远洋货船燃油舱的扩容改造技术探讨和实施

◎ 马健作 中远海运特种运输股份有限公司

1.引言

全球限硫令陆续出台，实施范围逐步扩大，船舶用于储存超低硫燃油的专用燃油舱随之增大，以满足限硫令的规定，超低硫燃油舱为专舱专用，不混装普通燃油，在燃油舱总舱容一定的情况下，由于超低硫燃油舱占比大了，必然导致普通燃油舱舱容变少。另外一方面，受国际燃油市场波动的影响，部分加油港阶段性库存紧张，当船舶的持油量不足于维持到沿途合适的加油港，需要绕航或者排队等候加油，将增加船舶营运成本。

船舶燃油舱总舱容自新船建造后就固定下来，按照国际防污染公约规定，不能使用压载舱、淡水舱、污油水舱、以及其他舱室等替代，对于限硫令实施之前建造的船舶，或者从短航线改为长航线的船舶，燃油总舱容设计偏小，建议进行燃油舱扩容改造，笔者成功负责几艘船舶的燃油舱扩容改造工程，在改造效益分析、改造方案、改造规范、图纸修改送审、船厂施工和油舱管理方面，积累了一定的专业技术和实施经验。

2.效益分析

（1）费用预估和周期。参照本文改造实例，根据当前国内船厂收费标准，燃油舱扩容改造费包括了图纸修改、图纸审图、船厂修理和其他项目等费用，单船改造费用约180万，改造周期约10—12天，改造时间节点最好结合船舶中间检验或者特别检验一起进行，以节约船期。

（2）船舶最大持油量。参照本文改造实例，改造前，船舶燃油总舱容约为1500m3，改造后，船舶燃油总舱容约为1995m3，按照85%仓容存储燃油，燃油比重为0.95计算最大持油量，改造前，船舶最大持油量约为1211吨，改造后最大持油量约为1611吨，增加约400吨。

（3）效益分析。以船舶执行中国至西非航线为例，在途径的加油港中，新加坡锚地的油价比较优惠，加油操作比较便利，耗时短；而德班油价比较贵，需要排队靠港，耗时长。当船舶从国内开往西非时，途径新加坡锚地加满燃油，如果船舶燃油舱容偏小，持油量不能维持返航到新加坡加油，需要靠泊德班港加高价油；但是，如果船舶燃油舱容足够大，就可以避免靠泊德班加高价油，油舱扩容改造的效益计算如下。

航行耗油。按照新加坡-西非-新加坡往返里程150000海里，船速12.5节，航行日耗油24吨进行计算，航行总耗油约1200吨。停泊耗油。西非港口装卸货停泊时间为30天，停泊日耗油约4吨，得出停泊总耗油约120吨；安全备用油和油脚约150吨。

以上数据计算出船舶从新加坡-西非-新加坡需要燃油一共为1470吨，而船舶最大持油量仅约1211吨，缺口259吨，由于船舶最大持油量不足以维持返新加坡锚地加油，需要靠泊德班港加油，产生了燃油差价、港口使费、船期损失等费用，按照一年跑3个半航次计算，每年燃油费多支出约110万元，计算结果根据燃油、船舶租金和港口使费的市场价格而波动。燃油舱扩容改造后，船舶最大持油量约1611吨，大于往返需要的燃油量1470吨，不需要靠泊德班港加油，每年可以节约110万。

综上所述，一次性投资约180万元，每年收益约110万元，收回投资成本周期约1.5年。

3.改造概述

3.1 船舶主要尺度

夏季载重吨：31898.2吨；总长：177.5米；垂线间长：168米；型宽：28.20米；型深：14.20米；设计吃水：9.50米；结构吃水：10米；木材吃水：10.25米；

3.2 改造方案

燃油舱扩容改造方案为：加大原船NO.1重油舱（减小NO.3顶边压载舱）；新增加NO.4重油舱（减小NO.2顶边压载舱），如图1、图2所示。具体改造内容如下：

图1 改造前燃油舱和压载水舱示意图

图2 改造后燃油舱和压载水舱示意图

1）加大NO.1燃油舱（左/右），减小NO.3顶边压载舱（左/右）。NO.1重油舱（左/右）与NO.3顶边压载舱（左/右）为相邻舱室，将原油舱前壁FR120改为非水密舱壁，新油舱前壁扩大至FR137肋位。然后，在距中13000设置纵舱壁向前延伸，隔离出两个舱室，纵舱壁往里是油舱区域，纵舱壁往外是压载舱区域。

2）增加NO.4燃油舱（左/右）油舱，减小NO.2顶边压载舱（左/右）。在原NO.2顶边压载舱（左/右）后端增加分隔出新燃油舱NO.4燃油舱（左/右）。以FR149肋位作为分隔边界，原FR149横向普通框架改为水密舱壁结构。在距中13000处设置水密纵舱壁形成双壳保护，纵舱壁往里是油舱区域，纵舱壁往外是压载舱区域。

4.改造原则

船舶燃油舱扩容改造的改建部分船体结构强度应符合相关的船级社要求和规定，需满足IAC“NO.47船舶建造和修理质量标准”(最终版本)以及中国船舶建造质量标准，两个标准不一致之处，由船东确定适用范围，油舱改造原则主要如下：

（1）满足原船建造说明书中所有的技术及检验规范。

（2）不得影响现有设备的功能并易于使用维护及核实人员操作。

（3）完成所有改造所需详细设计图纸及必要的计算，重量控制等。

（4）完成所有改造所需必要的图纸送审等工作。

（5）完成所有改造所需材料清单（应包括推荐厂家）及费用预算。

（6）改造所需材料尽量按原设备备件、材料选择。新增管系应有足够柔性以防止管系由于膨胀和收缩或船体变形引起的胀缩应力；新增管路应避免形成气囊，在管路中易形成气囊处应设有放气装置。

5.油舱扩容改造的图纸资料

本文油舱扩容改造方案涉及燃油和压载水两种液体舱室，包含舱室结构、管系阀门、遥控测温和液位显示系统，改造范围大，相关图纸多，需要时间长，根据具体操作，分三批次修改和送审，第一批次是船体图纸、轮机图纸；第二批次是配载仪，因为配载仪是根据装载手册内容而设计的一款装载软件，安装在电脑里使用，需要等装载手册退审图出来后，才能做配载仪修改和送审；第三批次是手工测深表修改和送审，因为手工测深表是根据测深管拐点坐标数据进行制定的，需要等测深管改装好后，才能做手工测深表修改和送审。相关图纸资料修改和送审工作尽可能提前开始，以免耽误厂修施工，本方案需要修改和送审的图纸资料如下。

5.1 船体图纸

1）总布置图(general arrangement plan)；

2）完工装载手册Ⅰ典型装载(loading manual i-typical loading)；

3）完工装载手册Ⅱ谷物装载(loading manual ii-grain load)；

4）完工破舱稳性计算书(damage stabiltiy calculation)；

5）完工破舱稳性计算书（木材）(damage stabilty calculation(timber))；

6）破损控制图(damage control plan)；

7）破损控制手册(damage control booklet)；

8）空船重量重心计算书(lightship weight report)；

9）舱容表(capacity data)；

10）舱容图(capacity plan)；

11）基本结构图（货舱区）(profile and decks(cargo region))；

12）外板展开图（货舱区）(sheel expansion(cargo region))；

13）货舱区舷侧结构图（包括顶边舱）(side constr.in cargo holds(inc.top tank)；

14）小舱盖和人孔盖布置图（货舱区）(arr of small hatch manhole covers(cargo hold))；

15）全船直梯、扶梯、扶手、栏杆布置图(arr of handails&ladders)；

16）船舶标志布置图(arr of ship's marks)；

17）压载水管理计划（ballast water management plan）；

5.2 轮机图纸

1）蒸汽耗量估算书（calculation of steam consumption）；

2）燃油输送系统（fueloil transfer system）；

3）蒸汽系统（steam system）；

4）凝水系统（condensate system）；

5）液位、吃水遥测传感器布置图（tank level draft sensor arragement）；

6）全船舱底、压载系统（ships bilge ballast diagram）；

7）全船空气、测深及注入管（ships air,sounding and filling pipes）。

5.3 配载仪

1）智能装载软件（smart load）；

2）测试装载工况（test loading conditions）。

5.4 手工测深表（manual sounding tables）

6.厂修施工

本文介绍的油舱扩容改造方案，改造项目包括有水密纵舱壁和横舱壁，测深管、蒸汽加热管系阀门、加油/驳油管系阀门、透气管/透气帽、遥测温度和液位显示系统等等。将压载水舱部分区域改造为燃油舱，根据《钢质海船入级规范》对燃油舱内部管路布置的规范要求，饮水、热水、清水管路不得穿过油舱；油管不应穿过淡水舱；海水管路允许在油舱内通过，但管壁必须按规范要求加厚，其穿越部位海水管不准有可拆接头；空气管可从油舱里穿，壁厚应按照图纸要求，接头必须焊接形式。压载水舱内部管路较多，可能有其他管路借道通过，施工现场需仔细勘验压载水舱内部管路的种类和规格，核实改为油舱后是否满足规范要求，如果不满足，需要进行整改。

在厂修施工过程中，提前与船检、船厂、供应商等单位沟通协调，落实备件物料、车间预制、定位安装、质量验收的每一个环节，确保保质保量完成厂修施工任务，厂修施工注意要点如下：

（1）做好油舱燃油调驳、洗舱和测氧测爆工作，确保人员安全作业。

（2）根据审图要求，提前采购好油舱温度、液位遥测系统，电线、阀门、透气帽等物料。做好设备产品证书、无有害物质声明等证书收集工作。

（3）对于改造为燃油舱的区域，把内部原来的油漆打磨干净，避免油漆剥落污染燃油。而压载水舱内壁则需要做好油漆涂层工作。

（4）验收时，对相关燃油管路、蒸汽管路和空气管路进行气密试验，确保没有泄漏，并检查确认管路可靠固定。检查改造区域肋骨的通流孔位置是否正确，避免囤积残油；对相关水密舱壁进行焊缝探伤、气密试验或者水密试验，确保有效水密，避免焊缝漏油漏水。

（5）对相关测深管进行测绘，记录测深管的长度和拐点坐标等数据，制作新手工测深表。测量记录测深管的数据包括：舱室名称、测深管总长、测深管拐点坐标等等信息，其中测深表拐点坐标测量和填写方法如下，参考“图3 测深管拐点坐标”。X 坐标以尾垂线为原点，以某肋位（FR）偏移某一数值表示，往船艏偏移为正，往船尾偏移为负，例如，X坐标为FR103+100，代表肋位号为103，往船艏偏移100mm；Y坐标是距船中距离，左舷为正，右舷为负，例如，Y坐标为12850F.CL(P)，代表距离船中线12850mm；Z坐标是距基线距离，例如，Z坐标为14230A.BL，代表距离基线14230mm。

图3 测深管拐点坐标

7.油舱管理

船舶燃油舱扩容改造工程完成后，前几次的压排水和加装油操作，管理重点是防止相关油水舱出现漏油问题，对于燃油舱和压载水舱，可以打开道门，检查液面是否正常，其他相邻舱室可进行内部检查；同时，通过观察燃油沉淀柜/日用柜残水和分油情况，判断燃油含水量是否超标；在排放压载水操作时，密切监视舷外排水口附近海面是否出现油花。

船舶燃油舱扩容改造工程完成后，需要进行一次新测深表的精确性核对，可以通过燃油流量表读数、油舱互驳等方法核对，如果新的测深表数据不准确，及时汇报船舶管理公司，以联系设计单位进一步修订测深表。

8.结束语

如果远洋货船燃油舱容偏小，船舶的持油量不足于维持航行至沿途的合适加油港，需要绕航或者排队等候加油，将极大增加船舶营运成本，本文介绍的燃油舱扩容改造技术探讨和实施，通过燃油舱容扩容改造，增加船舶持油量和续航力，船舶不需绕航或者排队等候就能加到价格优惠的燃油，减少船舶燃油费，港口使费和船期损失等营运成本。