深圳海上危险品应急指挥船功能定位及技术路径

2018-12-08，

船海工程 2018年2期

，

(深圳海事局，广东深圳 518000)

深圳海域[1]是国内较早建立了防污应急管理工作机制的地区，到目前也是国内防污应急力量比较强的地区。海域污染防治与危险品应急工作卓有成效，经历了几次重大危险品事故考验。其中典型案例[2-3]为2002年巴拿马籍LNG轮“GAZ POEM”液货泄露重大事故。事故在国务院、交通部、广东省、深圳市各级政府部门的直接领导下得到相对圆满解决，但事故处置工作过程却不尽如人意：一是时间长。事故船液货过驳完成，历时20多天。二是安全风险大，社会影响深[4]。事故船是一艘大型液化气船，发生泄露事故时，船上尚存39 000 t液化天然气，2 000 t燃料油。一旦发生爆炸，将对深圳、香港地区带来灾难性后果。三是事故处理难度大，国际上鲜有成功案例。面对冒着熊熊浓烟的LNG船，且不说事故处理，连人员靠近观察都是极端危险的[5]。因此，,如何了解评估事故状态，如何处理船上尚存的货物及燃油，都是非常棘手的难题[6-8]。

近年来，为了应对航运业的转型升级及连带的相关风险，深圳海事局提出危险品应急处置船概念及项目研究，将研究成果作为项目正式纳入“十三五”建设规划，并得到深圳市政府支持。经过前期研究及评审，该项目克服前期研究各类难题，目前已正式进入船体设计阶段。作为国内首艘特种危险品应急处置指挥船，该船设计定位高、开发集成难及研究任务重，得到了国内行业内外广泛关注。为了推动国内危险品应急处置工作，提升危险品应急反应能力与技术水平，本文以深圳海上危险品应急指挥船项目设计为基础，总结该指挥船的功能定位、技术路径及面临难题，提出相关设计要点及改进建议，以供后续研究参考。

1 海上危险品应急指挥船项目介绍

1.1 项目背景

自2006年全国首个LNG接收站广东大鹏LNG接收站在深圳东部投产以来，为深圳市LNG的推广和应用，促进节能减排，保障城市可持续发展发挥了良好的示范作用。经国家批准，深圳东部再新建3座LNG接收站(估算总投资165亿元)。根据规划，到2020年，进出港LNG船舶总量将达到900多艘次，年LNG吞吐量将超过2 000万t,深圳东部海域将成为全球最大LNG枢纽港区之一。但是依照目前深圳东部海事监管力量和企业提供的配套安全监管设备设施，单就一个LNG接收站而言已显薄弱，新建的3个LNG接收站全部投产后，安全保障体系能力的不足将更为凸显，从而严重制约LNG枢纽港的安全运行。

本着“一流海事,服务一流港口”的宗旨，深圳海事局一方面积极研究提出东部LNG枢纽港海事安全监管配套设施设备需求，另一方面协调科研院所(交通运输部水运科学研究院)就各LNG接收站安全监管配套设施设备需求进行专项研究，并提出相应的对策意见，重点提出建设具备LNG监测及应急处置能力的专业应急指挥船艇(危险品综合应急指挥船)项目。

2014年，深圳海事局联合LNG运输企业、船舶设计所开展“危险品综合应急船船型论证与专业设施配置”课题研究，并于2015年通过专家评审。2016年初，深圳海上搜救中心向市安委办申请建设中型危险品综合应急船。2016年4月25日,《市安委办关于实施第一批城市公共安全专项资金项目有关事宜的通知》(深安办﹝2016﹞48号)将海上危险品综合应急船列入，并指定深圳海上搜救中心作为项目实施牵头单位。深圳海事局根据市安委的相关要求，并按照新的业务需求和功能定位，将该船定位为“深圳海上危险品应急指挥船”。2016年11月14日，该项目在市政府六届五十六次常务会议上获得顺利通过[9-10]。

1.2 项目建设内容

指挥船总长约为70 m，船宽约为12 m，选取型深约为4.8 m，干舷1.5 m左右，吃水约为3.3 m,满载排水量约为1 200 t。船舶日常巡航采用电力推进，巡逻航速约为18 kn,巡航力约为1 000 n mile。危险警戒区域内采用蓄电池推进时，航速约为7 kn，可以连续航行近2 h。

指挥船突出低振动、低噪声性能，保持适度的稳性和横摇周期，可以充分发挥船舶的应急指挥功能(现场应急指挥人员需要较长时间驻船)，并确保各专业设施的正常工作。

2 海上危险品应急指挥船功能定位与技术路径

2.1 指挥船主要功能

1)具备较强的综合信息处理能力，能够集中处理现场感知信息(船舶管理信息系统、无人机系统、水下航行器系统、船上光电取证系统、CCTV系统、现场溢油监测雷达信息系统、船载危险气体传感器以及移动取证设备等)，可以通过卫星及近岸公用通信网络实现快速的船岸通信，承担起移动指挥中心使命。

2)具备对现场LNG等危险气体检测与预警能力，确定危险警戒区域范围。

3)具备对现场溢油监测能力，可以对溢油海域的溢油面积范围、溢油扩散与漂移速度方向做出初步评估。

4)具备较好的自我防护与医疗应急救助性能，可以短时间内(2 h)在警戒区域内安全航行并撤离人员。

5)具备履行危险品(尤其是LNG)作业监管与护航的能力。

2.2 指挥船主要专业装置

1)船艉设专业应急救助艇，艉部设置直升机悬停平台，便利人员救助。

2)船上设置医疗室，配备(或预留)远程医疗系统，配置相应的危险品应急救助药品与器材，可以对获救人员提供应急救助服务。

3)船上设置危险品检测监视室,通过遍布全船的检测单元及借助无人机，实现对船舶周边空域的危险气体(尤其是LNG)成分和含量进行监测分析。

4)船上设置溢油检测室,配合溢油检测雷达及专业软件，可以初步判断溢油的成分、规模、溢油范围及飘移路径等，为溢油应急指挥提供技术支撑。

5)本船配置无人机系统和水下航行器系统，可以对水面、水下危险品泄露情况进行拍照取证，利用无人机搭载的危险气体探测设备对危险区域空中危险气体含量进行定量监测。

6)船舶设置有隔离室,可以实现船上与环境大气的隔离(这时船舶使用蓄电池动力驱动)，船舶可以低速(7 kn)进入警戒区内履行人员撤离任务。

7)船舶配置自身消防水幕系统，大大提升船舶航行火区时自我防护能力。

8)配备DP1动力定位系统，可以比较精确地定位船舶航向、船位及船舶航线(按照设定轨迹低速航行以及跟踪水下机器人低速航行)。

2.3 指挥船船舶性能特点与主要技术措施

1)选择混合电力推进系统并采用吊舱或全回转推进器，设置船艏侧推器，不仅使船舶的机动能力大为提升，同时大大降低船舶振动和噪声。

2)危险区内采用动力蓄电池推进模式，有利于船舶进入危险区域(LNG气体扩散区)实施人命救助。

3)通过DP动力定位系统，有利于船艏向、船位、船舶航线的精确定位，为无人机起降、危险警戒区的划定、无人航行器的收放与航行跟踪提供基础支撑。

4)设置各类专用舱室，有利于发挥专业功能：设置医务室与远程医疗系统，有利于对救助人员实施现场急救；设置隔离室，有利于人员出入时防止可燃气体进入内部舱室。

5)在通风系统安装燃气检测设备，可以实时连续检测大气中可燃气体浓度。一旦进入危险区(燃气浓度达到临界值)则发出报警，经人工确认后,控制系统会自动关闭通风，隔离船外空气，转入蓄电池推进模式。

6)船上设置移动指挥中心，安装移动指挥系统、视频会议系统，可以发挥综合应急指挥功能。

3 技术难点及相关问题

目前国内尚无建造海上危险品应急指挥船先例，在国际海事领域，虽然部分发达国家(如澳大利亚、新加坡、韩国)已有类似的专业化监管船舶投入使用[12]，但这些船舶的功能比较单一或作业能力较小。从我国船舶设计机构和船厂目前的技术能力看，建设一艘满足上述全部功能要求的危险品应急指挥船，在技术层面确实有难度。主要有以下几点。

1)在混合电力推进系统中，国内船舶总体设计所和各专业设计所在这一领域的技术积累不足(尤其是理论分析计算方面)，难以摆脱对国际知名电气系统集成供应商(如ABB、AKA、VISEDO、SIEMENS等)的技术依赖。

2)国内电力推进设备供应商总体上处在初期阶段，不仅动力装置的功率等级较低，而且关键设备的技术掌握在一些国外公司手中，技术对外依赖度很高。比如吊舱推进器技术基本上由ABB公司垄断，2 000 kW等级以上全回转推进器技术也基本上由瓦锡兰、消特尔等公司控制。电力变送器技术，国内公司虽有介入，但大多数功率较小，且体积较大，可靠性也较差。

3)中国船级社在电力推进系统，尤其是混合电力推进(全电推进+蓄电池推进)方面，还没有成熟的技术规范，基本上处在“借用”国外船级社同行或者直接“参考”国外产品供应商技术规范的起步阶段。

4)采用蓄能装置在危险区域航行作业船舶的技术规范目前基本上是空白，同时全球范围内都处于摸索阶段。据了解，澳大利亚有一型在LNG扩散危险区域作业的船舶，经过试用2年多，才得到美国ABS的特别认证书。但是该船只能在危险区域作业30 min，远小于我们计划中的7 kn(2 h)的航行(作业)要求，此方面不具备较强的参考性。

5)常规指挥船的布局模式难以突破。目前，我国的公务船的“移动指挥中心”基本上都是按照会议室的模式布置。重视集体开会磋商，不重视“现场总指挥”的“临场独断”。我们的船东和设计单位也有上述“工作惯性”或者偏好。虽然这种做法并不符合“应急指挥”的职能需要，但是要真正转变观念，按照“应急决断”需要，将“现场指挥中心”按照职能岗位设置，即“总指挥岗”“助理指挥岗”(1～2席)、“信息支撑岗”若干，还存在实际上的困难。因为这种按应急功能设置岗位的布局方法，可以实地调研借鉴的案例几乎没有，需要自行摸索。