伴随着经济全球化发展以及各国国际贸易的加强，原油和成品油运输船继续保持较高的增长势头[1]。由于大部分油船装载着多达上万吨甚至是几十万吨的油品，自身存在危险性，安全风险极大。由烃类物质组成的半液半固态的可燃性原油，在船舶的晃荡以及在船舶上使用自身原油时需要对其加热等原因，使得液货舱里原油中的油气挥发加剧，与液货舱中其它气体如:氧气、碳氢化物、氮氧化物以及惰性气体等气体组成的油气混合物发生泄漏与扩散，同时由于油船原油装卸、舱室清洗以及船舶操作不当等人为因素，在油船上可能出现油气燃烧和爆炸,燃烧爆炸后产生的污染、有毒气体会造成人员伤亡、液货舱碰撞和搁浅、海上溢油等危险因素，一旦这些危险因素处理不当，将发生严重的事故，造成巨大经济损失。

1 油船晃荡液货舱油气处理常用方式

1.1 油气处理的常用方式

1)吸收法。吸收法是指在环境温度和压力下吸入混合气体里的烃类成分,而不吸收其他成分，然后再进行解吸烃类组分达到油气收集利用的目的。

2)吸附法。吸附法指利用活性炭等对混合气体中的组分和其他气体吸附亲和性不同,将其组分与其他气体分开,从而实现对物质组分的分类再利用。如果产生的混合物浓度较高,吸附材料可能会迅速进入饱合状态,这时对吸附装置的利用时间、解吸过程的稳定性与安全性等方面提出了全面技术目标要求,故吸附法的使用受到很大限制。

3)冷凝法。冷凝法是指利用冷凝器、制冷介质与混合气体进行热量交换,在常压下将混合气体温度降低至一定范围内,使全部烃类物质冷凝为液体并收集利用,其他气体可以直接排放。

4)膜分离法。膜分离法是指利用内外浓度差对气体的渗透性差异,标定压力下油气混合物各物质成分在膜内具有各不一样的渗透速度,实现油气与其他气体的分离。

5)催化氧化燃烧法。催化氧化燃烧法操作可行，成本低,并且油气的燃烧热也可以再利用，但涉及到大气污染问题。

6)其他方法是指几种方法的综合处理法,如吸收法和催化氧化燃烧法，先分散吸收再集中进行催化氧化燃烧处理，其经济性和吸收法相差不大。

以上方法在民用加油站点、油库基地、油罐储藏等领域已经得到了大量应用，有效减少了对环境的污染、对人员的毒害，而且能够二次回收利用废气废热，但是这些方法在船舶上应用极少。

1.2 油船液货舱油气处理的常用方式

船舶在原油装载或卸载以及航行途中，由于液货舱晃荡，原油将会加剧油气蒸发，油舱气相区的混合气体也逐渐增加，当存在明火作业情况时，液货舱就极易发生火灾或爆炸。同样，这种含油气的混合气体如果不经处理，直接排向舷外，将造成生物受害、大气污染等。因此，这种挥发逸出的油气不加处理不可直接排放。

当前，油舱油气处理过程中常用方法是在船舶上充入惰性气体提高舱室压力，阻止油气挥发或者设置呼吸阀将油气排放到大气中。即：在液货舱的气相区充入一些惰性气体，使液货舱气相区的油气浓度减小，防止液货舱发生火灾事故。随着原油不停蒸发油气，舱室的油气浓度及压力慢慢增加，当油气压力小于或者是大于呼吸阀的启动阀门压力时，呼吸阀主动进行启闭，通过呼吸阀向舷外排放油气，直到油气压力下降到呼吸阀关闭阀门压力，呼吸阀主动进行启闭，此刻液货舱的混合气体浓度最低，远远小于燃烧相应的油气值，减少液货舱燃烧甚至爆炸的危险性，确保船舶正常航行以及人员生命的安全。

2 油船晃荡液货舱风险分析

2.1 人—机—环境—管理系统工程理论

人—机—环境—管理系统工程是利用系统科学理论以及系统工程方法2种方式的结合，准确解决各个因素之间联系,从而形成研究系统最佳的一门学科，把其作为发展方向，以发挥其最大效能[2]。其中管理这个特定的要素在当今系统科学理论不断发展和变化的情况下，逐渐被越来越多的学者所肯定。进而，更加完善合理的人—机—环境—管理系统工程理论出现。

2.2 液货舱晃荡系统的作用

油船晃荡液货舱系统的组成部分和作用见表1。

表1 油船晃荡液货舱系统组成的作用序号组成部分作 用1船员负责船舶的操作、维护保养等2管理人员船舶交通服务,并根据交通形势变化做出迅速反应3通导设备提供船与船、船与管理部门的通信交流,显示船舶的位置及变化4应急安全设备应急发电机、应急消防泵、应急空压机等。应急设备决定了船舶遇险时的应急能力;救生艇筏、救生衣等安全设备决定船舶上人员弃船后抵抗风险的水平5船舶主辅机船龄及船型等船舶状况决定船舶操纵性能及抵抗风险的能力,主辅机提供船舶所需的动力和电力等6舱室及管系液货舱及管系的布置决定船舶潜在风险的危害程度,影响船舶抵抗风险的能力等7原油品质决定了船舶液货舱逸出气体成分,影响船舶人员及环境等8海域状况海水密度、海上浮筒、浮标、海底地质面貌、海域深浅等海域状况决定船舶吃水,影响船舶作业,可能造成搁浅等9交通密度影响船舶作业,可能造成船舶碰撞等10航海气象风、浪、流等气象状况决定船舶所处位置的天气状况,影响船舶的作业及安全等11航线规划决定了船舶航行时风险因素的大小12作业规划决定了船舶作业能力的高低13应急规划决定船舶遇险时的风险排除及应急逃生速度的快慢