深圳海上危險品應(yīng)急指揮船功能定位及技術(shù)路徑

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(深圳海事局，廣東 深圳 518000)

深圳海域[1]是國內(nèi)較早建立了防污應(yīng)急管理工作機制的地區(qū)，到目前也是國內(nèi)防污應(yīng)急力量比較強的地區(qū)。海域污染防治與危險品應(yīng)急工作卓有成效，經(jīng)歷了幾次重大危險品事故考驗。其中典型案例[2-3]為2002年巴拿馬籍LNG輪“GAZ POEM”液貨泄露重大事故。事故在國務(wù)院、交通部、廣東省、深圳市各級政府部門的直接領(lǐng)導(dǎo)下得到相對圓滿解決，但事故處置工作過程卻不盡如人意：一是時間長。事故船液貨過駁完成，歷時20多天。二是安全風(fēng)險大，社會影響深[4]。事故船是一艘大型液化氣船，發(fā)生泄露事故時，船上尚存39 000 t液化天然氣，2 000 t燃料油。一旦發(fā)生爆炸，將對深圳、香港地區(qū)帶來災(zāi)難性后果。三是事故處理難度大，國際上鮮有成功案例。面對冒著熊熊濃煙的LNG船，且不說事故處理，連人員靠近觀察都是極端危險的[5]。因此，,如何了解評估事故狀態(tài)，如何處理船上尚存的貨物及燃油，都是非常棘手的難題[6-8]。

近年來，為了應(yīng)對航運業(yè)的轉(zhuǎn)型升級及連帶的相關(guān)風(fēng)險，深圳海事局提出危險品應(yīng)急處置船概念及項目研究，將研究成果作為項目正式納入“十三五”建設(shè)規(guī)劃，并得到深圳市政府支持。經(jīng)過前期研究及評審，該項目克服前期研究各類難題，目前已正式進入船體設(shè)計階段。作為國內(nèi)首艘特種危險品應(yīng)急處置指揮船，該船設(shè)計定位高、開發(fā)集成難及研究任務(wù)重，得到了國內(nèi)行業(yè)內(nèi)外廣泛關(guān)注。為了推動國內(nèi)危險品應(yīng)急處置工作，提升危險品應(yīng)急反應(yīng)能力與技術(shù)水平，本文以深圳海上危險品應(yīng)急指揮船項目設(shè)計為基礎(chǔ)，總結(jié)該指揮船的功能定位、技術(shù)路徑及面臨難題，提出相關(guān)設(shè)計要點及改進建議，以供后續(xù)研究參考。

1 海上危險品應(yīng)急指揮船項目介紹

1.1 項目背景

自2006年全國首個LNG接收站廣東大鵬LNG接收站在深圳東部投產(chǎn)以來，為深圳市LNG的推廣和應(yīng)用，促進節(jié)能減排，保障城市可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了良好的示范作用。經(jīng)國家批準(zhǔn)，深圳東部再新建3座LNG接收站(估算總投資165億元)。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，進出港LNG船舶總量將達到900多艘次，年LNG吞吐量將超過2 000萬t,深圳東部海域?qū)⒊蔀槿蜃畲驦NG樞紐港區(qū)之一。但是依照目前深圳東部海事監(jiān)管力量和企業(yè)提供的配套安全監(jiān)管設(shè)備設(shè)施，單就一個LNG接收站而言已顯薄弱，新建的3個LNG接收站全部投產(chǎn)后，安全保障體系能力的不足將更為凸顯，從而嚴(yán)重制約LNG樞紐港的安全運行。

本著“一流海事,服務(wù)一流港口”的宗旨，深圳海事局一方面積極研究提出東部LNG樞紐港海事安全監(jiān)管配套設(shè)施設(shè)備需求，另一方面協(xié)調(diào)科研院所(交通運輸部水運科學(xué)研究院)就各LNG接收站安全監(jiān)管配套設(shè)施設(shè)備需求進行專項研究，并提出相應(yīng)的對策意見，重點提出建設(shè)具備LNG監(jiān)測及應(yīng)急處置能力的專業(yè)應(yīng)急指揮船艇(危險品綜合應(yīng)急指揮船)項目。

2014年，深圳海事局聯(lián)合LNG運輸企業(yè)、船舶設(shè)計所開展“危險品綜合應(yīng)急船船型論證與專業(yè)設(shè)施配置”課題研究，并于2015年通過專家評審。2016年初，深圳海上搜救中心向市安委辦申請建設(shè)中型危險品綜合應(yīng)急船。2016年4月25日,《市安委辦關(guān)于實施第一批城市公共安全專項資金項目有關(guān)事宜的通知》(深安辦﹝2016﹞48號)將海上危險品綜合應(yīng)急船列入，并指定深圳海上搜救中心作為項目實施牽頭單位。深圳海事局根據(jù)市安委的相關(guān)要求，并按照新的業(yè)務(wù)需求和功能定位，將該船定位為“深圳海上危險品應(yīng)急指揮船”。2016年11月14日，該項目在市政府六屆五十六次常務(wù)會議上獲得順利通過[9-10]。

1.2 項目建設(shè)內(nèi)容

指揮船總長約為70 m，船寬約為12 m，選取型深約為4.8 m，干舷1.5 m左右，吃水約為3.3 m,滿載排水量約為1 200 t。船舶日常巡航采用電力推進，巡邏航速約為18 kn,巡航力約為1 000 n mile。危險警戒區(qū)域內(nèi)采用蓄電池推進時，航速約為7 kn，可以連續(xù)航行近2 h。

指揮船突出低振動、低噪聲性能，保持適度的穩(wěn)性和橫搖周期，可以充分發(fā)揮船舶的應(yīng)急指揮功能(現(xiàn)場應(yīng)急指揮人員需要較長時間駐船)，并確保各專業(yè)設(shè)施的正常工作。

2 海上危險品應(yīng)急指揮船功能定位與技術(shù)路徑

2.1 指揮船主要功能

1)具備較強的綜合信息處理能力，能夠集中處理現(xiàn)場感知信息(船舶管理信息系統(tǒng)、無人機系統(tǒng)、水下航行器系統(tǒng)、船上光電取證系統(tǒng)、CCTV系統(tǒng)、現(xiàn)場溢油監(jiān)測雷達信息系統(tǒng)、船載危險氣體傳感器以及移動取證設(shè)備等)，可以通過衛(wèi)星及近岸公用通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)快速的船岸通信，承擔(dān)起移動指揮中心使命。

2)具備對現(xiàn)場LNG等危險氣體檢測與預(yù)警能力，確定危險警戒區(qū)域范圍。

3)具備對現(xiàn)場溢油監(jiān)測能力，可以對溢油海域的溢油面積范圍、溢油擴散與漂移速度方向做出初步評估。

4)具備較好的自我防護與醫(yī)療應(yīng)急救助性能，可以短時間內(nèi)(2 h)在警戒區(qū)域內(nèi)安全航行并撤離人員。

5)具備履行危險品(尤其是LNG)作業(yè)監(jiān)管與護航的能力。

2.2 指揮船主要專業(yè)裝置

1)船艉設(shè)專業(yè)應(yīng)急救助艇，艉部設(shè)置直升機懸停平臺，便利人員救助。

2)船上設(shè)置醫(yī)療室，配備(或預(yù)留)遠程醫(yī)療系統(tǒng)，配置相應(yīng)的危險品應(yīng)急救助藥品與器材，可以對獲救人員提供應(yīng)急救助服務(wù)。

3)船上設(shè)置危險品檢測監(jiān)視室,通過遍布全船的檢測單元及借助無人機，實現(xiàn)對船舶周邊空域的危險氣體(尤其是LNG)成分和含量進行監(jiān)測分析。

4)船上設(shè)置溢油檢測室,配合溢油檢測雷達及專業(yè)軟件，可以初步判斷溢油的成分、規(guī)模、溢油范圍及飄移路徑等，為溢油應(yīng)急指揮提供技術(shù)支撐。

5)本船配置無人機系統(tǒng)和水下航行器系統(tǒng)，可以對水面、水下危險品泄露情況進行拍照取證，利用無人機搭載的危險氣體探測設(shè)備對危險區(qū)域空中危險氣體含量進行定量監(jiān)測。

6)船舶設(shè)置有隔離室,可以實現(xiàn)船上與環(huán)境大氣的隔離(這時船舶使用蓄電池動力驅(qū)動)，船舶可以低速(7 kn)進入警戒區(qū)內(nèi)履行人員撤離任務(wù)。

7)船舶配置自身消防水幕系統(tǒng)，大大提升船舶航行火區(qū)時自我防護能力。

8)配備DP1動力定位系統(tǒng)，可以比較精確地定位船舶航向、船位及船舶航線(按照設(shè)定軌跡低速航行以及跟蹤水下機器人低速航行)。

2.3 指揮船船舶性能特點與主要技術(shù)措施

1)選擇混合電力推進系統(tǒng)并采用吊艙或全回轉(zhuǎn)推進器，設(shè)置船艏側(cè)推器，不僅使船舶的機動能力大為提升，同時大大降低船舶振動和噪聲。

2)危險區(qū)內(nèi)采用動力蓄電池推進模式，有利于船舶進入危險區(qū)域(LNG氣體擴散區(qū))實施人命救助。

3)通過DP動力定位系統(tǒng)，有利于船艏向、船位、船舶航線的精確定位，為無人機起降、危險警戒區(qū)的劃定、無人航行器的收放與航行跟蹤提供基礎(chǔ)支撐。

4)設(shè)置各類專用艙室，有利于發(fā)揮專業(yè)功能：設(shè)置醫(yī)務(wù)室與遠程醫(yī)療系統(tǒng)，有利于對救助人員實施現(xiàn)場急救；設(shè)置隔離室，有利于人員出入時防止可燃氣體進入內(nèi)部艙室。

5)在通風(fēng)系統(tǒng)安裝燃氣檢測設(shè)備，可以實時連續(xù)檢測大氣中可燃氣體濃度。一旦進入危險區(qū)(燃氣濃度達到臨界值)則發(fā)出報警，經(jīng)人工確認后,控制系統(tǒng)會自動關(guān)閉通風(fēng)，隔離船外空氣，轉(zhuǎn)入蓄電池推進模式。

6)船上設(shè)置移動指揮中心，安裝移動指揮系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)，可以發(fā)揮綜合應(yīng)急指揮功能。

3 技術(shù)難點及相關(guān)問題

目前國內(nèi)尚無建造海上危險品應(yīng)急指揮船先例，在國際海事領(lǐng)域，雖然部分發(fā)達國家(如澳大利亞、新加坡、韓國)已有類似的專業(yè)化監(jiān)管船舶投入使用[12]，但這些船舶的功能比較單一或作業(yè)能力較小。從我國船舶設(shè)計機構(gòu)和船廠目前的技術(shù)能力看，建設(shè)一艘滿足上述全部功能要求的危險品應(yīng)急指揮船，在技術(shù)層面確實有難度。主要有以下幾點。

1)在混合電力推進系統(tǒng)中，國內(nèi)船舶總體設(shè)計所和各專業(yè)設(shè)計所在這一領(lǐng)域的技術(shù)積累不足(尤其是理論分析計算方面)，難以擺脫對國際知名電氣系統(tǒng)集成供應(yīng)商(如ABB、AKA、VISEDO、SIEMENS等)的技術(shù)依賴。

2)國內(nèi)電力推進設(shè)備供應(yīng)商總體上處在初期階段，不僅動力裝置的功率等級較低，而且關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)掌握在一些國外公司手中，技術(shù)對外依賴度很高。比如吊艙推進器技術(shù)基本上由ABB公司壟斷，2 000 kW等級以上全回轉(zhuǎn)推進器技術(shù)也基本上由瓦錫蘭、消特爾等公司控制。電力變送器技術(shù)，國內(nèi)公司雖有介入，但大多數(shù)功率較小，且體積較大，可靠性也較差。

3)中國船級社在電力推進系統(tǒng)，尤其是混合電力推進(全電推進+蓄電池推進)方面，還沒有成熟的技術(shù)規(guī)范，基本上處在“借用”國外船級社同行或者直接“參考”國外產(chǎn)品供應(yīng)商技術(shù)規(guī)范的起步階段。

4)采用蓄能裝置在危險區(qū)域航行作業(yè)船舶的技術(shù)規(guī)范目前基本上是空白，同時全球范圍內(nèi)都處于摸索階段。據(jù)了解，澳大利亞有一型在LNG擴散危險區(qū)域作業(yè)的船舶，經(jīng)過試用2年多，才得到美國ABS的特別認證書。但是該船只能在危險區(qū)域作業(yè)30 min，遠小于我們計劃中的7 kn(2 h)的航行(作業(yè))要求，此方面不具備較強的參考性。

5)常規(guī)指揮船的布局模式難以突破。目前，我國的公務(wù)船的“移動指揮中心”基本上都是按照會議室的模式布置。重視集體開會磋商，不重視“現(xiàn)場總指揮”的“臨場獨斷”。我們的船東和設(shè)計單位也有上述“工作慣性”或者偏好。雖然這種做法并不符合“應(yīng)急指揮”的職能需要，但是要真正轉(zhuǎn)變觀念，按照“應(yīng)急決斷”需要，將“現(xiàn)場指揮中心”按照職能崗位設(shè)置，即“總指揮崗”“助理指揮崗”(1～2席)、“信息支撐崗”若干，還存在實際上的困難。因為這種按應(yīng)急功能設(shè)置崗位的布局方法，可以實地調(diào)研借鑒的案例幾乎沒有，需要自行摸索。

4 建議與意見

1)建議加強與科研單位、設(shè)備供應(yīng)商及船廠等單位的合作，通過建立良好的合作機制，借助專業(yè)設(shè)計院所、專業(yè)設(shè)備供應(yīng)商、船廠及船東的專業(yè)力量，通過集體研究與科研攻關(guān)，充分借鑒成熟技術(shù)和成熟案例，順利推進完成船舶的設(shè)計與建造工作。

2)建議加強技術(shù)調(diào)研工作。考慮到各項技術(shù)在國際上都有成功的案例，通過實地調(diào)研交流，充分吸收國內(nèi)外先進的研究應(yīng)用成果，提升指揮船的總體技術(shù)水平，為該船的設(shè)計建造打下良好的基礎(chǔ)。

3)建議加強相關(guān)項目科研應(yīng)用投入，有關(guān)科研單位及國內(nèi)設(shè)備廠商應(yīng)加快增加相關(guān)領(lǐng)域的研究投入，盡快填補國內(nèi)相關(guān)設(shè)備、技術(shù)的空白，打破國外廠商的技術(shù)壟斷。

4)建議開展應(yīng)急指揮船布局科研課題研究，回顧現(xiàn)有應(yīng)急指揮船使用效能，逐步改變目前指揮船“重會議、輕指揮”的理念與格局。

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