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环球要闻:科考船海上作业风险特征

2023-04-05 19:45:53   来源:中国船检杂志社  

根据科考目的和作业方式大致分为三大类别,分别为综合调查科考作业、专业调查科考作业和特种调查科考作业。综合调查科考作业是以多功能、多技术和多手段同步的调查作业,如浅剖、多波束、重磁等同步测量作业;专业调查科考作业是以某种专业手段进行的科考作业,包括地球物理调查作业、地质调查作业、水声调查作业等;特种调查科考作业是以特定海洋调查为目的科考作业,像大洋钻探船作业、极地科考作业、航天测量作业和科考母船释放设备作业等。海上科学考察经常采取多手段同步交叉进行,作业方式比较复杂。科考船海上作业不同于传统商船,传统商船海上风险主要是海上人命和船舶安全、海上环境污染、货物的保管存储风险等,这些风险在传统商船一直存在,几百年来世界航海界一直致力于防范这些风险,各项国际海事公约法规相继出台,多手段多措施来化解风险,虽然不能做到完全零风险,但对风险的管控措施已经比较成熟和全面。

图源/青岛海洋地质研究所

科考船除了面临传统商船的海上人命安全和环境污染风险外,还要面临海上各种科考作业的风险;另外由于科考船发展的晚并且船舶数量和商船相比相差很多,相关的国际海事公约法规对科考船的海上人命安全作业没有进行深入的涉及,所以风险管控的措施及方法比较薄弱。综合起来科考船海上作业风险具有以下特征:


【资料图】

海上作业种类的多样性

近年来随着科学技术的发展,越来越多的新型海上科考设备投入使用,海上科考作业方式也随之多样化,从科考设备与母船的连接方式大致可分为四大类,拖曳作业、脱离收放作业、连系收放作业和船体固定作业。

1、拖曳作业

是以科考船为动力源,从科考船上释放科考设备入海,通过科考船拖曳入水的科考设备进行科学考察作业。主要的科考项目有地球物理调查开展的地震作业、海底表面取样拖网作业、磁力调查的拖带磁力仪作业等。拖曳作业是风险较高的科学考察作业,拖带方式各不相同:地震作业需要科考船同时拖带产生震源的枪阵设备,以及入水的电缆和安装在电缆上的各种设备,拖带电缆长度几千米到一万多米不等,拖带电缆数量从单根电缆到12根电缆不等,拖带长度越长拖带电缆数量越多,作业就越复杂,风险也就越高;海底表面取样拖网作业和拖带磁力仪作业属于单一设备拖带作业,拖带方式相对简单,作业风险相对低一些。

2、脱离收放作业

是从科考船把科考设备完全脱离大船释放入水进行科学考察作业,主要作业项目有浮标和潜标类收放作业、无人船收放作业、独立式潜水作业、独立式ROV/ARV收放作业和独立式深潜器收放作业等。科考设备脱离和回收到母船基本上都需要船上的吊车和A架进行释放和吊装,海上吊装作业对天气海况的要求比较高,作业风险性随着海浪的增大而升高,作业需要丰富的操船和吊装经验,如从船舷侧收放的设备要尽量保持母船艏艉与浪向相近,以便减少横摇;从船尾收放的设备要尽量保持母船艏艉横着浪向,以便减少纵摇。

3、连系收放作业

是从科考船把科考设备释放入水,但还需要通过电缆从母船提供动力和通讯连接的科学考察作业,主要作业项目有连系式ROV/AUV收放作业、连系式潜水作业、海底电缆铺设作业、连系式潜水器收放作业、箱式和柱状取样作业等。连系收放作业与脱离式收放作业有一定的共同点,但由于需要母船提供连系支撑,收放作业的复杂性就更高一些,该类作业大多数需要母船具备动力定位DP能力;在面临收放设备作业风险的同时,还要充分考虑连系设备与母船的连接风险。

4、船体固定作业

是把科考设备固定安装在母船船体上进行科学考察作业,主要作业项目为常规地质调查作业,如多波束、单波速、重磁力、浅地层剖面仪和侧扫声纳测量等。该类科考设备基本上与母船固定为一体,作业风险性很低,但有些设备需要突出船底安装,作业时要充分考虑船的富余水深,保证船底设备的安全。

海上作业环境的多变性

海洋是一个庞大、连续的水体,海洋中的海流、海浪、潮汐运动不息,海上还经常有风暴,高纬度海区终年结冰,有冰山游动,海上环境经常瞬息万变,使海洋永远处于动荡不定的状态。另外,海底的地形虽然和陆地一样高低起伏不平,但叠加上海水的易流动性和海洋大气的扰动,造成海洋的环境与陆地差别很大。近年来,随着我国科考船队的快速建设,越来越多的大吨位长续航力高度专业化的科考船投入运行,科考作业区域已经覆盖全球海域,科考船面临的海上作业环境也越来越复杂多变,复杂的海底地形、不同水层的海流、变幻莫测的涡流和多变的风浪等等都可能影响着海上科考作业的安全,多变的海上作业环境加大了科考船海上作业风险,对科考船的作业风险管理提出了更高的要求。

海上作业人员的专业性

海上科考作业种类繁多,作业使用的科考设备外形、重量、尺寸、体积等各不相同,操作使用和收放方法要求不一;海上科考作业远离陆地,为了提高效率,每一个科考航次都要提前谋划、准备,一个航次可能有好多个科考任务,有时候使用到的科考设备有十几种甚至更多;另外受限于科考船配员人数限制,科考人员一人多职成为了常态,科考人员是否能专业化操作每一种科考设备也是影响海上科考作业安全性的重要因素。

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