CCAMLR水域船舶防止油類污染的規(guī)范解析與設(shè)計(jì)

夏秀山，唐元斌，趙小夫

（大連遼南船廠 技術(shù)中心，遼寧大連 116025）

0 引言

“龍發(fā)”輪是德國船廠于1987年建造的一艘大型拖網(wǎng)漁船，總長為120.70 m；垂線間長為108.10 m；型寬為19.00 m；型深為：主甲板為12.22 m，二甲板為9.27 m；設(shè)計(jì)吃水為6.65 m；定員為130人；最大航行時(shí)間間隔為25天；最大/巡航航速為15 kn/12.5 kn；總噸位為7 765 t；載重量為3 582 t。主機(jī)功率P=2 648 kW，轉(zhuǎn)速N=500 rpm，數(shù)量2臺(tái)?，F(xiàn)船齡已30多年，是典型的大型遠(yuǎn)洋老齡漁船，改裝為磷蝦捕撈加工船后作業(yè)區(qū)為CCAMLR（Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources，南極海洋生物資源養(yǎng)護(hù)公約）規(guī)定的公約區(qū)。由于“龍發(fā)”輪停航的十多年間，國際海事組織IMO防污公約不斷有規(guī)則生效并實(shí)施。南極水域又是世界公認(rèn)的生物多樣性紛繁而生態(tài)極其脆弱的特殊保護(hù)區(qū)，國際海事組織IMO、MARPOL公約締約國都對(duì)其嚴(yán)格保護(hù)。因此，想要老齡“龍發(fā)”輪開啟運(yùn)營，首先需要按最新相關(guān)法規(guī)進(jìn)行防污配置計(jì)算、改進(jìn)各防污系統(tǒng)設(shè)計(jì)，滿足法規(guī)對(duì)船舶結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置的規(guī)定，并與操作排放方法相適應(yīng)；并按退審認(rèn)可的圖紙建造或改造，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)通過等一系列工作后，獲頒三大防污證書，才能允許運(yùn)營。

《遠(yuǎn)洋漁船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2019）》明確規(guī)定：“就南極而言，任何漁船禁止將任何油類或油性混合物排放入海”。如果根據(jù)本條規(guī)定，本船的艙底水必須全部留存在船上，如據(jù)此設(shè)計(jì)必須設(shè)置超大容量的油污水艙，該規(guī)定顯然對(duì)于“龍發(fā)”輪不適用或不可行。本文通過研究“龍發(fā)”輪的捕撈區(qū)、航運(yùn)水域銜接及捕撈周期等情況，采用禁排區(qū)與合法排放區(qū)相結(jié)合的方法，最終解決了污油水艙容積設(shè)置、濾油設(shè)備配置及排放方式的系統(tǒng)性防油污問題。

1 基于防止油類污染的解析與設(shè)計(jì)配置

1.1 南極零排放區(qū)針對(duì)油污水艙的法規(guī)要求及計(jì)算

1.1.1 IMO MEPC.1/Circ.642要求艙容與分析

遵循IMO MEPC.1/Circ.642 （12 November 2008）《2008 Revised Guidelines for Systems for Handling Oily Wastes in Machinery Spaces of Ships Incorporating Guidance Notes for an Integrated Bilge Water Treatment System (IBTS)》之8.3 “Oily bilge water holding tanks,if fitted,should have a capacity that provides to the ship the flexibility of operation in ports,coastal waters and special areas,without the need to discharge de-oiled water overboard.The operational merit of not having to operate the 15 ppm bilge separator frequently should also be considered.The recommended capacity of oily bilge water holding tanks should be as follows (Table 1).”。

譯文為：國際海事組織海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)642次會(huì)議決議（2008年11月12日），《2008年船舶機(jī)器處所內(nèi)油污處理系統(tǒng)修訂指南艙底污水處理系統(tǒng)（IBTS）的集成指南》之8.3：“如果裝有含油艙底水儲(chǔ)存艙，應(yīng)具有為船舶提供在港口、沿海水域和特殊水域航行的靈活性，而無需將脫油水排放到船外的能力。還應(yīng)考慮不必頻繁操作15 ppm艙底水分離器的操作優(yōu)點(diǎn)。推薦的含油艙底水儲(chǔ)存艙的容量如表1所示?！保ㄗⅲ阂杂⑽臑闇?zhǔn)，中文僅供讀者參考，下同。）

表1 含油艙底水儲(chǔ)存艙容積（Capacity of oily bilge water holding tanks）[1]

本船主機(jī)額定功率為2 648 kW，數(shù)量2臺(tái)，油污水艙允許最小艙容計(jì)算，見式（1）。

艙底水的生成量與船舶的噸位、航行時(shí)間、主輔機(jī)的機(jī)型及功率、艉管密封形式等多方面因素有關(guān)。而本規(guī)則所做的計(jì)算僅涉及到主機(jī)的功率，其計(jì)算的油污水艙容量需要與考慮船舶噸位、航行時(shí)間、艉管密封形式等其它計(jì)算方法的結(jié)果相比較，兩者取大值。

1.1.2 《遠(yuǎn)洋漁船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2019）》中油污水儲(chǔ)存柜的要求與計(jì)算分析

《遠(yuǎn)洋漁船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2019）》中的2.2.3.1.4條款規(guī)定：“就南極而言，任何漁船禁止將任何油類或油性混合物排放入?！?。根據(jù)本條規(guī)定，本船的艙底水必須全部留存在船上，因此必須設(shè)置足夠容量的油污水艙。如果按照該法規(guī)“2.3.2 免設(shè)防油污設(shè)備的條件”推薦的公式進(jìn)行計(jì)算，設(shè)有適用于該船的足夠容量的機(jī)艙艙底含油污水的儲(chǔ)存柜，其容積應(yīng)大于或等于按式（2）[2]進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算值。

式中：V為機(jī)艙艙底含油污水儲(chǔ)存柜容積，m3，且實(shí)取的V值應(yīng)大于或等于48q，且不必大于320q；T為含油污水留存船上的時(shí)間，h，根據(jù)漁船實(shí)際使用情況確定，本船取25天為600 h；q為假定每小時(shí)產(chǎn)生的艙底水量，m3/h，計(jì)算時(shí)q=2.8×10-5GT，適用于艉管軸承為油潤滑，GT為漁船的總噸位，該例為7 765 t。

按照式（2）計(jì)算，V=1 956.78 m3。則原船的52.9 m3油污水艙僅能滿足16 h即0.67天的排放量，即便按不超過320q計(jì)算為69.6 m3，而針對(duì)本船自持力25天的需求，都是難以實(shí)現(xiàn)的。并且該條款適用于400總噸以下遠(yuǎn)洋漁船免設(shè)濾油設(shè)備的防油污補(bǔ)充規(guī)定，不但不具備執(zhí)行條件，也無法作為本船的參考。

1.1.3 《國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2011）》的相關(guān)要求與參考性分析

遵循《國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2011）》第5篇防止船舶造成污染的結(jié)構(gòu)與設(shè)備，第2章防止油類污染規(guī)定；2.6免除濾油設(shè)備的條件；2.6.2對(duì)于僅在零排放港區(qū)作業(yè)的機(jī)動(dòng)船舶，其機(jī)器處所產(chǎn)生的污油水必須留存船上，并排至岸上接收處理。應(yīng)設(shè)有儲(chǔ)存船上全部污油水的儲(chǔ)存柜，其容積應(yīng)滿足式（3）[3]的計(jì)算結(jié)果。

式中：q=1.8×10-5GT，m3/h。

按照式（3）計(jì)算，得到“龍發(fā)”輪的油污水艙容積V=1 260 m3?？梢?，本條款計(jì)算的結(jié)果偏大，也不適用本船在南極零排放區(qū)的油污水艙的計(jì)算。因此，本條款對(duì)于總噸較大的船舶進(jìn)行油污水艙艙容的計(jì)算具有局限性。

1.1.4 “龍發(fā)”輪油污水艙的設(shè)置及計(jì)算

依據(jù)《遠(yuǎn)洋漁船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》2019之2.1.3.1：“任何漁船，如其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在適用本章有關(guān)構(gòu)造和設(shè)備的任何規(guī)定時(shí)，認(rèn)為本章的這些規(guī)定不合理或不可行時(shí)，可參照該船所要從事的營運(yùn)作業(yè)情況，倘若其構(gòu)造和設(shè)備能提供對(duì)油污的同等防護(hù)，則本局可對(duì)其免除這些規(guī)定。但免除的任何細(xì)節(jié)應(yīng)在所簽發(fā)的證書中予以指明?！蓖瑫r(shí)，就本船的油污水艙艙容，考慮目前僅有上述的相關(guān)規(guī)范要求及推薦公式可供參考，而針對(duì)南極海域的防污染的設(shè)計(jì)及計(jì)算方法現(xiàn)行法規(guī)沒有針對(duì)性細(xì)則對(duì)應(yīng)，經(jīng)與CCS某規(guī)范研究所著名專家溝通確認(rèn)，如果上述推薦公式不適用當(dāng)前船舶，需要設(shè)計(jì)人員將認(rèn)為合理的計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果理由充分、計(jì)算合理，審圖中心會(huì)考慮進(jìn)行確認(rèn)。

考慮本船實(shí)際設(shè)有艙底油污水分離器的實(shí)船狀態(tài)，同時(shí)設(shè)有用于儲(chǔ)存船上全部艙底水的油污水艙，其容積需求按式（4）計(jì)算。

式中：C為裕度系數(shù)，取值1.5；V為機(jī)艙艙底含油污水儲(chǔ)存艙容積，m3；T為含油污水留存船上的時(shí)間，h，根據(jù)船舶實(shí)際使用情況確定；q為假定每小時(shí)產(chǎn)生的艙底水量，m3/h，q=1.8×10-5GT =0.14 m3/h；GT為船舶總噸位。

顯然，用于“龍發(fā)”輪的油污水艙容積計(jì)算公式中裕度系數(shù)的C值與《國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》中推薦公式的取值小了很多，主要是根據(jù)本船的營運(yùn)作業(yè)情況進(jìn)行了調(diào)整?！褒埌l(fā)”輪營運(yùn)作業(yè)水域?yàn)镃CAMLR公約區(qū)，法規(guī)規(guī)定CCAMLR公約區(qū)的北界由下述各點(diǎn)連線組成：

50°S，0°；50°S，30°E；45°S，30°E；45°S，80°E；50°S，80°E；55°S，150°E；60°S，150°E；60°S，50°W；50°S，50°W；50°S，0°。

CCAMLR第48統(tǒng)計(jì)區(qū)各相關(guān)亞區(qū)的邊界為：

48.1亞區(qū)，60°～65°S（西南角邊界至陸地）；50°～70°W；

48.2亞區(qū)，57°～64°S；30°～50°W；

48.3亞區(qū)，50°～57°S；30°～50°W；

48.4亞區(qū)，50°～64°S；20°～30°W。

對(duì)上述區(qū)域進(jìn)行分析可知，“龍發(fā)”輪作業(yè)區(qū)域既包括了絕大部分的監(jiān)管排放水域，又包含了一部分零排放的南極區(qū)域（系指南緯60°以南的區(qū)域）。由于本船漁撈作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行CCAMLR公約區(qū)定義，因此本船的作業(yè)區(qū)域不會(huì)越過65°S，也就是說進(jìn)入南極區(qū)域的最遠(yuǎn)距離僅5°（48.1亞區(qū)65°S），則“龍發(fā)”輪以最大航速從最遠(yuǎn)的南極區(qū)域返回至合法排放區(qū)（南緯60°以內(nèi)）的航行時(shí)間t約為

式中：緯度間距按～111 km/緯度；公里海里換算1.852 km/n mile；緯度差5°S；航速按15 kn。

由此可見，“龍發(fā)”輪即使處在65°S的極限位置情況下，該船也能在20 h以內(nèi)到達(dá)監(jiān)管排放區(qū)。因此，本船要求在油污水艙剩余4.2 m3（20×0.14×1.5）容積時(shí)，就必須啟航離開南極水域至監(jiān)管排放區(qū)，然后利用艙底油污水分離器進(jìn)行處理排放油污水。通過上述操作可以保證“就南極而言，任何漁船禁止將任何油類或油性混合物排放入?！钡囊?，其油污水艙的容量能夠確保滿足營運(yùn)需求。

通過借鑒2.1.3《國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2011）》式（4）計(jì)算的126 m3與2.1.1IMO MEPC.1/Circ.642式（1）計(jì)算的21.18 m3最小理論艙容進(jìn)行比較后，該船增加了一個(gè)油污水艙，將實(shí)船配置的油污水儲(chǔ)存柜擴(kuò)容至127.3 m3，至少滿足“龍發(fā)”輪在南緯60°～65°S區(qū)域內(nèi)營運(yùn)25.25天（606.2 h）。從而既滿足南極區(qū)域零排放的要求，同時(shí)又能在充分滿足船舶運(yùn)營實(shí)際需求的情況下，符合MEPC.1/Circ.642的法定配置規(guī)定。因此本船的油污水艙設(shè)兩個(gè)，其一位于Fr43～Fr 62（P），艙容52.9 m3；其二位于Fr96～Fr 111（S），艙容74.4 m3。

1.1.5 濾油設(shè)備的設(shè)置與參數(shù)

遵循《遠(yuǎn)洋漁船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2019）》，濾油設(shè)備應(yīng)保證通過該設(shè)備排放入海的含油混合物的含油量不超過15 ppm。這類設(shè)備應(yīng)符合國際海事組織推薦的技術(shù)條件并經(jīng)認(rèn)可。本船設(shè)有艙底水油污水分離器，型號(hào)：YSZ-3.0；處理能力：3.0 m3/h。考慮“龍發(fā)”輪停航多年，對(duì)原船設(shè)備重新提交權(quán)威部門進(jìn)行性能檢驗(yàn)并出具該裝置的精度證明，從而保證滿足了法規(guī)的規(guī)定。

1.2 對(duì)機(jī)器處所殘油（油泥）艙的艙容要求與設(shè)計(jì)配置

1.2.1 殘油（油泥）艙艙容

遵循《遠(yuǎn)洋漁船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2019）》中“凡400總噸及以上的漁船，應(yīng)參照其機(jī)型和航程長短，設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)足夠容量的艙柜，接收本章要求不能以其他方式處理的殘油（油泥），諸如由于凈化燃油、各種潤滑油和機(jī)器處所中的漏油所產(chǎn)生的殘油?！睔堄停ㄓ湍啵┡撆撊莅凑帐剑?）[2]計(jì)算。

式中：K1為系數(shù)，K1=0.005，針對(duì)使用柴油或用前不需凈化的重燃油的漁船；C為日燃油消耗量，m3（計(jì)算略）；D為可將油泥排放岸上的港口間最長航行時(shí)間（天）。本船持續(xù)力為25天，故采用25天。

同時(shí)，依據(jù)2.2.1.1殘油（油泥）艙條款設(shè)有油泥焚燒爐或其他經(jīng)認(rèn)可的船上油泥控制裝置的漁船，其最小殘油（油泥）艙艙容應(yīng)為：V=1 m3，對(duì)400總噸及以上但小于4 000總噸的漁船；或2 m3，對(duì)4 000總噸及以上的漁船?！?/p>

由于本船設(shè)有焚燒爐，對(duì)此，按本船總噸位為7 765滿足GT≥4 000條款，則殘油（油泥）艙艙容V=2 m3或以上即可。因此，本船殘油艙實(shí)際艙容為3.9 m3，大于2 m3，滿足法規(guī)及使用要求。該艙位于Fr60～Fr 62（C）。

1.2.2 殘油（油泥）艙殘余物排放及處理

雖然MARPOL 73/78防污公約并未強(qiáng)制規(guī)定須設(shè)置焚燒爐，但為了能在行使中焚燒油泥，提升殘油（油泥）艙的儲(chǔ)存能力，本船設(shè)置了焚燒爐，其型號(hào)為SAVA 75/50，焚燒污油泥類廢物的能力為75 kg/h。

本船殘油（油泥）艙殘余物通過專用泵及標(biāo)準(zhǔn)排放接頭可排至接收設(shè)備，也可利用船上的焚燒爐將殘油（油泥）艙殘余物進(jìn)行直接焚燒處理。遵循法規(guī)要求，除了標(biāo)準(zhǔn)排放接頭外，進(jìn)出殘油艙的管路不得接連通至舷外。

泵吸、管路的排放布置均按MARPOL 73/78 ANNEX I及中國海事局防止油類污染規(guī)則相關(guān)要求進(jìn)行了設(shè)置，保證了“龍發(fā)”輪的殘油（油泥）艙殘余物排放及處理均滿足法規(guī)要求。

2 結(jié)論

國內(nèi)外的法規(guī)針對(duì)大型船舶在南極零排放區(qū)針對(duì)油污水艙的設(shè)置還沒有針對(duì)性細(xì)則，本文通過對(duì)法理的理解，借鑒了《國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2011）》中假定每小時(shí)產(chǎn)生艙底水量的計(jì)算方法，并按照1.5倍的裕度系數(shù)設(shè)置艙容，同時(shí)根據(jù)船舶的實(shí)際運(yùn)營特點(diǎn)采取禁排區(qū)與合法排放區(qū)相結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過可行性分析確保船舶在禁排區(qū)水域航行時(shí)油污水能夠全部儲(chǔ)存在船上，在駛?cè)牒戏ㄅ欧艆^(qū)水域時(shí)利用艙底油污水分離器對(duì)油污水進(jìn)出處理，合格水排出舷外，產(chǎn)生的污油經(jīng)由焚燒爐進(jìn)行焚燒，徹底解決了該船在運(yùn)營期間油污水的處理問題。

通過上述方法進(jìn)行的船舶防止油類污染設(shè)計(jì)與配置，順利獲得CCS認(rèn)可并無意見退審，使“龍發(fā)”輪最終獲得了IOPP證書，為依規(guī)到南極零排放水域進(jìn)行磷蝦捕撈加工作業(yè)乃至到締約國控制排放水域航行提供了合法保障。