三用工作船帶纜靠泊海上儲油輪（FPSO）船舶 安全作業(yè)相關(guān)研究

張培勇

摘 要：三用工作船（AHST），作為一種海洋工程專業(yè)船舶，既能為海上油田設施提供運輸、守護、工程作業(yè)等相關(guān)作業(yè)和服務，也能為海上設施潛水檢測、ROV作業(yè)等提供船舶支持。其中一項重要作業(yè)是需要長時間帶纜靠泊海上儲油輪（FPSO）。這項作業(yè)既受到天氣、海況、風流等外界影響較大，也存在一定的突發(fā)情況，存在較高風險，稍有不當就會發(fā)生斷纜、船舶碰撞、人員傷害等事故，為此結(jié)合多年實踐及相關(guān)案例，就如何正確操作、控制風險，作適當研究并提供合適方案，以期保障作業(yè)安全并減少事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：三用工作船（AHST）;靠泊;海上儲油輪（FPSO）;安全作業(yè)

中圖分類號：698? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）06-0036-04

三用工作船（AHST），也稱為海上油田作業(yè)支持船（OSV），是系集運輸、守護及海上平臺設施拖航移位等一體的多功能特種船舶。其廣泛應用于英國北海、美國墨西哥灣、中國渤海、東海及南海等各大海上油田，并為近海乃至深遠海油田勘探、開發(fā)、生產(chǎn)提供必要的支持、服務和保障。其特點如下：

（1）馬力大。與一般拖輪（近海及遠洋）相比，三用工作船的馬力一般都比較大。目前在國內(nèi)作業(yè)的三用工作船，較小馬力4000-6000匹;一般8000-10000匹;較大馬力12000-15000匹;國內(nèi)最大三用工作船，目前已到達20000匹馬力以上。作業(yè)水深也由原來的30-300米的近海，發(fā)展到目前500米以上的深遠海，國內(nèi)最大作業(yè)水深已達1200米。

（2）操縱靈活。三用工作船，一般配置兩套可變螺距槳葉（CPP）、兩套舵機，以及首尾側(cè)推（Thrust）。有部分船舶還在船中前位置配備有伸縮槳（AZIMUTH）。相應的裝置配備，使得三用工作船回旋半徑小，操縱靈活，尤其在機動靠泊海上設施時，具有較強的機動性和可靠的操縱性。另外，隨著動力定位系統(tǒng)（DP）的發(fā)展和普及，部分船舶配備該系統(tǒng)后，船舶定位精度更高，操縱更加穩(wěn)定和靈活。

（3）功能全。三用工作船，一般都具有液貨艙（如：燃油、淡水）、鉆井用泥漿及鹽水艙、以及水泥、重晶石等散貨罐，為海上鉆井提供必要的各類貨物運輸;配備有主拖纜機、工作纜機及尾滾筒，可為移動式鉆井平臺提供移位拖航、起拋錨就位等各類大型海工作業(yè)配套服務;具有較大的通長甲板，一般300平方米至500平方米，一方面可以在日常作業(yè)中為海上設施運輸集裝箱、鉆井用套管等貨物，另一方面可搭載潛水設備、ROV等，進行專業(yè)的水下檢修、維修等配套服務以及其他特殊作業(yè)。

三用工作船除了日常的運輸作業(yè)并以機動方式靠泊海上設施（如：海上平臺、FPSO 等）以外，由于部分作業(yè)靠泊時間長（連續(xù)幾天，甚至十幾天以上）、基于安全考慮必須關(guān)停主機等原因，為此，需要三用工作船必須以帶纜方式靠泊海上儲油輪（FPSO/FSOU）或類似船舶以完成潛水檢測等相關(guān)作業(yè)。由于此類海上作業(yè)存在一定特殊性、風險性，稍有不慎就會發(fā)生船舶碰撞、斷纜傷人等事故;歷年來已發(fā)生多起事故，并導致財產(chǎn)損失、人員傷害。為此，本文結(jié)合多年實際工作經(jīng)驗以及相關(guān)案例，就此作業(yè)方式開展研究并提供相應的可操作方案及對策。

1 三用工作船海上帶纜作業(yè)靠泊FPSO方式的風險和影響

海上FPSO，一般以超大型油輪改裝，或新造。以最新投入的“海洋石油119”為例，該FPSO系南海流花16-2油田開發(fā)工程的重要設施，總長258.95米、寬48.9米、型深26.7米，儲油量15萬噸，設計作業(yè)水深429米，采用內(nèi)轉(zhuǎn)塔單點系泊系統(tǒng)。

相比FPSO，由于三用工作船船型小、吃水淺，兩者受風流影響不一致等因素，因此三用工作船在橫向帶纜靠泊FPSO時會存在以下風險和影響。

（1）受風、流作用下，橫向搖擺易造成兩船相互擠壓和碰撞。船型不同，各自穩(wěn)性高度不一致，同等風、流條件下，由于一般三用工作船穩(wěn)性值大，橫向搖擺幅度大，而FPSO 穩(wěn)性值小，橫向搖擺幅度亦小。且因為FPSO干舷要遠高于三用工作船，兩船橫向搖擺不一致時，極易造成三用工作船的上層建筑、救生艇架等與FPSO船體發(fā)生擠壓和碰撞從而造成設備損壞。

（2）縱向顛簸，易造成斷纜，尤其是上風向的纜繩更容易受力崩斷。其主要原因，錨泊狀態(tài)下，F(xiàn)PSO與三用工作船縱向顛簸頻率不一致。如果前期靠泊帶纜時，纜繩過緊、過于受力，且中間又加帶橫纜或倒纜時，大風浪情況下，F(xiàn)PSO和三用工作船上下顛簸不一致，易在瞬間產(chǎn)生過大的相互拉扯的作用力，導致纜繩崩斷。

（3）兩船靠泊期間，受到內(nèi)波流、三角浪及長涌浪的影響，三用船上下顛簸，當船舶的升沉超過系泊纜繩的最大受力時，將造成斷纜。

（4）兩船靠泊期間，受到以上情況的綜合影響，形成現(xiàn)場作業(yè)的復雜海況，系泊纜繩受力不均，將造成斷纜。

（5）受風浪影響，三用船長時間靠泊FPSO，其系泊纜繩隨著橫搖和顛簸易與纜樁、導纜孔、舷邊等接觸面發(fā)生摩擦，造成纜繩磨損乃至破斷。

（6）其他風險，包括如帶解纜過程中纜繩釋放和回收過程中速度控制不當易造成纜繩與三用工作船發(fā)生纏繞。大風浪，纜繩斷裂后處置不及時易造成與FPSO發(fā)生碰撞。系、解纜作業(yè)過程中，人員站位不當易造成斷纜傷人等事故。

2 三用工作船海上帶纜作業(yè)靠泊FPSO方式前期準備及采取的措施

三用工作船在海上帶纜作業(yè)靠泊FPSO應該是一項風險較大的作業(yè)，稍有疏忽易造成較大事故。針對上述風險，結(jié)合多年實踐，此種作業(yè)一般應做如下前期準備并采取適當措施以降低和規(guī)避風險。

（1）選擇適合氣象條件和時間窗口。一般情況下，海上作業(yè)受氣象條件限制和影響比較大。如風力達七級以上（15米/秒），應避免或停止此類作業(yè)。尤其是避免此氣象條件下長期間帶纜靠泊FPSO。因此作業(yè)前，根據(jù)作業(yè)任務和作業(yè)性質(zhì)，事先必須對未來一周甚至一周以上的氣象情況有著充分的了解和掌握。作業(yè)中必須安排專人隨時關(guān)注氣象，尤其是風、流以及南海的亂流現(xiàn)象，并根據(jù)當時氣象條件及時做出調(diào)整。

（2）準備兩個大型移動式防碰浮球?？坎碏PSO帶纜作業(yè)前，三用工作船應事先在現(xiàn)場擬靠泊FPSO 一舷側(cè)安裝兩個大型移動式防碰浮球。應當注意的是：事先準備的防碰浮球，一般應選擇L6米*Ф3米，其兩端應裝有轉(zhuǎn)環(huán)組并連接Ф32MM*L25-30M的鋼絲繩（該鋼絲繩長度可根據(jù)三用工作船的船型尺度及挽樁位置適當調(diào)整）。防碰浮球中間應裝有吊索千斤以便由FPSO上吊機協(xié)助安裝。防碰浮球安裝位置，其中一個應盡量選擇三用工作船船中前位置即船艏后部與船殼部位平行處。另一個可選擇據(jù)船尾15-20米處。

挽樁或系固時，防碰浮球兩端鋼絲與水平面夾角應盡可能小。上述主要防止三用工作船上下顛簸和橫搖時與FPSO發(fā)生擠壓和碰撞，同時防止防碰浮球兩端鋼絲因過短而受力過大造成破斷。切忌將防碰浮球懸空掛在FPSO舷側(cè)，這樣做一是起不到防碰作用，二是上下顛簸中容易造成系固鋼絲斷裂從而發(fā)生碰撞事故。

（3）準備足夠的系泊纜繩。在靠泊作業(yè)之前應準備好系泊纜繩，原則上選擇高強度尼龍纜，尺寸Ф100MM*L220M，一是輕便便于拖拉;二是具有一定的彈性;缺點是不耐磨。原則上需要使用5根，即上風受力側(cè)3根，下風側(cè)2根。另外備用3-5根同規(guī)格纜繩，備用纜繩的數(shù)量一般應綜合考慮作業(yè)時間長短、天氣及海況等情況后選擇。建議該尼龍纜琵琶頭應裝有防磨護套，同時一端應連接尺寸Ф44*L25M-30M帶纜鋼絲繩，以防止纜繩和纜樁直接摩擦后破損。

（4）選擇適當?shù)目坎磶Ю|方式。根據(jù)作業(yè)需求，三用工作船與FPSO之間可選擇艏艏相靠或者艏尾相靠。但無論哪種方式，帶纜時應首先選擇帶迎風頂流一側(cè)，然后帶下風下游一側(cè)。解纜時應反向操作為好。與靠泊固定設施不同的是，海上系纜靠泊FPSO，一般情況下不需要帶首尾倒纜及橫纜。如前文所述，如過度地使兩船聯(lián)接在一起，由于兩船的干舷落差較大，一般要15米-20米左右，在轉(zhuǎn)流或大風浪中，受風流合力影響下使得船舶橫搖及上下顛簸時容易造成斷纜，一旦處置不當極易造成兩船碰撞，從而引發(fā)事故?？傮w考慮，在帶纜時，三用工作船上風舷外側(cè)應同時系兩根纜繩，內(nèi)側(cè)系一根纜繩。三根纜繩出纜長度一般為三用船船長的2～2.5倍，視FPSO系泊纜樁（系泊點）的位置做適當調(diào)整，原則上三根纜繩出纜長度一致、受力均勻。尤其是外側(cè)兩根纜繩尤應如此。下風側(cè)的兩根纜繩可考慮帶三用船船舶一側(cè)或左右兩側(cè)，出纜長度一般也應是船長的2～2.5倍，具體可根據(jù)系泊纜樁（系泊點）的位置做適當調(diào)整，下風側(cè)纜繩不應過分受力，應保持適當?shù)膽掖辜s1～1.5米。這樣既能防止三用工作船停車后，下風側(cè)向外甩，同時也避免了船舶上下顛簸時，前后纜繩同時受力而造成系泊纜繩崩斷。

（5）防止系泊纜繩過度磨損。相應的系泊纜繩帶纜時應盡量避開舷墻、舷邊或船尾突出部位，防止纜繩過度磨損。帶纜完畢后應就纜繩有可能磨損部位綁扎耐磨橡皮、破布或短鏈條，同時還應經(jīng)常性地涂抹牛油潤滑，以盡可能減少纜繩直接磨損而造成的斷纜。

3 三用工作船海上帶纜作業(yè)靠泊FPSO作業(yè)期間應采取的措施

不同于碼頭靠泊、錨泊，三用工作船海上帶纜靠泊FPSO 作業(yè)時，海上靠泊作業(yè)，隨時會面臨風、流的變化等不可控因素，以及作業(yè)調(diào)整等情況，需要及時做出響應和風險控制。針對預期風險，一般習慣于采取以下措施進行風險控制。

（1）及時收集氣象、海況等信息。南海海區(qū)作業(yè)時，應安排專人通過雷達等有效手段觀察亂流等情況。如預期未來一段時間內(nèi)氣象條件超過作業(yè)許可，應及時終止作業(yè)。

（2）安排適當值班人員。根據(jù)靠泊時間長短，駕駛員應保持在駕駛臺值航行班，一方面保持正規(guī)瞭望，保持和甲板專業(yè)作業(yè)人員、FPSO操作人員通訊暢通，另一方面能根據(jù)當時的情況，按照事先的風險評估分析采取必要和有效的措施。輪機部應安排機艙值航行班，并根據(jù)要求備妥主機、發(fā)電機等動力設備，以便在緊急情況下及時啟動并提供駕駛臺隨時可用的船舶操縱動力。

（3）安排定期的巡視檢查。甲板部應安排人員定期檢查纜繩松緊、磨損等情況，并定期在易磨損部位涂抹牛油等。根據(jù)纜繩受力、磨損等情況適當調(diào)整，防止長期磨損同一位置。必要時，可及時更換備用系泊尼龍纜，以及調(diào)整防碰浮球位置。

三用工作船在海上帶纜靠泊FPSO等海上設施是一項具有很高風險作業(yè)，但只要我們事先準備充分，風險評估到位，值班人員檢查到位，各部門之間溝通有效和暢通，應急響應方案和各項措施落實到位，那么此項作業(yè)一定會做到風險可控、作業(yè)順利，也可避免和杜絕船舶碰撞、人員傷害等事故的發(fā)生。