中國船級社 辛吉誠

技 術(shù) Technology

海上儲油輪的技術(shù)要點與改建市場

中國船級社 辛吉誠

自2014年底開始的低油價對于全球范圍內(nèi)原油消費的刺激讓石油再次成為國際能源貿(mào)易市場的焦點。進(jìn)入2016年，全球范圍內(nèi)石油消費能力日趨飽和，陸上儲油空間開始收緊，主要的石油消費國開始將目光轉(zhuǎn)向海洋。伊朗在受制裁期間就曾使用其國內(nèi)無法從事國際航行的油輪進(jìn)行海上儲油，而東南亞地區(qū)的新加坡與馬來西亞近年來也開始大規(guī)模采用老齡VLCC在錨地拋錨，作為海上浮式儲油裝置的方法進(jìn)行商業(yè)儲油。與新建陸上儲油設(shè)施的模式相比，在海上存儲原油的模式具有初始投資較低、建設(shè)周期較短、配置相對靈活、發(fā)生事故時對周邊環(huán)境影響較小的優(yōu)勢。隨著未來全球范圍內(nèi)低油價的持續(xù)，海上儲油這一全新的設(shè)計理念將擁有廣闊的市場前景。

處于擱置狀態(tài)的現(xiàn)有老齡油輪是目前海上儲油輪的主要來源之一。與其他類型的貨船相比，油輪營運(yùn)過程中特有的航線與裝載工況特點，決定了其船舶與船上設(shè)備在折舊率方面遠(yuǎn)高于其他類型船舶。波斯灣、幾內(nèi)亞灣與墨西哥灣是目前全球范圍內(nèi)主要的海上石油輸出中心，從這些地區(qū)出發(fā)將原油運(yùn)輸?shù)絹喼?、歐洲和美洲的油輪不可避免地長時間在熱帶海域航行。由于溫度的升高會加快金屬電化學(xué)反應(yīng)的速率，因此國際原油運(yùn)輸?shù)倪@一特點導(dǎo)致了油輪船體結(jié)構(gòu)的腐蝕速度要略高于其他類型的貨船。有實驗室數(shù)據(jù)表明環(huán)境溫度每上升10℃，金屬腐蝕的速率就會加快1倍，從現(xiàn)有的統(tǒng)計資料來看，15年船齡以上的油輪壓載艙構(gòu)件平均腐蝕量比同齡干貨船要高出20%～30%左右。與此同時，現(xiàn)代雙殼油輪結(jié)構(gòu)型式的特點與滿載和壓載航行交替的不同營運(yùn)工況，決定了其船體結(jié)構(gòu)疲勞問題相對其他類型的船舶而言更為突出，通常服役10年以上的油輪在貨艙與壓載艙內(nèi)結(jié)構(gòu)不連續(xù)位置就可能產(chǎn)生疲勞裂紋，而其他類型的貨船至少要在服役20年以后才可能出現(xiàn)類似的問題。

為確保老齡油輪營運(yùn)過程中的安全，防止原油在運(yùn)輸過程中由于事故而發(fā)生泄漏污染海洋環(huán)境，國際船級社協(xié)會（IACS）以統(tǒng)一要求URZ10.4的形式規(guī)定10年船齡以上的油輪都需要根據(jù)ESP加強(qiáng)檢驗計劃進(jìn)行檢驗。根據(jù)URZ10.4規(guī)定的檢驗周期，10年以上油輪中間檢驗將按照特別檢驗的范圍進(jìn)行，且船底外部檢查不允許采用水下檢驗的方式替代塢內(nèi)檢驗。這相當(dāng)于10年以上船齡的船舶每2.5年就需要進(jìn)塢完成一次特檢范圍的檢驗。從理論上來看，以ESP為代表的高頻次、大范圍的檢驗方法能夠在最大限度上發(fā)現(xiàn)船體結(jié)構(gòu)的早期缺陷，避免未來船舶營運(yùn)過程中的事故。然而為確保檢驗期間船舶與檢驗人員的安全，油輪在進(jìn)廠檢驗之前都需要進(jìn)行一系列的清艙、惰化、除氣和通風(fēng)等程序；同時，油輪的結(jié)構(gòu)特點決定了其壓載艙與貨艙內(nèi)永久性結(jié)構(gòu)檢驗通道（PMA）所無法到達(dá)的位置無法采用相對便利的液壓高架車，而必須搭腳手架才能進(jìn)行近觀檢驗，這將直接導(dǎo)致10年船齡以上的油輪檢驗周期延長，檢驗成本上升，在航時間縮短，進(jìn)而影響老齡油船的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

從國際原油運(yùn)輸?shù)膶嵺`經(jīng)驗來看，船齡超過15年的原油輪在營運(yùn)、維護(hù)與保養(yǎng)方面的成本將顯著上升。船東通常更傾向于將這些油輪，特別是在風(fēng)浪條件下穩(wěn)定性較好的超大型老齡油輪作為海上浮式儲油設(shè)施。以VLCC為代表的超大型油輪作為海上浮式儲油設(shè)施的優(yōu)勢是顯而易見的。原油運(yùn)輸船本身的設(shè)計即可載運(yùn)原油，無需大范圍改造即可作為海上浮式儲油輪。同時，這些船齡較大的油輪作為固定錨地儲油輪時相當(dāng)于船舶擱置狀態(tài)，船東不僅可以節(jié)約不少維持船舶航行所需要的額外開銷，還能夠從海上儲油業(yè)務(wù)中獲得額外的收益。與純粹擱置的方案相比，油輪在作為海上儲油設(shè)施期間除主機(jī)外，包括鍋爐、發(fā)電機(jī)、貨泵、壓載泵、惰性氣體發(fā)生器在內(nèi)的主要設(shè)備都需要正常運(yùn)轉(zhuǎn)，船東無需承擔(dān)這些設(shè)備擱置期間的額外成本。與此同時，這類船舶從擱置狀態(tài)恢復(fù)到正常航行狀態(tài)，相對那些純粹擱置的船舶而言也更加容易。

相關(guān)法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，成為了海上儲油模式推廣過程中的最大障礙。與在遠(yuǎn)洋海域航行的油輪相比，海上儲油輪通常會被布置在離岸不超過20海里，水深通常在50米以內(nèi)的沿海錨地，海域環(huán)境狀況相對較好，安全與防污染的風(fēng)險較小，要求其適用在航油輪與海上浮式生產(chǎn)儲油裝置（FPSO）相對嚴(yán)格的安全與環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)顯然沒有必要。然而與空載的純粹擱置的油輪相比，固定錨地儲油輪上長期儲存著閃點低于60℃的危險貨物，在實踐中也經(jīng)常需要進(jìn)行海上船對船的原油過駁，過駁過程中一旦發(fā)生事故，極易導(dǎo)致海洋污染。從這個角度來看，固定錨地海上儲油輪在防火、防爆與原油過駁方面的安全與防污染標(biāo)準(zhǔn)至少應(yīng)與在航油輪相當(dāng)；而與風(fēng)浪條件較好的碼頭和近岸終端相比，海上錨地風(fēng)浪流條件相對更加惡劣的特點決定了海上儲油輪在錨泊與海上系泊方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要根據(jù)所在海域的實際風(fēng)浪流狀況重新核定，通常而言，會略高于在航油輪?，F(xiàn)有油輪的海上原油過駁系統(tǒng)與船上系泊設(shè)備可能需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑欤拍軡M足海上儲油的實際需求。

中國船級社2017年3月發(fā)布的《固定錨地儲油船檢驗指南》為未來雙殼油船從事海上儲油業(yè)務(wù)提供了相應(yīng)的技術(shù)依據(jù)。根據(jù)指南要求，在距離海岸不超過20海里的錨地從事儲油業(yè)務(wù)的儲油船，在完整穩(wěn)性方面需滿足《2008年國際完整穩(wěn)性規(guī)則》第2章及第3章3.2的相關(guān)要求，破艙穩(wěn)性需滿足MARPOL 73/78附則I第28條關(guān)于油船破艙穩(wěn)性的規(guī)定，兩種穩(wěn)性的核準(zhǔn)均需考慮船舶在系泊狀態(tài)下對穩(wěn)性的不利影響。指南對于固定錨地儲油船載重線、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、輪機(jī)設(shè)備、電氣設(shè)備、消防安全的要求與油輪基本相同，在船體接地方面針對固定錨地儲油輪的作業(yè)特點引入了中國船級社《海上浮式裝置入級規(guī)范》第6篇第1.4.3條的關(guān)于接地的要求。根據(jù)海上儲油船特有的船對船過駁（STS）作業(yè)的特點，中國船級社在指南中參考了多個相關(guān)行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對STS作業(yè)在過駁設(shè)備、系泊設(shè)備、安全設(shè)備、照明設(shè)備、通訊設(shè)備以及管理體系等多個方面進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，對原油輪在固定錨地從事海上原油儲存具有重要的指導(dǎo)意義。

中國船級社在《固定錨地儲油船檢驗指南》中針對固定錨地儲油輪所特有的營運(yùn)特點提供了個性化的檢驗服務(wù)方案。固定錨地儲油船在檢驗周期、項目與范圍方面與油輪基本相同，其主要的差異在于船底外部檢查的方式。對于正常在航的油輪而言，如果其船齡超過15年，在進(jìn)行船底外部檢查時不允許采用水下檢驗的方式替代塢內(nèi)檢驗，這意味著這些船舶必須要在船廠進(jìn)塢，才能完成船底外部檢驗。然而長期停泊在錨地的儲油輪船底受損的可能性很低，且國際海事組織在其MARPOL公約附則的1.2條中對于海上浮式儲油裝置（FPSO與FSO）無需執(zhí)行ESP檢驗計劃已有過統(tǒng)一解釋。因此中國船級社在其指南中對船齡15年以上的儲油船船底外部檢查進(jìn)行了個性化的規(guī)定。對于這類船舶，當(dāng)船東提出用水下檢驗替代塢內(nèi)檢驗的申請時，中國船級社將根據(jù)該儲油船的具體狀況和上次檢驗的記錄，考慮是否接受該申請，通常只要上次檢驗船體機(jī)構(gòu)狀況良好且在檢驗前沒有發(fā)生過事故，采用水下檢驗替代塢檢的模式都可能被接受。不過為確保船舶航行安全，當(dāng)這些儲油輪恢復(fù)正常航行前，依然需要進(jìn)塢對船底外部狀況進(jìn)行徹底的檢查。

然而未來國際原油運(yùn)輸市場的波動很可能在一定程度上引發(fā)石油貿(mào)易對于海上儲油需求的缺口。近期OPEC減產(chǎn)協(xié)議的打折與特朗普新政下美國頁巖油的高調(diào)回歸，以及美聯(lián)儲的加息政策讓2016年底略有起色的國際油價再次跌回50美元以下，價格的下跌在一定程度刺激了國際原油貿(mào)易市場的成交，由此而引發(fā)的海上運(yùn)力需求的增加，將在一定程度上刺激國際油運(yùn)價格的上漲，此時，那些原先在錨地擱置兼做儲油船的油輪，很可能在運(yùn)價上漲的刺激下重新起航，進(jìn)而導(dǎo)致原本已經(jīng)形成的海上原油儲存空間減少。而在原油產(chǎn)量持續(xù)提升的大背景下，未來石油輸出國與消費國對于海上儲油需求的增加將不會存在太大的懸念。由擱置的油輪起航而導(dǎo)致的海上儲油市場的缺口，很可能成為未來國際航運(yùn)與造船市場的新熱點。

與新建海上浮式儲油設(shè)施的方案相比，采用現(xiàn)有船舶改建為儲油輪的方案工程周期相對較短、總體投資較小，而且能夠最大限度地利用目前國際航運(yùn)市場運(yùn)力過剩大背景下閑置的船舶資源，總體上更為環(huán)保。理論上，將大型原油輪或成品油輪改建為海上浮式儲油輪，無疑是最為方便和經(jīng)濟(jì)的。然而未來國際能源市場對于運(yùn)力的預(yù)期，決定了被用作海上浮式儲油的油輪數(shù)量可能不會太多。從船舶技術(shù)角度而言，大型散貨船在船體結(jié)構(gòu)承載特點方面與油輪有諸多相似之處，未來也存在改建為海上浮式儲油裝置的潛力。通常情況下散貨船針對散貨裝載而設(shè)計的單殼、頂邊艙、底邊艙與槽形艙壁的特殊貨艙結(jié)構(gòu)，在改建為其他船型過程中難以被有效利用，船上電站與熱站功率在三大主力船型中也是最小的，正常情況下的改造價值相對較低。在國際干散貨運(yùn)輸市場運(yùn)力持續(xù)過剩的大背景下，船東往往只能選擇擱置或提前拆解那些無貨可運(yùn)的船舶。

從船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的角度來看，散貨船針對高密度貨物而設(shè)計的船體結(jié)構(gòu)足以承受裝載低密度原油時對于船體結(jié)構(gòu)的壓力。即使是服役多年的老齡散貨船，只要其船體結(jié)構(gòu)沒有超標(biāo)的缺陷，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都能夠承載裝載在貨艙內(nèi)原油的壓力。與此同時，大型散貨船寬大的船身也為其在改建為儲油輪過程中所需增加的管系、鍋爐、惰性氣體發(fā)生器等設(shè)備，提供了足夠的空間與儲備浮力。為避免貨艙部分結(jié)構(gòu)受損后可能發(fā)生的原油外泄，國際海事組織與主要港口國主管機(jī)關(guān)通常都會要求儲油輪在貨艙區(qū)域采用雙殼結(jié)構(gòu)型式。因此，大型散貨船特有的單舷側(cè)結(jié)構(gòu)就成為了其改造成海上浮式儲油輪的最大障礙。不過海上浮式儲油裝置通常無需具備自航能力，因此船身的阻力性能就顯得不那么重要，在船舶改建實踐中完全可以通過在原來船舶的貨艙區(qū)域增加一層雙殼結(jié)構(gòu)，以滿足國際公約對于儲油輪雙殼保護(hù)的要求。

21世紀(jì)初，散貨船建造市場的火爆以及2008年由BDI指數(shù)崩盤而引發(fā)的全球性干散貨運(yùn)力過剩危機(jī)，為未來的海上浮式儲油輪提供了豐富的改建船源。知名航運(yùn)咨詢機(jī)構(gòu)克拉克森近期發(fā)布的一項研究報告表明，截止到2016年11月，已有385艘合計2770萬DWT被拆解，這些被拆解的船舶，大部分都是好望角型散貨船。進(jìn)入到2017年，隨著壓載水公約的生效與中國目前在建的30艘Valemax型礦砂船的陸續(xù)交付，未來很可能會有越來越多的老齡好望角型散貨船，面臨無貨可運(yùn)的尷尬局面。而改建為海上浮式儲油裝置，給這些即將“失業(yè)”的好望角型散貨船提供了一個“再就業(yè)”的機(jī)會，也給后金融危機(jī)時代飽受打擊的船舶修造業(yè)，創(chuàng)造了新的市場機(jī)遇。

與好望角型散貨船相比，以載運(yùn)礦砂為主的VLOC，特別是載重量高達(dá)40萬噸的Valemax型礦砂船，未來可能面臨大量被閑置的風(fēng)險。龐大的身軀讓Valemax型礦砂船在港口與航道適應(yīng)性方面的問題顯得尤為突出。在全球范圍內(nèi)主要的鐵礦石輸出國之中，目前只有南美地區(qū)的少數(shù)港口能夠接納體型龐大的Valemax型礦砂船，而除東亞與中東地區(qū)的少數(shù)港口外，國際主要鐵礦石進(jìn)口國中能夠接納Valemax型礦砂船的港口也不多。從這個角度來看，Valemax型礦砂船理論上只能用于巴西圣路易斯港與東亞和中東地區(qū)港口之間的鐵礦石運(yùn)輸。一旦這些地區(qū)間的鐵礦石貿(mào)易減少，體型龐大的Valemax型礦砂船極有可能重蹈當(dāng)年好望角型散貨船的覆轍。而改建為海上浮式儲油輪，為Valemax型礦砂船未來可能需要的轉(zhuǎn)型提供了一種新的思路。不過相對于單舷側(cè)散貨船而言，將VLOC改建為海上浮式儲油輪的工程量與技術(shù)難度要更高一些。這主要是由于散貨船貨艙艙容較大，僅對貨艙區(qū)域進(jìn)行改建即可滿足儲油功能。大型散貨船貨艙單舷側(cè)結(jié)構(gòu)通常都位于船舶平行中體部分，增加雙殼結(jié)構(gòu)相對也更加容易。而礦砂船貨艙艙容較小，必須將邊壓載艙也改建為儲油艙，才具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，改建過程中對甲板結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割將是難以避免的。與此同時，礦砂船首尾部分的邊艙外板部分存在較大的型線變化，這也給其增加新的雙殼結(jié)構(gòu)增加了不小的難度。

與將老齡油輪作為海上浮式儲油輪的改造方案相似，將散貨船改建為海上浮式儲油裝置同樣面臨相關(guān)法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失的障礙。如果沒有相應(yīng)的法律法規(guī)保障，這類改建而成的海上浮式儲油裝置是否能夠合法運(yùn)營都成了問題。由于目前國際公約關(guān)于油船的安全與防污染性能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基本是全球統(tǒng)一的，由老齡油輪改造而成的海上浮式儲油輪理論上可以在全球范圍內(nèi)進(jìn)行布置，而由散貨船改建而成的海上浮式儲油裝置屬于一種全新的海上結(jié)構(gòu)物，各港口國主管機(jī)關(guān)是否愿意接納這一新生事物，目前還不得而知。然而與港口國主管機(jī)關(guān)相比，未來石油公司對于此類改建的態(tài)度更為重要。對于石油公司而言，安全往往優(yōu)于創(chuàng)新，讓一向保守的石油公司接受類似由散貨船改建而成的浮式儲油輪這樣一個新鮮事物，通常都需要比較長的時間。不過在國際干散貨運(yùn)輸市場運(yùn)力供應(yīng)持續(xù)過剩與壓載水公約即將全面生效的大背景下，與提前拆解相比，改建為海上浮式儲油裝置對于那些無法安裝壓載水處理裝置的散貨船而言，無疑更具吸引力。與之配套的，能夠被業(yè)界和絕大多數(shù)國家和地區(qū)接受的安全與防污染性能標(biāo)準(zhǔn)，將為這些散貨船在海上繼續(xù)發(fā)揮余熱保駕護(hù)航。