大型工程項目的TIE-IN工作的安全控制和施工管理

谷佳占

(中海油石化工程有限公司，山東 青島 266520)

近年來隨著工程公司的國際項目逐年增加，工程公司對大型國際項目的管理要求不斷增加。同時國際項目對工程公司在進度、質(zhì)量、安全風(fēng)險、成本管理及環(huán)保等方面提出了更高的要求，促使工程公司管理人員不斷探索總結(jié)工程經(jīng)驗，尤其是帶有TIE-IN工作的施工工作的安全控制和施工管理經(jīng)驗。

伊拉克米桑油田某大型項目是諸多國外EPC項目的其中一個，作者主要負責(zé)此工程項目的管道安裝施工管理。項目一部分工作為石油脫水脫鹽處理舊管線的改造和升級，多數(shù)情況下施工內(nèi)容為TIE-IN點。 TIE-IN一般指的是在一些改擴建項目中，現(xiàn)有的裝置或者管道上添加新管線，也叫"新接頭"，從而實現(xiàn)改擴建后擴大生產(chǎn)目的。此項目區(qū)域內(nèi)涉及新舊管線連接點比較多，在整個管道施工過程中TIE-IN點施工的難度大、時間短、安全風(fēng)險高等不可掌控因素較多。因此，在施工過程中，TIE-IN工作決定整個TIE-IN施工的質(zhì)量、決定安全風(fēng)險的把控、乃至決定整個廠區(qū)投產(chǎn)計劃的實施。

1 TIE-IN施工準(zhǔn)備工作

技術(shù)準(zhǔn)備工作是安全控制和施工管理環(huán)節(jié)中重點，通過分析把現(xiàn)場的質(zhì)量 和安全風(fēng)險點分析出來，做好相對應(yīng)的措施及方案，預(yù)防質(zhì)量和安全問題的發(fā)生。

首先應(yīng)跟根據(jù)圖紙制定相應(yīng)的施工方案。伊拉克項目的TIE-IN施工的技術(shù)準(zhǔn)備工作尤為復(fù)雜，需要對每個環(huán)節(jié)都分析到位，同時要把每個質(zhì)量風(fēng)險點宣貫給執(zhí)行的每一位施工人員，過程中要設(shè)置各個檢查點，嚴(yán)格控制。

TIE-IN工作根據(jù)已確定的施工方案編制JSA，技術(shù)交底卡，在編制過程中盡可能將施工過程可能發(fā)生的情況進行分析，制定詳細的應(yīng)急措施。

深度細化所有的施工圖紙，將圖紙預(yù)制口和安裝口提前注明，將預(yù)制口最大化，以此降低現(xiàn)場動火作業(yè)帶來的安全風(fēng)險，對于關(guān)鍵管段尺寸與施工人員到現(xiàn)場一一核實，確認(rèn)無誤后進行預(yù)留，避免在TIE-IN施工時發(fā)現(xiàn)尺寸不符，造成返工以及工期的延誤。

實際操作過程中會出現(xiàn)諸多外部問題：第一，較多的TIE-IN點圖紙為示意圖，缺乏比較嚴(yán)格的設(shè)計文件支持，給技術(shù)準(zhǔn)備帶來困難較大，要求工程師必須明白工藝流程并結(jié)合現(xiàn)場實際情況告知施工人員具體的TIE-IN點位置和隔離位置，且明確最適合排油、排氣、排水點。第二，對于較多的TIE-IN施工工作方案，存在多方不一致的方面，主要體現(xiàn)在不能提前與伊拉克相關(guān)部門人員的溝通，導(dǎo)致JSA開啟困難，伊方人員隔離確認(rèn)滯后等問題，直接浪費較多有效施工時間。例如前期制定的施工內(nèi)容和施工方案在施工當(dāng)天的變更，導(dǎo)致前期預(yù)制好的管線廢棄，施工人員需按照新方案預(yù)制管道并開挖管道焊接操作坑，延長施工時間和勞動強度并造成人力的消耗 。在技術(shù)準(zhǔn)備階段未對原系統(tǒng)管道腐蝕情況進行實地檢測，導(dǎo)致TIE-IN施工時將原管線切開后發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)壁腐蝕嚴(yán)重，無法進行焊接，沒有準(zhǔn)備提前識別和相應(yīng)的應(yīng)急方案，導(dǎo)致整個TIE-IN作業(yè)停滯才能確定最終改造方案。

2 TIE-IN施工階段

TIE-IN施工點在已投運的舊管道上冷切割、打磨、焊接，舊管線內(nèi)殘留的原油、硫化氫、可燃性氣體均是危險品，且施工點周邊管線處于正在運行的狀態(tài)中，施工過程中動火作業(yè)有效控制尤為重要。在施工過程中，盡可能將需要動火作業(yè)在車間或投產(chǎn)區(qū)域以外提前完成，將剩余TIE-IN的施工量降到最低，以降低整個TIE-IN施工過程中各種安全風(fēng)險發(fā)生的可能性。這就要求工程師在技術(shù)準(zhǔn)備階段一定要詳細了解TIE-IN作業(yè)點信息：管道內(nèi)的介質(zhì)、系統(tǒng)的隔離邊界，系統(tǒng)排油/氣點，以及對周邊已運行管道的保護等；同時在實際TIE-IN的排油、排氣過程中時刻關(guān)注上下游隔離情況的確認(rèn)，如存在上下游隔離不完全的情況應(yīng)馬上加插板或停止作業(yè)內(nèi)容待核實無誤后再施工。 因現(xiàn)場石油舊管線較長和真空抽油車故障多發(fā)，曾多次出現(xiàn)當(dāng)天排油不完全，出現(xiàn)浪費人力和機械臺班的情況。

3 TIE-IN施工安全保障

3.1 TIE-IN作業(yè)前提條件 工機具的準(zhǔn)備和現(xiàn)場準(zhǔn)備工作

長管式呼吸器、正壓式呼吸器、3M防硫化氫防毒面具、四合一多功能氣體探測儀、硫化氫探測儀、氣囊、防爆工器具、防靜電PPE、風(fēng)向標(biāo)、風(fēng)速儀、滅火器等處于完好備用狀態(tài)。

防爆工器具(防靜電PPE、防爆扳手、氣囊、墊片、盲板、多功能氣體探測儀等工具)齊全有效。

消防車、消防員、滅火器、防火布等已到位。

正式拆除法蘭加裝盲板前，安全監(jiān)督應(yīng)對現(xiàn)場施工的班組人員實施作業(yè)前的安全交底。告知石油氣、石油、天然氣及硫化氫泄露的危害及應(yīng)對措施，緊急方案等。

作業(yè)班組人員已實施硫化氫及天然氣泄露及相關(guān)勞保保護用具特別是正壓式呼吸器、長管式呼吸器、3M硫化氫防毒面具、硫化氫測試儀的正確使用培訓(xùn)。

建立隔離區(qū)域，嚴(yán)禁打磨、電焊等動火作業(yè)。

技術(shù)交底卡已編制完成，對施工班組進行技術(shù)和安全交底，并形成記錄。

JSA已開啟，JSA及隔離作業(yè)票已簽署，對施工作業(yè)班組技術(shù)及安全交底已實施；現(xiàn)場施工人員清楚施工步驟和注意事項及安全危險因素。

3.2 施工中安全要求

加拆盲板及墊片要選擇有豐富經(jīng)驗的管工，確保一次成功。

作業(yè)過程中現(xiàn)場安全監(jiān)督及警戒線外安全監(jiān)督應(yīng)密切注意風(fēng)向、風(fēng)速及硫化氫濃度?？扇細鉂舛燃傲蚧瘹錆舛葢?yīng)檢測合格后方可實施動火作業(yè)。

作業(yè)人員應(yīng)佩戴合格的PPE及勞動保護用品，特別是防硫化氫中毒用具。

加、拆盲板及墊片的速度必須要可靠且迅速；松動液等在正式作業(yè)前已實施。

施工作業(yè)班組人員現(xiàn)場技術(shù)交底充分，螺栓、墊片、盲板、防爆工器具等模擬作業(yè)多次。

排油、排水工作需謹(jǐn)慎，避免負壓導(dǎo)致噴發(fā)、污染。

管線沖洗需挖存放水池，防止將施工用作業(yè)面污染或破壞而延長作業(yè)時間。

管道管口封堵前，氣體檢測必須合格后方可施工。

動火作業(yè)周邊區(qū)域必須清理干凈，打磨前必須加裝擋火板，電焊機必須接地。

3.3 安全作業(yè)風(fēng)險降低措施

每一個TIE-IN施工都要承擔(dān)較大的安全風(fēng)險，實際操作過程中的多發(fā)情況，更加大了施工難度。比如管內(nèi)的原油用膨脹土進行封堵，受管內(nèi)由殘余壓力原因，膨脹土超過一定時間后很容易破裂，硫化氫氣體溢出來，極易造成氣體的閃爆，給動火作業(yè)帶來風(fēng)險極大。

為了降低安全風(fēng)險，在整個TIE-IN施工過程中要提高勞動效率，縮短動火作業(yè)時間，每道焊縫2名焊工同時施焊，多名焊工輪流作業(yè)，采用流水作業(yè)方式，以確保整個動火作業(yè)處于可控狀態(tài)。在保證安全、質(zhì)量前提下，快速施焊完成。

在CPF的BYPASS管線TIE-IN施工中，采用邊焊接邊充氮氣的施工方法，極大的降低了管道內(nèi)氧氣和可燃性氣體的含量，給后續(xù)焊接工作提供了可靠的施工環(huán)境。

管道安裝過程中，上游隔離不完全的情況下，可以增加法蘭并加填氣囊封堵的方式，降低油、氣的外溢。在實踐中老發(fā)球筒位置8寸FQ埋地管道低點的TIE-IN工作，增加一對法蘭并采用氣囊封堵方式嚴(yán)格控制了油氣的外溢，順利完成施工作業(yè)。

4 TIE-IN施工各類問題及其解決措施

4.1 系統(tǒng)隔離不完全

因現(xiàn)場舊管道混亂、個別部件的老舊，導(dǎo)致管線隔離過程中極易導(dǎo)致系統(tǒng)隔離的失效，后續(xù)管道在泄壓和排油過程中無法盡快完成。解決措施如下：

各方確認(rèn)系統(tǒng)管線隔離點滿足TIE-IN要求。

再次確認(rèn)隔離閥門的開關(guān)狀態(tài)，避免未完全關(guān)閉或過度關(guān)閉。

若系統(tǒng)隔離失效，應(yīng)馬上對相應(yīng)隔離點采取加裝插板或盲墊片或采用多閥隔離方法隔離。

4.2 氮氣置換不完全

對于各類油、氣管線的TIE-IN應(yīng)采用氮氣置換的方法實現(xiàn)可燃氣濃度的降低，因現(xiàn)場施工過程中溫度高，特別是是夏天溫度可達52℃，油、氣極易揮發(fā)，造成氣體置換的不完全。解決措施：

加大氣體置換的量和延長時間。

動火點保持持續(xù)的氮氣供應(yīng)。

隨時對動火點管道置換氣體口氣體檢測。

4.3 舊管線應(yīng)力較大

管道TIE-IN過程中較多的是對法蘭的拆卸和安裝，因伊拉克當(dāng)?shù)販夭钶^大，老管線已存在較大的變形，法蘭連接處也存在應(yīng)力，很難拆卸和安裝，解決措施：

尋找合適的排氣和泄壓點。

采用擴口器和門型架、手拉葫蘆等工具強行拆除。

采用冷割方式先行切割排油、泄壓。

臨時拆除管線相應(yīng)在線部件。

4.4 排油過程負壓

因石油管線較長且存在高差、高點處無排氣點，在一端管道排油中極易形成管道內(nèi)部負壓，造成油或水短時間內(nèi)噴出，對人和周邊物項造成污染。解決措施：

排放點開口較小，長時間排放。

排放點處增加環(huán)形擋板。

多拆除幾個排放點。

4.5 封堵失效

管道切割完成后的封堵，一般采用膨脹土或氣囊封堵，因管道內(nèi)部油氣揮發(fā)或隔離不完全，導(dǎo)致氣體或石油的泄漏，出現(xiàn)閃爆或火災(zāi)。解決措施：

對于高溫天氣的膨脹土封堵，一定保證管道存在可以泄壓的敞口位置。

氣囊封堵要保證氣囊氣壓和位置的合適，不能過壓。

盡量短時間內(nèi)封堵并短時間(一般為2小時)內(nèi)完成TIE-IN。

如膨脹土封堵當(dāng)天工作未完成，第二天應(yīng)去除膨脹土后再次重新封堵。

膨脹土封堵完全失效情況下，可新增法蘭連接并采用氣囊封堵。

5 經(jīng)驗總結(jié)

依據(jù)此大型工程實踐經(jīng)驗，為做好TIE-IN工作須做好如下工作。

5.1 專業(yè)工具的配備

項目部施工班組配備的工機具多為安裝階段的施工工機具，缺少專業(yè)檢修工具，整個TIE-IN工作要求作業(yè)人員安全、快速、高效地完成，一套配套專業(yè)工機具是提高勞動效率、降低安全風(fēng)險的保障。專業(yè)檢修用銅制工機具、專業(yè)的冷工作業(yè)機具及配套安全防護工具是安全的保證。如：全套銅制扳手、全套擴張器、鋼絲鋸、內(nèi)窺鏡、帶壓封堵或開孔設(shè)備等。

5.2 專業(yè)的個人防護用品

TIE-IN施工工作伴隨較大的安全隱患，個人防護用品必不可少，應(yīng)對于原油、硫化氫、硫化亞鐵、可燃性氣體、多芳烴等危險物的危害了解清晰。在TIE-IN工作施工中須加強個人防護，尤其是特殊防護，比如防塵面罩、防毒面具、呼吸器等的投入。

5.3 專業(yè)隊伍組建、培訓(xùn)項目現(xiàn)有的作業(yè)人員的施工人員，須具備TIE-IN工作經(jīng)驗，向檢修業(yè)務(wù)擴展，培訓(xùn)組建一支專業(yè)檢修隊伍，對檢修人員進行專業(yè)技能培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容不限于現(xiàn)有的管道TIE-IN施工方面，包括容器檢修、機械維護、閥門檢修，電儀維護和應(yīng)急搶修等方面。均是做好TIE-IN工作的基礎(chǔ)。

大型工程TIE-IN工作目前已經(jīng)成為國際工程項目的重要組成部分，此工作需要專業(yè)工具的配備、專業(yè)的個人防護用品、專業(yè)的施工隊伍，才能有效的安全的執(zhí)行TIE-IN工作。因此以上的TIE-IN工作工程經(jīng)驗將為海外EPC 總承包的提供借鑒、具有一定的參考價值。