极地船舶标准化发展现状分析

王 硕，盛伟群，王娜娜

（上海船舶设备研究所，上海 200031）

0 引言

北极是海陆兼备的疆域，特殊的地理位置和生态环境决定了其在科学研究、环境保护、资源利用和应对气候变化等方面具有重要作用。目前，北极航道已具备全线通航的条件，北极地区的国际战略影响力日益提升，世界各国纷纷推出北极战略政策。

2008年，俄罗斯[1]通过了《2020年前及更远未来俄联邦在北极的国家政策原则》，在文件中明确提出分阶段实施北极战略规划，使得俄罗斯的“北极战略”日益清晰；2013年，普京签署了《2020年前俄联邦北极地区发展与国家安全保障战略》，该文件具有目标明确、手段多样、注重经济开发等特点。2015年，日本[1]综合海洋政策本部出台了官方北极政策，正式将该国的北极问题上升到战略性层面。2019年，美国[1]海岸警卫队发布了《北极战略展望》，这是继2013年《海岸警卫队北极战略》后，该组织再次发布的北极地区相关战略文件，该文件标志着美国将以更加积极的姿态介入北极地区事务。

我国作为地缘上的近北极国家，在北极具有重要的环境利益、经济利益和安全利益。北极的自然状况及其变化对我国的气候系统、生态系统以及我国的农林渔和海洋产业具有直接影响；随着北极航道的逐渐开通，我国与西欧、北美等地的海上距离缩短了 25%以上[2]，这降低了海运成本，从而影响海上贸易格局；作为联合国安理会常任理事国和一系列涉及北极国际条约的缔约国，我国对北极跨区域和全球性事务肩负重要责任，与各国利益相容、休戚与共。

我国高度关注北极事务，党的十八大提出了“海洋强国战略”，强调“极地强国建设是海洋强国建设的重要组成部分”。2017年7月，国家主席习近平在访问俄罗斯期间提出“要开展北极航道合作，共同打造‘冰上丝绸之路’，落实好有关互联互通项目”，着力为北极地区建设贡献力量。2018年1月，国务院新闻办公室对外发表了中国参与北极事务的纲领性文件，《中国的北极政策》白皮书，文件提出中国将在北极事务中发挥“不越位、不缺位”的作用。

1 极地船舶技术发展情况

极地船舶主要包含极地破冰船、极地科考船、极地运输船、极地邮轮和极地渔船5个大类[3]，目前已逐渐发展成为能够有效支撑极地资源勘探开发、航运、科考和探险的装备体系。

极地破冰船主要包括专业破冰船，以及具有重型破冰能力的科考船、平台供应船、拖船和救助船等[4]，发展至今约有150年的建造历史。目前，除冰岛、丹麦以外的环北极国家，例如俄罗斯、加拿大、美国、芬兰、瑞典、挪威等，均拥有强大的极地破冰船队，其中俄罗斯是世界上唯一拥有核动力破冰船队的国家。

极地科考船作为非极地国家选择首先建造的极地船舶，其技术向着船体更大、破冰能力更强、科考装备更先进的方向发展。我国自主建造的第一艘极地科考破冰船“雪龙 2”号，是全球第一艘采用船首、船尾双向破冰技术的极地科考破冰船，也是全球第一艘符合国际极地最新规则的极地科考船，他的交付使用填补了我国在极地科考重大装备领域的空白。

极地运输船的主力船型有多用途船、油船、LNG船和集装箱船，韩国承担了全球95%极地LNG船和75%极地油船的建造，芬兰、日本等国也在加快研发具有破冰能力的中、重型极地船舶。我国在轻型极地运输船设计建造方面已有基础，但中型、重型极地运输船的研发能力仍与世界一流水平存在差距。

极地邮轮的设计与建造技术长期被欧洲国家封锁，目前破冰能力最强的极地邮轮是俄罗斯的“胜利50周年”（50 Let Pobedy）号核动力破冰船。近年来极地旅游逐渐走入大众视野，极地邮轮也向着更高抗冰能力、更舒适、更安全、更灵活的高附加值船舶发展。

极地渔船主要包括南极磷虾捕捞加工船和渔业调查船。南极磷虾捕捞加工船目前主要由挪威、韩国、日本、智利、中国等国家建造使用，其中，挪威作为渔业捕捞强国，不断尝试新型渔船，提升技术和装备水平；渔业调查船目前主要由美国、日本、俄罗斯、英国等发达国家设计建造；我国渔业调查船数量较少，仍需加快建设步伐。

2 极地船舶标准化发展情况

2.1 国际公约

国际海事组织（International Maritime Organization，IMO）发布了3份极地船舶相关公约规则，分别为《国际极地水域操作船舶规则》（简称《极地规则》）、《国际防止船舶造成污染公约》（简称MARPOL公约）附则I、II、IV和V修正案——“国际极地水域营运规则”，以及《国际海上人命安全公约》（简称SOLAS公约）。

《极地规则》由MSC.385(94)和MEPC.264(68)决议通过，于2017年1月1日正式生效实施，对IMO在极地水域航行安全和环保工作来说具有里程碑意义。《极地规则》为在极地航行的船舶制订了涵盖船舶设计、建造、设备、操作、船员培训和海洋环境保护等方面的强制性要求[5]。《极地规则》包括强制性规定和非强制性规定。强制性规定包括有关安全的措施（第I-A部分）和防污染措施（第II-A部分），其中保温防护服、除冰设备和全封闭救生艇在冰冻、冬雨和下雪的情况下保证驾驶台视野都包含在规则安全方面的强制性规定之中；禁止或严格限制油类、化学品、生活污水、垃圾、食品废弃物和其他物质的排放等包含在规则防污染方面的强制性规定之中。非强制性规定包括有关安全的指南（第I-B部分）和防污染指南（第II-B部分）。

MARPOL公约附则I、II、IV和V修正案由MEPC.265(68)决议[6]通过，这4个附则的修正均增列有关国际极地水域营运规则的一章，明确了极地规则中与环境相关的规定具有强制性，这4个附则的修正要点为[7]：

1）附则I。防止油类污染，规定禁止任何船舶将油及油类混合物排放入海，所有新建A类和B类船舶载运油类及含油污水的舱柜采用双壳双底保护结构。

2）附则II。防止有毒液体物质污染，规定禁止将有毒液体物质或包含这些有毒液体物质的混合物排放入海。

3）附则IV。防止生活污水污染，限制在远离冰架/陆缘固定冰或高冰密集度区域排放。

4）附则 V。防止垃圾污染，限制在远离冰架/陆缘固定冰或高冰密集度区域排放，食品废弃物必须粉碎。

SOLAS公约修正案由MSC.386(94)决议[8]通过，该修正案新增SOLAS第XIV章“极地水域营运船舶的安全措施”，规定了极地水域营运船舶的定义、范围以及设计布置的要求。在第XIV章中对“极地规则”进行了定义，使极地规则成为SOLAS公约的一部分而具有强制性。

2.2 船级社规范

国际船级社协会（International Association o f Classification Societies，IACS）于2006年针对极地航行船舶发布了《极地船级要求》[9]（UR I Requirements Concerning Polar Class）。《极地船级要求》分为UR I 1、I2、I3这3个部分：I1部分为极地船级（Polar Cl ass，PC）的描述与应用，将极地船级分为PC1～PC7 7个等级，从海冰状况、结构可承受的冰厚范围以及最小破冰能力等方面进行区分，其中PC1为冰况最严重的情形；I2部分为极地船级船舶的船体、冰区设计载荷、外板和材料等结构要求；I3部分为极地船级船舶的主动力装置、螺旋桨系统、辅助系统和通风系统等机械要求。

中国船级社（China Classification Society，CCS）、美国船级社（American Bureau of Shipping，ABS）、法国船级社（Bureau Veritas，BV）、挪威德国劳氏船级社（Det Norske Veritas-Germanischer Lloyd，DNV-GL）和俄罗斯船级社（Russian Maritime Register of Shipping，RMRS）等国际主要船级社也相继发布了极地船舶相关的规范指南，并均在入级规范中对极地船舶做出了补充要求。此外，ABS发布了《全回转推进器冰载荷指南》《低温环境船舶操作指南》和《冰载荷监控系统指南》等4份文件，涵盖极地船舶冰载荷计算程序、冰载荷监控系统选型安装及检测要求等。BV发布了《世界不同航行区域冰区加强选择》和《极地水域现行船舶操作指南》等6份文件，涵盖极地船舶设计建造、船舶航行在不同区域的冰区加强、冰载荷监控系统设计安装及检测。CCS发布了《极地船舶指南》和《极地运输登陆艇检验暂行指南》等5份文件，涵盖极地船舶检验、船体检测与辅助决策系统、低温管应力分析以及冰区固定式海洋钢质结构冰激振动与冰激疲劳分析等内容。DNV发布了《推进装置及船体附体的冰区加强》和《寒冷气候下的防冻操作》等 3份文件，涵盖船舶推进装置及附体的冰区加强以及寒冷气候下移动单元和海上装置的防冻要求等内容。RMRS主要在其入级规范中对极地船舶和破冰船的结构、机械设备和材料等做出了规定。

2.3 国际标准

国际标准化组织发布的与极地船相关的国际标准共计57项，主要分布于ISO/TC8船舶与海洋技术、TC17钢、TC45橡胶与橡胶制品、TC67石油和天然气、TC98建筑结构设计基础、TC153阀门和TC220低温容器等技术委员会。其中11项可直接适用于极地船舶，内容涵盖极地船舶在冰区环境测量与预报、低气温环境船舶材料性能、极地船舶低温环境甲板机械等专业领域，清单见表1。46项与极地船舶相关，可作为极地船舶及其相关材料和设备设计、建造和试验等的参考，内容涉及低温材料及产品、极地近海结构要求、冰载荷确定等领域。

表1 极地船舶国际标准清单

表1 极地船舶国际标准清单（续）

2.4 主要国家法规及标准情况

芬兰、瑞典、俄罗斯和加拿大等主要国家均发布了极地船舶相关法规及标准。芬兰和瑞典政府在20世纪30年代颁布了《芬兰-瑞典冰级规则》，最早提出将船舶分为B1、B2、B3、B4这4个冰级，并对不同冰级的船舶的外板、甲板、舷侧骨架、舵桨和主机等提出了不同的加强要求。

俄罗斯北方海航道管理局在《联合国海洋法公约》授权下，发布了《北方海航路水域航行规则》[10]，该规则对在俄罗斯北极水域航行的船舶在主船体设计、机械设备安装、系统与布置、导航与通信设施和破冰船引航等做出了要求。

加拿大政府发布了《加拿大水域冰区航行指南》，对加拿大北极水域航行船舶的航行范围及时间、建造要求和废物排放等做出了规定，并制定了《北极水域污染防治法》和《北极航运污染防治规章》等10余部国内立法对外籍船舶实施严格的航行准入和环境标准。

3 结论

我国是非极地国家，虽然已经制定了北极相关政策，但在标准方面，国内与极地船舶相关的标准仅13项，远不能满足国内极地船舶发展要求。因此，在标准化工作方面提出3点建议：

1）持续跟踪极地船舶技术发展情况及国际公约、国际标准、船级社规范和国外主要极地船舶国家法规的更新发布状态，研究分析现有公约、规范、标准和法规对我国的适用性。

2）围绕构建我国自主可控的极地运输装备体系能力等船舶工业中长期规划目标，论证形成我国极地船舶标准顶层规划，明确提出我国极地船舶标准体系框架和技术标准发展路线图。

3）在我国现有极地船舶研发设计、试验研究、制造工艺和关键配套等技术基础上，选取极地冰区环境测量与预报标准、极地船舶冰阻力评估标准、极地低气温环境船舶材料性能评估与试验测试标准、极地船舶建造焊接工艺标准等关键基础技术标准开展先期研究，形成相关的国内标准草案，为我国极地运输装备的完全自主设计和关键配套能力提供标准支撑。