張燦
(安徽省淮河船舶檢驗局,安徽 蚌埠 233000)
據相關統計船舶發生的事故中,機艙設備操作失誤或沒按要求作業造成的事故占絕大部分。
本文就是通過搜集有關危害船舶機艙安全的資料,總結前人的經驗,找出影響船舶機艙安全的因素,并在理論上探討綜合安全評估方法,也就是從實踐和理論兩方面著手對船舶機艙安全進行分析,盡可能地避免由于機艙安全受到危害造成的事故發生。
在機艙中的火災一般分為如下三種類型:高溫火災、自燃火災、電器火災。
(1)高溫火災。機艙高溫來源主要是長時間運轉的主機、輔機等,如果在這些地方堆放雜物,就很容易引起火災。
(2)自燃火災。主輔機拆卸后,擦拭用的紗布等,在機艙里可能會發生腐蝕等化學反應,在達到一定的溫度時就會自燃。
(3)電器火災。特別是老舊船舶,由于歷史和自身的原因,普遍存在船舶電纜電器等老舊極易發生短路、電弧火花、漏電等引起火災,還有不達標的產品上船使用也極易發生電器火災。
綜合分析可以從船舶機艙火災的成因分為三個方面:設備部件故障因素、環境因素和設計與使用錯誤。具體如下:
把設備部件故障出現的概率按時間可以分為三個階段:初期故障、隨機故障、耗損故障。故障率和時間的關系圖,如圖1 所示。

圖1 故障率隨時間變化圖
從圖中可以看出,這三個階段出現故障的概率是不一樣的,其本質是故障形成的原因導致的。
環境因素主要是客觀因素導致,如高溫、磁場的變化、油污等,主要表現在初期故障和隨機故障。
設備部件畢竟是人設計和制造的,會出現次品,使用也會出現誤操作,都會導致事故。
本節將根據前面的分析,對船舶機艙設備進行安全等級劃分,從而便于分級管理。
作為傳統的海洋強國,航運事業歷史悠久,第一次工業革命的發源地,英國總結大量的船舶事故,英國率先在本國船舶的管理中應用綜合安全評估,在20 世紀八九十年代廣泛應用,效果顯著。
英國基于綜合安全評估在本國的成功應用,1993年英國政府向IMO 提交了將綜合安全評估應用于船舶安全領域的議案。在隨后的幾年經過反復討論研究,在1997 年召開的第68 屆MSC 會議上,通過了“綜合安全評估應用暫行指南”等。此后,在IMO 的會員國中逐漸試驗推廣,取得了積極的成果。但直到現在,該方法在我國的內河航行船舶航運事業中,仍應用較少。
綜合安全評估基于數據統計,綜合評估,研究各種因素的相互作用,衡量采取措施的經濟性,提出對策。如圖2 所示:

圖2 流程圖
3.3.1 評估指標的確定
機艙設備,每一臺設備的運行狀況都可用1 個向量x 來表示,其每一個分量xm都從一個面反映設備的狀況。其影響的主要因素是“人、機、環境、管理”4 個方面,下面對這四大因素進行量化處理。
(1)人的因素(x1),對于人的因素可以從工作能力、身心健康兩方面來考量。首先,工作能力,不同工種可分為:能力強的輪機人員(x1,1=80~100);一般輪機員(x1,1=60~80);有經驗的機工(x1,1=40~60);一般機工(x1,1=0~40)。至于生理心理健康問題的評分過程比較復雜,可粗略分為5 個等級:正常(5 分)、輕微(4 分)、一般(3 分)、較重(2 分)、嚴重(1 分)五個級別。可以得出總分x1,2。最后確定人的總得分為:x1=0.6x1,1+0.4x1,2。
(2)機器狀況(得分記為X2),關于機器設備的評估可從已用時長/設計壽命、故障時長/正常工作時長、當前狀態三個方面來評估,具體見表1。

表1 機器因素得分表
(3)環境狀況(得分記為x3),對于環境狀況可從航行區域、工作時間2 個因素評估,具體見表2。

表2 環境因素得分表
(4)管理因素(x4),公司對船員和船舶的管理監督水平從四個方面評估:a 船員證書和能力的適任與否;b 航運公司安全體系建設和實施情況;c 航運公司對于安全檢查和船檢提的問題整改情況;d 航運公司和船舶對應急預案的準備和操練情況。關于上面四項的評估,合格則該項得10 分,否則得0 分。得分的計算公式為。
3.3.2 權重系數的確定
現假設機艙某設備的“人、機、環境、管理”4 項指標的權重系數分別為w1、w2、w2、w3、w4。權重系數比wi/wj表示指標xi與xj指標關于評估對象的相對重要程度之比。從而得到評估矩陣如下。

筆者通過與船員的交談,根據他們的口述、航行日志和查閱相關資料,總結出了一個關于“人、機、環境、管理”4 項指標的權重系數比,評估矩陣具體如下。

由式(2)可以求出矩陣A 的特征值,即為這4 個評價指標的權重系數

3.3.3 FSA 模型的確定
具體到船舶機艙設備,影響安全因素“人、機、環境、管理”4 項指標間是相互獨立的,故可采取線性加權綜合法來確定評估模型,具體公式如下。

式(4)中y 為被評估對象的綜合評估值,wi是與xi相對應的權重系數。

依據上文的綜合安全評估,參考相關資料,船舶機艙安全狀態可以分為以下五個級別(根據y 值即綜合安全評估值大小):
當y=80~100 分,機艙處于最佳狀態,為一級;
當y=60~80 分,機艙處于正常狀態,為二級;
當y=40~60 分,機艙處于輕微不良狀態,為三級;
當y=20~40 分,機艙處于不良狀態,為四級;
當y=0~20 分,機艙處于嚴重不良狀態,開航前必須恢復狀態,否則禁止開航,為五級。
船舶機艙安全須時刻保持在前兩級的狀態,具體到船舶,可根據實際情況,對不同的船舶設備制定出各等級的具體要求。所有缺陷必須在開航前糾正。