壓載艙變形事故原因分析與思考

江衛(wèi)東

一、引言

國(guó)際海事組織（IMO）通過(guò)的《2004年國(guó)際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》（簡(jiǎn)稱“壓載水管理公約”）在2016年9月8日達(dá)到了生效條件，并于2017年9月8日正式生效[1]。該公約涉及的壓載水管理措施主要包括兩種方式：壓載水置換（達(dá)到D1標(biāo)準(zhǔn)）和壓載水處理（達(dá)到D2標(biāo)準(zhǔn)）[2]。某4 300PCTC滾裝船（以下簡(jiǎn)稱“本船”）在交船時(shí)未配備壓載水處理裝置，因此壓載水的操作是采用置換的方法進(jìn)行的。該船在交船后僅一個(gè)月，就出現(xiàn)了No.3右壓載艙（WBT3S）變形損壞的重大事故。本文對(duì)這一事故的發(fā)生過(guò)程及原因進(jìn)行梳理，以供參考和借鑒。

二、本船基本情況

本船船長(zhǎng)164.8米，型寬28米，型深30.09米，結(jié)構(gòu)吃水8.4米，載重噸為13 000噸，設(shè)計(jì)航速為19節(jié)。船體上下共有12層汽車甲板，其中有兩層為可升降甲板，裝車甲板總面積為34 000平方米，可裝載汽車共4 300輛。

本船總共配備12個(gè)壓載艙，壓載艙的總?cè)莘e為5 200立方米，其中No.3右與No.3左壓載艙的艙容均為612立方米。

另外本船配備有2臺(tái)立式離心泵作為壓載泵，每臺(tái)泵的容量為500立方米/小時(shí)，壓頭為5巴。

三、壓載艙變形及損失情況

1.壓載水置換

本船在中國(guó)某造船廠交船后，第一航次是去泰國(guó)曼谷港裝運(yùn)汽車。在到達(dá)泰國(guó)前，船員在壓載水管理公約要求的距離外區(qū)域進(jìn)行了壓載水的首次置換，在操作過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常情況。

2.壓載艙變形情況

在曼谷港裝載汽車時(shí)，船員發(fā)現(xiàn)在低貨艙區(qū)No.3右壓載艙正上方的裝車甲板出現(xiàn)大面積隆起，其中最高隆起部分達(dá)到16厘米（如圖1左側(cè)圖紙中的虛線部分所示）。在排干壓載水、進(jìn)入壓載艙后，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)艙內(nèi)有28處縱骨嚴(yán)重扭曲變形，并且有17處肋板垂直加強(qiáng)筋與縱骨的角接焊縫出現(xiàn)斷裂或裂紋（如圖1右側(cè)照片所示）。

3.實(shí)際損失情況

圖1 某4300PCTC滾裝船No.3右壓載艙變形情況

根據(jù)本船在新加坡修船廠修復(fù)后的情況統(tǒng)計(jì)，No.3右壓載艙的修理涉及該艙相關(guān)的裝車甲板、外板以及相鄰的No.3左壓載艙（WBT3P）、No.3右重油艙（HFOT3S）、No.2右壓載艙（WBT2S）、No.4右壓載艙（WBT4S）等四個(gè)艙室。重新制作及修理的分段共9個(gè)，更換鋼材（包括板材和型材）共30噸。直接維修費(fèi)用達(dá)70萬(wàn)美元，前后維修時(shí)間19天，其中在塢內(nèi)維修9天。如果考慮泰國(guó)到新加坡之間的來(lái)回航程，直接損失費(fèi)用會(huì)增加10萬(wàn)美元，時(shí)間會(huì)增加5天。

四、原因分析

經(jīng)分析，本船No.3右壓載艙發(fā)生嚴(yán)重變形的原因是透氣帽透氣受阻而導(dǎo)致壓載艙近似封閉打壓。如圖1所示，本船No.3右壓載艙為雙層底液艙，其靜水壓試驗(yàn)時(shí)的水柱高度至透氣帽頂部，為18米（約等于1.8巴）。根據(jù)圖2壓載泵試驗(yàn)時(shí)的壓頭與流量（H-Q）關(guān)系曲線圖可以看出，當(dāng)排水量低于額定流量500立方米/小時(shí)時(shí)，排出壓頭會(huì)大于額定壓力5巴，并且流量越低，壓力越高。當(dāng)排出量低于70立方米/小時(shí)時(shí)，泵的排出壓頭會(huì)超過(guò)7.6巴。在正常情況下，因?yàn)閴狠d艙透氣管路的流量設(shè)計(jì)是注入管路的1.25倍，壓載水的操作是不會(huì)導(dǎo)致壓載艙超壓的。但是一旦透氣帽出現(xiàn)故障，使得泵入壓載艙內(nèi)水的溢流受阻，壓載艙壁承受的壓力會(huì)迅速上升，甚至?xí)_(dá)到設(shè)計(jì)壓力的4倍以上，壓載艙的結(jié)構(gòu)也會(huì)因此損壞。而造成這一后果的具體原因主要是以下兩個(gè)方面。

1.船員操作失誤

圖2 壓載泵的壓頭與流量關(guān)系曲線

本船是采用置換的方法來(lái)進(jìn)行壓載水操作的。置換法又包括順序法、溢流法和稀釋法。其中順序法是指將壓載水從壓載艙中用泵排放干凈，并重新注入清潔海水的方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠比較徹底地對(duì)壓載水進(jìn)行有效置換。缺點(diǎn)是排放壓載水能夠改變船舶的吃水差及船舶的穩(wěn)性，同時(shí)對(duì)船舶的固有剪力和彎矩也會(huì)產(chǎn)生影響，因此需要提前做好精確計(jì)算[3]。溢流法是指從壓載艙的底部泵入清潔海水，使原來(lái)的海水通過(guò)溢流孔從頂部排出，從而達(dá)到壓載水置換目的的方法。為了達(dá)到D1標(biāo)準(zhǔn)要求的95%壓載水更換量，就需要注入3倍于艙容的水量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是不改變船舶的吃水差和穩(wěn)性，對(duì)船舶的局部強(qiáng)度和總縱強(qiáng)度影響不大。缺點(diǎn)是在頂部需要有專門(mén)的溢流口設(shè)計(jì)[4]。

船舶在符合壓載水管理公約上應(yīng)持有兩個(gè)方面的文件[5]：一是壓載水管理計(jì)劃（BWMP），它是按照國(guó)際海洋環(huán)境保護(hù)委員會(huì)的MEPC.127（53）決議要求制定并經(jīng)主管機(jī)關(guān)批準(zhǔn)的船舶壓載水系統(tǒng)安全操作的指導(dǎo)性文件；二是壓載水記錄簿（BWR），用于船舶與壓載水操作要求相關(guān)的記錄。

本船在船級(jí)社證書(shū)上關(guān)于壓載水操作的符號(hào)是BWM E（S）（S, Sequential），這說(shuō)明本船的壓載水設(shè)備及管系的配備是采用順序法來(lái)進(jìn)行壓載水置換的。并且在本船的壓載水管理計(jì)劃中也進(jìn)一步明確了該置換方法。但在船上的壓載水記錄簿中明確記錄著之前對(duì)包括No.3右壓載艙在內(nèi)所有壓載艙的壓載水置換是按照溢流方法（改S為F，F(xiàn)low through）來(lái)進(jìn)行的。記錄簿記載，按照壓載艙艙容、壓載泵的排量及運(yùn)行時(shí)間，計(jì)算出No.3右+No.3左壓載艙泵入的總水量達(dá)到3 689立方米，為No.3右+No.3左壓載艙艙容的300%。

經(jīng)過(guò)與船員的進(jìn)一步溝通得知，他們之所以這樣操作，是因?yàn)樗麄冊(cè)趨⒓咏淮暗暮胶Ｔ囼?yàn)時(shí)，看見(jiàn)造船廠就是采用透氣帽出水的方式進(jìn)行壓載艙結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)的，并且他們工作過(guò)的上一條船也是采用溢流法進(jìn)行壓載水置換的。此外，在壓載水溢流操作時(shí)，他們是對(duì)幾個(gè)壓載艙同時(shí)進(jìn)行置換，在壓載透氣帽出水時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，待到計(jì)算時(shí)間后停止壓載泵。再加上滾裝船布置的特殊性——透氣帽出口都是在垂直舷墻上，在壓載過(guò)程中是很難發(fā)現(xiàn)某個(gè)透氣帽不出水的。

需要說(shuō)明的是，造船廠采用透氣帽出水的方式進(jìn)行壓載艙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)是船舶入級(jí)規(guī)范的要求，其采用的是透氣帽一出水即停泵然后檢查艙壁是否變形的方法，這與壓載水的置換方式是沒(méi)有必然聯(lián)系的。

因此，船員沒(méi)有按照符合本船實(shí)際的方式進(jìn)行壓載水的置換是No.3右壓載艙發(fā)生變形事故的原因。

2.透氣帽質(zhì)量問(wèn)題

壓載艙透氣帽結(jié)構(gòu)如圖3所示。在事故發(fā)生后，對(duì)No.3右壓載艙的透氣帽拆解時(shí)發(fā)現(xiàn)，透氣帽內(nèi)體（圖3中③）里的浮球⑤卡在了接舷外側(cè)的出口處，使透氣通道接近阻斷。另外經(jīng)過(guò)實(shí)物與圖紙對(duì)比以及對(duì)其余11個(gè)壓載艙透氣帽的拆檢發(fā)現(xiàn)，只有No.3右壓載艙透氣帽中的4根導(dǎo)桿（圖3中的②）沒(méi)有安裝，這就使得浮球在內(nèi)體里面的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有導(dǎo)向和約束，容易堵住出口，進(jìn)而導(dǎo)致壓載艙中的水不能溢流至舷外。導(dǎo)桿是屬于透氣帽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，廠家對(duì)漏裝導(dǎo)桿的解釋是安裝工人的疏忽。

圖3 壓載艙透氣帽結(jié)構(gòu)示意圖

進(jìn)一步調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，在透氣帽的本體上有船級(jí)社鋼印，這說(shuō)明船級(jí)社把本屬于型式認(rèn)可的產(chǎn)品提升到了產(chǎn)品認(rèn)可的高度（按照船級(jí)社規(guī)定，壓載艙透氣帽屬型式認(rèn)可產(chǎn)品）。但可惜的是，在產(chǎn)品檢驗(yàn)時(shí)沒(méi)能發(fā)現(xiàn)實(shí)物不符合圖紙部分（缺少四根導(dǎo)桿），最終導(dǎo)致不合格的透氣帽被裝到了船上。

五、對(duì)策及思考

1.船東方面

船員在操作設(shè)備或系統(tǒng)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照既定的流程和要求進(jìn)行操作和記錄，這不僅是船舶安全操作的保障，而且也能避免在PSC檢查（港口國(guó)檢查）或FSC檢查（船旗國(guó)檢查）時(shí)出現(xiàn)不合格項(xiàng)[6]。比如，曾有船舶因壓載水記錄簿上的記錄與壓載水管理計(jì)劃的要求不一致而導(dǎo)致在PSC檢查中出現(xiàn)不合格項(xiàng)的案例。

另外，船東在為新造船申請(qǐng)新的船級(jí)符號(hào)后，必須就新符號(hào)與之前操作的差異對(duì)相關(guān)的管理人員和船員進(jìn)行必要的說(shuō)明和培訓(xùn)，使他們?cè)诠芾砗筒僮鲿r(shí)做到心中有數(shù)。具體到該起事故，船東參與談規(guī)格書(shū)或?qū)張D的人員應(yīng)該在接船前就壓載水操作符號(hào)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容對(duì)接船船員進(jìn)行培訓(xùn)，特別是要提醒與之前操作習(xí)慣的不同之處。

作為船員，首先應(yīng)對(duì)壓載水管理公約的目的、管理要求及執(zhí)行情況有一定了解；其次在上船前要積極參加公司的相關(guān)培訓(xùn)，要對(duì)本船的壓載水管理計(jì)劃仔細(xì)研究、充分掌握[7]；最后，在壓載水操作特別是第一次操作時(shí)，要嚴(yán)格對(duì)照BWMP要求逐步進(jìn)行，并嚴(yán)格按照要求在BWR上規(guī)范記錄。

2.船級(jí)社方面

船級(jí)社作為新船建造過(guò)程中的船舶技術(shù)法定檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，要真正做到“執(zhí)法必嚴(yán)，違法必究”。在產(chǎn)品認(rèn)證時(shí)要嚴(yán)把技術(shù)關(guān)、質(zhì)量關(guān)，確保產(chǎn)品實(shí)物與圖紙相符，即便是型式認(rèn)可也不能僅僅流于形式。船級(jí)社在本例中既然已經(jīng)把透氣帽定為產(chǎn)品檢驗(yàn)，就應(yīng)該嚴(yán)格按照產(chǎn)品認(rèn)可的流程進(jìn)行檢查，實(shí)物與圖紙的一致性是最為基本的檢查要求。

3.設(shè)備廠家方面

設(shè)備廠家要有質(zhì)量是企業(yè)命脈的意識(shí)，要樹(shù)立產(chǎn)品的質(zhì)量是靠做出來(lái)的，不是靠檢查或發(fā)生事故后反饋出來(lái)的觀念，通過(guò)PDCA（計(jì)劃、實(shí)施、檢查、處置）的控制模式避免把不合格的產(chǎn)品發(fā)送到船廠。廠家除了對(duì)制造工人進(jìn)行質(zhì)量意識(shí)宣貫和技術(shù)培訓(xùn)外，還應(yīng)配備完善的質(zhì)量控制體系。如果當(dāng)時(shí)能有專門(mén)的質(zhì)檢人員按照質(zhì)檢清單項(xiàng)目對(duì)每個(gè)透氣帽進(jìn)行認(rèn)真逐項(xiàng)檢查，透氣帽缺少導(dǎo)桿的缺陷就會(huì)得到及時(shí)糾正。

4.船廠方面

船廠是船東、船級(jí)社及設(shè)備廠家的連接環(huán)節(jié)。雖然可以在設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題后把不合格廠家加入黑名單，但如果能把曾經(jīng)出現(xiàn)的重要問(wèn)題做成一個(gè)檢查清單，并在產(chǎn)品發(fā)貨前進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，也能有效地避免把問(wèn)題產(chǎn)品進(jìn)一步延伸到船上。具體到透氣帽，在廠家發(fā)貨前可以進(jìn)行照光檢查甚至是要求廠家解體抽查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。

六、結(jié)論

總結(jié)問(wèn)題為的是問(wèn)題不再發(fā)生。4 300PCTC滾裝船No.3右壓載艙變形損壞的嚴(yán)重事故是由于船員、廠家、船級(jí)社以及船廠各方的失誤累積疊加造成的，并且對(duì)各方在經(jīng)濟(jì)及信譽(yù)上都產(chǎn)生了比較大的影響。因此，船東、船廠、船級(jí)社及廠家各自作為船舶安全營(yíng)運(yùn)鏈中的一環(huán)，只有把自己這一環(huán)扣好，才能為船舶安全營(yíng)運(yùn)提供有力的保障。