CCS海洋新经济规范标准研究

交互设计

  近些年,中国海洋经济发展势头强劲,尤其是随着科学技术的突飞猛进,一些海洋新兴产业也获得快速发展。据统计,2021年中国海洋经济总量突破9万亿元。目前,我国海上油气年产量突破6500万吨;我国海上风电累计装机26.4GW,位居全球第一;我国每年渔业养殖突破了2000万吨,位居世界第一。但是,有一点不容忽视,即在海洋资源开发和利用过程中出现的潜在风险已对中国海洋经济高质量发展带来影响。因此,要实现海洋经济安全、健康、有序地发展,就需要有规范的技术和操作标准来进行指导。

  国家相关规划

  为了发展海洋经济,更好地指导行业健康发展,国家各有关部门都对所监管的相关产业进行了顶层规划,以更好地建设海洋强国和交通强国。

  1、交通运输部

  2020年交通运输部出台了《船舶技术法规体系框架(2020)》(简称《体系框架》),该《体系框架》为后续的船舶技术法规制定做好了顶层规划,包含了我们海洋经济发展中广泛使用的运输船舶、移动式平台、非油气生产的海上浮动设施和海上固定设施。根据该《体系框架》以及交通运输部海事局委托,目前中国船级社(CCS)正在开展海上移动式平台、浮动设施以及固定设施的相关技术规则和检验规则的起草工作,这些技术规则和检验规则出台后,将对我国的海上移动式平台、非油气生产的海上浮动设施和海上固定设施的安全生产监管提供技术依据。

  2、应急管理部

  为了确保海洋石油天然气开采作业的安全生产,保障人员生命安全,应急管理部从2018年就开始海洋石油安全标准的建设工作,并决定编写一套《海洋石油天然气开采安全规程》。2018年12月经国标委发〔2018〕82号文下达组织国标《海洋石油天然气开采安全规程第一部分总则》(GB40554)的编制工作且将于2022年9月1日实施。目前正在开展第二到第五部分内容的编制工作,CCS也正在参与此项编写任务。

  3、自然资源部

  2022年5月,自然资源部在其网站发布了《自然资源标准体系》,涵盖了自然资源领域现行、在研和未来一段时间内需制修订的国家标准和行业标准3700余项(截止2022年4月28日)。结合其海洋管理职能履行工作实际需要,依据海洋行业特点,设置了海洋标准子体系,以海洋各项业务功能为主,以海洋业务涉及专业学科领域为辅,将子体系划分为海洋经济发展、海域海岛管理、海洋预警监测、海洋决策服务、极地大洋科学考察五个门类。在海洋经济发展门类中既有我们所熟知的《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》(GB 4914-2008),也有目前业界的潮流能、波浪能等海洋能发电装置的技术规范。

  中国船级社规范指南

  为了支撑我国船舶与海洋工程的高质量发展,全面适应船舶巨型化、海工深海化、功能多样化、动力绿色化、系统智能化的发展需要,2021年CCS发布了《中国船级社规范体系框架纲要》,对CCS规范指南按照入级规则、检验规则、基础规范、专用规范、指南等进行层级分析和顶层规划,以指导CCS规范技术研发。

  在海工规范指南方面,CCS已经基本形成了以移动式平台、浮动设施、固定设施为三大业务主线的顶层规范,同时配以若干专用规范和指南等共计50多本的规范体系,支撑我国海洋工程业界的发展。除了传统的海上油气外,CCS积极响应业界所需,从海上风电、渔业养殖、旅游休闲、海底采矿等多个方面发力,推出了相关指南。

  1、海上风电

  早在2009年10月28日,CCS技术办公会审议立项开展《海上风机作业平台指南》的技术研究工作,针对海上风机安装作业的移动平台技术特点,对该类平台的防火防爆、救生逃生、坐底稳性、频繁升降对升降系统疲劳寿命影响、潮间带作业的坐底箱型结构型式等进行研究并给出了区别于传统油气钻井平台的要求(主要差异见表1),指南于2012年2月发布生效,有利地助推了我国海上风机作业平台的健康有序发展,目前入级CCS的海上风机作业平台达到90多座,位居国际船级社协会(IACS)第一。根据CCS检验的海上风机作业平台,可以大致把这些平台分为四代。

  表1 传统油气钻井平台与海上风电安装平台差异对比表

  表2 不同时间段海上风机作业平台特征对比表

  2009年,CCS编写发布《海上风力发电机组规范》。2017年,编写发布《海上风电场设施检验指南》,该指南包括了对海上风力发电机组、海上风力发电机组下部支撑结构及测风塔、以及海上升压站平台在结构、消防、救生逃生、信号、防污染等方面的技术要求。到目前为止,CCS检验的海上升压站/换流站已经近50座,包括了亚洲最大的江苏如东海上风电柔性直流换流站。自2019到2021年,CCS进一步研究并总结了我国海上风电场建设经验,先后编写并发布了《海上升压站平台指南》(2019)、《海上风电场设施施工检验指南》(2020)、《海上升压站平台消防工程建设质量验收指南》(2021),对海上风电场的安全健康有序发展提供了技术指导。此外,随着业界对浮式风机的研发和实践,CCS也及时总结对“三峡引领号”等浮式风机的审图和检验经验,发布了《海上浮式风机平台指南》(2021),该指南充分考虑海上浮式风机的无人值守特点、事故后果等级、浮式风机平台与船舶和海洋油气平台的区别等因素,对海上浮式风机平台及其附属系统提出相关技术和检验要求。目前CCS正在开展国内首个深远海工况浮式风电平台“扶摇号”、中海油融风南海浮式风机等多个漂浮式风机的审图和检验服务。

  2、海上渔业养殖

  由于深远海海域水交换率高、污染少,深远海大型养殖设施中鱼类与“野生鱼”品质更接近,因此受到市场青睐。但是我国深远海的海洋环境条件恶劣,风高浪急,台风频发,需要借鉴海洋工程的理念设计相关装备。CCS针对海工渔业养殖设施的特定营运环境条件与功能,通过自研和合作研究(大连理工大学),编制了《海上渔业养殖设施检验指南》。指南包含了固定式、浮动式、移动式以及养殖工船等多类形式,并对养殖设施的结构、水动力载荷和性能、机电、信号、消防和救生设备配备、渔网水动力等给出了技术要求,到目前为止申请CCS审图和建造检验的海上渔业养殖设施超过了50座,其中“耕海1号”、“国信1号”、“经海”系列等产品已经在业界广为人知。基于上述项目的工程经验,CCS正在开展《海上渔业养殖设施检验指南》的升版工作,以便更好地为业界提供技术指导。

  3、海底采矿

  在已发现的深海矿产资源中,对人类生产生活有重大应用价值的主要有多金属硫化物、富钴结壳和多金属结核等。据专家预测,全球海底多金属硫化物(铜+锌)的含量是陆地多金属硫化物矿产的600倍,资源潜力巨大。深海采矿经过几十年的研究,技术上有了长足进步,但目前基本处于中试阶段。CCS也开展了这方面的研究,并编写了《深海采矿设施指南》,指南包含了针对深海采矿设施的入级检验要求,以及船体、定位系统、轮机系统、电气装置、消防、防污染和采矿系统技术要求。其中针对采矿系统的技术要求涵盖了布放和回收系统、矿石货物处理系统、矿石脱水系统、海底集矿系统、水下举升系统、尾水处理和排放系统、采矿控制和监视系统和电力输配系统等主要子系统。需要指出的是,由于海底采矿可能对深海的海底生态系统带来重大影响,一些国家政府和环境保护组织呼吁暂停开采,直到能够更好地了解其生态后果。联合国国际海底管理局(ISA)负责管理深海采矿活动,定于2022年7月举行的下一次ISA会议将对深海采矿的发展走向产生影响。

  4、其他海洋新经济技术研究

  除了上述海上风电、海上渔业养殖、海底采矿的相关技术研究,CCS还正在对海上休闲旅游设施、海洋温差能发电装置、海洋波浪发电装置、潮流能发电装置、海洋风电制氢等开展研究,后续将根据市场的需要研究并编制相关的规范指南。

  展望

  海洋新经济的发展潜力巨大,为开发海洋资源所采用的装备、技术等涉及的学科多、门类多、差异大、风险高、挑战大。同时海工设施也正在向无人化、智能化、数字化转型发展,为服务好业界,CCS在规范指南研发中与高校、设计院、建造厂、产品厂、使用方紧密配合,协力推动,紧紧地抓住人员风险、设施风险、环境污染这三大主要风险点,采用风险分析的理念,研发编制与我国社会经济技术发展相适用的准则,通过构建我国海洋工程设施全生命周期安全保障的技术体系,助力我国海洋工程领域治理体系和治理能力现代化。

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