謝正祥 江煥寶 徐 立

由于全球氣候變暖,北極海冰不斷消融,北極地區的航運活動在未來幾年將出現增長,但北極地區充滿挑戰而且環境多變,因此風險管理將尤為重要。一些船級社為應對在北極地區的航運風險,提出了相關策略,致力于支持全球的利益相關者,并努力實現這些目標。
船舶在北極的航行容易產生廣泛的風險,因此需要一個結構化的、全方位的風險管理策略。主要的風險是技術上的、與天氣有關的、操作、環境、聲譽和相關人員引起的。
從技術風險來看,主要導致因素包括:低溫——對材料性能的影響;海冰和冰山——形成冰荷載、波浪冰;海洋冰——對安全設備的損害、穩定性問題;大氣結冰——冰覆蓋雷達、天線等。
從天氣、通信和操作的風險決策來看,通信和救援在北極是很困難的,船長或平臺管理器必須準備隨時做出風險決策,而不正確決策的后果會被該地區的自然條件影響擴大。影響風險決策的主要因素有:極地低壓——強風、大雪和低溫;海洋氣象數據的不確定性——無法預測的天氣;能見度低——大霧阻礙了直升機操作和船-船操作;黑暗——使合成孔徑雷達(SAR)操作具挑戰性;衛星覆蓋范圍減少——限制通信和定位在北緯70度以上;地理位置偏遠和缺乏基礎設施——應急響應、物流、溢油應急反應能力需大幅提升。
從安全風險來看,在北極的自然條件下,制定確保船員的生存直到外部援助到達的疏散和救援的程序及設備是必不可少的。為了進一步提高安全性,應急響應的基礎設施和資源的發展應努力協調。
從環境風險來看,大型溢油事故是環境風險需要關注的主要因素,這增加了在該地區航運石油和天然氣活動的風險。環境損壞的程度將受到當溢油事故發生時海洋生物繁殖、產卵和海洋環境資源聚集模式的影響。一般來說,北極生態系統具有繁殖率很低的特點,這意味著其會需要更長時間從泄漏事故中恢復。在溢油事故發生時響應的所有主要選項——包括機械回收、分散應用、就地焚燒和遙感監測,應該以客觀的方式來進行考慮和評估。
從聲譽風險來看,事故導致公眾的關注和對品牌的損害。良好的風險管理和與利益相關者的溝通對維護聲譽至關重要。
在北極條件下的船舶操作伴隨著高風險,但多年來船舶貿易在北極地區只發生過有限數量的事故。然而,在更嚴重的冰況、更深的水域和更偏遠地區的探索帶來了新的挑戰,解決這些問題的關鍵在于研究合作和積極態度。收集信息和現有的解決方案是未來發展的核心,但在該地區更大的業務挑戰和不斷增加的“事故”影響面前,需要有一個更為有效的壁壘和結構化的風險管理方法。在此方法中,所需的關鍵要素按重要性列舉如下:
一是采用消除危險或有害影響的方便安全的措施(例如完全限制在某些地區的業務);
二是預防措施:減少問題發生的可能性,或降低導致事故危害的可能性;
三是利用降低風險的措施,控制事故影響;
四是外部援助的措施(這本質上是僅次于在基于自我支持和穩健操作之后的措施)。
預防和減少事故發生后危害的技術措施(屏障)要求有明確的工作指導原則。在北極快速變化的條件下,保持連續的船舶危害狀況的概述、保持風險登記冊的更新和在決策中積極運用風險分析,工作指導原則至關重要。
為更好地評估風險,確定通航海域船舶的冰級至關重要。法國船級社(BV)根據《芬蘭-瑞典冰級規則》及自身極地經驗,對通航和冰級的劃分提出了相關策略。在海冰和寒冷條件下船舶操作的關鍵安全參數和環境保護評價規則包括:船體結構、船舶推進、穩定性、船員安全及保護和污染預防等因素。BV根據冰況、天氣條件和船旗國及當局的要求對冰級進行細化分為:普通冰級(一年冰)、極地級(多年冰和一年冰)、需破冰船引航(多年冰和一年冰)區域和極端嚴寒(冬化)區域。在冰類和冬化環境中通航的基本原則:
1.加固船體結構受冰壓力的能力;
2.加固推進裝置(如螺旋槳、軸系、分離艙)承受冰荷載能力;
3.基于選定的冰級最小推進力的選擇;
4.考慮環境溫度低,組件有效性降低帶來的影響,需確保:選取能承受低溫的船體和機械材料;積冰情況下船體穩定性保證;甲板和上層建筑、推進裝置、機械/電氣裝置、導航(設備)的正常運行、船員保護和除冰(安全)。
在海冰和寒冷環境中,確定通航的地區和季節從而確定冰況和環境溫度,確保破冰和海冰管理、設備保護(如拖纜機)和貨物供應,是極地環境中操作的關鍵點。BV在《在全球不同航區的冰區加強選擇指南》(NI543)中描述了極地的監督管理(立法),關鍵地區的氣象數據(冰況)的測定,發布了相應的BV船級符號及相關的通航規則,為在極地的冰況選擇提供現實依據。
各船級社為積極參與北極開發,劃分了不同的冰級。經驗反饋和技術方法的差異導致冰級劃分的差異,不同冰級之間的等價性只是近似的,各船級社之間冰級比較如表1所示。冰級的選擇主要根據該區域的季節、年平均最大冰厚、冰脊及冰山的分布來確定,如圖1所示為Kara海域的冰級選擇冰況圖,再根據表1中的冰級情況選定在該海域通航的船舶冰級應為PC4以上。

表1 各船級社間冰級比較表

圖1 Kara海域的冰級選擇冰況圖
DNV GL集團開發了一個交互式的北極風險地圖,幫助船舶在北極地區規避風險,安全航行。地圖的風險驅動因素主要由環境因素、安全因素以及直升機救援范圍組成,而風險因素的變化取決于地圖中涵蓋的數據參數的變化。地圖中數據參數主要包括:位置坐標信息、氣象信息(日照時間、能見度、極端溫度、風寒和海洋冰)、海洋信息(冰范圍、海冰密集度和海深)、生物資源、搜索和救援(衛星覆蓋范圍和SAR操作)、北極區域劃分和活動(油氣資源勘探開發及航運交通)。該地圖能將參數轉化成對應的風險驅動因素,通過一個友好和易于操作的用戶界面呈現全方位的北極信息。圖2所示是七月份北極地區風險地圖,地圖中涵蓋了北極地區的極端溫度分布、直升機救援范圍(藍色圓圈范圍內)、油氣資源、衛星覆蓋范圍(綠色圓圈表示)及CAFF北極邊界(紅色曲線表示)等信息。
1.安全性和可操作性指標
安全性和可操作性指標為北極不斷變化的風險水平提供了一個風險因素給予評級。與基準比較,高等級指標揭示極端嚴寒的環境需要積極的措施降低風險水平。為了解各種風險因素對總風險水平的影響,風險地圖還允許用戶選擇總風險中所包括的風險因素,進行獨立分析。北極地區一月和七月的安全性和可操作性的指標,如圖3所示。
2.環境脆弱性指數
北極地區氣候惡劣,生態系統脆弱,溢油事故作為北極地區生態破壞的主要因素,事故造成的后果遠比在其他地區的影響嚴重。地圖通過以地理方位和季節性指數為基準的環境脆弱性指數,分析出北極環境脆弱性總體上呈季節性變化特征。夏季較為頻繁的工業活動,使得脆弱性相應提升。用于創建環境脆弱性指數的方法可以用來研究其他環境壓力的影響,如棲息地的干擾。地圖可為決策者在特定區域的活動提供參考以降低事故風險。

圖2 北極風險地圖

圖3 北極地區一月和七月的安全性和可操作性指標圖
3.階梯式分析方法
DNV GL集團認為,北極環境的復雜性和高風險性決定了在該地區的探索應遵循循序漸進的方式,通航建議分為三個環境:無海冰、季節性的冰或接近冰緣線、連續海冰或重冰條件——三個條件遞推實現。這樣,相關技術和基礎設施可以有充分時間來發展,并且相對全球其他地方而言,風險也能控制在一定水平。擬采用的關鍵措施如下:
①在無冰的北極地區航行的重點主要是足夠的冬季資產、搜索和救援能力,并對風險和協議有面向公眾的透明度。
②當進入季節性冰或接近冰緣線的北極地區,應保證在冰海上溢油時的應急能力。保護區和活動的季節性的局限性需考慮并應預判。
③在冬季重冰區航行之前,需要有對海冰管理的行業標準,以及足夠的破冰船艦隊和在這些條件下的人員疏散的技術能力。
此外,對所有季節的北極環境和生態系統的持續的研究和數據采集過程,也是在環境風險管理發展階段的先決條件。
我國作為對外貿易大國,北極東北航道的通航將有助于縮短航程和降低航運成本,意義重大。相較于普通商業航線,由于對海冰等海洋自然環境認識的不足,缺乏北極冰區的航行經驗依然是利用北極航道的最大障礙。海冰的存在不但嚴重影響航速,更重要的是會對船舶的安全航行造成威脅。因此,利益相關方需要了解北極開發和航運相關的風險以提供合理的決策依據,進行風險策略分析,降低風險。BV冰區通航的基本原則和冰級的劃分和選擇,對船舶在極地水域的航行提出了基本要求。北極風險地圖在提供全方位的北極信息的同時,也為如何降低風險水平和北極的可持續發展提供了策略分析。此外,應加強行業間在北極地區的開發合作,應對北極的風險和挑戰。希望國外船級社的相關風險管理經驗能夠對我國的北極戰略起到借鑒作用,建立技術儲備,為我國將來可能的北極地區常態化商業運營夯實基礎。