“蛟龍”號載人潛水器安全保障制度構建研究

張奕，丁忠軍

(國家深海基地管理中心 青島 266061)

“蛟龍”號載人潛水器安全保障制度構建研究

張奕，丁忠軍

(國家深海基地管理中心 青島 266061)

為實現國家投資重大深海裝備——“蛟龍”號載人潛水器的安全高效運行，文章分析研究了“蛟龍”號載人潛水器安全保障管理特點，針對我國科技管理體制和“蛟龍”號管理技術要求，提出了“三位一體”制度體系的構建方法，在“蛟龍”號海試與試驗性應用規范要求的基礎上，建立了由管理規定、實施辦法、操作規程和技術手冊組成的多層級“蛟龍”號管理制度體系。通過大洋37航次的試驗性應用，充分證明該體系建設方法的有效性，可為我國其他深海裝備管理制度體系建設提供參考方案。

載人潛水器；深海裝備；安全保障；制度體系；“蛟龍”號

1 引言

載人潛水器是可以運載科學家和工程人員進入深海親臨其境進行現場勘探、取樣探測研究的重要運載裝備[1]。在深海科學研究中發揮了不可替代的作用。美國的載人潛水器“阿爾文”號曾于20世紀70年代在東北太平洋的加拉帕格斯島附近的海底，首次發現海底黑煙囪和化能合成生物群落。法國“鸚鵡螺”號載人潛水器開展了東太平洋CC區深海多金屬結核區海底生態調查，俄羅斯“和平號”載人潛水器通過在貝加爾湖開展科學研究發現了巨大儲量的天然氣水合物，日本“深海6500”號曾在造成3 000余人死亡的1933年日本三陸沖地震震源處，發現過地震的痕跡和大裂縫[2]。

世界載人深潛史上偉大的發現，極大地推動了世界深海科學研究的發展，我國自主研制的“蛟龍”號載人潛水器于2012年6月太平洋馬里亞納海溝創造了7 062 m的世界同類載人潛水器的最大下潛深度，實現了我國深海技術發展的新突破和重大跨越，使我國具備了到達全球99.8%海底進行作業的能力，標志著我國載人深潛技術總體上達到國際領先水平[3]。近年來連續完成了2013年、2014年和2016年度“蛟龍”號試驗性應用航次，在南海、西南印度洋、西北太平洋的海山區、深淵區和熱液區等完成了近百次下潛作業任務，取得了大批高質量的海底生物、地址樣品及視像等數據資料。為我國深海科學考察做出了突出的貢獻。

然而深海載人潛水器應用保障系統龐大，從日常維護保養到海上下潛作業，需要專門的大噸位工作支持母船，專業的技術支撐保障隊伍，且應用航次參航單位多、任務來源復雜，需要多個組織機構、多方人員共同配合方可完成。研制完成后應用與發展的投入較大，用好、管好載人潛水器等重大深海裝備一直是各個載人深潛技術強國面臨的難題。以“蛟龍”號載人潛水器為例，作為世界上同類型作業型載人潛水器中下潛深度最大的潛水器，“蛟龍”號的安全保障工作顯得尤為重要[4]。“蛟龍”號經過了多年的海試及試驗性應用，形成系列規程規范，有效地保證了航次安全實施，但制度不夠系統完善，無法滿足目前試驗性應用乃至以后業務化運行期間安全保障的需要。為保障潛水器安全有序運營，本研究針對我國科技管理體制和“蛟龍”號維護保障要求，在充分吸收海試與試驗性應用安全保障經驗的基礎上，研究了“蛟龍”號安全保障制度體系的編制方法，構建了“蛟龍”號載人潛水器試驗性應用安全保障管理制度體系。為“蛟龍”號載人潛水器業務化運行提供了管理依據，也為未來其他載人潛水器運行管理提供參考依據。

2 “蛟龍”號載人潛水器維護保障要求與運行管理特點

2.1“蛟龍”號載人潛水器海上作業流程及組織管理

“蛟龍”號載人潛水器下潛作業主要流程有：前期準備-下潛前準備-布放潛水器-水面檢查-潛水器下潛-潛水器作業-潛水器上浮回收-潛水器維護(圖1)。

圖1 “蛟龍”號載人潛水器下潛作業流程

根據上述潛水器下潛作業流程，在總結多年來海試及試驗性應用組織管理經驗的基礎上，形成了一套成熟完善的“蛟龍”號載人潛水器試驗性應用航次組織實施體系(圖2)。

圖2 “蛟龍”號載人潛水器試驗性應用航次組織實施體系

2.2 “蛟龍”號載人潛水器維護保障要求

根據潛水器的技術特點和運行管理要求，同時借鑒國外同類型載人潛水器的維護情況，“蛟龍”號載人潛水器的全壽命維護保障可分為3種類型：日常維護保養、中修和大修。①日常維護保養要求每年開展，主要是在“蛟龍”號完成航次下潛任務后，對“蛟龍”號進行一次全面的檢查、維護、修理，完成年度檢驗，并為“蛟龍”號執行下一年度的航次任務做好技術上的準備工作。其主要任務包括：航次后的全面檢查維護、損壞部件的修理或更換、定期的通電檢測與調試、船級社年度檢驗等。②中修每5年進行一次中修，中修除了完成日常維護保養的所有內容外，還要進行耐壓設備的拆檢、密封結構的拆檢、充油設備的清洗、所有設備的檢驗等。③每10年進行一次大修，大修除了完成日常維護保養和中修的所有內容外，還要進行所有充油電子設備的更新、觀察窗更新、所有密封件更新，進行技術狀態評估與分析，進行海上試驗等。

“蛟龍”號維護保障工作迫切需要與之相適應的科學的管理制度。

2.3 “蛟龍”號載人潛水器運行管理特點

2002年科技部將深海載人潛水器研制列為國家高技術研究發展計劃(“863”計劃)重大專項，正式啟動了7 000米級“蛟龍”號載人潛水器的研制工作，2008年完成了本體的研制，2012年成功下潛至7 062 m。作為我國第一臺深海載人潛水器，其運行管理工作具有如下特點。

2.3.1 潛水器產權歸屬方與運行管理單位分離

“蛟龍”號載人潛水器隸屬于中國大洋礦產資源研究開發協會(以下簡稱“大洋協會”)，由國家深海基地管理中心(以下簡稱“深海中心”)代為管理運營，大洋協會每年向深海中心撥付委托管理費用，并制訂年度考核評價體系，年底針對潛水器技術狀態及應用成果對深海中心進行考核；深海中心須按照潛水器相關技術文件要求和航次應用任務安排，開展潛水器日常維護、檢修、修理等工作，并開展潛航員等技術保障人員培訓等工作。

2.3.2 研發與維護保障管理分離

“蛟龍”號載人潛水器由中國船舶重工集團公司第702研究所(以下簡稱“702所”)、中國科學院聲學研究所和中國科學院沈陽自動化研究所等多家單位共同研制完成，潛水器于2015年正式移交至國家深海基地管理中心，潛水器的維護保障管理職能也隨即轉移至深海中心。潛水器的日常維護及海上保障工作由深海中心組織完成，潛水器研發單位作為技術責任單位提供必要的技術支持。研發與維護保障管理單位分屬不同系統單位。

2.3.3 產權歸屬方、用戶、研發單位跨系統

“蛟龍”號載人潛水器的產權歸屬方、用戶、研發單位隸屬于不同的組織系統，涵蓋了國家海洋局、中國船舶重工集團公司和中國科學院等涉海研究所及高等院校等。系統跨度較大、組織管理模式不同，增大了組織協調難度。

3 載人潛水器安全保障管理制度體系構建

針對我國科技管理體制和“蛟龍”號的技術特點，本研究從安全保障機制、維護保障管理和技術指導支持3方面考慮，按照“三位一體”制度體系的構建方法，建立了由管理規定、實施辦法、操作規程和技術手冊組成的多層級為一體的“蛟龍”號管理制度體系。

3.1 組織架構研究

本制度體系共包括安全保障管理規定-實施辦法-操作規程-技術手冊4個層級。

“蛟龍”號載人潛水器試驗性應用工作安全保障管理暫行規定是整個管理制度體系的綱領性文件，對“蛟龍”號載人潛水器試驗性應用工作中設備維護保障、航次組織、航次成果管理及應急處置等任務分工、工作原則及要求進行了明確；實施辦法層級由程序性管理文件和船舶安全管理體系文件組成，主要對“蛟龍”號載人潛水器試驗性應用工作的管理程序以及“向陽紅09”船的安全管理等進行了規定；操作規程層級文件重點規定了日常維護、保養、維修和海上現場作業的技術流程。

第四層級由“蛟龍“號載人潛水器及水面支持系統相關的操作手冊和技術文件組成，該層級文件主要有潛水器研發單位、技術責任單位提供并頒布實施(表1)。

表1 “蛟龍”號載人潛水器試驗性應用安全保障管理制度體系組織架構

3.2 實施辦法編制

根據“蛟龍”號載人潛水器試驗性應用工作安全保障管理暫行規定的要求，將潛水器試驗性應用工作劃分為日常維護、出航檢查和海上作業3個階段，分別對潛水器本體、水面支持系統、作業工具等系統制訂了7個實施辦法(表1)。

3.3 操作規程編制

操作規程層級文件依據“蛟龍”號載人潛水器本體及水面支持系統各個分系統維護保障技術要求，結合海試及試驗性應用過程中形成的規程規范制定，共包括“蛟龍”號載人潛水器下潛前本體準備規程、水面支持系統維護保養操作規程、“蛟龍”號載人潛水器深潛作業規程等21個文件，從技術層面支撐了上一層級7個實施辦法(表1)。

3.4 技術手冊編制

技術手冊層級文件是有潛水器及水面支持系統研發單位提供的，在潛水器研制、海試及試驗性應用階段不斷積累的各系統操作技術支撐類文件，具體規定了載人深潛維護保障與運行的有關操作流程、注意事項等技術要求，該層級共有39個文件組成。其中也包括“蛟龍”號載人潛水器及水面支持系統海上作業安全保障措施及應急預案(表1)。

4 載人潛水器安全保障管理制度體系應用

為了進一步檢驗該制度體系的合理性、科學性及全面性，利用“蛟龍“號載人潛水器執行中國大洋第37航次(2016年“蛟龍”號試驗性應用航次)的機會，從潛水器備航到海上作業保障，對制度體系進行了全面的宣貫和深入的貫徹執行。將制度體系中的各項規范、制度充分落實到載人潛水器試驗性應用工作的各個環節中。航次海上作業安全管理按照“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針和“誰主管、誰負責”的原則，實行分崗位、分級管理。層層落實，責任到人。在該制度體系的規范保障下，潛水器順利完成了20余次下潛作業任務，其中超過6 000 m的大深度下潛9次，取得了大批高質量生物、地址樣品及視像、數據資料。在大深度、高海況、海底地形復雜、航次執行時間長的情況下，人員、設備情況良好，圓滿地完成了航次任務。在實際應用過程中發現，該制度體系能夠較為全面地涵蓋載人潛水器試驗性應用工作過程中涉及的各階段工作，對各項工作能夠起到規范、監督作用，各項工作逐漸趨于制度化、規范化，有效地保障了試驗性應用工作安全、順利進行。

5 結語

深海載人潛水器的應用是我國實現“深海進入、深海探測、深海開發”的一項重要任務，建立科學有效的制度體系具有重要意義。本研究以“蛟龍”號載人潛水器應用工作為切入點，在“蛟龍”號海試與試驗性應用的基礎上，編制了制度體系并進行了應用驗證。實踐證明：本制度體系具有結構嚴謹、條款清洗和實用性強等特點，可有效地保障“蛟龍”號載人潛水器的安全應用。

該制度體系可推廣到國內其他同類型的載人潛水器的運行工作當中。為我國載人潛水器的發展及應用提供安全保障。

[1] 陳建平.發展我國載人深潛器的幾點思考[J].機器人技術與應用，2001(2)：33-36.

[2] 劉濤，王璇，王帥，等.深海載人潛水器發展現狀及技術進展[J].中國造船，2012(3)：233-243.

[3] 崔維成.“蛟龍”號載人潛水器關鍵技術研究與自主創新[J].船舶與海洋工程，2012(1)：1-8.

[4] 錢洪寶，俞健成，韓鵬，等.我國大型深潛裝備研發管理存在的問題及對策思考[J].高技術通訊，2016(2)：200-206.

TheSecuritySystemConstructionofJIAOLONGMannedSubmersible

ZHANG Yi，DING Zhongjun

(National Deep Sea Center，QingDao 266061，China)

As for safe and efficient operation of the national investment deep-sea equipment JIAO LONG manned submersible,this paper analyzed the security management features of JIAO LONG,“trinity” method of system construction was put forward,directing at the science and technology management in China and the technical requirements for the JIAO LONG management.The hierarchy managing system consist of management rules,measures,operation procedures and technical manuals were developed based on the requirement of JIAO LONG sea trials and experimental application.The effectiveness of the managing system construction method was thoroughly proved through the 37th experimental application of JIAO LONG,which can provide the reference for other deep-sea equipment managing system construction.

Manned submersible,Deep-sea equipment,Security management,Managing system,JIAO LONG

2017-04-15；

2017-09-29

青島海洋科學與技術國家實驗室鰲山科技創新計劃項目(2016ASKJ15)；海洋公益性行業科研專項經費資助項目(201405036).

張奕，助理工程師，碩士研究生，研究方向為船舶與海洋工程

C93;P7

A

1005-9857(2017)11-0032-05