珠海-中山天然气管道工程二期项目,东起广东省珠海市南屏镇,西止高栏港,全程约40多km,主要工程是将直径660mm的天然气管道铺设到珠海市西部经济开发区。磨刀门水道水平定向钻穿越是该工程的关键项目,它是采用定向钻穿越方式,经过钻孔、扩孔、管道回拖等施工,最终使天然气管道从磨刀门水道下方穿越而过。此项目定向钻穿越长度为2630m,是目前为止世界上最长的水平定向钻穿越工程。
中海广东天然气有限责任公司是这一项目的建设单位,中石油管道局穿越工程公司(又称施工单位)承担了此次穿越施工任务。作为建设单位,中海广东天然气有限责任公司充分认识到此次穿越工程HSE管理将面临的风险和挑战:项目施工工序繁多,交叉作业长期存在,易发生安全生产事故;穿越地质环境复杂,易发生环境污染事故;施工作业人员流动性大,安全技能和安全意识参差不齐,易发生人身伤害事故。如何抓住HSE管理重点,有针对性地制定HSE管理措施,避免出现重大HSE事故,是中海广东天然气有限责任公司必须要彻底解决的问题。为此,中海广东天然气有限责任公司仔细辨识施工过程重大风险,按照施工先后顺序,划分出4项施工重大风险,分别是吊装作业风险、油料管理风险、钻孔冒浆环境污染风险、管道回拖风险,并对这4项不同种类的风险采取了不同的有效控制措施,实现了防范重大风险的目标。
1.吊装作业风险及控制方法
吊装作业风险主要为:吊车将重达数吨的天然气管材从装载车辆上卸到施工现场指定区域,集中摆放备用,然后使用挖掘机将管材逐根摆放到位,并用挖掘机将其吊起组对;钻机、钻杆及大量附属设备到达施工现场时,采用吊车进行卸载,并摆放到相应的位置。天然气管道单根重量达到3~4t,其形状是长圆柱形,吊装时较难稳定,对施工人员存在砸伤和挤伤的风险;吊装钻机及附属设备时,作业空间狭小,产生砸伤、挤伤的可能性大,属于重大风险。
吊装作业的HSE控制措施:吊车司机与挖掘机司机必须持证上岗;所有操作人员需经过培训与考核,并穿戴作业所需的劳动防护用品;施工单位在吊装时必须有安全员进行现场监管;无关人员严禁进入作业现场;起重吊索不断丝、不套扣、不缠绕,不在吊绳上打结。
吊装作业的过程控制:中海广东天然气有限责任公司在现场检查发现比较突出的隐患是,组对吊管使用的吊带磨损严重,遂向施工单位发送“不符合项报告”,要求其立即做出整改;后又发现,挖掘机上用于挂吊带的铁钩棱角锐利,对吊带的磨损十分严重,中海广东天然气有限责任公司提出建议,要求施工单位改进工艺。施工单位经过研究,采取在吊带和铁钩间增加钩环的措施,自此吊带磨损情况大大减轻,吊带寿命加长,使用更安全,保证了吊装作业的安全。
在一次吊装工具房的过程中,一名工作人员站在工具房与吊车之间,吊车与工具房之间的距离不足1m。在此情况下,如果吊装过程中产生晃动,容易造成挤伤事故。中海广东天然气有限责任公司检查人员发现后,马上制止了作业人员,并开具“不符合项报告”,督促施工单位加强员工安全教育培训。
2.油料管理风险及控制方法
油料管理作业风险:钻机的高压系统、配电系统都需要使用大量的柴油,为了满足机械对柴油的需求,钻机场地内都配备了大油罐,储备了大量的动力柴油。据统计,现场日常储备的柴油量大约为7t。柴油遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。
油料管理HSE控制措施:油料、油罐严格按照要求存放;油料存放区设置隔离带;加强设施维护,防止油料泄露;配备消防灭火器材。
油料管理过程控制:中海广东天然气有限责任公司检查人员发现,施工单位虽然对东、西岸两个场地内的油罐都采取了安全控制措施,但仍有需要改进的地方,如在东岸钻机场地内的备用油罐,放在钻机场地入口处不远,人员走动比较频繁,时有车辆进出,存在安全隐患。而施工单位只是将油罐简单地用警戒线围起来,不符合设置隔离带的要求。此外,还发现油罐存在漏油现象。根据这种情况,中海广东天然气有限责任公司要求施工单位设置至少1.5m的隔离区,立即处理漏油情况及地上油迹。施工单位在当天即完成重新设置隔离区及防止漏油的措施。
3.钻孔冒浆风险及控制方法
钻孔冒浆作业风险:钻机在河岸一侧开钻后,随着钻头深入土层,会对地下土壤结构产生扰动。如果扰动过大,再加上地表土质松散及地下水位过高等原因,导致泥浆冒出地面,这种现象被称作“冒浆”。“冒浆”现象对于定向钻穿越工程属于正常施工现象。但是珠海地区农业生产活动发达,如果冒出来的泥浆流到当地群众的香蕉林或是鱼塘中,将对农业生产造成破坏,甚至造成环境污染。
钻孔冒浆HSE控制措施:选择地质条件好的地点开钻;合理控制施工,所用泥浆的配比为无毒无害产品;加强对钻头上方地段的监控,发现异常,立即处理;为防万一,临时征用河岸两侧定向钻路由上方的土地,并把征用的区域围挡起来,一旦“冒浆”,易于处置。
钻孔冒浆过程控制:在水平定向钻开钻初期,磨刀门水道东岸出现了小面积地下水渗出到地表的现象,这是大量“冒浆”的先兆。由于中海广东天然气有限责任公司和施工单位发现及时,并迅速采取了改善泥浆配比、改变钻进速度的方法,使得“冒浆”现象得以消除,避免了一次意外事件的发生。
4.管道回拖风险及控制
管道回拖作业风险:管道回拖作为穿越工程的最后一道工序,它的成功即意味着穿越工程的成功。管道回拖是将已预制好的2600多m的天然气管道通过钻机拖入钻孔中,并最终拖至河流对岸,完成天然气管道对河流的穿越。在管道拖动过程中,管线与各道路的交叉点存在着被拖坏的风险,还会造成施工人员受伤及管道防腐层被损坏的风险。
管道回拖控制措施:落实回拖方案中的各项安全措施,安全责任落实到个人;在管道过路两侧设置明显的施工标示牌,提示来往车辆及行人注意安全;设专人巡查值班;施工现场设置足够的警示带、警示灯及照明措施,以确保现场施工安全照明;保持通讯畅通;编制应急预案。
管道回拖过程控制:在管道实施回拖前,中海广东天然气有限责任公司与监理、施工单位一起就“磨刀门水道定向穿越回拖方案”中的46项准备工作进行了2次检查。第一次检查在实施管道回拖的前一天,检查发现大部分条件都已达到,但有几项还不完善,遂将这些未完善的事项一一记录下来,与监理、施工单位进行了充分沟通。在管道回拖的当天,业主又再次对“回拖前准备工作检查表”中未完善的事项进行检查,直到都已得到改善,确认管道回拖的准备工作齐全,已符合管道回拖的条件。
中海广东天然气有限责任公司发挥自身HSE管理资源较为丰富的优点,成功实现了零事故、零污染、零伤害的管理目标,比计划工期提前45天完成穿越。
编辑 吕楠俊