老旧油田工作船风险评估技术

(中海油田服务股份有限公司，河北 三河 065201)

海上油田工作船(OSV)功能较多，可分为三用工作船(AHTS)、供应船(PSV)、倒班船(CREW BOAT)、守护船(STANDBY)等具体类型。近年来国内海上油气勘探开发快速发展，对油田工作船的需求增长。根据交通部《老旧运输船舶管理规定》[1]要求，船龄在20年以上的油田工作船为老旧海船。随着船龄增长，性能下降、安全隐患增多，老旧船舶成为当前的管理难点和重点。本文基于具体实例，从风险管理角度提出老旧船舶状况评估技术，通过对船体结构、机电设备、甲板机械/作业设备进行数据搜集、档案调查、现场勘验(修理前、修理中、修理后)检测、分析计算及功能试验等对比分析，得出船体及机电设备现有技术状况，并可选择结合具体作业情况进行HAZOP风险分析，达到全面掌握船舶现有技术状况，为后续使用、修理和保养提供合理的依据。

1 评估依据

油田工作船舶由于其功能多，设备复杂，适用的规范较多。除了要满足货船的规范，不同的船型还有一些特殊的规定，如：消防船补充规定、船舶环保补充规定、动力定位系统、近海供应船散装有限数量有毒有害液体物质的运输和装载指南、锚操作补充规定、海上拖航指南、守护船补充规定等。

油田老旧工作船在满足上述要求的前提下，可基于CCS《钢质海船入级规范》[2]，《现有船状态评估(CAP)指南》[3]，船舶运行、维修、检验记录档案，船舶设备使用说明书，本船图纸及相关技术资料，船舶管理规定等规范及文件，从船体结构状态评估(HCAP)，机电设备状态评估(MCAP)，HAZOP风险分析共三方面进行。

2 评估方法

2.1 船体结构状态评估方法

该项工作主要包括现场检查和评估校核。

现场检查通常采用近观检验和探伤测厚相结合的方法，结合船舶5年特检进行，最大范围地覆盖船体关键结构，对于30年船龄以上的船舶，可根据评估情况适当缩短评估间隔。船体结构主要勘验范围包括：①船壳外板，包括船底外板、舷侧外板、舷墙、海底门等；②船体甲板，包括艏楼甲板、主甲板、艉甲板、工作甲板和上建甲板等；③艏尖舱、尾尖舱；④油、水舱等。

评估校核一般包括总纵强度校核、稳性和干舷校核及疲劳强度分析。

为了对船体剖面模数进行有效的评估，可采用以下两种途径釆集船体结构数据。①查找图纸资料，了解船舶历年来船体结构、甲板、船底板、舷侧外板以及甲板机械的变化情况；②通过专业人员的现场勘察和检测，确定船舶目前的实际状况，对各种舱室进行内部勘验，掌握船体状况的第一手资料，确认其是否符合船级社现行规范及法规要求。

根据《国际完整稳性规则》[3]2008年的相关要求对本轮的稳性进行校核，稳性需满足相关其规定[4]。案例中船舶所需满足的要求供参考，具体如下。

1)至横倾角30°，复原力臂曲线(GZ 曲线)下的面积应不小于0.055 m·rad，至横倾角40°或进水角(如果这个角度不小于40°)复原力臂曲线下的面积应不小于0.09 m·rad。此外，在横倾角30°与40°之间或30°与(如果这个角度小于40°)之间复原力臂曲线(GZ曲线)下的面积应不小于0.03 m·rad。

2)横倾角等于或大于 30°处复原力臂GZ 应不小于0.2 m。

3)船舶最大复原力臂所对应的横倾角应不小于 25°。

4)初稳性高 GM 应不小于0.15 m。

5)强风与横摇衡准(气象衡准)要求：船舶抵抗横风和横摇联合作用，该情况下，面积“b”应等于或大于面积“a”。见图1。

图1 强风与横摇衡准(气象衡准)要求

2.2 机电设备状态评估方法

机电设备的评估主要包括现场检查和状态评估两部分内容。

其中现场勘验和技术状况评定内容包括船舶机电设备文件和记录的检查、机械设备的目视检查、功能测试和机械参数的测量与采集工作；勘验完毕后对设备技术状况进行等级划分，主要包括对各系统/设备评级和对船舶机电设备总体评级。

评估范围根据各船的配置进行具体考虑，建议涵盖船上的关键设备：主机、发电机组、轴系、可调螺距桨及其控制系统、舵机、侧推、各类空压机、锅炉、舱内泵与管系、锚机、甲板吊车、配电设备、通讯导航设备、救生设备、火灾监测与报警系统、消防系统等。等级分类详见表1，具体评分细则可参考CCS《现有船状态评估程序(CAP)指南》，或根据船舶用途制定。

2.3 风险评估方法

评估对象主要包括船体结构、设施、机械电气设备及船舶的各类作业(航行、靠泊、离泊、平台供应、拖带等)。评估推荐采用现场调查、资料审查和风险评估相结合的方法。其中风险评估主要采用以下三种方式：

表1 机电设备状况分级表

1)HAZOP风险分析。对船舶主要设备、阀门进行详细的研究，分析可能存在的隐患和操作问题，同时结合What-If，HAZID，Checklist等方法，以更好适应船舶风险评估的需要。

2)对重大隐患进行分析。如机舱火灾，对具体火灾区域存在的风险进行识别，以及对火灾出现条件和可能造成的后果进行宏观概略分析。

3)现场勘验调查。专业的风险分析师登船对船舶状况做彻底的勘察和调研，获得第一手资料。

3 应用实例

应用上述技术对南海某30多年船龄老旧油田工作船进行评估。

3.1 船体状况评估技术

3.1.1 船体状况评级

利用厂修机会对该船的船体状况进行全面评估，评估范围及结果见表2。

根据评估结果将船体结构分为4个等级(1级很好/2级良好/3级可接受/4级不可接受)，涂层分为3个等级(1级良好/2级尚好/3级差)，具体评级细则参照CCS《现有船状态评估(CAP)指南》，也可根据船舶用途制定。

3.1.2 船体剖面模数评估

考虑横剖面处板材、骨材因腐蚀导致的厚度折减，采用COMPASS(VER.2017)进行计算分析。

根据CCS规范，无限航区船舶强度衡准要求营运船舶中横剖面模数不小于0.9W0，船中剖面对水平中和轴的惯性矩Io不小于3W0L。经验算，本船船底及甲板处的剖面模数满足规范要求，相关计算结果见表3。

表2 船体状况评级范围及结果

表3 船体剖面模数评估小结

3.1.3 稳性及干舷评估

根据IMO《国际完整稳性规则》2008 年的相关要求对本轮的稳性进行校核，经查阅实船稳性计算书、船舶载重线证书等图纸资料, 该船干舷能满足船级社规范要求。

总体来说，该船体整体涂层状况良好，主甲板露天部分、机舱内底部结构和压载水舱结构存在点腐蚀，需重点关注；船体剖面模数满足规范要求；船舶稳性和干舷满足规范要求。

3.2 机电设备状况评估

参照《现有船状态评估程序(CAP)指南》，根据不同的情况划分为3个等级，见表4。在维持目前的维护保养力度、及时更换易损零部件、正确规范操作的情况下，该船轮机电设备总体技术状况处于可接受状态，在确保船舶安全的前提下，能够满足正常施工作业要求。

表4 机电设备评分表

3.3 风险分析评估

采用PHA-Works软件对风险和隐患进行详细的分析。评估采用以下40个节点进行，见表5。

表5 风险评估节点设定

通过系统分析，评估出该船面临的5个主要风险，分别为作业风险、人身伤害风险、备件订购风险及人员流动频繁风险，并针对性提出关键控制点。同时对于各节点进行细致的风险分析提供给该船，见表6，在后续运营中做好相关隐患的纠正预防，保障老旧船的安全运营。

表6 锚机风险分析表

4 结论

应用实践表明，本文提出的老旧油田工作船评估技术能够结合船舶现有参数，通过合理地分类分级评估，较全面地评估船舶技术状态，保障作业安全，达到在风险可控条件下加快海洋油气开发的目的。