Как и обещал, разбираем понятие “Intervention”. Сразу хочу отметить, что понятие “DPO intervention” (вмешательство ДПО) можно встретить в разных источниках. Но я останавливаюсь на Dynamic Positioning Systems - Operation Guidance от DNV (DNV-RP-E307). На мой взгляд, там понятие “DPO intervention” представлено очень хорошо. Плюс приведены примеры часто встречающихся сбоев и ошибок.
Я возможно бы и не обратил на эту тему такого внимания, если бы не обнаружил, что здесь черным по белому описана ситуация, которая случилось на моём судне. И возможно, если бы все DPO знали о действиях, которые от них ожидались, то не произошла бы потеря позиции и разрыв шланга.
И так, приступаем к теме. Так получилось, что с годами изменились нормы и правила относительно уровней вмешательства оператора при выходе неисправности на судах, оснащенных системой динамического позиционирования Класса 2 и Класса 3, а разные классификационные общества делают разного рода акценты и разные интерпретации данных норм. Практически это выражается в том, что на судах разных возрастов и различных классификационных обществ масштаб ожидаемого, разрешенного и необходимого вмешательства оператора может существенно варьироваться. Даже в случае судов с системой динамического позиционирования Класса 1 различия в правилах для классификации судов влияют на уровень избыточности (redundancy) и автоматизации.
Ниже приведены нормы и правила, повлиявшие на модели концепции избыточности (redundancy):
Функциональные требования IMO MSC 645 Раздел 3.1.4 гласят: “Резервные компоненты (Redundant components) и системы должны быть незамедлительно доступными в такой мере, чтобы динамическое позиционирование продолжалось до тех пор, пока не появится возможность безопасного прекращения текущей работы. Переход к резервным компонентам и системам должен быть максимально автоматическим, а вмешательство (intervention) оператора нужно свести к минимуму. Переход должен быть плавным и в рамках приемлемых ограничений эксплуатации».
Правила классификационного общества DNV относительно классификации судов П.6 Гл.7 Разд.2 гласят: Избыточность: “Система ДП должна быть разработана с избыточностью. Возможность удержания позиции должна поддерживаться при любом единичном сбое (single failure). Полная остановка движителей с последующим запуском рабочих движителей не рассматривается как приемлемое решение сбоя.
Избыточность компонентов и систем, как в техническом проекте, так и в их фактическом воплощении, должны быть в принципе доступны в необходимом объеме для систем ДП, чтобы обеспечить безопасное прекращение осуществляемой работы. Переход к компонентам или системам, спроектированным и установленным для обеспечения резервирования, должен быть автоматическим, а вмешательства оператора следует избегать».
«Избыточность должна быть основана на работающем оборудовании. Приемлемым является автоматическое или ручное вмешательство, предпринятое для улучшения способности удержания позиции после сбоя. Автоматический запуск оборудования может быть приемлемым в качестве помощи при избыточности только в случае если их надежность и простота эксплуатации являются удовлетворительными, чтобы его можно было произвести прежде, чем произойдет потеря позиции или курса.
Требования к избыточности (redundancy) не считаются соблюденными, в случае если они зависят от запуска или повторного запуска генераторов и/или движителей».
Сбои, требующие вмешательства оператора:
Нижеизложенный список содержит известные на данный момент сбои и характеристики систем ДП, при которых требуется вмешательство оператора для предотвращения последствий неисправности или потери позиции. Предусмотрительное несение вахты поможет заметить вышеперечисленные случаи, требующие вмешательства оператора (ДПО /механика):
- Поврежденный движитель может плохо отвечать на команды ДП, вызывая сбои скорости/крутящего момента или azimuth prediction error. ДПО (DPO) должен оценить работу движителя и при необходимости отключить его при помощи аварийной остановки.
- При сбое движителя, приведшего к полной тяге (full thrust) или неконтролируемому вращению, требуется, чтобы ДПО (DPO) отключил движитель при помощи аварийной остановки. Процесс выявления поврежденного движителя может усложняться тем фактом, что все движители могут работать на высоких мощностях, чтобы компенсировать негативные последствия, вызванные неисправным движителем. Prediction errors могут указать на поврежденный движитель.
- На станции оператора ДП может произойти сбой. Оператор ДП (DPO) должен принять контроль на другой станции. Примите во внимание, что ДП-контроллер должен в это время сохранять позицию и курс судна.
- Системы охлаждения забортной воды, работающие с одного кингстона (sea chest), могут заблокироваться, вызвав тем самым алармы из-за низкого давление морской воды, что потребует от механиков переключиться на другой кингстон (sea chest).
- На некоторых судах нет автоматики для запуска резервных насосов, а механики должны следить за состоянием установки, чтобы вмешаться в случае неожиданной остановки.
- Теплообменник в общей системе охлаждения может загрязниться, в случае чего потребуется, чтобы механик перешел на другой кулер. Такое состояние может сигнализироваться алармами из-за высокой температуры пресной воды.
- В некоторых дизел-электрических проектах сбои в системе регулирования подачи топлива или возбуждении генератора могут привести к дестабилизации работы всего оборудования, если судно управляется при помощи общей системы питания (при закрытой перемычке (bus-ties closed)). При таких обстоятельствах механики могут открыть bus-tie в попытке изолировать сбой в одной стороне или в другой. A load sharing imbalance alarm может помочь выявить сбой. Обратите внимание, что при некоторых обстоятельствах масштаб неисправности может увеличиваться до такой степени, что эффективное вмешательство оператора станет невозможным, в результате чего может произойти обесточивание.
- Может произойти сбой в системе распределения, обеспечивающей UPS для ДП. The ‘on-batteries’ alarm сигнализирует ДП-оператору о том, что некоторые важные для ДП системы устройства (потребители) могут быть отключены. DPO или ETO могут проверить список запитанных на UPS используемых датчиков, опорных систем и станций оператора (sensors, reference systems and operator stations) для того, чтобы выяснить, необходимо ли произвести изменение конфигурации, к примеру, выбрать другой ДП-контроллер или консоль прежде, чем произойдет сбой ДП-контроллера или консоли используемых в данный момент.
- На некоторых ДП судах с одним кормовым туннельным трастером и двумя главными винтами, зависящими от рулей, может понадобиться переподключить этот кормовой подруль к другой энергораспределительной системе и перезапустить его, чтобы обеспечить избыточный поперечный упор (athwartships thrust), в случае, когда в распределительной системе, питающей один главный двигатель и кормовой туннельный трастер, произойдет сбой.
- На судах с системой ДП Класса 3 при сбое на главной ДП-станции потребуется, чтобы оператор ДП принял управление на резервной ДП-станции.
- На судах с системой ДП Класса 2 при сбое обеих систем управления ДП потребуется, чтобы оператор ДП начал управлять судном в ручном режиме за независимым пультом управления (independent joystick) или при помощи ручных рычагов управления.
- На судах с системой ДП Класса 1 при сбое системы управления ДП потребуется, чтобы оператор ДП принял управление судном в ручном режиме за независимым пультом управления (independent joystick) или при помощи ручных рычагов управления.
- На судах с двумя датчиками скорости ветра при сигнале difference alarm может потребоваться, чтобы ДПО сам проанализировал, какой датчик использовать. В случае, если на одном из датчиков ветра произошла ошибка и он показывает "большую скорость ветра", в срочном порядке может понадобиться переключиться с поврежденного датчика, прежде чем он спровоцирует уход с позиции (drive off) в зависимости от типа системы управления ДП.
- На судах только с двумя гирокомпасами при сигнале difference alarm может потребоваться, чтобы ДПО оценил, какой компас следует использовать. Вышедший из строя гирокомпас может привести к быстрому изменению курса, если его своевременно не отключить с системы.
- На судах с двумя датчиками движения (MRU) при difference alarm может потребоваться, чтобы ДПО оценил, какой датчик движения следует использовать.
- Системы управления ДП включают в себя целый ряд защитных функций, направленных на то, чтобы отвергать блуждающую референс систему. В соответствии с правилами классификации на судах с системой ДП Класса 2 и 3 используются три опорные системы, две из которых должны основываться на разных принципах измерения. Это обеспечит высокую степень защиты от потери позиции связанной с ошибкой определения позиции, но такие случаи все-таки происходят, и от ДПО может потребоваться выяснить, какие опорные системы (reference systems) стали этому причиной и отключить их.
- На судах с общей системой подачи топлива, которая еще встречается и на судах с системой ДП Класса 2, может понадобиться заменить топливный фильтр или же устранить течь, чтобы не допустить воздействия на все генераторы.
- На некоторых судах с переносными трастерами может понадобиться, чтобы механики вручную заменили вспомогательные системы электроснабжения для движителя, даже если основное обеспечение автоматически переключается. Такое переключение, если таковое необходимо, призвано не допустить появление неожиданных последствий от сбоя.
- Операторы ДП должны знать конфигурацию трастеров и/или источников электропитания, используемую для активации сигнала Consequence Analysis alarm. Данный сигнал не считается Случаем Наихудшего Сбоя (Worst Case Failure – WCF). Установив, что данная ситуация не классифицируется как WCF, следует предпринять необходимые меры, чтобы WCF был использован, чтобы активировать Consequence Analysis alarm.
Хочу отдельно обратить внимание, что вышеперечисленные случаи – это готовые сценарии для тревог и тренингов по ДП системе (DP drills). Этот краткий список накопленного опыта и есть, то что каждый DPO должен учитывать, знать и понимать.
Меры для уменьшения процента сбоев, требующих вмешательства оператора:
Самый эффективный способ избежать вмешательства операторов и механиков при сбоях – создать концепцию избыточности таким образом, чтобы минимизировать или желательно устранить необходимость вмешательства оператора.
В общих чертах, зачастую это означает необходимость дополнительного оборудования, больший уровень избыточности (redundancy) и сегрегацию систем, чтобы свести к минимуму последствия любого сбоя. Такие особенности, как наличие третьего датчика ветра или третьего контроллера ДП, позволяют использовать голосование или другие функции защиты.
Однако в конструкции системы ДП могут быть некоторые аспекты, когда вмешательство оператора становится предпочтительным перед другими формами реагирования. Например, нежелательным может оказаться автоматическое изменение поста управления в ответ на сбой. Возможно, лучшим выходом было бы, чтобы оператор решил, куда переключить пост управления, приняв на себя управления на ДП станции.
Также существует риск, что плохо спроектированные защитные функции снизят надежность и доступность такого необходимого оборудования, как движители и генераторы. Данный риск следует учесть, применяя защитные функции для устранения крайне маловероятных видов неисправностей.
Тщательное обдумывание конфигурации энергетических установок и системы управления также может снизить необходимость вмешательства оператора. Суда с системой ДП Класса 2 и 3 должны постоянно работать с избыточной /отказоустойчивой конфигурацией.
В случае неизбежности вмешательства оператора в результате сбоя, крайне важно чтобы существовали четкие и недвусмысленные сигналы и обозначения, чтобы предупредить оператора о начале сбоя. Также крайне важно, чтобы необходимое реагирование на сбой было задокументировано в хорошо прописанных процедурах и использовалось на практике, чтобы все ДПО (DPO) и механики были с ними ознакомлены и могли уверенно предпринимать необходимые меры.
Этот пост – не только для новичков в мире DP. Думаю, что и опытным спецам не помешает вспомнить (а может и узнать) и усвоить необходимость в продолжение совершенствования себя. Ведь после получения заветной корочки мало кто напрягается в чтении норм и стандартов. А курсов то больше никаких не ожидается. Как расти будем? DP операции – это 99% рутины (скуки) и 1% стресса. И именно за правильные действия в этом 1% ситуаций ДП операторам и платят хорошие деньги. Оставайтесь профессионалами!
С уважением Евгений Богаченко
Сергей Проценко
Key4mate | Евгений Богаченко
Валерий Гусев
