談船舶低硫燃油管理

曾先平 劉登明 沈錦雯

一、引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染也愈發(fā)嚴(yán)重。船舶作為沿海城市大氣環(huán)境的重要污染源之一，必將成為重點(diǎn)監(jiān)管的對(duì)象。經(jīng)修訂的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》于2016年1月1日施行，為我國(guó)劃定船舶排放控制區(qū)（ECA）奠定了法律基礎(chǔ)。2016年4月1日，上海在全國(guó)率先實(shí)施排放控制區(qū)的控制規(guī)定，至2017年底，共對(duì)區(qū)域內(nèi)的8 019艘船舶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查（占靠港船舶的0.9%），對(duì)其中956艘船舶的燃油進(jìn)行取樣送檢（檢查抽樣率為11.7%），查處燃油硫含量超標(biāo)案件89艘次，抽檢不合格率為9.30%。其中，國(guó)際航行船舶取樣送檢269艘次，查處12艘次，抽檢不合格率為4.40%；國(guó)內(nèi)沿海航行船舶取樣送檢363艘次，查處6艘次，抽檢不合格率為1.6%。從檢查結(jié)果來看，大部分船舶非常重視對(duì)燃油的使用和管理。但在2018年1月，洋山深水港仍然連續(xù)發(fā)生了兩起國(guó)際航行船舶使用硫含量超標(biāo)燃油的案例，其中一艘為油船，另一艘為大型集裝箱船，均隸屬于知名的大型國(guó)際航運(yùn)公司。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，造成燃油硫含量超標(biāo)的根本原因是船員在換油操作中存在細(xì)小的失誤，即過早開啟或關(guān)閉低硫燃油日用柜的回油閥。

因此，深入了解國(guó)際、國(guó)內(nèi)對(duì)排放控制區(qū)的相關(guān)要求，正確、適當(dāng)?shù)貓?zhí)行換油操作程序，確保在排放控制區(qū)內(nèi)使用的低硫燃油符合排放標(biāo)準(zhǔn)，是船方需要特別注意的問題。

二、國(guó)際國(guó)內(nèi)對(duì)排放控制區(qū)的相關(guān)要求

1.MARPOL73/78附則VI的相關(guān)要求

MARPOL73/78附則VI中對(duì)排放控制區(qū)有具體的定義和要求。其中，硫氧化物排放控制區(qū)是指要求對(duì)船舶排放硫氧化物采取特殊強(qiáng)制措施以防止、減少和控制造成大氣污染以及隨之對(duì)陸地和海洋區(qū)域造成不利影響的區(qū)域。當(dāng)船舶在排放控制區(qū)域航行時(shí)，船上使用燃油的硫含量不應(yīng)超過下述極限值：

（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，上述限值要求不適用于在2011年8月1日或以前建造的、在北美區(qū)域或美國(guó)加勒比海區(qū)域營(yíng)運(yùn)的以推進(jìn)鍋爐為動(dòng)力的船舶。

2.歐盟區(qū)域的特殊要求

歐盟對(duì)進(jìn)入歐盟區(qū)域的船舶有特殊要求。按照經(jīng)歐盟第2005/33/EC號(hào)法令修正的1999/32/EC號(hào)法令的要求，北海成為硫氧化物排放控制區(qū)的日期被提前到了2007年8月11日。同時(shí)，自2010年1月1日起，在歐盟港口停泊超過2小時(shí)的船舶，其燃油硫含量必須限制在0.1% m/m及以下。

3.美國(guó)加州的特殊要求

美國(guó)加州空氣資源委員會(huì)通過了一項(xiàng)船舶排放法規(guī)，要求行駛在加州海岸線24海里內(nèi)的遠(yuǎn)洋船舶，其主機(jī)、副機(jī)、鍋爐應(yīng)使用低硫燃油。實(shí)施過程分為兩步：一、從2009年7月1日開始，遠(yuǎn)洋船舶的主機(jī)、副機(jī)、鍋爐應(yīng)使用含硫量低于1.5% m/m的船用輕柴油和含硫量低于0.5%的船用柴油；二、從2014年1月1日開始，遠(yuǎn)洋船舶的主機(jī)、副機(jī)、鍋爐應(yīng)使用含硫量低于0.1% m/m的船用輕柴油和船用柴油。

4.國(guó)內(nèi)排放控制區(qū)

（1）香港排放控制區(qū)

2015年3月13日，香港特區(qū)政府公布了《大氣污染控制規(guī)則（遠(yuǎn)洋船只）（停泊期間所用燃料）》，強(qiáng)制要求國(guó)際航行船舶在香港停泊期間（到港后1小時(shí)至離港前1小時(shí)之間）使用清潔燃料，以減少污染物的排放，改善空氣質(zhì)量。該規(guī)則于2015年7月1日起開始實(shí)施，要求船舶使用含硫量不超過0.5% m/m的低硫燃油、液化天然氣或經(jīng)海洋環(huán)保主管機(jī)關(guān)批準(zhǔn)的其他燃料。

（2）內(nèi)地排放控制區(qū)

2015年12月2日，交通運(yùn)輸部發(fā)布《珠三角、長(zhǎng)三角、環(huán)渤海（京津冀）水域船舶排放控制區(qū)實(shí)施方案》，通過設(shè)立三個(gè)船舶大氣污染物排放控制區(qū)，來控制船舶硫氧化物、氮氧化物和顆粒物排放。排放控制區(qū)的具體要求如下：

自2017年1月1日起，船舶在排放控制區(qū)內(nèi)的核心港口區(qū)域靠岸停泊期間（靠港后的1小時(shí)和離港前的1小時(shí)除外）應(yīng)使用硫含量≤0.5% m/m的燃油（上海港已于2016年4月1日起率先實(shí)施了該項(xiàng)規(guī)定）。

自2018年1月1日起，船舶在排放控制區(qū)內(nèi)所有港口靠岸停泊期間應(yīng)使用硫含量≤0.5% m/m的燃油。

自2019年1月1日起，船舶進(jìn)入排放控制區(qū)應(yīng)使用硫含量≤0.5% m/m的燃油。

2019年12月31日前，評(píng)估前述控制措施實(shí)施效果，確定是否采取以下行動(dòng)：船舶進(jìn)入排放控制區(qū)使用硫含量≤0.1% m/m的燃油，擴(kuò)大排放控制區(qū)地理范圍，其他進(jìn)一步舉措。

三、國(guó)內(nèi)相關(guān)法律法規(guī)

1.《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》

經(jīng)修訂的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》對(duì)船舶使用燃油作了具體要求：

第六十三條規(guī)定：內(nèi)河和江海直達(dá)船舶應(yīng)當(dāng)使用符合標(biāo)準(zhǔn)的普通柴油。遠(yuǎn)洋船舶靠港后應(yīng)當(dāng)使用符合大氣污染物控制要求的船舶用燃油。新建碼頭應(yīng)當(dāng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)岸基供電設(shè)施，已建成的碼頭應(yīng)當(dāng)逐步實(shí)施岸基供電設(shè)施改造。船舶靠港后應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用岸電。

第六十四條規(guī)定：國(guó)務(wù)院交通運(yùn)輸主管部門可以在沿海海域劃定船舶大氣污染物排放控制區(qū)，進(jìn)入排放控制區(qū)的船舶應(yīng)當(dāng)符合船舶相關(guān)排放要求。

第一百零六條規(guī)定：使用不符合標(biāo)準(zhǔn)或者要求的船舶用燃油的，由海事管理機(jī)構(gòu)、漁業(yè)主管部門按照職責(zé)處一萬元以上十萬元以下的罰款。

2.《上海港船舶污染防治辦法》

《上海港船舶污染防治辦法》對(duì)船舶燃油使用的具體要求有兩條：

第十一條規(guī)定：在上海港航行、停泊、作業(yè)的船舶應(yīng)當(dāng)使用符合國(guó)家和本市規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的燃油。本市鼓勵(lì)船舶使用低硫燃油、清潔能源。

第三十條第三款規(guī)定：使用達(dá)不到國(guó)家和本市規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)燃油的，處1萬元以上10萬元以下的罰款。

四、排放控制區(qū)低硫燃油的管理及換油操作

1.兩種典型的燃油系統(tǒng)

（1）老舊船典型布置（見圖1）

在MARPOL公約附則VI生效之前，許多船舶并沒有低硫燃油專用的儲(chǔ)存艙、沉淀柜和日用柜。為滿足排放控制區(qū)的排放要求，這類船舶大多會(huì)改裝其中一個(gè)燃油儲(chǔ)存艙為低硫燃油儲(chǔ)存艙。但其燃油沉淀柜、日用柜并沒有進(jìn)行改裝，因此船舶一般會(huì)通過兩種途徑來降低燃油硫含量：

圖1 老舊船的燃油艙及燃油管系典型布置

一是自然替換法，即在進(jìn)入排放控制區(qū)之前，將燃油沉淀柜及日用柜的燃油用至最低位，通過用低硫燃油不斷稀釋高硫燃油的方式，來滿足排放控制區(qū)的要求，而替換需要的時(shí)間要綜合考慮高硫燃油、低硫燃油的硫含量，艙柜的容積及燃油消耗量事先計(jì)算出來。

二是強(qiáng)制替換法，即在進(jìn)入排放控制區(qū)之前，強(qiáng)制排光燃油沉淀柜和日用柜中的燃油（如在航行中，日用柜僅留存主機(jī)操作需要的燃油），兩個(gè)燃油柜全部換用低硫燃油。

（2）新船及改裝船典型布置（見圖2）

新造船和改裝船一般都設(shè)有低硫重油艙及低硫重油沉淀柜、日用柜，使低硫重油與高硫重油可以較好地隔離，從而有效地防止低硫重油的污染。部分船舶通過改裝相關(guān)柴油艙柜，使其成為低硫輕柴油（MGO）儲(chǔ)存柜、日用柜，以滿足主機(jī)、副機(jī)、鍋爐在排放控制區(qū)使用的需求。

圖2 新船及改裝船的燃油艙及燃油管系布置

2.換油準(zhǔn)備工作

船舶應(yīng)根據(jù)航次計(jì)劃儲(chǔ)備足夠的低硫燃油，了解航線中ECA內(nèi)港口、碼頭的相關(guān)規(guī)定，熟悉船舶換油操作程序，選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)行換油，并保持操作過程中輪機(jī)部與甲板部的有效溝通。

3.換油操作程序

很多船舶在實(shí)際營(yíng)運(yùn)中使用MGO作為低硫燃油。為確保在換油過程中不損壞運(yùn)行中的機(jī)械設(shè)備，換油操作必須嚴(yán)格按照船舶制造商說明書的要求進(jìn)行。主要包括以下幾個(gè)方面：首先，在接到換油指令后，降低主機(jī)至額定負(fù)荷的40%左右；其次，調(diào)節(jié)燃油黏度至柴油機(jī)制造商要求的最大值（一般為25 cSt），切斷燃油伴行管的蒸汽加熱供應(yīng)，打開MGO閥一圈并關(guān)小重質(zhì)燃油（HFO）閥兩圈，手動(dòng)關(guān)閉燃油加熱器的蒸汽供給閥，小心控制燃油黏度及溫度，使燃油溫度按照最大0.2攝氏度/分鐘的速度降低；然后，在燃油到達(dá)要求的黏度時(shí)，全開MGO閥，全關(guān)HFO閥，打開燃油濾器旁通閥，關(guān)閉自動(dòng)沖洗濾器；最后當(dāng)燃油管系徹底沖洗干凈后，開啟MGO回油閥，關(guān)閉HFO回油閥。開啟、關(guān)閉回油閥的時(shí)間，應(yīng)在操作前通過計(jì)算得出。

五、船舶燃油硫含量超標(biāo)的原因分析

為滿足各個(gè)排放控制區(qū)的船舶排放要求，船舶一般會(huì)制定詳細(xì)的管理和操作規(guī)程，并將之列入船舶安全管理體系。在船舶利益相關(guān)方足夠重視的前提下，仍然有部分船舶被檢測(cè)出使用的燃油硫含量超標(biāo)，究其原因，主要有以下幾個(gè)方面：

1.船舶燃油艙布置和管系設(shè)計(jì)不合理

一些在MARPOL公約附則VI生效之前建造的船舶，因缺少專門用于儲(chǔ)存低硫燃油的儲(chǔ)存艙，只能將需要加裝的低硫燃油裝在其他燃油儲(chǔ)存艙內(nèi)。如果這些油艙沒有清洗干凈，混油將不可避免。而在低硫燃油的日常使用時(shí)，由于沒有專門的沉淀柜、日用柜，只能將其他油柜盡量用至低位之后再換用低硫燃油，造成了過量混油。此外，即便一些船舶設(shè)有低硫燃油專用的儲(chǔ)存艙、沉淀柜和日用柜，但其加油系統(tǒng)、燃油駁運(yùn)系統(tǒng)、凈油系統(tǒng)供不同油種共同使用，而每次使用之前如不將管系徹底清洗干凈，長(zhǎng)期循環(huán)往復(fù)，會(huì)使低硫燃油沉淀柜、低硫燃油日用柜被污染，最終導(dǎo)致在排放控制區(qū)使用的燃油硫含量超標(biāo)。

2.船舶換油程序及操作不合理

船舶換油程序不合理及船員操作不當(dāng)，是造成船舶燃油硫含量超標(biāo)的主要原因。2018年初，洋山深水港連續(xù)發(fā)生了兩起靠泊船舶燃油硫含量超標(biāo)的案例。通過對(duì)其中一艘船舶進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)造成其燃油硫含量超標(biāo)的根本原因就在于船員操作不當(dāng)。該輪近三年來未到過MARPOL公約附則VI規(guī)定的排放控制區(qū)國(guó)家及地區(qū)，一直在非排放控制區(qū)的國(guó)家及地區(qū)的港口靠泊。平時(shí)在對(duì)主機(jī)、副機(jī)、鍋爐進(jìn)行修理時(shí)，使用僅有的一個(gè)低硫MGO日用柜內(nèi)的輕油。在進(jìn)行燃油轉(zhuǎn)換時(shí)，船方僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作，MGO日用柜回油閥打開過早，導(dǎo)致部分高硫燃油進(jìn)入MGO日用柜，污染了低硫MGO。并且，由于船方從未對(duì)該艙燃油進(jìn)行取樣送檢，沒能及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃油硫含量已經(jīng)超標(biāo)。

3.其他原因

燃油供應(yīng)公司提供的燃油不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況也時(shí)有發(fā)生，多出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)內(nèi)河船及沿海船舶上。部分船東為了節(jié)約船舶營(yíng)運(yùn)成本，選擇資質(zhì)較差的供油公司，而這些供油方提供的燃油含硫量很可能超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

六、改進(jìn)措施及建議

1.適當(dāng)改裝油艙，改進(jìn)船舶燃油管系的設(shè)計(jì)

針對(duì)構(gòu)造不合理的船舶，應(yīng)在修船時(shí)對(duì)擬裝載低硫燃油的儲(chǔ)存艙進(jìn)行清艙，防止加裝的低硫燃油被污染。同時(shí)，將原有燃油沉淀柜、燃油日用柜改裝為低硫油柜，供船舶在排放控制區(qū)使用。另外，通過改進(jìn)燃油管系的設(shè)計(jì)，防止不同類別的燃油在加油、駁運(yùn)、凈化、使用等環(huán)節(jié)中出現(xiàn)摻混。

2.優(yōu)化換油操作設(shè)備，減少人為操作導(dǎo)致的硫含量超標(biāo)

通過對(duì)換油操作設(shè)備的優(yōu)化，盡量減少整個(gè)換油過程中手動(dòng)操作的部分，增加設(shè)備自動(dòng)控制部分的比重，從而降低由人為操作失誤導(dǎo)致過量混油的概率。同時(shí)要對(duì)操作人員做好相關(guān)法規(guī)及燃油更換操作規(guī)范的培訓(xùn)。為防止人為操作的失誤，部分新造船舶的燃油系統(tǒng)中，增加了一個(gè)混油器，使燃油可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，燃油不再回油至低硫MGO日用柜，使產(chǎn)生混油的機(jī)會(huì)大大降低，保證了低硫燃油的質(zhì)量。另外，在船舶靠泊后，如果碼頭有岸電，應(yīng)盡可能使用岸電來替代燃油。

3.對(duì)燃油質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，保證加裝的低硫燃油符合標(biāo)準(zhǔn)

船方應(yīng)選擇資質(zhì)良好的燃油供應(yīng)公司，在加油過程中，要嚴(yán)格遵照正確的加油程序，不使用供應(yīng)商提前準(zhǔn)備的油樣，按規(guī)定在船舶的取樣點(diǎn)進(jìn)行取樣，并將取樣環(huán)節(jié)貫穿于整個(gè)加油過程。油樣應(yīng)及時(shí)送專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，在化驗(yàn)結(jié)果未出來之前，盡量不要使用新加裝的燃油。

4.定期對(duì)船上的低硫燃油進(jìn)行取樣送檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題

部分船舶低硫燃油使用量少，在日用柜、沉淀柜中儲(chǔ)存的時(shí)間長(zhǎng)，出現(xiàn)污染的可能性較大，因此定期對(duì)低硫燃油進(jìn)行檢測(cè)就顯得尤為重要。如果船方有便攜式快速檢測(cè)硫含量的儀器，則可以根據(jù)儀器檢測(cè)結(jié)果自行判定油品的質(zhì)量。如果沒有，也可以通過取樣送檢的方式，得到最新的燃油硫含量信息，但要注意對(duì)取樣點(diǎn)的選擇。能夠準(zhǔn)確反映燃油硫含量、代表船舶實(shí)際排放情況的取樣位置主要有：分油機(jī)間燃油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)取樣點(diǎn)，主機(jī)進(jìn)機(jī)前最后濾器處，主機(jī)自清濾器處，燃油供給泵處和燃油循環(huán)泵處，副機(jī)進(jìn)機(jī)濾器處和主副機(jī)回油管處，鍋爐的燃燒器前。

5.按照公約要求做好相應(yīng)記錄，并保存好相關(guān)的證書、文書

（1）每次進(jìn)行換油操作，要將換油的起止日期、時(shí)間、船位和燃油含硫量，以及低硫燃油的使用量、操作人員信息等完整規(guī)范地記錄在航海日志和輪機(jī)日志中。

（2）船方要檢查燃油供受單證（BDN）中記錄的燃油是否符合公約要求，燃油供受單證至少要在船上保存三年，油樣至少保存一年。

（3）在航海日志、車鐘記錄簿中應(yīng)準(zhǔn)確記錄船舶到離港時(shí)間，即到港后第一根纜繩帶上碼頭的時(shí)間和離港前最后一根纜繩解開的時(shí)間。

（4）將燃油轉(zhuǎn)換操作程序詳細(xì)記錄在燃油轉(zhuǎn)換記錄簿中，并確保換油操作程序符合船舶安全管理體系的要求。

七、結(jié)語

船舶大氣污染防治作為環(huán)境保護(hù)的重要環(huán)節(jié)之一，已經(jīng)成為世界各國(guó)的共同課題，在各國(guó)嚴(yán)格控制船舶排放的大背景下，船方如果違反MARPOL公約附則VI的相關(guān)要求及當(dāng)?shù)貙?duì)于排放控制的具體規(guī)定，不僅會(huì)受到經(jīng)濟(jì)上的重罰，還可能導(dǎo)致船舶被滯留，部分國(guó)家還會(huì)采取對(duì)船員進(jìn)行人身限制的處罰。因此，出于對(duì)環(huán)境保護(hù)和船方自身利益的考慮，針對(duì)現(xiàn)有船舶，船公司及船員應(yīng)當(dāng)制定完善的低硫燃油管理程序及燃油轉(zhuǎn)換操作程序，并嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。