30 万吨FPSO 船体入坞风险分析及控制措施

汪春标 张 耀 季林海

（海洋工程（青岛）有限公司，青岛 266520）

某船型浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）是南海开发流花油田的重要设施，其设计作业水深为429 m，使用寿命为30 年，15 年不上坞，船体结构为双壳双底，原油舱容不小于171 000 m3，3 台8 500 kW 透平发电机，空船质量约51 000 t，其中上部模块干重约9 000 t，操作质量约13000 t。该船在青岛某船厂建造完成后湿拖至海洋工程（青岛）有限公司码头舾装区域进行部分模块的吊装集成，然后进坞完成剩余模块及单点系统的集成工作。

在入坞作业之前需完成复杂的准备工作，包括FPSO 坞内布置位置确定、坞内划线及坞面标记设定、船体定位标记设定、船体数据测量、设备和物资准备、人员准备以及各种风险应对方案的评估确定，以确保入坞作业的顺利进行。根据资料，该FPSO 在坞内的布置位置为艏向东，艉向西，船头距离坞门内边线最近距离为11 500 mm，右舷边线距离坞墙边线4 550 mm，船坞西侧为某圆筒形FPSO 合拢区域，两区域有中间坞门隔离。

本次入坞作业与常规不同的是坞内新增设了中间坞门，坞西侧区域有一艘在建的圆筒形FPSO，同时海洋工程（青岛）有限公司船坞自2010 年投入使用以来，各项设备设施均未正式应用，只进行过坞门的开启、拖航维修等基本运行，而且坞门口还有3 块废弃的混凝土沉箱，如图1 所示。此次入坞作业各种潜在风险较多，各项风险方案的评估和应对措施的制定是确保入坞作业顺利进行的基本保障。

图1 某船型FPSO 入坞位置图

1 场地概况

1.1 场地使用情况

海洋工程（青岛）有限公司船坞于2010 年正式启用，同年2 艘钻井船在坞内建造，并于2011 年顺利出坞。浮箱式坞门于2015 年在烟台上坞完成检验。2015 年至今，船坞一直无船舶进出坞作业，坞门和主泵、引船系统等主要设备处于长期停用状态。

1.2 场地基础信息

海洋工程（青岛）有限公司基地位居我国北方航区中部，毗邻青岛港。海西湾为胶州湾内第一个内湾，位于胶州湾口内西南侧，其东、南、西3 面受海西半岛环抱，具有良好的自然避风条件。胶州湾位于山东青岛偏南的黄海之滨，属天然不冻港，岩石海岸，水深港阔，湾内还有多处小湾，其中海西湾湾口东有石岔咀，西有显浪咀。由于倒观咀岬角突出在海西湾中部，整个海西湾呈“W”形，码头前沿距10 m 等深线0.6～1 km，距20 m 等深线约2 km，距青岛港主航道3.5 km，毗邻青岛前湾港和前海锚地，具有良好的水域条件和无掩护避风条件。

1.3 码头周边环境

FPSO 船体由拖轮将船体经航道拖航至船坞内，在船体入坞定位过程中需走航道。在航道附近设有浮标，船坞进口内有3 个沉箱。沉箱与船坞入口相对位置见图1（b），现场图见图2，现场3 个沉箱所处位置对FPSO 进出坞及拖轮作业站位有一定的影响，且高潮时会淹没沉箱，作业时应提前布设示位灯标（自亮灯）防止碰撞。根据周边环境需精准判断路线，提前做好预防措施。FPSO 船体系泊码头、航道及浮标位置关系如图3 所示。根据卫星图测量成果，FPSO移泊进坞航行区域4 个航道浮标与码头位置距离分别为428 m、345 m、297 m 和524 m，在作业过程中应确保FPSO 与航道浮标保持安全距离。

图2 坞口三个沉箱位置现场图

图3 码头、航道及浮标海图

2 作业风险评估及控制方案

船舶移泊、进坞落墩、起重、坞门开关系泊以及船坞注排水等作业过程均可能造成人员伤亡或财产损失，因此应建立作业风险评估机制，识别作业过程中的潜在危害因素，并提出控制措施，从而减少事故发生的概率。

根据本项目作业特点，选用“作业风险分析方法”[4]辨识作业过程中的危险源和危害因素，同时采用“风险矩阵法”评估项目作业的风险程度，风险矩阵见表1，提出风险控制措施，以降低施工作业的风险。

表1 风险矩阵图

2.1 船型FPSO 拖航移位阶段风险控制方案

2.1.1 瞬间大风

首先，若船型FPSO 在码头解缆过程中遇瞬间大风，需要由引水员指挥停止解缆作业，视情况指挥移坞门2#、5#、8#拖轮迅速抵达FPSO 附近配合3#、6#拖轮按指令顶住FPSO 确保安全，若作业拖轮因马力不足而有失控危险时，应立即联系海事主管机关救助。其次，若船型FPSO 在离泊航行至坞门途中遇瞬间大风，引水员应立即指挥调整船舶姿态，使FPSO船艏迎风以减少风压，必要时可指挥拖轮改缆吊拖FPSO 使其船艏迎风，若有失控危险时应立即联系海事主管机关调派救助拖轮进行救助。最后，若船型FPSO 抵达船坞坞口水域时遇瞬间大风，引水员应指挥FPSO 迅速远离坞口，并撤离到安全水域，通过评估大风对本次作业的影响判断是否等待大风减弱再次进坞或另选作业窗口。

2.1.2 拖轮故障

在拖轮数量马力核定时已经考虑到拖轮故障的因素，船型FPSO 所承受的风流力F为66.01 t，除去5#绑拖拖轮，其他4 条拖轮的总拖力T为210 t，则安全作业系数n为：

计算可得n=3.18，此时拖轮的拖力已经远远满足作业要求，当极端情况下拖轮故障不能满足引水操纵时，可再调遣外部拖轮协助完成本次进坞作业。

2.2 船型FPSO 进坞落墩阶段风险控制方案

2.2.1 坞门开启阶段风险控制措施

首先，若船坞需要提前放水，应按照实际情况分阶段放水，第一阶段放水时，要确保坞内水位高度低于最低潮位0.5 mm；第二阶段放水时，坞门开启时间计划节点应选择在涨潮或平潮阶段，由坞长（或进坞作业指挥）根据坞门放水能力、涨潮和退潮时间、坞门开启时间计划节点等因素，确定第二阶段放水时间，避免坞内水位比海平面高。其次，若不需要分阶段放水，即一次性放水完成时，应由坞长（或进坞作业指挥）根据坞门放水能力、涨潮和退潮时间、坞门开启时间节点等因素，确定船坞放水时间节点，确保放水阀为开启状态，保持坞门内外水位持平。最后，若坞门开启节点被推迟至落潮阶段，坞长（或进坞作业指挥）应评估落潮速度对开启坞门作业的影响，确定是否可以开启坞门，避免因拖轮不能顶住坞门，使坞门向外移动速度过快而导致碰撞坞墙或造成坞门倾覆。

2.2.2 船型FPSO 进坞拖带过程中遭遇瞬间大风风险控制措施

首先，船型FPSO 进坞拖带过程中，带缆工控制防风缆绳遛缆遭遇瞬间大风时，要快速收紧缆绳；其次，船型FPSO 进坞拖带过程中，船上作业人员备好手提碰垫在进坞指挥的指挥下进行安放，确保遭遇紧急情况时手提碰垫能发挥作用，以保护坞墙和FPSO；最后，进坞指挥和引水员需密切配合，指挥拖轮控制住船舶，避免撞击临时坞门及坞墙。

2.2.3 固定在引船小车上的拖带缆绳突然断裂风险控制措施

首先，开始工作前，要提前准备1 根与固定在引船小车上的拖带缆绳规格和长度相同的备用缆绳，一旦拖带缆绳断裂要立即进行更换；其次，将船型FPSO 紧急贴靠到南侧坞墙，带好防风缆绳，引船小车上的拖带缆绳更换完毕后再进行下一步作业；最后，进坞指挥和引水员需密切配合，指挥拖轮控制船舶，避免撞击坞墙。

2.2.4 船型FPSO 定位落墩作业过程中钢丝缆突然断裂风险控制措施

首先，开始工作前，要提前准备1 根250 m×Φ44 mm 的钢丝绳，绳圈直径为1.5 m；其次，船型FPSO 拖带至预定的定位落墩位置后，由进坞作业指挥指定手提碰垫放置位置，手提碰垫放置到位并固定好后，人员撤离；再次，将防风缆绳全部系到相应的带缆桩上，随着船舶下落，由定位落墩指挥员和进坞作业指挥员指挥慢慢回收缆绳，确保遇到紧急情况时防风缆绳可迅速减缓船舶移动速度，且在正常情况下不影响定位落墩作业；最后，将船型FPSO 紧急贴靠到南侧坞墙，带好防风缆绳，钢丝缆绳更换完毕后再进行相应的定位落墩作业。

2.2.5 坞门关闭阶段风险控制措施

在坞门关闭阶段，坞门关闭作业应尽量控制在涨潮或平潮阶段进行，不建议在落潮阶段进行，避免落潮影响坞门关闭而发生危险；若确实需要在落潮阶段进行，应由坞长（或进坞作业指挥）评估落潮速度对关闭坞门作业的影响，避免出现因坞内水位比海平面过高而导致坞门向外移动，甚至是坞门向外移动速度过快碰撞坞墙而造成坞门倾覆的情况。

2.2.6 大风情况下系带防风缆风险控制措施

在船舶进坞和定位期间，如果阵风大于6 级，且持续时间较长，而导致无法完成精准定位，需要迅速带好预设7#、8#、9#、10#的25 t 卷扬机缆绳，并控制好大船，然后将原带好的5 条防风缆绳加固收紧，把另一侧琵琶头带至对应缆桩，变为10 条防风缆绳，如图4 所示。待风力减弱，具备精准定位条件后继续完成排水定位作业。

图4 大风应急状态示意图

3 事故报告要求

当船型FPSO 拖航移位阶段发生意外情况时，船型FPSO 项目组项目经理应根据现场突发事件情况，直接向公司应急值班室报告，由公司启动相应级别的应急预案。事故/事件紧急报告要求如下所示。

任何人发现火灾、人员落水、人身伤亡等事故/件均要立即如实逐级进行口头报告，事故口头报告内容要包括：

（1）事故发生项目、具体地点；

（2）事故发生的时间以及事故现场情况；

（3）事故的简要经过，可能的次生危害，如缆绳断裂、船舶漂移等；

（4）事故发生原因的初步判断；（5）事故已经造成或者可能造成的伤亡人数；（6）已经采取的措施。

4 结论

目前，船体进坞的技术比较成熟，但对于新坞的各项施工工序配合以及坞内同时在建项目的施工情况就比较重要且复杂，风险管控方案的制定显得更加重要。本文结合船型浮式生产储卸油装置拖航进坞落墩施工过程，对整个作业过程可能造成的人员伤亡或财产损失的各种风险进行评估，同时找出了作业过程中的潜在危害因素，并提出了有效的应对措施，从而减少了事故发生的概率，为后期同类别的船体进坞提供参考。