上海海事大学
硕士学位论文
老龄普通货船安全运营船体结构风险评估和安全保障技术
姓名：郑高中
申请学位级别：硕士
专业：船舶与海洋工程
指导教师：蔡存强;曹玉民
20060601
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港口国主管机关相继出台了防止油类污染的各项法规，对油类污染的索赔以及惩罚性罚款的额度大幅度增加，国际公约方面也出台了现有单壳油轮的强制ＣＡＳ检验和报废制度，各研究机构对防止油类污染的风险评估和分析正方兴未艾，一些研究成果正在相关领域得到了应用。而散货船结构方面特有的弱点正是其灭失率较高的根本性原因，ＩＭＯ和ＩＡＣＳ成员船级社为了应对这一点，在散货船的结构设计方面作了大量的研究工作，进而提出了大量的改进措施并形成了ＳＯＬＡＳ公约的强制条款，加强检验计划（ＥＳＰ）和强制船舶状况评估（ＣＥＲ）的实施、货舱进水探测系统的增加、货舱肋骨重新评估和加强、舱口盖的重新评估和加强等措施的相继出台，将散货船的事故率降低到了一个新的水平，取得了海事界的一致好评。２００５年ＩＡＣＳ关于散货船和液货船统一规范的出台，统一了全球绝大部分船舶的设计建造和检验标准。
然而由于上述研究都是针对于新船或如新的船舶而言，其采用的规范标准都对应于新造船舶，对营运中船舶并未制定出行之有效的技术标准和评价体系。
１．３研究目的和主要内容
１．３．１风险评估分析
风险详细评估和分析主要包括弱点分析、现有安全措施的分析、综合风险分析并进一步对风险进行量化和分析，确定安全措施的选择、安全策略的改进和分析，
设计安全解决方案。风险分析主要采用Ｐ２ＤＲ模型［１］，Ｐ２ＤＲ模型包含四个主要部分：Ｐｏｌｉｃｙ（安全策略）、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ（防护）、Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（检测）和Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（响应）。防护、检测和响应组成了一个所谓的“完整的、动态”的安全循环，在安全策略的整体指导下保证系统的安全。
图１．１Ｐ２ＤＲ模型
通过针对老龄货船自身的特点的分析，制定合理有效的船舶检查保养重点以及相应的标准，提高航运企业的风险意识、风险识别和风险评估能力，使得航运企业
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现率大大高于５年以内船龄的船舶，这从另一个侧面也验证了这一点。当然，９０年代初期部分新船（即船龄处于Ｏ’１４年的船舶）的灭失率也相对较高，这一方面是由于建造时不合理的工艺或结构残余应力释放过程中不可预知的因素造成的，另一方面是由于检验控制方面出现纰漏而导致的，９０年代后期，在加强了船舶建造工艺以及对散货船实旌加强检验的控制以后，这种趋势得到了明显改善。
图２．１灭失船舶船龄统计趋势（ｕＫＰ＆Ｉ统计资料）
图２．２灭失船舶船龄数据统计（ＵＫＰ＆Ｉ统计资料）
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图２．３设计舱口盖缺陷导致的灭失船舶数据统计（ｕＫＰ＆Ｉ统计资料）
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问的增加，结构腐蚀进入第二阶段，腐蚀涂层保护能力减弱，结构的腐蚀速率呈指数分布函数迅速增加。第三阶段，结构保护涂层完全损坏，结构腐蚀速率达到最大值。根据ＡＢＳ对１１６８６艘老龄船舶的测厚数据分析显示，第一阶段的时间约为Ｏ一１０．５４／１１．４９４年，第二阶段为１０．５４／１１．４９４年－１９．７３／２８．１年。
根据ＡＢＳ的统计分析资料表明，船龄达到１５年之后，由于船体结构的腐蚀，
其甲板承载能力ＳＭ（ｄｅｃｋ）迅速下降，腐蚀后相应的船体梁结构的换板量所占的百分比呈线性增加，具体见下表：
图３．２船体梁换板量与船龄曲线图
另外，电腐蚀的影响对于老龄船舶而言是不可忽略的重要因素。老龄船舶由于各种原因如碰撞、磨损等原因需要安排水上或码头修理，直流电焊机的使用使得船体结构产生阳极溶解，如不加注意，可能造成很大的外部杂散电流，导致严重的电腐蚀并可能发生严重事故。电腐蚀的特点归纳起来有这么几点：
１）腐蚀速度相当快，电腐蚀速度可以由法拉第定律确定（ｖ＝１．１４ｉ）。试验结果表明，如漏出电流为ｌｍＡ／ｃｍ２，一年以后腐蚀深度大约可达到ｌＯｍｍ。
２）腐蚀带有明显的局部性质，呈坑点状或局部穿孔，具有锐利的边缘和与涂层破损相同的类型。
３）腐蚀破坏往往产生在船体水下漆膜脱落的部位、漏涂漆部位、船体凸出部位、船体焊缝加强高度部位以及漆膜特别薄的部位。
４）由于外部电流往往很大，阴极保护无法阻止这种电腐蚀。
目前仍有部分船厂对停靠在码头上的船舶采用岸边单线供电法，船体与码头之司仅依靠系船钢缆和上下船梯导电。一般情况下，钢缆与船体和码头接触不良，因比船体一钢缆／上下船梯一码头之间具有较大的电阻，直接导致焊接电流Ｉ流经船本一海水—码头。根据法拉第定律，船岸接触越差，则船体电腐蚀速度越快。
另外，船舶航修时，如将焊机放置在修理船上，修理船和被修船之间不可避免