虎蕾宋保強金作良

（1.中國石油管道建設項目經(jīng)理部；2.中國石油北京油氣調(diào)控中心）

海底管道施工安全環(huán)保風險分析與控制

虎蕾1宋保強2金作良1

（1.中國石油管道建設項目經(jīng)理部；2.中國石油北京油氣調(diào)控中心）

針對目前海底管道建設工程在管道建設項目中所占比例越來越大、安全環(huán)保風險愈發(fā)引起重視的情況，結(jié)合海底管道建設的特點，從海底管道主要施工工序、施工特點等方面，對海底管道建設過程中的環(huán)境影響及安全風險進行分析，根據(jù)海底管道建設過程的HSE管理要求，針對各施工環(huán)節(jié)及特點，提出針對性的環(huán)境保護措施和安全風險控制措施。

海底管道；風險分析；控制措施

0 引 言

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和世界經(jīng)濟低碳化的發(fā)展趨勢，能源需求增加量大幅度提升，天然氣作為清潔能源，消費量快速增加，我國呈現(xiàn)出西氣東輸、海氣上岸、北氣南下以及就近外供的局面。隨著天然氣管道運輸發(fā)展步伐快速提高，海底管道建設的規(guī)模也將隨著增加，本文結(jié)合海底管道建設工程管理經(jīng)驗，對海底管道建設過程中的HSE風險進行分析，并提出控制措施。

1 海底管道施工工序

海底管道施工的主要工序包括以下內(nèi)容：

預調(diào)查 依據(jù)業(yè)主提供的海底調(diào)查報告，施工方進行二次調(diào)查核實，主要對坡度變化大的地方進行調(diào)查，包括水深、潮流、回淤的測定以及陸地勘測和定位等工作；核實準確無誤后，開始對施工海域進行清障掃海［1］。

作業(yè)海區(qū)路由清理 對施工路由內(nèi)影響海管浮拖的木樁等障礙物實施清理。

登陸點海管預制區(qū)域征地、場地布置 包括：臨時施工場地的征用；場地平整擴建和填筑；臨時道路修建；場地臨時設施建設（辦公區(qū)／住宿區(qū)／食堂／庫房／堆管場地／材料場地／隔離帶）；預制滑道及管臺架。

入海點拖拉區(qū)域征地、場地布置 包括：臨時施工場地的平整；臨時場地填筑、造坡；原有道路改造；設立隔離帶、安全網(wǎng)；拖拉錨固點安裝。

登、入圍堰處理及炸礁 包括：圍堰；炸礁施工準備和臨時安全措施；炸礁；炸礁平整清理；圍堰區(qū)挖溝。

施工預處理 潮間段、淺灘段預挖溝處理以便于浮拖，主要包括：深水段懸跨處理（預挖溝）；淺水段處理（潮間段和淺灘段）；泥沙運輸；回淤的處理和溝深的維護；挖沙期間的監(jiān)測和后調(diào)查。

海管材料運輸 主要包括：海底管線、焊接材料、熱縮帶、補口及其他材料等的運輸工作。

預制接長 主要包括：管道清理、組對、焊接、檢測、防腐、瑪蹄脂澆注防腐補口等內(nèi)容。

定位樁打樁 在海管設計路由上預先打下高于高潮時的海平面的定位樁，并在上面安裝航標燈等警示標志；在深水區(qū)采用定位錨形式［2］。

浮拖及海上對接 在小潮汛期間借助拖船將預制好的海管浮拖下水，待浮拖到位后，由施工駁船完成海管的連接工作。

清管、測量和海管試壓、排水、干燥 整條海管鋪設完成后，進行海管的清管、測量、試壓、排水、干燥等工作。

后挖溝和圍堰區(qū)回填。

恢復工作 圍堰區(qū)恢復，臨時施工場地恢復，作業(yè)區(qū)環(huán)境恢復，臨時道路恢復，海堤恢復。

后調(diào)查 全部工作完成后進行后調(diào)查工作，對海底管線進行后調(diào)查工作，編制后調(diào)查完工報告。

2 海底管道施工特點

海底管道施工投資大 在一般海域，鋪設海底管道需要一支有鋪管船、挖溝船和多艘輔助作業(yè)船組成的龐大船隊。

施工質(zhì)量要求高 不論在施工期間還是運行期間，海底管道若發(fā)生事故，其維修費用和難度遠遠高于陸地管道，因此海底管道要確保施工質(zhì)量。

施工環(huán)境變化大 海況的變化劇烈且復雜，影響海底管線的施工進度。比如風浪大，船隊難以保持穩(wěn)定，就必須將焊接的管線放入海底，待風浪過后再恢復施工。臺風對海底管線的施工影響更大，船隊需要避開。

施工組織復雜 海底管道施工時，不僅需要船隊的配合，還需要陸上基地的嚴密配合。

對環(huán)境保護的要求高 針對海底管道施工的各個環(huán)節(jié)，都要采取有針對性的保護措施。

3 海底管道施工的風險分析及控制措施

3.1 海底管道施工環(huán)境影響及保護措施

3.1.1 環(huán)境影響分析

在管線鋪設時，影響環(huán)境的主要因素有：攪起的懸浮泥沙入海導致懸浮物濃度增高以及船舶生活污水外排會對海水水質(zhì)和海洋生物造成一定的危害；排放的生活污水和固體廢物會影響周圍海水水質(zhì)和海洋生物；環(huán)境風險事故狀態(tài)下的油氣泄漏，泄漏的原油會對海水水質(zhì)和海洋生物造成危害［3］；施工單位違規(guī)拋泥。

3.1.2 環(huán)境保護措施

根據(jù)《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》的相關(guān)要求辦理相關(guān)管理手續(xù)，根據(jù)環(huán)境影響評價報告，建立業(yè)主、監(jiān)理和施工單位共同參與的環(huán)境保護組織機構(gòu)，制定環(huán)境保護的管理流程和規(guī)章制度，分析存在的風險并提出消減風險的措施，重視環(huán)境保護工作。具體的保護措施如下。

鋪管作業(yè)懸浮沙 根據(jù)海洋水動力條件，通過建立數(shù)學模型，預測懸浮物對海洋環(huán)境的影響范圍和程度。各條海底管線不同時間點懸浮物擴散距離和面積對比，數(shù)值模擬結(jié)果顯示，懸浮物入海后主要沿漲落潮流主軸方向擴散，懸浮物停止排放5h內(nèi)［4］，海水水質(zhì)將恢復至本底水平，周邊區(qū)域的海水水質(zhì)不會受到太大的影響；在鋪管期間，攪起來的沉積物被堆積在管溝兩側(cè)，挖溝結(jié)束后，在海水運動作用下將回填于管溝。管道鋪設時間的選擇應綜合考慮環(huán)境影響、工程進度和海況條件等方面的因素，注意盡量避開魚蝦的產(chǎn)卵季節(jié)，選擇適宜的海況條件，同時通過改進鋪管工藝流程等方式提高工效，縮短海底管道鋪設時間，以減輕對漁業(yè)、環(huán)境造成的危害［5］。

生活污水 作業(yè)船舶所產(chǎn)生的生活污水經(jīng)船用生活污水處理裝置處理后達到GB3552—83《船舶污染物排放標準》后排海。

固體廢物 一切工業(yè)和生活垃圾等固體廢物應按照《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》的要求進行回收利用或處置，禁止直接排海。

船舶及施工設備燃油泄漏 加強對施工船舶和施工設備的維護保養(yǎng)工作，采取合理有效的防范措施，盡可能避免燃油泄漏事故的發(fā)生。

含油污水 作業(yè)船舶所產(chǎn)生的機艙含油污水禁止在海上排放，參照《渤海海域船舶排污設備鉛封程序規(guī)定》（交海發(fā)［2003］32號）的要求，全部運回陸地指定單位進行處理。

拋泥 施工單位為了降低施工成本，違規(guī)拋泥會對海洋環(huán)境造成影響，在施工前向海事管理部門提出申請，明確拋泥的數(shù)量和時間，請海事部門指定拋泥地點，監(jiān)督施工單位嚴格按指定的地點拋泥。

3.2 海底管道施工安全風險分析及控制措施

3.2.1 海底管道施工的質(zhì)量安全風險分析

海底管道施工工期比較長，環(huán)境比較復雜，安全風險相對較高，尤其是受氣候等因素的影響比較大，結(jié)合海底管道施工的各個工序及陸上管線施工的不同，對工序中容易出現(xiàn)質(zhì)量安全風險的因素分析如下。

作業(yè)船拋錨就位 通訊中斷導致人員受傷或設備損害；指揮人員、作業(yè)人員位置選擇不合適，造成傷害；拖輪速度太快，超過絞車放纜額定速度，造成錨纜損壞；機艙突然斷電致使剎車抱死，斷纜傷人。

挖溝機就位及作業(yè) 起吊挖溝機時吊索、吊具斷裂，吊點損壞，挖溝機墜落傷人、傷設備；固定焊點未完全切除，起吊損傷吊索具和設備；起吊時鉤頭不在挖溝機重心鉛垂線上，損傷人員、挖溝機及其他設備；挖溝機水下就位時指揮失誤、擠傷潛水員；挖溝機就位在管線一側(cè)、沒有騎在管線上；移船挖溝時潛水員未出水時，啟動設備而擠傷潛水員；牽引纜繩張力過大、造成斷纜傷人和損壞設備［6］；船移動時偏離管線、挖溝機遠離管線；高壓水管、氣管泄漏爆裂傷人等。

管線吊裝 吊索的安全負荷不夠，吊索具斷裂，損傷人員、管線和設備；風浪過大，鉤頭、管子晃動過大，損傷人員、設備和管子；吊索固定不牢、打滑、管子墜落；起吊時擠手、腳，擠人。

組對 吊管作業(yè)操作不穩(wěn)，管子撞傷人員、設備及損壞管子保護層；進管速度太快，撞壞坡口。移船走管 人員未離開危險區(qū)域、傷人；張緊器拖死，張力過大、損傷管線或張緊器；張緊器無張力，管線下滑，損壞管線；錨纜受力太大，工作錨被拉活；滾筒上錨纜被壓死，無法放出；管頭過對中位置，無法進行下一步管線組對和焊接。

海管拖拉 鋼纜斷裂傷人；海管在拖拉過程中偏離預定軌道；管線移動中碰傷作業(yè)人員；拖拉路徑的堅硬物體使管線破損。

棄收管作業(yè) 在遭遇惡劣天氣或?qū)艿冷佋O造成影響而無法進行鋪管作業(yè)需要進行棄管和收管作業(yè)，在此過程中容易出現(xiàn)如下風險：對中滾輪未放低、轉(zhuǎn)鈕未放“自由”狀態(tài)，損傷保護層和對中設備；移船走管速度不穩(wěn)，絞車張力過大，造成斷纜傷人，損壞管線；由于風、流的作用，個別錨纜張力過大，錨拉活，無法棄管；沒有按設定距離取消張力，沒有按消除張力順序步驟進行，管線受損；棄管完成向后倒船，絞車鋼纜回收速度快，受力拉傷管線；絞車設定張力太快，超過預定張力，損傷管線或拉斷鋼纜、傷人、損設備；起管距離太短，損傷管線；個別錨纜受力過大，被拉活，無法收管。

臺風及惡劣天氣 海上施工作業(yè)的環(huán)境對海底管道施工影響很大，尤其是臺風、暴雨等惡劣天氣，一旦應對措施不完善或躲避不及時，造成的損失巨大。

周圍航道內(nèi)運行船舶對海底管道施工的影響 當海底管道鋪設區(qū)域周圍有航道時，航道內(nèi)運行的船舶誤入鋪管區(qū)域，容易造成管道損傷，嚴重的會造成鋪管船或運行船舶的損壞。

3.2.2 海底管道施工質(zhì)量安全風險控制措施

施工單位要建立完善的HSE管理體系，組織機構(gòu)、管理流程和管理制度要明確。針對本區(qū)域海洋環(huán)境情況，組織相關(guān)人員認真進行風險分析，并制定風險防范或消減措施。在施工過程中嚴格按規(guī)程施工，登船作業(yè)人員必須接受船上施工作業(yè)安全教育并考核合格，嚴格按程序及規(guī)范要求施工［7］。針對各工序的風險，提出以下風險防范或消減措施：

在作業(yè)船拋錨就位時，首先要檢查通訊系統(tǒng)是否暢通，統(tǒng)一頻道，保證通訊系統(tǒng)暢通；指揮人員和作業(yè)人員各就各位，保證視線清楚；嚴格限制拖輪速度，按規(guī)定的速度航行，同時限定絞車的速度在額定速度內(nèi)；保證錨機正常工作，如有問題要提前通知甲板指揮人員；認真檢查纜繩的質(zhì)量，如有問題及時更換。在起吊挖溝機和挖溝機就位時，起吊前要認真檢查吊索、吊具是否合格，有無缺陷，檢查吊點是否合適；嚴禁超負荷使用；認真檢查焊點是否切除完全，不能有黏連；起吊時司鎖人員的手要遠離吊鉤和吊機，防止擠手；統(tǒng)一指揮信號，指揮人員要精神集中，嚴禁多人指揮；挖溝機就位后，要認真檢查就位情況，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整；潛水員在水下時要嚴格按指揮員的指令進行作業(yè)。

進行吊管作業(yè)時，要在吊管前認真檢查吊索、吊具是否合格，發(fā)現(xiàn)問題及時維護或更換，嚴禁超負荷吊管；掌握海洋環(huán)境情況，選擇合適時機安排吊管作業(yè)，嚴禁風力過大時實施吊管作業(yè)；吊管作業(yè)時吊具固定要牢靠，司索人員站位正確，嚴禁將手放在吊索和卡環(huán)附近。

管線組對時，行吊作業(yè)人員要嚴密配合，保證管道平穩(wěn)、勻速運行，防止撞傷設備和人員；組對時嚴禁兩管口中間有人。

管線下水移船走管時，移船前各崗位安全人員要先檢查確認危險區(qū)域內(nèi)是否有人，保證危險區(qū)域內(nèi)無人；當發(fā)生張緊器拖死、張力過大時，立即停止移船，檢查張緊器并修復后再行作業(yè)；當發(fā)現(xiàn)張緊器無力、管線下滑時，也要立即停止移船，修復張緊器后再進行移船作業(yè)；檢查滾筒上的錨纜是否排列整齊，確保錨纜的正常放出。

登陸及入海段采用拖管方式施工時，要認真檢查鋼纜與管線的鏈接是否牢固可靠，鋼纜斷絲數(shù)量是否在標準范圍內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)問題應在拖拉前處理合格；調(diào)整好絞車、鋼纜和管線的位置，保證在一條直線上，避免出現(xiàn)拖拉過程中管線偏離軌道的現(xiàn)象；現(xiàn)場設置警示標志，禁止無關(guān)人員進入現(xiàn)場，同時指揮人員要在開始拖拉前發(fā)出明確的信號；在拖拉前對現(xiàn)場管溝進行清理，及時清除可能對防腐層造成損傷的雜物［8］。棄收管作業(yè)時，在施工作業(yè)程序中要明確棄收管的時機，完善作業(yè)方案；開始棄管前，要保證絞車操作旋鈕置于“自由”檔位，及時調(diào)整滾輪高度，移船走管的速度要均勻，絞車的張力平穩(wěn)；針對棄管時的風力、海流狀態(tài)，分析風力、海流對船舶和管線的影響，棄管前調(diào)整好錨位，保證足夠的棄管錨纜長度和錨抓力；當棄管位置到達方案設計位置后，方可按順序逐步消除張力，保證張力為零時，放松絞車鋼纜。收管作業(yè)時，絞車要慢慢設定張力，待上一指令張力平穩(wěn)后再執(zhí)行下一指令，嚴格控制最大張力，確保收管平穩(wěn)；根據(jù)定位顯示，確保收管距離達到設計的距離；控制倒船航行速度，保證絞車張力不小于設定張力；根據(jù)現(xiàn)場風向、風力、海流流速適當調(diào)整錨位，確保錨抓力能夠滿足負荷需要。

制定防臺風應急預案［9］，做好演練工作；安排專人負責收聽海洋天氣預報，及早采取措施；保證施工作業(yè)安全。施工前向海事管理部門提交施工申請，請海事管理部門發(fā)布施工公告，以保證周圍航行的船只提前改變航向，避免對海管施工造成影響；同時，派專人對過往船只進行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時警告。

4 結(jié)束語

海底管道施工不僅受到海洋環(huán)境因素的影響，還受到施工場所受限的影響，施工風險遠遠高于陸上管線的施工。為了做好海底管線的HSE管理工作，需要施工單位根據(jù)海洋施工特點進行風險分析，做好風險控制和消減的各項措施，加強管理，嚴格按照方案組織施工，控制重點管理環(huán)節(jié)，最終實現(xiàn)管道施工風險的有效控制。

［1］ 聶頂.油氣開發(fā)風險管理文獻綜述[J].經(jīng)營管理者, 2013(2):86-87.

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［3］ 宋朝霞.國際海洋石油工程項目風險分析[D].天津:天津大學,2007.

［4］ 肖建勇,杜夏英,毛明來,等.海洋生產(chǎn)平臺改造的風險分析方法探討[J].石油工程建設,2003(3):25-26.

［5］ 安海靜,胡軍.基于海洋石油作業(yè)事故風險分析的應急研究[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù),2009(1):65-169.

［6］ 楊勇.海洋石油現(xiàn)場安全管理模式及特點分析[J].化學工程與裝備,2010(6):225-226.

［7］ 邢洪濤.淺析我國海洋石油安全的屏障建設[J].中國石油和化工標準和質(zhì)量,2012(2):265-266.

［8］ 吳紅衛(wèi).海洋石油開發(fā)中的安全管理研究——以渤海油田開發(fā)為例[D].北京:中國地質(zhì)大學(北京),2010.

［9］ 王影.我國工業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)事故應急管理體系研究[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學,2008.

（編輯 王薇）

10.3969／j.issn.1005-3158.2015.03.021

：1005-3158（2015）03-0064-04

2015-03-16）

虎蕾，2002年畢業(yè)于西安石油大學化學工程專業(yè)，碩士，現(xiàn)在中國石油管道建設項目經(jīng)理部從事管道建設環(huán)境安全管理工作。通信地址：北京市朝陽區(qū)安立路80號，100101