油气储运工程毕业论文：油船供油作业失稳事故防范研究.doc

1、本科毕业论文（20 届）油船供油作业失稳事故防范研究所在学院 专业班级 油气储运工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 摘要海上供油船是海上贸易发展必不可少的能源供给工具，供油船主要用于沿海作业或系泊在锚地的船舶供油，它的经营状况的好坏，直接反映了当地港口事业的繁荣程度，而良好的安全管理是供油船高效运作的前提。目前的供油船在营运过程中存在稳定性差、抗风浪能力小、安全管理薄弱等方面的现象，也曾经产生过溢油、火灾爆炸事故。本文就供油船本身的结构、使用特点，供油作业工艺流程，操作规范和安全管理措施，总结出了存在问题和改进方案。特别是在供油船作业失稳事故防范方面进行了分析，提出相应的对

2、策措施。关键词 供油船；失稳；措施IIAbstract For oil tankers at sea is essential for the development of maritime commerce tool of energy supply， mainly used for coastal oil tankers operating in the anchorage or mooring a ship supply， depending on the condition of its business， a direct reflection of the cause of the

3、 prosperity of local ports， The good safety management is a prerequisite for the efficient operation of oil tankers. The current process for the operation of oil tankers in the presence of poor stability， anti-storm capacity is small， safety and other aspects of the phenomenon of weak management， bu

4、t also has produced a spill， fire and explosion accidents. In this paper， the structure for the tanker itself， using the characteristics of oil operations process， practices and safety measures， summed up the problems and improve the program. Particularly for oil tankers operating in the instability

5、 of accident prevention aspects of the analysis， the corresponding countermeasures.keywords refueling ship ； instability ； measures目 录1 前言 .12 舟山港航情况 .13 供油船的构造 .33.1 船型 .33.2 加油装置 .33.3 舱室的布置 .33.4 船体结构 .33.5 装载计算 .34 供油船供油作业工艺流程 .45 稳性的概述 .45.1 概念 .45.2 船舶具有稳性的原因 .45.3 横稳心(Metacenter)M .55.4 船舶的平衡

6、状态 .65.5 船舶具有稳性的条件 .75.6 稳性大小和船舶航行的关系 .75.7 自由液面对船舶稳性的影响 .75.8 保证船舶适度稳性的措施 .86 供油船因失稳引起渗漏的事故的分析 .106.1 安全状况分析 .106.2 事故树的建立 .126.3 事故树分析 .146.3.1 最小割集的计算 .146.3.2 顶上事件发生的概率计算 .146.4 事故树分析结论 .157 供油船船渗漏的应对措施 .157.1 不断建设应对事故的长效制度 .157.2 加强供油船事故应急体系的建设，有效应对供油船失稳事故 .158 对于防范供油船失稳事故的几点建议 .158.1 人为因素方面的控制

7、对策及建议 .158.1.1 对船员进行教育培训提出的建议 .158.1.3 加强主管机关的安全监督 .178.2 供油船加油作业时安全操作规范措施 .178.2.1 供油船的海上加油操作规范 .178.2.2 供油船港内操作规程 .188.3 供油船船体结构强度因素的控制对策及建议 .209 小结 .20参考文献 .2111 前言舟山港域区位、资源、产业等综合优势明显，是浙江省海洋经济发展的先导区和长三角地区海洋经济发展的重要增长极。港域地处长江三角洲和东部沿海要冲，背靠沪、杭、甬等大中城市，是长江三角洲综合运输网的重要节点。从区域空间来看，舟山跨海大桥的成功通车，使舟山进入以上海为中心的“

8、3 小时经济圈”；从物流走向来看，舟山港域位于南北海运大通道和长江黄金水道的交汇地带，又面向太平洋靠近国际航线，处于国际物流和国内物流的结合部，区位优势突出。2 舟山港航情况舟山港域内拥有丰富的深水岸线资源和优越的建港自然条件。全市拥有岸线 2440 多公里，深水岸线 54 处，总长约 281 公里，其中水深大于 15 米、可建 10-25 万吨级以上泊位的岸线约 200 公里，更有水深大于 20 米的岸线近 110 公里。在舟山港航线共 99 个，基本上是两个方向导航，可通航船舶 15 万吨级的水道 13 个，通航船舶 30 万吨级的水道 3 个。共 50处锚地，锚泊有水域 390 平方公里

9、，可锚泊 10 万吨级船舶锚地有 20 个，锚泊 30 万吨级船舶锚地有 5 个。舟山港域适宜建港的港湾条件十分优越，水深浪小，少淤不冻，10 米以下的等深线离岸距离大多在 100 米以内，腹地纵深；能满足第六代、第七代集装箱船和大型油轮、大宗散货船舶及更先进船舶的通行和靠泊，是建设大型现代化深水港的理想选址。 舟山口岸是以海港为主体的对外开放口岸。1981 年 5 月，国务院、中央军委批准嵊泗县绿华山和普陀区黄兴岛为外轮海产品交货锚地，同时开放沈家门港为国轮外贸运输港；1987年 4 月 1 日，国务院、中央军委正式批准舟山港对外开放，其中沈家门、老塘山为对外开放作业区；1996 年 8 月

10、 20 日，国务院、中央军委批准岙山原油中转码头对外开放；1997 年 6月，浙江省人民政府对舟山港沈家门、老塘山作业区的对外开放范围作了明确规定；2003年 12 月，2006 年 10 月，2007 年 5 月，省政府逐渐调整和扩大舟山港对外开放范围。舟山口岸经过二十多年的发展，截止 2010 年底，一类口岸监管点由开放初的 2 个（定海老塘山、沈家门墩头）发展到现在 8 个；外国籍船舶修理点 19 个；外轮联检（引航、过载、避风、临时锚泊）锚地 15 个；3 个二类口岸；5 个二类口岸联检锚地。舟山每一个县、区都拥有了开放口岸，舟山港域对外开放海、陆域面积已拓展到了 1069.65 平方

11、公里。使舟山口岸形成东有普陀山外籍客轮码头和中石化舟山石油分公司半升洞码头；南有六横中远、鑫亚、龙山大型船舶修造船基地；中有岙山原油中转基地、岱山浪激咀万吨级货运码头和秀山常石大型修造船基地；西有老塘山一、二期（公用件杂货码头）、三期（中海粮油）散货码头和中石化册子原油中转码头；北有马迹山矿石中转基地这样一个全方位的口岸监管网络。具体内容如下：2（1）一类口岸监管点：（8 个）老塘山港区：老塘山作业区一期、二期、三期码头；中石化册子原油中转码头。（2个）沈家门港区：沈家门作业区（墩头）码头；中石化舟山石油分公司半升洞码头；普陀山外籍客轮码头。（3 个）定海港区：中化兴中岙山原油中转基地。（1

12、个）高亭港区：岱衢港口开发公司浪激咀万吨级货运码头。（1 个）泗礁港区：宝钢马迹山矿石中转码头。（1 个）（2）外籍船舶修理点：（19 家）定海区（8 家）：浙江省海运集团舟山五洲船舶修造有限公司、舟山市海晨船务工程有限公司、舟山市沥港船舶修造有限公司、舟山市定海区册子船厂、舟山市宏洲船舶修造有限公司、浙江弘洲船舶修造有限公司、舟山市金舟船厂、舟山南洋船业有限公司。普陀区（8 家）：舟山龙山船厂、中远船务工程有限公司舟山分公司、舟山市鑫亚船舶修造有限公司、浙江东鹏船舶修造有限公司、舟山万邦永跃船舶修造有限公司、舟山市沈家门船舶修造有限公司、舟山兴业有限公司船厂、舟山海洋渔业公司渔轮厂。岱山县（

13、3 家）：舟山市岱山县海舟船舶修造有限公司、舟山市原野船舶修造有限公司、常石集团舟山船业发展有限公司。（3）外轮联检、过驳锚地：（15 个）虾峙门南锚地、虾峙门北锚地、马峙联检过驳锚地、岙山联检锚地、普陀山外籍客轮联检锚地、黄兴锚地、老塘山西锚地、金塘东联检锚地、五虎礁锚地、秀山东锚地、衢山联检锚地、大洋山引航待泊锚地、马迹山外锚地、马迹山引航锚地、绿华锚地。（4）二类口岸：岱山的高亭，嵊泗的嵊山、泗礁、大洋山，普陀的桃花。（5）二类口岸联检锚地：（5 个）高亭联检锚地、陈钱山北锚地、陈钱山南锚地、金鸡山锚地、大洋山联检锚地。舟山港域现有十一个港区，呈现 S 型地理分布特点。从产业布局来看，S

14、 型分布框架效率高、带动性强，非常适合舟山岛屿众多、港区分散的特点。目前，各港区开发建设加快，从大小洋山、马迹山、衢山、定海本岛、金塘岛至六横，由北到南，已基本呈现以两头集装箱、中间散货和化工品为主的 S 型港口物流体系框架。 舟山港口于 1987 年开港运作，1990 年全港货物吞吐量只有 186 万吨。进入新世纪以来，舟山港口货物吞吐量连续高速增长，一直保持着 20%以上的增幅，从 2001 年的 3280 万吨节节攀升，至 2006 年首次突破 1 亿吨大关，2010 年达到 2.2 亿吨，10 年间增长近 6 倍。舟山3港口也从一个默默无闻的小渔港跻身国内沿海十大亿吨港口行列。港口开发

15、加快，资源集约利用程度不断提高，万吨级泊位快速增长，2010 年底万吨级泊位总数 41 个，其中 25 万吨级码头泊位 5 个。 同时，航运业作为舟山市的传统产业和支柱产业，也取得了长足发展。到 2010 年底，国内沿海运力保有量突破 400 万载重吨。3 供油船的构造3.1 船型供油船均为单甲板、尾机、尾驾驶室船型，都具有首楼或升高甲板，尾部上层建筑及甲板室层数一般为2到3层，设有前后桅杆、货油舱透气总管及加油装置。供油船的干舷都较小纵中都设人行天桥，舷边设栏杆。因常停靠大船，舷侧均设1到2道护舷材。3.2 加油装置供油船要把输油管送上被供油船，因而船上都设有加油装置。该装置通常设于货油舱中

16、部上甲板天桥上，为一台电动液压云梯装置，梯臂兼作起重吊杆。加油作业时，云梯供操作人员登船用，起重设备供起吊输油管用。简易的供油装置为吊杆式起重装置，起重柱可设于船中天桥上，也可设于尾部上层建筑前端壁或首楼后端壁。3.3 舱室的布置供油船上甲板下舱室的布置自尾向首依次为尾尖舱、尾压载舱、机舱、货油泵舱（含燃油舱） 、货油舱、首泵舱（含应急消防泵舱） 、首压载舱，首尖舱。货油舱区域均设纵中舱壁。根据装油的品种数及破舱稳性的要求，货油舱数量一般为3到4对。3.4 船体结构供油船全船采用钢质全焊接结构。采用纵横混合骨架形式，货油舱区域上甲板和船底全部采用纵骨架式，船侧多为横骨架式，对较肥大、平行中体较

17、长的船舶则也采用纵骨架式，其余均为横骨架式。现货油舱区域均为单底结构，根据 IMO 规范，载重吨位在600吨以上到5000吨以下的供油船将要设置双层底。供油船在货油舱船中均设有纵中舱壁，为了货油舱方便清洗，货油舱内纵横舱壁均采用槽型形式。供油船货油舱中都留有3%左右的膨胀舱容，加上中途加油，所以货油舱上部油液面以上区域经常要受到油气的侵袭，腐蚀很快。3.5 装载计算供油船的加油作业是在自身航行途中进行的，因而较之一般的货船和油船，在装载情况稳性计算中增加了半载出港、到港两个工况，加油后货油舱出现自由液面，对满足稳性衡准增加了困难，因而供油船的稳性都较为紧张。44 供油船供油作业工艺流程根据 1

18、500 吨级供油船的主要船体性能，绘制了 1500 吨级供油船的工艺流程图如图 1红色输油管线为受油管线，绿色输油管线为加油管线。 HLHLLHLH图 1 供油船加油作业工艺流程图5 稳性的概述5.1 概念船舶稳性(Stability) 是指船舶受外力作用发生倾斜，当外力消失后能够自行回复到原来平衡位置的能力。5.2 船舶具有稳性的原因1)造成船舶离开原来平衡位置的是倾斜力矩，它产生的原因有：风和浪的作用、船上货物的移动、旅客集中于一舷、拖船的急牵、火炮的发射以及船舶回转等，其大小取决于这些外界条件。2)使船舶回复到原来平衡位置的是复原力矩，其大小取决于排水量、重心和浮心的相对位置等因素。5SMGZ(9.81)kNm式中: ：复原力臂，也称稳性力臂，重力和浮力作用线之间的距离。船舶是否具有稳性，取决于倾斜后重力和浮力的位置关系，而排水量一定时，船舶浮心的变化规律是固定的(静水力资料)，因此重心的位置是主观因素。5.3 横稳心(Metacenter)M船舶微倾前后浮力作用线的交点，其距基线的高度 KM 可从船舶资料中查取。65.4 船舶的平衡状态1)稳定平衡：G 在 M 之下，倾斜后重力和浮力形成稳性力矩。2)不稳定平衡：G 在 M 之上，倾斜后重力和浮力形成倾覆力矩。3)随遇平衡：G 与 M 重合，倾斜后重力和浮力作用在同一垂线上，不产生力矩。如下图所示