摘要: 化学品运输船是专门运输液态化学品的船,这些化学品可能是有毒有害、易燃易爆或具有高反应活性和腐蚀性的。化学品运输船的设计建造和运营有严格的规定,越来越多地采用含钼不锈钢货舱。它们在全球长距离航行,把液态化学品安全地运往世界各地。化学品运输船行业已成为双相不锈钢和钼应用的重要市场。
提到 “油轮” 一词, 人们经常会想到海上那些运送散货和油品的超级油轮,这些庞然大物的运载能力可达40万载重吨级以上。化学品船的吨位较小,一般在5,000-40,000吨,但是它们在世界经济中同样举足轻重。由于化学品货物可能腐蚀性极强,所以,许多化学品船都采用含钼不锈钢货舱,不仅使用寿命长、安全性高,而且适用于多种货品。双相不锈钢日益成为应对苛刻运输环境的必选材料。
化学品船的规则和分类
所有船只都要受到安全航行、空气污染和固液物排放等多项法规的严格监管。在国际海域航行的船只必须遵守国际海事组织(IMO)颁布的《国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》(IBC 规则)。规则规定了针对所运输货物危险等级的设计标准。
由于化学品会造成多种安全和污染风险,所以化学品船的建造和运行要求比油轮和普通商品运输船严格得多。货舱的设计和制作也更为复杂。IBC规则对货物装卸和监控,货仓涂层、清理、通风,蒸汽探测及消防均提出了要求。还颁布了针对货仓加热、货品兼容性、腐蚀防护及货物密度的特殊规定。化学品船无疑是所有大型货船中技术含量最高的。
化学品船根据尺寸规格、货物种类及用途进行分类。散装化学品船船体较大,有许多分隔的货舱用于运输高等级化学品,普遍采用不锈钢货舱。成品油运输船体积也较大,但通常运输腐蚀性较低的货物,货舱一般采用涂层钢。特种运输船是中小型运输船,在专项贸易中运输数量有限的化学品,根据货物的种类,采用涂层钢或不锈钢货舱。
化学品船的甲板上布满了各种管道和阀门 © Nordic tankers
船体
化学品运输船的甲板上有成排的管道,液态化学品的装卸通过这些管道和阀门完成。例如,2004年在波兰Szczecin 新造船厂建成的大型化学品船Odfjell SE Bow Star号,甲板下面设有34个正方形和长方形2205不锈钢货舱,甲板上面安装有6个圆柱形罐体。船身183米长,宽32米,载重吨为39832吨。该船的建造使用了3000吨双相不锈钢(大约90吨钼),储存容积为52106立方米。
Odfjell SE Bow Star号化学品船不锈钢货舱位置示意图 © Odfjell
货舱
设计和建造
内舱含有舱口、扶梯、加热装置、管道和排放装置。为了提高货舱的刚度,壁板普遍采用20-25mm厚的压型波纹板。与平直的壁板相比,这种做法提高了船体的结构刚度并减轻了船体重量。压型波纹板的宽和深均为一米。加工时必须采用精准焊接技术以保证焊缝的完整性,为了保证不锈钢的表面质量和耐腐蚀性,加工后必须进行认真清理。一个通常规格的运输船大约需要1500吨不锈钢。
化学品船不锈钢货舱内部 © Stolt Tankers
材料
早期的化学品船使用304L不锈钢。如今,钼含量为2-3.5%的不锈钢牌号已成为标准用材。使用最多的是2205双相不锈钢,有时也采用316奥氏体不锈钢及其衍生牌号。
2205双相不锈钢之所以受青睐,主要是因为它的强度和耐蚀性均优于316不锈钢。强度高可以减少钢材使用量,减轻船体重量。添加3%的钼增强了耐蚀性,可运输各类腐蚀性液态化学品。2205双相钢的热膨胀系数比304和316更接近于碳钢,与周围的碳钢构件在热胀冷缩上更兼容。
清理
货舱清理是化学品船运营的一个关键步骤,直接关系到货品质量和运营成本。许多货主认为它是运营成本中最重要的一部分,因为这项成本是他们最可控的。对于某一货舱大小的船,严格的设计标准和运营监管使得投资与大部分运营成本趋于接近,而有效的清理方法可以带来一定的竞争优势。
货舱所用材料及其涂层(如果有的话)决定了清理方法。不同于碳钢表面的环氧涂层,不锈钢不吸收液体,也没有硅酸锌涂层的气孔。由于它们耐腐蚀,适用采用多种清洁方法和清洁剂,为货主提供了运营成本方面的显著优势。
Bow Sagaml号化学品船正在码头装卸货 © Odfjell
化学品运输船市场
一艘化学品船平均寿命为23年,2012年对138个化学品船运营公司所做的调查表明,当时运营的1800艘船中,400艘采用不锈钢货舱。数据表明,每年化学品船的需求量大约是75-80艘,其中15-20艘采用不锈钢货舱。而最近公布的HIS Markit统计数据显示,2016-2017年间在建和订购的不锈钢化学品船共计144艘。
从历史数据看,新化学品船的市场增长率是全球GDP的1.3-1.7倍。对化学品的需求以及它们的产销全球化,有利于化学品船队持续扩张,特别是不锈钢化学品船。而且,船体越来越大,越来越复杂。随着船只更新换代、市场需求增加,货舱材料不断升级,每年化学品船市场对双相不锈钢的需求达数万吨。这意味着对钼的需求将继续保持强劲增长的势头。