海工標準：從處方式走向效能式

CCS海工技術中心 楊清峽 李明亮

海工標準：從處方式走向效能式

CCS海工技術中心 楊清峽 李明亮

從上世紀中后期開始，海洋石油工業進入了高速發展時期，在為世界工業文明貢獻了大量石油的同時，創造了一個又一個工業奇跡。海工標準匯集、沉淀了成熟的工業經驗，推廣了先進成熟的技術、規范，引導和管理海洋石油工業向安全、環保、經濟、高效的方向發展，在海洋石油開發的過程中發揮著不可替代的重要作用。海洋石油工業所經受的每一次挑戰和事故洗禮，在經過政府和業界的充分反思和研究之后都有力地推動了海工標準的發展。

發達國家的海工法規體系

當今世界上海洋石油工業發達的國家，經過數十年工業實踐，建立了各具特點的海工法規體系。其中美國、英國和挪威的法規體系最具代表性，對于我國的海工標準體系的建設具有重要的參考價值。

美國：針對海洋礦產開發，美國離岸3海里內的海域一般由沿岸各州管理，距此之外的外大陸架海域由聯邦管理。外大陸海域的管理機構包括國安部海岸警衛隊（USCG）、內政部礦業管理局（MMS）和運輸部，各管理部門通過法律和簽署備忘錄來明確界面。移動平臺主要由USCG負責，但其中鉆井許可、鉆井安全及生產系統安全由MMS負責。固定平臺主要由MMS負責，其中固定設施要有具備資質的機構進行技術評審和檢查。救生、消防、起重等重要安全設備仍由USCG負責。海底生產管線由MMS負責，運輸管線由運輸部負責。2010年4月20日的墨西哥灣井噴事件后，MMS的職能由海洋能源管理、法規與執行局（簡稱海洋能源管理局，BOEM）取代。

美國的外大陸架海工法規體系由法和聯邦規則構成。法主要有外大陸架地產法、外大陸架稅分配法、1972海岸區域管理法等11部，從不同角度對外大陸架海域的油氣開發活動進行規范。聯邦規則（CFR）共有50篇，其中第30篇礦產資源和第46篇航運與海工關聯較大，它們主要從技術方面對外大陸架的海洋石油開發做出處方式的規定。墨西哥灣井噴事件促使美國政府對有關海上鉆探的30 CFR 250做的重大修改，加強了對井身結構設計、固井工藝和井控工藝與設備的相關規定。

英國：其海上設施由健康與安全執行局（HSE）管理，其核心職能就是評價、驗證、檢查、調查和實施海上設施的安全案例。船舶由海岸警衛局（MCA）負責監管，而海上事故調查部門（MAIB）則專門進行事故調查。上述三部門相互獨立，工作界面依據法規和備忘錄的方式劃分清楚。

英國海洋工程主要依據的法律是1974工作健康和安全法，主要規則包括安全案例規則、海底管線安全規則、海上設施和管線工作規則、海上設施火災和爆炸預防與應急響應規則、海上設施和油井規則以及工作設備供應和使用規則六大規則。目前，英國的安全法規是以效能式規定為主。1988年7月6日Piper Alpha平臺爆炸事故后，出臺了著名的Lord Cullen調查報告。報告提出了106條建議，對英國的海工法規體系產生了巨大影響，首次引入了安全案例的概念，并且促使英國海上安全法的重構，改變過去的處方型的規則為目標設定型的規則，即由規則描述目標，作業者可以選擇方法和設備以達到這些目標，履行他們的法定義務。經過認可的實踐標準和指導文件作為安全案例法規的補充。

挪威：經過精簡后的挪威海上管理部門僅剩三個，即石油安全局、污染控制局和公共健康局。挪威1969年開始開發海上石油，從那時起開始著手法規的制定。到80年代，法規才比較健全。通過吸取過去幾十年的經驗，到21世紀對法規重新進行規劃。所以現在的規則顯得系統、完整。而且值得一提的是，從1985年開始挪威的海上管理部門與工業界以研發、專業研討和法規制定的方式相互交流，最終推動完成了法規從處方式到效能式的轉變。

挪威的海工法規體系由法、規則、指南、解釋和標準組成。海工相關的法主要有石油活動法、工作環境法、污染和廢棄物法和人員健康法等12部。規則有健康安全和環?？蚣芤巹t、管理規則、資訊職責規則、設施規則和活動規則5個。其中，健康安全和環?？蚣芤巹t是對其他4個規則的概括和總結，對整個規則體系進行指導；設施規則是硬件規則，包括對結構、鉆井、工藝、公用等設備的規定；其余3個規則主要是針對管理、資訊和作業活動的軟件要求。指南與規則對應也有5個，用以論證如何滿足規則要求。相應的有5個解釋來解釋如何理解法規，如何履行法規。在指南中經常指向承認的標準來滿足規則規定的功能要求。承認的主要標準有：挪威國內標準、IMO、ISO、IEC、API等。

海工標準的發展動向

當今世界的海工法規標準可分為處方式標準（Prescriptive Standard）、效能式標準（Performance-based Standard）和混合式標準（Hybrid Standard）。

處方式標準詳細規定了規范條文或行動過程。為了符合法規，作業者必須絕對遵守這些規范條文或行動過程。處方式的方法制定了明確的條文供工業界遵守。相比之下，效能式標準詳細說明了工業界要達到的目標，但是允許工業界使用靈活的技術和方法來達到這些目標。這一方法允許將先進的科技和方法論吸收進工業實踐，而無需對規則做大的修改，并且將責任交給工業界，讓它們來開發不斷提高安全和環境保護水平的裝備?；旌鲜綐藴适巧鲜龆叩慕Y合，即對認為關鍵的地方采用處方式的規定，同時針對工業界需要一定自由空間來達到特定的目標之處，也規定了主要的功能要素。

目前世界海工標準的發展趨向是由處方式標準向效能式標準或混合式標準轉變，也就是標準中效能式規定的成分將逐漸增多。由于效能式標準注重的是標準產生的結果，而不是處方式的措施，所以它強調的是管理目標的實現，允許被管理者選擇方法達到預期的結果，從而為工業界提供了靈活運用先進技術的空間，選擇效能比較好的方案，而且標準制定后穩定的時間也較長。

英國和挪威的海工標準都已完成了從處方式到效能式的轉變，引領了這一發展趨向。美國政府也在墨西哥灣井噴事件之后決心推動本國法規向混合式的方向發展，即對于至關重要、需求迫切、要求執行效率高的措施傾向于運用處方式要求，而對于長期性的、涵蓋面廣的、而且較復雜的標準，可能要引入效能式的方法來解決。

● 圖1 典型的移動式鉆井平臺

● 圖2 典型的固定導管架平臺和FPSO

但是，效能式標準體系尚處于建設期，其功效有待工業實踐的長期檢驗，而且具有可操作性差的缺點，可能會造成執行的不確定性，這都給執行機構的技能提出了更高的要求。因此，目前和將來很長一段時間，處方式與效能式法規將長期并存，完全用效能式法規來代替處方式法規是不太可能的。不管怎樣，效能型與其他處方式標準相結合可以改進現有的標準體系。

我國海工規范標準體系

我國建造的典型海工設施，以海油石油開發為例，主要包括移動式平臺（主要有坐底式平臺、自升式平臺、浮式平臺）、固定式平臺、FPSO、海底管道、人工島以及水下油氣生產系統。

目前，我國針對海工設施的法規主要有法律和技術法規兩大塊。法律規定主要是國務院及相關主管機關（海事局、安監總局、海洋局、環保等）頒布的條例、部令、規定等。

技術法規主要有：與IMO公約、規則相一致，針對海上移動平臺的安全規則，如《海上移動平臺安全規則》(1992)及其補充規定等；針對海洋固定生產設施的安全規則，如《海上固定平臺安全規則》等；針對FPSO設施的安全規則，如《FPSO安全規則》等；針對海工設施的相關規范及標準主要是國內規范及標準，以及采用的國外行業標準、規范及推薦做法，同時也吸收國外先進國家的技術法規的要求。

中國船級社是接受主管當局授權的、中國唯一從事船舶及海洋油氣工程入級，法定和第三方發證檢驗業務的專業機構。中國船級社海工設施規范體系的完整性對我國海工設施及人員安全起著重要的作用。完善中國船級社的海工規范體系，是我國海工規范體系建設中非常關鍵的部分。但是由于我國海洋工程開發建設起步較發達國家晚，經過30多年的努力中國船級社建立了基本的海工規范體系，但目前尚不健全，一些高尖端的技術規范還需要進一步研究。隨著我國海工事業蓬勃發展，新技術的應用，海洋工程設施的開發、設計和建造能力的快速增強，結合國際上海工體系的發展趨向，建設混合型規范體系比較適合我國的海工發展需求。目前，中國船級社致力于完善的海工規范標準體系包含規范、指南共計32本，其中“一類規范”4本、“二類規范”2本、“專項系統及設備規范/指南”8本、“新穎設施建造指南”3本、“推薦性做法及專項技術指南”15本。

Marine engineering standards collect and accumulate mature industry experience,promote the advanced and mature technology, regulate, guide and manage the development of offshore oil industry towards safety, environmental protection, cost-efficiency and high efficiency, and play an irreplaceable role in offshore oil exploitation.

Nowadays, the marine engineering standards in the world can be categorized into prescriptive standard,performance-based standard and hybrid standard.

Prescriptive standard sets out in detail the regulations or course of action, which must be complied with by operators in order to comply with the standard. The prescriptive standard sets out clear and definite regulations for the industry to comply with. In contrast, performance-based standard specifies in detail the objectives the industry should achieve, and allows the industry to achieve such objectives in a flexible way in terms of technology and methodology.This method allows advanced science and methodology to be absorbed into industrial practice without major modifications of standards and makes the industry be responsible to develop incessantly the equipment with higher safety and environmental protection performance. Hybrid standard is the combination of the above two, i.e. it adopts prescriptive method for key areas and meanwhile sets out the main function elements for the specific objectives which the industry needs certain domain to achieve.

At present, marine engineering standard is transferring from the prescriptive standard to performance-based standard or hybrid standard.That is to say, the performance-based element in the regulation is gradually increasing. The performancebased standard lays emphasis on the outcome of the standard rather than the prescriptive measures,therefore it lays the stress on the realization of the objectives and allows managers to select methodology to achieve the prospective outcome. It therefore provides the room for the industry to apply advanced technology in a flexible manner and choose the solution with better performance. Standards can stay unchanged for a relatively longer period after being developed.The marine engineering standards in Britain and Norway have all completed the transfer from prescriptive standard to performance-based standard and therefore take the lead in this development. The government of the US has also decided to push the development of national regulations towards the hybrid standard after the accident in the Gulf of Mexico,i.e. prescriptive requirements would be adopted for measures demanding high implementation efficiency,and performance-based method would be adopted for long-term and complex standards and standards with a wide coverage.

However, the performance-based standard system is still under construction and its performance needs to be tested for a long time by the industry practice.It also has the shortcoming of poor practicality, which might lead to uncertainly in implementation. This will pose higher requirements for the implementation body.Therefore, for the present and for a long period to come, prescriptive and performance-based regulations will co-exist for a long time and it is impossible to replace entirely prescriptive regulation with the performance-based one.

Marine Engineering Standard:From Prescriptive to Performance-Based

By Yang Qingxia & Li Mingliang