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干货 | FPSO过驳作业风险分析及控制措施

时间:2019-08-09 来源:长空电竞

根据FPSO的过驳作业方式和事故类型的分析,确定引起过驳作业的事故因素,建立过驳作业事故树;在此基础上对穿梭油轮的靠泊、过驳和离泊作业过程进行分析,确定可能出现的风险点,最后给出风险控制措施,对FPSO海上原油过驳作业事故率的降低具有积极意义。

关键词:FPSO;过驳;风险;控制措施

中图分类号:U698.6 文献标志码:A 文章编号:1006—7973(2016)03-0036-03

原标题:Risk Analysis and Control Measures of FPSO Lightering Operation

作者:Pan Shun-zhi, Miao Zong-ye, Yan Ya-sheng (CNOOC Energy Technology & Services-Marketing Services Co.,Ltd, Tianjin 300457, China)

海洋油气资源的开采对经济和社会的发展具有重要意义,以FPSO为中心的采油模式省去了铺设海底管道的巨大成本投入,使一些远离大陆及边际油田的开发有了商业价值。然而由于FPSO海上过驳作业过程繁琐、涉及多个部门参与,且海洋环境复杂多变,存在较大的作业风险,因此有必要对FPSO过驳作业过程进行风险分析并给出控制措施。

1 FPSO及过驳方式分析

FPSO(Floating Production Storage and Offloading)是浮式生产储运卸货装置的简称,是海上石油工业集生产处理、储运外输及生活、动力供应于一体的大型海上设施,类似陆地终端的海上油气加工厂。FPSO具有工作水深范围广、原油储存能力大、投资省、可转移的优点,在我国渤海和南海海域得到了广泛运用。原油过驳作业是油田安全生产的重要环节,通过海上过驳方式外输的油田一般由FPSO和若干钻井平台构成,国内现行的靠泊作业方式分为并靠和尾靠两种。

并靠作业方式如图1所示,这种方式与港口内靠泊作业基本一致,但是由于过驳过程复杂,在恶劣海况条件下适应性差等特点,目前这种方式越来越少用。

  

  图1 并靠过驳作业示意图

尾靠过驳作业方式如图2所示,FPSO与穿梭油轮首尾相连,穿梭油轮通过缆绳连接于FPSO的船尾,与FPSO和尾拖轮呈一条直线。此方式更能适应恶劣海况的作业条件,且穿梭油轮解脱缆绳更安全方便,对系泊单点的影响小,目前国内FPSO大部分都采用这种方式进行作业。

  

  图2 尾靠过驳作业示意图

2 FPSO过驳过程风险分析

2.1 过驳作业事故树建立

随着FPSO作业的日益频繁和穿梭油轮的大型化趋势,过驳作业存在较大的安全风险,以往在渤海海域也出现了相应的影响安全作业的隐患。国内外也发生过穿梭油轮与FPSO发生碰撞、船舶吊车钢丝断裂、输油管接口密封不良等事故。根据以往过驳作业事故类型,综合来说,导致海上过驳作业发生事故的主要原因可以分为以下几点:

1) 因恶劣自然条件如海上雾霾、涌浪风等因素造成的穿梭油轮与FPSO碰撞、服务拖轮与穿梭油轮或FPSO发生的碰撞、系缆断裂等。

2) 由于海上交通密集而形成的与过往船舶的危险局面,未能正确处理导致过驳船舶与过往船舶间发生的碰撞。

3) 因人员对船舶或过驳设备操作不当等原因造成的设备误操作引起的船舶间发生碰撞、失控、断缆等事故。

近年来,随着操作人员安全意识和船舶设备维护管理标准的提升,FPSO过驳作业事故呈减小趋势,但是尽管事故发生量少,但此类事故的后果和影响往往是巨大的。针对过驳作业中较易发生的溢油、碰撞、断缆失控等情况,可采用事故树的方法具体分析造成这些事故的原因和诸多因素的内在联系,并采取有效的防范措施,消除作业隐患,确保过驳作业安全。构建完成的过驳作业事故树模型如图3所示。

  

  图3 FPSO过驳作业事故树模型

2.2 FPSO过驳过程风险分析

FPSO过驳作业中穿梭油轮的动态运动过程可以分为三个阶段:靠泊作业、过驳作业和离泊作业,作业过程如图3.2所示。

  

  图4 过驳作业中穿梭油轮动态运动过程

(1)穿梭油轮靠离泊作业风险

水流变化引起风险:在靠泊过程中由于船速较低,舵效不明显,因此水流此时对船舶的影响较大。若对水流变化考虑不周则可能造成不能正常靠泊,严重时甚至发生和FPSO碰撞的风险。

风浪因素引起风险:风浪是靠泊作业的一个重要影响因素,穿梭油轮一般空载前往FPSO提油,此时船舶吃水较浅,水面以上的受风面积较大,有海浪时船体会出现不均匀的受力,可能会造成油轮无法有效进行系泊作业。在风浪等因素的影响下,由于穿梭油轮和FPSO运动状态复杂无规律,系泊过程中也存在缆绳或引缆断裂的风险。

海上交通密集引起的风险:在系离泊过程中,穿梭油轮由于惯性大、航速慢,在雾、风、流的自然环境下很容易形成与过往船只的危险局面,尤其在海上交通密集的情况下,若未能正确处理会导致与过往船只发生碰撞等事故。

油轮操纵引起的风险:油轮操纵很大程度上影响过驳作业的顺利进行,引航员是靠离泊操作的核心部分,由于穿梭油轮较大的惯性和低速时的操纵性不良,引航员的综合素质直接决定油轮靠离泊的效果。靠泊作业中若配合不当存在船舶碰撞或缆绳断裂的风险。

(2)FPSO过驳作业风险

潮流风浪等引起的拖轮或穿梭油轮偏移:在过驳作业过程中,若遇到潮流、风浪等影响,可能使FPSO、穿梭油轮、拖轮不能保持在一条直线上,甚至可能使穿梭油轮产生“鱼尾”运动影响过驳作业的安全。

原油泄漏风险:过驳作业过程中很多地方存在泄漏风险,例如输油软管的连接处密封装置密封性能不好可能导致过驳中发生泄漏;输油软管管壁长时间摩擦破损后引起的泄漏;过驳中由于人员疏忽原油从油舱溢出引发的泄漏;船体破损引起的泄漏等。

火灾、爆炸风险:原油过驳作业中最大的能量就是油轮装载的燃油化学能,一旦化学能得到释放,其危险程度难以计量。由于油气具有可燃性,遇到火源时有发生火灾、爆炸等事故的风险。

船舶稳性风险:在过驳作业中,由于过驳次序安排不当,原油过驳速度较快等原因可能引起穿梭油轮稳性不足、船体处于不利应力状况,造成船舶稳性风险,这可能会对船舶安全和船体结构造成影响。

3 FPSO过驳作业风险控制措施

3.1 火灾、爆炸危险的控制措施

1) 在过驳作业前要根据燃油的理化特性,制定过驳作业安全措施和安全操作规程,参加装卸作业的人员必须经过专门培训,了解燃油的特性和危险性,懂得安全操作的要求和应急处理方法。

2) 过驳作业前应检查船舶输油设备的完备性,相应的消防灭火系统应处于良好的技术状态,应在过驳处准备好相应的消防器材,输油管线的接卸按规范标准进行操作,船舶电气设备及线路应符合防火防爆有关技术规范。

3) 作业现场严禁携带火种,如需明火作业,各项安全措施必须正确并得到有效落实;使用不会产生火星的合金工具,对螺栓、法兰等金属器件要轻拿轻放。

4) 过驳作业中随时检查防静电装置和导通静电电缆是否连接牢固;严格控制输油流速,避免因油液流速过高或冲击油舱而产生静电集聚。

5) 定时检测油舱内的油气浓度,当油气浓度高于规定值时应采取适当措施,使油气不能与空气形成爆炸性混合物。

6) 值班人员必须坚守岗位,按照规定穿着防静电服装。

7) 过驳期间应注意过往船舶烟囱有无火星飘落,禁止锅炉吹灰操作。

3.2 溢油风险的控制措施

1) 对相关系泊设备进行操作时,只有经过专业培训的人才有资格操作系泊和输油软管设备,如果认为此项作业的人不适岗,必须终止操作并替换。

2) 输油软管连接前,必须严格检查软管的检查记录和法兰密封性,若没有良好的密封性,很可能在过驳中产生漏油现象。

3) 过驳作业前应确认船上的溢油处理设备处于良好的状态,工作人员熟悉并演习相应的应急程序,并且仔细检查船舶输油系统是否存在渗漏现象。

4) 平时要加强对过驳设施的维护和保养,做好检查记录,发现问题立即更换。

5) 过驳作业中人员要坚守岗位,做到严谨负责,认真观察过驳作业情况,减少由于人为因素导致的溢油风险。

3.3 碰撞、缆绳断裂风险的控制措施

1) 过驳作业开始前检查FPSO和穿梭油轮系泊设备及船舶防碰垫的完备性,平时加强对系泊设备的管理和维护工作。

2) 在靠泊作业前,FPSO和穿梭油轮应确保船员熟知操作程序,能够胜任其本职工作;系泊船长应根据FPSO的艏向和最近3小时FPSO的运动规律建议穿梭油轮的航向。

3) 应提前预估水流对船舶的影响并选择在流向稳定的时间段靠泊,避免水流等因素造成的船舶碰撞、缆绳断裂风险。

4) FPSO中央控制室人员要根据张力仪显示的主系泊缆的受力情况及时通过VHF和穿梭油轮进行沟通,适时调整尾拖轮的拖力以保证主系泊缆的受力处于正常范围。

5) 靠泊和过驳期间密切关注尾拖轮拖缆的缆绳拉力,避免拖缆断裂。

6) 过驳中当风向、潮流变化时,拖轮船长要提前考虑潮流风浪等因素,适当调整主机负荷,增加舵效,在系泊船长的指示下调整穿梭油轮相对于FPSO的位置,使其基本处在同一条直线上。

4 结论

本文以海上终端FPSO过驳作业为研究对象,通过对过驳作业进行风险因素分析找出风险源,针对过驳风险提出了控制措施,为海上FPSO过驳作业过程提供了指导,对减少过驳作业海事事故,提升国内海域海事安全管理水平具有重要意义。

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来源:中海油能源发展股份有限公司销售服务分公司作者:潘舜之 苗宗叶 闫亚胜

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