極地船舶標準化發展現狀分析

王 碩，盛偉群，王娜娜

（上海船舶設備研究所，上海 200031）

0 引言

北極是海陸兼備的疆域，特殊的地理位置和生態環境決定了其在科學研究、環境保護、資源利用和應對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，北極地區的國際戰略影響力日益提升，世界各國紛紛推出北極戰略政策。

2008年，俄羅斯[1]通過了《2020年前及更遠未來俄聯邦在北極的國家政策原則》，在文件中明確提出分階段實施北極戰略規劃，使得俄羅斯的“北極戰略”日益清晰；2013年，普京簽署了《2020年前俄聯邦北極地區發展與國家安全保障戰略》，該文件具有目標明確、手段多樣、注重經濟開發等特點。2015年，日本[1]綜合海洋政策本部出臺了官方北極政策，正式將該國的北極問題上升到戰略性層面。2019年，美國[1]海岸警衛隊發布了《北極戰略展望》，這是繼2013年《海岸警衛隊北極戰略》后，該組織再次發布的北極地區相關戰略文件，該文件標志著美國將以更加積極的姿態介入北極地區事務。

我國作為地緣上的近北極國家，在北極具有重要的環境利益、經濟利益和安全利益。北極的自然狀況及其變化對我國的氣候系統、生態系統以及我國的農林漁和海洋產業具有直接影響；隨著北極航道的逐漸開通，我國與西歐、北美等地的海上距離縮短了 25%以上[2]，這降低了海運成本，從而影響海上貿易格局；作為聯合國安理會常任理事國和一系列涉及北極國際條約的締約國，我國對北極跨區域和全球性事務肩負重要責任，與各國利益相容、休戚與共。

我國高度關注北極事務，黨的十八大提出了“海洋強國戰略”，強調“極地強國建設是海洋強國建設的重要組成部分”。2017年7月，國家主席習近平在訪問俄羅斯期間提出“要開展北極航道合作，共同打造‘冰上絲綢之路’，落實好有關互聯互通項目”，著力為北極地區建設貢獻力量。2018年1月，國務院新聞辦公室對外發表了中國參與北極事務的綱領性文件，《中國的北極政策》白皮書，文件提出中國將在北極事務中發揮“不越位、不缺位”的作用。

1 極地船舶技術發展情況

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

極地破冰船主要包括專業破冰船，以及具有重型破冰能力的科考船、平臺供應船、拖船和救助船等[4]，發展至今約有150年的建造歷史。目前，除冰島、丹麥以外的環北極國家，例如俄羅斯、加拿大、美國、芬蘭、瑞典、挪威等，均擁有強大的極地破冰船隊，其中俄羅斯是世界上唯一擁有核動力破冰船隊的國家。

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

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

極地郵輪的設計與建造技術長期被歐洲國家封鎖，目前破冰能力最強的極地郵輪是俄羅斯的“勝利50周年”（50 Let Pobedy）號核動力破冰船。近年來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展。

極地漁船主要包括南極磷蝦捕撈加工船和漁業調查船。南極磷蝦捕撈加工船目前主要由挪威、韓國、日本、智利、中國等國家建造使用，其中，挪威作為漁業捕撈強國，不斷嘗試新型漁船，提升技術和裝備水平；漁業調查船目前主要由美國、日本、俄羅斯、英國等發達國家設計建造；我國漁業調查船數量較少，仍需加快建設步伐。

2 極地船舶標準化發展情況

2.1 國際公約

國際海事組織（International Maritime Organization，IMO）發布了3份極地船舶相關公約規則，分別為《國際極地水域操作船舶規則》（簡稱《極地規則》）、《國際防止船舶造成污染公約》（簡稱MARPOL公約）附則I、II、IV和V修正案——“國際極地水域營運規則”，以及《國際海上人命安全公約》（簡稱SOLAS公約）。

《極地規則》由MSC.385(94)和MEPC.264(68)決議通過，于2017年1月1日正式生效實施，對IMO在極地水域航行安全和環保工作來說具有里程碑意義。《極地規則》為在極地航行的船舶制訂了涵蓋船舶設計、建造、設備、操作、船員培訓和海洋環境保護等方面的強制性要求[5]?！稑O地規則》包括強制性規定和非強制性規定。強制性規定包括有關安全的措施（第I-A部分）和防污染措施（第II-A部分），其中保溫防護服、除冰設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視野都包含在規則安全方面的強制性規定之中；禁止或嚴格限制油類、化學品、生活污水、垃圾、食品廢棄物和其他物質的排放等包含在規則防污染方面的強制性規定之中。非強制性規定包括有關安全的指南（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，這4個附則的修正均增列有關國際極地水域營運規則的一章，明確了極地規則中與環境相關的規定具有強制性，這4個附則的修正要點為[7]：

1）附則I。防止油類污染，規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類船舶載運油類及含油污水的艙柜采用雙殼雙底保護結構。

2）附則II。防止有毒液體物質污染，規定禁止將有毒液體物質或包含這些有毒液體物質的混合物排放入海。

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

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

SOLAS公約修正案由MSC.386(94)決議[8]通過，該修正案新增SOLAS第XIV章“極地水域營運船舶的安全措施”，規定了極地水域營運船舶的定義、范圍以及設計布置的要求。在第XIV章中對“極地規則”進行了定義，使極地規則成為SOLAS公約的一部分而具有強制性。

2.2 船級社規范

國際船級社協會（International Association o f Classification Societies，IACS）于2006年針對極地航行船舶發布了《極地船級要求》[9]（UR I Requirements Concerning Polar Class）?！稑O地船級要求》分為UR I 1、I2、I3這3個部分：I1部分為極地船級（Polar Cl ass，PC）的描述與應用，將極地船級分為PC1～PC7 7個等級，從海冰狀況、結構可承受的冰厚范圍以及最小破冰能力等方面進行區分，其中PC1為冰況最嚴重的情形；I2部分為極地船級船舶的船體、冰區設計載荷、外板和材料等結構要求；I3部分為極地船級船舶的主動力裝置、螺旋槳系統、輔助系統和通風系統等機械要求。

中國船級社（China Classification Society，CCS）、美國船級社（American Bureau of Shipping，ABS）、法國船級社（Bureau Veritas，BV）、挪威德國勞氏船級社（Det Norske Veritas-Germanischer Lloyd，DNV-GL）和俄羅斯船級社（Russian Maritime Register of Shipping，RMRS）等國際主要船級社也相繼發布了極地船舶相關的規范指南，并均在入級規范中對極地船舶做出了補充要求。此外，ABS發布了《全回轉推進器冰載荷指南》《低溫環境船舶操作指南》和《冰載荷監控系統指南》等4份文件，涵蓋極地船舶冰載荷計算程序、冰載荷監控系統選型安裝及檢測要求等。BV發布了《世界不同航行區域冰區加強選擇》和《極地水域現行船舶操作指南》等6份文件，涵蓋極地船舶設計建造、船舶航行在不同區域的冰區加強、冰載荷監控系統設計安裝及檢測。CCS發布了《極地船舶指南》和《極地運輸登陸艇檢驗暫行指南》等5份文件，涵蓋極地船舶檢驗、船體檢測與輔助決策系統、低溫管應力分析以及冰區固定式海洋鋼質結構冰激振動與冰激疲勞分析等內容。DNV發布了《推進裝置及船體附體的冰區加強》和《寒冷氣候下的防凍操作》等 3份文件，涵蓋船舶推進裝置及附體的冰區加強以及寒冷氣候下移動單元和海上裝置的防凍要求等內容。RMRS主要在其入級規范中對極地船舶和破冰船的結構、機械設備和材料等做出了規定。

2.3 國際標準

國際標準化組織發布的與極地船相關的國際標準共計57項，主要分布于ISO/TC8船舶與海洋技術、TC17鋼、TC45橡膠與橡膠制品、TC67石油和天然氣、TC98建筑結構設計基礎、TC153閥門和TC220低溫容器等技術委員會。其中11項可直接適用于極地船舶，內容涵蓋極地船舶在冰區環境測量與預報、低氣溫環境船舶材料性能、極地船舶低溫環境甲板機械等專業領域，清單見表1。46項與極地船舶相關，可作為極地船舶及其相關材料和設備設計、建造和試驗等的參考，內容涉及低溫材料及產品、極地近海結構要求、冰載荷確定等領域。

表1 極地船舶國際標準清單

表1 極地船舶國際標準清單（續）

2.4 主要國家法規及標準情況

芬蘭、瑞典、俄羅斯和加拿大等主要國家均發布了極地船舶相關法規及標準。芬蘭和瑞典政府在20世紀30年代頒布了《芬蘭-瑞典冰級規則》，最早提出將船舶分為B1、B2、B3、B4這4個冰級，并對不同冰級的船舶的外板、甲板、舷側骨架、舵槳和主機等提出了不同的加強要求。

俄羅斯北方海航道管理局在《聯合國海洋法公約》授權下，發布了《北方海航路水域航行規則》[10]，該規則對在俄羅斯北極水域航行的船舶在主船體設計、機械設備安裝、系統與布置、導航與通信設施和破冰船引航等做出了要求。

加拿大政府發布了《加拿大水域冰區航行指南》，對加拿大北極水域航行船舶的航行范圍及時間、建造要求和廢物排放等做出了規定，并制定了《北極水域污染防治法》和《北極航運污染防治規章》等10余部國內立法對外籍船舶實施嚴格的航行準入和環境標準。

3 結論

我國是非極地國家，雖然已經制定了北極相關政策，但在標準方面，國內與極地船舶相關的標準僅13項，遠不能滿足國內極地船舶發展要求。因此，在標準化工作方面提出3點建議：

1）持續跟蹤極地船舶技術發展情況及國際公約、國際標準、船級社規范和國外主要極地船舶國家法規的更新發布狀態，研究分析現有公約、規范、標準和法規對我國的適用性。

2）圍繞構建我國自主可控的極地運輸裝備體系能力等船舶工業中長期規劃目標，論證形成我國極地船舶標準頂層規劃，明確提出我國極地船舶標準體系框架和技術標準發展路線圖。

3）在我國現有極地船舶研發設計、試驗研究、制造工藝和關鍵配套等技術基礎上，選取極地冰區環境測量與預報標準、極地船舶冰阻力評估標準、極地低氣溫環境船舶材料性能評估與試驗測試標準、極地船舶建造焊接工藝標準等關鍵基礎技術標準開展先期研究，形成相關的國內標準草案，為我國極地運輸裝備的完全自主設計和關鍵配套能力提供標準支撐。