LNG船液貨艙維修過程的安全管理

汪春雷

(上海華潤大東船務(wù)工程有限公司，上海 202155)

隨著世界各國政府和國際組織對環(huán)保問題的重視，清潔能源的需求量逐年增長。液化天然氣(Liquefied Natural Gas, LNG)作為清潔能源之一，具有安全可靠、清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)電、化工、家庭等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛使用。

液化天然氣在各國之間的運(yùn)輸主要依靠管道和船舶[1]。隨著LNG需求的增加，大量新造的LNG船開始投入運(yùn)營，隨之而來的是大量的LNG船維修和保養(yǎng)業(yè)務(wù)。但目前東南亞地區(qū)的LNG船維修企業(yè)主要在新加坡、日本、韓國、馬來西亞等國[2]，中國國內(nèi)的LNG船維修企業(yè)則較少，主要由于LNG船的液貨艙系統(tǒng)造價(jià)昂貴、技術(shù)含量高，對修理技術(shù)工藝和安全防護(hù)的要求較高。

1 液貨艙維修的安全防護(hù)難點(diǎn)

液化天然氣在常壓下的沸點(diǎn)為 -163 ℃，LNG船的液貨艙必須長期在該溫度以下工作，這對液貨艙材料和結(jié)構(gòu)的要求非常嚴(yán)格。LNG船液貨艙修理的難點(diǎn)包括以下幾方面。

1)液貨艙內(nèi)壁和艙內(nèi)設(shè)備的防護(hù)。液貨艙的內(nèi)壁均由特殊材料制作，要求極低的熱膨脹系數(shù)，但材料的厚度比較薄，無法抵抗較大的外力撞擊。若施工過程中不加以保護(hù)，很容易造成變形或損壞。更換內(nèi)壁材料的成本極高，液貨艙內(nèi)設(shè)備的造價(jià)也比較昂貴，且涉及較多的專利，對安裝和運(yùn)輸?shù)囊笠草^高，一旦損壞，維修成本非常高。

2)液貨艙內(nèi)的作業(yè)環(huán)境控制。液貨艙內(nèi)壁材料對環(huán)境的濕度、溫度要求較高。例如作為NO.96型液貨艙內(nèi)壁材料的殷瓦鋼厚度僅為0.7 mm，在常溫下接觸到水或油，一天之內(nèi)便會生銹，一旦生銹，必須整張更換，所以在維修期間，艙內(nèi)不僅要維持一定的溫度和濕度，而且接觸的人都必須戴上特制的吸汗手套。

3)液貨艙內(nèi)的作業(yè)過程控制。液貨艙內(nèi)可能殘留有天然氣等危險(xiǎn)性氣體，氧氣濃度也可能達(dá)不到安全施工的要求，威脅進(jìn)艙人員的生命安全。維修使用的工具、材料可能因掉落、誤碰等原因損壞艙內(nèi)的設(shè)備和艙壁，導(dǎo)致后續(xù)高昂的維修和更換費(fèi)用。維修作業(yè)一般還會涉及到液貨艙內(nèi)的起重吊運(yùn)作業(yè)、腳手架搭拆作業(yè)等，若策劃不合理或操作不當(dāng)，也極易對周圍的環(huán)境造成破壞。

4)液貨艙試驗(yàn)和調(diào)試過程控制。液貨艙和相關(guān)液貨泵、管路的試驗(yàn)和調(diào)試作業(yè)需要使用液氮，一般是通過槽罐車運(yùn)輸和儲存。液氮一旦泄漏，可能造成人員凍傷、窒息等風(fēng)險(xiǎn)，對作業(yè)現(xiàn)場的安全防護(hù)和監(jiān)護(hù)要求較高。

2 安全管理要點(diǎn)

1)維修前的協(xié)調(diào)和控制。要確保LNG船液貨艙的安全維修，船廠相關(guān)部門需要提前做好各方面準(zhǔn)備工作，包括但不限于：生產(chǎn)部門做好生產(chǎn)計(jì)劃的編制和生產(chǎn)資源的統(tǒng)籌配置；技術(shù)部門做好施工工藝和方案的編制和交底；保障部門做好恒溫低濕場所、工裝件、防護(hù)物資的準(zhǔn)備；安全部門做好人員的安全培訓(xùn)，安全策劃的編制等。對進(jìn)入液貨艙的人員，應(yīng)提前進(jìn)行專項(xiàng)安全培訓(xùn)，考核合格后發(fā)放專用帽貼和掛牌，用于人員辨識。

2)液貨艙的開啟。LNG船進(jìn)入船廠修理前，船方應(yīng)先對液貨系統(tǒng)進(jìn)行除液復(fù)溫、惰化置換、除氣通風(fēng)等工作，使液貨艙中的氧氣含量符合要求[3]。LNG船進(jìn)廠維修后，應(yīng)選擇良好的天氣開啟液貨艙，不得在大風(fēng)、雨雪等天氣開艙。開艙前，應(yīng)通知船方將液貨艙壓力泄放至規(guī)定值以下。船廠應(yīng)提前連接除濕機(jī)(用于維持液貨艙內(nèi)的溫度、濕度)，準(zhǔn)備好穹頂屋(Dome House，一種保護(hù)液貨艙免受外界氣候和物件影響并控制人員進(jìn)出的工裝件)，打開液貨艙上方的空隔艙并通風(fēng)，確保空隔艙氣體檢測合格。

液貨艙開啟后，拆除的液穹塞應(yīng)做好保護(hù)措施，輕拿輕放，在吊運(yùn)和運(yùn)輸時(shí)控制速度，防止顛簸，液穹塞放置于恒溫低濕倉庫，以防止底部材料銹蝕或損壞。液貨艙打開后及時(shí)安裝好穹頂屋、風(fēng)雨棚、臨時(shí)進(jìn)艙梯子，并開啟除濕機(jī)[4-5]。

3)艙內(nèi)作業(yè)環(huán)境的維護(hù)。液貨艙開啟后，應(yīng)根據(jù)有限空間作業(yè)安全管理要求，落實(shí)相關(guān)的通風(fēng)、照明等安全防護(hù)措施，氣體檢測合格方可進(jìn)艙。液貨艙維修期間，應(yīng)每天進(jìn)行氣體檢測。

艙內(nèi)的作業(yè)區(qū)域、行走區(qū)域、腳手架搭設(shè)和起重作業(yè)涉及區(qū)域等所有可能有人員和物件涉及的區(qū)域，均應(yīng)鋪設(shè)好保護(hù)材料，可采取底層鋪設(shè)軟膠皮、二層鋪設(shè)預(yù)制膠合板的方式[4]。對可能觸碰到的無關(guān)設(shè)備、設(shè)施和管路，應(yīng)設(shè)置必要的安全警示標(biāo)志。

4)人員進(jìn)出管控。為了加強(qiáng)液貨艙的內(nèi)部防護(hù)，液貨艙開啟后應(yīng)嚴(yán)格控制人員進(jìn)出。未經(jīng)許可，任何人禁止進(jìn)入液貨艙。穹頂屋在艙內(nèi)無施工作業(yè)時(shí)應(yīng)上鎖，禁止人員進(jìn)入。液貨艙開啟后，入口應(yīng)設(shè)置專人看管(以下稱入口管理員)，對人員的進(jìn)出進(jìn)行控制和檢查。

只有經(jīng)過專項(xiàng)安全培訓(xùn)，持有液貨艙專用帽貼和掛牌的人方可進(jìn)入液貨艙。進(jìn)入液貨艙作業(yè)應(yīng)提前辦理作業(yè)許可，寫明進(jìn)艙的人數(shù)、時(shí)間段、作業(yè)內(nèi)容等信息，經(jīng)各方審批許可后方可進(jìn)艙。

為了便于人員的核對和管控，進(jìn)出液貨艙人員應(yīng)在液貨艙入口進(jìn)行登記，寫明進(jìn)出艙的時(shí)間。進(jìn)出艙人員還應(yīng)按照有限空間作業(yè)安全管理規(guī)定落實(shí)好“進(jìn)艙掛牌”管理要求。

為了便于液貨艙入口管理員的安排，節(jié)約用人成本，對液貨艙內(nèi)的作業(yè)應(yīng)提前計(jì)劃和部署，統(tǒng)籌安排，每天的進(jìn)艙人員信息盡量做到提前預(yù)報(bào)。

5)人員進(jìn)艙前檢查。人員進(jìn)入液貨艙前，入口管理員進(jìn)行仔細(xì)檢查，確認(rèn)符合進(jìn)艙要求。

(1) 服裝。干凈整潔，保持干燥，包括工作服、工作鞋等，并穿戴好專用鞋套和吸汗手套。安全帽應(yīng)系緊下頦帶，佩戴的眼鏡、防護(hù)眼鏡用眼鏡繩系牢。

(2) 隨身物品。不得將未固定的可移動物件攜帶進(jìn)艙，包括手表、筆記本、筆、錢包、鑰匙、手機(jī)、飲料瓶等。進(jìn)艙前，必須將上述隨身物件交入口管理員保管。為了便于物件保管，可在艙室入口設(shè)置一個(gè)臨時(shí)儲物柜。如因工作需要必須攜帶入艙，必須做好防墜落措施。

(3) 攜帶工具。應(yīng)保證規(guī)范、可靠、干凈整潔。任何情況下均不得徒手?jǐn)y帶工具進(jìn)出艙。進(jìn)艙前應(yīng)將工具裝在牢固的工具袋內(nèi)，袋口應(yīng)可封閉，工具袋可牢固地背在身上。

(4)便攜式氣體檢測儀(Portable Gas Detector, PGD)。進(jìn)艙人員應(yīng)佩戴PGD，以便于艙內(nèi)氣體濃度異常時(shí)能夠及時(shí)報(bào)警。根據(jù)艙內(nèi)作業(yè)情況和PGD的數(shù)量，可考慮進(jìn)艙的一組人配備1臺或一個(gè)艙室配備1臺，但應(yīng)確保每個(gè)有人進(jìn)入的艙室中至少有1臺PGD。

6)艙內(nèi)作業(yè)行為。在艙內(nèi)只可在指定區(qū)域內(nèi)作業(yè)和行走，并且全程在鋪設(shè)防護(hù)板的范圍內(nèi)。任何人不得裸手接觸艙壁材料。不得隨意觸碰或操作任何無關(guān)的設(shè)備設(shè)施。作業(yè)時(shí)應(yīng)集中注意力，防止物品掉落至艙底。上下腳手架、梯子時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎，不得手持物件。

使用手持移動工具(如扳手、錘子等)時(shí)應(yīng)佩戴腕帶，將工具通過腕帶連接至手腕，以防工具失手墜落。作業(yè)工具輕拿輕放，不得拋擲物件。

艙內(nèi)作業(yè)期間，應(yīng)保持作業(yè)場地的整潔，作業(yè)產(chǎn)生的垃圾應(yīng)集中放置在指定位置，每班次作業(yè)結(jié)束做好材料工具的整理、場地的清潔，必要時(shí)可使用吸塵器，出艙時(shí)用專用袋子將產(chǎn)生的垃圾帶走。

出艙前，檢查核對所攜帶的工具，確認(rèn)沒有遺漏在艙內(nèi)。長期使用、不方便攜帶的設(shè)備工具可留在艙內(nèi)，但必須做好固定措施，并做好登記，在施工結(jié)束后一并帶出艙。

每天施工結(jié)束后，施工單位攜帶進(jìn)艙作業(yè)許可證至安全主管處進(jìn)行作業(yè)關(guān)閉，安全主管對施工區(qū)域進(jìn)行檢查，確認(rèn)無設(shè)施設(shè)備受損以及工完料清符合要求后，施工人員方可離開。

7)起重吊運(yùn)作業(yè)。液貨艙內(nèi)所有物件的吊運(yùn)均通過專門吊物通道，稍有不慎便會損壞吊物通道。若發(fā)生吊物墜落，則后果更加嚴(yán)重。吊物口打開后，必須做好相關(guān)的防護(hù)措施。

起重作業(yè)應(yīng)選擇良好的天氣進(jìn)行吊運(yùn)。吊運(yùn)前應(yīng)對起重機(jī)械和吊索具進(jìn)行認(rèn)真檢查，確認(rèn)運(yùn)轉(zhuǎn)正常、狀態(tài)良好。起重指揮和起重機(jī)械駕駛員確認(rèn)好指令、手勢和對講機(jī)頻道。

整個(gè)起重作業(yè)過程應(yīng)嚴(yán)格按照起重作業(yè)操作規(guī)程執(zhí)行，掛好鉤后應(yīng)進(jìn)行試吊，確認(rèn)無問題后方可起吊。吊運(yùn)過程應(yīng)平穩(wěn)緩慢，避免吊物失穩(wěn)或受到撞擊。液貨泵、液穹塞等特殊設(shè)備在吊運(yùn)出艙后應(yīng)立即做好密封包裝，防止受潮[5]，并應(yīng)制作專用工裝件來放置，防止設(shè)備在吊運(yùn)和運(yùn)輸過程中發(fā)生損傷。

8)腳手架搭拆作業(yè)。液貨艙內(nèi)腳手架使用的材料均為鍍鋅材料，無銹斑、變形、損壞，保持清潔干燥。為避免損壞液貨艙內(nèi)壁，腳手管件的兩端應(yīng)用軟布包扎做好防護(hù)。使用的扣件包應(yīng)牢固，不得破損。使用扣件包時(shí)，謹(jǐn)防扣件從包內(nèi)掉落。腳手架材料進(jìn)出艙應(yīng)使用專用的吊籠，綁扎牢固后，再吊運(yùn)。

搭設(shè)時(shí)，腳手架材料不得直接接觸艙壁或艙內(nèi)設(shè)備，接觸部位應(yīng)做好防護(hù)和隔離措施，可使用橡膠墊等。腳手架底部立桿的底腳應(yīng)設(shè)置立桿固定措施，立桿搭設(shè)位置應(yīng)鋪設(shè)艙壁防護(hù)材料。搭拆作業(yè)時(shí)，禁止拋擲材料。傳遞管件時(shí)防止脫落。

由表1中的模擬結(jié)果可以看出，樁59-X30井生產(chǎn)指標(biāo)中的累積產(chǎn)油量和采收率都隨著注水壓力的增加而增加，隨著注采比［2］的增加，地層平均壓力不斷增加，采出程度升高，但是含水率也不斷升高。當(dāng)注采比為0.92時(shí)，地層平均壓力保持水平過低，模擬期內(nèi)油藏脫氣，采出程度相對較低；隨著注采比的增加，雖然累積產(chǎn)油量和采出程度增加，但是增加幅度不高，而注入水量增加很大，所以不能單純考慮采出程度。由圖1模擬結(jié)果可以看出，油井見水時(shí)間隨注水壓力的增加而減少。綜合各項(xiàng)指標(biāo)，認(rèn)為注采比為0.965方案為佳。此時(shí)對應(yīng)的注水井井底壓力為40MPa左右。

腳手架拆除時(shí)應(yīng)先清理架上雜物，拆下的腳手架材料捆扎牢固，與艙壁保持安全間距。

腳手架搭拆的其他安全管理要求應(yīng)嚴(yán)格按照腳手架搭拆安全規(guī)范執(zhí)行，包括人員的持證、作業(yè)的申請、監(jiān)護(hù)、警戒和腳手架的報(bào)驗(yàn)、維護(hù)等。

9)試驗(yàn)和調(diào)試作業(yè)。液貨艙維修結(jié)束，要向絕緣層充入氮?dú)鈁3]，氮?dú)庖话阌刹酃捃囂峁?。充氮作業(yè)前，應(yīng)制定詳細(xì)的安全策劃，針對現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)行安全交底，確保所有人員明確各自的職責(zé)、安全風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)采取的緊急措施。

充氮前，應(yīng)準(zhǔn)備好對講機(jī)、消防器材和防護(hù)裝備。現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)穿戴防靜電服、化學(xué)防護(hù)手套和其他符合安全規(guī)范的勞防用品。充氮施工區(qū)域(包括碼頭和船上)應(yīng)拉設(shè)一定距離的安全警戒線，設(shè)置警示標(biāo)志，專人監(jiān)護(hù)。警戒區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁明火作業(yè)，設(shè)置好消防器材，嚴(yán)禁無關(guān)人員入內(nèi)。

作業(yè)前，檢查槽罐車和連接管路。充氮連接軟管應(yīng)可靠固定并留有足夠的余量，防止拉斷或墜落導(dǎo)致傷人或泄漏。確認(rèn)槽罐車與船舶間等電位連接，充裝管路須有靜電跨接線，連接必須使用防爆工具。汽化器應(yīng)可靠接地。

作業(yè)過程中，加強(qiáng)安全監(jiān)護(hù)和巡檢，作業(yè)人員不得離開現(xiàn)場，時(shí)刻留意儲罐液位和壓力的變化?，F(xiàn)場遇到儲罐壓力異常、泄漏、附近突發(fā)明火等不安全因素，突發(fā)雷雨大風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，應(yīng)立即停止充氮作業(yè)。

10)液貨艙入口應(yīng)設(shè)置的設(shè)施。

(1) 有限空間人員掛牌板。液貨艙屬于有限空間，應(yīng)按照有限空間作業(yè)安全管理要求實(shí)行“進(jìn)艙掛牌”管理。

(3) 危險(xiǎn)作業(yè)公示袋。公示液貨艙內(nèi)所進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)的作業(yè)許可證副本，包括進(jìn)艙作業(yè)、明火作業(yè)、腳手架搭拆作業(yè)等。

(4) 臨時(shí)儲物柜。用于臨時(shí)存放進(jìn)艙人員無法攜帶入艙的隨身物品，還可用于存放鞋套等進(jìn)艙所需的物品。

(5) 進(jìn)出艙登記表。用于人員進(jìn)艙、出艙登記，便于進(jìn)出艙管理。

(6) 鞋套。所有進(jìn)艙人員必須穿戴專用鞋套，進(jìn)艙前穿上，出艙后歸還，鞋套應(yīng)厚實(shí)耐磨。

(7) 其他。根據(jù)需要設(shè)置，如可準(zhǔn)備備用工作服、工作鞋等；可張貼一些有關(guān)進(jìn)入液貨艙作業(yè)安全要求和程序的海報(bào)；可準(zhǔn)備毛撣、刷子用于對進(jìn)艙人員的服裝、鞋子進(jìn)行清潔等。

11)液貨艙入口管理員的工作職責(zé)。

(1) 控制液貨艙人員進(jìn)出，確保只有已辦理進(jìn)艙許可證的人員方可進(jìn)入液貨艙，并維持好人員進(jìn)出秩序。

(2) 指導(dǎo)和督促進(jìn)出艙人員做好進(jìn)出艙登記。

(3) 進(jìn)行進(jìn)出艙人員檢查，對進(jìn)艙人員的資格、服裝、隨身物品、工具等進(jìn)行檢查，保管好無法帶入艙內(nèi)的物品。

3 結(jié)束語

我國的LNG船修理業(yè)務(wù)雖然還處于起步階段，但是隨著世界范圍內(nèi)天然氣能源的推廣使用和LNG船的大量建造，未來LNG船修理業(yè)務(wù)存在巨大市場[6]。為了順利抓住即將到來的發(fā)展機(jī)遇，各船舶修理企業(yè)就必須著手開展LNG修理的相關(guān)準(zhǔn)備工作，安全管理的準(zhǔn)備是其中重要的一環(huán)。只有提高了安全管理，才能讓船東愿意到中國的船廠進(jìn)行LNG船的修理。本文還可作為浮式天然氣生產(chǎn)裝置(FLNG)改裝、浮式儲存及再氣化裝置(FSRU)改裝、LNG雙燃料主機(jī)改裝等項(xiàng)目中涉及LNG艙室施工安全管理的參考。