LP 033/2017 《压载水公约》生效倒计时,治理海洋生物入侵任重道远
《国际船舶压载水及其沉积物控制和管理公约》呼之欲出,吸引了业界的无数关注。《压载水公约》对压载水管理的技术要求对船舶在设计、技术、检查、检验、维修、保养等方面工作都将产生影响。协会技术部网罗资料整理成文以向会员和广大读者解析《压载水公约》。
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近期与船舶安全和海洋环境密切关联的 《国际船舶压载水及其沉积物控制和管理公约》呼之欲出,吸引了航运界的无数关注。《压载水公约》的生效表达了人类治理全球海洋生物入侵的决心和信念,与此同时《压载水公约》中对于压载水管理的技术要求对船舶在设计、技术、检查、检验、维修、保养等方面工作都将产生影响,压载水管理系统本身可以说是一次新的技术革新。协会技术部网罗资料整理成文以向会员和广大读者解析《压载水公约》。
1. 船舶为何要携带压载水
根据《压载水公约》中的定义解释,压载水系指为控制船舶纵倾、横倾、吃水、稳性或应力而在船上加装的水及其悬浮物。航海实践中,压载水是保证船舶安全的一个重要外界因素,压载水与船舶稳性、船体强度、船舶操纵性、推进器效率等密切相关。单纯地理论概括缺乏感性认识,进而我们借助于一条Panamax型干散货船在压载前后的状态对比,来说明压载水对船舶安全的重要性。
首吃水 | 尾吃水 | 吃水差 | 净空高度 | 螺旋桨浸没率 | 重心高度 | 初稳性高度 | 横摇周期 | 极限静 倾角 | 剪力 | 弯矩 | 盲区距离 |
-0.618 | 5.094 | 5.712 | 41.776 | 16.445% | 10.726 | 22.924 | 4.529 | 21.5 | 54% | 107% | 997.6 |
表-1 经认可的船舶装载软件计算得出的船舶动态及静态数据
船舶在空船无压载水状态下的数据分析:
艏部船底彻底露出水面,航行时阻力增加,船舶拍底震荡严重,严重损伤船体设备;
净空高度过大,过桥、靠泊、卸货都可能受到限制;
螺旋桨浸没率仅为16%,滑失增加,推进效率降低,同时影响舵效;
初稳性高度过大,横摇周期小,遭遇风浪时摇摆剧烈,损伤船体设备,船员无法休息;
极限静倾角小,船舶容易在外力作用下侧翻;
弯矩超标船舶产生中拱,纵向强度受损;
船舶艏部盲区增大,影响瞭望;
整个船体受风面积巨大,影响船舶操控。
反之,同样以上述Panamax型干散货船为例,在船舶压载舱打满压载水的情况下,全面对比压水前后的两种状态和两组数据如下:
首吃水 | 尾吃水 | 吃水差 | 净空高度 | 螺旋桨浸没率 | 重心高度 | 初稳性高度 | 横摇周期 | 极限静 倾角 | 剪力 | 弯矩 | 盲区距离 |
8.154 | 9.393 | 1.239 | 37.477 | 83.217% | 10.137 | 3.811 | 10.832 | 45.5 | 98% | 777% | 347.8 |
表-2 满载压载水后的船舶动静态数据
对比表1和表2数据不言而喻,表2中数据基本没有超标数据,仅仅是弯矩比较接近允许值,当然可以通过调节其它压载舱水量进而调节剪力值。由此可见船舶“裸奔”不携带压载水一种严重不适航的状态,致使船舶操纵能力下降,推进效率降低,给驾驶员操船和避让带来严重影响,甚至影响船员生活。压载水对船舶状态的调整原理同样适用于其它任何类型的船舶。
2. 船舶如何进行压载水操作
2. 船舶如何进行压载水操作
从技术上简言之即在船舶航经的一切可航水域中,通过压载泵经海底门吸水或通过重力自压,水进入压载管系,再通过各独立控制阀将水引入相应压载舱,反之亦然,至于船舶在什么情况下打排压载水见下图示:
图片来源:IMO
船舶在卸货港口卸货的同时,为了保证船舶净空高度以及缆绳舷梯安全,并为适航做准备,在卸货港区内打入压载水;
通常状态下,货物卸空后,压载舱内基本打满压载水,船舶带着压载水压载航行至下一装货港,即通常所说的船舶执行压载航次;
在装货港装货期间,船舶向装港港区或港池内排空压载水,以最大限度接收货物;
货物装满后,原则上应将压载水全部排空,船舶满载货物离港,至卸货港卸货时,随着货物被卸下,再打入压载水。
3. 压载水的对环境的危害
如上图压载水操作图清晰可见,在卸货港随着压载水的打入,卸港当地水域内海洋生物随之进入船舶压载舱内,伴随着船舶跨洋过海到达装货港然后无节制地排人装港水域,至此不同水域生态环境下的生物种群随着船舶压载水的压排完成一次“国际大迁徙”,并很有可能对当地原本稳定平衡的生态环境造成破坏,科学界称这种“迁徙”叫做生物入侵。生物入侵是一种非传统安全威胁,作为影响生态环境最重要因素之一,由于其隐蔽性和不可预见性,常常容易被忽视和轻视而造成严重生态灾难。来自IMO的数据显示,每年将有超过100亿吨压载水被船舶所携带,每小时约有7000种不同的海洋生物存在于船舶压载水中,全球约有24亿人居住在距离沿岸100公里以内,这些居民都有可能受到海洋生物入侵的影响。来自英国卫报的报道称,近期世界各地的科学家聚集英国达勒姆,讨论评估有关生物入侵问题。加拿大皇后大学的罗伯科劳蒂教授警告:“由此带来经济后果和人类健康后果十分明显。”例如二十世纪初侵入欧洲的大闸蟹,如今已在泰晤士河泛滥成灾,并对当地的野生动物、河流堤坝产生一定的威胁,令英国政府头疼不已。1933年德国科学家调查后认为,大闸蟹是通过商船的压舱水从中国“移民”到欧洲的,世界自然基金会的报告称,仅在德国大闸蟹造成的损失已高达8000万欧元。2017年4月,丹麦大使馆发微博称,原本不属于丹麦的太平洋生蚝铺满海岸,肆意生长,对当地生态环境造成极大的破坏。
图片来源:IMO, 2017Globallast Monograph
4.《压载水公约》的漫长历程
为了控制无节制地排放船舶压载水,国际海事组织在这方面做出了积极的努力,
1990年,船舶压载水问题被正式纳入到国际海事组织海上环境保护委员会MEPC议程;
1997年IMO第20次大会以决议A868.(20)通过了经修订的为减少有害水生物和病原体传播对船舶压载水控制和管理指南;
2003年7月MEPC第49次会议上基本完成《压载水公约》草案;
2004年2月IMO国际压载水管理外交大会,通过了《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》。
2016年9月8日,随着芬兰加入《压载水公约》,其生效条件(至少有30个国家加入,其商船合计总吨位不少于世界商船总吨位的35%)已经满足,从满足条件之日起12个月后即2017年9月8日,公约正式生效。
5.《压载水公约》的组成结构
《压载水公约》由22个正文条款,5个附则组成后附两个附录,正文为公约的一般性和常规性条款,5个附则是公约核心技术要求,附录部分只是两份法定文件格式。另外为了指导公约各当事国履约,IMO还先后制定了16个导则(G14+2)对《压载水公约》的履约工作提供具体指导。在压载水管理的技术环节,除了集装箱船在实践中有经验的船长和大副会在个别航次某段时间内,不排放压载水而用货物及压载水内部平衡来调整船舶的状态外,对于其它类型船舶几乎不可能不进行压载水的打排。对于受污染的隔离类压载水应该直接排放到港口接收设施,因此这两项技术要求没有过多的延伸。压载水管理的主要核心技术即压载水置换和压载水的处理系统,在《压载水公约》出台前,全球已经有三十多个国家和区域单边立法,制定了自己的压载水管理规定,其中压载水置换是在《压载水公约》生效前公认的减少海洋生物入侵的主要方法,压载水置换规定,在距最近陆地至少200海里、水深至少为200米的地方更换压载水,不管采用哪种压载水置换方法,其压载水容积更换率应至少为百分之九十五。 《压载水公约》仍然沿用这一规则(附则D-1/B-4)。压载水置换只是作为压载水处理系统的一个过渡性措施,是压载水处理系统技术尚未达到全面成熟时的暂时性权宜之计。压载水置换由于受航经水域、航程、天气、水质等因素的限制,有时候船舶无法完成压载水的置换,《压载水公约》引入压载水处理系统,其旨在通过完善而稳定的压载水处理系统处理船舶压载水最终能够满足公约附则D-2的性能标准要求。即:
1 按本条进行压载水管理的船舶的排放,应达到每立方米中最小尺寸大于或等于50微米的可生存生物少于10个,每毫升中最小尺寸小于50微米但大于或等于10微米的可生存生物少于10个;并且,指示微生物的排放不应超过第2款中所述的规定浓度。
2 作为一种人体健康标准,指示微生物应包括:
1) 有毒霍乱弧菌(O1和O139):少于每100毫升1个菌落形成单位(cfu)
或小于每一克(湿重)浮游动物样品1个cfu;
2) 大肠杆菌:少于每100毫升250个cfu
3) 肠道球菌:少于每100毫升100个cfu
6.《压载水公约》附则D-2的新的生效标准
2017年7月3日至7日,IMO海上环境保护委员会(MEPC)第71次会议即《压载水公约》生效前的最后一次会议在伦敦召开,会议采纳了由挪威协调巴西、印度、利比里亚等国向MEPC71会议提出的一个“折中方案”,对公约B-3条关于D-2标准实施日期的条款修正案做出了最终决定:
(1)在2017年9月8日及以后建造的新造船应自交船日期符合D-2标准;
(2)对2017年9月8日前建造的现有船,允许推迟2年至2019年9月8日或以后的首次国际防止油污证书(IOPP证书)换证时符合D-2标准;
(3)尽管上述(2)要求,对于在2014年9月8日及以后至2017年9月8日前完成IOPP换证的现有船,则应在2017年9月8日后的首次IOPP换证检验时符合D-2标准;
(4)对于不适用于IOPP换证检验的船舶, 应自主管机关确定的时间但不应迟于2024年9月8日应符合D-2标准。
图片来源:Lloyd’s Register, 2017
劳氏船级社的图解清晰诠释了压载水处理系统强制安装的时间表,简言之,在2017年9月8日之后建造的新船,毫无疑问要安装压载水处理系统,在2017年之前建造的船舶,根据上次IOPP证书更新的时间可以最多有两年的过渡期。
7.《压载水公约》生效,船东将面临着什么?
公约一旦生效,对于有权悬挂一当事国国旗的和无权悬挂但在一当事国的管辖下营运的,在水环境中运行的任何类型的船舶,包括潜水器、浮动器具、浮动平台、浮式存储装置(FSUs)以及浮式生产、存储和卸载装置(FPSOs)需要额外配备一个国际压载水管理证书,压载水记录簿和经认可的压载水管理计划,并指定一名专门人员负责船舶压载水管理。压载水管理计划中有关的培训的要求,无论是对于岸基和船舶都要有计划地定期开展;
根据公约附件D-2实施时间要求,船东势必会集中进坞加装压载水处理系统,所以船东机务还应提前联系船厂根据船舶的IOPP证书的下一次更新检验窗口期来安排坞期,并考虑到安装压载水管理系统的船体预留空间和船体结构强度等;
船舶在压载航次无论是进行压载水置换还是通过压载水处理系统处理压载水,都会增加船员的工作量,船长应平衡工作休息时间,防止船员过于疲劳而违反《国际劳工公约》对于船员休息时间的要求;
在公约要求下的置换和处理压载水,同样会增加船舶辅机的负荷,增加辅机油耗并对辅机工况提出新的考虑,同时增加硫化物、氮化物、二氧化碳等气体的排放,这种趋势很可能导致更严格的船舶燃油的使用标准限制,因此船东的运营成本还可能继续增加;
MEPC71会议审议通过经验积累期(EBP)框架构成以及“数据收集和分析计划(DGAP)”。在经验积累期内,IMO责成船旗国和港口国搜集数据信息全面评估压载水处理系统的运行情况。因此在《压载水公约》生效后,针对压载水处理系统的港口国检查势必激增,但不排除对其它船舶设备和管理的检查,如ISPS中的入口控制、船舶通道区的消防救生设施、船员通讯、船长证书管理等等,船长应做好港口国检查的应对,并应了解对现阶段《压载水公约》有“对先行者不处罚”的原则;
实践中船舶肯定会遭遇压载水置换和压载水处理系统双重失灵的局面,此时船长应搜集并保存好相关证据,如实申报到港口当局并采取应急措施,如排放压载水到港口有效的接收设施,切不可盲目进行压载水排放;
迄今为止,美国尚未加入《压载水公约》,相比于其它没有加入《压载水公约》的国家,美国实行比《压载水公约》(D-2)更为严格的要求,而且对于IMO在G8导则下的型式认可的压载水管理系统,目前并没有全部得到美国海岸警卫队的认可,这需要IMO和美国今后一段时间内的积极磋商协调解决,现阶段前往美国港口的船舶仍然要遵守《美国联邦法规汇编》第33篇151部分C和D子部分对压载水管理的要求;
根据《压载水公约》正文第三条第3款,对于非本公约当事国的船舶,各当事国应在必要时适用本公约的要求,以确保不给予此类船舶更为优惠的待遇。“无最惠国待遇”表明即使船舶所在船旗国没有加入《压载水公约》,则该船舶在《压载水公约》当事国仍然可能接受港口国按照《压载水公约》标准要求的检查。这是推进《压载水公约》进一步深化是一个战略,所以《压载水公约》来了,真的不容船东再观望了,应采取积极行动以遵守公约的要求。
从2003年7月《压载水公约》草案基本完成到2017年9月公约即将生效,期间经历了漫长而艰难的十几年。《压载水公约》的出台旨在减少全球海洋生物入侵对环境和人类带来的影响,因此《压载水公约》不仅是一项简单的国际环保法则,更是在公约附则要求下的一次船舶技术革新,而技术的革新恰恰给船东带来了目前尚无法估量的运营成本,使得原本在全球航运经济低迷中苦苦支撑的船东们雪上加霜,甚至可能会直接击垮某些船东。船东们普遍认为,航运不单单是船东经营船舶获取利益,更使得全世界人民从中受益,而压载水带来的生物入侵是长久以来伴随在航运中不可避免的技术问题,国际组织想解决此问题更应该汇集所有受益方的力量而不应该由船东自行买单。另一方面美国目前还没有完全认可《压载水公约》的技术认可,尚未加入《压载水公约》而奉行自己单独的压载水管理规定,更使得很多船东忧心忡忡。但不管怎样,《压载水公约》真的来了,并且我们也确信随着公约的生效,越来越多的技术和管理问题会被船长们在实践中反馈出来,进而对《压载水公约》进行有针对性的修订,这个磨合期有多久,目前还无法估量,最终我们只能期盼《压载水公约》在一系列的完善后成为一个更安全、更高效、更经济的全球环境治理工具。
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