Navigation and collision risk (การเดินเรือและความเสี่ยงในการชน) คือความเสี่ยงของการเกิดอุบัติเหตุจากการชนกันระหว่างเรือกับสิ่งติดตั้งนอกชายฝั่ง (เช่น แท่นขุดเจาะ) ซึ่งมีความเกี่ยวเนื่องโดยตรงกับการควบคุมระบบนำร่อง ทัศนวิสัยบนสะพานเดินเรือ และระบบการจัดการความปลอดภัย
ความเสี่ยงและปัจจัยสำคัญสามารถแบ่งออกได้ตามรายละเอียดในแหล่งข้อมูลดังนี้:
1. ประเภทของเรือและลักษณะการชน (Vessel and Collision Types)
เรือที่อาจเดินเรือเข้ามาชนกับสิ่งติดตั้งนอกชายฝั่งสามารถจำแนกออกได้เป็น 2 กลุ่มหลัก
- Passing Vessels (เรือที่แล่นผ่านทั่วไป) เช่น
- เรือสินค้าทั่วไป หรือ
- เรือประมง
- Field Related Vessels (เรือสนับสนุนในพื้นที่): เรือประเภทต่าง ๆ ที่เดินทางมาเพื่อสนับสนุนการทำงานของสิ่งติดตั้งโดยตรง เช่น
- เรือส่งกำลังบำรุง (Supply Vessels)
- เรือเตรียมพร้อมช่วยเหลือภัย (Standby/ERRV)
- เรือทำงานพิเศษ (เช่น เรือสนับสนุนนักดำน้ำ DSV และเรือขนส่งน้ำมัน (Offshore/Shuttle Tankers)
2. ข้อกำหนดด้านทัศนวิสัยและการเดินเรืออย่างปลอดภัย (Navigation & Visibility Requirements)
เพื่อลดความเสี่ยงในการชน (Collision Risk) เกณฑ์และมาตรฐานทางเรือกำหนดให้มีการจัดระเบียบและการออกแบบสะพานเดินเรืออย่างเข้มงวดเพื่อความปลอดภัย
- ทัศนวิสัยบนสะพานเดินเรือ (Bridge Visibility): ตัวเรือต้องออกแบบให้มีมุมมองหรือทัศนวิสัยที่เพียงพอทั้งด้านหน้าและด้านข้างจากตำแหน่งปฏิบัติงานบนสะพานเดินเรือเพื่อสังเกตวัตถุต่าง ๆ ได้ สำหรับปีกสะพานเดินเรือ (Bridge Wings) จะต้องออกแบบให้ยื่นขยายออกไปและมีมุมมองแนวราบอย่างน้อย 225 องศาเพื่อตรวจจับอันตรายหรือวัตถุได้อย่างครอบคลุม
- อุปกรณ์ช่วยทัศนวิสัย: หน้าต่างของสะพานเดินเรือจะต้องไม่มีการบิดเบือนภาพ มีการติดตั้งเครื่องปัดน้ำฝนประสิทธิภาพสูง ระบบฉีดน้ำจืดทำความสะอาด รวมถึงระบบขจัดคราบฝ้าและน้ำแข็ง (De-icing & De-misting) เพื่อรักษาทัศนวิสัยที่ชัดเจนในทุกสภาพอากาศ
3. การจัดการความเสี่ยงและมาตรการป้องกัน (Risk Management & Prevention)
ในการดำเนินงานปิโตรเลียมนอกชายฝั่ง มีการกำหนดกรอบความปลอดภัยและการตรวจจับภัยคุกคามเพื่อลดโอกาสการเกิดอุบัติเหตุชนแท่น
- ระบบตรวจจับภัยคุกคาม (Detection Systems): บนแท่นขุดเจาะหรือบนเรือ Standby เพื่อตรวจจับเป้าหมายเรือในระยะไกล เช่น ในระยะ 24 ไมล์ทะเล เช่น
- ระบบเรดาร์
- ระบบระบุตัวตนเรืออัตโนมัติ (AIS) หรือ
- ระบบแจ้งเตือนเรดาร์ล่วงหน้า (REWS)
- การเข้าแทรกแซงและการแจ้งเตือน (Intervention): เมื่อตรวจพบเรือบนเส้นทางเสี่ยงชน เรือ Standby (หรือ ERRV) หรือเจ้าหน้าที่วิทยุบนแท่นจะติดต่อเรือดังกล่าว
- ผ่านระบบวิทยุ VHF
- สัญญาณไฟ
- สัญญาณเสียง และ
- การยิงพลุสัญญาณเพื่อเตือนภัย
- เขตความปลอดภัย 500 เมตร (500m Safety Zone): เรือที่ไม่ได้รับอนุญาตที่รุกล้ำเข้ามาในเขตนอกระยะ 500 เมตร ซึ่งถ้ามีจะนำไปสู่การเปิดใช้งานแผนตอบโต้ภาวะฉุกเฉิน (Emergency Response Plan)
- ระบบควบคุมตำแหน่งเรือแบบไดนามิก (Dynamic Positioning – DP): แม้ว่าการใช้ระบบ DP จะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการรักษาตำแหน่งเรือ แต่ก็มีกรณีความเสี่ยงจากระบบ DP ล้มเหลว เช่น สัญญาณ DGPS หลุดเนื่องจากโครงสร้างของแท่นบดบังคลื่นสัญญาณชั่วคราว (Shadow Effect) ส่งผลให้ทิศทางและตำแหน่งเรือหลุดการควบคุมและเกิดอันตราย
Past accidents
Exxon Valdez Oil Spill (1989): The Exxon Valdez, an oil tanker, ran aground in Prince William Sound, Alaska, resulting in one of the most infamous oil spills in history. The accident occurred due to navigational errors, and the tanker stuck Bligh Reef, causing a massive release of crude oil into the environment.
Sanchi Oil Tanker Collision (2018): The Sanchi, an Iranian oil tanker, collided with a Chinese bulk freighter off the coast of Shanghai. The collision results in a significant oil spill and the sinking of the Sanchi. Navigation issues and communication failures were cited as contributing factors.
Cause of Navigation Risk and Collision Risk
Here are some common causes of Navigation and Collision Risk .
- High Traffic Area; especially those near major shipping lanes or in regions with extensive oil and gas activity.
- Dynamic Weather Condition, including high wind, rough sea, reduced visibility.
- Platform-to-Platform Transfer since the transfers of personnel and supplies between offshore platform, vessels, and support boats can pose collision risk.
- Navigation challenges since navigation in offshore area may involve navigation around fixed structures, seabed, underwater pipelines, and etc. Adequate mapping and communication between vessel operation and offshore installation are essential.
- Use of Dynamic Positioning (DP) System; DP system is required to maintain a stable position. However, reliance on DP system can create challenges if there are malfunctions or if operators do not have adequate training in DP operation.
- Ice and Arctic Navigation; In specific Arctic Regions, navigation risks are compounded by the presence of ice. Icebergs and sea ice pose collision risks
Vessel Collision Impact Calculation
การคำนวณแรงปะทะจากการชนของเรือ (Vessel Collision Impact) ตามมาตรฐาน PIANC หรือ AASHTO) แบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอนหลัก: การคำนวณพลังงานจลน์ (Kinetic Energy) และ การแปลงพลังงานเป็นแรงกระทำสูงสุด (Impact Force)
พลังงานจลน์ขณะชน (Kinetic Energy)
จากสมการพลังงานจลน์พื้นฐาน
จำเป็นต้องรวมผลกระทบจากมวลน้ำที่เคลื่อนที่ตามเรือ (Hydrodynamic Added Mass):
โดยที่
- M: มวลระวางขับน้ำของเรือ (Displacement Mass, kg หรือ ton)
- Vn: ความเร็วเข้าชนในแนวตั้งฉากกับโครงสร้าง
- Cm: สัมประสิทธิ์มวลน้ำเพิ่ม (Hydrodynamic Added Mass Coefficient)
- ชนตรงหัวเรือ (Bow collision): Cm = 1.05 to 1.10
- ชนด้านข้าง (Side collision/Sway): Cm = 1.40 – 2.00
แรงกระทำสูงสุด (Impact Force)
สูตรแรงเทียบเท่าตามมาตรฐาน (AASHTO Guide Specification) สำหรับการชนตอม่อสะพาน (Ship Impact on Bridge Piers)
- Ps: แรงกระแทกเทียบเท่า (Equivalent Static Impact Force, N)
- V: ความเร็วเรือขณะชน (m/s)
- DWT: ขนาดระวางบรรทุกของเรือ (Deadweight Tonnage, ton)
Design Codes and Standards
Reducing navigation and collision risks in offshore operations involves adhering to industry-specific design codes and standards. Here are some relevant design codes and standards;
- International Maritime Organization (IMO) regulation which includes COLREGs (International Regulations for Preventing Collision at Sea): These rules establish the conduct of vessels to prevent collision and are crucial for safe navigation. The few examples such as
- Rule-5: Lookout
- Rule-6: Safe Speed
- Rule-7: Risk of Collision – “Every vessel shall use all available means appropriate to the prevailing circumstances and conditions to determine if the risk of collision exits”
- Rule-8: Action to avoid collision – “Action taken to avoid collision with another vessel shall be such as to result in passing at a safe distance“
- Rule-10: Traffic Separation Schemes – “Proceed in the appropriate traffic lane in the general direction of traffic flow for that lane”
- Rule-12: Sailing Vessel – “Windward vessels shall keep clear of leeward vessel, and overtaking vessels shall keep clear of vessels being overtaken”
- Rule-14: Head-on situation” When two power-driven vessels are meeting head-on or nearly head-on, each shall alter her course to port (left)”
- SOLAS (International Convention for the Safety of Life at Sea) provides a comprehensive wide range of aspects related to ship safety, including navigation and collision prevention such as
- Chapter I – General provisions – Part B – Surveys and certificates – Regulation 7 – Surveys of passenger ships
- Chapter I – General provisions – Part B – Surveys and certificates – Regulation 8 – Surveys of life-saving appliances and other equipment of cargo ships
- Chapter V – Safety of Navigation
- IEC 61892 provides a series of standards covering electrical installations in mobile and fixed units used in the offshore industry. Compliance with these standards helps ensure the safety and reliability of electrical systems.
