極地船舶標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀分析

王 碩，盛偉群，王娜娜

（上海船舶設(shè)備研究所，上海 200031）

0 引言

北極是海陸兼?zhèn)涞慕颍厥獾牡乩砦恢煤蜕鷳B(tài)環(huán)境決定了其在科學(xué)研究、環(huán)境保護(hù)、資源利用和應(yīng)對(duì)氣候變化等方面具有重要作用。目前，北極航道已具備全線通航的條件，北極地區(qū)的國(guó)際戰(zhàn)略影響力日益提升，世界各國(guó)紛紛推出北極戰(zhàn)略政策。

2008年，俄羅斯[1]通過(guò)了《2020年前及更遠(yuǎn)未來(lái)俄聯(lián)邦在北極的國(guó)家政策原則》，在文件中明確提出分階段實(shí)施北極戰(zhàn)略規(guī)劃，使得俄羅斯的“北極戰(zhàn)略”日益清晰；2013年，普京簽署了《2020年前俄聯(lián)邦北極地區(qū)發(fā)展與國(guó)家安全保障戰(zhàn)略》，該文件具有目標(biāo)明確、手段多樣、注重經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)。2015年，日本[1]綜合海洋政策本部出臺(tái)了官方北極政策，正式將該國(guó)的北極問(wèn)題上升到戰(zhàn)略性層面。2019年，美國(guó)[1]海岸警衛(wèi)隊(duì)發(fā)布了《北極戰(zhàn)略展望》，這是繼2013年《海岸警衛(wèi)隊(duì)北極戰(zhàn)略》后，該組織再次發(fā)布的北極地區(qū)相關(guān)戰(zhàn)略文件，該文件標(biāo)志著美國(guó)將以更加積極的姿態(tài)介入北極地區(qū)事務(wù)。

我國(guó)作為地緣上的近北極國(guó)家，在北極具有重要的環(huán)境利益、經(jīng)濟(jì)利益和安全利益。北極的自然狀況及其變化對(duì)我國(guó)的氣候系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)以及我國(guó)的農(nóng)林漁和海洋產(chǎn)業(yè)具有直接影響；隨著北極航道的逐漸開(kāi)通，我國(guó)與西歐、北美等地的海上距離縮短了 25%以上[2]，這降低了海運(yùn)成本，從而影響海上貿(mào)易格局；作為聯(lián)合國(guó)安理會(huì)常任理事國(guó)和一系列涉及北極國(guó)際條約的締約國(guó)，我國(guó)對(duì)北極跨區(qū)域和全球性事務(wù)肩負(fù)重要責(zé)任，與各國(guó)利益相容、休戚與共。

我國(guó)高度關(guān)注北極事務(wù)，黨的十八大提出了“海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略”，強(qiáng)調(diào)“極地強(qiáng)國(guó)建設(shè)是海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重要組成部分”。2017年7月，國(guó)家主席習(xí)近平在訪問(wèn)俄羅斯期間提出“要開(kāi)展北極航道合作，共同打造‘冰上絲綢之路’，落實(shí)好有關(guān)互聯(lián)互通項(xiàng)目”，著力為北極地區(qū)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。2018年1月，國(guó)務(wù)院新聞辦公室對(duì)外發(fā)表了中國(guó)參與北極事務(wù)的綱領(lǐng)性文件，《中國(guó)的北極政策》白皮書(shū)，文件提出中國(guó)將在北極事務(wù)中發(fā)揮“不越位、不缺位”的作用。

1 極地船舶技術(shù)發(fā)展情況

極地船舶主要包含極地破冰船、極地科考船、極地運(yùn)輸船、極地郵輪和極地漁船5個(gè)大類[3]，目前已逐漸發(fā)展成為能夠有效支撐極地資源勘探開(kāi)發(fā)、航運(yùn)、科考和探險(xiǎn)的裝備體系。

極地破冰船主要包括專業(yè)破冰船，以及具有重型破冰能力的科考船、平臺(tái)供應(yīng)船、拖船和救助船等[4]，發(fā)展至今約有150年的建造歷史。目前，除冰島、丹麥以外的環(huán)北極國(guó)家，例如俄羅斯、加拿大、美國(guó)、芬蘭、瑞典、挪威等，均擁有強(qiáng)大的極地破冰船隊(duì)，其中俄羅斯是世界上唯一擁有核動(dòng)力破冰船隊(duì)的國(guó)家。

極地科考船作為非極地國(guó)家選擇首先建造的極地船舶，其技術(shù)向著船體更大、破冰能力更強(qiáng)、科考裝備更先進(jìn)的方向發(fā)展。我國(guó)自主建造的第一艘極地科考破冰船“雪龍 2”號(hào)，是全球第一艘采用船首、船尾雙向破冰技術(shù)的極地科考破冰船，也是全球第一艘符合國(guó)際極地最新規(guī)則的極地科考船，他的交付使用填補(bǔ)了我國(guó)在極地科考重大裝備領(lǐng)域的空白。

極地運(yùn)輸船的主力船型有多用途船、油船、LNG船和集裝箱船，韓國(guó)承擔(dān)了全球95%極地LNG船和75%極地油船的建造，芬蘭、日本等國(guó)也在加快研發(fā)具有破冰能力的中、重型極地船舶。我國(guó)在輕型極地運(yùn)輸船設(shè)計(jì)建造方面已有基礎(chǔ)，但中型、重型極地運(yùn)輸船的研發(fā)能力仍與世界一流水平存在差距。

極地郵輪的設(shè)計(jì)與建造技術(shù)長(zhǎng)期被歐洲國(guó)家封鎖，目前破冰能力最強(qiáng)的極地郵輪是俄羅斯的“勝利50周年”（50 Let Pobedy）號(hào)核動(dòng)力破冰船。近年來(lái)極地旅游逐漸走入大眾視野，極地郵輪也向著更高抗冰能力、更舒適、更安全、更靈活的高附加值船舶發(fā)展。

極地漁船主要包括南極磷蝦捕撈加工船和漁業(yè)調(diào)查船。南極磷蝦捕撈加工船目前主要由挪威、韓國(guó)、日本、智利、中國(guó)等國(guó)家建造使用，其中，挪威作為漁業(yè)捕撈強(qiáng)國(guó)，不斷嘗試新型漁船，提升技術(shù)和裝備水平；漁業(yè)調(diào)查船目前主要由美國(guó)、日本、俄羅斯、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)計(jì)建造；我國(guó)漁業(yè)調(diào)查船數(shù)量較少，仍需加快建設(shè)步伐。

2 極地船舶標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展情況

2.1 國(guó)際公約

國(guó)際海事組織（International Maritime Organization，IMO）發(fā)布了3份極地船舶相關(guān)公約規(guī)則，分別為《國(guó)際極地水域操作船舶規(guī)則》（簡(jiǎn)稱《極地規(guī)則》）、《國(guó)際防止船舶造成污染公約》（簡(jiǎn)稱MARPOL公約）附則I、II、IV和V修正案——“國(guó)際極地水域營(yíng)運(yùn)規(guī)則”，以及《國(guó)際海上人命安全公約》（簡(jiǎn)稱SOLAS公約）。

《極地規(guī)則》由MSC.385(94)和MEPC.264(68)決議通過(guò)，于2017年1月1日正式生效實(shí)施，對(duì)IMO在極地水域航行安全和環(huán)保工作來(lái)說(shuō)具有里程碑意義。《極地規(guī)則》為在極地航行的船舶制訂了涵蓋船舶設(shè)計(jì)、建造、設(shè)備、操作、船員培訓(xùn)和海洋環(huán)境保護(hù)等方面的強(qiáng)制性要求[5]。《極地規(guī)則》包括強(qiáng)制性規(guī)定和非強(qiáng)制性規(guī)定。強(qiáng)制性規(guī)定包括有關(guān)安全的措施（第I-A部分）和防污染措施（第II-A部分），其中保溫防護(hù)服、除冰設(shè)備和全封閉救生艇在冰凍、冬雨和下雪的情況下保證駕駛臺(tái)視野都包含在規(guī)則安全方面的強(qiáng)制性規(guī)定之中；禁止或嚴(yán)格限制油類、化學(xué)品、生活污水、垃圾、食品廢棄物和其他物質(zhì)的排放等包含在規(guī)則防污染方面的強(qiáng)制性規(guī)定之中。非強(qiáng)制性規(guī)定包括有關(guān)安全的指南（第I-B部分）和防污染指南（第II-B部分）。

MARPOL公約附則I、II、IV和V修正案由MEPC.265(68)決議[6]通過(guò)，這4個(gè)附則的修正均增列有關(guān)國(guó)際極地水域營(yíng)運(yùn)規(guī)則的一章，明確了極地規(guī)則中與環(huán)境相關(guān)的規(guī)定具有強(qiáng)制性，這4個(gè)附則的修正要點(diǎn)為[7]：

1）附則I。防止油類污染，規(guī)定禁止任何船舶將油及油類混合物排放入海，所有新建A類和B類船舶載運(yùn)油類及含油污水的艙柜采用雙殼雙底保護(hù)結(jié)構(gòu)。

2）附則II。防止有毒液體物質(zhì)污染，規(guī)定禁止將有毒液體物質(zhì)或包含這些有毒液體物質(zhì)的混合物排放入海。

3）附則IV。防止生活污水污染，限制在遠(yuǎn)離冰架/陸緣固定冰或高冰密集度區(qū)域排放。

4）附則 V。防止垃圾污染，限制在遠(yuǎn)離冰架/陸緣固定冰或高冰密集度區(qū)域排放，食品廢棄物必須粉碎。

SOLAS公約修正案由MSC.386(94)決議[8]通過(guò)，該修正案新增SOLAS第XIV章“極地水域營(yíng)運(yùn)船舶的安全措施”，規(guī)定了極地水域營(yíng)運(yùn)船舶的定義、范圍以及設(shè)計(jì)布置的要求。在第XIV章中對(duì)“極地規(guī)則”進(jìn)行了定義，使極地規(guī)則成為SOLAS公約的一部分而具有強(qiáng)制性。

2.2 船級(jí)社規(guī)范

國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)（International Association o f Classification Societies，IACS）于2006年針對(duì)極地航行船舶發(fā)布了《極地船級(jí)要求》[9]（UR I Requirements Concerning Polar Class）。《極地船級(jí)要求》分為UR I 1、I2、I3這3個(gè)部分：I1部分為極地船級(jí)（Polar Cl ass，PC）的描述與應(yīng)用，將極地船級(jí)分為PC1～PC7 7個(gè)等級(jí)，從海冰狀況、結(jié)構(gòu)可承受的冰厚范圍以及最小破冰能力等方面進(jìn)行區(qū)分，其中PC1為冰況最嚴(yán)重的情形；I2部分為極地船級(jí)船舶的船體、冰區(qū)設(shè)計(jì)載荷、外板和材料等結(jié)構(gòu)要求；I3部分為極地船級(jí)船舶的主動(dòng)力裝置、螺旋槳系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)等機(jī)械要求。

中國(guó)船級(jí)社（China Classification Society，CCS）、美國(guó)船級(jí)社（American Bureau of Shipping，ABS）、法國(guó)船級(jí)社（Bureau Veritas，BV）、挪威德國(guó)勞氏船級(jí)社（Det Norske Veritas-Germanischer Lloyd，DNV-GL）和俄羅斯船級(jí)社（Russian Maritime Register of Shipping，RMRS）等國(guó)際主要船級(jí)社也相繼發(fā)布了極地船舶相關(guān)的規(guī)范指南，并均在入級(jí)規(guī)范中對(duì)極地船舶做出了補(bǔ)充要求。此外，ABS發(fā)布了《全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器冰載荷指南》《低溫環(huán)境船舶操作指南》和《冰載荷監(jiān)控系統(tǒng)指南》等4份文件，涵蓋極地船舶冰載荷計(jì)算程序、冰載荷監(jiān)控系統(tǒng)選型安裝及檢測(cè)要求等。BV發(fā)布了《世界不同航行區(qū)域冰區(qū)加強(qiáng)選擇》和《極地水域現(xiàn)行船舶操作指南》等6份文件，涵蓋極地船舶設(shè)計(jì)建造、船舶航行在不同區(qū)域的冰區(qū)加強(qiáng)、冰載荷監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝及檢測(cè)。CCS發(fā)布了《極地船舶指南》和《極地運(yùn)輸?shù)顷懲z驗(yàn)暫行指南》等5份文件，涵蓋極地船舶檢驗(yàn)、船體檢測(cè)與輔助決策系統(tǒng)、低溫管應(yīng)力分析以及冰區(qū)固定式海洋鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)冰激振動(dòng)與冰激疲勞分析等內(nèi)容。DNV發(fā)布了《推進(jìn)裝置及船體附體的冰區(qū)加強(qiáng)》和《寒冷氣候下的防凍操作》等 3份文件，涵蓋船舶推進(jìn)裝置及附體的冰區(qū)加強(qiáng)以及寒冷氣候下移動(dòng)單元和海上裝置的防凍要求等內(nèi)容。RMRS主要在其入級(jí)規(guī)范中對(duì)極地船舶和破冰船的結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備和材料等做出了規(guī)定。

2.3 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的與極地船相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)57項(xiàng)，主要分布于ISO/TC8船舶與海洋技術(shù)、TC17鋼、TC45橡膠與橡膠制品、TC67石油和天然氣、TC98建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、TC153閥門和TC220低溫容器等技術(shù)委員會(huì)。其中11項(xiàng)可直接適用于極地船舶，內(nèi)容涵蓋極地船舶在冰區(qū)環(huán)境測(cè)量與預(yù)報(bào)、低氣溫環(huán)境船舶材料性能、極地船舶低溫環(huán)境甲板機(jī)械等專業(yè)領(lǐng)域，清單見(jiàn)表1。46項(xiàng)與極地船舶相關(guān)，可作為極地船舶及其相關(guān)材料和設(shè)備設(shè)計(jì)、建造和試驗(yàn)等的參考，內(nèi)容涉及低溫材料及產(chǎn)品、極地近海結(jié)構(gòu)要求、冰載荷確定等領(lǐng)域。

表1 極地船舶國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)清單

表1 極地船舶國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)清單（續(xù)）

2.4 主要國(guó)家法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)情況

芬蘭、瑞典、俄羅斯和加拿大等主要國(guó)家均發(fā)布了極地船舶相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。芬蘭和瑞典政府在20世紀(jì)30年代頒布了《芬蘭-瑞典冰級(jí)規(guī)則》，最早提出將船舶分為B1、B2、B3、B4這4個(gè)冰級(jí)，并對(duì)不同冰級(jí)的船舶的外板、甲板、舷側(cè)骨架、舵槳和主機(jī)等提出了不同的加強(qiáng)要求。

俄羅斯北方海航道管理局在《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》授權(quán)下，發(fā)布了《北方海航路水域航行規(guī)則》[10]，該規(guī)則對(duì)在俄羅斯北極水域航行的船舶在主船體設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備安裝、系統(tǒng)與布置、導(dǎo)航與通信設(shè)施和破冰船引航等做出了要求。

加拿大政府發(fā)布了《加拿大水域冰區(qū)航行指南》，對(duì)加拿大北極水域航行船舶的航行范圍及時(shí)間、建造要求和廢物排放等做出了規(guī)定，并制定了《北極水域污染防治法》和《北極航運(yùn)污染防治規(guī)章》等10余部國(guó)內(nèi)立法對(duì)外籍船舶實(shí)施嚴(yán)格的航行準(zhǔn)入和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

我國(guó)是非極地國(guó)家，雖然已經(jīng)制定了北極相關(guān)政策，但在標(biāo)準(zhǔn)方面，國(guó)內(nèi)與極地船舶相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)僅13項(xiàng)，遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)極地船舶發(fā)展要求。因此，在標(biāo)準(zhǔn)化工作方面提出3點(diǎn)建議：

1）持續(xù)跟蹤極地船舶技術(shù)發(fā)展情況及國(guó)際公約、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、船級(jí)社規(guī)范和國(guó)外主要極地船舶國(guó)家法規(guī)的更新發(fā)布狀態(tài)，研究分析現(xiàn)有公約、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)對(duì)我國(guó)的適用性。

2）圍繞構(gòu)建我國(guó)自主可控的極地運(yùn)輸裝備體系能力等船舶工業(yè)中長(zhǎng)期規(guī)劃目標(biāo)，論證形成我國(guó)極地船舶標(biāo)準(zhǔn)頂層規(guī)劃，明確提出我國(guó)極地船舶標(biāo)準(zhǔn)體系框架和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展路線圖。

3）在我國(guó)現(xiàn)有極地船舶研發(fā)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)研究、制造工藝和關(guān)鍵配套等技術(shù)基礎(chǔ)上，選取極地冰區(qū)環(huán)境測(cè)量與預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)、極地船舶冰阻力評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、極地低氣溫環(huán)境船舶材料性能評(píng)估與試驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、極地船舶建造焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展先期研究，形成相關(guān)的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)草案，為我國(guó)極地運(yùn)輸裝備的完全自主設(shè)計(jì)和關(guān)鍵配套能力提供標(biāo)準(zhǔn)支撐。