海洋石油支持船冰區(qū)作業(yè)探討

陳軍

（中海油田服務(wù)股份有限公司，河北 廊坊 065201）

1 引言

每年冬季，渤海海面也會(huì)隨著寒流的影響而結(jié)冰。冰區(qū)覆蓋了渤海部分油田群。海洋石油勘探開發(fā)作業(yè)者及參與冰區(qū)作業(yè)的海洋石油支持船需對(duì)冰區(qū)的覆蓋范圍及發(fā)展有一定認(rèn)識(shí)。據(jù)表1可知，遼東灣是冰情重災(zāi)區(qū)。輕冰年的結(jié)冰范圍為35 海里，重冰年的結(jié)冰范圍會(huì)擴(kuò)大到125 海里。冰層厚度少則15cm，最大100cm。冰層在流動(dòng)時(shí)會(huì)撞擊海上設(shè)施。雖然遼東灣的海上設(shè)施是按照破冰要求設(shè)計(jì)的，但是被海冰撞擊時(shí)也會(huì)產(chǎn)生劇烈抖動(dòng)。如圖1所示，大量海冰會(huì)往海上設(shè)施上爬升并堆積，最終與海上設(shè)施冰凍在一起。此時(shí)海上設(shè)施承受了最大冰情負(fù)荷，存在巨大安全隱患。為減少海上設(shè)施的壓力負(fù)荷，需破冰船在上風(fēng)流破冰作業(yè)，并及時(shí)碎冰。

表1 中國(guó)冰情等級(jí)，結(jié)冰范圍及冰層厚度表

圖1 海上平臺(tái)結(jié)冰圖

冰區(qū)作業(yè)船舶選擇應(yīng)滿足中國(guó)船級(jí)社規(guī)范B 級(jí)或者其他船級(jí)社等效冰級(jí)及以上。破冰作業(yè)船舶冰級(jí)附加標(biāo)志應(yīng)滿足中國(guó)船級(jí)社規(guī)范B3 級(jí)或者其他船級(jí)社等效冰級(jí)及以上。船舶的保溫設(shè)備、加溫設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、管系能夠滿足冬季渤海正常作業(yè)要求。需要明確的是，渤海冬季船舶作業(yè)環(huán)境極限溫度為-25℃。

2 冰區(qū)航行

（1）冰區(qū)航行的船舶應(yīng)加強(qiáng)瞭望，避讓漂浮的層疊冰。機(jī)艙應(yīng)保持兩人值班，并保證海底門通暢，防止海底門堵塞。機(jī)艙的高、低位海底門工況正常，并具有快速互換的能力。若有循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)啟用并能正常工作。機(jī)艙的冷卻水入口應(yīng)換為低位海底門，機(jī)艙加強(qiáng)值班，發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象及時(shí)處理，保持冷卻水暢通。為防止螺旋槳損壞及冰區(qū)轉(zhuǎn)向困難，船舶吃水應(yīng)保持不小于半載狀態(tài)。

（2）B 級(jí)船舶應(yīng)掌握適當(dāng)艉傾的原則。海面布滿冰時(shí)，應(yīng)降低船速。選擇冰密集度少、冰層薄處的有利冰中航路航行。冰密集度達(dá)6/10～7/10 時(shí)，船舶應(yīng)減速航行。船舶應(yīng)安排經(jīng)驗(yàn)豐富的水手操舵，確保船艏與冰緣垂直沖擊、避免靠近厚浮冰，減少舷側(cè)外板沖擊冰塊。本船行動(dòng)困難時(shí)，應(yīng)申請(qǐng)破冰作業(yè)船支持，并改變航路謹(jǐn)慎駕駛。

（3）對(duì)于破冰作業(yè)船舶應(yīng)評(píng)估冰的厚度與船的破冰能力，密切注意艉軸管密封，保持油密。冰區(qū)航行考慮振動(dòng)對(duì)設(shè)備的影響，加強(qiáng)設(shè)備巡查。

3 冰區(qū)靠泊和裝卸

海上靠泊和裝卸作業(yè)時(shí)海洋石油支持船重要操作之一。而冰區(qū)作業(yè)具有很大的風(fēng)險(xiǎn)。如圖2所示，某守護(hù)船受冰擠壓造成了船舶和平臺(tái)的受損。

圖2 受冰擠壓某守護(hù)船撞上平臺(tái)

冰區(qū)靠泊和裝卸作業(yè)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：船舶駕駛室、甲板作業(yè)人員和海上設(shè)施應(yīng)建立有效的通信聯(lián)系。在冰區(qū)中的任一靠泊方式下，船舶的艏向或艉向與流冰的漂移方向應(yīng)一致或接近一致，其交角不應(yīng)超過15°。當(dāng)系纜強(qiáng)度及狀況不能確保安全系泊時(shí)，不應(yīng)采用帶纜方式靠泊。當(dāng)平面冰的冰厚達(dá)到5 cm 以上或冰密集度達(dá)到6/10 以上，在風(fēng)流速大于1.0 節(jié)時(shí)，不應(yīng)采用艉帶單纜不拋錨艉靠、艏艉帶纜不拋錨艉靠方式靠泊。在風(fēng)流速大于1.5 節(jié)時(shí)，除非是已進(jìn)行進(jìn)一步的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確認(rèn)可以安全地實(shí)施靠泊作業(yè)，否則不應(yīng)采用任何靠泊方式進(jìn)行靠泊作業(yè)?？坎醋鳂I(yè)有困難時(shí)，應(yīng)要求海上設(shè)施管理人安排破冰作業(yè)船破冰后再進(jìn)行靠泊?？坎创安倏v和定位在預(yù)先破碎的冰塊中進(jìn)行。在海上設(shè)施系泊期間，密切注意海況、潮汐、冰情、舷側(cè)的冰塊堆積、纜繩張力等情況。系泊中應(yīng)保持主推進(jìn)裝置、舵等操縱必須的設(shè)備和控制系統(tǒng)處于隨時(shí)可用的狀態(tài)。冰區(qū)中靠泊，應(yīng)盡可能避免以倒車破冰的后退方式入泊。在不利方向漂流的海冰情況下，船舶應(yīng)能保證保持船位的能力，確保能夠離開海上設(shè)施。船舶長(zhǎng)時(shí)間靠泊需要申請(qǐng)破冰作業(yè)船破冰后再靠泊。冰區(qū)靠泊不宜使用DP 操縱模式。

海上設(shè)施裝卸應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：應(yīng)清除作業(yè)區(qū)及管線的冰或雪，確保作業(yè)區(qū)及管線清爽。轉(zhuǎn)運(yùn)貨物時(shí)，應(yīng)防止冰凌墜落傷人。進(jìn)行散裝貨物作業(yè)時(shí)，應(yīng)避免管線接觸冰面。確認(rèn)管頭、透氣孔暢通。在作業(yè)完成后，應(yīng)排空管線殘留物。防止殘留物凍結(jié)。干散料輸送作業(yè)時(shí)，壓縮機(jī)上的干燥器應(yīng)運(yùn)行。

碼頭靠泊應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：靠離泊碼頭有困難時(shí)，船舶應(yīng)聯(lián)系破冰作業(yè)船破冰或自己破冰后再靠離泊。舷靠泊位時(shí)應(yīng)控制船速。船舶接近到碼頭10m 時(shí)，航速應(yīng)降到0.5 kn 以下，通過移動(dòng)船位，將內(nèi)舷冰排出。而不應(yīng)利用側(cè)推強(qiáng)行推進(jìn)，防止損傷側(cè)推槳葉。如在碼頭冰厚超過5cm、冰密集度超過6/10 以上，宜在船舶外舷拋外檔錨，便于船舶離泊。船艉靠泊碼頭操作應(yīng)在合適的錨點(diǎn)選擇拋錨后，倒車正舵，利用正車倒車吹開泊位浮冰。

4 冰區(qū)錨泊

平面冰的冰厚達(dá)到5 cm 以下或冰密集度在6/10 以下，船舶可在冰區(qū)拋錨。

船舶拋錨時(shí)錨鏈長(zhǎng)度不宜超過水深2 倍。在船舶走錨時(shí)應(yīng)能避開海上設(shè)施及海底管線、電纜。駕駛臺(tái)值班人員應(yīng)加強(qiáng)瞭望，觀察冰情變化，核實(shí)錨位。駕駛臺(tái)值班人員應(yīng)注意收聽油礦區(qū)及周圍船舶信息，保持通訊暢通。

5 冰區(qū)漂航

不符合拋錨條件時(shí)，宜選擇冰區(qū)漂航。盡量選擇在海上設(shè)施下風(fēng)流，距海上設(shè)施1 海里～5 海里范圍漂航，并避開海上設(shè)施主流向的方位線。船員值班按航行值班要求加強(qiáng)瞭望，注意周圍船舶動(dòng)態(tài)及附近海域冰情，持續(xù)跟蹤船舶漂航航跡。當(dāng)受風(fēng)流影響船舶漂移接近海上設(shè)施和淺水區(qū)時(shí)，及時(shí)動(dòng)車離開海上設(shè)施區(qū)域和淺水區(qū)。駕駛臺(tái)值班人員做好船舶漂泊記錄。

6 破冰作業(yè)

6.1 破冰船舶作業(yè)

（1）破冰作業(yè)船操作應(yīng)考慮風(fēng)流及冰的漂移方向，確定在海上設(shè)施的上流方向不超過1 海里范圍進(jìn)行破冰，確保碎冰通過海上設(shè)施。破冰盡量與冰流向一致，確保冰道的形成。轉(zhuǎn)向后破冰道盡量沿著已破冰道的附近進(jìn)行，增加冰道寬度。在靠近海上設(shè)施附近轉(zhuǎn)向留出足夠掉頭水域，避免緊迫局面的發(fā)生，盡量在海上設(shè)施下風(fēng)流轉(zhuǎn)向，避免對(duì)著海上設(shè)施轉(zhuǎn)向。避免近距離橫穿海上設(shè)施上流冰面。

（2）冰區(qū)厚度在30cm 以下時(shí)，保持航向，主機(jī)負(fù)荷宜保持75﹪以下。發(fā)現(xiàn)30cm 以上單層冰或疊加冰，航速下降至3 節(jié)以下，向薄冰處行駛，被冰夾住，應(yīng)采取正舵倒車，按原路倒回一段距離，再加速前進(jìn)。

（3）夜間破冰打開掃海燈，加強(qiáng)瞭望，注意觀測(cè)冰情變化。

6.2 為船舶破冰

（1）破冰作業(yè)船應(yīng)與被護(hù)航船舶建立專用聯(lián)系頻道，保持有效溝通。破冰作業(yè)船解救被冰困住被護(hù)航船時(shí)，應(yīng)從被護(hù)航船舶的正橫前接近。應(yīng)與被護(hù)航船確認(rèn)護(hù)航路徑，盡量避開厚冰區(qū)。航速與距離應(yīng)由破冰作業(yè)船控制，兩船距離控制在2～3 倍船長(zhǎng)。轉(zhuǎn)向及降速應(yīng)及時(shí)通知被護(hù)航船，保證被護(hù)航船與破冰作業(yè)船采取的措施一致。

（2）為被護(hù)航船舶靠泊海上設(shè)施或碼頭提供破冰時(shí)，應(yīng)提前在被護(hù)航船靠泊時(shí)，提前破碎靠泊面的冰，如有必要提供頂推，協(xié)助被護(hù)航船靠泊。

7 結(jié)語

目前，在渤海海域海洋石油支持船約90 艘，分屬中海油服、海能發(fā)展、海油工程、中石油、中石化、救撈局、民營(yíng)公司等20 多家船公司。如何為海上油田冬季冰區(qū)作業(yè)提供優(yōu)質(zhì)安全高效服務(wù)，降低船舶及海上設(shè)施的冬季冰區(qū)作業(yè)的安全隱患，有效保障海上設(shè)施及船舶冬季安全生產(chǎn)，是中海油天津有限公司及各家船舶公司共同面臨的問題。本文對(duì)冰區(qū)航行、冰區(qū)靠泊和裝卸、冰區(qū)錨泊、冰區(qū)漂航、破冰作業(yè)的細(xì)節(jié)進(jìn)行了探討，為提供上述作業(yè)的安全性提供了有益的建議。