中国油船研发史：绿色安全型油船得以广泛推广

自20世纪70年代末以来至21世纪初，油船在趋于大型化的同时，开始逐渐加强了对防油污染和安全的关注，特别是一些大型油船海难事故的发生，造成了严重的海洋污染，也催生了一批新的国际油船公约规范，如«经1978年议定书修订的 1973年国际防止船舶造成污染公约»（以下简称“MARPOL 73/78”）、«1990年国际油污防备、反应和合作公约»和«共同结构规范»（common structural rules，CSR），对油船的设计和建造产生巨大影响。

（一）专用压载水舱油船的诞生

早期油船污染海洋的原因主要有三个方面：一是压载水、洗舱水的排放；二是装卸货油作业时的意外溢油；三是碰撞和搁浅而造成的货油外溢。

IMO早就注意到船舶的营运有可能造成海洋污染，并制定了«1954年国际防止海洋油污染公约»，以及1962年和1969年修正案，防污染公约和修正案对油船的营运提出了相应的要求。但这些要求并不足以避免油船泄漏造成大规模的油污事故。

在20世纪60年代以前，油船货舱区不设专用压载舱，而是利用货油舱兼作压载舱，货油泵兼作压载泵。那时候人们对油船的海洋环保意识和船舶安全性认识不足，但随着全球经济的发展和对石油的需求越来越大，油类海运贸易量剧增，这种传统单壳无专用压载舱油船在海洋污染和船舶安全性上的潜在隐患得到了充分暴露，也提醒了IMO对油船海洋污染和船体结构安全性的重视。例如，一般油船卸完货油后，货油舱残油可达0.3%～0.5%。一艘60 000吨的油船残油就有200吨左右。如果货油舱兼作压载水舱，尽管船舶设有油水分离器和排油监控装置等，但每年仍有大量的石油通过这一途径流入海洋。另外，洗舱水系指修船前或油船换载（如装原油改装成品油）时清洗货舱或油柜的洗涤水。洗舱水排放时，含油浓度通常可达0.3%。由此可知，由于压载水、洗舱水等管理处理不当引起的海洋污染不可忽略。

在1978年，IMO通过了MARPOL 73/78，规定：在载重量为20 000吨及以上新建的原油船和载重量为30 000吨及以上新建的成品油船必须设专用压载舱，并要求达到规定的容积，以利用专用压载舱压载时达到规定的吃水。

由于专用压载舱及其管路和压载泵均与货油系统完全分开，构成了一个独立的压载系统，因而保证了压载水不被货油污染。这种专用压载舱的压载水可以直接排放到海中，不必担心可能出现的海洋污染。

（二）现代双壳油船的兴起

传统的油船是单底单壳的，全船只有机舱区域设双层底。由于现代油船的吨位越来越大，因而其碰撞、搁浅以及类似的意外事件所造成溢油的情形越来越严重，使得海上油污染也日益加剧。

1967年3月，载运12万吨原油的利比里亚籍原油船“托雷•卡尼翁”号从波斯湾驶往美国米尔福德港，该船行驶到英吉利海峡时触礁，造成船体破损，在其后的10天内溢油10万吨。当时英国、法国共出动42艘船舶，使用了1万吨清洁剂，英国还出动轰炸机对部分溢出原油进行焚烧，全力清除溢油污染，但是溢油仍然造成附近海域和沿岸海滩大面积严重污染，对陆地和海上生物造成长期不利影响，使英、法两国蒙受了巨大经济损失。该事件发生后，IMO在1973年召开了关于油船海洋污染的专门会议，出台了著名的«1973年国际防止船舶造成环境污染公约»，即MARPOL 73。

1975年4月，载有78 000吨石油的利比里亚油船“开克杜斯•皇后”号在离新加坡南岸1海里与载重量为43 000吨的日本油船“士佐丸”相撞，日本油船断成两截并沉没，结果使广阔的海面布满了石油。

1976年8月，西班牙油船“乌尔基斯拉”号在离科鲁尼亚港湾不远处搁浅，发生爆炸后，流入海中的石油将近5 000吨，石油扩散范围未能被控制，使附近沿岸的海滨浴场和河口均受严重污染。

从以上客观事实可以断定：一艘现代化超大型油船发生海难，造成石油对海洋污染的程度，往往比以前几十年世界全部船舶所造成的污染还要大，而且带来的直接经济损失也是严重的。

据统计，仅1967—1976年，世界上严重事故的15艘以上的巨型油船共损失船舶载重量2 560 000吨，船价约3.12亿美元，损失约为20世纪70年代世界油船总数的20%。1978—1982年的5年间，世界上重要油船事故39起，共损失船舶载重量1 880 000吨，占当时世界油船总吨位的30%。因此，油船海损事故造成的油污染是海洋油污染的主要来源。

这些事故引起了油船构造的重大变革。1978年3月，“阿莫科-卡迪兹”号载着22.3万吨的轻质原油从波斯湾出发经过荷兰，预定停在莱姆湾。但是遭遇了风暴、失去控制的“阿莫科-卡迪兹”号在法国布列塔尼半岛附近海域撞上岩礁，并迅速沉入海底，船上的原油全部泄漏到海里。事故造成的长达19千米的油膜带被西北风吹向法国海岸，油膜的总面积包括约200英里（320千米）的海岸线。这场意外的原油泄漏事故，给当地的生态环境带来难以估计的破坏。

针对这些原油泄漏事故，IMO在1978年对MARPOL 73再次进行修订，最终形成了MARPOL 73/78。值得一提的是，在这次会议上，美国针对“托雷•卡尼翁”号油船溢油事件提出了后期新建油船油舱部分应建造成双壳体（双底加双舷侧）的设想建议，不过大会认为因操作造成的污染仍然是当时最大的威胁，因此对于双壳油船的建议遭到了与会代表几乎全部反对。(www.xing528.com)

1979年7月，多巴哥岛附近的加勒比海水域遭受强热带风暴袭击，导致满载原油的超级油船“大西洋女皇”号和“爱琴海船长”号发生碰撞，发生了迄今历史上最严重的油船漏油事故。

“爱琴海船长”号的火势很快被控制，但“大西洋女皇”号则在被拖离海岸线约1 700千米时发生爆炸，沉没于海中。共有26名船员遇难，近28.7万吨的原油流入大海。

这些重大的漏油事件，使人们意识到原有的防污染公约存在不足之处，需要针对油船制定相关规定，IMO经过长时间的讨论和等待后，于1983年生效了MARPOL 73/78附则Ⅰ，以替代«1954年国际防止海洋油污染公约»以及其修正案。

MARPOL 73/78的附则Ⅰ对油船提出较为详尽的要求，这些要求涵盖对排油的控制、特殊区域的防油污的要求、接收设备、专用压载舱、分舱和破舱稳性等要求，对后续油船的设计和建造产生重大的影响。而后随着对MARPOL 73/78的不断修订和补充，对于油船的完整稳性、分舱和消防等又逐步提出更为严格的要求，几乎颠覆原有的油船设计理念。

面对国际社会的呼声，IMO于1992年3月通过了MARPOL 73/78修正案，首次提出了新建油船需满足双壳的要求，以及现有油船限期满足双壳的要求，同时要求5年船龄以上的现有油船必须实施加强检验。

随后在1992年12月和2002年11月又分别发生了单壳油船“艾丽卡”号、“威望”号船体断裂事故，在法国西海岸及西班牙附近海域造成前所未有的灾难性影响。1993年1月，丹麦欧登塞造船厂建成了世界第一艘双壳超大型油船——30万吨级油船“埃利奥•马士基”号。2003年，IMO召开的IMO海上环境保护委员会（Marine Environment Protection Committee，MEPC）第 49次会议上，审议了欧盟关于在全球范围内加速淘汰单壳油船的提案，并于2003年10月的海上环境保护委员会50次会议上通过淘汰单壳油船及禁止单壳油船载运重质油的MARPOL 73/78修正案。

（三）双壳油船结构安全标准的提出

由于强制淘汰单壳油船，需建造大量的双壳油船来补充全球原油运输市场，但各船级社的结构设计规范差异较大，对油船的结构设计安全标准的不一致，会造成设计隐患和不公平竞争。为此，2002年美国船级社（American Bureau of Shipping，ABS）、英国劳氏船级社（Lioyd's Register of Shipping，LR）和挪威船级社（Det Norske Veritas，DNV）三家开始共同组织开发双壳油船结构规范，以抢占难得的市场先机。在国际船级社协会（International Association of Classification Societies，IACS）的协调下，ABS、LR 和 DNV 三家船级社开发的双壳油船结构规范成为国际船级社协会的CSR。2005年12月14日，IACS理事会一致通过了双壳油船和散货船的 CSR，并决定2006年4月1日生效。正式生效并实施的油船CSR，对油船结构的设计和建造产生了重大的影响。

CSR按船型分为双壳油船 CSR（CSR-OT）和散货船 CSR（CSR-BC）。虽然CSR有效防止了各船级社在最低安全标准上可能出现的恶性竞争，倡导了更安全、更耐用、更坚固的船舶设计，但无论从工业界、航运界还是各船级社本身的反馈来看，仍然对CSR不甚满意，主要原因是CSR的技术路线和技术背景各有差异，在共性方面存在较多的不协调性。

按照IACS关于维护和协调CSR的基本原则和长、短期计划，IACS将根据实践经验、营运反馈以及技术发展状况来维护和更新CSR，并承诺在原有CSR的基础上，基于统一的技术路线和方法来研究、制定油船和散货船的协调共同结构规范（harmonized common structural rule，HCSR）。HCSR的安全标准水平将不低于现行的CSR-OT和CSR-BC；同时，在IMO提出对油船和散货船规范进行目标型船舶建造标准（goal based standard，GBS）审核的大背景下，HCSR需要满足GBS第二层功能性要求，包含了船舶设计、建造、营运和拆解中的各种要求。目前HCSR已正式生效，并取代CSR。

HCSR是IACS有史以来第一次在全球范围内统一船体结构的建造标准，也是第一次以IACS全体成员的名义奉献给工业界的成果。通过船舶的设计、建造、使用操作和维护，将使由于结构破损和由此造成的进水、水密完整性失效或船舶沉没而造成的海上人命安全、海洋环境污染或船舶全损的风险降至最低。

HCSR对油船设计的影响很大。HCSR使得油船的结构更加安全，但仅从设计和建造角度看，也给船舶质量控制和船舶使用的经济性带来了更大的挑战。如果仅在原有结构设计的基础上叠加HCSR的要求，船体钢料质量有一定的增加（2%～3%），按照船型不同，从而使得建造成本增加以及载重量减少，使得船舶的经济性变差。

HCSR也有对控制质量有利的一面，主要体现在静水弯矩的取值更加贴近实际装载情况，而不是船中0.4倍船长范围都取最大静水弯矩值；明确规定了不同位置结构构件的腐蚀余量，在一定程度上避免了因缺乏标准而由船舶所有人随意增加构件厚度的现象。

随着业界依照HCSR设计的经验积累以及设计手段的进步，目前已经逐步消化共同规范对钢料质量的增加，为我国船厂提高船型竞争力和降本增效创造了条件。