谈船舶低硫燃油管理

曾先平 刘登明 沈锦雯

一、引言

随着我国经济的发展，环境污染也愈发严重。船舶作为沿海城市大气环境的重要污染源之一，必将成为重点监管的对象。经修订的《中华人民共和国大气污染防治法》于2016年1月1日施行，为我国划定船舶排放控制区（ECA）奠定了法律基础。2016年4月1日，上海在全国率先实施排放控制区的控制规定，至2017年底，共对区域内的8 019艘船舶进行现场检查（占靠港船舶的0.9%），对其中956艘船舶的燃油进行取样送检（检查抽样率为11.7%），查处燃油硫含量超标案件89艘次，抽检不合格率为9.30%。其中，国际航行船舶取样送检269艘次，查处12艘次，抽检不合格率为4.40%；国内沿海航行船舶取样送检363艘次，查处6艘次，抽检不合格率为1.6%。从检查结果来看，大部分船舶非常重视对燃油的使用和管理。但在2018年1月，洋山深水港仍然连续发生了两起国际航行船舶使用硫含量超标燃油的案例，其中一艘为油船，另一艘为大型集装箱船，均隶属于知名的大型国际航运公司。根据现场调查，造成燃油硫含量超标的根本原因是船员在换油操作中存在细小的失误，即过早开启或关闭低硫燃油日用柜的回油阀。

因此，深入了解国际、国内对排放控制区的相关要求，正确、适当地执行换油操作程序，确保在排放控制区内使用的低硫燃油符合排放标准，是船方需要特别注意的问题。

二、国际国内对排放控制区的相关要求

1.MARPOL73/78附则VI的相关要求

MARPOL73/78附则VI中对排放控制区有具体的定义和要求。其中，硫氧化物排放控制区是指要求对船舶排放硫氧化物采取特殊强制措施以防止、减少和控制造成大气污染以及随之对陆地和海洋区域造成不利影响的区域。当船舶在排放控制区域航行时，船上使用燃油的硫含量不应超过下述极限值：

（1）2010年7月1日以前1.5% m/m；

（2）2010年7月1日及以后1% m/m；

（3）2015年1月1日及以后0.1% m/m。

但在2020年1月1日以前，上述限值要求不适用于在2011年8月1日或以前建造的、在北美区域或美国加勒比海区域营运的以推进锅炉为动力的船舶。

2.欧盟区域的特殊要求

欧盟对进入欧盟区域的船舶有特殊要求。按照经欧盟第2005/33/EC号法令修正的1999/32/EC号法令的要求，北海成为硫氧化物排放控制区的日期被提前到了2007年8月11日。同时，自2010年1月1日起，在欧盟港口停泊超过2小时的船舶，其燃油硫含量必须限制在0.1% m/m及以下。

3.美国加州的特殊要求

美国加州空气资源委员会通过了一项船舶排放法规，要求行驶在加州海岸线24海里内的远洋船舶，其主机、副机、锅炉应使用低硫燃油。实施过程分为两步：一、从2009年7月1日开始，远洋船舶的主机、副机、锅炉应使用含硫量低于1.5% m/m的船用轻柴油和含硫量低于0.5%的船用柴油；二、从2014年1月1日开始，远洋船舶的主机、副机、锅炉应使用含硫量低于0.1% m/m的船用轻柴油和船用柴油。

4.国内排放控制区

（1）香港排放控制区

2015年3月13日，香港特区政府公布了《大气污染控制规则（远洋船只）（停泊期间所用燃料）》，强制要求国际航行船舶在香港停泊期间（到港后1小时至离港前1小时之间）使用清洁燃料，以减少污染物的排放，改善空气质量。该规则于2015年7月1日起开始实施，要求船舶使用含硫量不超过0.5% m/m的低硫燃油、液化天然气或经海洋环保主管机关批准的其他燃料。

（2）内地排放控制区

2015年12月2日，交通运输部发布《珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域船舶排放控制区实施方案》，通过设立三个船舶大气污染物排放控制区，来控制船舶硫氧化物、氮氧化物和颗粒物排放。排放控制区的具体要求如下：

自2017年1月1日起，船舶在排放控制区内的核心港口区域靠岸停泊期间（靠港后的1小时和离港前的1小时除外）应使用硫含量≤0.5% m/m的燃油（上海港已于2016年4月1日起率先实施了该项规定）。

自2018年1月1日起，船舶在排放控制区内所有港口靠岸停泊期间应使用硫含量≤0.5% m/m的燃油。

自2019年1月1日起，船舶进入排放控制区应使用硫含量≤0.5% m/m的燃油。

2019年12月31日前，评估前述控制措施实施效果，确定是否采取以下行动：船舶进入排放控制区使用硫含量≤0.1% m/m的燃油，扩大排放控制区地理范围，其他进一步举措。

三、国内相关法律法规

1.《中华人民共和国大气污染防治法》

经修订的《中华人民共和国大气污染防治法》对船舶使用燃油作了具体要求：

第六十三条规定：内河和江海直达船舶应当使用符合标准的普通柴油。远洋船舶靠港后应当使用符合大气污染物控制要求的船舶用燃油。新建码头应当规划、设计和建设岸基供电设施，已建成的码头应当逐步实施岸基供电设施改造。船舶靠港后应当优先使用岸电。

第六十四条规定：国务院交通运输主管部门可以在沿海海域划定船舶大气污染物排放控制区，进入排放控制区的船舶应当符合船舶相关排放要求。

第一百零六条规定：使用不符合标准或者要求的船舶用燃油的，由海事管理机构、渔业主管部门按照职责处一万元以上十万元以下的罚款。

2.《上海港船舶污染防治办法》

《上海港船舶污染防治办法》对船舶燃油使用的具体要求有两条：

第十一条规定：在上海港航行、停泊、作业的船舶应当使用符合国家和本市规定质量标准的燃油。本市鼓励船舶使用低硫燃油、清洁能源。

第三十条第三款规定：使用达不到国家和本市规定标准燃油的，处1万元以上10万元以下的罚款。

四、排放控制区低硫燃油的管理及换油操作

1.两种典型的燃油系统

（1）老旧船典型布置（见图1）

在MARPOL公约附则VI生效之前，许多船舶并没有低硫燃油专用的储存舱、沉淀柜和日用柜。为满足排放控制区的排放要求，这类船舶大多会改装其中一个燃油储存舱为低硫燃油储存舱。但其燃油沉淀柜、日用柜并没有进行改装，因此船舶一般会通过两种途径来降低燃油硫含量：

图1 老旧船的燃油舱及燃油管系典型布置

一是自然替换法，即在进入排放控制区之前，将燃油沉淀柜及日用柜的燃油用至最低位，通过用低硫燃油不断稀释高硫燃油的方式，来满足排放控制区的要求，而替换需要的时间要综合考虑高硫燃油、低硫燃油的硫含量，舱柜的容积及燃油消耗量事先计算出来。

二是强制替换法，即在进入排放控制区之前，强制排光燃油沉淀柜和日用柜中的燃油（如在航行中，日用柜仅留存主机操作需要的燃油），两个燃油柜全部换用低硫燃油。

（2）新船及改装船典型布置（见图2）

新造船和改装船一般都设有低硫重油舱及低硫重油沉淀柜、日用柜，使低硫重油与高硫重油可以较好地隔离，从而有效地防止低硫重油的污染。部分船舶通过改装相关柴油舱柜，使其成为低硫轻柴油（MGO）储存柜、日用柜，以满足主机、副机、锅炉在排放控制区使用的需求。

图2 新船及改装船的燃油舱及燃油管系布置

2.换油准备工作

船舶应根据航次计划储备足够的低硫燃油，了解航线中ECA内港口、码头的相关规定，熟悉船舶换油操作程序，选择适当的时机进行换油，并保持操作过程中轮机部与甲板部的有效沟通。

3.换油操作程序

很多船舶在实际营运中使用MGO作为低硫燃油。为确保在换油过程中不损坏运行中的机械设备，换油操作必须严格按照船舶制造商说明书的要求进行。主要包括以下几个方面：首先，在接到换油指令后，降低主机至额定负荷的40%左右；其次，调节燃油黏度至柴油机制造商要求的最大值（一般为25 cSt），切断燃油伴行管的蒸汽加热供应，打开MGO阀一圈并关小重质燃油（HFO）阀两圈，手动关闭燃油加热器的蒸汽供给阀，小心控制燃油黏度及温度，使燃油温度按照最大0.2摄氏度/分钟的速度降低；然后，在燃油到达要求的黏度时，全开MGO阀，全关HFO阀，打开燃油滤器旁通阀，关闭自动冲洗滤器；最后当燃油管系彻底冲洗干净后，开启MGO回油阀，关闭HFO回油阀。开启、关闭回油阀的时间，应在操作前通过计算得出。

五、船舶燃油硫含量超标的原因分析

为满足各个排放控制区的船舶排放要求，船舶一般会制定详细的管理和操作规程，并将之列入船舶安全管理体系。在船舶利益相关方足够重视的前提下，仍然有部分船舶被检测出使用的燃油硫含量超标，究其原因，主要有以下几个方面：

1.船舶燃油舱布置和管系设计不合理

一些在MARPOL公约附则VI生效之前建造的船舶，因缺少专门用于储存低硫燃油的储存舱，只能将需要加装的低硫燃油装在其他燃油储存舱内。如果这些油舱没有清洗干净，混油将不可避免。而在低硫燃油的日常使用时，由于没有专门的沉淀柜、日用柜，只能将其他油柜尽量用至低位之后再换用低硫燃油，造成了过量混油。此外，即便一些船舶设有低硫燃油专用的储存舱、沉淀柜和日用柜，但其加油系统、燃油驳运系统、净油系统供不同油种共同使用，而每次使用之前如不将管系彻底清洗干净，长期循环往复，会使低硫燃油沉淀柜、低硫燃油日用柜被污染，最终导致在排放控制区使用的燃油硫含量超标。

2.船舶换油程序及操作不合理

船舶换油程序不合理及船员操作不当，是造成船舶燃油硫含量超标的主要原因。2018年初，洋山深水港连续发生了两起靠泊船舶燃油硫含量超标的案例。通过对其中一艘船舶进行详细调查，我们发现造成其燃油硫含量超标的根本原因就在于船员操作不当。该轮近三年来未到过MARPOL公约附则VI规定的排放控制区国家及地区，一直在非排放控制区的国家及地区的港口靠泊。平时在对主机、副机、锅炉进行修理时，使用仅有的一个低硫MGO日用柜内的轻油。在进行燃油转换时，船方仅凭经验进行操作，MGO日用柜回油阀打开过早，导致部分高硫燃油进入MGO日用柜，污染了低硫MGO。并且，由于船方从未对该舱燃油进行取样送检，没能及时发现燃油硫含量已经超标。

3.其他原因

燃油供应公司提供的燃油不符合标准的情况也时有发生，多出现在国内内河船及沿海船舶上。部分船东为了节约船舶营运成本，选择资质较差的供油公司，而这些供油方提供的燃油含硫量很可能超过规定的标准。

六、改进措施及建议

1.适当改装油舱，改进船舶燃油管系的设计

针对构造不合理的船舶，应在修船时对拟装载低硫燃油的储存舱进行清舱，防止加装的低硫燃油被污染。同时，将原有燃油沉淀柜、燃油日用柜改装为低硫油柜，供船舶在排放控制区使用。另外，通过改进燃油管系的设计，防止不同类别的燃油在加油、驳运、净化、使用等环节中出现掺混。

2.优化换油操作设备，减少人为操作导致的硫含量超标

通过对换油操作设备的优化，尽量减少整个换油过程中手动操作的部分，增加设备自动控制部分的比重，从而降低由人为操作失误导致过量混油的概率。同时要对操作人员做好相关法规及燃油更换操作规范的培训。为防止人为操作的失误，部分新造船舶的燃油系统中，增加了一个混油器，使燃油可以实现内循环，燃油不再回油至低硫MGO日用柜，使产生混油的机会大大降低，保证了低硫燃油的质量。另外，在船舶靠泊后，如果码头有岸电，应尽可能使用岸电来替代燃油。

3.对燃油质量进行把关，保证加装的低硫燃油符合标准

船方应选择资质良好的燃油供应公司，在加油过程中，要严格遵照正确的加油程序，不使用供应商提前准备的油样，按规定在船舶的取样点进行取样，并将取样环节贯穿于整个加油过程。油样应及时送专业实验室进行检测，在化验结果未出来之前，尽量不要使用新加装的燃油。

4.定期对船上的低硫燃油进行取样送检，及时发现存在的问题

部分船舶低硫燃油使用量少，在日用柜、沉淀柜中储存的时间长，出现污染的可能性较大，因此定期对低硫燃油进行检测就显得尤为重要。如果船方有便携式快速检测硫含量的仪器，则可以根据仪器检测结果自行判定油品的质量。如果没有，也可以通过取样送检的方式，得到最新的燃油硫含量信息，但要注意对取样点的选择。能够准确反映燃油硫含量、代表船舶实际排放情况的取样位置主要有：分油机间燃油系统的设计取样点，主机进机前最后滤器处，主机自清滤器处，燃油供给泵处和燃油循环泵处，副机进机滤器处和主副机回油管处，锅炉的燃烧器前。

5.按照公约要求做好相应记录，并保存好相关的证书、文书

（1）每次进行换油操作，要将换油的起止日期、时间、船位和燃油含硫量，以及低硫燃油的使用量、操作人员信息等完整规范地记录在航海日志和轮机日志中。

（2）船方要检查燃油供受单证（BDN）中记录的燃油是否符合公约要求，燃油供受单证至少要在船上保存三年，油样至少保存一年。

（3）在航海日志、车钟记录簿中应准确记录船舶到离港时间，即到港后第一根缆绳带上码头的时间和离港前最后一根缆绳解开的时间。

（4）将燃油转换操作程序详细记录在燃油转换记录簿中，并确保换油操作程序符合船舶安全管理体系的要求。

七、结语

船舶大气污染防治作为环境保护的重要环节之一，已经成为世界各国的共同课题，在各国严格控制船舶排放的大背景下，船方如果违反MARPOL公约附则VI的相关要求及当地对于排放控制的具体规定，不仅会受到经济上的重罚，还可能导致船舶被滞留，部分国家还会采取对船员进行人身限制的处罚。因此，出于对环境保护和船方自身利益的考虑，针对现有船舶，船公司及船员应当制定完善的低硫燃油管理程序及燃油转换操作程序，并严格遵照执行。