油轮

油轮是油船的俗称，是指运输原油、成品油等石油产品或其他油类产品的远洋自航式船舶，是世界航运市场传统的三大货船之一。根据类型，油轮可分为成品油船、原油油船、油罐船、化学品船；根据船体类型，油船又可分为大家熟悉的巴拿马型油船、阿芙拉型油船、苏伊士型油船、超大型油船和ULCC。

世界上首次出现油船是在19世纪后期，此后随着各国经济发展对石油需求量越来越大，石油运输贸易急剧增加，伴随着石油工业与油船制造技术的飞速发展，油船得以快速增长。在油船100多年的发展过程中，经历了专业化、大型现代化、绿色安全、节能环保等主要阶段。

1859年8月27日，美国在宾夕法尼亚州的泰特斯维尔村运用钻盐井技术，开采出了美国第一口油井，这就是现代石油工业的发端。随着石油产量的增加，原油运输和储存成了问题。当时人们运输桶装的石油主要依靠驳船，后来又利用帆船来进行运输，这些早期的简易运输船舶为专业油船的出现奠定了基础。1861年美国第一次进行跨海运输，一艘双桅帆船“伊丽莎白·瓦特(Elizabeth Watts)号用木桶装了224吨石油从美国东海岸的费城运到英国伦敦。但这样运输存在不少问题：木桶自身的质量及不规则的形状造成亏舱，减少运载量；运输过程中存在因木桶破损或油品漫漫浸润木桶造成的石油泄漏和货损，甚至会引起火灾。这些问题后来在采用了铁制油柜后得到了解决。1869年载重量为800吨的“查尔斯”（Charles）号油船装运了59个铁制油柜，每个油柜可装13吨油品安放在货舱内和甲板上，航行于欧洲与美国之间。1878年，英国建造了一艘专门运载油类的船舶“佐罗斯特”(Zraster)号，该油船以蒸汽机为动力，长56米。直接将油料装在货舱内，这对专业油船的建造是一次成功的尝试，也标志现代油船发展进入了新的时代。

1886年第一艘具有现代油船特征的散装油船“好运”(Guckauf)号终于诞生，它属于德国－美国石油公司，该型油船全长97米，采用风帆助推和蒸汽机为动力设置了专用的货油泵和管道系统装卸石油，可装载约3000吨石油。其船体结构与设计，全以载运油类货物为主，货油舱分隔成许多个大小油舱，船壳即为容器。“好运”号油船作为一艘比较专业的油船，它设计了一个完整的活动油槽，首次改变了纵向隔板的建造结构，成为现代油船的先驱，从而带动了油船的迅速发展。1892年7月22日，在英国壳牌运输贸易公司所有人马库斯塞缪尔的推动下，世界上第一艘专用油船“骨螺”号终于在翰德普尔造船厂建成，该船还是第一艘装载巴库煤油、第一艘通过苏伊士运河的散装油船。1893年马库斯塞缪尔已拥有十几艘类似于“骨螺”号的油船。

早期的油船所使用的燃料主要是煤炭，在第一次世界大战期间，为了提高油船的装载能力和续航力，油船动力燃料从煤炭改为燃油，并采用以蒸汽为动力的大排量往复泵来提高货油的装卸速度。在第二次世界大战期间，船体结构焊接技术得到了广泛应用，减少了油船铆接船体的自然泄漏，为油船向大型化发展奠定了基础。此后，随着船体采用新型材料，油船对石油中有害成分的抗腐蚀能力得到了极大提高。同时，随着石油化学工业的发展，原油和成品油的运输更趋向专业化，出现了更加专业的原油运输船、成品油船，以及化学品运输船等多种特种油船。

20世纪60年代以来，随着中东石油的大量开采及世界各发达国家之间的经济迅猛发展对石油的依赖，石油运输量得到了迅速增长。1914年世界油船吨位占世界商船总吨位3%，1930年，世界油船占世界商船总吨位上升到10%，1960年上升为近33%，1980年再上升为50%。为了取得更高的经济效益，原油运输船在航道条件许可情况下向大型化和超大型化方向发展趋势非常明显。

1928年，德国不来梅伍尔坎船厂建造的“斯蒂尔曼”号油船，船长178米，装备4300马力的柴油机，载重量23060吨，刷新了当时世界油船载重量的记录。该船也是当时世界最大的柴油机驱动船舶。1942年6月6日，“斯蒂尔曼”号油船在中美洲海域被潜艇击沉。1956年，由苏伊士运河封闭，被迫绕道非洲好望角运距大幅度增加，导致油船数量和吨位增加的竞争加剧，日本在这场竞争中领先，在1959年2月、1966年12月、1968年3月、1975年底，日本分别建造了世界首艘载重量超过10万吨的油船“宇宙阿波罗”号、20万吨的油船“出光丸”号、30万吨级的油船“宇宙爱尔兰”号、40万吨级的油船“伯格王”号。1977年，日本日立重工为埃索石油公司建成2艘载重量51万吨级油船:“埃索大西洋”号和“埃索太平洋”号，该型船长406.6米，型宽71米，成为世界上最长、最宽的船。1981年，由货船“追浜”号改建而成的油船“海上巨人“号首航波斯湾，该船长458.45米，宽68.86米，原油装载量56万吨是全球航运史上最大吨位油船，也是人类有史以来建造过的最大载重量船舶。

欧洲和韩国等国家和地区的油船建造也发得很快。1976-1979年，法国阿尔斯通公司大西洋船厂陆续建成4艘“巴提留斯”级巨型油船，该船载重量55.5万吨，船长414.23米，是第一艘载重量突破50万吨的油船，也是世界第一艘长度超过400米的船舶。1978年，瑞典建成一艘巨型油船纳尼号，后改名“海上世界”号，该船以79米的船宽成为迄今为止世界上最宽的船。1993年，丹麦建造了30万吨“埃利奥马士基”号是世界上第一艘双壳超大型油船。2003年韩国大宇重工建造了4艘45万吨的T1级双壳巨型油船，该型船长380米，舷宽68米，航速16.5节，它们是近30年来第一批超过40万吨的双壳油船，是目前世界上在营运的最大载重量的内燃机油船。

纵观油船的发展，船的载重量一个比一个大，但其发展规律其实并非如此。21世纪初，由于巨型油船在经济性上没有达到预期的目标，且受有些海峡、航道深度的限制，同时随着西方国家能源结构从以石油为主逐渐转向多元化，使巨型油船开始过剩，建造数量也大大减少。截至2005年，50万吨以上的巨型油船再也没有新出现过，已有的巨型油船也大多改作海上储油船使用。通过实践，造船界和航运界一致认为超大型油船以30万吨最好；而对于成品油船，因受货物批量以及港口、炼油厂设备和能力的限制，其载重量一般为2万-5万吨，最大载重量为11万吨。

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》《 1990年国际油污防备、反应和合作公约》和《共同结构规范》，对油船的设计和建造产生巨大影响。

第一，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60000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20000吨及以上新建的原油船和载重量为30000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。

第二，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。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。由于单壳油船不断出现意外事故，2003年，IMO召开的IMO海上环境保护委员会第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。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。为此制定了HCSR规范。

大气中二氧化碳含量增加带来的全球气候变化已被确认为不争的事实，并直接催生了以低能耗、低污染、低排放为基础的“低碳经济”概念。与此相适应，在海事界，“新造船要更安全、更环保、更先进”已经成为一种世界性的潮流。到了2010年以后，随着国际社会对绿色环保的关注，IMO推出了大量绿色节能船舶规范，包括船舶能效设计指数（energy efficiency design index，EEDI）、现有船舶能效指数（energy efficiency exisiting ship index，EEXI）、碳排放强度（carbon intensity indicator，CID）硫氧化物以及氮氧化物排放控制、压载水管理公约等，并制订了新标准贯彻时间表，推动了油船设计朝着更加节能、环保的绿色油船方向发展。

为了保证石油的运输、储存以及装卸的安全与便捷，除了油船专用系统之外，与其他船型相比，油船在舱室布置、水动力性能以及结构构造等方面也有其独特之处。

油船一般采用单层连续甲板，单桨、单舵，上层建筑及机舱布置在舰部，货油舱采用双壳双底保护。双壳双底作为专用压载舱。机舱与货舱之间采用泵舱或燃油舱等进行隔离。货油泵布置方式主要有集中布置和独立布置。集中布置方式将多台货油泵布置在专门的泵舱内，通过集中管路连接每个货舱；独立布置方式则将货油泵布置在单个货舱内，并设独立的管路。货舱区域舱壁结构形式分为平板舱壁和槽型舱壁两大类，与所装货品及货油泵配置相关。槽型舱壁大多数有上、下凳座，甲板骨材上翻，船中设置人行步桥。货舱中部布置货油集管区及货油吊。大型油船通常在甲板上设有直升机降落标记或悬停标记。

典型成品油船构造示意图

油船的主船体一般设有艏尖舱、货油舱、污油水舱、专用压载水舱、货油泵舱、脱尖舱、上层建筑、机舱、舵机舱等主要舱室。

油舱分舱示意图

艏尖舱位于艏部结构防撞舱壁之前，通常作为压载水舱使用。在设计时，常常将其先设为空舱，这样可以大大降低压载工况下的设计中拱弯矩，从而减轻船体结构质量。艉尖舱位于机舱后壁之后，舵机舱平台以下，通常作为压载水舱使用，主要用于满载工况下调整船舶浮态。由于不能与货舱危险区的压载水舱相连通，舰尖舱的压载水不能使用专用压载泵而是利用机舱的消防总用泵操作。

货油舱位于舯部，总长占整个船长的60%-80%，个别船型甚至超过80%。由于在实际使用中曾发生各种海难事故，包括火灾、爆炸等安全事故和船舶破损泄油严重污染海洋环境事故，为了提高油船的安全和环保性，IMO海上安全委员会和海上环境保护委员会提出了油船货油舱布置需满足的一系列的要求。如设计中通过纵、横舱壁分隔形成多组货油舱，这既是考虑装载多货物品种的需要，也是考虑了船舶破舱稳性，并降低货油泄漏造成海洋污染的风险。

原油船货油舱的典型结构

早期油船常用货油舱兼作压载水舱，含油污水直接排出舷外造成海洋污染，为此MARPOL 73/78规定油船应设置污油水舱，把洗舱后所产生的污油水、残油或污压载水等留存在污油水舱，经处理达标后方可排出舷外。

油船运输特点是空载至产地港，装满油后运至目的港。当货油舱中不载油时，船体的吃水浅。船的推进器如果没有完全浸入水中，在海上航行非常不安全，初期常用货油舱装压载水来达到所需的吃水。但这样的操作过程有两个主要的后果：一是货油舱清洗工作量大；二是从货油舱中排出的洗舱水是含油的，会污染海洋。特别是万吨级以上的油船，其货油舱的容积大，排出的洗舱水多，对海域的污染更加严重，于是MARPOL 73/78强制规定设置专用压载水舱来解决这个问题。

压载水舱结构分段内部图

为防止油类蒸汽渗透、防火、防爆，货油舱与机舱、起居舱室、服务舱室之间均应设有隔离空舱。通常采用货油泵舱、燃油舱或专用压载水舱兼作隔离空舱。

油船的机舱通常布置在艉部，为艉机型船。机舱布置重点关注主机轴线高度，主机安装与检修空间，气缸吊缸高度，排气管布置，机舱各层平台高度，主发电机、锅炉、货油泵的原动机、压载泵的布置空间，集控室、机修间、分油机室的布置位置，燃油舱、滑油舱的布置和容积核算，逃出口、梯道布置，甲板上的二氧化碳室、应急发电机室、惰性气体室、机舱棚布置等。

油船上层建筑位于机舱之上，设计师根据船上定员及各功能舱室要求，优化上层建筑布置。基本原则就是上、下结构尽量对齐，以使振动噪声性能满足要求。同时，上层建筑的层高需要考虑驾驶视线和舾装数影响。主甲板振动噪声较大，不宜安排起居舱室，主要布置冷库、空调机室、液压泵间等，第二层甲板以餐厅、厨房、货控室等公共处所为主，再向上根据船员等级逐层布置。大型油船的机舱棚通常与上层建筑采取分离布置，以减轻振动和噪声的影响。机舱棚旁通常布置有二氧化碳室或机舱泡沫间、应急发电机、惰性气体室等，烟囱高度一般高于罗经甲板3米，以避免烟尘对驾驶室的影响。

超大型油船上层建筑

与其他船舶一样，油船水动力性能主要包括快速性、操纵性、耐波性。针对油船的总体特性，水动力性能有不同的要求，需要采取一些特殊的措施。

船舶在水面航行时，受到空气和水对船体的作用力。其中，与船体运动方向相反的流体作用力以及风的阻力均称为船舶阻力。船舶依靠螺旋桨或其他推进器推动，它对船的作用力称为推力。对肥大型油船而言，降低船舶阻力和提高船舶的推进效率是两个重要研究方向。其目的是提高营运经济性，降低主机的油耗。一般油船是浅吃水、肥大型的船舶。这种类型船舶的水阻力相对大。当航速超过经济航速时，阻力会快速增加，所以油船的航速并非越快越好。经济航速往往是船舶所有人根据营运市场情况确定的。在目前温室气体减排和降低燃油成本的背景下，新设计船的航速有下降的趋势。目前大型油船设计航速约14.5节。水动力性能是油船能耗的关键，水动力性能优化主要集中于以下几个方面：

1、线型优化。线型优化的方法主要有计算流体动力学（computer fluid dynamics，CFD）技术与船模试验。目前的线型开发基本上都是首先进行CFD优化和优选，然后进行船模试验验证。传统油船船首基本都是采用球鼻艄形式，以降低船舶的兴波阻力。近年来随着设计航速的降低，新的直立船首形式在部分船型上得到了应用。

2、节能装置。艉部节能装置对于肥大型船通常有较好的节能效果。艉部节能装置根据安装位置主要分为桨前、桨中和桨后。节能效果因船因桨而异。同一种节能装置在不同的线型上，或者不同的螺旋桨的前方/后方，效果均会产生差异。节能装置的优化需结合线型设计和螺旋桨设计进行，每型船的节能装置都需度身定制。总之，较差的线型及螺旋桨设计?节能装置更易取得较好的效果，反之亦然。

超大型油船艉部节能装置

3、螺旋桨优化常规螺旋桨设计已经很成熟，不同设计方法的螺旋桨效率已不会有大的差别。新型低转速主机的应用，可以降低转速，增大螺旋桨直径，从而提高推进效率。由于油船螺旋桨的空泡问题并不严重，新设计油船螺旋桨的盘面比越来越小，以获得更高的推进效率。为了提升整体的水动力优化效率，线型、节能装置、桨、舵的一体化设计也是现在的主流趋势。

对油船而言，操纵性极为重要。因为油船的油舱内存放的油是汽车油箱中存放油的几万倍甚至几十万倍，一艘油船如在海上被撞破损或搁浅，货油泄漏的后果将极为严重。通常，良好的操纵性包括：

1、足够的航向稳定性，即不操舵时航向偏离足够小或操舵次数少且能保持航向不变的能力。与集装箱船等其他船型相比，油船的长宽比较小，对航行稳定性不利，因此油船设计时要特别关注航向稳定性。2、良好的应舵性能，即中小舵角（以10度、20度为考核）时船航向改变的及时性。

3、符合要求的大舵角回转性能。

4、应急停船性能，即改变螺旋桨推力方向使船及时降速或停止前进的能力。

对于一些特定航线的油船，如需要频繁进入长江的大型油船，操纵性的好坏直接关系到船舶的安全，成为设计重点关注的问题。提高操纵性主要有以下方法：

1、采用全悬挂舵。全悬挂舵与半悬挂舵相比，最大转舵角度可达65度，相同舵面积的操纵性更好，省去了挂舵臂。

2、提高舵面积比。在艉框限制的情况下，舵面积尽量增加，可以同时改善回转性和航向稳定性。虽然舵面积增大会引起舵机功率增加，但相比于操纵安全性，特定需求船型是值得采用的。

3、采用高效舵叶剖面。常规舵叶采用美国国家航空咨询委员会翼型剖面，如从提高操纵性考虑，则鱼尾舵效果更好。

4、采用侧推装置。采用侧推装置可以改善进、出港的操纵性。但航速超过5节后效果就非常有限了，因此无法改善正常航行的操纵性，同时侧推装置的开口也会增加一定的阻力，从而影响油耗，并且投资成本较高。

船舶大多数情况下都在风浪中航行，因此在设计中必须考虑船在风浪中的性能。油船的耐波性与其主尺度、肥大程度有关。对耐波性来讲，船越长越有利。但为了追求经济效益，油船往往取较短的船长及较大的方形系数，这对耐波性是不利的。耐波性的改善可以采取下述的两种方法：一是设置 舭龙骨，既可以降低船舶运动幅值，又可以降低加速度；二是在压载水量一定的情况下，降低双层底高度，加大舷侧双壳之间的间距，提高压载状态的重心高度，降低初稳性，减少横摇加速度。当然，如果船舶的耐波性得不到改善，通常会导致船舶遭受海浪砰击。为了减少海浪砰击造成的损害：一方面可对船体底部作特别加强。因为油船常规航运是满载出港，卸油后压载航行回港，在压载工况时船体的吃水较浅，容易出现箱底出水和砰击的现象，为此要求对船体底部进行加强。另一方面降低艄部甲板入水的概率。油船在海浪中航行，由于远处传来的涌浪，造成船体运动而甲板上浪，甲板上浪易损坏甲板机械，也可能对船员生命安全造成威胁。对于7万吨以下的中、小型油船，通常设有升高的艏楼以减少甲板上浪的现象。

油船载运液货，船体结构较其他类型的干货船受力更大，构件的腐蚀程度也较严重，因此在油船设计时其结构特征必须妥善考虑。由于绝大部分油船的结构是钢质的，其结构特征与货品特性、任务使命及所承受的载荷特点均有关，且其结构特征与其他运输船不同之处主要集中在货舱区域。

承载液体的容器如果一直处于运动与静止反复变换的状态下，那么比承载同样质量固体的容器更容易出现疲劳破坏。因此，油船比运输固体货物的船舶需要用更多的钢材来承受更大应变能，油船空船质量比同样载重量的散货船略重一些。对于油船结构而言，由于船体在海上承受较大的波浪载荷，6个自由度（横摇、纵摇、横荡、纵荡、垂荡、艄摇）上均有运动加速度，因此在多个方向上有晃荡载荷。另外，由于货舱内液体的晃荡，可能导致船舶的稳性损失，因此较大油船的货舱一般设置有中纵舱壁，这样还可以大大减小甲板和底部横向强构件的支撑距离，增加货舱区域结构承受剪力的能力。中纵舱壁将油船货舱分隔成左、右两部分。为保持一定的单舱容积，同时设置一些横舱壁将油舱分隔，一般单个油舱的舱长大于舱宽。因为货油可以通过输油管输入或者输出而不需要设置额外的大型卸货舱口。

世界上早期的油船都是单底单壳的，后来由于油类泄漏对海洋造成严重污染，IMO规定对于载重量5000吨或以上的油船必须设置双层底和双壳，这大大加强了油船的局部刚度，增强了船体轻度受损情况下的生存能力和环保性能，大大减少了对海洋的污染。

油船需要反复装载、卸载不同的油品，由于油品的黏度高，货舱卸油之后往往残留部分余油。不同化学成分的油品的腐蚀性对结构会造成严重影响。尤其是油舱的顶部，由于少量油气化的蒸发气与空气混合后对甲板的腐蚀较大，因此油船的甲板需要使用更厚的钢板以保证被腐蚀之后船体的安全性。结构共同规范对油船货舱顶部有着更高的钢材腐蚀余量要求。

油品的黏度高，在低温情况下的流动性较差，容易凝结，因此低温条件下，在装、卸油的过程中，需要通过货油舱加热系统对油品进行适度的加热，以增加其流动性。此时货油舱相邻的压载舱温度不高，货舱与压载舱的边界舱壁则处于高低温热交替的过程中，这样，一方面容易在钢质结构上产生温度应力，另一方面也会加快钢板的腐蚀。

一般装油地点只有一处，但卸油地点也许会有多处；有些装油地点的货油供应不足，导致货油舱不能装满。为此，必须考虑一个或者多个货舱可能为空舱的情况。横向的隔舱装载和纵向的隔舱装载都可能大大增加油船的总载荷和局部载荷，对于满舱与空舱交界处的结构强度要求往往很高。

油船货舱隔舱转载情况

原油船和成品油船货舱区域的结构特点差异较大。一般成品油船装载不同油品前必须彻底洗舱。为了节省洗舱的成本，减少舱内结构构件的表面积，尤其是水平构件的表面积，成品油船的横舱壁和中纵舱壁一般为槽形舱壁，其甲板强框架一般位于甲板之上。但为了减轻空船重量和提高船体的横向刚度，原油船的绝大多数舱壁结构为平板舱壁。

为了能够连接输油管和货油管，在油船的上甲板有大小不一的小舱口、人孔、油管或者透气管开孔。油船的横舱壁和纵舱壁上也有大大小小的油管开孔。上甲板货油管路集中输出的集管区附近密密麻麻地排列着孔径各异的输油管，还有集油槽、油管吊、油管吊仓库等，这些区域需要在甲板下作结构加强。所有的开孔形状要考虑减小甲板上的应力集中，避免结构受损。

油船是艉机型船舶，即主机舱位于船体的艉部，机舱前部与货油舱之间一般还设有一个泵舱。由于主机输出功率大，机舱结构的防振非常重要，所以在机舱内要设置数量足够多、刚度足够大的支柱，并与强框架、强横梁、平台共同组成坚固的框架。

机舱内的坚固结构框架

首先，由于油船的运动加速度较大，加上艏部区域和艉部区域远离船体的重心和浮心，艏部区域和艉部区域如果载有压载水、淡水或者燃油，则船体结构承受更大的惯性加速度和液体晃荡载荷，因此对船体结构的强度要求更高。其次，为了追求更高的推进效率，和更好的舵效（保证舵有充足的来流），在许可情况下螺旋桨直径越来越大，舰部区域下半部分的线型越来越瘦，螺旋桨上方的外板线型相对越来越外飘，海水对这一区域的砰击相对严重，对结构加强提出更高的要求。

油船载运的是石油、化学品这类危险的“特殊货物”，因此油船上除了需要配备系泊绞车、艉部应急拖带装置、防火索卷车、救生艇、筏、机舱备品吊、雷达桅等常规舸装设备外，还必须配备一些专用系统，以确保其顺利完成装、卸油及作业安全。这些系统主要包括液货驳运系统、货舱监测系统、货舱环境控制系统、货舱洗舱系统、甲板灭火系统以及专用压载水系统等专用系统。

油船需要具备安全装、卸液货的能力，即要装得进去、运得安全、卸得干净。液货驳运系统是油船和其他船舶完全不同的设备和系统，它是装、卸液货所用的设备和系统的总称，通常包括液货装卸系统、液货扫舱系统、蒸发气回收系统以及阀门遥控系统。这些系统在油船装、卸液货过程中都是不可或缺的。它们是油船装卸的“动脉”，代表着油船具备的装、卸液货能力。

船对船驳油

货舱监测系统系指通过各种传感器或者手动测量，来感知货舱内的温度、压力、蒸发气含氧量等货舱的状态。货舱监测系统包括液位测量系统、温度和压力测量系统和蒸发气探测系统。

油水界面仪外形及测量方式

货舱环境控制系统系指在货舱的温度、压力等与货物维护相关的环境参数即将偏离合理区间时，通过自动或者人工操作来控制相关的设备，使货舱的环境回到目标区间的系统。货舱环境控制系统包括惰性气体系统、货舱温度控制系统和货舱压力控制系统。

在货舱装载重质油类、化学品后，需要换装精炼油品或其他化学品之前，为了避免油类的混杂，必须进行洗舱。洗舱系统就是用来清除残油，清除长期积存于货舱舱壁和内部结构上的沉积物，防止新装的液货受到混杂及污染的系统。洗舱后，如需要船员进入货舱内进行检查或修理，还必须清除舱中的油气，以确保进舱船员的人身安全。洗舱系统通常可分为原油洗舱系统和水洗舱系统：对于载重量2万吨及以上的原油船必须设置原油洗舱系统；而对于成品油船和载重量不足2万吨的原油船，可使用水洗舱系统。

洗舱机及甲板布置示例图

油船的货物是易燃、易爆的危险品，而在装卸货操作时会产生大量的静电，稍有不慎就容易发生火灾，因此油船上必须配备甲板灭火系统。货舱区域依船型和保护区域不同，有着不同的灭火方式，如液化气船常用干粉灭火系统，而封闭的空间如机舱，则可以采用二氧化碳灭火系统。油船常采用甲板泡沫灭火系统。按照法规要求，对于载重量500吨及以上、载运闪点不超过60摄氏度（闭杯试验）液货的油船，以及载重量2000吨及以上、载运闪点超过60摄氏度（闭杯试验）石油产品的油船，均应装设固定式甲板泡沫灭火系统。

甲板泡沫炮及操作平台

当油船空载航行，或装载量较少时，船舶的稳性及抗风浪能力较差，这时需要将海水注入压载舱甚至货舱内，以增加吃水，减少波浪砰击，避免螺旋桨在船舶剧烈运动中露出水面导致失速，以此来改善船舶的稳性及安全性。区别于传统的油船，现代的中、大型油船上一般设置专用压载水舱。这是防止油污压载水污染水域的一个切实可行的措施：采用专用压载水舱，注入清洁海水进行压载。清洁压载海水可通过处理装置在任何地方和任何时候排放，不会造成水域的污染。压载水系统包含专用压载水泵和专用压载水管路。压载水系统单独设置专用压载泵，而不是由液货油泵兼用。这样不仅可以防止污染，而且可以在油船装油的同时，将压载水排出，在卸油的同时进行舱内压载，缩短油船在码头的停泊时间，提高油船的营运经济性。通常情况下，压载系统的管系与液货系统的管系是分开的，但在紧急的情况下。比如，压载状态遇到恶劣的海况时，也可以通过临时的管路将压载系统与液货系统连接起来，以将海水注入到货舱内，增加吃水，确保船舶安全。

压载舱安装压载泵典型布置图

原油船是运输原油的液货船，在油船船队中数量众多，单船吨位大由于原油闪点(一般不超过60摄氏度)，因此对原油船的防火、防爆要求特别严格。由于原油的黏度大油舱还通常设置加热设施现代的原油船通常为艉机型，设有一层连续的上甲板用立船首或球鼻艏、球艉货舱区设双壳双底具有原油洗舱系统和货油惰性气体保护系统设无人机舱和各种自动化设备。

成品油船是运载除原油外的柴油、汽油和润滑油等石油制品的船舶，成品油船结构与原油船相似，但吨位较小有较高的防火、防爆要求，成品油的密度范围较因此通常需要较大的货舱舱容。货舱内通常需进行特种涂装。船舶所有人考虑运输的灵活性故而设计上与常规油船差别，很多成品油船通常也可作原油船。如按运输距离，成品油船可细分为：短程运输油船(shot ranqe,SR)、中程运输油船(medium rnge,MR)一般为载重量30000-55000吨成品油船:远程运输油船(long range，LR)，LR1型一般为60000-80000吨成品油船，R2型一般为载重量100000吨成品油船。

指可以用来运输石油化学制品化学合成制品和动、植物油类液态货物的高技术、高附加值的船舶。根据化学品及其危险性程度，MO海上安全委员会颁布了有关决议将化学品船分为三类:运载对环境或安全有非常危险的货品(称为I型化学品船)，运载对环境或安全有相当严重危险的货品(称为II型化学品船)，运载对环境或安全有足够严重危险的货品(称为III型化学品船)。根据货舱保护的方式还可以分为特涂化学品船和不锈钢化学品船较大吨位的化学品船。

指主要运输沥青类(石油沥青、煤焦油沥青等)高温液货的船舶，有些沥青船根据货运需要可兼运液体硫黄、杂酚油等，石油沥青虽然属于MARPOL73/78成品油清单里的货品之一，但无法用常规成品油船运输，该类船舶在装货卸货时都要将沥青加热到160度甚至更高的温度，因此必须配备专用的加热系统和载货系统。煤焦油沥青属于化学品要满足C等化学品船相关规范、规则的沥青船才能运输。

指专门用于海上油田向陆地或其他油船运送和过驳石油的一类油船，一般载运量较大航程较短，类似穿梭巴士一样需要频繁装卸。穿梭油船具有极强的定制性，往往针对具体海域和油田设计，典型的穿梭油船如挪威北海型和巴西海域型。由于海上石油转运技术要求较高，该型船大多配备复杂的装卸油系统，如艏装载系统，同时船舶大多配备动定位系统、直升机平台等设施，对安全和消防的要求极高，造价远远高于同等吨位的常规油船。

指专门用于其他船舶提供燃油补给的船舶，根据其使用特点，通常需要较灵活的操纵性。例如，国际补给最繁怕的新加坡港，管当局就有明确的特殊规多数加迪船需采用双桨设计，带有侧推装置，对原地回转的时间有一定的要求，因此设计上也要特殊考虑。

这是一种兼用船，它主要是根据特定航线如三角航线)和货源(如回程装矿砂)而确定的，能适应往返分别载运石油、矿砂或散货的需要。油散兼装船避免专用油船单向性的缺点，有利提高运输效率和降低运输成本。这类船的结构以及容积的合理利等都需要设计上认真研究，对全性及防污染的要求比专用船还要高，设计中要处理好，以确保运输安全。

指载重量1万吨下的油船以成品油船为主，多用于短途运载轻质柴油等该类型油船。

指载重量为1万~3万吨的油船，特点是灵活性强、吃水浅、船长短，适合近海海运该船的主尺度往往根据船舶所有人具体营运要求确定，设计中通常会控制结构船长在150米以，以规避结构范和一些稳性要求，保证建造的经济性。

指载重量为3万~5。5万吨的油船，这类油船目前是数量上占比最多的油船。船型作为中程油船也是成品油运输的主力军船长通常不超过185米，主要进出欧洲港口的船长一般限制在183米船宽，通常以原巴拿马运河船宽为限制，不超过32。26米。设计吃水通常为11米，近年来也出现了一些船宽35米的浅吃水船型，载重量可达5。5万吨。

指载重量为6万~5万吨的油船，以原巴拿马运河船宽为限制的船型，船宽不超过32。26米，为满足载重量，尽量增加船长，但一般不超过228。6米。随着近来长江5米深水航道的开通，进入长江的原油运输可以通行更大的油船，也催生了定制的扬型宽体系列油船，载重量为6.5-7万吨。

指载重量为8万12万吨的油船，适用于美国沿海及若内河港口群的“平均运价估算值最优的油船，设计吃水一般控制为12.20米，为浅吃水型，能够停靠美国大多数港口可获得最佳经济效益，现在的阿芙拉型油船已不再受这些条件的限制，而是泛指11万吨级的油船，最大船长一般不超过250米，船宽通常分为42米和44米两种，目前市场以44米宽的船型为主，设计吃水通常为13。5米左右，对应载重量约为10吨。

指载重量为125万~17万吨的油船，最初以通过苏伊士运河的限制为基础，满载状况下可以通过苏伊士运河的最大型油船吃水不超过17。678米(即58英尺)，船长通常取自休斯敦湾的限制274米，船宽通常分为48米和50米两种。

指载重量为25万~32万吨的油船，该型船是国际原油运输的主力船型，占世界油船总运载量的40%左右。韩国也出现了部分船型总长为336米，日本甚至出现了船长339米的船型。根据结构吃水的设置不同，最大载重量一般在30万~32万吨之间变化。

超大型油轮

指载重量超过35万吨的油船，该型船最早出现在1969年，巨型油船受海峡航道深度以及港口靠泊的很多限制,与超大油船相比,并没有多大经济性优势。2005年以后,再也没有新建巨型油船，已有的巨型油船也多改作海上储油船使用。

世界上最大的船——诺克·耐维斯号油轮

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