z和OS(其它液体物质)。对植物油分类影响最大的就是新版船舶载运有害物质危险性评价体系将持续性漂浮物质(Fp)纳入环境影响评价指标,并且根据IBC规则确定运输规定的标准现行有效版本中规定,载运危害性含Fp的散装液货必须采用2型船运输。
表2 载运散装植物油化学品船液货舱技术要求与油船货油舱技术要求对比
3.2 国外相关法规/规则对的液货舱位置要求
对欧盟国际内河运输危险货物协定(ADN)及美国联邦法规(CFR)相关标准进行梳理和分析,可以看出,ADN遵循的货物及船舶分类体系与《IBC规则》不同,而是与国际海运危险货物规则(IMDG)体系相近,不具明显可比性;而CFR规则与我国一样,采用的是《IBC规则》的货物和船舶分类体系。对美国联邦法规(CFR)中船舶载运散装植物油液货舱位置要求[17]分析如下。
CFR规定植物油(包括蓖麻油等28种)可由油船运输,且前文所述15种植物油被包含在这28种植物油中,并应满足油船对液货舱的位置的要求。且1990年6月30日之后签订建造合同,或者1993年12月31日交付的普通商用油船均应为满足下列间距的双壳结构。货油舱舷侧方向边界与船体舷侧外板之间的最小垂直距离记为w,m;货油舱船底方向边界与船体底板之间的最小垂直距离记为h,m。载重5 000 t以下的船舶,w不小于式(1)的计算值,h应不小于式(3)的计算值,且任何情况下w和h都不能小于0.76 m;载重5 000 t及以上的船舶,w应不小于式(2)的计算值,h应不小于式(3)的计算值与2.0 m 2者中的小者,且w和h的值任何情况下都不能小于1 m。
w=0.4+2.4(DWT20 000)
(1)
w=min{0.5+(DWT20 000),2.0}
(2)
(3)
式中:DWT为船舶载重吨,t;min为取小值;B为船宽,m。
根据式(1)、(3)可得:船舶载重吨在3 000 t,船宽在11.4 m时,w和h取值均为0.76 m。按照中国船级社武汉审图中心统计数据与标准船型主尺度的规定[18-20],目前内河油船/化学品船载重吨DWT绝大多数小于3 500 t,船宽B均小于16.3 m。将数值分别带入式(1)、式(3),可得以下结论:运输散装植物油船舶对应的间距w取值范围为0.76~0.82 m,其间距h取值范围为0.76~1.09 m。
因此,按照《CFR规定》,散装植物油运输船载重吨不超过3 000 t,船宽不超过11.4 m时,液货舱任何部位距船体外板与前文得到的结论完全一致;载重吨大于3 000 t或船宽大于11.4 m时,w和h的值分别比0.76 m大7.9%、43.4%。
4 结论
1)植物油安全危险性较小,但其污染危害性较大,以植物油其进入水中所形成的持续性漂浮物为主。
2)内河船舶载运散装植物油时,其液货舱任何部位距船体外板都应不小0.76 m。
3)植物油虽被列为《内河散装运输危险化学品船舶法定检验技术规则(2009)》第17章货品,就船舶构造和设备而言,内河载运闪点>60 ℃的石油及石油产品其货油舱任何部位距船体外板都不小于0.76 m的船舶,可用于载运散装植物油。
[1] 蒋文新, 张光玉.GESAMP危险化学品评估方法及应用[J].中国海事,2012(6):41-44.
[2] 栗茂峰.液体化学品的分类评估和散装运输条件的确定[J].航海技术,2011(3):34-36.
[3] GESAMP. Revised GESAMP hazard evaluation procedure for chemical substances carried by ships[M]. 2nd ed. London: Polestar Wheatons (UK) Ltd, 2014.
[4] EHS. Working group on the evaluation of the hazards of harmful substances carried by ships[R]. London: GESAMP/EHS Working Group, 2014.
[5] 国际海事组织.防污公约2011综合文本[S].北京:人民交通出版社,2011.
[6] 中国船级社.散装运输危险化学品船舶构造与设备规范[S].北京:人民交通出版社,2016.
[7] 刘敬贤,谭志荣.水路危险品运输与管理[M].北京:人民交通出版社,2015.
[8] 中国船级社.内河散装运输危险化学品船舶构造与设备规范[S] .北京:人民交通出版社,2008.
[9] 中华人民共和国海事局.内河散装运输危险化学品船舶法定检验技术规则[S].北京:人民交通出版社,2009.
[10] 中华人民共和国海事局.内河船舶法定检验技术规则[S].北京:人民交通出版社,2011.
[11] 中国船级社.钢质内河船舶建造规范[S].北京:人民交通出版社, 2016.
[12] 中华人民共和国船舶检验局.内河散装运输危险化学品船舶构造与设备规范[S].北京:人民交通出版社,1995.
[13] 中国船级社.内河散装运输危险化学品船舶构造与设备规范[S].北京:人民交通出版社,2001.
[14] GESAMP. No.17 The evaluation of the hazards of harmful substances carried by ships[R].London: GESAMP, 1982.
[15] GESAMP. No.35 The evaluation of the hazards of harmful substances carried by ships[R]. London: GESAMP, 1989.
[16] GESAMP. The revised GESAMP hazard evaluation procedure for chemical substances carried by ships[M]. London: Polestar Wheatons (UK) Ltd, 2002.
[17] U.S. GOVERNMENT. Title 33 code of federal regulations volume 2[S]. Washington, DC: US Government Publishing Office, 2015.
[18] 中华人民共和国交通运输部,交通运输部关于公布长江水系过闸运输船舶标准船型主尺度系列及有关规定的公告(2012年第69号) [S].2012.
[19] 中华人民共和国交通运输部,交通运输部关于公布京杭运河、淮河水系过闸运输船舶标准船型主尺度系列及有关规定的公告(2012年第73号) [S].2012.
[20] 中华人民共和国交通运输部,交通运输部关于公布西江航运干线过闸船舶标准船型主尺度系列及有关规定的公告(2011年第94号) [S].2011.
Research on Location of Cargo Tanks of Inland Navigation Vessels Carrying Bulk Vegetable Oil
GUAN Wen-feng1, 2, TIAN Yu-zhong1, XU Jian-yong1
(1.Wuhan Rules and Research Institute of China Classification Society, Wuhan 430022, China;2.School of Energy and Power Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063,China)
Aiming at cargo tank oil spills from the inland navigation vessels carrying bulk vegetable oil, the safety and pollution hazards of 15 kinds of vegetable oil carried by ships in bulk were analyzed based on the evaluation data of chemicals in the GESAMP/EHS Composite List of GESAMP Hazard Profiles. The ship types and the location of cargo tanks were determined for a inland navigation ship according to the IBC Code. Taking account of the current situation of inland navigation vessels in our country, the rationality of conclusion was verified by the analysis of the requirement of foreign regulations, especially the Code of Federal Regulations on the subject.
vegetable oil; hazard; inland navigation vessels; location of cargo tanks; GESAMP
10.3963/j.issn.1671-7953.2017.04.018
2016-11-15
官文锋(1985—),男,学士,工程师
研究方向:水上危险货物运输、LNG水上应用
U674.13
A
1671-7953(2017)04-0082-04
修回日期:2016-12-08