徐振振工程師 袁 野工程師 武星昊工程師

(1.中國石油集團海洋工程(青島)有限公司，山東 青島 266555；2.中國石油集團東方地球物理勘探有限責(zé)任公司華北物探處，河北 滄州 062550)

0 引言

懸鏈錨腿系泊裝置(Catenary Anchor Leg Mooring，CALM)單點系泊系統(tǒng)是國際上使用較多的海上輸油終端，具有結(jié)構(gòu)簡單、不占用岸線資源、投資省、建設(shè)周期短、安全環(huán)保等優(yōu)點。但在浮筒建造過程中，由于有限空間作業(yè)多，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，且與腳手架等存在交叉作業(yè)，因此，施工風(fēng)險大。其中，浮筒建造有限空間作業(yè)風(fēng)險較高，容易發(fā)生人員傷亡事故，事故類型包括中毒、窒息、火災(zāi)、爆炸、觸電等，其中以中毒、窒息、燃爆為主。一旦發(fā)生事故，如果救援人員盲目施救，極易造成更多的人員傷亡，因此如何做好有限空間作業(yè)過程管控和應(yīng)急救援是單點系泊浮筒建造安全管理的重點。

1 單點系泊浮筒建造

單點系泊源于英文“Single Point Mooring”，是指海洋工程船舶通過單點形式系泊在另一個固定式或浮式結(jié)構(gòu)物上，船舶圍繞該結(jié)構(gòu)物可以隨風(fēng)浪流作360°回轉(zhuǎn)，由于風(fēng)標(biāo)效應(yīng)，被系泊船舶將會停泊在環(huán)境力最小的方位上。CALM單點系泊系統(tǒng)，如圖1。單點系泊浮筒是用于系泊船舶，確保船舶可以360°回轉(zhuǎn)的浮式結(jié)構(gòu)物，如圖2。

圖1 CALM單點系泊示意圖Fig.1 The schematic diagram of CALM single point mooring

圖2 單點系泊浮筒示意圖Fig.2 Schematic diagram of single point mooring buoy

單點系泊浮筒的建造涉及結(jié)構(gòu)、管線、機械、電氣、儀表、防腐和安全等多個專業(yè)，其中以結(jié)構(gòu)專業(yè)為主。主要包括以下幾個部分：固定部分(浮筒筒體、軸承支撐)；旋轉(zhuǎn)部分(轉(zhuǎn)臺、錨固平臺、管線平臺、下水平臺)；管線系統(tǒng)；輔助設(shè)備。單點系泊浮筒建造流程，如圖3。

圖3 單點系泊浮筒建造流程Fig.3 The construction process of single point mooring buoy

單點系泊浮筒的筒體為一個筒形鋼結(jié)構(gòu)，被6個隔艙板和1個圓筒分為6個水密艙室和1個中間井(如圖4)，轉(zhuǎn)臺由1個環(huán)形艙室和若干小艙室組成,如圖5。建造過程中筒體每個水密艙有上、下2個進(jìn)出人孔，直徑約0.6m，艙室高約5m，進(jìn)出艙室使用爬梯，艙室內(nèi)搭有腳手架等臨時設(shè)施，中間井上下相通，不形成封閉空間；轉(zhuǎn)臺環(huán)形艙室空間狹長，有3個進(jìn)出人孔，直徑約0.6m，小艙室空間狹窄，有一個進(jìn)出人孔，直徑約0.6m。筒體水密艙和轉(zhuǎn)臺艙室進(jìn)出不便，艙室內(nèi)作業(yè)空間受限，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于有限空間作業(yè)，且同時涉及高處作業(yè)、腳手架作業(yè)等，作業(yè)風(fēng)險及應(yīng)急救援難度較大。

圖4 筒體艙室示意圖Fig.4 The schematic diagram of buoy body cabin

圖5 轉(zhuǎn)臺艙室分布圖Fig.5 Distribution diagram of turntable cabin

2 單點系泊浮筒有限空間作業(yè)風(fēng)險分析

單點系泊浮筒建造過程中涉及的有限空間作業(yè)主要為在狹窄的艙室內(nèi)進(jìn)行組對、焊接、打磨、噴漆等作業(yè)。采用風(fēng)險矩陣方法，用危險事件發(fā)生的可能性(或頻率)和后果嚴(yán)重程度來判斷風(fēng)險等級，主要風(fēng)險包括：作業(yè)過程中使用的乙炔、丙烷等可燃?xì)怏w在艙室內(nèi)泄漏濃度達(dá)到爆炸極限遇明火、靜電等發(fā)生閃爆；艙室內(nèi)進(jìn)行噴漆作業(yè)揮發(fā)氣體濃度達(dá)到爆炸極限遇明火、靜電等發(fā)生閃爆；作業(yè)過程中使用的二氧化碳及氬氣等惰性氣體在艙室內(nèi)泄漏導(dǎo)致人員缺氧窒息；焊接作業(yè)過程中產(chǎn)生的氮氧化物、碳?xì)浠衔铩⒁谎趸嫉葻焿m達(dá)到一定濃度導(dǎo)致人員中毒、窒息；由于艙室內(nèi)濕度較大、電氣線路保護不到位、接地不良、未采用安全電壓等，造成人員觸電事故；艙室進(jìn)出人孔位置不便、艙室內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、作業(yè)空間狹窄等導(dǎo)致人員磕碰、跌落等人身傷害；部分艙室在高處，存在高處作業(yè)，且與腳手架等存在交叉作業(yè)，增加作業(yè)風(fēng)險。

通過對以往有限空間事故案例進(jìn)行分析，在單點系泊浮筒建造有限空間作業(yè)過程中存在以下問題：未針對單點系泊浮筒的特點，編制可行的作業(yè)方案，未進(jìn)行艙室作業(yè)風(fēng)險辨識或風(fēng)險辨識不到位；作業(yè)前和作業(yè)過程中，在未采取有效通風(fēng)、氣體檢測等措施的情況下進(jìn)入浮筒艙室進(jìn)行作業(yè)；未編制應(yīng)急預(yù)案，在艙室內(nèi)作業(yè)遇險時，不能夠采取有效的救援措施，或盲目施救，擴大傷亡。

3 單點系泊浮筒有限空間作業(yè)安全管理

單點系泊浮筒建造有限空間作業(yè)安全管理流程，如圖6。

圖6 有限空間安全管理流程Fig.6 Safety management process for confined space

3.1 有限空間作業(yè)計劃的制定和批準(zhǔn)

3.1.1 作業(yè)方案

作業(yè)之前技術(shù)人員編制單點系泊浮筒有限空間作業(yè)方案，方案切合實際，有針對性和可操作性。方案制定完成后組織進(jìn)行討論、修改和審批。審批完成后對參與有限空間作業(yè)、救援的人員進(jìn)行方案交底，確保所有人員熟悉作業(yè)的流程和注意事項。

3.1.2 作業(yè)前安全分析

針對單點系泊浮筒各艙室有限空間作業(yè)的特點，結(jié)合作業(yè)方案，編制有限空間作業(yè)前安全分析(Job Safety Analysis，JSA)，識別作業(yè)過程中存在的風(fēng)險，制定合理可行的預(yù)防控制措施，并組織現(xiàn)場負(fù)責(zé)人及作業(yè)、救援和安全管理人員參加JSA審核會，逐步分析，補充遺漏的風(fēng)險和控制措施，并采用風(fēng)險矩陣法等風(fēng)險評價方法定量分析，直至將風(fēng)險控制在可接受范圍內(nèi)。

JSA審核修改完成后，組織所有參與有限空間作業(yè)的人員進(jìn)行宣貫，確保所有人員熟悉作業(yè)過程中存在的風(fēng)險及預(yù)防控制措施。作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)新增風(fēng)險或制定新的預(yù)防控制措施，應(yīng)及時更新JSA并傳達(dá)，做到有限空間作業(yè)風(fēng)險的動態(tài)管控。JSA流程，如圖7。

圖7 作業(yè)前安全分析(JSA)流程Fig.7 Pre-job safety analysis process

3.1.3 作業(yè)許可

進(jìn)入艙室作業(yè)前辦理有限空間作業(yè)許可，作業(yè)人員、安全人員、負(fù)責(zé)人逐級對作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行檢查，確保落實各項預(yù)防控制措施后簽字確認(rèn)，允許作業(yè)。作業(yè)過程中做好旁站監(jiān)督，作業(yè)完成后及時關(guān)閉作業(yè)許可。

3.1.4 應(yīng)急預(yù)案

針對單點系泊浮筒建造的施工步驟，制定合理可行的有限空間應(yīng)急救援方案，配備救援三腳架、擔(dān)架等應(yīng)急救援器材，制定應(yīng)急演練計劃，施工過程中按計劃開展應(yīng)急演練。

3.2 有限空間作業(yè)前準(zhǔn)備

3.2.1 艙室編號

對單點系泊浮筒的筒體艙室和轉(zhuǎn)臺艙室進(jìn)行編號，在各艙室入口處張貼艙室編號，并為各艙室提供合格的進(jìn)出口通道。

3.2.2 隔離、清洗及置換

對可能存在易燃易爆氣體、有毒有害物質(zhì)、惰性氣體的艙室，在作業(yè)之前應(yīng)首先將與艙室相通的管道采用插入盲板或拆除一段管道的方法進(jìn)行隔離，避免作業(yè)過程中釋放、泄漏易燃易爆氣體、有毒有害物質(zhì)或惰性氣體，然后對艙室進(jìn)行清洗、置換，并在作業(yè)開始前使用通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行持續(xù)通風(fēng)，確保作業(yè)環(huán)境的安全。

3.2.3 氣體檢測

作業(yè)前30min，對艙室進(jìn)行氣體檢測，確保作業(yè)環(huán)境滿足要求。氣體檢測作業(yè)由經(jīng)過培訓(xùn)合格的氣體檢測員完成。作業(yè)條件仍不滿足要求的通過置換、通風(fēng)等措施降低有限空間可燃?xì)怏w、有毒有害氣體濃度到可接受范圍，為作業(yè)人員提供充足的氧氣。當(dāng)被測可燃?xì)怏w或蒸汽的爆炸下限大于或等于4%時，其被測濃度應(yīng)不大于0.5%(體積分?jǐn)?shù))；當(dāng)被測可燃?xì)怏w或蒸汽的爆炸下限小于4%時，其被測濃度應(yīng)不大于0.2%(體積分?jǐn)?shù))。有毒有害氣體、物質(zhì)的濃度不得超過國家規(guī)定的“車間空氣中有毒物質(zhì)的最高允許濃度”指標(biāo)。氧氣濃度應(yīng)控制在19.5%～23.5%之間。

3.2.4 人員和裝備

進(jìn)入艙室的作業(yè)人員、監(jiān)護人員以及救援人員要經(jīng)過有限空間專項培訓(xùn)，培訓(xùn)由理論、實踐2部分組成，培訓(xùn)合格的人員發(fā)放胸卡，未進(jìn)行培訓(xùn)的人員不得參與進(jìn)入艙室的相關(guān)作業(yè)。

進(jìn)入艙室作業(yè)的人員除了配備基本的勞動保護用品外，還應(yīng)根據(jù)氣體檢測結(jié)果佩戴適用的呼吸器、便攜式氣體檢測儀、防爆通訊設(shè)備、符合安全電壓要求的照明設(shè)備。為方便應(yīng)急救援，現(xiàn)場應(yīng)放置進(jìn)入有限空間所需要的正壓式呼吸器等裝備，作業(yè)人員應(yīng)穿戴與安全繩相連的全身式安全帶，安全繩另一端則由有限空間外的監(jiān)護人員控制，在發(fā)生緊急情況時對作業(yè)人員進(jìn)行救援。

3.3 有限空間作業(yè)過程控制

有限空間作業(yè)過程控制，如圖8。

圖8 有限空間作業(yè)過程控制Fig.8 Process control for confined space

3.3.1 有限空間登記表

作業(yè)人員進(jìn)、出艙室時需要在有限空間登記表上進(jìn)行簽字確認(rèn)，標(biāo)明進(jìn)出時間，登記表應(yīng)張貼在現(xiàn)場。進(jìn)入艙室的作業(yè)人員應(yīng)將胸卡存放在對應(yīng)艙室編號的文件袋內(nèi)，并根據(jù)各艙室的特點和作業(yè)內(nèi)容明確作業(yè)時限，避免長時間作業(yè)，作業(yè)人員從艙室出來后取走胸卡，便于對各艙室的人員進(jìn)行清點和控制。

3.3.2 通風(fēng)設(shè)備

艙室作業(yè)過程中，根據(jù)艙室的實際情況采取自然或強制方式對有限空間進(jìn)行通風(fēng)，降低可燃?xì)怏w、有毒有害物質(zhì)的濃度，確保氧氣含量滿足作業(yè)要求，為作業(yè)人員提供合格的工作環(huán)境。

3.3.3 監(jiān)護人員

艙室作業(yè)過程中需在艙室外設(shè)置監(jiān)護人員。監(jiān)護人員與作業(yè)人員使用對講機保持良好溝通，不得參與艙室內(nèi)的作業(yè)。當(dāng)艙室內(nèi)作業(yè)人員發(fā)生緊急情況時，先使用安全繩對作業(yè)人員施救，并撥打應(yīng)急電話進(jìn)行報告，以便采取進(jìn)一步的救援措施。

3.3.4 氣體監(jiān)測

艙室作業(yè)過程中對艙室內(nèi)氣體進(jìn)行定時監(jiān)測，至少每2h監(jiān)測一次，如監(jiān)測分析結(jié)果有明顯變化，則應(yīng)加大監(jiān)測頻率；作業(yè)中斷超過30min應(yīng)重新進(jìn)行檢測分析，對可能釋放有害物質(zhì)的艙室，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。情況異常時應(yīng)立即停止作業(yè)，撤離人員，經(jīng)對現(xiàn)場處理并檢測合格后方可恢復(fù)作業(yè)。

3.3.5 警示隔離

艙室作業(yè)時，對作業(yè)區(qū)域進(jìn)行警示隔離，張貼警示標(biāo)識，防止非授權(quán)人員進(jìn)入。

3.3.6 交叉作業(yè)管控

針對部分艙室有限空間作業(yè)與高處作業(yè)、腳手架作業(yè)交叉的情況，每日組織召開交叉作業(yè)協(xié)調(diào)會，形成浮筒建造作業(yè)清單，明確每項作業(yè)的施工地點與時間段，規(guī)避交叉作業(yè)風(fēng)險。在筒體總裝建造期間，使用固定塔樓代替腳手架爬梯，為施工作業(yè)人員提供安全、便捷的登高通道，有效降低作業(yè)風(fēng)險，如圖9。

圖9 塔樓Fig.9 Tower

4 應(yīng)急救援

單點系泊浮筒艙室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且有腳手架等臨時設(shè)施，應(yīng)急救援難度大，現(xiàn)以模擬筒體艙室發(fā)生缺氧窒息事故為例，闡述單點系泊浮筒艙室有限空間的應(yīng)急救援方法。

(1)當(dāng)監(jiān)護人員發(fā)現(xiàn)筒體艙室人員暈倒時應(yīng)及時報告，同時加強對艙室的通風(fēng)，如圖10。

圖10 艙室通風(fēng)、氣體監(jiān)測Fig.10 Ventilation and gas detection of cabin

(2)氣體檢測人員持續(xù)對艙室進(jìn)行監(jiān)測，同時應(yīng)急救援人員布置救援三腳架等設(shè)施。

(3)艙室內(nèi)氣體監(jiān)測合格后，救援人員進(jìn)入艙室進(jìn)行救援，將受傷人員通過三腳架、安全帶等設(shè)施救援到艙室外，并在救護車來臨之前立即對人員進(jìn)行心肺復(fù)蘇，如圖11。

圖11 救援過程Fig.11 Rescue process

(4)救護車到達(dá)現(xiàn)場后，將受傷人員通過擔(dān)架吊運至地面，并送往醫(yī)院進(jìn)行救治。

單點系泊浮筒有限空間應(yīng)急救援過程中應(yīng)注意以下事項：禁止盲目施工，在艙室氣體監(jiān)測合格之前任何人不得進(jìn)入艙室實施救援工作；救援工作在高處進(jìn)行，救援過程中應(yīng)做好防護措施，避免發(fā)生高處墜落等次生事故。

5 結(jié)論

有限空間作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，危險有害因素多，容易發(fā)生安全事故，造成嚴(yán)重后果，同時作業(yè)人員遇險時施救難度大，盲目施救或救援方法不當(dāng)，又容易造成傷亡擴大，因此有限空間作業(yè)安全措施和應(yīng)急救援措施一直是船舶海工行業(yè)安全管理研究和實踐的重點之一。本文結(jié)合實踐分析單點系泊浮筒建造過程中有限空間作業(yè)的特點，采取風(fēng)險矩陣法辨識作業(yè)的主要風(fēng)險，并從系統(tǒng)角度出發(fā)，對有限空間作業(yè)前的準(zhǔn)備、作業(yè)過程控制以及應(yīng)急救援等方面進(jìn)行總結(jié)和探討，提出合理可行的安全管控措施，將風(fēng)險控制在可接受范圍內(nèi)，可以指導(dǎo)單點系泊浮筒建造過程有限空間作業(yè)的安全管理，為行業(yè)內(nèi)類似施工作業(yè)提供借鑒。