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(1.哈尔滨工程大学 船舶工程学院，哈尔滨 150001；2.中海油能源发展股份有限公司，天津 300452)

无动力船舶主要包括不带推进器的驳船、打桩船、海上生活支持船、海上工程支持船等。由于没有动力装置，无动力船舶遇到恶劣海况或其他问题时，经常会发生事故。因此，评估无动力船舶在海上作业的风险水平，对于避免事故发生，减少损失，保证船舶作业及海洋石油工程生产施工安全十分必要。

1 风险评估的内容和步骤

风险管理是以最低成本将风险控制在最合理水平的动态过程[1-3]。通过对风险管理的实施，能够将风险有效地控制在决策者预定的界限内，以最小的成本获得最大的安全保障。风险管理的内容层次见图1。风险评估的基本步骤见图2。

图1 风险管理内

图2 风险评估程

2 风险评估具体过程

以中海油298无动力船锚泊系统作业及紧急撤离过程为例，说明风险评估的具体过程。

2.1 系统的界定

在进行风险辨识前，首先应该明确进行分析的系统，进行系统界定；然后将复杂的系统分解成比较简单、容易识别的事物；再根据收集的资料和分析人员的衡量结论，采用相应的方法对系统进行风险辨识，找出风险影响因素[4-5]。

2.2 风险类别与风险源的辨识

根据对无动力船锚泊系统作业及紧急撤离流程的研究和分析，把整个工程作业过程分为三部分：系泊作业，锚缆快速释放，拖航撤离。对于每个作业过程，结合工程实施中获得的直接和间接经验，辨识可能引起系统作业及紧急撤离过程失败的主要原因[6-7]。

2.2.1 系泊作业失败主要原因

1) 断缆。①突发恶劣海况或对海况估计不足；②载荷计算错误；③缆绳保养不够，比如缆绳太久没有调整或换缆；④没有在导缆口设置相应的防滑装置或防滑材料。

图4 设备事故

2) 走锚。①大风浪引起船舶偏荡使锚抓力不足；②锚地不够理想；③锚泊相关设备差或陈旧；④锚泊方法不当，比如出链长度不够；⑤人员对锚泊船舶管理不当，比如未发现走锚或发现走锚后应急措施不当。

2.2.2 锚缆快速释放失败主要原因

1) 快速释放系统触发失灵。①水上操作装置遥控失效；②水下释放装置开启失效；③水下释放装置载荷拉力超过释放要求。

2) 锚缆释放顺序失误。①载荷计算估计错误；②工作过程时间计算错误；③操作方法或程序失误。

3) 释放锚缆打结缠绕。①涌浪和海流的联合作用；②锚缆释放顺序设计失误；③锚机效率不够或失效。

4) 锚机故障。①马达烧毁，失去起锚动力；②由于油泵、液压马达磨损，拉力下降，效率降低；③绞力过大或收绞方向不当；④无备用锚机或备用锚机失效；⑤操作方法或程序失误。

5) 拖船辅助工作失误。①载荷计算错误；②拖船数量不足；③拖缆损坏或断裂；④拖船额定功率达不到指标。

6) 无动力船与拖船碰撞。①锚缆释放顺序设计失误；②操作或作业配合失误；③拖缆断裂；④突发恶劣海况。

2.2.3 拖航撤离失败主要原因

1) 无动力船失去控制。①拖船与无动力船联接失效或断缆；②拖船失稳；③拖船动力故障；④恶劣海况。

2) 无动力船失稳沉船。主要原因：①由于操作失误或突发风暴引起的拖航过程失稳；②稳性计算失误；③载物移位。

3) 无动力船或拖船损坏。①甲板变形；②无动力船与拖船碰撞；③与航道中的其他船只或浮体碰撞[7]。

3 事故树的建立

根据对无动力船锚泊系统作业及紧急撤离过程中可能引发各类事故的风险源及其有关的影响因素的分析，应用系统分析理论、风险分析理论，结合相关的技术理论，建立无动力船锚缆快速释放及紧急撤离过程事故树，见图3。

图3 无动力船锚缆快速释放及撤离过程事故树

4 风险因素的定性分析

由事故树可知，可能引发过程失效的主要原因来自：设计因素、设备因素、误操作、偶发事件等4个方面。根据各方面的特点，结合对过程中风险类型和风险源的认识，应用系统分析理论，分别对各个因素进行定性分析，下面重点对设备因素进行分析。

在无动力船锚泊系统作业及紧急撤离过程中，涉及到的主要设备包括无动力船的锚缆、锚机、锚缆快速释放系统以及拖船等。这些设备的状态，是引发事故可能性大小的直接原因。为了更好地分析和认识设备的状态及影响因素、相互关系，建立无动力船锚泊系统作业及紧急撤离过程设备事故树，见图4。

从上述几种可能发生失效的形式及后果特征分析看，有些影响因素的特征具有典型的不确定性。现针对这些不确定性因素所产生影响的特点，对照因素分值区间原则，建立影响设备失效各主要影响因素的风险评价准则。

4.1 事故发生频率风险评价准则

1) 发生的可能性很小，或只在理论中具备发生的可能，几乎不发生。

2) 偶尔发生，曾经在事故报告中出现，但是发生概率比较低。

3) 比较容易发生，加强安全保障措施后基本可以杜绝事故的发生。

4) 时有发生，加强安全保障措施，可以降低事故发生的机率，但是无法做到杜绝发生。

5) 经常发生，即使采用多种安全保障措施，仍无有效方法杜绝其发生。

4.2 事故影响程度风险评价准则

1) 可导致外表损伤，经济损失可以忽略，无人员受伤害，或只是事故隐患表现，未成事实。

2) 外表损伤，经济损失小，无人重伤。

3) 对功能、性能有较大损伤，有人员受中等伤害。

4) 功能、性能大部分丧失，有人员伤亡。

5) 功能、性能丧失，有多人伤亡。

4.3 事故紧急程度风险评价准则

1) 补救措施的实施基本不受限制，甚至可以忽略不计，可以先行考虑其他的事故补救。

2) 允许慢些采取措施，但是不可以忽略不计。

3) 要在发现事故后快些做出结论，拿出解决方案并实施补救。

4) 要尽快采取措施，发现事故后要尽快拿出补救方案，立即采取补救措施。

5) 必须立即采取措施，每耽误一秒都会使事故后果严重数倍。

4.4 事故修复难易程度风险评价准则

1) 很容易修复，或有可靠的应急系统，故障显示后能够迅速地排除。

2) 方便维修，或有应急系统，故障显示后需要较长时间才能排除。

3) 修复要明显付出代价，应急系统不可靠，故障显示后需要通过外援才能排除。

4) 很难修复、修复的代价巨大，或应急系统不可靠，故障显示后很难排。

5) 修复代价与重新建造相当，或无应急系统，故障出现后很难排除。

根据这些评价准则，可以全面地评价各个因素的具体情况；而具体操作过程，则需要在本专业领域有丰富经验的专家的合作下完成。

5 风险因素的定量分析

把失效模式的影响因素进行分类、定性分析和评价后，各因素对故障模式产生的“后果”，常用发生频率Cp，影响程度Cy， 紧急程度Cj进行综合评价。这里引入“风险指数”Cr：

(1)

若除前述3个因素外，尚需考虑修复的难易程度Cn，则风险指数为

(2)

若需考虑i个因素，则Cr为

(3)

各系统Ci的取值与定性描述相一致，用一个对应的数值区间表示，用A、B、C、D、E五级评定标准估计各系统的`取值，见表1。

表1 事故发生频率评定标准

Cp、Cy、Cj、Cn可以由专业人员或工程实践人员按已经建立的各个因素的风险评价准则作出评定，也可以按专门建立的单独的评价准则进行评定。然后对各专家意见进行统计均衡，求出风险指数，并按照风险指数的大小排序，找出最关键因素，即可进行风险控制和风险管理。

例如，无动力船设备失效模式的选取如图4所述，Cp、Cy、Cj及Cn的选取由多位与项目相关的专业人员根据各个因素的风险评价准则给出，计算中取：A=2.5，B=10.0，C=27.5，D=57.5，E=87.5。通过式(2)计算最终的风险指数，见表2。

本例中风险指数最高的前4个风险因素有：锚缆释放顺序失误(Cr=53.11)，锚机操作失误(Cr=47.82)，断缆(Cr=45.81)，锚缆打结(Cr=44.17)。所以，应该对于可能导致这四个风险因素产生的原因进行重点分析，加强安全措施以降低相应的风险发生的概率。另需说明的是，各种失效方式具体因素点值的给出最好应由一组具备实际工程经验的专家进行，由于资料和经验的限制，本报告的风险指数计算结果仅供参考。

表2 无动力船设备失效风险定量分析

6 风险管理措施

系泊作业中应注意：选定良好避风锚地；选择正确的锚泊方法和足够的出链长度；大风浪来临前应作好充分准备；驾驶员应熟练掌握发现船走锚的方法及手段。

锚缆快速释放中应注意：设备日常维护与人员培训；对于机舱部和甲板部做好物质准备工作；做好全船的配合协同作业；收缆过程中的注意程序、方式，且要随机应变。

拖航撤离中应注意：提高设计计算精度；防止失稳发生；防止断缆发生；做好抗风浪准备；确认系统安全可靠。

7 结束语

无动力船锚泊系统作业及紧急撤离风险评估研究是与中海油能源发展股份有限公司合作完成的，通过针对“海洋石油298”无动力船的锚泊系统作业及紧急撤离风险问题的探讨，总结了一套适合中国国情的、具有一定可靠性的风险分析、风险评估、风险管理体系。但是，由于工程项目中大部分因素的不确定性和随机性，在我国，风险分析方法还是以定性分析为主，定量分析为辅，这必然造成计算结果有误差，存在不确定性。因此，对风险因素精确量化分析方法有待进一步研究。

[1] 张圣坤,白 勇,唐文勇.船舶与海洋工程风险评估[M].北京:国防工业出版社,2003.

[2] 焦秀稳,肖建勇,王 涛.海洋平台结构物拖拉上船过程风险分析[J].中国海洋平台,2003,18(3):28-31.

[3] 孟 博,余建星,刘立名.海洋平台组块吊装装船过程的风险评估方法研究[J].中国海上油气,2004,16(1):51-54.

[4] 田 政,叶志样,卢 波.挪威船级社定量风险评估方法解析[J].中国海上油气,2001,13(5):45-48.

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[6] 陈荣国,周 俊.断缆——系泊中的安全隐患[J].船海工程,2005,169(6):75-77.

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