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文檔簡介
第一章船舶基礎(chǔ)知識第一節(jié)船舶形狀一、船舶尺度1.船舶主要尺度船舶作為一種外形龐大的工業(yè)產(chǎn)品,一個(gè)復(fù)雜的空間幾何體,它的大小也用尺寸標(biāo)注來表示,如同某些產(chǎn)品標(biāo)注其外形尺寸一樣,這些表征船舶大小的尺寸稱為船舶的主要尺度。鋼質(zhì)船體的內(nèi)表面稱為船體的型表面,凡是量到型表面的尺寸稱為型尺寸鋼質(zhì)船舶的主要尺度通常都是指的型尺寸??傞LLOA―船體型表面首尾兩端點(diǎn)之間的水平距離;設(shè)計(jì)水線長LWL―設(shè)計(jì)水線面上船體型表面首尾端點(diǎn)之間的距離;也稱滿載水線長,是沿設(shè)計(jì)夏季載重水線自船首垂線至船尾端點(diǎn)的距離垂線間長Lpp―首垂線和尾垂線之間的水平距離,又稱兩柱間長;首垂線是通過設(shè)計(jì)水線首部端點(diǎn)所作的垂線。尾垂線在有舵柱時(shí)為舵柱后緣,無舵柱時(shí)為舵桿中心線;型寬(B)―船體型表面之間垂直于中線面的最大水平距離;型深(D、H)―通常指在中站面處,沿舷側(cè)自龍骨線量至上甲板邊線的垂直高度;型吃水(T)—通常指在中站面處,自龍骨線量至設(shè)計(jì)吃水的垂直距離。在船長中點(diǎn)處從平板龍骨上緣至夏季載重水線的垂直距干舷(F)—在船長中點(diǎn)處,沿舷側(cè)自夏季載重水線量至上層連續(xù)甲板邊線的垂直距離,2.主尺度比值從船舶主尺度的比值可以看出船舶長短肥瘦的形狀特征,它還反映出船舶某些航海性能的好壞和船體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱。主尺度比有以下幾種。(1)長度寬度比L/B該值對船舶快速性影響較大。L/B值大表示船體狹長,阻力較小而航速較高。(2)型寬吃水比B/T該值與船舶的穩(wěn)性、阻力關(guān)系比較大。B/T越大,穩(wěn)性越好,但阻力也較大。B/T過大時(shí)容易造成過快的搖擺,不利于船上人員的生活和工作。(4)型深吃水比D/T該值影響船舶大角度橫傾時(shí)的穩(wěn)性和抗沉性。D/T大船的儲(chǔ)備浮力大,對提高大傾角穩(wěn)性和抗沉性有利。(5)長度型深比L/D該值影響船舶的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,L/D越小,則縱總強(qiáng)度越好。不同用途不同類型的船舶都有其相應(yīng)的主尺度比值。二、船體型線圖基本知識1.標(biāo)高投影與平行剖切2.三個(gè)基本投影面船體型線圖中的三個(gè)基本投影面如圖所示。中線面(中縱剖面)將船體分為左右對稱兩部分的縱向垂直平面。設(shè)計(jì)水線水平面通過設(shè)計(jì)吃水,將船體分為水上和水下兩部分的水平面。中站面(中橫剖面)通過船舶垂線間長中點(diǎn),將船體分為前體和后體兩部分的橫向垂直平面。中線面、設(shè)計(jì)水線水平面和中站面是三個(gè)互相垂直的平面,它們在船體圖中的作用,相當(dāng)于機(jī)械圖中的正投影面、水平投影面和側(cè)投影面。船體型線圖就是投影在這三個(gè)基本投影面上的三組平行剖切面圖。船體型線圖就是用一系列平行于三個(gè)基本投影面的平面去剖切船體,將這些平面與船體型表面的交線投影到三個(gè)基本投影面上得到的。3.型線的形成及其投影圖為船體型線的示意圖,僅取首部一般船體加以說明。船體型線圖第二節(jié)船舶航行性能一、概述通常,船舶航行性能包括以下六個(gè)方面:(1)浮性;(2)穩(wěn)性;(3)抗沉性;(4)快速性;(5)耐波性;(6)操縱性。二、浮性1、浮性―船舶在一定裝載情況下,在水中具有以正常浮態(tài)漂浮的能力2、浮心浮力垂直向上,作用于船舶排水體積的幾何中心B,我們稱該點(diǎn)為浮心。3、平衡狀態(tài):1)重力和浮力大小相等,方向相反;2)重心G和浮心B在同一垂線4、儲(chǔ)備浮力在設(shè)計(jì)水線(滿載水線)以上的船體還保留有一定的水密體積。這部分水密體積所具有的浮力稱為儲(chǔ)備浮力。船舶的儲(chǔ)備浮力通常用干舷表示,干舷大儲(chǔ)備浮力就大。船舶必須具備最低限度的干舷值以確保航行安全。航行于不同水域的各類船舶必須具有的最小干舷值,國際和我國都在有關(guān)規(guī)范中作了明確規(guī)定。5、區(qū)帶或區(qū)域?yàn)楸WC船舶的航行安全和最大的載重能力,根據(jù)海洋上風(fēng)浪的大小和變化規(guī)律,將世界上具有相似風(fēng)浪條件的海域分成若干區(qū)域,稱為區(qū)帶或區(qū)域;在同一區(qū)域或區(qū)帶內(nèi),按風(fēng)浪變化的不同時(shí)期,劃分為季節(jié)區(qū)帶,此種季節(jié)區(qū)帶,稱為季節(jié)期。如分為熱帶、夏季、冬季、北大西洋冬季。船舶航行在不同的區(qū)帶、區(qū)域和季節(jié)區(qū)帶、季節(jié)區(qū)域、分別規(guī)定使用不同的最小干舷,即規(guī)定了最高的吃水線。在不同的季節(jié)和海域,海上風(fēng)浪情況不同,允許具有不同的干舷。通常在夏季,在熱帶海域因風(fēng)浪較小,干舷可相應(yīng)地減??;而在冬季,特別是在北大西洋冬季,因風(fēng)浪較大,要求有較大的干舷。海船航行到淡水區(qū)域,由于淡水的密度比海水小,在同樣載重情況下,其排水體積和吃水都相應(yīng)地有所增加,所以允許干舷可相應(yīng)地減少。夏季吃水線冬季吃水線熱帶吃水線北大西洋吃水線夏季淡水吃水線熱季淡水吃水線載重線圈三、穩(wěn)性穩(wěn)性―船舶在外力作用下偏離正浮位置而傾斜,當(dāng)外力消失后能自行恢復(fù)到正浮位置而不傾覆的能力;船舶因受外力作用發(fā)生橫傾時(shí),船舶排水體積的形狀就會(huì)改變,這一體積的形心--浮心的位置也隨之發(fā)生變化重力和浮力方向相反,而它們的作用點(diǎn)不再在一條垂線上,這兩個(gè)大小相等方向相反而作用點(diǎn)不在一條垂直線上的力就構(gòu)成一個(gè)力矩,我們稱這力矩為回復(fù)力矩。穩(wěn)心初穩(wěn)性高度GM穩(wěn)心:把傾斜前后浮力作用線的交點(diǎn)M稱為穩(wěn)心(在這里是指橫穩(wěn)心),初穩(wěn)性高度:把穩(wěn)心和重心之間的距離GM稱為初穩(wěn)性高度,該值是船舶穩(wěn)性的衡量標(biāo)準(zhǔn)。決定穩(wěn)心位置的主要因素:重心G的位置、浮心B的位置船舶重量的分布影響重心G的位置船舶排水體積的形狀影響浮心B的位置由此可能出現(xiàn)以下三種情況:
(1)穩(wěn)心M在重心G之上,回復(fù)力矩為正值,船舶傾斜后將被扶正;
(2)M點(diǎn)在G點(diǎn)之下,回復(fù)力矩為負(fù)值,船舶將繼續(xù)傾斜直至傾覆;
(3)M點(diǎn)和G點(diǎn)重合,回復(fù)力矩為零,船舶停留傾斜位置,但在外力作用下可能繼續(xù)傾斜直至傾覆。保證船舶穩(wěn)性的措施(1)降低船舶重心G使船上設(shè)備和負(fù)載盡可能布置在較低的位置。上層建筑不過于龐大-壓載則是經(jīng)常采用的方法,尤其在船舶空載航行時(shí)。(2)提高橫穩(wěn)心M它與船舶橫傾后浮心水平移動(dòng)的距離有密切關(guān)系。M點(diǎn)的高度決定于船體的形狀,尤其是水下部分的形狀。必須注意的是船舶是集各種性能的工程建筑物,在保證初穩(wěn)性的同時(shí),也要兼顧其他性能,即穩(wěn)心不能太高,亦即GM值不能過分地大,否則船舶將像玩具不倒翁那樣,劇烈搖擺四、抗沉性抗沉性―船舶在局部破損浸水后,仍能保持一定的浮態(tài)和穩(wěn)性而不致沉沒的能力在復(fù)雜的海洋環(huán)境中航行的船舶,局部損壞進(jìn)水是難以完全避免的,船舶在這種情況下如何避免沉沒,這是抗沉性所要討論的問題。泰坦尼克號和冰山相撞后,船殼被撕開100多米長的破洞,造成首部5個(gè)艙淹水而終于沉沒??钩列砸?guī)范(1)設(shè)定安全限界線極限海損水線:76mm(2)對船艙長度的限制(3)對破艙后船舶穩(wěn)性的要求一艙不沉制兩艙不沉制依此類推,海上客船至少應(yīng)滿足一艙不沉制要求。提高船舶抗沉性的措施除按照規(guī)范要合理分艙外,在船舶設(shè)計(jì)時(shí)還采取一些其他措施以提高抗沉性。(1)增加干舷(2)減小吃水(3)加大舷弧和使橫剖線上端外傾,或使水線下船體適當(dāng)瘦削都可以起到相對增加儲(chǔ)備浮力的作用。上述措施有時(shí)會(huì)同船舶使用要求或其他性能相矛盾,需要加以綜合考慮。五、快速性1、快速性―船舶以較小的主機(jī)功率消耗而獲得較高航速的能力使船舶在不加大主機(jī)功率的前提下盡可能地提高航速,這就是快速性所要討論的問題。經(jīng)濟(jì)性:功率、航速的經(jīng)濟(jì)性2、方法:減小航行阻力提高推進(jìn)效率。3、船舶航行阻力附體阻力:水下的船體表面常有突出的附屬結(jié)構(gòu),如舵、軸支架、舭龍骨、減搖鰭等,航行中也產(chǎn)生阻力,我們把這部分阻力從主船體阻力中分出來,稱為附體阻力,約占總阻力的3%一10%。裸體阻力:而剩下的主船體水阻力稱為裸體阻力。對于一般船舶都只計(jì)算裸體阻力,然后根據(jù)附體的設(shè)置情況增加一個(gè)百分?jǐn)?shù)(10%一25%)作為附體阻力。2%一4%左右。以阻力的性質(zhì)則分為粘性阻力和興波阻力兩種。粘性阻力(1)粘性阻力:水是有一定粘性的,船在水中運(yùn)動(dòng),將因粘性而產(chǎn)生阻力,粘性越大阻力越大粘性阻力包括兩部分水阻力摩擦阻力形狀阻力。船體周圍水流的變化摩擦阻力:在船體表面和水流之間就因存在相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生摩擦阻力。摩擦力的方向就是該處船體表面的切線方向。這種切向摩擦力在船長方向的分力的總合力,就是船舶航行中的總摩擦阻力。由上述分析可知,摩擦力的大小與水的粘度、船體浸水面積以及船的航速相關(guān),是可以比較準(zhǔn)確地計(jì)算出來的。不同形狀物體的漩渦阻力形狀阻力:在邊界層紊流區(qū)的后部,在船體形狀急劇變化的部位,會(huì)產(chǎn)生水流分離現(xiàn)象。在分離點(diǎn)以后,船體周圍產(chǎn)生渦漩,渦漩處的壓力比水流未分離時(shí)的壓力低,就好像對船體產(chǎn)生一種向后的“吸力”。實(shí)際上正是這種壓力差在船長方向分力的總合力,造成了航行中的形狀阻力或稱渦漩阻力。所以稱為形狀阻力,水流的分離情況或渦漩阻力的大小,主要同水中運(yùn)動(dòng)物體的形狀有關(guān)。(2)興波阻力船在水中航行時(shí),船體使周圍的水壓力發(fā)生變化。原來平靜的水面有的地方升高,有的地方下陷,不同的水面在重力和慣性力作用下形成波浪并向外擴(kuò)散傳播。這種由航船引起的波浪稱為船行波,不同于海洋上由風(fēng)興起的海浪,船行波的形成需要外界供給能量,這個(gè)能量就是由行駛中的船舶提供的,相當(dāng)于船舶對周圍的海水做功使其產(chǎn)生波浪,這就是船舶航行中的興波阻力。航速是影響興波阻力的最主要因素,它要消耗主機(jī)相當(dāng)大的功率。船舶的航行阻力是隨航速而增加的。但在不同航速時(shí)各阻力所占總阻力的比例變化是很大時(shí)。興波阻力成為高速航行時(shí)的主要阻力。降低阻力的措施:對于低速船,主要設(shè)法降低摩擦阻力和形狀阻力對高速船則主要考慮降低興波阻力。降低摩擦阻力的主要途徑減少船體水下濕表面積:低速船的船長較短,長寬比L/B較小。減小船體表面的粗糙度。改善船用水下漆的性能,更有效地防止海生物生長附著,減輕鋼板的銹蝕,保持表面的光滑以減小水的摩擦力。減小興波阻力途徑一個(gè)途徑是通過系列船模試驗(yàn)的方法,研究主尺度、尺度比、船型系數(shù)等對興波阻力的影響,從而得到一系列阻力圖譜,利用這些圖譜可以找到阻力勝能優(yōu)良的船型系數(shù),設(shè)計(jì)出相對具有較小興波阻力的船型。另一個(gè)途徑是在主船體上加設(shè)附屬體,如裝于船首部兩側(cè)水面的消波翼。使附體所產(chǎn)生的波和船體產(chǎn)生的波互相疊加、千擾而使波浪得以削減,從而達(dá)到減小興波阻力的目的。目前應(yīng)用最為普遍的是設(shè)球鼻首。這是位于船體首端水線以下的凸出體,常見的有水滴型、圓筒型等不同形狀,大多成球面狀向前凸出,它和船體連接處以平緩光順的曲線過渡。它的形狀和尺寸經(jīng)過精心的設(shè)計(jì),使球鼻首和主船體產(chǎn)生的波浪互相疊加而削減,減小興波阻力。球鼻首可使航速提高約0.5kn。球鼻首船舶推進(jìn)效率凡是能利用各種動(dòng)力源并把它能換成推力推動(dòng)船前進(jìn)的,都稱為推進(jìn)器。采用高效率的推進(jìn)器能提供較大的推力,它是主機(jī)功率一定而獲得較高航速的主要途徑螺旋槳的效率與直徑、螺距、盤面比、葉片的切面形狀以及某些附屬設(shè)施有關(guān)六、耐波性耐波性―船舶在波浪中抵抗搖擺,保持穩(wěn)性和航速的能力搖擺造成的不良后果1.乘員居住條件變壞,影響船員工作,引起暈船嘔吐2.劇烈的橫搖使船身橫傾過大,可能導(dǎo)致傾覆。3.航行阻力增加,螺旋槳工作條件惡化(負(fù)荷不均勻,槳葉局部出水),航速下降,燃料消耗增加。4.縱搖和垂蕩使首部甲板上浪,底部出水,船體與水面砰擊,船體結(jié)構(gòu)振動(dòng),應(yīng)力增加。5.搖擺產(chǎn)生的加速度,特別是砰擊加速度,嚴(yán)重影響各類設(shè)備、儀器的正常工作。6.波浪產(chǎn)生的彎矩和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加應(yīng)力可能導(dǎo)致船體折斷或局部損壞。7.甲板浸水、影響甲板機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和船員的工作。耐波性好的船舶大體上應(yīng)滿足以下幾方面的要求在波浪中的運(yùn)動(dòng)幅度和加速度不大;運(yùn)動(dòng)比較和緩,乘員可以適應(yīng);在風(fēng)浪中失速小,螺旋槳不出水不產(chǎn)生飛車;沒有嚴(yán)重的船體砰擊和波浪激發(fā)的振動(dòng);波浪中附加的動(dòng)力彎矩不致對船體結(jié)構(gòu)造成損害;甲板上浪不嚴(yán)重。船舶減搖裝置1.舭龍骨2.減搖鰭3.減搖水艙4.陀螺減搖裝置旋轉(zhuǎn)的陀螺有維持其轉(zhuǎn)軸位置不變的傾向。陀螺減搖裝置就是利用這一原理起到減搖作用的,抑制船舶橫搖減搖鰭減搖水艙七、操縱性操縱性―船舶在航行中保持和改變航向,控制船舶運(yùn)動(dòng)的能力在水面或水下航行的船舶,是怎樣控制其運(yùn)動(dòng)方向的,這就是船舶操縱性所要討論的問題對船舶而言,操縱性反映在以下兩個(gè)方面:
1航向穩(wěn)定性:這是船舶能夠保持既定航向作直線航行的能力。以為保持定向航行,單位時(shí)間內(nèi)所需的操舵次數(shù)和平均轉(zhuǎn)舵角度來衡量船舶航向穩(wěn)定性的優(yōu)劣。由校正航向偏差而增加的功率消耗約占主機(jī)功率的2%-3%。航向穩(wěn)定性較差的船甚至高達(dá)20%??梢姴倏v性對船舶經(jīng)濟(jì)性的重要影響。2回轉(zhuǎn)性:這是船舶由直線航行進(jìn)入曲線運(yùn)動(dòng)的能力,也是船舶能迅速靈活地改變其方向和位置的能力。在最大舵角和全速航行時(shí)船作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的直徑Φ稱為穩(wěn)定回轉(zhuǎn)直徑或定常回轉(zhuǎn)直徑,它是衡量船舶回轉(zhuǎn)性的指標(biāo)。Φ小值越小,船舶回轉(zhuǎn)性越好。八、船舶其他常用術(shù)語船舶噸位船舶航速續(xù)航力自持力1、船舶噸位船舶噸位是用來表示船舶的大小和運(yùn)輸能力的分為兩種重量噸位容積噸位1)重量噸位它是以重量的大小來表示船舶的運(yùn)輸能力的,以“噸”計(jì)算。常用的重量噸位有排水量載重量A.排水量排水量是指船舶所排開同體積水的重量,即整個(gè)船的重量。它因載貨的多少而不同,故排水量又分為:空船排水量:是指船舶出廠時(shí)空船的排水量,它包括船體、機(jī)器、鍋爐、設(shè)備、船員及行李等的重量。滿載排水量:是指船舶滿載時(shí),即吃水達(dá)到某一規(guī)定載重線時(shí)的排水量,它包括空船排水量、燃料、淡水、貨物及船舶常數(shù)的總重量。實(shí)際排水量:只裝一部分貨物時(shí)的排水量。排水量是一個(gè)可變的數(shù),通常說明一條船的排水量是滿載排水量。B.載重量(1)總載重量:船舶根據(jù)載重線標(biāo)志規(guī)定,所能裝載最大限度的重量,即總載重量=滿載排水量-空船排水量
=貨物重量+燃料、淡水和供應(yīng)品的重量+船舶常數(shù)(2)凈載重量:表示船舶所能裝載最大限度的貨物重量,即:凈載重量=總載重量-燃料、淡水及其他供應(yīng)品的重量-船舶常數(shù)C.水尺圖表示吃水的標(biāo)記叫做水尺它刻畫在首和尾左右兩側(cè)的船殼板上(大船還在船中的左右舷標(biāo)明水尺)--公制和英制如以公制標(biāo)記時(shí),每個(gè)數(shù)字高10cm,字與字的間隔也是10cm英制的寫法是每字高6英尺,間隔也是6英尺2)船舶的容量量度--噸位tonnage在航運(yùn)中常以船舶容量代替重量來衡量船的大小。運(yùn)輸船尤其是貨船的排水量在營運(yùn)過程中變化很大。在許多情況下載重量也不能確切地表明船舶的大小。譬如,相同載重量的普通貨船的尺度就比滾裝船小得多。容量的單位是立方米。噸位或登記噸位:對于國際航行的船舶,國際上規(guī)定了一個(gè)統(tǒng)一的量度單位,稱為噸位或登記噸位。一個(gè)登記噸位相當(dāng)于100立方英尺或2.83立方米。船舶登記噸位分總噸位和凈噸位。a.總噸位(GT)指船上所有封閉的艙室根據(jù)一定的丈量規(guī)則丈量而得的容積總和。用公制量得除以2.83立方米,用英制量得除以100立方英尺,所得結(jié)果即為該船的總噸位??倗嵨坏挠猛臼潜砻鞔暗拇笮?;作為國家統(tǒng)計(jì)船舶噸位的依據(jù);作為計(jì)算凈噸位的基礎(chǔ);作為汁算海事賠償費(fèi)的基準(zhǔn)。
b凈噸位(NT)從總噸中扣除不用于裝載旅客、貨物的噸位,即為凈噸位。凈噸位是實(shí)際營運(yùn)使用的噸位。凈噸位的用途是:作為稅收和向有關(guān)港口交納各種費(fèi)用的計(jì)算基準(zhǔn);作為計(jì)算港口停泊及拖帶、領(lǐng)港等費(fèi)用的依據(jù);作為船舶買賣或租賃的計(jì)算基準(zhǔn)。2、航速海船的航速單位是“節(jié)”,用kn表示。1節(jié)=1海里/小時(shí),即Ikn=1nmile/h.海里(nmile)并不是一個(gè)固定的長度,它是地球子午圈1分角所張的弧長。各國對1nmile長度的規(guī)定不完全一致。我國規(guī)定1nmile為1852.0m,即1.852km。其換算關(guān)系如下:民用船舶的航速一般為15-25kn高速船可達(dá)30kn以上軍用艦艇為20-40kn水翼船、氣墊船可超過50kn。3、續(xù)航力續(xù)航力是指船舶攜帶額定燃料,中途不再補(bǔ)給,以一定航速連續(xù)航行所能達(dá)到的最大航程,以海里表示。續(xù)航力對遠(yuǎn)洋航行的運(yùn)輸船是極為重要的性能指標(biāo)。目前,遠(yuǎn)洋船舶的續(xù)航力都在1萬海里以上4、自持力自持力是指船舶出航后,在海上不添加燃料、淡水、食物和其他消耗品而能維持的最多天數(shù)或稱晝夜,是船舶耐航性的一個(gè)指標(biāo)。自持力對于離岸較遠(yuǎn)航行的遠(yuǎn)洋船,南極捕魚船、海洋考察船以及在海上作業(yè)時(shí)間較長的某些特殊船舶,都是很重要的性能。船舶自身具備的續(xù)航力和自持力都是有一定限度的。課后練習(xí)ABC船體型線圖的三個(gè)基本投影面請用中文標(biāo)注圖中的abcdef的名稱船舶航行性能包括的內(nèi)容名詞解釋及理解浮性穩(wěn)性抗沉性快速性耐波性操縱性儲(chǔ)備浮力船舶航行阻力船舶減搖裝置船舶噸位航速第二章石油與運(yùn)輸目錄2.1油氣運(yùn)輸方式及其經(jīng)濟(jì)性2.2世界石油水上運(yùn)輸概況2.3船舶及油氣運(yùn)輸船舶分類2.1油氣運(yùn)輸方式及其經(jīng)濟(jì)性
油氣運(yùn)輸方式及特點(diǎn)1水運(yùn)、海洋運(yùn)輸——貨載量最大,速度慢,受到地域限制(港口)。2管道運(yùn)輸——普遍性差,運(yùn)送貨物單一,成本高。3鐵路運(yùn)輸——貨載量大,速度快,內(nèi)陸地區(qū)的主要大宗貨物運(yùn)輸方式。4公路運(yùn)輸——非常普遍的運(yùn)輸方式,貨載量小,最大優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的運(yùn)輸。5航空運(yùn)輸——貨載量最小,速度最快,成本高。水運(yùn)、海洋運(yùn)輸
海洋:輪船主要內(nèi)河干線:拖駁船隊(duì)特點(diǎn):載運(yùn)量大運(yùn)輸成本低主要擔(dān)負(fù)大宗、笨重貨物的長途運(yùn)輸。連續(xù)性和靈活性方面,難以和鐵路、公路比擬。沿海航線是我國南北的主要運(yùn)輸干線之一,遠(yuǎn)洋航線是對外貿(mào)易的主要通道;長江干線航運(yùn)是中國南方東西交通的大動(dòng)脈。內(nèi)河中小航道在中國分布較普遍,特別是南方一些地區(qū),密如蛛網(wǎng),擔(dān)負(fù)著地方短途運(yùn)輸和城鄉(xiāng)物資交流的任務(wù)。管道適合于石油及其制品、天然氣、煤氣以及生產(chǎn)和民用水等單項(xiàng)流體貨物的專門運(yùn)輸。它具有大量不間斷運(yùn)送、管理方便、受自然條件影響小等技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(diǎn),但無法承擔(dān)多種貨物運(yùn)輸,且敷設(shè)時(shí)需大量鋼材。運(yùn)輸量大,一條直徑720mm的管道,可以年輸原油2000萬噸以上,相當(dāng)于一條鐵路的運(yùn)量;能耗少,運(yùn)費(fèi)低,原油管道的單位能耗只相當(dāng)于鐵路的1/12---1/7;易于全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理;占地少,受地形、地物限制小,宜選取短捷路徑,縮短運(yùn)輸距離;安全密閉,基本上不受惡劣氣候的影響,能夠長期安全穩(wěn)定運(yùn)行;基本上不產(chǎn)生廢渣廢液,不會(huì)對環(huán)境造成污染。鐵路鐵路具有載運(yùn)量大、運(yùn)價(jià)低、受氣候季節(jié)變化影響小等突出優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)輸過程中旅客列車的走行速度與技術(shù)速度相差不大,貨物列車的區(qū)段走行速度較慢。修建鐵路工程造價(jià)高,受經(jīng)濟(jì)和地理?xiàng)l件限制,不能短期內(nèi)修建延伸,這是它的缺點(diǎn)。在中國,鐵路主要承擔(dān)大宗貨物和旅客的中長距離運(yùn)輸,在總貨物周轉(zhuǎn)量和旅客周轉(zhuǎn)量中分別占50%和60%左右。它是中國運(yùn)輸系統(tǒng)的骨干。經(jīng)濟(jì)性比較海運(yùn)經(jīng)濟(jì)型特點(diǎn):費(fèi)用隨運(yùn)距的變化不大足夠大的運(yùn)距和運(yùn)量具有較好的經(jīng)濟(jì)性2.2世界石油水上運(yùn)輸概況一、世界三次石油危機(jī)第一次危機(jī)(1973年)
1973年10月第四次中東戰(zhàn)爭爆發(fā),為打擊以色列及其支持者,石油輸出國組織的阿拉伯成員國當(dāng)年12月宣布收回原油標(biāo)價(jià)權(quán),并將其基準(zhǔn)原油價(jià)格從每桶3.011美元提高到10.651美元,國際市場上的石油價(jià)格從每桶3美元漲到12美元,上漲了4倍,從而觸發(fā)了第二次世界大戰(zhàn)之后最嚴(yán)重的全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)。能源危機(jī)對發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重的沖擊。美國的工業(yè)生產(chǎn)下降了14%,GDP下降了4.7%;日本的工業(yè)生產(chǎn)下降了20%以上,GDP則下降了7%,歐洲GDP下降了2.5%。
危機(jī)之后,以美國為首的一些發(fā)達(dá)國家組成了國際能源機(jī)構(gòu)(IEA),應(yīng)對可能出現(xiàn)的石油危機(jī)。這個(gè)機(jī)構(gòu)要求成員國必須保持相當(dāng)于前一年90天進(jìn)口原油的儲(chǔ)備量。
積極影響首先,危機(jī)迫使石油消費(fèi)大國進(jìn)行能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整。降低石油消費(fèi)比例,增加天然氣、核能、風(fēng)能等能源消費(fèi)比重,促使發(fā)達(dá)國家積極開發(fā)節(jié)能技術(shù),如高能效的汽車。1990年美國汽車每加侖汽油的平均行駛里程較1973年增長了40%。非歐佩克國家石油產(chǎn)量也在石油危機(jī)中逐漸增長。歐佩克的份額已經(jīng)從原來的80%逐步降低到目前的40%左右。但是由于產(chǎn)品的推陳出新、替代能源的發(fā)現(xiàn)往往需要相當(dāng)長時(shí)間,因此高油價(jià)仍然是經(jīng)濟(jì)增長的一大風(fēng)險(xiǎn)。第二次危機(jī)(1978年)1978年底,伊朗爆發(fā)革命后伊朗和伊拉克開戰(zhàn),石油日產(chǎn)量銳減,引發(fā)第二次石油危機(jī)。危機(jī)中石油產(chǎn)量從每天580萬桶驟降到100萬桶以下,全球市場上每天都有560萬桶的缺口。油價(jià)在1979年開始暴漲,從每桶13美元猛增至1980年的35美元。這種狀態(tài)持續(xù)了半年多,此次危機(jī)成為上世紀(jì)70年代末西方經(jīng)濟(jì)全面衰退的一個(gè)主要誘因。危機(jī)導(dǎo)致西方主要工業(yè)國經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)衰退,據(jù)估計(jì),美國GDP下降了3%左右。
第三次危機(jī)(1990年)
1990年爆發(fā)的海灣戰(zhàn)爭,直接導(dǎo)致了世界經(jīng)濟(jì)的第三次危機(jī)。來自伊拉克的原油供應(yīng)中斷,油價(jià)在三個(gè)月內(nèi)由每桶14美元,急升至42美元。美國經(jīng)濟(jì)在1990年第三季度加速陷入衰退,拖累全球GDP增長率在1991年降到2%以下。隨后,國際能源機(jī)構(gòu)啟動(dòng)了緊急計(jì)劃,每天將250萬桶的儲(chǔ)備原油投放市場,油價(jià)一天之內(nèi)暴跌10多美元,歐佩克也迅速增產(chǎn)。因此,這次高油價(jià)持續(xù)時(shí)間并不長,與前兩次危機(jī)相比,對世界經(jīng)濟(jì)的影響要小得多。二、世界主要石油產(chǎn)區(qū)1.中東海灣地區(qū):這是世界規(guī)模最大的油田,是儲(chǔ)量最高,產(chǎn)量最高,運(yùn)輸條件優(yōu)越,輸出最多,經(jīng)濟(jì)效益最好的石油產(chǎn)品。2.北美地區(qū)主要集中在墨西哥灣沿岸,加里福尼亞州的大陸和沿海,阿拉斯加州的大陸附近海域。3.前蘇聯(lián)的外高加索一帶、伏爾加-烏拉爾、西伯利亞地區(qū)。4.英國和挪威的北海地區(qū)。5.委內(nèi)瑞拉和墨西哥為主的拉美地區(qū)。6.北非的阿爾及利亞、利比亞、突尼斯、埃及等國。7.幾內(nèi)亞灣地區(qū)主要分布在尼日利亞、加蓬、科特迪瓦、利比里亞、喀麥隆、剛果、安哥拉等沿海平原與近海。8.東南亞地區(qū)的印尼、馬來西亞和文萊。9.中國大陸和沿海大陸架。三、世界石油貿(mào)易流向世界主要石油出口區(qū):1、中東石油出口區(qū)2、前蘇聯(lián)石油出口區(qū)3、非洲石油出口區(qū)4、拉美石油出口區(qū)世界主要石油進(jìn)口區(qū):1、美國石油進(jìn)口區(qū)2、亞太石油進(jìn)口區(qū)3、西歐石油進(jìn)口區(qū)四、世界石油運(yùn)輸?shù)闹饕骄€分布1.波斯灣——好望角——西歐——美洲運(yùn)輸航線。該航線主要為巨型油船VLCC(VERYLARGECRUDECARRIER)和超級油船ULCC(ULTRALARGECRUDECARRIER)所使用。是西歐、北美的主要供油運(yùn)輸線,也是世界上最主要的海上石油運(yùn)輸線。石油運(yùn)量最大的航線,被稱為西方國家的“海上生命線載重量在25萬噸以上的巨輪無法通過蘇伊士運(yùn)河,需繞過非洲南端的好望角2.波斯灣——龍目海峽、加錫海峽——日本石油運(yùn)輸航線該航線從波斯灣沿岸各油港開始,出霍爾木茲海峽經(jīng)阿拉伯海進(jìn)入印度洋,爾后向東沿印度半島西海岸經(jīng)科倫坡向東南分兩路,一路是過龍目海峽北上經(jīng)望加錫海峽、蘇拉威西海、蘇祿、民都洛海峽、太平洋至日本各港。另一路是過巽他海峽加斯帕海峽,經(jīng)南海北上至日本各港。這條航線主要是VLCC和ULCC運(yùn)輸航線,日本進(jìn)口石油的80%多經(jīng)由這條航線運(yùn)輸,這是世界第二大石油海上運(yùn)輸線。而馬六甲兩岸國家為了安全起見,禁止上述大型油船通過。馬六甲海峽馬六甲海峽位于印度洋北部、馬來半島和印度尼西亞的蘇門答臘島之間,是連接中國南海和安達(dá)曼海的一條狹長水道,因而,它與其南部的大巽他海峽和望加錫海峽共同成為溝通太平洋與印度洋的重要通道,也是亞洲、非洲、歐洲、大洋洲之間相互往來的海上樞紐,交通位置十分重要馬六甲海峽由于具有重要的戰(zhàn)略地位和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,二戰(zhàn)后,馬六甲海峽歸沿岸國家,即馬來西亞、印度尼西亞和新加坡三國共管,每年通過海峽的船只約5萬多艘,馬六甲海峽因此成為世界上最繁忙的海峽之一。對中國而言,馬六甲海峽是中國海上石油生命線。中國的石油進(jìn)口來自中東、非洲、東南亞地區(qū),進(jìn)口原油的五分之四左右是通過馬六甲海峽運(yùn)輸?shù)?。?jù)測算,每天通過馬六甲海峽的船只近6成是中國船只。馬六甲海峽已經(jīng)與中國經(jīng)濟(jì)安全息息相關(guān)。這個(gè)由新加坡、馬來西亞和印度尼西亞三國共管的海峽,直接扼住東亞國家的能源咽喉。馬六甲海峽的長度約為800公里,每年有大約5萬艘船只過往,承載著全世界1/3的貿(mào)易貨物和1/2的原油,其中包括日本90%的石油需求。在新加坡附近的最狹窄處,海峽寬度僅為2公里,過往船只極易遭到襲擊中緬輸油管道具體線路是,來自中東的石油從緬甸實(shí)兌港上岸,通過輸油管線直達(dá)云南。該路徑比中國按傳統(tǒng)方式通過馬六甲海峽將原油運(yùn)抵湛江,提煉后再運(yùn)往其它地方,至少能減少1200公里的路程,而且要相對安全得多另一條石油通道——直接從印度洋的安達(dá)曼海進(jìn)入太平洋的泰國暹羅灣,走海路抵達(dá)中國大陸,也是中國擺脫對馬六甲海峽依賴的另一條石油通道。但要實(shí)現(xiàn)這條通道,必須開通克拉運(yùn)河。而擬議中的克拉運(yùn)河,全長102公里,400米寬,水深25米,雙向航道運(yùn)河,橫貫泰國南部的克拉地峽3.波斯灣——蘇伊士運(yùn)河——地中?!鳉W——北美運(yùn)輸航線。這條航線由波斯灣沿岸各油港,出霍爾木茲海峽至阿拉伯海,經(jīng)曼德海峽——紅?!K伊士運(yùn)河,進(jìn)地中海,出直布羅陀海峽,經(jīng)大西洋北上至西歐各國,或橫渡大西洋至北美東海岸各港。蘇伊士運(yùn)河從1980年擴(kuò)建加深以來,15萬t級以下的中型油船通過日益增多。目前,37萬t級空載油船也可暢通無阻。今后還繼續(xù)拓寬加深,計(jì)劃達(dá)到26萬t級滿載油船和40萬t級空載油船能安全通過。屆時(shí)海灣至西歐、北美的石油運(yùn)輸將更多經(jīng)由此航線,其石油運(yùn)輸?shù)牡匚粚⒋蟠筇岣摺?/p>
比繞好望角航線縮短800千米~10000千米173KM≤25萬噸
扼歐、亞、非三洲交通要沖,世界國際貿(mào)易貨運(yùn)量最大的國際運(yùn)河
大西洋(地中海)—印度洋(紅海)
地中海氣候、熱帶沙漠氣候
埃及
亞、非兩洲分界線,蘇伊士地峽蘇伊士運(yùn)河西非、北非——北美、西歐、拉美航線;拉美——北美、西歐航線;黑海——地中海航線;東南亞、波斯灣——澳大利亞、新西蘭航線;阿拉斯加——美國東、西海岸航線;墨西哥——日本航線;東南亞——日本航線;中國——日本等航線,其運(yùn)距較短,運(yùn)量亦較少。多為中、小型(運(yùn)費(fèi)型、巴拿馬運(yùn)河型)油船從事這些航線的海上石油運(yùn)輸。1.3我國能源狀況中國原油產(chǎn)量始終徘徊在1.6億噸/年左右,無法滿足國內(nèi)需要,而今后新增的石油需求量幾乎要全部依靠進(jìn)口。2003年,中國進(jìn)口石油直逼1億噸大關(guān),并超過日本成為全球第二大石油凈進(jìn)口國。到2020年前后,中國的石油進(jìn)口量有可能超過3億噸,成為世界第一大油品進(jìn)口國。我國石油消費(fèi)與進(jìn)口現(xiàn)狀東北亞地區(qū)(包括中國大陸、香港、澳門、臺灣、日本、韓國、朝鮮、蒙古,不包括俄羅斯)能源需求比重不斷提高,能源需求占世界能源需求總量的比重已近1/5。日本、中國大陸和韓國的能源需求則占到東北亞地區(qū)能源需求總量的98%以上。中國的石油消費(fèi)2003第一次超過日本而僅次于美國居世界第二位,日本居世界石油消費(fèi)第三位,韓國也是居世界排名前列的石油消費(fèi)大國。我國進(jìn)口狀況:我國的原油儲(chǔ)量在世界各國中位居第10位,產(chǎn)量也排在第8位臺灣、香港和澳門的石油完全依賴進(jìn)口石油消費(fèi)增長強(qiáng)勁,目前的消費(fèi)量已位居全球第3位,所以很多石油還需要進(jìn)口,我國對進(jìn)口石油的依賴程度也已達(dá)30%以上進(jìn)口來源中東地區(qū):(50%以上)中東地區(qū)進(jìn)口原油的比例呈不斷上升的趨勢阿曼伊朗沙特等國。非洲:安哥拉、蘇丹亞太:印尼現(xiàn)在也是我國原油進(jìn)口的主要來源地。前蘇聯(lián):俄羅斯、哈薩克斯坦2.3船舶及油氣運(yùn)輸分類船舶是指能航行或停泊于水域進(jìn)行運(yùn)輸或作業(yè)工具為了區(qū)別各類船舶,了解同類船舶的用途、特點(diǎn)、性能和裝備,常將船舶按不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。2.3.1船舶總體分類一、按用途分軍用艦船民用船舶1、軍用艦船軍用艦船按所擔(dān)負(fù)的任務(wù)又劃分為:(1)戰(zhàn)斗艦艇這是直接參加海上軍事活動(dòng)的艦艇;(2)輔助艦船是軍用艦船的重要組成部分,其任務(wù)是為作戰(zhàn)艦艇提供技術(shù)和物資保障,并擔(dān)負(fù)其他輔助性作業(yè)。2、民用船舶民用船舶按業(yè)務(wù)用途分為:(1)運(yùn)輸船舶專門用于運(yùn)載人員、貨物和車輛的船舶;(2)海洋開發(fā)用船舶這是專門從事海洋調(diào)查研究、海洋資源利用和海洋環(huán)境保護(hù)的船舶;(3)漁業(yè)船舶從事海上捕撈和水產(chǎn)品加工的船舶;(4)工程、工作船舶這是專門為航行和航道服務(wù),或從事水上水下工程作業(yè)的船舶。集裝箱
集裝箱一般是專門運(yùn)輸集裝貨物的船舶??煞譃椴糠旨b箱船全集裝箱船可變換集裝箱船集裝箱船航速較快,大多數(shù)船舶本身沒有起吊設(shè)備,需要依靠碼頭上的起吊設(shè)備進(jìn)行裝卸。這種集裝箱船也稱為吊上吊下船。滾裝船
滾裝船又稱滾上滾下船,主要用來運(yùn)送汽車和集裝箱。這種船的貨物裝卸不是從甲板上的貨艙口垂直的吊進(jìn)吊出,而是通過船舶首、尾或兩舷的開口以及搭到碼頭上的跳板,用拖車或叉式裝卸車把集裝箱或貨物連同帶輪子的底盤,從船艙至碼頭的一種船舶。滾裝船的主要優(yōu)點(diǎn)是:不需要起貨設(shè)備,貨物在港口不需要轉(zhuǎn)載就可以直接拖運(yùn)至收貨地點(diǎn),短貨物周轉(zhuǎn)的時(shí)間,減少貨物的損失。二、按航行區(qū)域分類船舶按航行區(qū)域分為海船和內(nèi)河船兩大類。海船遠(yuǎn)洋船:遠(yuǎn)洋船航行于各大洋之間的國際航線,航程較遠(yuǎn),通常船舶的尺度和載重量均比較大,具有較強(qiáng)的抗風(fēng)浪能力。近海船、沿海船:距岸不超過25海里的沿海船。極區(qū)船:航行于北冰洋和南極區(qū)內(nèi)的船舶稱為。極區(qū)常有浮冰與船舶碰撞,所以,極區(qū)船的船體結(jié)構(gòu)要相應(yīng)加強(qiáng)。內(nèi)河船可船航行于江、河、湖泊的船舶稱為內(nèi)河船。內(nèi)河風(fēng)浪較小,內(nèi)河船的船體結(jié)構(gòu)弱于海船。由于河道常有急彎,有的航道水淺而水流湍急,所以內(nèi)河船舶的船長和吃水往往受到限制,并要求船舶有較好的敏轉(zhuǎn)性。長江是我國的一條重要航道,分別以宜昌、江陰為界,按上、中、下游將整個(gè)航道分為C、B和A三個(gè)等級的航區(qū)。對各個(gè)航區(qū)船舶的船體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)性標(biāo)準(zhǔn)作出明確規(guī)定以確保航行安全。航行于其他水系的內(nèi)河船也有相應(yīng)的要求。三、按航行狀態(tài)分類所謂航行狀態(tài)是指船舶正常航行時(shí),船體相對于水面的位置而言。1排水型船:航行時(shí),船體大部分浸于水中,船舶的重量全部依靠水的浮力支承,絕大部分水面船舶和水下潛艇都屬于這一類。
2水翼艇和滑行艇:高速航行時(shí),其重量主要依靠水動(dòng)力,即作用在水翼上或艇底的升力支承,艇體大部分脫離水面。3氣墊船:其重量由高于大氣壓的靜態(tài)氣墊支承,船體完全脫離水面而由空氣螺旋槳推進(jìn),這種船也可稱為空氣靜力支承船。
4沖翼船:又稱表面效應(yīng)船、地效應(yīng)船,船體帶機(jī)翼,其重量靠貼近水面或地面高速航行時(shí)所產(chǎn)生的表面效應(yīng)升力支承,也可稱為動(dòng)態(tài)氣墊支承。四、按動(dòng)力裝置分類1.蒸汽動(dòng)力裝置船:主要是蒸汽輪機(jī)船,功率較大。2內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力裝置船(1)柴油機(jī)船在現(xiàn)代船中應(yīng)用最為廣泛。(2)燃?xì)廨啓C(jī)船單機(jī)功率大,體積小,重量輕,啟動(dòng)快,加速性能好。
3.核動(dòng)力裝置船:這是以反應(yīng)堆代替普通燃料產(chǎn)生蒸汽的汽輪機(jī)裝置推進(jìn)船舶。主要用于大型軍艦和潛艇,續(xù)航力大。
4電力推進(jìn)船:可選用不同的動(dòng)力裝置發(fā)電,用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳推進(jìn)船舶。五、按推進(jìn)器形式分類凡是能利用各種動(dòng)力源并把它轉(zhuǎn)換成推力推動(dòng)船舶前進(jìn)的,均可稱為推進(jìn)器,因而槳、篙、櫓等都屬船的推進(jìn)器。帆能利用自然界的風(fēng)力推進(jìn)船舶,也是船的推進(jìn)器。分類螺旋槳噴水推進(jìn)空氣螺旋槳推進(jìn)明輪風(fēng)帆助航風(fēng)帆助航:帆是最古老的一種推進(jìn)器,后被螺旋槳所取代。隨著現(xiàn)代船舶的大型化和節(jié)能的重要性,風(fēng)帆又重新被重視起來,不過現(xiàn)代使用的風(fēng)帆和過去的已大不相同,它利用機(jī)翼原理配以計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)整風(fēng)帆迎風(fēng)的最佳角度,以獲得最大的推力?,F(xiàn)代風(fēng)帆在海洋船舶上作為一種輔助推進(jìn)裝置使用,據(jù)報(bào)道可節(jié)省主機(jī)功率。這種船稱作風(fēng)帆助航節(jié)能船。六、按船體材料分類鋼質(zhì)船,在各類船舶中占絕大多數(shù),當(dāng)采用高強(qiáng)度低合金鋼時(shí),可減小船體重量以增加有效負(fù)載和航速木材鋁合金玻璃鋼鋼絲網(wǎng)水泥七、按機(jī)艙位置尾機(jī)型船中機(jī)型船中尾機(jī)型船
2.3.2油氣船舶分類按業(yè)務(wù)分運(yùn)輸船舶鉆井平臺采油平臺一、運(yùn)輸船舶1.原油船(原油運(yùn)輸船)主要從事原油的運(yùn)輸。其特點(diǎn)是船舶尺度大、船艙大。2.成品油船:主要從事成品油類的運(yùn)輸特點(diǎn)船舶尺度較小、艙容小,但艙多,可同時(shí)載運(yùn)多種貨油。成品油船的噸位一般在6萬噸左右,以2-4萬噸居多貨油系統(tǒng)比較復(fù)雜。對貨油艙艙壁和防腐蝕要求較嚴(yán)格。。3.石油/散貨/礦砂船,石油/礦砂船:這種船也稱為混裝船。它只有一部分艙容(一般為邊艙)用來專門載運(yùn)石油類貨物,其余艙容用來載運(yùn)礦砂或散貨。這種混裝船主要是根據(jù)特定的航線和貨源情況,往返時(shí)分別載運(yùn)油類、礦砂或散貨。避免了油艙有一半時(shí)間是空載航行的狀況。這種船禁止同時(shí)載運(yùn)石油和礦砂兩種貨物。4.化學(xué)品船/淡水船:這種船是以散裝形式載運(yùn)大宗的食用類或工業(yè)用液體貨物。食用類諸如:植物油、酒、淡水等貨物;工業(yè)類諸如:硫酸、溶劑等一些有毒的化學(xué)品貨物。這類船對艙壁、艙底要求特別高,若需洗艙,程序也頗為復(fù)雜。5.儲(chǔ)油船F(xiàn)PSO是英文FloatingProductionStorage&Offloading的縮寫,中文翻譯“浮式生產(chǎn)儲(chǔ)存卸貨裝置”。它集生產(chǎn)處理、儲(chǔ)存外輸及生活、動(dòng)力供應(yīng)于一體。FPSO-“海上油氣加工廠”把來自油井的油氣水等混合液經(jīng)過加工處理成合格的原油或天然氣、成品原油儲(chǔ)存在貨油艙,到一定儲(chǔ)量時(shí)經(jīng)過外輸系統(tǒng)輸送到穿梭油輪。FPSO系統(tǒng)----主要由系泊系統(tǒng)、載體系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)及外輸系統(tǒng)組成,涵蓋了數(shù)十個(gè)子系統(tǒng)。FPSO具有抗風(fēng)浪能力強(qiáng)、適應(yīng)水深范圍廣、儲(chǔ)/卸油能力大及可以轉(zhuǎn)移、重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn),廣泛適合于遠(yuǎn)離海岸的深海、淺海海域及邊際油田的開發(fā)。FPSO是一個(gè)裝了煉油設(shè)備的沒有動(dòng)力的船,采用單點(diǎn)系泊模式在海面上固定。FPSO通常與鉆油平臺或海底采油系統(tǒng)組成一個(gè)完整的采油、原油處理、儲(chǔ)油和卸油系統(tǒng)其作業(yè)原理是﹕通過海底輸油管線接受從海底油井中采出的原油,并在船上進(jìn)行處理,然后儲(chǔ)存在貨油艙內(nèi),最后通過卸載系統(tǒng)輸往穿梭油輪(SHUTTLETANKER)。我國建造的23萬噸級浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船(FPSO)6.加油船:專門從事補(bǔ)給燃油等服務(wù)的船只。船上裝有特殊的輸油軟管和專用設(shè)備。7.轉(zhuǎn)載船:這種船專門從事轉(zhuǎn)載作業(yè)。船上安裝有輸油臂、軟管,大型碰墊等專用設(shè)備。8.油駁:用于內(nèi)河油類的運(yùn)輸,一般沒有自航能力。9.液化氣船液化天然氣(LNG)船液化石油氣(LPG)船兩種按噸位分類①巴拿馬型(Panamax):船型以巴拿馬運(yùn)河(PanamaCanal)通航條件為上限(譬如運(yùn)河對船寬、吃水的限制),載重噸(DWT)在6~8萬噸之間。②阿芙拉型(Aframax):平均運(yùn)費(fèi)指數(shù)AFRA(AverageFreightRateAssessment)最高船型,經(jīng)濟(jì)性最佳,是適合白令海(BalticSea)冰區(qū)航行油船的最佳船型。載重噸在8~12萬噸之間。③蘇伊士型(Suezmax):船型以蘇伊士運(yùn)河(SuezCanal)通航條件為上限,載重噸在12~20萬噸之間。④VLCC(VeryLargeCrudeoilCarrier):巨型原油船,載重噸在20~30萬噸之間。⑤ULCC(UltraLargeCrudeoilCarrier):超巨型原油船,載重噸在30萬噸以上。
蘇伊士運(yùn)河型SUEZ:船寬與吃水受運(yùn)河河床限制,船寬B與吃水有一定組合關(guān)系,B×T=709㎡,最大吃水16.154m,蘇伊士運(yùn)河油船最大型(SUEZMAX)載重量DT達(dá)15萬噸級好望角型:所謂好望角型船就是強(qiáng)度體積都能安全通過好望角最惡劣天氣的船舶,好望角附近常年風(fēng)力大于8級,一般好望角型船舶特指大型散貨船,長度在250-300米,噸位在15-20噸的巨輪運(yùn)費(fèi)型:阿夫拉最大型(AFRAMAX),平均運(yùn)費(fèi)指數(shù)AFRA(AverageFreightRateAssessment)最高船型,經(jīng)濟(jì)性最佳,是適合白令海(BalticSea)冰區(qū)航行油船的最佳船型。載重噸在8~12萬噸之間。美國運(yùn)費(fèi)率評估協(xié)會(huì),以8萬噸作為租金和稅金界限。DT<8萬噸,T為12.12m(40英尺)巴拿馬型:B油氣≤32.2m,載重DT最大可達(dá)8萬噸級,多為6萬噸,設(shè)計(jì)吃水11.0-14.0m,L/B5.2-7.6,B/T為2.2-2.8靈便型:靈便型船(Handysizecarrier):指載重量在2-5萬噸左右的船,其中超過4萬噸的船舶又被稱為大靈便型船(Handymaxcarrier)。這些噸位相對較小的船舶具有較強(qiáng)的對航道、運(yùn)河及港口的適應(yīng)性,載重噸量適中,且多配有起卸貨設(shè)備,營運(yùn)方便靈活,因而被稱之為“靈便型”。油氣運(yùn)輸根據(jù)航區(qū)特點(diǎn)二、鉆井平臺鉆探作業(yè)是陸地和海底資源開發(fā)的關(guān)鍵,鉆井平臺(船)則是海洋資源開發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備。海上鉆探比陸地鉆探難度大。目前應(yīng)用的鉆井平臺分為接地式浮動(dòng)式:由于接地式鉆井平臺作業(yè)水深有限,一般當(dāng)水深超過1000m時(shí),就要用浮動(dòng)式鉆井設(shè)備了,這包括半潛式鉆井平臺和漂浮于水面的鉆井船。1.座底式鉆井平臺:這是一種只用于淺水區(qū)域并漸趨淘汰的舊式平臺。下部為一大型浮力沉墊,上部為鉆井平臺,中間用支柱聯(lián)結(jié)。在沉墊浮于水面的狀態(tài)拖往作業(yè)海域,定位后灌注壓載水坐落海底,平臺上面甲板露出水面一定高度進(jìn)行作業(yè)。鉆井結(jié)束以后排水,上浮,拖移作業(yè)水深最大不超過50m。2.自升式鉆井平臺:屬于接地式平臺。它是在方駁式船體(平臺)的邊角處裝3-4或更多根樁腿,每一根樁腿可利用液壓或齒輪齒條裝置各自相對于船體上下移動(dòng)。移航時(shí),所有樁腿全部升至最高點(diǎn),拖至井位后,將樁腿放下插人海底,再將船身舉升到一定高度進(jìn)行作業(yè)。鉆井完畢,將船體降至水面提供浮力,再把樁腿拔起升高即可拖航。自升式鉆井平臺移動(dòng)方便,作業(yè)穩(wěn)定,效率高,成本低,發(fā)展較快,目前約占全世界鉆探船曾、數(shù)的一半。但自升式鉆井平臺的作業(yè)水深也受到限制。最大水深一般在90-100m。世界上自升平臺樁腿最長為154m,最大作業(yè)水深為120m。自升式鉆井平臺自升式鉆井平臺3半潛式鉆井平臺半潛式鉆井平臺一下部為幾個(gè)船形或圓柱形浮體,由它提浮力。浮體通過若干根立柱與水面以上的平臺聯(lián)結(jié)。工作時(shí)浮體潛沉于水下一定深度。由于穿過水面的立柱截面較小,沉于水中的浮體受波浪的擾動(dòng)力也較小,而被托出水面的平臺幾乎不受波浪的侵襲,從而使平臺在水中維持相對平穩(wěn)的狀態(tài)而便于鉆探作業(yè)。半潛式鉆井平臺最大工作水深約500m,最大排水量已達(dá)3萬多噸,約占全世界鉆探船總數(shù)的30%左右。4.鉆井船這是漂浮于水面進(jìn)行作業(yè)的鉆井船。由于鉆井作業(yè)對船體運(yùn)動(dòng)的限制很嚴(yán)格,升沉不得大于1-1.5m,水平偏移不得大于水深的5%-6%,因此,盡可能保持船位是關(guān)鍵。按結(jié)構(gòu)鉆井船分單體船和雙體船兩種。鉆井船的定位方式有多種,拋出6-12只錨的多錨定位,由船中部所開阱穴拉出鋼纜拋錨,由可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤上裝置多臺錨絞車控制船位的中心錨泊定位。先進(jìn)的動(dòng)力定位可使船在風(fēng)、浪等外力作用下的運(yùn)動(dòng)幅度降到最小程度。圖3-20所示為雙體鉆井船。三、采油平臺海上石油生產(chǎn)平臺,其要求與鉆井平臺基本相同。由于長期定點(diǎn)作業(yè),故對作業(yè)海況下的船體運(yùn)動(dòng)幅度以及穩(wěn)性、強(qiáng)度的要求更為嚴(yán)格。尤其是在低溫海區(qū)作業(yè)的采油平臺,對船體材料與焊接均有很高的要求。浮動(dòng)式(船式、半潛式)接地式(坐底式、自升式)固定式(導(dǎo)管架式、重力式)可拆移式等多種圖3-21是大連造船新廠為挪威建造的,半潛式采油平臺它由生產(chǎn)及鉆井平臺、公用設(shè)施及生活平臺組成??晒┲鄙龣C(jī)降落。思考題油氣船舶及運(yùn)輸狀況油氣儲(chǔ)運(yùn)方式的經(jīng)濟(jì)性比較民用船舶按業(yè)務(wù)用途分類船舶按動(dòng)力裝置分類油氣船舶分類油氣運(yùn)輸船舶種類油船根據(jù)航區(qū)特點(diǎn)分類成品油船的特點(diǎn)VLCC、ULCC的含義第三章現(xiàn)代油船船型特點(diǎn)
第四章現(xiàn)代油船的設(shè)備系統(tǒng)第五章油船的安全管理第六章液化氣與運(yùn)輸
第七章液化氣體的危害特性第八章液化氣船的設(shè)計(jì)及構(gòu)造原則
第九章液化氣船貨物操作設(shè)備及附屬系統(tǒng)第十章液化氣船液貨裝卸作業(yè)
第十一章液化氣船的安全管理
第一節(jié)液化氣船的應(yīng)變部署和應(yīng)急程序
應(yīng)變部署:應(yīng)變的總體安排—該做什么
應(yīng)急程序:詳細(xì)的操作程序—怎么做一、應(yīng)變部署
(一)應(yīng)變原則(二)應(yīng)變組織機(jī)構(gòu)(三)應(yīng)急反應(yīng)的初始行動(dòng)(四)應(yīng)變信號(五)定期應(yīng)變演習(xí)(六)防火控制圖(七)應(yīng)變部署表(一)應(yīng)變原則1.統(tǒng)一指揮2.逐級指揮3.接受海上搜尋救助組織指揮(二)應(yīng)變組織機(jī)構(gòu)IMO液化氣船應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)建議分成4個(gè)組成部分:應(yīng)急指揮中心應(yīng)急救援隊(duì)?wèi)?yīng)急預(yù)備隊(duì)?wèi)?yīng)急機(jī)務(wù)隊(duì)(三)應(yīng)急反應(yīng)的初始行動(dòng)1.發(fā)出警報(bào)并報(bào)告2.檢查人數(shù),救人第一3.到指定地點(diǎn)集合(四)應(yīng)變信號船舶應(yīng)變信號通常是用船鐘、汽笛、警報(bào)器或口哨發(fā)出,如有可能應(yīng)伴隨有線廣播。船員聽到報(bào)警信號,應(yīng)立即著裝就位。船上應(yīng)變信號如下:1.消防2.人員落水3.棄船求生4.船損控制(包括碰撞、擱淺、液貨泄漏等)5.解除警報(bào)(六)定期應(yīng)變演習(xí)熟悉在應(yīng)變反應(yīng)時(shí)的崗位具體任務(wù)掌握操作技能發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷,及時(shí)維修保養(yǎng)(七)應(yīng)變部署表每個(gè)船員明確,當(dāng)船舶發(fā)生各種應(yīng)急情況時(shí)各自的工作崗位和職責(zé)。應(yīng)變部署表包括各種應(yīng)急情況下的應(yīng)變動(dòng)作警報(bào)信號集合地點(diǎn)每個(gè)人的具體崗位和詳細(xì)任務(wù)還指明了在關(guān)鍵人員受傷缺席后的替換者。二、應(yīng)急程序內(nèi)容(一)火災(zāi)(二)碰撞(三)擱淺(四)船艙或屏壁間處所進(jìn)水(五)貨物泄漏(六)海上貨物應(yīng)急拋棄(七)貨物作業(yè)應(yīng)急停止程序(八)棄船(九)封閉處所/狹窄處所內(nèi)受害者的急救程序第二節(jié)液化氣船船岸安全管理
一、設(shè)置船岸安全通道二、船岸消防要求三、登船規(guī)定四、設(shè)置警告牌要求五、吸煙、明火作業(yè)和廚房使用規(guī)定六、通風(fēng)、門、窗和其他開口的要求和規(guī)定七、氣象的要求八、舷梯調(diào)整要求九、系泊要求十、應(yīng)急拖纜的設(shè)置要求十一、船、艇離靠規(guī)定十二、照明要求十三、進(jìn)行修理工作的安全要求十四、機(jī)艙、鍋爐艙等安全要求事項(xiàng)十五、貨泵艙/貨物壓縮機(jī)室的安全預(yù)防措施十六、船舶縱傾、穩(wěn)性、應(yīng)力和移泊準(zhǔn)備狀態(tài)的要求十七、船舶航行要求十八、防止造成污染十九、消防設(shè)備二十、直升機(jī)降落規(guī)定.二十一、機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)異常時(shí)的安全管理要求第三節(jié)液化氣船“船岸安全檢查表”
船岸安全檢查制度是國際公認(rèn)的行之有效的安全管理方法之一。“船岸安全檢查表”是為船岸雙方的全體有關(guān)人員制定的,應(yīng)由船方負(fù)責(zé)人和碼頭代表共同填寫,共同驗(yàn)證,逐項(xiàng)畫勾(√)確認(rèn)。第四節(jié)液化氣船的港口國監(jiān)督
各港口國政府對??勘緡劭诘囊夯瘹獯谋O(jiān)督檢查(PSC檢查)。檢查的內(nèi)容主要分為3大部分:(1)對船舶證書及文件的檢查;(2)對船體和機(jī)電設(shè)備及航海儀器狀況的檢查;(3)根據(jù)各種國際公約的要求,對船員在船舶及防污染等方面操作性要求的檢查。對于在檢查中被發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重安全或污染問題的不合格船舶,會(huì)采取拒絕進(jìn)港、滯留、強(qiáng)制修理、限期改正等嚴(yán)厲措施。第一節(jié)液化氣船營運(yùn)流程
1.干燥:清除液貨艙、管路等的濕氣,防止生成水合物或結(jié)冰。2.惰化:降低貨物系統(tǒng)中的含氧量至安全程度,防止在裝貨過程中形成可燃的氣體環(huán)境或貨物與氧發(fā)生危險(xiǎn)反應(yīng)。3.驅(qū)氣:用待裝的貨物蒸氣把液貨艙中的惰性氣體排擠出去。4.預(yù)冷:在裝貨前降低液貨艙溫度以便盡量減少熱應(yīng)力和過度蒸發(fā)。5.裝貨:包括貨物的冷卻和裝載極限的控制等。6.載貨航行:進(jìn)行貨物狀態(tài)控制。7.卸貨:包括把冷凍貨物加熱以便卸到常溫壓力貯罐中去。8.換裝貨品:包括除液、除氣、惰化和再驅(qū)氣等。9.液貨艙檢修前的準(zhǔn)備工作:這包括除液復(fù)溫、用惰性氣體置換可燃貨物氣體,隨后用空氣置換惰性氣體等操作。第二節(jié)干燥與惰化
一、干燥
干燥的方法氣體冷凍吸收干燥干燥的流程抽氣冷卻排水硅膠干燥加熱回液貨艙空氣的露點(diǎn)低于預(yù)定的貨物裝載溫度為止二、惰化
目的:防止火災(zāi)爆炸:貨物系統(tǒng)內(nèi)的氣體含氧量應(yīng)降到5%(容積)以下??紤]到貨物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,氣體分布不均勻,同時(shí)儀表測量有誤差等,通常將氧含量控制在1.5%~2%(容積)或以下防止化學(xué)反應(yīng)液貨艙的惰化作業(yè)有兩種方法:置換惰化稀釋惰化(一)置換惰化密度差別較大時(shí)使用需要1.25~4倍艙容(二)稀釋惰化稀釋惰化是利用新輸入的惰性氣體與液貨艙已存在的氣體混合而達(dá)到惰化液貨艙的目的。1.重復(fù)加壓稀釋法:適用于壓力式貨艙2.重復(fù)真空稀釋法:適用于能承受較大真空度的壓力式貨艙3.連續(xù)稀釋法:適用于承受壓力和真空能力較小的貨艙第三節(jié)驅(qū)氣
目的:讓再液化裝置有效運(yùn)行(含有惰性氣體)換裝貨品時(shí),保證貨物的清潔與惰化方式相同根據(jù)驅(qū)氣作業(yè)所需的液貨或貨物蒸汽來源,主要有以下兩種驅(qū)氣作業(yè)方法。在海上航行時(shí)利用甲板備用貯罐的液貨進(jìn)行驅(qū)氣利用岸上供應(yīng)的貨物進(jìn)行驅(qū)氣第四節(jié)預(yù)冷
預(yù)冷的目的:防止金屬熱應(yīng)力減少裝貨時(shí)的貨物損失貨艙預(yù)冷的方法是:將碼頭或甲板備用的貯罐的液相貨物通過貨艙內(nèi)頂部的液貨噴淋管以霧狀噴入液貨艙內(nèi),液貨在液貨艙內(nèi)迅速汽化吸熱,利用液貨的汽化潛熱來冷卻液貨艙。注意事項(xiàng)控制冷卻速度:根據(jù)貨艙內(nèi)的壓力和溫度控制液相貨物的輸入速度一般不大于每小時(shí)10℃。對于大型全冷式液化氣船,由于再液化裝置的液化能力的限制,冷卻速度一般為每小時(shí)3℃~6℃。液相貨物汽化產(chǎn)生的蒸汽可通過蒸汽回流管送回岸站或通過透氣桅排放,也可以用船上再液化裝置液化后重新送回液貨艙內(nèi)的液貨噴淋管。用船上再液化裝置處理這些超壓蒸汽時(shí),可能會(huì)由于驅(qū)氣作業(yè)不徹底而遇到殘余惰性氣體,這些不能液化的惰性氣體應(yīng)按規(guī)定排放掉。對于貨物管系和設(shè)備,通過控制液貨流量或使液貨循環(huán)來冷卻,使它們逐漸接近裝載液貨的溫度,防止管系設(shè)備材料或膨脹接頭中出現(xiàn)過度的熱應(yīng)力。當(dāng)貨物系統(tǒng)預(yù)冷時(shí),由于溫度的降低會(huì)使貨艙處所或屏壁間處所的壓力降低,應(yīng)通入干燥的惰性氣體以保持必要的壓力防凍:干燥、防凍劑第五節(jié)裝貨
裝貨前的準(zhǔn)備工作船岸雙方交換必要的資料填“船岸安全檢查表”裝貨時(shí),貨艙內(nèi)蒸汽壓力升高原因:1.蒸汽被注入的液體壓縮;2.熱量通過液貨艙壁傳給液體而產(chǎn)生蒸汽;3.熱量從船和岸上的管路及岸上的泵傳入而使液貨產(chǎn)生蒸汽。控制壓力升高的措施裝貨時(shí),裝貨液相管是直通到貨艙底部。如果液貨艙已被預(yù)冷,通常是把裝入的液貨分流一部分到艙內(nèi)的液貨噴淋管(如有此裝備的話)噴灑對于全壓式和冷壓式的船,只要液貨在裝載溫度下,其相應(yīng)的飽和蒸汽壓力低于貨艙壓力釋放閥的調(diào)定壓力,在裝載期間的蒸汽壓力升高可通過采用液貨噴淋裝載的方法來降低。對于全冷式或半冷/半壓式的液貨艙,蒸汽或是回輸?shù)桨渡?,或由船上的再液化裝置液化。注意事項(xiàng)裝貨開始階段液貨必須緩慢裝入,并且應(yīng)監(jiān)視液貨艙的壓力、溫度變化。待溫度、壓力穩(wěn)定后再逐漸提高裝貨速度至正常水平。驅(qū)氣作業(yè)不徹底時(shí)注意事項(xiàng)裝貨期間定期檢測液位,并估算實(shí)際裝貨速度及預(yù)計(jì)裝貨完成時(shí)間。在裝貨期間,應(yīng)注意防止液壓沖擊的危險(xiǎn)。如果兩個(gè)或更多液貨艙同時(shí)裝貨時(shí),必須防止各個(gè)貨艙同時(shí)裝滿,要有一定的時(shí)間差,以便有足夠的時(shí)間測量和關(guān)閉閥門,這可通過調(diào)節(jié)各液貨艙裝貨管閥門,來達(dá)到一定時(shí)間差的目的。裝貨作業(yè)快結(jié)束前15~30min,應(yīng)加強(qiáng)與岸站聯(lián)系,減低裝貨速度,準(zhǔn)確把貨艙裝到預(yù)定液位。掃線作業(yè)完畢后,進(jìn)行排空泄壓操作,才能拆卸貨物軟管或裝卸硬臂。第六節(jié)載貨航行
進(jìn)行貨物狀態(tài)控制:(1)保持貨物數(shù)量,控制不必要的貨物排放;(2)保持液貨艙的蒸氣壓力在壓力釋放閥的調(diào)定值壓力之下;(3)根據(jù)需要保持或改變貨物溫度。全壓式液化氣船:外部噴淋降溫全冷式或半冷/半壓式液化氣船:再液化裝置LNG船:把貨艙內(nèi)的貨物蒸汽送到機(jī)艙主推進(jìn)裝置內(nèi)燃燒或通過透氣桅排放的方法來控制貨物的溫度和壓力的一、利用再液化裝置進(jìn)行貨物狀態(tài)控制
1、海況平靜時(shí)的注意事項(xiàng)2、再液化裝置同時(shí)對多個(gè)液貨艙服務(wù)的注意事項(xiàng)3、裝運(yùn)某些不飽和的貨品時(shí),控制壓縮機(jī)排出溫度二、利用貨物蒸汽做燃料進(jìn)行貨物狀態(tài)控制
維持LNG液貨艙壓力處于正常的水平,除了將貨物蒸汽燃燒處理外,還可以通過透氣桅排放(或兩者兼用)。LNG船在載貨航行中,貨物的汽化量取決于環(huán)境溫度、壓力和海況的變化。載貨航行時(shí)一般為每天0.2%,壓載航行時(shí)則為每天0.11%。在使用貨物蒸汽燃燒系統(tǒng)和排放系統(tǒng)時(shí),須注意液貨艙內(nèi)壓力和屏壁空間壓力等必須維持必要的正壓,以防止空氣滲入。第七節(jié)卸貨
卸貨前的準(zhǔn)備工作船/岸交換資料船岸安全檢查卸貨方法常見有3種基本方法:(1)用貨物壓縮機(jī)卸貨;(2)用貨艙內(nèi)的離心泵(潛水泵/深井泵)卸貨;(3)用貨物壓縮機(jī)與貨艙外的離心式液貨泵聯(lián)合卸貨。一、用貨物壓縮機(jī)卸貨卸貨的方法比較慢,僅適用于壓力式(C型)液貨艙:加壓氣相,輸送液相。適用場合:不裝設(shè)液貨泵的小型全壓力式液化氣船貨泵損壞,壓力式液化氣船不能用液貨泵卸貨的貨物卸貨過程:使用貨物壓縮機(jī)抽出岸上貨液罐或船上其他非卸貨艙的貨物蒸汽,經(jīng)過貨物壓縮機(jī)加壓后送到卸貨艙內(nèi),使卸貨艙的蒸汽壓力不斷升高,岸上收貨罐內(nèi)的壓力不斷降低。當(dāng)船上卸貨艙內(nèi)的壓力比碼頭收貨液罐的壓力高于一定數(shù)值時(shí),連通船岸液相管線,利用船岸貨罐的壓力差即可將液貨從船上貨艙輸往碼頭收貨貯罐。用貨物壓縮機(jī)卸貨的另一種方法是用貨物壓縮機(jī)把液貨從液貨艙內(nèi)壓送到甲板貯液罐中,再用液貨泵把液貨卸到碼頭收貨貯罐內(nèi)。二、用貨艙內(nèi)的離心泵(潛水泵/深井泵)卸貨全冷式液化氣船的液貨泵一般是離心泵,有深井泵、潛水泵兩種??蓡为?dú)使用,也可與甲板上的增壓泵串聯(lián)使用:全壓式液化氣體船采用對液貨艙加壓的方法來卸貨,需要借助增壓泵將液貨卸至岸上貯罐。通常有四種卸貨方式1.單獨(dú)用液貨艙內(nèi)的離心泵(潛水泵/深井泵)卸貨這是大多數(shù)液化氣船所采用的卸貨方法。卸貨過程中,液貨艙內(nèi)壓力會(huì)降低,而岸上接收貯罐內(nèi)蒸汽壓力由于液位上升被壓縮而升高,阻礙液貨從船上輸?shù)桨渡腺A罐。卸貨時(shí)壓力平衡辦法:蒸汽回流管由其他非卸貨艙供給用貨物蒸發(fā)器產(chǎn)生2、使用貨艙內(nèi)的離心泵與甲板上的增壓泵串聯(lián)卸貨當(dāng)貨艙內(nèi)的離心泵不能克服系統(tǒng)的背壓,或者只能在極小排量下供液而導(dǎo)致效率降低、工作不穩(wěn)定時(shí),需采用液貨泵串聯(lián)的方法卸貨液貨泵串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)系統(tǒng)的總壓頭等于在該排量下各液貨泵壓頭之和串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的液貨泵必須有相近的特性,否則,串聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),各泵負(fù)荷分配不均勻,效率低。3.使用液貨艙內(nèi)的離心泵與甲板上的貨物加熱器和增壓泵串聯(lián)卸貨使用場合:貨物從冷凍式液化氣船卸至常溫壓力貯罐首先需要讓海水流過加熱器,將主液貨泵排出的液貨謹(jǐn)慎地引入增壓泵和加熱器,使這些設(shè)備在卸貨前慢慢冷卻。一旦冷卻到所需液貨的出口溫度時(shí),就可打開排出閥。注意事項(xiàng):應(yīng)保證主卸貨泵提供足夠的流量和壓力給增壓泵。在貨物加熱過程中,若操作不當(dāng),會(huì)引起加熱器循環(huán)水結(jié)冰的危險(xiǎn)。注意海水進(jìn)出口溫度和壓力。海水出口溫度不允許低于制造廠推薦的數(shù)值。4.液貨泵并聯(lián)卸貨當(dāng)一臺液貨泵的排量不能滿足要求,或者由于液貨泵排量過大有可能會(huì)引起電動(dòng)機(jī)過載和泵效率下降時(shí),需要將幾臺液貨泵并聯(lián)作業(yè)。液貨泵并聯(lián)作業(yè)后,總排量大于各泵的單獨(dú)排量,因此系統(tǒng)中的壓頭提高,而各泵工作壓頭的提高使每一泵的排量均小于其單獨(dú)工作時(shí)的排量,這樣既可防止電動(dòng)機(jī)過載,又可以使各液貨泵都在高效率區(qū)工作,滿足系統(tǒng)對流量的要求。三、貨艙外的離心泵卸貨適用于液貨泵裝設(shè)于貨艙外的壓力式或半冷/半壓式液化氣船。輔助設(shè)備:貨物壓縮機(jī)-升壓引液蒸發(fā)器作業(yè)過程:利用貨物壓縮機(jī)抽吸碼頭或其他非卸貨艙內(nèi)的貨物蒸汽,加壓后送入卸貨艙內(nèi),使卸貨艙內(nèi)的壓力增加而碼頭收貨貯罐內(nèi)壓力降低。貨艙外的離心泵排氣引液使液貨充滿進(jìn)口管路和泵體后,當(dāng)貨泵進(jìn)口壓力滿足要求時(shí),就用泵卸貨。在卸貨過程中壓縮機(jī)要保持運(yùn)轉(zhuǎn),保證液貨泵的進(jìn)口壓力大于液貨泵運(yùn)轉(zhuǎn)所必須的最小靜壓頭(NPSH),使液貨泵保持高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。第八節(jié)液貨艙換裝貨品
作業(yè)程序:1掃艙清除殘液2驅(qū)氣凈化作業(yè)一、掃艙清除殘液(一)用加壓方法清除液貨艙殘液:C型壓力式液貨艙(二)用熱氣清除液貨艙殘液:非壓力型液貨艙二、驅(qū)氣凈化作業(yè)(一)換裝不相容貨品的液貨艙凈化作業(yè)惰化→除氣通風(fēng)→入艙檢查→惰化→驅(qū)氣凈化惰化→驅(qū)氣凈化(二)換裝相容貨品的貨艙凈化作業(yè)直接用船上貯存的或碼頭供應(yīng)的待裝貨物蒸汽凈化第九節(jié)液貨艙檢修前的準(zhǔn)備工作
液化氣船在進(jìn)行液貨艙檢驗(yàn)或進(jìn)廠修理前,必須對液貨系統(tǒng)進(jìn)行除液、惰氣置換和除氣通風(fēng)作業(yè)等工作。流程:除液→液貨艙復(fù)溫→惰性氣體置換貨物蒸汽→貨艙通風(fēng)除氣一、除液:加壓法、加熱蒸發(fā)二、液貨艙復(fù)溫:利用壓縮機(jī)把液貨艙頂部的貨物蒸汽抽出,送到氣體加熱器中加熱,再從貨艙底部把貨物蒸汽送回液貨艙,一直循環(huán)至與環(huán)境溫度相同為止三、惰性氣體置換貨物蒸汽四、貨艙通風(fēng)除氣貨艙內(nèi)的氧氣含量達(dá)到21%、可燃?xì)怏w含量為爆炸下限的1%以下習(xí)題畫出液化氣船營運(yùn)流程,并簡要說明每個(gè)流程的目的干燥的方法、原理及要求液貨艙的惰化作業(yè)方法驅(qū)氣的目的與方法預(yù)冷的目的與方法卸貨方法,3種基本方法及其適用條件液貨艙換裝貨品作業(yè)流程液貨艙檢修前的準(zhǔn)備工作作業(yè)流程卸貨過程中的液貨艙壓力平衡辦法第一節(jié)貨物管路和閥門
一、貨物管路
分類裝卸總管:液化氣船通常在船中部設(shè)有橫跨左右舷的液相和氣相裝卸總管??偣芘c通到液貨艙的液相管和氣相管相連接。液相裝貨管液相卸貨管液相管從氣室引至每個(gè)液貨艙的底部。氣相管泄壓排氣管氣相管從每個(gè)液貨艙頂部氣室引出液貨噴淋管、凈化管、掃艙管等在LNG船上,另設(shè)附加的氣相管路,將各貨艙蒸發(fā)的超壓蒸氣經(jīng)過壓縮機(jī)和加熱器送到船上鍋爐或柴油機(jī)作燃料。液化氣船半冷/半壓式液貨艙圓頂蓋上部管系布置圖。安裝要求為適應(yīng)管路的熱脹冷縮和船體變形,在貨物管系中設(shè)有膨脹接頭,或利用管路安裝的自然彎曲形狀來消除管系的膨脹和收縮的影響。為了保證貨物管系各管子之間法蘭接頭的密封性,法蘭之間裝有墊片。墊片將各管子互相絕緣。為防止貨物在管線中流動(dòng),產(chǎn)生的靜電荷在法蘭兩邊積聚增加,產(chǎn)生靜電爆炸的危險(xiǎn),用導(dǎo)線(或金屬片)將管子接頭的兩端法蘭連接起來,使整個(gè)貨物管系形成一個(gè)完整的導(dǎo)電體。二、閥門按結(jié)構(gòu)種類分主要有:旋塞閥、閘閥、截止閥、球閥—用于開啟或關(guān)閉管道的介質(zhì)流動(dòng)。止回閥(包括底閥)—用于自動(dòng)防止管道內(nèi)的介質(zhì)倒流。節(jié)流閥—用于調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的流量。蝶閥—用于開啟或關(guān)閉管道內(nèi)的介質(zhì)。也可作調(diào)節(jié)用。安全閥—用于鍋爐、容器設(shè)備及管道上,當(dāng)介質(zhì)壓力趔過規(guī)定數(shù)值時(shí),能自動(dòng)排除過剩介質(zhì)壓力,保證生產(chǎn)運(yùn)行安全。減壓閥—用于自動(dòng)降低管道及設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力。系使介質(zhì)經(jīng)過閥瓣的間隙時(shí),產(chǎn)生阻力造成壓力損失,達(dá)到減壓目的。按用途和作用分類截?cái)嚅y類——主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、球閥、旋塞閥、碟閥、柱塞閥、球塞閥、針型儀表閥等。調(diào)節(jié)閥類——主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。止回閥類——用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。分流閥類——用于分離、分配或混合介質(zhì)。包括各種結(jié)構(gòu)的分配閥和疏水閥等。安全閥類——用于介質(zhì)超壓時(shí)的安全保護(hù)。包括各種類型的安全閥。通用分類法這種分類方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分,是目前國際、國內(nèi)最常用的分類方法。一般分閘閥、截止閥、節(jié)流閥、儀表閥、柱塞閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、止回閥、減壓閥
安全閥、疏水閥、調(diào)節(jié)閥、底閥、過濾器、排污閥等。液化氣船貨物管路上的閥門一般是截止閥、球閥、旋塞閥、閘閥或蝶閥液化氣船的閥門要求:溫度、壓力、泄漏管系中的閥門應(yīng)按需配備,并滿足相應(yīng)的液化氣船規(guī)則的要求。對于壓力釋放閥最大調(diào)定值大于0.07MPa(表壓)的壓力式液貨艙,所有液相和氣相管與液貨艙連接處,以及船岸連接裝卸總管處,都裝設(shè)兩道閥門。一個(gè)為手動(dòng)閥門,另一個(gè)為與之串聯(lián)的遙控閥門。對于壓力釋放閥最大調(diào)定值小于0.07MPa的非壓力式液貨艙,則可只裝一個(gè)可就地人工操作又可遙控操作的遙控閥門。操作管理:防凍:防凍劑泄漏液化氣船一般都設(shè)有液貨泵供卸貨用。只有少數(shù)小型的壓力式船不設(shè)液貨泵,而是利用貨物壓縮機(jī)對液貨艙加壓卸貨。數(shù)量配備如果液貨艙在營運(yùn)期間不可能修理液貨泵時(shí),則必須要有其他的卸貨替代措施,否則每個(gè)貨艙要配2臺液貨泵。由于壓力式貨艙可用貨物壓縮機(jī)加壓卸貨,故每個(gè)液貨艙可只設(shè)一臺液貨泵。對于常壓全冷式貨艙,由于無法承壓,所以必須在每個(gè)貨艙內(nèi)設(shè)2臺液貨泵。9.2液貨泵液化氣船上的液貨泵類型甲板上的離心泵深井泵潛水泵作用:它們都可以作為主卸貨泵一般非壓力式貨艙是以深井泵或潛水泵作主卸貨泵,甲板上的泵只用來增壓。大多數(shù)全壓式船和半壓式船也是采用深井泵或潛水泵作主卸貨泵,只有少數(shù)是用單獨(dú)設(shè)置在甲板上的離心泵作為卸貨泵。一、甲板上的離心泵少數(shù)全壓式或半壓式船以這種離心泵作為主卸貨泵。液貨泵一般和貨物壓縮機(jī)設(shè)于貨物區(qū)域內(nèi)甲板上的同一艙室。使用防爆電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),也有部分是用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。對于用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心泵,泵與電動(dòng)機(jī)之間應(yīng)用艙壁分隔開,液貨泵在貨泵艙內(nèi),電動(dòng)機(jī)則在電動(dòng)機(jī)艙內(nèi),電動(dòng)機(jī)和貨泵之間的傳動(dòng)軸,設(shè)置有彈性聯(lián)軸節(jié)或其他聯(lián)接設(shè)備以保持對中。在傳動(dòng)軸貫穿艙壁處安裝有高效潤滑的密封裝置,以防過熱或產(chǎn)生火花,并防止液貨泵泄漏出的可燃?xì)怏w進(jìn)入電動(dòng)機(jī)。離心泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)需滿足的條件1.液貨泵吸入管路及泵體內(nèi)必須充滿液貨必須用貨物壓縮機(jī)對貨艙升壓引液,將貨艙至貨泵之間所有閥門打開,同時(shí)將離心泵體上的排氣管打開,利用液艙內(nèi)的高壓液貨擠走管路及貨泵殼內(nèi)的貨物蒸汽,直至離心泵體上的排氣管排出液貨后,引液工作告完畢。2.液貨泵進(jìn)口處的液貨壓力必須大于所泵液貨相應(yīng)的飽和蒸汽壓力為了保持液貨泵內(nèi)的液貨壓力大于液貨飽和蒸汽壓力,在卸貨期間必須用貨物壓縮機(jī)給卸貨液艙升壓,以提高液貨泵入口處壓力。3.液貨泵的進(jìn)口和出口之間必須保持一定壓差只有液貨泵的進(jìn)出口壓差滿足液貨泵要求時(shí),液貨泵才能在正常工況中運(yùn)行。液貨泵要求的進(jìn)出口壓差與液貨性質(zhì),液貨泵轉(zhuǎn)速、流量等因素有關(guān)。液貨泵運(yùn)轉(zhuǎn)工況不好時(shí),可通過調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速或排出閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。二、深井泵深井泵是液化氣船最普遍使用的貨泵。深井泵亦稱長軸泵,是指電動(dòng)機(jī)在泵的上方通過較長的泵軸與泵身聯(lián)接成一體的組合形式的泵。泵體設(shè)于液貨艙內(nèi)的底部,驅(qū)動(dòng)機(jī)械(一般為防爆電動(dòng)機(jī))設(shè)置于液貨艙外的頂部,傳動(dòng)軸由排液豎管內(nèi)的中間軸承支撐。中間軸承是利用通過排液管的液貨來冷卻和潤滑的。葉輪總成安裝在液貨艙底部,通常由2個(gè)或3個(gè)葉輪段及進(jìn)口段組成。進(jìn)口段是一個(gè)軸流式葉輪,它把泵所需的有效正吸入壓頭減到最小。軸封裝置由一個(gè)配有油槽的雙聯(lián)機(jī)械密封組成,電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸節(jié)、推力軸承和機(jī)械密封的精確安裝及對中是很重要的。深井泵大致分為兩種形式。(1)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)深井泵該深井泵由設(shè)在液貨艙甲板上的電動(dòng)機(jī)通過一根穿過整個(gè)貨艙深度的不銹鋼軸來驅(qū)動(dòng)貨泵葉輪。由于軸很長,因此需要在每隔一定距離設(shè)置一個(gè)軸承支撐以防止產(chǎn)生扭曲和振動(dòng)。軸承用油潤滑,電動(dòng)機(jī)為防爆電機(jī)。(2)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)深井泵該深井泵的立柱由2個(gè)同心套管組成,內(nèi)管將高壓液壓油送入液壓馬達(dá),同時(shí),外管將低壓油送回到動(dòng)力站。優(yōu)點(diǎn)液壓馬達(dá)通過短軸和液壓泵相連,發(fā)生機(jī)械故障的可能性較少三、潛水泵潛水泵一般是指電動(dòng)機(jī)完全浸沒于水中抽取液體的一種泵,其結(jié)構(gòu)比較簡單潛水泵分兩種,一種是固定式潛水泵,另一種是可移式潛水泵。潛水泵,由于其電動(dòng)機(jī)完全浸沒在水中,對電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級要求甚高潛水泵價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于深井泵1-潤滑油管系;2-接線管;3-通氣閥;4-上部軸承(球軸承、軸承保持架);5-彈簧;6-定子;7-轉(zhuǎn)子;8-軸;9-下部軸承(球軸承、軸承保持架);10-喉管(擴(kuò)散器);11-葉輪;12-誘導(dǎo)葉輪;13-過濾器;14-自身清洗式過濾器;15-磨損修整環(huán);16-泵殼四、其他特殊用途的泵1加壓泵裝設(shè)于甲板上或甲板泵房/壓縮機(jī)房內(nèi),與液貨艙內(nèi)的卸貨泵串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn),比較常見于冷凍式液化氣船上。當(dāng)液貨從冷凍船卸到常溫壓力容器時(shí),液貨要升溫,從液貨艙卸貨泵來的冷凍液貨,經(jīng)升壓后,流經(jīng)液貨加熱器升溫,然后再卸到岸上常溫壓力容器或壓力式液化氣船中。2加熱器供給泵、甲板貯罐供給泵3貨艙或屏壁問處所的泵這種泵用排走從液艙泄漏出的液貨,或排走來自液貨艙、壓載水艙并積聚在貨艙或屏壁間處所的水。9.3貨物壓縮機(jī)液化氣船上必須設(shè)置貨物壓縮機(jī),它們的用途取決于液化氣船的類型。在LNG船上,離心式壓縮機(jī)被用來把液艙貨物蒸汽輸送到機(jī)艙和將蒸汽增壓輸送到岸上;在乙烯船和LPG船上,壓縮機(jī)用于提高貨物系統(tǒng)的蒸汽壓力,
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