優(yōu)質(zhì)高效推進(jìn)川東北高含硫氣田重點(diǎn)工程實(shí)施

文紹牧 蘭云霞 李 翔 李 宏 楊 春 趙 坤

1. 中國石油西南油氣田公司, 四川 成都 610051;2. 中國石油西南油氣田公司川東北作業(yè)分公司, 四川 成都 610011;3. 四川頁巖氣勘探開發(fā)有限責(zé)任公司, 四川 成都 610051

0 前言

川東北高含硫項(xiàng)目位于四川盆地東北部,管理著1座凈化廠、3座采氣井場、76.8 km內(nèi)部集輸管線。2008年為安全開發(fā)川東北高含硫氣田,中國石油與雪佛龍公司簽訂合作協(xié)議;2019年10月為實(shí)現(xiàn)氣田效益開發(fā),作業(yè)權(quán)移交回中國石油。

2020年，該項(xiàng)目大修、凈化廠雙達(dá)標(biāo)(產(chǎn)品氣、尾氣升級達(dá)標(biāo))改造、新建鍋爐以及采氣井動態(tài)監(jiān)測等四項(xiàng)重點(diǎn)工作同步開展,是項(xiàng)目投產(chǎn)以來工作量最大、時間最緊、工作環(huán)境最復(fù)雜的一次綜合類施工,實(shí)現(xiàn)了工期、安全、質(zhì)量受控,未發(fā)生一起因傷離崗事故,一次性投產(chǎn)成功,檢修后連續(xù)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1 項(xiàng)目實(shí)施

川東北高含硫氣田在2020年大修期間,同步實(shí)施凈化廠雙達(dá)標(biāo)、新建鍋爐以及采氣井動態(tài)監(jiān)測等四項(xiàng)重點(diǎn)工作,項(xiàng)目實(shí)施具有以下特點(diǎn)。

1)工作量大、專業(yè)多:涉及土建、工藝、電氣儀表等專業(yè);涵蓋采氣、凈化、管線等多區(qū)域;有雙達(dá)標(biāo)、大修等多項(xiàng)工作。

2)介質(zhì)含硫高:川東北高含硫天然氣硫化氫含量平均達(dá)10.14%,一旦硫化氫溢出,危害極大。

3)作業(yè)過程管控難:邊生產(chǎn)、邊施工;交叉作業(yè);涉及開停產(chǎn)、施工、檢測、試壓驗(yàn)漏等多環(huán)節(jié);吊裝、有限空間等高風(fēng)險作業(yè)。

4)新進(jìn)承包商及物資管控難。

5)國際合作敏感性強(qiáng):移交作業(yè)權(quán)后第一次組織大規(guī)模的檢修作業(yè)。

2 實(shí)施措施

統(tǒng)籌規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)度、安全、質(zhì)量管控,加強(qiáng)承包商管理、交叉作業(yè)風(fēng)險管控等關(guān)鍵環(huán)節(jié),保證施工安全和質(zhì)量，確保生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)。

2.1 項(xiàng)目進(jìn)度管控

按統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)、統(tǒng)一資源調(diào)配、統(tǒng)一工作機(jī)制、統(tǒng)一信息平臺的“四統(tǒng)一”原則，抓好計劃安排與執(zhí)行、質(zhì)量管控、安全技術(shù)措施落實(shí)等方面的統(tǒng)籌實(shí)施。進(jìn)度管控主要內(nèi)容見圖1[1]。

圖1 進(jìn)度管控主要內(nèi)容示意圖Fig.1 Schematic diagram of progress control

統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào):成立“1+6+8”工作小組,即“1個領(lǐng)導(dǎo)小組+6個重點(diǎn)工作組+8個實(shí)施小組”[2-4]。工作小組組成見圖2。

圖2 “1+6+8”工作小組組成圖Fig.2 “1+6+8” work group schematic diagram

統(tǒng)一資源調(diào)配:實(shí)行“五位一體”網(wǎng)格化管理，即屬地區(qū)域負(fù)責(zé)人(AC)、甲方項(xiàng)目負(fù)責(zé)人(PIC)、安全監(jiān)督、乙方作業(yè)負(fù)責(zé)人(PMCOW)、工程監(jiān)理的一體化區(qū)域網(wǎng)格化管理，將檢修施工現(xiàn)場劃分為網(wǎng)格區(qū)域,整合施工、監(jiān)理、檢測單位力量。網(wǎng)格化人員職責(zé)包括:現(xiàn)場工作質(zhì)量、安全管控,溝通協(xié)調(diào)現(xiàn)場施工中發(fā)現(xiàn)的問題、交叉作業(yè)協(xié)調(diào)內(nèi)容,推進(jìn)工作安全開展?！拔逦灰惑w”網(wǎng)格化管理見圖3。

圖3 “五位一體”網(wǎng)格化管理示意圖Fig.3 “Five in One”grid management area schematic diagram

統(tǒng)一工作機(jī)制:利用工地會制度,組織協(xié)調(diào)進(jìn)度、安全、質(zhì)量、物資、施工資源等各項(xiàng)工作,所有問題、行動項(xiàng)實(shí)行閉環(huán)管理。工地會協(xié)調(diào)機(jī)制見圖4。

圖4 工地會協(xié)調(diào)機(jī)制示意圖Fig.4 Coordination mechanism of work sites schematic diagram

統(tǒng)一信息平臺:工作計劃、方案、技術(shù)資料、HSE資料、圖片資料等統(tǒng)一收集,統(tǒng)一展示,實(shí)現(xiàn)資源、信息共享[5-6]。

2.2 項(xiàng)目過程安全管控

2.2.1 承包商管控

聚焦承包商“五新”管理，即新承包商隊(duì)伍、新人員、新機(jī)具、新材料和新工作范圍的管理，可從以下幾方面進(jìn)行。

資質(zhì)管理:關(guān)注法律、信息、財務(wù)風(fēng)險,健康、安全、環(huán)境(HSE)管理，特殊資質(zhì)等要求,中高風(fēng)險作業(yè)承包商開展分級評估(CHESM),達(dá)到要求允許參與選商,承包商資質(zhì)管理見圖5。

圖5 承包商資質(zhì)管理示意圖Fig.5 Schematic diagram of contractor qualification management

人員培訓(xùn):對承包商進(jìn)行入場培訓(xùn)、考試、考核、角色評估和授權(quán),合格人員授予進(jìn)場權(quán)限,現(xiàn)場開展工作前安全分析、簽署安全技術(shù)交底告知書,承包商培訓(xùn)內(nèi)容見圖6。

圖6 承包商培訓(xùn)內(nèi)容示意圖Fig.6 Schematic diagram of contractor training content

機(jī)具入場檢驗(yàn):查機(jī)具合格證;檢查設(shè)備、材料、工具完好狀況、可靠性、保養(yǎng)維護(hù)狀況;與工作人員交流、詢問,檢查人員操作資質(zhì)等。

作業(yè)許可管理:執(zhí)行作業(yè)許可票證管理[7]。

獎勵約束機(jī)制:實(shí)行激勵政策、打孔及開除制度。對主動匯報、主動分析、主動分享、主動實(shí)施停工責(zé)任的給予獎勵;對違反工作制度的實(shí)行打孔制度;對違反黃金法則的承包商員工直接予以開除。

2.2.2 交叉作業(yè)風(fēng)險管控

開展交叉作業(yè)風(fēng)險分析、工藝危害分析,編制評估報告，制定風(fēng)險管控措施，明確責(zé)任人，劃分風(fēng)險等級，落實(shí)控制措施。按照“五位一體”區(qū)域網(wǎng)格化管理,落實(shí)交叉作業(yè)的組織、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、實(shí)施[8-11]。

2.2.3 界面交接

實(shí)行生產(chǎn)、檢修界面交接,明確關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)施主體,降低安全風(fēng)險,界面的交接以檢修前、檢修后實(shí)施主體具備移交條件為標(biāo)準(zhǔn)。

生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)交檢維修團(tuán)隊(duì):在裝置停產(chǎn)、介質(zhì)泄壓、放空、吹掃及隔離完成后,具備施工條件時,由生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo),檢維修團(tuán)隊(duì)、HSE部門、施工隊(duì)伍共同參與進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)并核實(shí)后,簽署界面移交文件進(jìn)行交接[12]。

檢維修團(tuán)隊(duì)交生產(chǎn)團(tuán)隊(duì):所有單體設(shè)備、系統(tǒng)界區(qū)隔離全部解除,并逐一銷項(xiàng)確認(rèn),具備安全投產(chǎn)條件時,由檢維修團(tuán)隊(duì)主導(dǎo),生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)、HSE部門、施工隊(duì)伍參與現(xiàn)場核實(shí),單體設(shè)備人孔、手孔等全部關(guān)閉,簽署界面移交文件進(jìn)行交接,開展投產(chǎn)前準(zhǔn)備工作[13]。

尾項(xiàng)清單:建設(shè)項(xiàng)目移交生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)時,對需要整改的問題形成尾項(xiàng)清單,并根據(jù)重要性對問題分A、B、C三類,專人跟蹤,整改合格后出具尾項(xiàng)整改驗(yàn)收報告銷項(xiàng)。尾項(xiàng)清單分類管理見圖7。

圖7 尾項(xiàng)清單分類管理示意圖Fig.7 Classification management of punch list schematic diagram

2.2.4 隔離

隔離包括界區(qū)隔離和單體設(shè)備隔離。將四項(xiàng)重點(diǎn)工作施工現(xiàn)場按照介質(zhì)、壓力等級劃分為16個界區(qū)隔離,隔斷能量介質(zhì)、有毒有害介質(zhì)。將設(shè)備按照種類劃分為83個單體設(shè)備隔離,降低受限空間作業(yè)、熱工作業(yè)風(fēng)險[14-18]。

隔離等級實(shí)行量化操作,按照能量流體危險性從大到小分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類,見表1;按照隔離嚴(yán)格程度從強(qiáng)到弱劃分1～4級,見表2;再根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計壓力和管徑大小,結(jié)合流體危險性等級,選擇對應(yīng)的隔離等級,見表3。

表1 流體分類表

表2 隔離等級及隔離要求表

表3 隔離等級選擇表

2.2.5 中高風(fēng)險作業(yè)核實(shí)與驗(yàn)證

中高風(fēng)險作業(yè)核實(shí)與驗(yàn)證見圖8。

圖8 中高風(fēng)險作業(yè)核實(shí)與驗(yàn)證示意圖Fig.8 Schematic diagram of medium-and high-risk operation V & V

1)核實(shí)與驗(yàn)證:核實(shí)是指核實(shí)評估工藝、系統(tǒng)或設(shè)備是否符合要求或規(guī)定,確認(rèn)安全防護(hù)措施是否到位,并按預(yù)期實(shí)施;驗(yàn)證是指確認(rèn)工藝、系統(tǒng)或設(shè)備達(dá)到預(yù)期效果,確認(rèn)已實(shí)施有效的保障措施,以防止或充分減輕意外后果。核實(shí)與驗(yàn)證是為了保證防護(hù)措施到位可靠且有效,中高風(fēng)險作業(yè)核實(shí)與驗(yàn)證需全覆蓋。

2)停工責(zé)任:明確在不安全狀態(tài)或可能引發(fā)不良后果的不安全情況或行為發(fā)生時每個人的責(zé)任和權(quán)力,停工責(zé)任流程包括停下工作、通知人員、糾正行為,并找到恢復(fù)工作的解決方法,逐一檢查核實(shí)整改項(xiàng)后恢復(fù)施工。

3)所有的核實(shí)與驗(yàn)證工作均需做好記錄,并進(jìn)行同時間段、同類型施工期間的無效保護(hù)措施率、停工責(zé)任的對比分析,便于工作的循環(huán)分析及效果提升[15]。

2.3 項(xiàng)目過程質(zhì)量管控

2.3.1 設(shè)計質(zhì)量管控

圖9 三維設(shè)計圖Fig.9 Schematic diagram of Three-dimensional design

根據(jù)試驗(yàn)壓力和管道安裝位置確定試壓包劃分原則,明確試壓前應(yīng)具備的條件、試壓流程、技術(shù)要求及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、水壓試驗(yàn)及吹掃使用的介質(zhì),先試壓后沖洗、吹掃,并在管道儀表流程(PID)圖上標(biāo)注(強(qiáng)度試驗(yàn)壓力及嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力,升壓到0.2 MPa時穩(wěn)壓查漏,再繼續(xù)升壓至測試壓力的50%、75%、100%穩(wěn)壓30 min,嚴(yán)密性試壓穩(wěn)壓1 h)。

2)大修實(shí)行工作包制度。工作包包括檢修要求、承包商施工要求、開/停產(chǎn)及施工步驟、物資清單、檢驗(yàn)/檢測計劃、相關(guān)圖紙、吊裝方案、隔離方案、救援方案、工作安全分析和現(xiàn)場圖片等,以明確實(shí)施過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié),便于操作和執(zhí)行[19]。

2.3.2 物資采購質(zhì)量管控

1)技術(shù)規(guī)格書:明確針對高含硫介質(zhì),按每個爐批號做一次氫致開裂實(shí)驗(yàn)(HIC)和抗硫化物應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)(SSC),以驗(yàn)證材料耐酸性環(huán)境的能力,并提交合格實(shí)驗(yàn)報告,采取“100%自行復(fù)檢+第三方公司復(fù)檢”,以確保高含硫物資材料質(zhì)量。

2)檢驗(yàn)測試及駐廠監(jiān)造:制造過程執(zhí)行檢驗(yàn)測試計劃(ITP),從原材料化學(xué)成分、機(jī)械性能驗(yàn)證測試、制造過程質(zhì)量管控、出廠測試驗(yàn)收和質(zhì)證文件審查等方面進(jìn)行可追溯性管理;明確監(jiān)造范圍,委托專業(yè)公司駐廠監(jiān)造。

2.3.3 施工質(zhì)量管控

1)焊接質(zhì)量管控:執(zhí)行焊接工藝評定報告技術(shù)要求,聘請專業(yè)公司對焊接開展巡視,設(shè)置焊接現(xiàn)場五要素檢查:焊接工藝規(guī)程、焊接材料;焊接檢測設(shè)備;焊接環(huán)境;焊接參數(shù);焊接作業(yè)人員保護(hù)措施。返修焊縫執(zhí)行旁站監(jiān)理,明確項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、承包商在各工序上的質(zhì)量責(zé)任界面,提前確定關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn),確保焊口一次合格率達(dá)標(biāo)。

本平臺采用輕量化設(shè)計，特別是初期僅用于展現(xiàn)設(shè)計思路，所以應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和 Web 服務(wù)器均采用租用云服務(wù)器方式解決。

2)安裝質(zhì)量管控:重點(diǎn)關(guān)注法蘭管理,遵循ASME 16.5—2013《管法蘭和法蘭管件》和GB/T 17186.1—2015《管道法蘭連接計算方法》等標(biāo)準(zhǔn),編制《法蘭管理手冊》,明確法蘭安裝技術(shù)要點(diǎn)及法蘭扭矩參數(shù)表。其中法蘭扭矩參數(shù)表從尺寸、壓力等級、材質(zhì)、墊圈、螺栓尺寸、螺栓個數(shù)等要素確定扭矩值。聘請專業(yè)第三方公司進(jìn)行法蘭(不含閥門)的密封面檢查及修復(fù),對墊片、螺栓進(jìn)行安裝對中檢測，按計算確定的扭矩值進(jìn)行法蘭緊固及扭矩檢測,保證安裝質(zhì)量,落實(shí)法蘭管理流程,嚴(yán)格執(zhí)行掛牌制度,避免泄漏風(fēng)險。

2.3.4 檢漏

檢漏工作利用氦氣作為示蹤氣體,采用氮?dú)?氦氣混合氣(99%氮?dú)?1%氦氣)進(jìn)行氦氮測試檢漏,氦氣不能燃燒、無毒、化學(xué)性質(zhì)不活潑,氣體分子小,空氣中含量極低、在濃度很低時就能被檢測出來，靈敏度可達(dá)到10-7Pa·m3。檢漏執(zhí)行“氣泡檢漏+氦質(zhì)譜檢漏”方式,快速、全面、準(zhǔn)確檢漏。氣泡檢漏采用全查全檢,尤其是儀表連接接頭;氦質(zhì)譜儀精確靈敏、快速可靠,適用于裝置中直徑偏大的閥門、法蘭、人孔等部位的檢漏。

1)粗檢:中、低壓區(qū)域(1.9 MPa以內(nèi)),采用肥皂泡檢漏方式進(jìn)行全檢。

2)精檢:高壓區(qū)域(高于1.9 MPa),按照25%、50%、75%、100%四次升壓的方式升壓,前三次升壓采用氣泡檢漏,第四次用密封紙纏繞法蘭口后用抽吸槍抽空其中的氣體,在注入口注入氦氣/氮?dú)饣旌蠚鈮毫_(dá)到升壓值時取樣分析,采用氦質(zhì)譜儀檢漏[20]。

2.4 實(shí)施效果

川東北高含硫氣田在作業(yè)權(quán)移交后首次開展大修項(xiàng)目實(shí)施,并同步實(shí)施了凈化廠雙達(dá)標(biāo)改造、新建鍋爐及采氣井動態(tài)監(jiān)測，克服了工作量大、工期短、風(fēng)險高、壓力大等問題,較計劃提前1 d完成四項(xiàng)重點(diǎn)工作,項(xiàng)目整體推進(jìn)有序、全面完成工作計劃,實(shí)現(xiàn)了工期、安全、質(zhì)量受控,未發(fā)生一起因傷離崗事故,一次性投產(chǎn)成功,檢修后連續(xù)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

3 結(jié)論

1)按“四統(tǒng)一”原則組織項(xiàng)目統(tǒng)籌推進(jìn),實(shí)現(xiàn)甲方對現(xiàn)場作業(yè)進(jìn)度、安全、質(zhì)量的全方位管控。

2)運(yùn)用“網(wǎng)格化管理”模式,結(jié)合“五位一體”管控、承包商“五新”管理措施,確?，F(xiàn)場責(zé)任到位、措施落地。

3)嚴(yán)格落實(shí)施工作業(yè)方案審查、作業(yè)許可執(zhí)行、施工前安全技術(shù)交底、現(xiàn)場安全監(jiān)督、核實(shí)與驗(yàn)證,是高風(fēng)險作業(yè)、交叉作業(yè)的安全管控關(guān)鍵。

4)按照安全設(shè)計手冊抓好設(shè)計、落實(shí)物資駐廠監(jiān)造、規(guī)范執(zhí)行施工質(zhì)量過程管控,是項(xiàng)目本質(zhì)安全質(zhì)量受控的關(guān)鍵。

5)通過法蘭管理、氦氮檢漏等技術(shù)手段,確保高含硫裝置、管線檢修后泄漏排查準(zhǔn)確率100%。