黃齊 方葉平
摘 要:由于LNG及LNG船舶的特殊危險(xiǎn)性,對(duì)LNG船舶在航行過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行識(shí)別和評(píng)估,可以為駕駛員在LNG船舶航行過(guò)程中提供必要的借鑒,有效避免風(fēng)險(xiǎn)較大的風(fēng)險(xiǎn)源,保障LNG船舶航行安全。
關(guān)鍵詞:LNG船 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)
LNG運(yùn)輸船舶通航風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別
風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是用感知、判斷或歸類的方式對(duì)現(xiàn)實(shí)的和潛在的風(fēng)險(xiǎn)性質(zhì)進(jìn)行鑒別的過(guò)程。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是風(fēng)險(xiǎn)管理的第一步,也是風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)。只有在正確識(shí)別出自身所面臨的風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上,人們才能夠主動(dòng)選擇適當(dāng)有效的方法進(jìn)行的處理。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,可以將那些可能給LNG船舶通航和作業(yè)安全帶來(lái)危害和機(jī)遇的風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別出來(lái),為制定風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)計(jì)劃提供依據(jù)。
風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的兩個(gè)環(huán)節(jié)(和階段):①感知風(fēng)險(xiǎn):識(shí)別出自身所面臨的風(fēng)險(xiǎn);②分析風(fēng)險(xiǎn):分析引起風(fēng)險(xiǎn)事故的潛在原因(風(fēng)險(xiǎn)因素)。研究導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的原因和條件的環(huán)節(jié)。
借鑒國(guó)內(nèi)外LNG海上運(yùn)輸安全管理等相關(guān)課題的研究成果,在對(duì)LNG歷史事故統(tǒng)計(jì)分析、研究的基礎(chǔ)上識(shí)別出LNG運(yùn)輸船舶航行危險(xiǎn)源,主要包括:由于人為失誤、船舶設(shè)備故障或環(huán)境惡劣,LNG船舶與拖輪、商船、漁船及海上浮動(dòng)生產(chǎn)裝置等發(fā)生碰撞;LNG船舶由于落潮、涌浪或駕駛員判斷失誤而擱淺;LNG船舶在港內(nèi)航行時(shí)撞擊碼頭、防波堤或停靠的船舶等;由于沒(méi)能及時(shí)避開臺(tái)風(fēng)、海嘯自然環(huán)境的危害,造成船舶結(jié)構(gòu)失效,發(fā)生航行事故等。
LNG船舶通航風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
1、LNG船舶風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)實(shí)狀況利用統(tǒng)計(jì)法來(lái)確定社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)。歷史數(shù)據(jù)顯示,截止2007年全球LNG船舶碰撞事故概率為6.7×10-3艘次/a,且隨著LNG船舶技術(shù)的發(fā)展逐年下降。因此本項(xiàng)目LNG船舶碰撞事故可接受概率設(shè)為1.0×10-4艘次/a 。
PLNGC表示LNG船舶在航道內(nèi)與其他船發(fā)生碰撞事故的概率;Pfire表示碰撞事故發(fā)生后LNG泄漏且發(fā)生池火的概率。
3、事故概率
3.1碰撞概率
船舶碰撞概率模型IWRAP模型根據(jù)船舶在航道內(nèi)分布函數(shù)計(jì)算船舶發(fā)生碰撞的概率,將船舶碰撞概率與船舶空間分布聯(lián)系起來(lái)。據(jù)此,參考IWRAP模型,以他船在LNG船舶通航停泊水域的空間分布為基礎(chǔ)構(gòu)建LNG船舶碰撞事故量化計(jì)算模型。
由上述公式可知,LNG船舶航行中的碰撞概率與航道長(zhǎng)度成正比,也受兩船的速度和相對(duì)速度影響。
3.2火災(zāi)概率
碰撞造成LNG泄露后引發(fā)池火的概率用事故樹來(lái)計(jì)算。以船舶碰撞事故未初始事件,考慮LNG船舶貨艙分布等結(jié)構(gòu)特性、LNG船舶載貨狀態(tài)、及LNG泄露后被點(diǎn)燃的概率等因素構(gòu)建事故樹,分析并量化計(jì)算LNG船舶發(fā)生碰撞事故后池火的發(fā)生概率。
LNG船舶通航期間碰撞事故發(fā)生時(shí),LNG船舶可能是撞擊的主動(dòng)方,也可能是被撞擊的一方。假設(shè)LNG船舶在碰撞事故中被撞的概率是0.5,若LNG船舶作為碰撞的主動(dòng)方,則受損部位很可能是船首部,破艙的可能性較小,假設(shè)LNG船舶嚴(yán)重?fù)p壞的概率可以忽略不計(jì),因此對(duì)這種情形不予研究。反之,LNG船舶被他船撞擊,貨艙部位受損的可能性較大。
碰撞事故發(fā)生時(shí),LNG船舶的裝載狀態(tài)對(duì)碰撞造成的后果有直接的影響,LNG船舶若空載,船舶受損后無(wú)論破艙與否都不會(huì)有LNG泄漏的危險(xiǎn);當(dāng)LNG滿載時(shí),LNG會(huì)因破艙而泄露,泄漏的狀況與破損程度有直接的關(guān)系。根據(jù)液化天然氣運(yùn)輸貿(mào)易的特點(diǎn),假設(shè)液化天然氣船壓載航行的時(shí)候大約占50%。因此,貨物裝載情況的概率也相同,滿載與空載的可能性都為0.5。
船舶受損程度分析包括受損區(qū)域和受損嚴(yán)重程度兩方面的概率分布分析。船舶受損區(qū)域分為載貨區(qū)和非載貨區(qū),一艘典型的LNG船舶作為基準(zhǔn),非載貨區(qū)包括占船長(zhǎng)的35%,因此非載貨區(qū)的受損概率取0.35,載貨區(qū)受損概率取0.65。
船舶受損嚴(yán)重程度根據(jù)歷史事故統(tǒng)計(jì)資料和船舶結(jié)構(gòu)特征計(jì)算得出,非載貨區(qū)船舶嚴(yán)重受損概率為0.05;載貨區(qū)內(nèi)LNG船舶處于裝載狀態(tài)下概率為0.914,船舶處于壓載狀態(tài)概率為0.086。
LNG泄漏概率計(jì)算中,假設(shè)只有在LNG船舶在裝載狀態(tài)下被他船碰撞載貨區(qū)嚴(yán)重受損才會(huì)導(dǎo)致LNG泄漏。因此,根據(jù)以上條件將概率取值為0或1。
根據(jù)LNG船舶運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),LNG泄漏危害模型包括低溫?fù)p害、蒸汽云被點(diǎn)燃及池火發(fā)生的概率。蒸汽云被引燃的概率為0.1;池火發(fā)生的概率在蒸汽云被引燃時(shí)的概率是1,在蒸汽云未被引燃時(shí)的概率是0.11。
綜上分析,計(jì)算得出LNG船舶通航期間發(fā)生碰撞事故引發(fā)池火的概率是2.8×10-6艘次/年。
4、事故后果
碰撞事故模型由事故船舶的運(yùn)動(dòng)要素和尺度要素計(jì)算出碰撞損耗的能量,這一能量同時(shí)也是事故船舶發(fā)生受損形變吸收的能量;碰撞損耗模型利用碰撞吸收能量與船舶受損體積之間的關(guān)系,結(jié)合LNG船舶結(jié)構(gòu)特征計(jì)算出LNG船舶破損的面積,從而得到LNG泄漏口的面積;在LNG泄露與燃燒模型中,LNG泄漏口面積的大小將會(huì)影響到LNG泄露的速度和擴(kuò)散的范圍,從而影響LNG池火周圍熱通量的大??;最后將LNG池火周圍的熱通量數(shù)據(jù)輸入LNG火災(zāi)傷亡計(jì)算模型,即可得出船舶碰撞對(duì)LNG船舶周圍船舶造成的威脅。
結(jié)束語(yǔ)
由于LNG船舶的特殊危險(xiǎn)性,對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與分析具有重要意義,通過(guò)借鑒與實(shí)踐, 使我們能對(duì)LNG船舶安全操控有進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。
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(作者單位:海南省船舶引航站)