老舊油田工作船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)

(中海油田服務(wù)股份有限公司，河北 三河 065201)

海上油田工作船(OSV)功能較多，可分為三用工作船(AHTS)、供應(yīng)船(PSV)、倒班船(CREW BOAT)、守護(hù)船(STANDBY)等具體類型。近年來國內(nèi)海上油氣勘探開發(fā)快速發(fā)展，對(duì)油田工作船的需求增長。根據(jù)交通部《老舊運(yùn)輸船舶管理規(guī)定》[1]要求，船齡在20年以上的油田工作船為老舊海船。隨著船齡增長，性能下降、安全隱患增多，老舊船舶成為當(dāng)前的管理難點(diǎn)和重點(diǎn)。本文基于具體實(shí)例，從風(fēng)險(xiǎn)管理角度提出老舊船舶狀況評(píng)估技術(shù)，通過對(duì)船體結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、甲板機(jī)械/作業(yè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集、檔案調(diào)查、現(xiàn)場勘驗(yàn)(修理前、修理中、修理后)檢測、分析計(jì)算及功能試驗(yàn)等對(duì)比分析，得出船體及機(jī)電設(shè)備現(xiàn)有技術(shù)狀況，并可選擇結(jié)合具體作業(yè)情況進(jìn)行HAZOP風(fēng)險(xiǎn)分析，達(dá)到全面掌握船舶現(xiàn)有技術(shù)狀況，為后續(xù)使用、修理和保養(yǎng)提供合理的依據(jù)。

1 評(píng)估依據(jù)

油田工作船舶由于其功能多，設(shè)備復(fù)雜，適用的規(guī)范較多。除了要滿足貨船的規(guī)范，不同的船型還有一些特殊的規(guī)定，如：消防船補(bǔ)充規(guī)定、船舶環(huán)保補(bǔ)充規(guī)定、動(dòng)力定位系統(tǒng)、近海供應(yīng)船散裝有限數(shù)量有毒有害液體物質(zhì)的運(yùn)輸和裝載指南、錨操作補(bǔ)充規(guī)定、海上拖航指南、守護(hù)船補(bǔ)充規(guī)定等。

油田老舊工作船在滿足上述要求的前提下，可基于CCS《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》[2]，《現(xiàn)有船狀態(tài)評(píng)估(CAP)指南》[3]，船舶運(yùn)行、維修、檢驗(yàn)記錄檔案，船舶設(shè)備使用說明書，本船圖紙及相關(guān)技術(shù)資料，船舶管理規(guī)定等規(guī)范及文件，從船體結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估(HCAP)，機(jī)電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估(MCAP)，HAZOP風(fēng)險(xiǎn)分析共三方面進(jìn)行。

2 評(píng)估方法

2.1 船體結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估方法

該項(xiàng)工作主要包括現(xiàn)場檢查和評(píng)估校核。

現(xiàn)場檢查通常采用近觀檢驗(yàn)和探傷測厚相結(jié)合的方法，結(jié)合船舶5年特檢進(jìn)行，最大范圍地覆蓋船體關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，對(duì)于30年船齡以上的船舶，可根據(jù)評(píng)估情況適當(dāng)縮短評(píng)估間隔。船體結(jié)構(gòu)主要勘驗(yàn)范圍包括：①船殼外板，包括船底外板、舷側(cè)外板、舷墻、海底門等；②船體甲板，包括艏樓甲板、主甲板、艉甲板、工作甲板和上建甲板等；③艏尖艙、尾尖艙；④油、水艙等。

評(píng)估校核一般包括總縱強(qiáng)度校核、穩(wěn)性和干舷校核及疲勞強(qiáng)度分析。

為了對(duì)船體剖面模數(shù)進(jìn)行有效的評(píng)估，可采用以下兩種途徑釆集船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。①查找圖紙資料，了解船舶歷年來船體結(jié)構(gòu)、甲板、船底板、舷側(cè)外板以及甲板機(jī)械的變化情況；②通過專業(yè)人員的現(xiàn)場勘察和檢測，確定船舶目前的實(shí)際狀況，對(duì)各種艙室進(jìn)行內(nèi)部勘驗(yàn)，掌握船體狀況的第一手資料，確認(rèn)其是否符合船級(jí)社現(xiàn)行規(guī)范及法規(guī)要求。

根據(jù)《國際完整穩(wěn)性規(guī)則》[3]2008年的相關(guān)要求對(duì)本輪的穩(wěn)性進(jìn)行校核，穩(wěn)性需滿足相關(guān)其規(guī)定[4]。案例中船舶所需滿足的要求供參考，具體如下。

1)至橫傾角30°，復(fù)原力臂曲線(GZ 曲線)下的面積應(yīng)不小于0.055 m·rad，至橫傾角40°或進(jìn)水角(如果這個(gè)角度不小于40°)復(fù)原力臂曲線下的面積應(yīng)不小于0.09 m·rad。此外，在橫傾角30°與40°之間或30°與(如果這個(gè)角度小于40°)之間復(fù)原力臂曲線(GZ曲線)下的面積應(yīng)不小于0.03 m·rad。

2)橫傾角等于或大于 30°處復(fù)原力臂GZ 應(yīng)不小于0.2 m。

3)船舶最大復(fù)原力臂所對(duì)應(yīng)的橫傾角應(yīng)不小于 25°。

4)初穩(wěn)性高 GM 應(yīng)不小于0.15 m。

5)強(qiáng)風(fēng)與橫搖衡準(zhǔn)(氣象衡準(zhǔn))要求：船舶抵抗橫風(fēng)和橫搖聯(lián)合作用，該情況下，面積“b”應(yīng)等于或大于面積“a”。見圖1。

圖1 強(qiáng)風(fēng)與橫搖衡準(zhǔn)(氣象衡準(zhǔn))要求

2.2 機(jī)電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估方法

機(jī)電設(shè)備的評(píng)估主要包括現(xiàn)場檢查和狀態(tài)評(píng)估兩部分內(nèi)容。

其中現(xiàn)場勘驗(yàn)和技術(shù)狀況評(píng)定內(nèi)容包括船舶機(jī)電設(shè)備文件和記錄的檢查、機(jī)械設(shè)備的目視檢查、功能測試和機(jī)械參數(shù)的測量與采集工作；勘驗(yàn)完畢后對(duì)設(shè)備技術(shù)狀況進(jìn)行等級(jí)劃分，主要包括對(duì)各系統(tǒng)/設(shè)備評(píng)級(jí)和對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備總體評(píng)級(jí)。

評(píng)估范圍根據(jù)各船的配置進(jìn)行具體考慮，建議涵蓋船上的關(guān)鍵設(shè)備：主機(jī)、發(fā)電機(jī)組、軸系、可調(diào)螺距槳及其控制系統(tǒng)、舵機(jī)、側(cè)推、各類空壓機(jī)、鍋爐、艙內(nèi)泵與管系、錨機(jī)、甲板吊車、配電設(shè)備、通訊導(dǎo)航設(shè)備、救生設(shè)備、火災(zāi)監(jiān)測與報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等。等級(jí)分類詳見表1，具體評(píng)分細(xì)則可參考CCS《現(xiàn)有船狀態(tài)評(píng)估程序(CAP)指南》，或根據(jù)船舶用途制定。

2.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

評(píng)估對(duì)象主要包括船體結(jié)構(gòu)、設(shè)施、機(jī)械電氣設(shè)備及船舶的各類作業(yè)(航行、靠泊、離泊、平臺(tái)供應(yīng)、拖帶等)。評(píng)估推薦采用現(xiàn)場調(diào)查、資料審查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相結(jié)合的方法。其中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要采用以下三種方式：

表1 機(jī)電設(shè)備狀況分級(jí)表

1)HAZOP風(fēng)險(xiǎn)分析。對(duì)船舶主要設(shè)備、閥門進(jìn)行詳細(xì)的研究，分析可能存在的隱患和操作問題，同時(shí)結(jié)合What-If，HAZID，Checklist等方法，以更好適應(yīng)船舶風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的需要。

2)對(duì)重大隱患進(jìn)行分析。如機(jī)艙火災(zāi)，對(duì)具體火災(zāi)區(qū)域存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，以及對(duì)火災(zāi)出現(xiàn)條件和可能造成的后果進(jìn)行宏觀概略分析。

3)現(xiàn)場勘驗(yàn)調(diào)查。專業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)分析師登船對(duì)船舶狀況做徹底的勘察和調(diào)研，獲得第一手資料。

3 應(yīng)用實(shí)例

應(yīng)用上述技術(shù)對(duì)南海某30多年船齡老舊油田工作船進(jìn)行評(píng)估。

3.1 船體狀況評(píng)估技術(shù)

3.1.1 船體狀況評(píng)級(jí)

利用廠修機(jī)會(huì)對(duì)該船的船體狀況進(jìn)行全面評(píng)估，評(píng)估范圍及結(jié)果見表2。

根據(jù)評(píng)估結(jié)果將船體結(jié)構(gòu)分為4個(gè)等級(jí)(1級(jí)很好/2級(jí)良好/3級(jí)可接受/4級(jí)不可接受)，涂層分為3個(gè)等級(jí)(1級(jí)良好/2級(jí)尚好/3級(jí)差)，具體評(píng)級(jí)細(xì)則參照CCS《現(xiàn)有船狀態(tài)評(píng)估(CAP)指南》，也可根據(jù)船舶用途制定。

3.1.2 船體剖面模數(shù)評(píng)估

考慮橫剖面處板材、骨材因腐蝕導(dǎo)致的厚度折減，采用COMPASS(VER.2017)進(jìn)行計(jì)算分析。

根據(jù)CCS規(guī)范，無限航區(qū)船舶強(qiáng)度衡準(zhǔn)要求營運(yùn)船舶中橫剖面模數(shù)不小于0.9W0，船中剖面對(duì)水平中和軸的慣性矩Io不小于3W0L。經(jīng)驗(yàn)算，本船船底及甲板處的剖面模數(shù)滿足規(guī)范要求，相關(guān)計(jì)算結(jié)果見表3。

表2 船體狀況評(píng)級(jí)范圍及結(jié)果

表3 船體剖面模數(shù)評(píng)估小結(jié)

3.1.3 穩(wěn)性及干舷評(píng)估

根據(jù)IMO《國際完整穩(wěn)性規(guī)則》2008 年的相關(guān)要求對(duì)本輪的穩(wěn)性進(jìn)行校核，經(jīng)查閱實(shí)船穩(wěn)性計(jì)算書、船舶載重線證書等圖紙資料, 該船干舷能滿足船級(jí)社規(guī)范要求。

總體來說，該船體整體涂層狀況良好，主甲板露天部分、機(jī)艙內(nèi)底部結(jié)構(gòu)和壓載水艙結(jié)構(gòu)存在點(diǎn)腐蝕，需重點(diǎn)關(guān)注；船體剖面模數(shù)滿足規(guī)范要求；船舶穩(wěn)性和干舷滿足規(guī)范要求。

3.2 機(jī)電設(shè)備狀況評(píng)估

參照《現(xiàn)有船狀態(tài)評(píng)估程序(CAP)指南》，根據(jù)不同的情況劃分為3個(gè)等級(jí)，見表4。在維持目前的維護(hù)保養(yǎng)力度、及時(shí)更換易損零部件、正確規(guī)范操作的情況下，該船輪機(jī)電設(shè)備總體技術(shù)狀況處于可接受狀態(tài)，在確保船舶安全的前提下，能夠滿足正常施工作業(yè)要求。

表4 機(jī)電設(shè)備評(píng)分表

3.3 風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估

采用PHA-Works軟件對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和隱患進(jìn)行詳細(xì)的分析。評(píng)估采用以下40個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，見表5。

表5 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估節(jié)點(diǎn)設(shè)定

通過系統(tǒng)分析，評(píng)估出該船面臨的5個(gè)主要風(fēng)險(xiǎn)，分別為作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、人身傷害風(fēng)險(xiǎn)、備件訂購風(fēng)險(xiǎn)及人員流動(dòng)頻繁風(fēng)險(xiǎn)，并針對(duì)性提出關(guān)鍵控制點(diǎn)。同時(shí)對(duì)于各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的風(fēng)險(xiǎn)分析提供給該船，見表6，在后續(xù)運(yùn)營中做好相關(guān)隱患的糾正預(yù)防，保障老舊船的安全運(yùn)營。

表6 錨機(jī)風(fēng)險(xiǎn)分析表

4 結(jié)論

應(yīng)用實(shí)踐表明，本文提出的老舊油田工作船評(píng)估技術(shù)能夠結(jié)合船舶現(xiàn)有參數(shù)，通過合理地分類分級(jí)評(píng)估，較全面地評(píng)估船舶技術(shù)狀態(tài)，保障作業(yè)安全，達(dá)到在風(fēng)險(xiǎn)可控條件下加快海洋油氣開發(fā)的目的。