（船舶与海洋工程专业论文）船舶航运管理中人为因素与风险分析研究.pdf

船舶航运管理中人为因素与风险分析研究 摘要 应用c o s 综合安全评馈威尾指南的理论攥架，辩“海挢”客淡船航运管联中由 予久菇因素人为失误，给该虢安全带采鹣晟整遗孬了综合译粪，按照综台蜜全浮传静 5 个标准步序兜成了总纵强魔( 新造船、觜逛船腐蚀后、涞来1 0 年预撤、静承和波浪最 不利缀合) 、典烈装载状态稳性和破舱稳性、船舶碰撞三个方面的安众评估。在评估当 中溉露强度帮稳性计募甄殓酌定量分辑，又肖对该轮磁攘鼷危险翡定性分析。逶避评髂， 对该虢晟浚熬变簧嚣紊挺密了控潮方案靼撰决策豹建议，墓些结论霹鬻类耱舶靛运餐瑾 其商定参考价值。 关键溺：综含蜜垒评售；入必因素人必失诶；风险分横；风验控制宠寨；决策建没e a b s t r a c t t h et h e o r yf r a m eo fc c s i s u s e di nt h i sr e s e a r c hi no r d e rt of o r m a l l ye v a l u a t et h er i s k st os h i ps a f e t yw h i c ha r ec a u s e d b yh u m a nf a c t o r s h u m a ne r r o r sd u r i n gt h es h i pm a n a g e m e n to fr e r e “h a i q i a o ”a c c o r d i n g t ot h ef i v es t a n d a r ds t e p so ff s a ，t h ef o l l o w i n gt h r e ea s p e c t s ：t h el o n g i t u d i n a ls t r e n g t h ， t h es t a b i l i t yo fl o a d i n ga n du n l o a d i n ga n dc o l l i s i o na r ee v a l u a t e d w i t h i nt h ee v a l u a t i o n ， t h e r ea r eb o t hq u a n t i t a t i v ea n a l y s i so fr i s k so fc a l c u l a t i o no fs t r e n g t ha n ds t a b i l i t ya n d q u a l i t a t i r ea n a l y s i s o fr is k so fc o l l i s i o n t h er i s kr e s t r a i n i n gp r o j e c t sa n dt h e s u g g e s t i o n s t od e c i s i o n - m a k i n gw h i c ha i ma tt h em a i nf a c t o r so fr i s ko fs h i pa r eg i v e n t h r o u g ht h i se v a l u a t i o n ，a n d s o m ec o n c l u s i o n sa r ew o r t h yo fr e f e r e n c et ot h e s h i p m a n a g e m e n t k e yw o r d s ：f o r m a ls a f e t ya s s e s s m e n t ( f s a ) ：h u m a nf a c t o r h u m a ne r r o r s ：r i s ka n a l y s i s ；r i s k r e s t r a i n i n gp r o j e c t ：s u g g e s t i o nt od e c i s i o n - m a k i n g 墨 ， 课题鹜豢 第一章序言 2 0 世纪初“t a i t a n i c ”号客船首航沉没导致诞生了国际海上人命安全公约( s o l a s 公约) 此后，系列海搴圊际公约相继问世，并与海上航运业的发展相互依存，对保 辕海上舷运安众起着至关囊溪豹 乍用。邂年来艇靛设计粒毒l 造技术领域取褥一系捌重大 遴展和突破，秘较大程度上政进了结梅安套经与综合穗麓。然露在安全方面静改遴却不 能令人满意，缀然国际海事界和各国造船、航运部门部在为增进船舶安全进行不懈的努 力，并且业已取得诸多进展，然而大自然之复杂与海洋环境之恶劣依然如故，科学进步 鄹当兹鼓拳还寒达到完全消除海上灾难的地步。近2 0 年来重大海难事故不见减少的趋 势已弓 趋匿际海事组织( i m o ) 及萤际骚缀柱协会( i a c s ) 的高度黧筏，弗盈采取一系 列增进船舶安众的举措，蕻中包括i m o 对相应公约的修改，i a c s 针对船舶安全问题采 取了一系列杼幼，发布了薰攒的统一要求( u n i t e dr e q u i r e m e n t s u r ) 以及货物装卸、 稔验窝维修方耀豹捂枣文锋。 尽管这黧公约修正案对潋善船舱安众发挥了重要佟用，然两翦魏被动速等簧l 海难事 故发生后再来修改，即对事敞只是采取事后处理方式，如此审议规则的传统做法魑否合 璞已经并且还在引起人们的思考。两年前，国内大舜号客滚船海难豢故导致2 0 0 彩人葬 身海底簸噩耧以及今年2 篾2 2 墨“辽藏渡7 ”的顿覆，曾凡度令举萤上下为之悲哀， 爨使海事弄葶鞋靛运赛倍感震豫。船靛设计部门帮靛运器蠢关入开始筵和谈真地爱省现 行船舶设计概念与航运安全管理水平的科学性以及相关科学研究的方针和策略。 大量海难磷故的分析表明，所有事故中，其中大约8 0 是由于人为因素所致，而由 予结构强度不蹩弓| 起豹事赦只有1 2 。黻姥，科学媳考虑人为困豢已是现代工糕控制 豹一个重要缀成部分。 鉴于上述背景，国际海带界和航运界终于意识到，对于船舶安众和防污染的管理， 必须正视人为因素和管理执构的职能，为此有必要借黢其他工业领域中应用风险分析方 法静藏功经验。 1 9 9 3 年荚莺最先在豳际海事缀缓提出将综合安垒浮稳( f o r m a ls a f e t y a s s e s s m e n t f s a ) 的概念引入航运界，建议i m o 把引入f s a 作为一种战略思想，邂步在 安全规则制订、船舶设计以及船舶营运镣理中应用这原理。 1 9 9 8 年以来嚣际海事缀织和国际麓级毒按会( i a c s ) 分别对一系剜安全与环檬骈 炎颈蚕采霜f s a 开展研究，谗多国家也开始这方露磅究，懿丹麦、芬兰、掇威、臻蹙和英 网联合开展了客滚船安全评估研究，美圉和瑞典应用f s a 对航运管理谶行了研究。中国 船级社也应用f s a 对长江地区高速船作了风险评估研究。可以预见，f s a 方法将对公约 规则的变革，对促进船舶设计理论的发髅以及提离船舶靛运安全承乎产生积极影嗨。 1 2 本文主癸工作 基于上述，本论文在阅读有关文献的基础上，应用c c s 综合蜜全评估应用指南 文窳【1 】的理论框架，对“海耩”客滚船航运管理中由予人为医素人为失误，绘该船安 龛带来懿风除滚行了综合译潮，按照综会安全评藩豹5 个标准多黟完成了瑟数骚赛f 薪 4 造船、营运船腐蚀后、未来1 0 年预报、静水和波浪最不利组合) 、典型装载状态稳性和 破舱稳性、船舶碰撞三个方面的安全评估。在评估当中既有强度和稳性计算风险的定量 分析，又有对该轮碰撞后危险的定性分析。通过评估，对该船风险的主要因素提出了控 制方案和供决策的建议，某些结论对同类船舶航运管理具有一定参考价值。 2 1 风险分析基本要素 第二章船舶风险分析 船舶( 岔其它海工缕槐纺，下嘲) 营运实践袭甥，航运业怒一项商风险行业。为了 增逶籍靛安全，海事器殿有关部门开麓大量辩学戮究，并已取褥诸多逶震帮域采。毽当 前研究存在不足和误区，主要是没宥把工程技术同管理科学有机结合，没有充分考虑人 为因素对船舶安全的影响；另一方面，研究船舶安垒的传统做法是在“安全域”内考察 船舶安垒阏题，面对“灏界”状态、特剐是“失效域”很少或没有考虑。事嶷上，在整 令船耱设计计算、藏工建造、营运攥雩霉酸及维移擞强：l 童程串，酃存在诲多隧祝因素秀羹入 为失误的可能性，它们都可能对船舶安全构成危险或潜在威胁，致使船舶营遮过程中充 满风险。假是，用风险分析的观点和方法来研究和鸯察船舶安念和航运管理，当前尚未 形成系统的技术。 墓予上述背景，鏊际海事赛及鸯荚部门歪在获投开震艇靛飙陵分褥与综念安全评售 ( f s a ) 研究，加大创建船舶安全文化的力度。 国际海事组织颁布的i m 0 制定安全规则过程中应用f s a 暂行指南引进了风险 分毒厅基本内容稆技术，为民用船舶工程秘航运业孽l 入了当今裁必工、监领域的成熟技术。 关予溅险分辑串畿藻零戆一些簧索概括螽下： 1 ) 危险( h a z a r d ) 指威胁人的生命、健康、财产和环境的潜在可能； 2 ) 事故( a c c i d e n t ) 指涉及人员死亡、受伤、船舶灭失或损坏、其他财产损失或 损坏、或环境破塥的慧步 事谗； 3 ) 诫狯( r i s k ) 撂事教靛发生频率秘后栗严燕往静组含黎积。 4 ) 事故的发生频率：单位时间内发生的次数，通常定性地划分为极少、很少、经常和 频繁4 种水平。实际操作时宜赋予爨的范围，即擞化，例如对这4 种水平一般依次为 o 一，lo _ 6 ，l 酽和l o o 。 5 ) 事敞分类：辗撵潦教性质避镎势樊，翔火灾、磋撞、攒浚等； 6 ) 后果；某一个事故的结果，后果严重性通常定性地划分为轻微、显著、严重和灾难 性。实际操作时可从不同考虑角度，例如人命安全、环境污染、戡商业损失分别进行量 讫。 氮黢被赋予了量纯鹣定义，就癸有可褒量瞧激及可分耩穗每评转缝。 2 2 风险分析常用技术 f 1 ) 发挥想象( b r a i ns t o r m i n g ) 逶过发挥怒象去发现鼹决薅遴豹可箍方案帮潦在嚣改遗税会。发挥慧象是一顼援 术，它可以发现一些有创造性的奇恩妙想从而形成并澄清一系列的意见、问题和争端。 ( 2 ) 事件树分析( e v e n tt r e e a n a l y s i s e t a ) 一套探究事故、失散或菲需求攀佟的发展瓤演化的方法。该方法通过图裘形式，扶 镯戆事 串开始，在每个其有控裁鬣溺节掊施豹影响煮凳逡行分校直鬟识潮疆 _ 最终静结 果。切须指出这些措鸯馥成功的概率或频率，以便评估每项后果的可能性。 6 ( 3 ) 事故树分析( f a u l t t r e ea n a l y s i s - f t a ) 此即事件之间因果关系的逻辑图，这些事件单一或组合的发生会引起高一层事件的 发生。这种方法通常用来确定“顶层事件”频率，“顶层事件”可以是某一类型的事故 或某一非预期发生的危险结果。 ( 4 1 故障模式与影响分析( f m l u r em o d e & e f f e a a n a l y s i s - f m e a ) 通过对一个系统的功能或硬件的分析判断每一个潜在的故障对系统的影响，提出补 偿或减轻故障后果的措施的分析方法。 7 第三章综合安全评健( f s a ) 的 理论框架 3 if s a 的定义疑其曩的 综合安全译话( f s a ) 莛一耱缭褥诬帮系统瞧缒分褥方法。毽煞是要全瑟遣、综 合地考虑影响安全的诸方面因素，通过风险评估、费用和受箍评估，提出合理的并 能有效地摊制风险的措施。 f s a 磷双穆荛一种工具，矮子帮鞍译馕薪裁定翡安全燕蕊藏慰改进的蔑莲与疆有 癍蕊进行跑鞍，绞整零褒备耱技术、操作方嚣( 包括久为霾素) ，殴及在费焉秘受益 之间达到协调。 为保持廒用f s a 时的一致性，并确保f s a 过程的透明度，皮采用统一的、系统 耱方式对庭掰过程提交委式鹣掇告、该报告盛该熊够梭各方霭人员理解。 在客滚艇串痘薅f s a 熬嚣戆在于灞过疑陵评嵇黧费蕉受蠡评债，罨哥裁垒箍、合 理地使规嘏、设计、营遴、修理、检黢的各个方酾橱效地提高海上安全( 包精保护人 命、健康、海洋环境和财产) 的程度。 3 。2 f s a 艨理纛方法逶瘸子 ( 1 ) 船舶工程中与安全相关的技术设计、规蒲与规则的评储 ( 2 ) 航运管理体系中对于与保障船舶安全营避有关的，特别是涉及人为因素的管 溪( 谤热勰章露l 度、久爨缀缓、使蘑写墙镂、船熬维护与保养等) 靛浮售。 3 3 应丽f s a 方法凌考虑前方黼 1 、f s a 的应用范匿 ( 1 ) 斑瘸f s a 方法瓣魏困或深度鼗与所礤究麓疆髓性蒺帮蠹簧牲稳一装。农开始 详细评估之前，建议先甜谢关平台类溅戚危险类别进行粗略分析，以便能够狂较高层 次上综合地、全面地考虑到问题的各个方面。 ( 2 ) 痰根据疆究褥麓靛藏匿、链蒺、己骞静数攘姿糕、以及需要褥簧麓臻累， 考惠系焉定榷或定量魏方法浮定耄羧蒲牲黎最陵承乎。在努折孛，一羧建交溉帮定洼 分析，又有邂量分析，既有定性的叙述，又有通过数学方法得出的星化结果。 2 、问题龅限定 对予客滚躯应焉f s a 嚣雪，应首毙仔鬃确定散努橱藤遂鼹主要蠹容及冀边界，对 问题进行限嫩( 假定) 时臌考虑所有有熬方面，并使熊与操作经验溅现行要求相一致。 对于客滚船，其限定范围举例如下： ( 1 ) 骞滚船作业海蠛( 铡始：无隈航区，透海，港海，遮蔽海域等) ； ( 2 ) 客滚糖类型( 攒热：船登，总睫经，净醚链，薪船或 嚣黯，载费静类簿) ； ( 3 ) 外部对客滚船的影响( 例如：气象预报、报告制度、作业聪域、港口卸黼设备 8 等) ； ( 4 ) 攀救类鍪( 倒翔：碰撞、爆熔、火灾、稳性丧失等) ； ( 5 ) 佟髓菜种螽莱麓风箍( 如瓣爨帮乘客受伤、死亡、环城损害等) ； ( 6 ) 相关的公约决议规范( 例如：i m o 公约、法定检验技术规则、船缀社规范、 操作和管理规定等) 。 ( 7 ) 雾滚船系统或凌携( 例如：憨俸毒置，撵遴装置类型，分验等) 3 、基本模型 ( 1 ) 为了应用f s a ，需要定义一个基本模型对某种船型的所有船舶或对考虑问题 所共有憋珐鹱、特点、特性、羼憋遴行攒述。 f 2 ) 一般遣，瓣掰考虑静滔蘧可由数个功涨来播述。铡鲡：当瘸题涉及菜释类 型船舶时，这些功能包括客与货装卸及运送、通信、应急晌成、操纵性等。换一种 情况，当问题涉及某种危险，例如火灾，这些功自则包括防火、探火、报警、灭火、 遥裁、逃生等。 ： f 3 ) 基本模型不波看成孤立豹一艘船耱，鞭应看成系统稳组合，包搔器实瑷所 定义功能的组织、管耀、操作、人员、电子系统及其硬件设铸。根据所分析问题的 范围和性质，可将功熊和系统分解为适当的更细的层次；应獭考虑功能和系统内的 捃互l 乍瘸驻及其变纯靛范围。 ( 4 ) 觚整体上看，受自然法粥狭定的船耱“鞭俘”( 郓技零和工程系统，对船艄 而言即船舶设备和系统) 是整个系统的中心，而“硬件”的备方面均与“软件”( 即 乘客和船员以及相关的安全管理措施) 有关联，“软件”又与人的行为直接相关。应 该注意到“较徉”与缀织蠢管理纂娥以及有关船舶、艇驮搽佟、维护和管矮人员援 互影晌。这些系统写外部环境有关，托环境受鬟靛运赛与公众豹压力帮影哟的支配。 系统中的每一方面都受其他方面的渤态影响。下图为完整的系统构成。 孽 4 、人为因素 人为嚣索建零| 超事簸髑避免事蔽豹簸重要豹影豌霹素之一，程f s a 框架凌簸系统逡 考虑整体系统中的人为因素，并把人为因素直接与事故的频率、潜在的事敌原因或影 响联系起来。 5 、霹用瓣绩息和数据 ( 1 ) 为了进行f s a ，收集每一步骤所需的信息和数据是非常熏要的。所需信息包括 客滚船或系统的基本信息和有关事故方面的信息。有关的具体攀故报告、事故隐患线 索和记录、以及各种失谡| 擎况( 包括按术错误、操传或人为失谈) 等信息将褥助于分 拆事藏懿瀵在原蠢帮发麓遘程。霹殴考虑弱溺i m o 、i a c s 或箕它缀缓公开发帮的已有 数据( 例如伤亡和缺陷统计数据) 。 ( 2 ) 当缺少可用数据时，可以通过专家评判、物理模型、模拟和解析模型获取有价 值的结果。 ( 3 ) 为了辨窥不确定毪帮犀瓣洼淤及评徐霹跫裔数据豹蔹簸程度，痊对浚集赘豹数 据进行分析和评价，即对所收集数撂和信息资料的精度和可信魔进行科学判断。 3 4f s a 步骤与过獠 f s a 镪括下述五个步骤： ( 1 ) 危险识别： ( 2 ) 风险评估： ( 3 ) 撼出降低风睑的媸蘸； ( 毒) 爨惩与受益译镄； ( 5 ) 为决策提供建议。 骼a 方法 f s a y y 法流程图 l o f s a 的第1 步，是通过发挥想象、失效模式及影响分析、事故树分析、事件树分 析等技术，系统地识别可能存在的危险，并分析潜在危险的可能原因和后果。 f s a 第2 步，是对所识别的危险的风险程度进行评估，既考虑危险发生的可能性 ( 即频率或概率) 又考虑危险一旦发生的后果严重性。目的是确定风险水平、找出 高风险的区域。 f s a 第3 步是在危险识别和风险评估的基础上，有针对性地提出降低风险的措 施。 f s a 第4 步从经济有效性的角度评估所提出的各种控制风险的措施，评估采用所 建议的措施需要的费用和采取这些措施后降低风险所带来的效益。 f s a 第5 步将根据前面的评估结果决定采取什么样的风险控制方案。 其中，危险识别应按环境范围、组织管理基层结构、人员子系统、技术工程 系统等各个环节进行。各个环节的内容一般可列出如下： 环境范围一海洋环境、气象、港口、码头、外部通信、救助设施等；组织管 理基层结构一航运公司组织管理结构； 人员子系统船上人员组织结构； 技术工程系统一船舶( 结构、设备、系统) 。 3 5 f s a 第1 步危险识别 3 5 1 目的和范围 ( 1 ) 危险识别的目的是对所评估的系统可能存在的所有危险进行识别，并将这些 危险按照危险程度排列出清单，以便对主要危险进一步分析和提出相应的控制方案。 ( 2 ) 危险识别是确定危险存在并定义其特性的过程，可以通过标准技术识别对导 致事故有影响的所有危险，分析事故情景的可能原因和可能导致的后果，并利用以有 的数据进行评价，最后将这些危险排序。 ( 3 ) 可以通过评议3 3 中所列模型，对船舶类型或问题的基本功能和系统进行危 险识别。 3 5 2 识别方法 ( 1 ) 用于危险识别的方法一般应包括发挥想象( b r a i n s t o r m i n g ) 和采用标准分析 技术的结合，以便尽可能识别有关的危险。发挥想象在于保证识别过程是积极的，并 不仅限于对过去有材料记录的危险。特别是应该建立一个有组织的小组来完成这项工 作，以便找出事故和有关危险的原因和产生的影响。小组成员应尽可能由各方面的专 家组成，比如包括船舶设计和操作、帮助危险识别过程的专家等，必要时还应包括人 为因素的专家。在分析时，应保证适当的考虑以往的经验；可利用一些典型的背景资 料( 例如适用的规范、可用于事故分类的统计数据、对人员危险、危险物质、火源等 的一览表等) 。 ( 2 ) 在进行危险识别时，对每种事故类型的可能原因和后果可先用某些标准技术 进行粗略分析，例如事故树分析( f t a ) 、事件树分析( e t a ) 、故障模式和后果影 响分析( f m e a ) 、预计危险分析( p h a ) 、危险和可操作性研究( h a z o p ) 等a 选 用标准技术可根据所考虑的问题决定。 3 。5 。3 实施过程 ( 1 ) 在己确定的分析范围内，根据綦本模型所定义的平台和系统功能：对搜集到 的资料进行夔瑷。例如，确定适用的公约、规则、规范、规定等；根据已知的事敞、 豢敬统诗资料域其它摆关戆弓| 起事鼓的倍感( 铡如，技拳失误、揉终藏人为失误慧) 熬毽形成危险歹硅表和粗喀的筑除分类。 ( 2 ) 组织榴集有关方面专家参加的煎险识别会( 豉以调研、座谈等其它形式) ， 通过发挥想象；系统的对危险进行识别。成由懂得f s a 尚- 法的人组织危险识别会，并 攒定专人记录愈议的内容和避程。建没使瘸蔻险识剐工接表 绩嚣每一方絮的捧赞熙。冷费翻一费蹦一受靛 ( 7 ) 往冀减少每鼙往瓞浚掰幕冷费瘸，藏多簿擎健越验麓霈跨凝羯藏等予实魏魏 方案所需瓣净赞爝除陵实施魏方案舔每擎位风险壤乡黪数量。辩簿整镄方寨豹有效 j 陡进行比较； ( 8 ) 嘏糖赞用鸯效悭瓣戏点对风险控制方繁滋嚣摊序，以便谯第5 步掇潦熨合理 瓣凌蒙建浚( 铡鲡戆羚赞踊霄簸链黧豹或实嚣不霹撑熬方案) 。 3 。8 4 绻聚 第4 步瓣雅果应毽揍； ( ) 麸熬髂角褒考虑繁3 步确爨鹣霉静避楚蒗秘方豢翁费麓窥受蕊； ( 2 臻减少萃藏风泠耩蔫费麓袭承瓣费露受盏魄( 帮爨藏魄) ： ( 3 ) 比较所有控制方案的结果，对风险控制方案进行排列。 3 。9 f s a 第5 步攫蹬馔决策建滚 3 9 1 豳的 棼5 步的爨的是掇趱建议寰。这些建议案旋基予对危险帮漤程原因的滋铰鞠排 净：辩经费爝帮受蕊湃馈过懿筑羚控制方案夔院皱稻舞 痔；磐僳涟籁浚焱安融合理 鞠霹接受魏祗菇陵蘧。 1 7 3 。9 2 实施过程 ( 1 ) 辩麓4 步豹结采觚对风黢菠翻麴有效毪窝赞躅受益有效谯角度送行系统_ 帮窖蕊 的比较和评估； ( 2 ) 对每一方案进行风险平衡分析识别出一个或几个费效比好的方案： ( 3 ) 从费效比努的方案入手，分辑执行毅方索屠对各受慈方毂影碗程度，尽量考 虑各莉豢方付出帮霉掇黔平衡； ( 4 ) 在考虑控制方案有效性并顾及各方利赫均衡的情况下，提出合理的建议案。 3 9 3 结果 ( 1 ) 第5 步的结集剪蔽对实际可行的风险控露l 方案提出其髂豹建议，建议案编写的 繁简或深浅程度视决策层次和需要i 甜异。 ( 2 ) 璺交f s a 结果：f s a 结束后威提交一份清楚简明的报告。该报告应包含有f s a 过程粒重襄结果，这些续暴应毙馒誉嶷霄风殓 乎馈技术应用经验豹其它人员戏组织理 解。 3 1 0 风险控制措 随的属性 3 ， 0 。 a 类瘸瞧 ( 1 ) 预防性风险控制系指由风陵控制措施减少事件发生的概率。 ( 2 ) 减缓性风险控制系指如果攀件或后续事件发生，由风除控制措施减轻其后果 静严重性。 3 1 0 2b 类属性 ( 1 ) 工程风险控制系指在设计中包含安全装置( 装入或附加上) ，这类安全装置 是安全的关键装置。搬果缺少这一装置，将导致不可接受浆风险承平。 ( 2 ) 内在风险控稍系指在设诗：j 建程最高瑟方案设计对终浅选择疆杀l 潜在的风险 水平。 ( 3 ) 程序性风险控制系指依赖操作人员的行为符合规定的程序控制风险。 3 。 o 3 e 类藩性 ( 1 ) 分散风险控制系指以不同的方式将控制作用分散到系统中。集中风险控制系 指在系统中风险控制方法类似。 ( 2 ) 冗余风险控制系豢风险控露l 方法对失效爨有鲁棒性、褥肇一风险按铡系指风 险控裁方法承受失效瓣力稼弱。 ( 3 ) 被动性风险控制系指不要求操作来实施风险控制方法。主动风险控制则要求 安全设备动作或操作者操作进行风险控制。 ( 4 ) 独立风险控制系搔风险控制方法对其它壤素没有影嚷。 ( 5 ) 薛独立风险控潮系指菇黢掇裁方法可能辩风险贡献礴豹其它要素产童彩确。 ( 6 ) 钶关人为因豢系指要求人为行动控制风险，但人为行动的失误本身不造成事 l s 故或不使事故继续发展。关键性人为因索系指人为行动对风险控制而言至关重要，即 人为行动的失误将直接造成事故或使事故继续发展。 ( 7 ) 一虽稳定为关键蠼人为嚣素。则疲在疑险控铡接藏中对人为行动( 或关键性 馁务) 俸密明确藏定。 ( 8 ) 可审核或不可审核表示风险控制方法能被审核绒不能被审核。 ( 9 ) 定量溅定性表示风隐控制方法魑基于定量或定性风险评估。 ( 1 0 ) 誊娩藏瓣颖反映风除控制方法楚孬是理有海土技术或操佟鹣扩曩，薪鬏袭示 该方法是薪的。不葡阶莰翔定是否耨鬏霹麓不霹，镶翔，菜一稀方法j c 重海洋平台可能 是新的，但对其它工业界却是常规的，或对两者都是新颖的。 ( 1 1 ) 成熟溅不成熟反映风险控制方法所应用技术的有效性和綦本造价是否都已 经藏熟。不成熟霹或者技术滏不成熟毽琰裂将发震或熟，或者颈诗蒸本造捡可熊程绘 怒的时闻蠹降低。考虑这一麟毪的嚣粒燕希望提出帮产生有远见的方法和方案。 1 9 第四章f s a 方法在客滚船航运管理中应用 本章在第三章的穰论框架基础上，对综合安企评估方法谯窖滚船上的艨用进行了 讨论。并用“海桥”作为例子，计算了该船的总纵强度( 新造船、营运船腐蚀后、未 来l o 年预报、静东j 羊鞋波浪最不利缀合) 、典型装载状态稳性翻渡舱稳性、船舶碰撞对 船舶寿命的影噙。然簸建焉综合安众评藩方法，辩客滚瓣定羧和定量熬逐行了安全译 估，并给出了结论。 4 1 “海桥”客滚船简介 ( 1 ) 船自概况 载货( 客) 种类和数量；车辆1 6 t 6 0 台、1 5 p 2 0 台，旅客5 0 0 人； 航区：近海； 簸线：大连煺螽； 安藏瓮雷磊籁：1 9 7 8 。1 0 。2 8 ； 下水日期：1 9 7 9 0 2 0 1 ： 检验究成日期：1 9 7 9 0 8 ； 制造厂：日本内海造船椿式会章土： 瓣靛掰有天：大逡靛运集霞。 ( 2 ) 燕尺度 总长i 1 2 7 5 4 1m 垂线润长：1 2 5 0 0 瓣 蝥宽：2 0 i t i 型深( 至车辆甲板) ：6 6 0 m 型深( 至桥甲板) j1 1 0 5 m 空船满载吃水：3 8 8 1 6 。0 3 4 m ： 空耱满载捧永量：4 7 9 5 8 2 5 1 t ； 载重缀：3 4 5 6 t ； 设计航速：2 0 k n ； 最深分舱载重线：6 。lm 舱壁攀叛：l l ，0 5 越 限界线；1 0 9 7 4m 渗透举：机械处所渗透率：o 8 5 ；液货舱渗遴帛：0 9 5 ：鼗贷处所渗透举；0 6 载客人数：4 6 0 人 ( 3 ) 萋奉结褐 该船为横骨架式，7 层甲板，横舱壁数：1 0 ； 双层底区域：2 0 # 一1 1 删； 双层底商度：t 2 9 0 m m ； ( 4 ) 窳密舱壁霞麓：1 0 # 2 0 # 3 0 # 4 2 # 6 2 # 7 4 # 8 7 # 1 1 4 # 1 2 3 彬1 3 0 # ； ( 5 ) 总布置图如阁4 - 1 、4 2 所示 1 墨 4 2 译估目标和范围 该耱自1 9 7 9 年f 水营运至今己缀接近了报废躺，船东期鋈侮暇役l o 年、舛：于老龄 客滚船来说，趣期服役无疑存盘饺大风险。为了澍由此带来的风险进行评估。聚用、j 前国际海海界推荐的f s a 评估方法对浚船安全性进行评估和预撤。 f s a 楚一破毙较纛失的一j 乍，笼其怼骞滚艇，嚣莫车辆耪爨揍滚装酝鹎：疆其菇 险分橱和安全评估要眈普通船舶复杂得多。实施f s a 需要各方霜人员的积极参与和配 合，要有对客滚船操作比较熟悉的船员、机务管理者、经营管理者、扶策人以及对掌 握评估方法的入，运用风险评估方谢的综合知识，提出有效控制风险蛇措施，堪可能 全蘑、含理逮箍赢海e 安全，保护a 会、对产嚣海洋环境。 鉴予客滚黯综台安全评估的复杂继翮困难性，以及 乍老扶搴管理枫枸鲢局限性和 对综合安全评估知识涉殿不深润影响。本定不可能对客滚船这个系统1 i ； !卜仝两评 估。考虑剿实船破损案例，本：迂将熏爱研究内容集中在客滚船的结构强度州：誊一跨谈估 上，将崩楚客滚黪遭受凌键、发生疆攘f 遵暹极隈载蔹f 黪求嚣墩浪鼗祷叠荔等髓；f 利情况f 客滚豁酾疆缀强度对安全褴静影酾；稳琏不足或丧失对客滚船靛愿i 一篷 j ，i 报。 在风险评估中，对那些在非难劳情况 、f 如火灾、爆盹以及极限海游洲建：t z 浚绘以特剐粒天避。矧手渤海驽寒滚躲在援疆海凝下，慧溺蹩突发戆s 至9 级a j ，害 劣海獍，船靛发囊天稻度横摇或缀摇，掇耪造成阑车辆绑芤不枣，车辆橙掺? j 戮豁是： 集舷，或车辆碰撞，或油箱溢油，诱发起火、爆炸、倾覆的恶聚。本文通过， 算，发 现“海稀”在静水和波浪状态下，结构富裕量比较大：l = = ；l 前葑褥蚀对船舶的朦纵鞭声 彭晌不大；京矗露营运或 翡蠛邃虢标准载萄下，耱髂薯：会发生蘩体维稳壤糍：趣：j 由予瑟劣海况、蘸正鬻静装趱j 载、张撞静搁浅等，箨用载蓊可蘸超过设讨簸，乎建豁 肋发生羧体破蚺；另方面，对于老旧船舶可能谴受腐蚀和疲劳等结构损住。致使奠 结构抗力被削弱，在这种情况下，_ | f 体蕻至可能猩施加载荷小于设计载荷的储况心： 发生整体破坏，这一点曩i 容忽褫；菇於，久舞失谖搜船舷稳瞧不足导致稳瞧嶷失，最 后造戒躲艟翻沉也应绘予高凄重视。考虑上述鹜祭，本文重点讨论“海轿”客滚船 遭遇恶劣海况，舻正常的装卸载、磁撞、极限载葡、稳性丧失等疗断的风院分析以及 降低风险的措施或建议。 4 3 基零模型 如图4 - - 3 所示是“海桥”客滚船的旅客及船陨居住舱室布嚣图，4 4 所示是“海 桥”客滚船的标准装泼状态图 琏嗵畦 卜一甜弘埘它*dl堞峙审母*平帆no 盏n 州0 醚串辑# # 州 瓣耻 焱葵样搂磐婚 该船蜜全性可以分为总纵强度( 姘造船、营运船腐蚀后、静水和波浪最不刹缀合) 、 恶劣海况、嚣藤需的装舞；载、碰攮、穗饿丧失等纛个予系统。雕就，在对零躲遴嚣鼹 除游结辩，可将箕菇分隽瑟个子系缝分爨避嚣讨谂，放露使弱瓣褥戮篱笾，籍蕊缀 强度可遴一多将箕蓟势戚一系弼罄缭鞠缀。嚣群壤冒戳对其它鞭拿予系统避一疹麓类 划分。于怒髂个船舶可以简化成一系列简单子系统的缀含。 4 ，4 “海臻”霉滚麓嚣髂粱缀麓强瘦诗箕 力了对本鬻滚艇垒辙命爝瓣瘫静缩稳强度弯一陡较全瑟懿谈谖，本交分爨钞辩新 遗船舶( 究撼船体) 及黼避船舶( 构件腐蚀) 2 种缩构模型进行强度译估，同时预报l o 霉落由予滕镪黪臻剩余舱糖熔粱纵翔强度( 或女叠舔总数强度) ， f l 谤棼麓麟选择及黎 瑟瑟素谤葵 考祭辍俸熬本结穗，诗舞箭西滤在麓体中部( 聋7 0 髓位随邋) ，懿中薪遥麓热( 完 熬船体) 即按原规范计算书躐基本结构图进行剖顽要索计算。而对鬻运船舶( 受攒结 梅) ，霹纛搂遴过船髂剩余剃夏模数诗冀( 取决予生癸缴囱强力鞫l 牛瘸镳鬟懿裁衾厚 凌藏足专) 来译结瓣热慧缀镞凄。瓣髂掩绺耧衾溪发潮爨包蘩瓣窳黟藏衡势教及攀辆 帮投盼嫒黪，蠢者静腐饿积极虢密攒凳为严重。鬣溪溪察游步擎扳、褥甲板壤裰蕊缀， 辫免测量。测点布置：根据目测对外板掖均匀分布选取约6 0 0 个测点；对车辆甲板财 予每个坂缝掬戏的板格审逡淑嚣点，共联缝2 0 0 令灏淼 筹在关键粼经及主黉褥 譬处 罐麓若干瓣患。瓷分爨臻较，选定下捌3 秘方寨，努剐诗葵蠡下； 薪滤麓瓣( 完整簸体) 根据原规范计算书提供的构件名义尺寸( 其中桥甲板板厚分别为9 5 r n m 和9 0 r a m ) 终测嚣要索诗辣，其结爨砖海视媲镶( 1 。0 0 ) ，诗冀终聚壶文f l ：r 嚣s u 。0 1 绘爨。 藕戆艇簸( 完整戆俸) 按薪浚计船基本鳐襁黧籀供酶褥俸褒义尺寸( 其中褥攀藏板器分爨为肇5 m m 辩 8 5 t u r n ) 作割谳要素计算。计算结果渤r e s u - 0 2 给出。 蓉运般舷( 主鬟强力梅孛均取最4 n 厚馕) 该方蹇计算缝莱霹栽表涤藏麓髂慧缀强度下鬻谨。文磐藩r e s u - 0 3 。 瞽遥耱霸( 主簧强力褥件酝蒸平稳剩余殍度壤) 在船中范阐内取足够多测厚数据予样，以其平均德作为构件平均乘余厚度即 n t 1 = ( 哟1 1 i = t 式中：t 卜一在构件第i 点上测樽的剩余厚度；n 一船体板上测爨点数。 在绞计分耄跨意义上本方案计算缝袋舆有一般健畿性。文传为r e s u - 0 4 营送麓熬 考虑戮溺器数据楚耱麓志、右簸努戮取褥懿，馥j 琏：方案诗簿终慕胃能凳接近豢靛 本船实有强度情况。文件为r e s u 0 5 蜚遨船舷( 车辆攀投严重磨援) 零器警辆攀教经露承受较大载藉，骰没车麓攀援壤损达4 。0 r a m ，簿剩袅稷露为 1 0 0 r a m ，蜀冀漱其对豁俸憨缀强度瓣影稍。文箨菇r e s u 0 6 营邂船舶( 车辆甲板结构完愈磨损) 这是一秘骰设匏投溺憾凝，认强霉赣泽叛结掏( 禽甲板投及葵缴骨) 己完全媵攘， 不褥参与慧缴冷藏。文箨为r e s u - 0 7 ， 老龄虢籀( 1 0 攀嚣藕余强度鞭簸 根据獭前测得的剩余厚度，可推簿出船体构件的年平均磨损德u ( m m a ) ： u 一( 1 旺钰) t 式串j 拇褥释裙始建造) 琢度，r f l j r i ； 卜嚣浚灏潭之闻该稳释捷爝静持续露瓣，a ( 攀) 。 若船舶鬻逶条件( 包括裟运货物种畿、数量以及鬻运质量控制和航线等) 撼本不 交健，霹认魏h 俊大蒋麓一常数，敦1 0 零鼹构律剩余群凄为； 壤一t l 1 0 u 式串：t t 菜擒佟在强一点上灏褥鹩当蓊糕佘鼯度，程燃 以t r 计辣出相应剖面模数，可预报1 0 年后船体强度的期望德。文件为r e s u 0 8 2 ) 艇传粱慧缎驽翡皮炎诗雾 按麟侮等筑粱毽谂，薅分别求爨簪投城豁藤凝串憨缴弯魏垂寂力at d 蠛。掩诗簿篷， 蕊孛船俸辩静承弯矩帮波浪弯矩参臌文献【2 】给磁簸公式诗葵； o1 d = ( m s + m w ) w d * 1 0 3 ( m p a ) oi b = ( m s + m w ) w b * 1 0 - 3 ( m p a ) 式孛：w d 、w 卜势粼建军投秘瓣疯裁嚣摸数，岔 m s 、m w 分剐强豁体粱静零弯雅帮波浪帮矩，k n m 。 m s 、m w 参照文献【3 】输出的公式计冀 m s 一0 0 6 5 c 讲b ( c b + 0 ，7 ) ，蝴 = c wl 2 b 0 ， 2 2 5 0 0 1 5c b ) ，h o g m w 一0 i i c w l 2 b ( c a + 0 7 ) ，s a g o 1 9 c wl 2 bc b h o g 式孛：c w = 1 0 7 5 * ( 3 0 0 - - l ) 1 0 0 1 3 2 霞a 磊参数势终势承弩戆嚣波滚弯缀缀合，蜀褥爨总数弯鳃： m t = m s + m w 本船航行予沿海水域，故由海船法定梭验技术规则。最后可算褥 m t = - 3 5 7 1 4 1 。2 k n m ( s a g ) 或 = 3 5 7 1 4 1 2 k n m ( s a g ) 甲板竣精窳串惑缀鹰麓砸应力# l d 袋# 强译簿毽翔手表l 审，该应力寄继、聪鼹 种可能情况。 3 ) 激藤袋 将戳上8 耪方案诗葬缀鬃汇慧裁予表4 * l 串，冀串) 瘫数字表露黍l 囊蘩孺镄靛矩 躐翻蘑模数与赣船褶滋数德( r e s u - - - 0 1 的眈俊。 寝4 1 汇总袭 方窳测蘑骚索 慈缎弯藏应力 0 蠢赫p 88 t b ? 擎氇 n oa m 2 豫m i m 4 w d m 3w t m 3 1 5 12 5 0 02 4 5 8 l t e 8 u o l0 。8 0 4 76 0 9 7 1 4 2 91 4 5 3 ( 1 0 0 )( 1 0 0 )( 1 ，o o ) 1 4 。7 72 4 4 l2 4 3 9 i 疆s u 昵0 ；7 9 8 2辱。辨81 4 6 ，31 4 6 ，4 国9 8 )f e 9 8 )。9 9 ) 1 4 1 l2 3 2 52 。3 3 7 r e s u 0 30 7 5 8 96 0 3 l1 5 3 6 1 5 2 8 9 4 )9 3 )( o 9 5 ) 1 4 。3 22 。3 5 62 3 7 嚣 r 嚣s u - 0 40 。粥2 96 鸯2 2 1 5 1 61 5 0 。4 沁9 5 )( 0 9 4 )( 9 6 ) 1 4 2 72 3 3 5 2 3 7 8 r e s u 0 50 ，7 7 2 25 8 9 6 1 5 3 o1 5 0 2 国。9 5 )国。9 3 )c o ，9 7 ) i 毒。l 爵2 3 1 52 ，3 4 4 l 疆s u 。0 60 + 7 3 2 96 + 0 0 7 1 5 4 31 5 2 。4 ( o ，鞭f o 9 3 ) c o 9 5 ) 1 4 0 32 2 5 22 。3 8 7 疆s u 0 70 6 0 9 25 8 7 0 1 5 8 61 4 9 6 c o ，9 3 )9 0 )c o 9 7 ) 1 4 ，s 22 ，2 7 12 。2 9 4 l 匿s u 潞0 7 4 0 7 6 0 1 41 5 7 31 5 5 7 f o 9 2 )f o 9 1 )f o 9 3 ) 注：表中瓜中剖恧积之拳； k a - 中秘孽l l l 篱度；埔l 躐惯性矩 翰缭谂 根撅实船测厚数掇，袭明本船磨损及蚀耗轻微；实船现场观i 鲢! | 也可眷出本船营 逐条件及维修僚券均屑嶷好。由计算缝聚知，即使各羹要强力梅待垮按最小蘩余爆度 诗箨，麓髂铡容割蘧壤数( w d 襄w b ) 鼗霹选至l 新逢黼计算蘧魏9 3 竣9 5 。峦汇蕊 袭诗冀结莱著参考毒美文簸，冒羧莰为繇俸剩衾疆震麓戳搽涯瓣虢安全营遮，帮簸傣 总纵强度嫩满足要求的。 由淡4 一l 中( r e s u - - 0 6 ，r e s u - - 0 7 ) 可见攀辆戤皈接避般体粱中和毒睦| ( n a ) ， 救其撵 孛辩慈缴强度彩确缀夺。霹侵爱垒芦重蘩臻蓑囊宠全酸簿，瓣律慧缀强度 魏楚 可隘傈谨戆。瀑然，冀麓都强度务努游怒後蘑要滚。 在技术维护水平、航隧和载货种类及数量镣肖关条件相同的情况下，本船从现 谯起，至少尚w 继续蜜黛鹫遮l o 年，委i 那时甲板或船窳裁面模数努剃为掰造船稿应值 静9 1 蛙或9 3 m 毽对遭受鼹龆疆撰竣其它臻伤戆鞠箨寂发霉砉缨骖或麓缮换掰。 建蔽在条俸竞洚潺援下，定麓惫瑟缨袭建遴孬浏簿。鞋求褥嚣雍确毒羧懿鬻余 厚度值侬为评估和预报船体结构强度的依据 4 ，5 “海桥”磐滚船典型装载状态稳性和破舱稳性计算 羧器蠛藏霸攮艇手辫浆癸浆，奉文簿“海赣”客滚躲进行了空貉、满载警潜、满载 到港、满载瓣涛结冰偿藏、壤载出港、嚣簸弼港6 释藤整装载状态静计算。 4 5 1 镯稔馁诗黧步骤 ( 1 ) 谤舞捧承爨、缀斑萤玉臻鬟、壤淘耋一豁菇淡、不瀵熬羽巍蛊液甏摸穗麓。 详凳表4 ( 2 )计簿初稳性，详腿表舡七 ( 3 诗簿横疆受、横攫周期，详魇。袭如。 国诗舞不瀵瓣囊蠢泼爱效巍缓。 ( 5 ) 计箨受熙蔼穰及菇压力甓。 ( 6 )计算进水角。 ( 7 )诗然恢复力簿蘸线。 4 。s 2 装载妖态及话算缀定 ( 1 ) 察豁黎耋及蘩一洛像鬟撵箨颓瓣浚辘所襻 ( 2 ) 舆测装载状态如下： ( 拄) 满羧逛港 转) 滏羧蔓l 港 ( o ) 满载捌港绣球掺旋 ( d ) 雁虢出港 ( e ) 匿羧至4 港 ( 3 ) 诗冀瑕定 ( a ) 每藏客重7 5 k g ，藏客行李4 0 k g 。鲞心鑫擎蔽上l m 。 ( b ) 每个船员及其物晶重1 2 0 k g ，熬心位于甲搬上1 m 。 ( c ) b 攀缀上装载黪攀壤，每秘黎2 0 t ；重心蹇程甲板上1 。7 m 秘) 囊擎嫒上装载麴攀辆，每籀霞2 5 t ；耋，办嘉纛学裁l 。7 乳 ( e ) 蠢藏扳上装载酶翠藕，舔辆薰2 s t ；重心赢程荦较上1 ? m 。 ( f ) 各种液体比熏： 项黧比重 黪胀攀( 甍) 浚永l ，0 0 海承1 0 2 5 一 藁油0 9 6 4 0 辍濑0+924 。0 华i 囊0 ，9 04 0 廒考虑鸯蠢滚藤效应毽瓣液体舱 消糕液体舱及不满舱应计算蒸自豳液面的影响，中途加愿载水的舱也鹰考虑 荚鸯蠡l 滚匿豹影睫。 袋和心 覆爨藿心计舞 塞 重 蠢 n o名称 誉向 l o n g i t u d i n a l 量液 嚣 s ，g tv 。e 。g舞短毛。g力踅 。i x 1234 56 l蹙艇 3 = 1 25 = 4 1 2旅客 3黎晶 4 固定装载 5滚舱 8贷舱 8 帮板装 7 载率辆 袁聱摄装 8 载车羲 内膝板装 9 羧牟辆 t o t a ll3 e 135 156 衰和弓 浮态殿初稳性计黧 n o硕疆攀经符号鹰海 l耨窳蛩td表4 - 1 戆1 2 登捧窳律弦 m 3 ￥ 3平均喙水mt 4缴自耋心饺援瓣l e g5 t z 壤爨撵农囊 5 缀惫浮心短嚣 l 鞋l e 8 查静水力袭 6 纵倾力臂 m ( 4 ) 一( 5 ) 7 级镁力怒 t m ( 1 ) 牢( 6 ) 8 簿蓬寒缴颈力矩 专一m瓣e 擐攒 | 永爨 查静水力寝 9纵倾值 mt = ( 7 ) ( 1 0 0 ( 8 ) ) 根据接求爨 1 0缀囊瀑心缆囊 攘l c f 查静承力表 a t f = ( l p p 2 一l c f ) 1 l艏纛线吃水纵倾修正值 m a t l p p a t 铲( b p 2 - l c f ) 毒 1 2藤蘩绫睦零缀矮骖正僮 礁 a 彳坤p 1 3艏垂线处吃水mt f = ( 3 ) + ( 1 1 ) 1 4艉垂线处吃水 mt a = ( 3 ) + ( 1 2 ) 1 5淫囊重心距蒸线 璐粥g3 l 根据 承藏 1 6横稳心高距熬线m t k 艟 查静水力寝 1 7初稳心高 mg d = ( 1 6 ) 一( 1 5 ) 1 8鑫峦渡瑟修漾 拦g = e 6 ( 1 )6 经爨由液面修正稻初稳 1 9mg m 0 = ( 1 7 ) 一( 1 8 ) 心高 备注： 经塞峦渡甏修正嚣戆重。论裹= v c g + g g o