談船舶低硫燃油管理

曾先平 劉登明 沈錦雯

一、引言

隨著我國經濟的發展，環境污染也愈發嚴重。船舶作為沿海城市大氣環境的重要污染源之一，必將成為重點監管的對象。經修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》于2016年1月1日施行，為我國劃定船舶排放控制區（ECA）奠定了法律基礎。2016年4月1日，上海在全國率先實施排放控制區的控制規定，至2017年底，共對區域內的8 019艘船舶進行現場檢查（占靠港船舶的0.9%），對其中956艘船舶的燃油進行取樣送檢（檢查抽樣率為11.7%），查處燃油硫含量超標案件89艘次，抽檢不合格率為9.30%。其中，國際航行船舶取樣送檢269艘次，查處12艘次，抽檢不合格率為4.40%；國內沿海航行船舶取樣送檢363艘次，查處6艘次，抽檢不合格率為1.6%。從檢查結果來看，大部分船舶非常重視對燃油的使用和管理。但在2018年1月，洋山深水港仍然連續發生了兩起國際航行船舶使用硫含量超標燃油的案例，其中一艘為油船，另一艘為大型集裝箱船，均隸屬于知名的大型國際航運公司。根據現場調查，造成燃油硫含量超標的根本原因是船員在換油操作中存在細小的失誤，即過早開啟或關閉低硫燃油日用柜的回油閥。

因此，深入了解國際、國內對排放控制區的相關要求，正確、適當地執行換油操作程序，確保在排放控制區內使用的低硫燃油符合排放標準，是船方需要特別注意的問題。

二、國際國內對排放控制區的相關要求

1.MARPOL73/78附則VI的相關要求

MARPOL73/78附則VI中對排放控制區有具體的定義和要求。其中，硫氧化物排放控制區是指要求對船舶排放硫氧化物采取特殊強制措施以防止、減少和控制造成大氣污染以及隨之對陸地和海洋區域造成不利影響的區域。當船舶在排放控制區域航行時，船上使用燃油的硫含量不應超過下述極限值：

（1）2010年7月1日以前1.5% m/m；

（2）2010年7月1日及以后1% m/m；

（3）2015年1月1日及以后0.1% m/m。

但在2020年1月1日以前，上述限值要求不適用于在2011年8月1日或以前建造的、在北美區域或美國加勒比海區域營運的以推進鍋爐為動力的船舶。

2.歐盟區域的特殊要求

歐盟對進入歐盟區域的船舶有特殊要求。按照經歐盟第2005/33/EC號法令修正的1999/32/EC號法令的要求，北海成為硫氧化物排放控制區的日期被提前到了2007年8月11日。同時，自2010年1月1日起，在歐盟港口停泊超過2小時的船舶，其燃油硫含量必須限制在0.1% m/m及以下。

3.美國加州的特殊要求

美國加州空氣資源委員會通過了一項船舶排放法規，要求行駛在加州海岸線24海里內的遠洋船舶，其主機、副機、鍋爐應使用低硫燃油。實施過程分為兩步：一、從2009年7月1日開始，遠洋船舶的主機、副機、鍋爐應使用含硫量低于1.5% m/m的船用輕柴油和含硫量低于0.5%的船用柴油；二、從2014年1月1日開始，遠洋船舶的主機、副機、鍋爐應使用含硫量低于0.1% m/m的船用輕柴油和船用柴油。

4.國內排放控制區

（1）香港排放控制區

2015年3月13日，香港特區政府公布了《大氣污染控制規則（遠洋船只）（停泊期間所用燃料）》，強制要求國際航行船舶在香港停泊期間（到港后1小時至離港前1小時之間）使用清潔燃料，以減少污染物的排放，改善空氣質量。該規則于2015年7月1日起開始實施，要求船舶使用含硫量不超過0.5% m/m的低硫燃油、液化天然氣或經海洋環保主管機關批準的其他燃料。

（2）內地排放控制區

2015年12月2日，交通運輸部發布《珠三角、長三角、環渤海（京津冀）水域船舶排放控制區實施方案》，通過設立三個船舶大氣污染物排放控制區，來控制船舶硫氧化物、氮氧化物和顆粒物排放。排放控制區的具體要求如下：

自2017年1月1日起，船舶在排放控制區內的核心港口區域靠岸停泊期間（靠港后的1小時和離港前的1小時除外）應使用硫含量≤0.5% m/m的燃油（上海港已于2016年4月1日起率先實施了該項規定）。

自2018年1月1日起，船舶在排放控制區內所有港口靠岸停泊期間應使用硫含量≤0.5% m/m的燃油。

自2019年1月1日起，船舶進入排放控制區應使用硫含量≤0.5% m/m的燃油。

2019年12月31日前，評估前述控制措施實施效果，確定是否采取以下行動：船舶進入排放控制區使用硫含量≤0.1% m/m的燃油，擴大排放控制區地理范圍，其他進一步舉措。

三、國內相關法律法規

1.《中華人民共和國大氣污染防治法》

經修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》對船舶使用燃油作了具體要求：

第六十三條規定：內河和江海直達船舶應當使用符合標準的普通柴油。遠洋船舶靠港后應當使用符合大氣污染物控制要求的船舶用燃油。新建碼頭應當規劃、設計和建設岸基供電設施，已建成的碼頭應當逐步實施岸基供電設施改造。船舶靠港后應當優先使用岸電。

第六十四條規定：國務院交通運輸主管部門可以在沿海海域劃定船舶大氣污染物排放控制區，進入排放控制區的船舶應當符合船舶相關排放要求。

第一百零六條規定：使用不符合標準或者要求的船舶用燃油的，由海事管理機構、漁業主管部門按照職責處一萬元以上十萬元以下的罰款。

2.《上海港船舶污染防治辦法》

《上海港船舶污染防治辦法》對船舶燃油使用的具體要求有兩條：

第十一條規定：在上海港航行、停泊、作業的船舶應當使用符合國家和本市規定質量標準的燃油。本市鼓勵船舶使用低硫燃油、清潔能源。

第三十條第三款規定：使用達不到國家和本市規定標準燃油的，處1萬元以上10萬元以下的罰款。

四、排放控制區低硫燃油的管理及換油操作

1.兩種典型的燃油系統

（1）老舊船典型布置（見圖1）

在MARPOL公約附則VI生效之前，許多船舶并沒有低硫燃油專用的儲存艙、沉淀柜和日用柜。為滿足排放控制區的排放要求，這類船舶大多會改裝其中一個燃油儲存艙為低硫燃油儲存艙。但其燃油沉淀柜、日用柜并沒有進行改裝，因此船舶一般會通過兩種途徑來降低燃油硫含量：

圖1 老舊船的燃油艙及燃油管系典型布置

一是自然替換法，即在進入排放控制區之前，將燃油沉淀柜及日用柜的燃油用至最低位，通過用低硫燃油不斷稀釋高硫燃油的方式，來滿足排放控制區的要求，而替換需要的時間要綜合考慮高硫燃油、低硫燃油的硫含量，艙柜的容積及燃油消耗量事先計算出來。

二是強制替換法，即在進入排放控制區之前，強制排光燃油沉淀柜和日用柜中的燃油（如在航行中，日用柜僅留存主機操作需要的燃油），兩個燃油柜全部換用低硫燃油。

（2）新船及改裝船典型布置（見圖2）

新造船和改裝船一般都設有低硫重油艙及低硫重油沉淀柜、日用柜，使低硫重油與高硫重油可以較好地隔離，從而有效地防止低硫重油的污染。部分船舶通過改裝相關柴油艙柜，使其成為低硫輕柴油（MGO）儲存柜、日用柜，以滿足主機、副機、鍋爐在排放控制區使用的需求。

圖2 新船及改裝船的燃油艙及燃油管系布置

2.換油準備工作

船舶應根據航次計劃儲備足夠的低硫燃油，了解航線中ECA內港口、碼頭的相關規定，熟悉船舶換油操作程序，選擇適當的時機進行換油，并保持操作過程中輪機部與甲板部的有效溝通。

3.換油操作程序

很多船舶在實際營運中使用MGO作為低硫燃油。為確保在換油過程中不損壞運行中的機械設備，換油操作必須嚴格按照船舶制造商說明書的要求進行。主要包括以下幾個方面：首先，在接到換油指令后，降低主機至額定負荷的40%左右；其次，調節燃油黏度至柴油機制造商要求的最大值（一般為25 cSt），切斷燃油伴行管的蒸汽加熱供應，打開MGO閥一圈并關小重質燃油（HFO）閥兩圈，手動關閉燃油加熱器的蒸汽供給閥，小心控制燃油黏度及溫度，使燃油溫度按照最大0.2攝氏度/分鐘的速度降低；然后，在燃油到達要求的黏度時，全開MGO閥，全關HFO閥，打開燃油濾器旁通閥，關閉自動沖洗濾器；最后當燃油管系徹底沖洗干凈后，開啟MGO回油閥，關閉HFO回油閥。開啟、關閉回油閥的時間，應在操作前通過計算得出。

五、船舶燃油硫含量超標的原因分析

為滿足各個排放控制區的船舶排放要求，船舶一般會制定詳細的管理和操作規程，并將之列入船舶安全管理體系。在船舶利益相關方足夠重視的前提下，仍然有部分船舶被檢測出使用的燃油硫含量超標，究其原因，主要有以下幾個方面：

1.船舶燃油艙布置和管系設計不合理

一些在MARPOL公約附則VI生效之前建造的船舶，因缺少專門用于儲存低硫燃油的儲存艙，只能將需要加裝的低硫燃油裝在其他燃油儲存艙內。如果這些油艙沒有清洗干凈，混油將不可避免。而在低硫燃油的日常使用時，由于沒有專門的沉淀柜、日用柜，只能將其他油柜盡量用至低位之后再換用低硫燃油，造成了過量混油。此外，即便一些船舶設有低硫燃油專用的儲存艙、沉淀柜和日用柜，但其加油系統、燃油駁運系統、凈油系統供不同油種共同使用，而每次使用之前如不將管系徹底清洗干凈，長期循環往復，會使低硫燃油沉淀柜、低硫燃油日用柜被污染，最終導致在排放控制區使用的燃油硫含量超標。

2.船舶換油程序及操作不合理

船舶換油程序不合理及船員操作不當，是造成船舶燃油硫含量超標的主要原因。2018年初，洋山深水港連續發生了兩起靠泊船舶燃油硫含量超標的案例。通過對其中一艘船舶進行詳細調查，我們發現造成其燃油硫含量超標的根本原因就在于船員操作不當。該輪近三年來未到過MARPOL公約附則VI規定的排放控制區國家及地區，一直在非排放控制區的國家及地區的港口靠泊。平時在對主機、副機、鍋爐進行修理時，使用僅有的一個低硫MGO日用柜內的輕油。在進行燃油轉換時，船方僅憑經驗進行操作，MGO日用柜回油閥打開過早，導致部分高硫燃油進入MGO日用柜，污染了低硫MGO。并且，由于船方從未對該艙燃油進行取樣送檢，沒能及時發現燃油硫含量已經超標。

3.其他原因

燃油供應公司提供的燃油不符合標準的情況也時有發生，多出現在國內內河船及沿海船舶上。部分船東為了節約船舶營運成本，選擇資質較差的供油公司，而這些供油方提供的燃油含硫量很可能超過規定的標準。

六、改進措施及建議

1.適當改裝油艙，改進船舶燃油管系的設計

針對構造不合理的船舶，應在修船時對擬裝載低硫燃油的儲存艙進行清艙，防止加裝的低硫燃油被污染。同時，將原有燃油沉淀柜、燃油日用柜改裝為低硫油柜，供船舶在排放控制區使用。另外，通過改進燃油管系的設計，防止不同類別的燃油在加油、駁運、凈化、使用等環節中出現摻混。

2.優化換油操作設備，減少人為操作導致的硫含量超標

通過對換油操作設備的優化，盡量減少整個換油過程中手動操作的部分，增加設備自動控制部分的比重，從而降低由人為操作失誤導致過量混油的概率。同時要對操作人員做好相關法規及燃油更換操作規范的培訓。為防止人為操作的失誤，部分新造船舶的燃油系統中，增加了一個混油器，使燃油可以實現內循環，燃油不再回油至低硫MGO日用柜，使產生混油的機會大大降低，保證了低硫燃油的質量。另外，在船舶靠泊后，如果碼頭有岸電，應盡可能使用岸電來替代燃油。

3.對燃油質量進行把關，保證加裝的低硫燃油符合標準

船方應選擇資質良好的燃油供應公司，在加油過程中，要嚴格遵照正確的加油程序，不使用供應商提前準備的油樣，按規定在船舶的取樣點進行取樣，并將取樣環節貫穿于整個加油過程。油樣應及時送專業實驗室進行檢測，在化驗結果未出來之前，盡量不要使用新加裝的燃油。

4.定期對船上的低硫燃油進行取樣送檢，及時發現存在的問題

部分船舶低硫燃油使用量少，在日用柜、沉淀柜中儲存的時間長，出現污染的可能性較大，因此定期對低硫燃油進行檢測就顯得尤為重要。如果船方有便攜式快速檢測硫含量的儀器，則可以根據儀器檢測結果自行判定油品的質量。如果沒有，也可以通過取樣送檢的方式，得到最新的燃油硫含量信息，但要注意對取樣點的選擇。能夠準確反映燃油硫含量、代表船舶實際排放情況的取樣位置主要有：分油機間燃油系統的設計取樣點，主機進機前最后濾器處，主機自清濾器處，燃油供給泵處和燃油循環泵處，副機進機濾器處和主副機回油管處，鍋爐的燃燒器前。

5.按照公約要求做好相應記錄，并保存好相關的證書、文書

（1）每次進行換油操作，要將換油的起止日期、時間、船位和燃油含硫量，以及低硫燃油的使用量、操作人員信息等完整規范地記錄在航海日志和輪機日志中。

（2）船方要檢查燃油供受單證（BDN）中記錄的燃油是否符合公約要求，燃油供受單證至少要在船上保存三年，油樣至少保存一年。

（3）在航海日志、車鐘記錄簿中應準確記錄船舶到離港時間，即到港后第一根纜繩帶上碼頭的時間和離港前最后一根纜繩解開的時間。

（4）將燃油轉換操作程序詳細記錄在燃油轉換記錄簿中，并確保換油操作程序符合船舶安全管理體系的要求。

七、結語

船舶大氣污染防治作為環境保護的重要環節之一，已經成為世界各國的共同課題，在各國嚴格控制船舶排放的大背景下，船方如果違反MARPOL公約附則VI的相關要求及當地對于排放控制的具體規定，不僅會受到經濟上的重罰，還可能導致船舶被滯留，部分國家還會采取對船員進行人身限制的處罰。因此，出于對環境保護和船方自身利益的考慮，針對現有船舶，船公司及船員應當制定完善的低硫燃油管理程序及燃油轉換操作程序，并嚴格遵照執行。