海工装备国内外标准体系比对初步研究

上海市质量和标准化研究院□张东生

近年来，我国海工装备制造业整体水平提升，逐渐由之前的中低端配套，向附加值更高的核心高端配套发展，有的海工装备企业如上海振华重工（集团）公司生产的自升式钻井平台已经出口卡塔尔、挪威和墨西哥，但是，作为技术基础的海工装备标准化研究起步较晚，数量较少，远远不能全面覆盖海工装备设计和建造，缺乏系统性和完整性，与需求还存在很大的差距。为提升我国海工装备产业在国际上的竞争优势，在海工装备产品已经“走出去”的同时，应注重推进我国海工装备标准“走出去”，利用标准化的手段将技术优势转化为国际市场的竞争优势，带动海工装备整个产业链“走出去”，形成促进中国海工装备产业良性发展的国内国际双循环。标准走出去，要解决的根本性问题在于我国海工装备标准的先进性与适用性与否，因而，海工装备国内外标准体系比对分析工作势在必行。

1 国外海工装备标准体系

国外先进的海洋工程装备大国之所以技术领先，在核心技术研究等方面具有绝对优势，先进的标准支撑是其重要因素。经过多年的发展，欧美国家积淀了深厚的技术力量，如DNV（挪威船级社）、API（美国石油协会）、ABS（美国船级社）、MSS、ANSI、ASME、ASTM、AWS、NACE、EN（欧盟）、DNV（挪威船级社）、NORSOK（挪威石油标准化组织）等，这些海洋工程装备领域内的国外先进标准在世界范围内都具有影响力，大量的ISO/IEC国际标准都是依据这些组织机构的标准而制定。目前，国外海工方面的标准规范以挪威船级社（DNV）、美国船级社（ABS）、美国石油协会（API）等为主。

（1）挪威船级社（DNV）

挪威船级社（DNV）作为世界知名船级社，在全球设立的分支机构多达300多个，业务范围主要涉及入级服务、认证服务等方面。在海洋工程方面，我国海域中有75%左右的油气生产设施是由DNV检验发证。在DNV的海工标准规范（数据统计截止到2009年1月）中，共有海工规范17项（以OSS表示）、海工标准31项（以OS表示）、推荐的经验做法49项（以RP表示），涉及到海工结构设计、重要部件和装置的要求、风险管理与评估等多个方面，如：DNV-OSS-101:2008《海上钻井装置入级规范》、DNV-OS-A101:2008《安全原则与布局》、DNV-OS-B101:2008《金属材料》、DNV-OS-C101:2008《海洋平台钢结构设计总则（LRFD）法》、RP-C203:2008《平台钢结构疲劳强度设计》、RP-C205:2007《环境条件与环境载荷》等。

（2）美国船级社（ABS）

美国船级社（ABS）主要是入级检验规范以及相应的配套规范，主要有：《ABS移动式平台入级与建造规范》（2009）、《ABS近海设备安装入级与建造指南》（2009）、《ABS自升式钻井平台动力分析程序》（2004）、《ABS海底管道系统》（2008）等。

（3）美国石油学会（API）

美国石油学会（API）是美国工业主要的贸易促进协会之一，它是代表整个石油行业以勘探开发、储运、炼油与销售的主要业务的行业协会组织。美国石油协会（API）有一整套关于石油装备的标准规范，数量将近450项，但更多的还是侧重于钻井设备、石油管路等与钻采相关的标准，对平台结构方面的标准比较少。相关的标准主要有：APIRP 2SK:2005《浮式结构的定位设计与分析》、APIRP 2X:2015《海洋结构物建造的超声波磁粉探伤操作规程以及技术员资质导则》、APISpec 2W:2019《由热机控制工艺加工的海洋结构用钢板》、APIRP 14C:2017《海上生产平台地面安全系统分析、设计、安装及测试》、APIRP 14E:2007《海上生产平台管路系统的设计及安装》等。

（4）国际标准化组织（ISO）

国际标准化组织（ISO）相关的技术组织为ISO/TC 8船舶和海上技术和ISO/TC 67石油天然气工业。其中，海上平台相关的结构或设备可参考或使用ISO/TC 8的相关标准，钻采或与石油天然气行业相关的标准主要是参考或使用ISO/TC 67的标准。ISO/TC 67主要负责石油、石化及天然气用材料、设备和海上结构物专业领域，已颁布标准共220余项。该技术委员会下设七个分技委，分别为SC 2管线传输系统，SC 3钻井、完井液及混凝土油井，SC 5套管、油管和钻管，SC 6生产装备及系统，SC 7海上结构物。其中，ISO/TC 67/SC 7主要负责有关石油与天然气工业用海上结构物设计制造标准的编制。

综上所述，API侧重于钻井设备、石油管路等与钻采相关的标准，对平台结构方面的标准比较少，ABS侧重于入级检验标准，DNV和ISO标准覆盖相对较广，ISO非船级社没有入级检验的标准。

2 国内海工装备标准体系

（1）国家标准（GB）

国内的标准规范以国家标准（GB）、中国船级社规范（CCS）、船舶行业标准（CB）、石油天然气行业标准（SY）为主。

从国家标准（GB）的情况来看，近几年海工领域发布的国家标准逐渐增多，海工领域的国家标准主要集中在平台设计、建造运营，平台结构设计、部分零部件的设计、建造等方面，如GB/T 37381—2019《自升式钻井平台主体结构设计指南》、GB/T 37353—2019《自升式钻井平台钻台结构设计指南》、GB/T 37350—2019《自升式钻井平台上层建筑结构设计指南》、GB/T 37349—2019《自升式钻井平台悬臂梁结构设计指南》、GB/T 37347—2019《自升式钻井平台节点结构》、GB/T 37335—2019《自升式钻井平台结构全焊透区域设计指南》、GB/T 37339—2019《自升式钻井平台桩腿结构设计指南》、GB/T 37348—2019《自升式钻井平台甲板载荷图设计指南》、GB/T 37351—2019《自升式钻井平台桩靴结构设计指南》、GB/T 37331—2019《自升式钻井平台结构材料设计细则》等，我国海工领域国家标准已有60余项。

（2）中国船级社规范（CCS）

中国船级社规范（CCS）在海工装备方面目前主要是检验规范，如：《海上移动平台入级规范》 （2020）、《海上浮式装置入级规范》（2020）、《海上固定平台入级与建造规范》、《浅海固定平台建造与检验规范》、《海底管道系统规范》、《液化天然气浮式储存和再气化装置构造与设备规范》、《海上油气处理系统规范》、《海上单点系泊装置入级规范》、《海洋工程结构物疲劳强度评估指南》、《海洋工程结构物屈曲强度评估指南》、《固定式导管架结构可靠性分析及应用指南》、《海上固定平台振动检测与结构安全评估指南》等。其中，《海上移动平台入级规范》 （2020）是CCS提供海上移动平台入级服务的基础性规范，包括入级条件与范围以及相配套的技术要求，规定了检验和试验、结构与设备、稳性/分舱及载重线、机械装置与系统、电气装置、自动化系统、防火与防爆、各种用途平台和特殊系统及设施的要求，以及保持其良好状态的条件，旨在控制海上移动平台的安全与质量达到适当水平，并得到业界的广泛认同。

（3）石油行业标准（SY）

石油行业标准（SY）有一些与海工相关的标准，从SY/T 10001—1996《原油生产与储存装置入级规范》及以后编号的石油行业标准多为与海工相关的标准，现已发布50余项，主要是海工工程相关标准，如SY/T 10023.1—2020《海上油（气）田开发项目经济评价方法 第1部分：自营油（气）田》、SY/T 10035—2019《钻井平台拖航与就位作业规范》、SY/T 10047—2019《海上油（气）田开发工程环境保护设计规范》等，平台及零部件的设计建造标准相对较少。

（4）船舶行业标准（CB）

从船舶行业标准（CB）情况来看，关于海工的标准很少，但近几年来，随着海工事业的发展，每年也编制了近30项海工方面的基础标准和技术标准，主要集中在部分配套件的设计、建造方面，如CB/T 4512—2020《海洋工程用平台升降系统超速保护装置》、CB/T 4513—2020《自升式平台液压升降系统设计、安装要求》、CB/T 4491—2019《自升式钻井平台钻井设备的布置原则和方法》、CB/Z 810—2019《海洋工程装备动力定位能力评估方法》、CB/T 3663—2013《移动式海洋平台锚泊定位装置》。

综上所述，目前，国内海工方面的标准规范以石油行业标准（SY）、中国船级社（CCS）、国家标准（GB）、船舶行业标准（CB）等为主，已有移动式平台总体设计、结构设计和部分零部件设计建造的标准，主要配套设备和水下设备设计的标准较少。

3 我国海工装备标准体系存在的主要问题

（1）我国海工标准体系不健全

近几年，我国海工装备制造业虽实现了快速发展，已经建立了完整的船舶工业标准体系，但作为技术基础的海工装备标准化研究起步较晚，数量较少，远远不能全面覆盖海工装备设计和建造，缺乏系统性和完整性，与需求还存在很大的差距。

（2）对国际国外相关标准研究不够系统和深入

目前，国际上海工装备的设计建造主要符合美国船级社（ABS）、挪威船级社（DNV）相关规范或规则、指南等，以及采用与石油工业有关的国际和国外标准如有ISO、IEC、ASTM、API、ASME、ANSI、NACE等相应标准。但在海洋工程的实际设计建造中，各类设计生产单位对这些规范、标准有的是直接采用，有的是根据需要进行参照，并没有对这些国外规范、国际国外标准进行过全面系统的分析研究，也不了解国内现有标准与国外先进标准的差距；国内参与起草的海工国际标准数量不多，也仅限于甲板机械、船舶舾装等非关键技术领域。

（3）海工技术标准存在短板，行业发展受制于人

近年来，我国海工技术标准近些年已有了不小的进步和发展，在海工装备产业的部分产品领域也有一些自主创新成果，但这些与我国海工装备自主研发设计和总装建造的整体需求相去甚远。目前，主要配套设备设计的标准较少，材料、配套设备或系统，包括甚高强度钢、大功率柴油机、大容量锅炉，以及油水气处理设备、深海钻井设备、运动补偿器、特种系泊系统、动力定位设备、自动检测报警控制系统、外输系统、海洋铺管设备等等，都需要从国外进口。仅仅是高昂的进口价格一项即令当前急需降本增效的海工企业处境窘迫。以“海洋石油981”所用的设备为例，一半左右设备要从国外进口。标准短板对行业的最大影响是增加企业成本和行业发展上的受制于人。

（4）海工标准制定力度不够

在海工装备的市场竞争中，技术能力和优势的重要性越来越大，相关领域的技术积累是承担海工装备开发任务的关键条件。国际国外先进标准是先进国家多年来技术经验的总结，应及时转化为我国标准以指导设计建造，但我国海工装备领域企事业单位对国外的适用先进标准转化力度不够，同时，把海工装备设计建造中的自主经验固化、上升为标准的程度也远远不够，对海工装备的发展不能提供有效的技术支撑。

4 措施和建议

从以上分析可以看出，我国在海洋工程装备标准体系存在很大的进步空间，发展海洋工程装备业，除了技术方面迫切需要紧跟国际国外步伐外，还需要标准化工作的助力。

（1）加强国内外海工装备产业和相关标准的研究

为知己知彼，应及时跟踪国外海工装备发达国家的技术水平，采取标准比对、标杆比对等方法，认清差距，根据我国海工装备中的子行业发展阶段不同采取不同的应对策略。比如水下设备，目前还没有批量化的可靠的产品，处于起步阶段，而其他子行业，如钻井平台、油气外输设备、海工辅助船等，处于快速发展阶段，不同发展阶段所需的标准化资源及内部机制不同，有必要进行分别分析，采取科技攻关重点解决短板问题。

对于有优势的子行业，积极鼓励标准走出去，将技术优势转化为国际市场的竞争优势，借助标准“走出去”，逐步引领我国整个海工装备产业走向国际舞台。标准要走出去，除该产业和该标准具备一定技术优势外，还须提前了解外部影响因素，如国际公约的要求、目标国的法律法规的约束、相关政策导向、相关适用标准的特殊要求、认证要求等方面，尽早减少或绕开外部壁垒，为产业进入国际市场赢得先机。

（2）建立健全海工装备标准体系

要从根本上改变我国海工标准化工作与世界先进海工国家的差距，就必须系统考虑，依靠顶层规划，从顶层抓起，配合产业规划需要，建立健全海工装备标准体系，使海工标准化工作形成一个有机整体。

建立健全海工装备标准体系，原则上应坚持需求牵引、重点明确，落实海工装备发展国家战略要求；坚持国际接轨、主动占位，与国际海事公约规则、标准规范顶层要求总体协调。标准体系应系统完整、界面清晰、精准定位、特点鲜明，能够支撑海洋工程等相关产业发展，重点建设核心零部件所需专用标准。

建设目标可考虑分多阶段进行，每个阶段2年～3年的建设周期。第一阶段，定义、分级分类等基础通用标准逐步完善，生产制造、检测检验标准逐步成熟，夯实基础，满足海工装备生产、质量检验等要求；第二阶段，海工装备总体设计、结构设计、测试与验证专业标准体系基本形成，海工装备共性和关键技术应用标准逐步完善，标准体系进一步健全，满足海工装备详细设计升级、测试与验证能力提升等要求；第三阶段，海工装备总体设计、共性和关键技术应用标准、运营管理标准配套完善，海工装备标准体系全面形成，符合海工装备高端发展的要求。

（3）加强标准化条件建设

开展海洋工程装备产业标准化工作信息化、网络化建设，建立海洋工程装备产业标准化工作系统、标准化网站和资源数据库系统等。建议政府加大对海洋工程装备产业标准制修订、标准化研究、标准化技术管理和服务、标准化人才培养等的投入力度，如在标准化专项资金中增加对海洋工程装备产业的资助比例。同时，鼓励公司、企业加大自筹经费投入，建立多元化投入机制。

在起步阶段，应在推进标准体系建设的基础上，培育国内第三方并建立与国际接轨的评价体系，建立国外重要标准信息收集渠道，以企业为主体，重点宣贯实施国外先进标准，推进标准化创新基地建设，开展标准走出去示范试点。到了快速发展阶段，应重点开展相应的国际、国内标准研制和推广工作，重点采用标准国际互认、国外直接采用等标准走出去形式，重点推进第三方认证、认可的国际或区域互认，让各层级标准在国际市场承担起各自应有的功能，同时固化并积极推广海工装备标准化研究成果，带动产业发展。

（4）形成标准化协调机制

海工装备具有“跨界”的行业特征，其标准化工作涉及行业主管单位、标委会、行业协会、研究机构、企业等标准化相关单位，理想状态是由行业自发组织并开展。但是由于标准化工作所涉及的范围广，有时可能伴随着利益的平衡等问题，因此，相关国家、行业、地方标准化主管部门应及时承担起协调组织工作，在海工装备标准走出去推进的过程中，应加强标准化工作协调机制的建立，联合相关标准化技术机构、行业组织和企业，理顺各方关系，共同推进我国海工装备标准的国际化。

（5）建立标准化资源共享机制

目前，我国已具备大力发展海洋工程装备制造业的优势，在海洋工程装备设计建造领域有第七○八研究所、中远海运重工有限公司、上海振华重工（集团）股份有限公司、上海船舶研究设计院、上海外高桥造船有限公司等单位，在海洋工程配套设备研究、设计生产领域有第七○四研究所等单位，在石油钻采装备制造领域有上海蓝滨石化设备有限公司等单位。这些单位均根据各自的设计、建造情况开展了标准工作，包括引进并翻译国际国外标准、规范，制定企业标准等。但是这些标准化资源比较离散，没有得到有效的整合，一定程度上造成了重复工作，经验无法得到充分共享。

建议由政府尽快出台指导性文件，指导海洋工程装备产业发展并积极做好标准化顶层策划、组织工作，尽快实现海洋工程装备标准的资源共享，构建海洋工程装备标准体系，加大关键技术标准研究，加大海洋工程装备国际国外标准规范引进应用分析研究，积极参与国际标准化工作，增加标准互认的国家和标准数量，加大标准互认力度，做好各方的协调工作。

（6）推进产业及标准化管产学研用合作创新机制

海工装备制造作为高端制造业，其发展水平绝非一家或几家企业能决定的，它背后牵涉到整个国家的制造业实力。在海洋工程装备设计领域，设计院所和高校应逐步形成新型海洋工程装备的自主开发和概念设计、基本设计能力；海洋工程装备建造企业应完善自身施工设计能力，并逐步形成基本设计队伍，这是我国海洋工程装备研发设计的发展趋势。

产学研用合作的关键在于突破产、学、研、用各自为政的壁垒；应发挥政府主导作用，充分利用各种资源，制定产学研用专项扶持政策，设立专项资金，完善激励机制，逐步建立以市场为导向的产学研用支撑体系和长效机制。通过有力有效地沟通协调，消除障碍，理顺各个主体关系，调动各方优势和积极性，实现产学研用的“无缝链接”。尽快组建由 “管、产、学、研、用”等方面相关单位组成的海洋工程装备产业及标准化推进委员会，以推动和促进海洋工程装备产业及标准化工作的发展。

5 总结

本文对海工装备国内外标准体系进行了比对，并依据我国海工装备标准体系存在的主要问题，提出了有针对性的应对措施。