孫宏晶， 劉 治

(山東省第三地質礦產勘查院，山東 煙臺 264004)

小口徑巖心鉆探海上施工安全風險管控

孫宏晶， 劉 治

(山東省第三地質礦產勘查院，山東 煙臺 264004)

小口徑巖心鉆探海上施工不同于陸地，要借助海上鉆探平臺作為實施場地進行施工。因其施工環(huán)境中風、浪等自然因素所占影響比例較大，其交通運輸、施工過程、人員安全防護等都較陸地施工有很大區(qū)別。為保證海上巖心鉆探施工安全，通過對比分析海上與陸地施工的危險源異同，經過危險源辨識、評價、控制等3個步驟，從技術與管理2個角度，就平臺搭建及拆除、施工過程、海上交通、人身防護等方面對海上施工風險進行系統化管理，確保安全施工。

海上勘查；海上平臺；小口徑巖心鉆探；風險管控；安全管理

近幾年，為迎合市場的需要與地勘產業(yè)“轉型升級，提質增效”的總要求，我單位在總結以往海上鉆探經驗的基礎上，成功實施了一項大型海上勘探項目。不僅在海域探獲了超大型金礦，還開創(chuàng)了在國內海上實施大規(guī)模地質巖心鉆探的先河，也為地質巖心鉆探走向海洋積累了豐富的施工經驗?；诖耍瑢㈨椖繉嵤┻^程中的安全管理工作總結如下，借以與各位行業(yè)專家交流、學習。

1 項目概述

三山島北部海域金礦鉆探工程項目位于萊州市北約26 km，與新建的萊州港為鄰，行政區(qū)劃隸屬于山東省萊州市三山島工業(yè)園區(qū)(三山島街道辦事處)。地處渤海海灣，施工范圍為三山島北部海域及小部分海岸區(qū)域。該項目以探查區(qū)域內金礦的范圍、品味、儲量及地質情況等為目的，分為陸地與海上2種作業(yè)環(huán)境。其中海上施工一般為近海海域，施工水深5～10 m。需要在海上搭建結構物作為場地進行施工。圖1為海上鉆探施工現場。

圖1 海上鉆探施工現場

2 危險源分析與辨識

2.1 巖心鉆探陸地與海上施工的異同分析

小口徑巖心鉆探陸地與海上施工最大的差別在于施工環(huán)境。其實施所使用的設備、機具、管材與物資是基本一樣的。除了部分生產工藝、技術、方法有稍微出入外，受外部自然環(huán)境的影響較大的，有施工過程中場地的修建、設備的搬遷與運輸、設備的吊裝以及人員安全防護、設備維護、消防急救等管理方面。表1為巖心鉆探陸地與海上施工過程的異同分析。

表1 巖心鉆探陸地與海上施工過程的異同分析

2.2 海上鉆探施工過程中的危險源辨識

通過表1的對比分析，以及現場觀察、問詢交談，發(fā)現海上鉆探施工過程危險源除了風、浪等自然環(huán)境外，主要集中在場地修建與拆除(平臺的搭建與拆除)、交通運輸、設備吊裝以及鉆探過程中平臺安穩(wěn)等方面。

2.2.1 風、浪危險源

風力大于6級或浪高超過2 m,禁止一切作業(yè)。

2.2.2 平臺搭建、拆除過程中的危險源

平臺搭建的主要過程有：岸邊平臺組裝、平臺吊上浮箱、船舶拖運、平臺定位、船舶拋錨、平臺定位樁(4根角樁)施工、平臺提升、平臺支撐樁(剩余其他柱樁)施工、平臺固定、附屬機構安裝。

(1)岸邊平臺組裝。平臺的組裝需要經歷平臺箱體拼裝、箱體間連接、整體梁與三塊平臺箱體的依次連接3個過程。其中平臺箱體拼裝需要吊車將4 m×9 m箱體依次擺放，吊裝過程中大體積箱體易受大風影響發(fā)生墜落、側翻等事故。另外箱體間連接、主體梁與箱體連接都是采用螺栓，當對齊孔眼時，需要吊車小位移調整，容易發(fā)生擠手事故。

(2)平臺吊上浮箱。因施工地點距岸邊較近，平臺使用船舶拖運一般采取跨拖的方式。先將浮箱通過柔性連接于船的遠岸側，之后將平臺吊裝到浮箱上。平臺組裝后長12 m、寬9 m、質量14 t左右。屬于大體積、大質量構件，吊裝易受風力影響。另外吊車在岸邊操作，視線受船體阻擋，加之平臺擺放于箱體位置要求歸中，吊裝作業(yè)需要吊裝操作員、信號員以及通過拉繩調整平臺狀態(tài)的協助人員通力合作。稍有不慎，容易發(fā)生人員落水以及平臺碰撞船側事故。

(3)船舶拖運。跨拖方式阻力大，行駛緩慢，拖船馬力消耗大，易受海浪影響發(fā)生平臺撞擊船側事故。

(4)平臺定位。作業(yè)人員手持GPS定位儀站在平臺上定位。因平臺在吊上浮箱后，要提前安裝周圍護欄以及樁孔蓋板，因此此處不易發(fā)生傷害事故。

(5)船舶拋錨。投錨水中泊定。

(6)打樁。包括平臺定位樁(4根角樁)施工與平臺支撐樁(剩余其他柱樁)施工。采用振動錘將管樁打入海底。在此過程中，需要經歷吊樁、定位、接樁、連接振動錘等步驟。整個過程中都需要使用吊車作業(yè)，需要豎直起吊長度為10 m、直徑為480 mm管樁(有時2根，長度為20 m)，此過程管樁受風與浪的影響較大，容易發(fā)生物體打擊傷害與人員落水。定位時，需要人力控制管樁底端入孔，易發(fā)生管樁底部受力脫鉤傾倒事故，危險性極大。接樁與連接振動錘因需要吊車輔助調整螺栓孔眼，易發(fā)生人員擠手與打擊事故。

(7)平臺提升。平臺提升利用4根角樁上架設倒鏈將平臺提至安全標高，要超過最大浪高2～3 m。在此過程中，容易發(fā)生倒鏈架設不牢或平臺提拉環(huán)斷裂導致平臺傾覆，造成人員落水或被活動物體打擊事故。

(8)平臺固定。采用高強度插銷將平臺與樁腿對孔連接。此過程很少發(fā)生事故。

(9)附屬機構安裝。安裝平臺吊籠。

平臺的拆除過程為船舶拋錨、附屬機構的拆除、平臺支撐樁的起拔吊裝、浮箱吊放海面與定位、平臺的提升與下放、平臺定位樁的起拔與吊裝、浮箱與船體的固定、平臺的拖運、平臺吊裝于岸上以及拆卸。雖然過程與搭建平臺有些出入，但總體的操作基本一致，只是實施順序為逆操作。

2.2.3 海上交通運輸過程中的危險源

(1)人員在碼頭上下船和搬運材料的過程中以及船在行進過程中有可能發(fā)生落水事故。

(2)船在向碼頭、平臺停靠過程中有可能發(fā)生擠傷、撞傷事故。

(3)小船超載或裝載較長的貨物及載重分布不均的情況下有可能發(fā)生翻船事故。

2.2.4 設備吊裝的危險源

海上吊裝設備易受海風和海浪影響，吊車晃動幅度與陸地相比較大。加之平臺面積有限，設備物資占地較多導致人員活動空間較小。因此與陸地吊裝過程相比要更容易發(fā)生人員被吊裝物體擠壓或撞擊的傷害。

2.2.5 鉆探過程中的危險源

小口徑巖心鉆探海上與陸地施工的鉆探過程基本相同，因此這里只分析海上鉆探過程獨有的危險源。

(1)平臺的穩(wěn)定：平臺猛然受大風大浪的沖擊或冬季流冰，有可能導致平臺偏斜甚至倒塌；另外，鉆探過程中由于海水、海風長時間的腐蝕、施工產生的持續(xù)振動以及長期的不均勻荷載可能導致平臺各部件變形或失效，影響平臺穩(wěn)定性。

(2)平臺的安全防護的缺失。平臺四周安裝有護欄，但以下幾種情形將導致護欄失去效用：一是由于生產將部分護欄拆除或損壞；二是護欄高度不足以起到防護作用，這種情況主要由于平臺上堆放材料物資過多，導致護欄內側平臺面增高；三是平臺護欄由于長時間的使用與腐蝕，安裝的緊密性及堅固性下降。

3 危險源評估

利用作業(yè)條件危險性評價法進行危險源評價。

3.1 評價方法介紹

作業(yè)條件危險性評價法認為，在某種環(huán)境條件下進行作業(yè)時，影響危險性的主要因素有3個：發(fā)生事故或危險事件的可能性、暴露于危險環(huán)境中的時間、發(fā)生事故后可能產生的后果。因此，某種作業(yè)條件的危險性計算公式為：

D=LEC

式中：D——作業(yè)條件危險性分數值；L——事故或危險事件發(fā)生的可能性分數值；E——暴露于危險環(huán)境中的時間長短的分數值；C——事故或危險事件后果的分數值。

各分數值確定標準如表2所示。

表2 各分數值確定標準

3.2 海上鉆探施工危險源評估(見表3)

通過表3的評價可得出各生產過程危險源的危險等級如表4所示，其中可以看出重大危險源主要集中在惡劣天氣、吊裝作業(yè)、行船交通以及平臺的安全防護這幾個方面。

表3 海上鉆探施工危險源評估

表4 海上鉆探施工過程中各危險源危險等級分布

4 風險控制

4.1 風險控制原則

風險評價后，應對所有危險源，尤其是重大危險源進行優(yōu)先排序，然后具有針對性與側重性的制定風險控制措施或管理方案。對風險的控制應遵循以下原則。

(1)可行性：可以依靠現有資源和條件確保各項管控措施的執(zhí)行，即必須切合實際，能夠實現。

(2)安全性：各項控制措施或管理方案要確保自身符合安全規(guī)定，無危險性。

(3)可靠性：各項控制措施能夠保證風險控制的要求，達到改善安全生產環(huán)境、減少和杜絕安全生產事故的目標。

4.2 安全管理

4.2.1 安全生產組織保證

(1)項目部必須成立安全生產小組，小組成員涉及交通、設備、生產、質檢等各個實施環(huán)節(jié)。

(2)每個鉆探平臺現場建立安全生產領導小組，以機長為組長，以各班班長為副組長，負責平臺上安全設施與生產過程的檢查監(jiān)督。

(3)重大施工現場如平臺安裝與拆除、重型設備的吊裝以及救護現場，必須明確一名安全負責人，負責現場安全管理以及突發(fā)事件的處理。

4.2.2 安全管理制度

4.2.2.1 安全檢查制度

(1)交通船只每日一檢：檢查船只工作性能、急救用品的數量與有效性以及駕駛人的身體狀態(tài)情況。

(2)平臺每周一檢：檢查平臺沉降、各樁腿垂直度與銹蝕、平臺各箱體的連接與銹蝕情況。

(3)吊車使用前的必檢：操作人員的特殊工種證、吊車的年檢合格證以及要求操作人員將鋼絲繩、滑輪、制動器、支腿與液壓系統工作前檢查與試吊。

(4)安全生產檢查：采取日常巡查、定期檢查、專項檢查等手段檢查工人操作、設備維護、安防設施的完整有效、勞動用品的正確佩戴等。

4.2.2.2 安全會議

(1)平臺搭建與拆除前應召開安全風險分析會；

(2)鉆探施工前應召開安全交底會；

(3)主管平臺設施的經理應每周召開各平臺負責機長的安全評估會；

(4)生產作業(yè)班組交接班前后應召開班前、班后會。

4.2.2.3 教育培訓

(1)海上作業(yè)人員，必須經過培訓學習，培訓內容要包含海上作業(yè)施工相關的危險源、防范措施、海上應急救援預案及其他相關安全知識。根據海上施工特點和實踐經驗，效果比較好的培訓方案是出隊前進行一次綜合安全培訓，施工期間不定期組織專項內容的安全培訓。確保全年每個職工的培訓時間不少于20學時。

(2)平臺搭建、拆除過程危險源較多，危險性較大，應對負責搭建、拆除平臺的人員進行專門的安全培訓。

4.2.3 天氣預警

(1)海上施工期間指定專人隨時與當地氣象、水文站等部門保持聯系，每日收聽氣象預報，做好記錄。并作以下要求：風力≥5級時，不得從事搭建或拆除平臺的工作；風力≥6級或遇雷電天氣應停止鉆探和吊裝作業(yè)，并切斷電源、關閉發(fā)電設備，蓋好機電設備，易損零件、小件工具等裝箱保存。風力≥7級或雷雨天氣，應提前撤人，避免人員因惡劣天氣滯留海上帶來的風險。惡劣天氣過后，開始作業(yè)之前應對平臺、設備、電氣線路及安全設施進行全面檢查，發(fā)現有松動、變形、損壞或脫落等現象，應立即修理完善，確認安全后方可繼續(xù)作業(yè)。

(2)形成完善全覆蓋的通訊網絡，做到天氣預警的快速傳達。

4.2.4 安全警示

主要是按照海域管理部門的要求進行施工備案并配備霧笛以及航標等安全警示設施。

4.2.5 勞動保護

除常規(guī)的勞動安全防護用品外，必須配備高空作業(yè)安全帶，臨水作業(yè)救生衣，特殊工種作業(yè)相應的勞保用品。

4.2.6 守護船

鉆探作業(yè)期間現場24 h，5海里范圍內配備一艘值班守護船，以應對突發(fā)情況。平臺上貯存3天以上的食物、淡水、急救藥品。

4.3 安全技術

(1)制定完善的安全作業(yè)操作規(guī)程，特別是吊裝作業(yè)以及平臺的搭建與拆除作業(yè)，并嚴格執(zhí)行。

(2)每個鉆探平臺施工前都要與項目部進行安全技術交底，明確海上施工危險因素和防范措施，以及項目部海上施工管理的有關規(guī)定，交底內容雙方簽字確認，各保存一份。

(3)平臺單孔施工后進行檢查與測量核算分析，確定平臺的工作情況以及維修方案。

(4)合理布設平臺施工現場，做到設備安放合理、材料堆放有序，確保一些特殊作業(yè)與危險物品存放的安全距離，保證安全逃生的需要。

(5)制定完善有序、響應迅速的應急救援預案，配備齊全的逃生急救設施設備。嚴格按照要求開展現場應急演練，熟練掌握海上施工遇險自救他救的能力與技巧。

5 結語

(1)通過對小口徑巖心鉆探在海上作業(yè)的風險辨識、分析、評價與控制，確保了海上施工的安全。通過施工業(yè)績驗證了此次安全管理的科學性與可行性。

(2)安全是生產的基礎。安全管理要立足于實際生產，結合以往類似的安全管理經驗，進行系統的理論分析、相似對比與共點借鑒，提出具有針對性的措施進行安全防范，并在使用過程中不斷改進、創(chuàng)新。

(3)海上巖心鉆探工程的安全重點環(huán)節(jié)是海上運輸、平臺質量好壞以及平臺的吊運、安裝、拆卸，這些環(huán)節(jié)的安全實施是通過提前編制專項實施方案與評估，在過程中嚴格執(zhí)行等舉措得以實現。

(4)海上巖心鉆探作為新興的施工領域，施工危險性較大，應總結相關的規(guī)程或標準進行指導與規(guī)范。

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SafetyRiskControlofOffshoreConstructionforSmall-diameterCoreDrilling

SUNHong-jing,LIUZhi

(No.3 Exploring Institution of Geo-mineral Resources, Shandong Province, Yantai Shandong 264004, China)

Small diameter core drilling offshore construction must rely on offshore drilling platform as the construction site. Due of the larger influence of wind, waves and other natural factors in the construction environment, the transportation, construction process, personnel safety and some other aspects are quite different with the land construction. In order to ensure the offshore core drilling safety, by the comparative analysis on the similarities and differences between dangerous sources at sea and land construction and through 3 steps of hazard identification, assessment and control, the systematic management of offshore construction risk control is carried on in platform construction and demolition, construction process, maritime traffic and personal protection and other aspects in technology and management for safe construction.

offshore exploration; offshore platform; small diameter drilling; risk management and control; safety management

2017-03-26；

2017-08-31

孫宏晶，男，漢族，1982年生，國家注冊安全工程師，安全工程專業(yè)，從事巖心鉆探生產安全管理與資產管理工作，山東省煙臺市芝罘區(qū)機場路271號，abelsun@sina.com；劉治，男，漢族，1987年生，勘查技術與工程專業(yè)，從事巖心鉆探技術應用與生產管理工作，373273034@qq.com。

P634

B

1672-7428(2017)10-0088-05