壓載艙變形事故原因分析與思考

江衛東

一、引言

國際海事組織（IMO）通過的《2004年國際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》（簡稱“壓載水管理公約”）在2016年9月8日達到了生效條件，并于2017年9月8日正式生效[1]。該公約涉及的壓載水管理措施主要包括兩種方式：壓載水置換（達到D1標準）和壓載水處理（達到D2標準）[2]。某4 300PCTC滾裝船（以下簡稱“本船”）在交船時未配備壓載水處理裝置，因此壓載水的操作是采用置換的方法進行的。該船在交船后僅一個月，就出現了No.3右壓載艙（WBT3S）變形損壞的重大事故。本文對這一事故的發生過程及原因進行梳理，以供參考和借鑒。

二、本船基本情況

本船船長164.8米，型寬28米，型深30.09米，結構吃水8.4米，載重噸為13 000噸，設計航速為19節。船體上下共有12層汽車甲板，其中有兩層為可升降甲板，裝車甲板總面積為34 000平方米，可裝載汽車共4 300輛。

本船總共配備12個壓載艙，壓載艙的總容積為5 200立方米，其中No.3右與No.3左壓載艙的艙容均為612立方米。

另外本船配備有2臺立式離心泵作為壓載泵，每臺泵的容量為500立方米/小時，壓頭為5巴。

三、壓載艙變形及損失情況

1.壓載水置換

本船在中國某造船廠交船后，第一航次是去泰國曼谷港裝運汽車。在到達泰國前，船員在壓載水管理公約要求的距離外區域進行了壓載水的首次置換，在操作過程中沒有發現異常情況。

2.壓載艙變形情況

在曼谷港裝載汽車時，船員發現在低貨艙區No.3右壓載艙正上方的裝車甲板出現大面積隆起，其中最高隆起部分達到16厘米（如圖1左側圖紙中的虛線部分所示）。在排干壓載水、進入壓載艙后，進一步發現艙內有28處縱骨嚴重扭曲變形，并且有17處肋板垂直加強筋與縱骨的角接焊縫出現斷裂或裂紋（如圖1右側照片所示）。

3.實際損失情況

圖1 某4300PCTC滾裝船No.3右壓載艙變形情況

根據本船在新加坡修船廠修復后的情況統計，No.3右壓載艙的修理涉及該艙相關的裝車甲板、外板以及相鄰的No.3左壓載艙（WBT3P）、No.3右重油艙（HFOT3S）、No.2右壓載艙（WBT2S）、No.4右壓載艙（WBT4S）等四個艙室。重新制作及修理的分段共9個，更換鋼材（包括板材和型材）共30噸。直接維修費用達70萬美元，前后維修時間19天，其中在塢內維修9天。如果考慮泰國到新加坡之間的來回航程，直接損失費用會增加10萬美元，時間會增加5天。

四、原因分析

經分析，本船No.3右壓載艙發生嚴重變形的原因是透氣帽透氣受阻而導致壓載艙近似封閉打壓。如圖1所示，本船No.3右壓載艙為雙層底液艙，其靜水壓試驗時的水柱高度至透氣帽頂部，為18米（約等于1.8巴）。根據圖2壓載泵試驗時的壓頭與流量（H-Q）關系曲線圖可以看出，當排水量低于額定流量500立方米/小時時，排出壓頭會大于額定壓力5巴，并且流量越低，壓力越高。當排出量低于70立方米/小時時，泵的排出壓頭會超過7.6巴。在正常情況下，因為壓載艙透氣管路的流量設計是注入管路的1.25倍，壓載水的操作是不會導致壓載艙超壓的。但是一旦透氣帽出現故障，使得泵入壓載艙內水的溢流受阻，壓載艙壁承受的壓力會迅速上升，甚至會達到設計壓力的4倍以上，壓載艙的結構也會因此損壞。而造成這一后果的具體原因主要是以下兩個方面。

1.船員操作失誤

圖2 壓載泵的壓頭與流量關系曲線

本船是采用置換的方法來進行壓載水操作的。置換法又包括順序法、溢流法和稀釋法。其中順序法是指將壓載水從壓載艙中用泵排放干凈，并重新注入清潔海水的方法。該方法的優點是能夠比較徹底地對壓載水進行有效置換。缺點是排放壓載水能夠改變船舶的吃水差及船舶的穩性，同時對船舶的固有剪力和彎矩也會產生影響，因此需要提前做好精確計算[3]。溢流法是指從壓載艙的底部泵入清潔海水，使原來的海水通過溢流孔從頂部排出，從而達到壓載水置換目的的方法。為了達到D1標準要求的95%壓載水更換量，就需要注入3倍于艙容的水量。該方法的優點是不改變船舶的吃水差和穩性，對船舶的局部強度和總縱強度影響不大。缺點是在頂部需要有專門的溢流口設計[4]。

船舶在符合壓載水管理公約上應持有兩個方面的文件[5]：一是壓載水管理計劃（BWMP），它是按照國際海洋環境保護委員會的MEPC.127（53）決議要求制定并經主管機關批準的船舶壓載水系統安全操作的指導性文件；二是壓載水記錄簿（BWR），用于船舶與壓載水操作要求相關的記錄。

本船在船級社證書上關于壓載水操作的符號是BWM E（S）（S, Sequential），這說明本船的壓載水設備及管系的配備是采用順序法來進行壓載水置換的。并且在本船的壓載水管理計劃中也進一步明確了該置換方法。但在船上的壓載水記錄簿中明確記錄著之前對包括No.3右壓載艙在內所有壓載艙的壓載水置換是按照溢流方法（改S為F，Flow through）來進行的。記錄簿記載，按照壓載艙艙容、壓載泵的排量及運行時間，計算出No.3右+No.3左壓載艙泵入的總水量達到3 689立方米，為No.3右+No.3左壓載艙艙容的300%。

經過與船員的進一步溝通得知，他們之所以這樣操作，是因為他們在參加交船前的航海試驗時，看見造船廠就是采用透氣帽出水的方式進行壓載艙結構強度試驗的，并且他們工作過的上一條船也是采用溢流法進行壓載水置換的。此外，在壓載水溢流操作時，他們是對幾個壓載艙同時進行置換，在壓載透氣帽出水時開始計時，待到計算時間后停止壓載泵。再加上滾裝船布置的特殊性——透氣帽出口都是在垂直舷墻上，在壓載過程中是很難發現某個透氣帽不出水的。

需要說明的是，造船廠采用透氣帽出水的方式進行壓載艙的結構強度試驗是船舶入級規范的要求，其采用的是透氣帽一出水即停泵然后檢查艙壁是否變形的方法，這與壓載水的置換方式是沒有必然聯系的。

因此，船員沒有按照符合本船實際的方式進行壓載水的置換是No.3右壓載艙發生變形事故的原因。

2.透氣帽質量問題

壓載艙透氣帽結構如圖3所示。在事故發生后，對No.3右壓載艙的透氣帽拆解時發現，透氣帽內體（圖3中③）里的浮球⑤卡在了接舷外側的出口處，使透氣通道接近阻斷。另外經過實物與圖紙對比以及對其余11個壓載艙透氣帽的拆檢發現，只有No.3右壓載艙透氣帽中的4根導桿（圖3中的②）沒有安裝，這就使得浮球在內體里面的運動沒有導向和約束，容易堵住出口，進而導致壓載艙中的水不能溢流至舷外。導桿是屬于透氣帽的內部結構，廠家對漏裝導桿的解釋是安裝工人的疏忽。

圖3 壓載艙透氣帽結構示意圖

進一步調查還發現，在透氣帽的本體上有船級社鋼印，這說明船級社把本屬于型式認可的產品提升到了產品認可的高度（按照船級社規定，壓載艙透氣帽屬型式認可產品）。但可惜的是，在產品檢驗時沒能發現實物不符合圖紙部分（缺少四根導桿），最終導致不合格的透氣帽被裝到了船上。

五、對策及思考

1.船東方面

船員在操作設備或系統時應嚴格按照既定的流程和要求進行操作和記錄，這不僅是船舶安全操作的保障，而且也能避免在PSC檢查（港口國檢查）或FSC檢查（船旗國檢查）時出現不合格項[6]。比如，曾有船舶因壓載水記錄簿上的記錄與壓載水管理計劃的要求不一致而導致在PSC檢查中出現不合格項的案例。

另外，船東在為新造船申請新的船級符號后，必須就新符號與之前操作的差異對相關的管理人員和船員進行必要的說明和培訓，使他們在管理和操作時做到心中有數。具體到該起事故，船東參與談規格書或審圖的人員應該在接船前就壓載水操作符號對應的內容對接船船員進行培訓，特別是要提醒與之前操作習慣的不同之處。

作為船員，首先應對壓載水管理公約的目的、管理要求及執行情況有一定了解；其次在上船前要積極參加公司的相關培訓，要對本船的壓載水管理計劃仔細研究、充分掌握[7]；最后，在壓載水操作特別是第一次操作時，要嚴格對照BWMP要求逐步進行，并嚴格按照要求在BWR上規范記錄。

2.船級社方面

船級社作為新船建造過程中的船舶技術法定檢驗機構，要真正做到“執法必嚴，違法必究”。在產品認證時要嚴把技術關、質量關，確保產品實物與圖紙相符，即便是型式認可也不能僅僅流于形式。船級社在本例中既然已經把透氣帽定為產品檢驗，就應該嚴格按照產品認可的流程進行檢查，實物與圖紙的一致性是最為基本的檢查要求。

3.設備廠家方面

設備廠家要有質量是企業命脈的意識，要樹立產品的質量是靠做出來的，不是靠檢查或發生事故后反饋出來的觀念，通過PDCA（計劃、實施、檢查、處置）的控制模式避免把不合格的產品發送到船廠。廠家除了對制造工人進行質量意識宣貫和技術培訓外，還應配備完善的質量控制體系。如果當時能有專門的質檢人員按照質檢清單項目對每個透氣帽進行認真逐項檢查，透氣帽缺少導桿的缺陷就會得到及時糾正。

4.船廠方面

船廠是船東、船級社及設備廠家的連接環節。雖然可以在設備出現問題后把不合格廠家加入黑名單，但如果能把曾經出現的重要問題做成一個檢查清單，并在產品發貨前進行重點關注，也能有效地避免把問題產品進一步延伸到船上。具體到透氣帽，在廠家發貨前可以進行照光檢查甚至是要求廠家解體抽查，發現問題及時糾正。

六、結論

總結問題為的是問題不再發生。4 300PCTC滾裝船No.3右壓載艙變形損壞的嚴重事故是由于船員、廠家、船級社以及船廠各方的失誤累積疊加造成的，并且對各方在經濟及信譽上都產生了比較大的影響。因此，船東、船廠、船級社及廠家各自作為船舶安全營運鏈中的一環，只有把自己這一環扣好，才能為船舶安全營運提供有力的保障。