关键词:移动式钻井平台钻井海洋环境风险分析
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0047-02
移动式钻井平台可以在不同海域移动作业,根据《海上移动平台入级与建造规范》的要求,目前国内设计的移动式钻井平台多为无冰期作业。海上钻井设备投资高、建造周期长,目前不能满足现有海洋石油的开发速度,需要钻井平台在冬季仍然坚持海上作业,以满足海上石油开发的需求。冬季海上作业遇到的主要问题是:海冰对结构物的影响;低温对钻井作业的影响;海上结冰对作业期间应急的影响。通过对冬季作业的安全风险分析,可以为移动式钻井平台冬季钻井作业提供安全支持。
1移动式钻井平台冬季钻井作业特点
移动式钻井平台设计为无冰期平台,在冬季开展海上作业会受所在海域海洋环境的影响较大,其冬季钻井作业有如下特点。
(1)自升式钻井平台钻井作业属于滩海海域钻井作业,冬季钻井作业具有一般海洋钻井的风险,需要满足海洋石油作业安全办公室颁布的安全规定和要求;(2)冬季钻井作业期间环境温度低,作业期间各种管线、罐体等可能发生冻堵,因此需做好防冻保温措施;(3)渤海海域冬季可能会出现海冰,这对无冰期设计钻井平台影响非常大。海冰可能会损坏钻井平台结构,特别是坐底式钻井平台,其桩柱结构多,受冰载荷影响显著;(4)冬季钻井期间,部分守护船停靠码头存在结冰的可能,受潮位和海冰影响守护船可能不能根据平台要求及时到达平台海域实施守护;(5)海冰可能会对冬季海上钻井作业的物资供应、应急救援、钻井船撤离等产生影响。
2冬季钻井作业安全风险分析技术路线
移动式钻井平台冬季钻井作业风险分析依据海洋石油生产相关的安全法律法规和规范,从安全生产的角度出发,采用系统化的方法全面总结移动式钻井平台冬季钻井作业的特点,从钻井平台的设备设施、钻井作业、安全管理三方面进行分析,研究渤海海域移动式钻井平台冬季钻井作业的风险水平,提出有效且可操作的措施。
2.1设施设备风险分析
冬季钻井作业的设施设备风险主要是由于冬季海冰对平台结构的影响和低温对设施设备作业能力的影响。针对此类风险,钻井平台冬季作业需要从以下两个方面进行控制。
(1)移动式钻井平台冬季钻井作业需要加强设备管理,如针对冬季钻井作业编制“策划书”和“冬季作业计划书”等,对冬季钻井作业的设备维护和保养制定明确的要求;(2)冬季钻井作业前须选用满足海上作业要求的较为先进设备设施,制订设备台帐和完善的设备管理制度,并针对冬季钻井作业进行相应的准备工作。
钻井平台冬季钻井作业过程中,为保障作业安全和作业工期,必须强化设施设备的管理。针对冬季设备设施的管理,需要对以下几点进行重点考虑。
(1)作业前严格执行专业设备检验的规定,作好冬季钻井作业设备的维护和保养工作;(2)作业前对钻井平台的设备设施进行专项检查,及时整改设备问题,以降低冬季钻井作业的风险水平;(3)针对冬季钻井作业海上环境的不同(如低温等),作业人员需加强作业现场的设备检查、保养管理,增加海上检查和保养的工作力度;(4)目前国内设计的钻井平台允许作业时的日平均最低环境温度均不低于-10℃,且无海冰,当作业环境条件不满足要求时,立即停止作业,当接到冰情预报时及时启动应急程序,提前安排应急撤离准备工作;(5)冬季钻井过程中,需制订完善的钻井平台设备设施冬季管理制度,并严格执行,确保设备设施作业时性能良好。
2.2冬季钻井作业风险分析
移动式钻井平台大多均设计为无冰期作业,相对来说缺乏冬季钻井作业经验,因此业主须针对平台特点及冬季海上生产制订相应的安全生产措施和应急预案、冬季设备操作规程,并对生产设施采取良好的电热保温及有效的防冻措施。本文利用预先危险性分析(PHA)对钻井平台冬季钻井作业进行风险分析。
预先危险性分析(PreliminaryHazardAnalysis,PHA)又称初步危险分析,是在进行某项工程活动之前,对系统存在的各种危险因素(类别、分布)、出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概括性分析的系统安全分析方法。移动式钻井平台冬季钻井作业前采用预先危险性分析方法对其进行分析,可以比较全面的辨识作业期间的危险有害因素,并提出合理可行的安全对策措施和建议。
关键词:冬季施工措施
1一般情况下在冬季施工应注意的问题
1.1冬季施工必须确保工程质量,做到安全生产。冬季施工的措施方案金经济合理,使增加的费用最少,并尽量减少能源消耗,缩短工期。
1.2本工程部分雨、污水管线处于冬季施工,因此必须生产计划中统一安排,并提前落实,做到合理搭接,尽量减少冬季施工的作业面。
1.3已确定进入冬期施工的项目,在冬施材料、设备落实后,要保证施工力量,做到连续施工,避免造成不必的浪费。
1.4编制冬季施工方案,应根据工程特点及冬季施工信息的反馈情况,布置年度冬期施工原则及实施方针,根据公司总的原则,结合本单位的具体情况,编制冬季施工方案,编制一般工程冬季试过女冠措施和重点工程的单位工程冬期施工方案,主要内容有:冬期施工生产任务特点部署,主要的冬期施工方法,热源设备计划,保温材料、外加剂材料计划,冬期施工人员培训计划,施工管理工作,冬期施工项目及热源安排。
1.5外加剂的准备材料部门应根据计划采购订货,其他资源的准备:保温、覆盖材料的设备,根据工程任务特点及主要施工方法,确定保温、覆盖材料的用量,编制计划,组织进场存放和保管。
1.6技术培训,进入冬季施工前,施工管理人员、测温人员进行培训考核,施工管理人员的培训主要包括一下内容:学习有关冬期施工规范、规定;学习公司制定的冬期施工原则,主要的冬期施工方法与技术措施;学习冬期施工中要采用的新技术;学习冬期施工日常的管理工作和安全消防措施。测温人员的培训应包括的内容:了解测温工作的意义和重要性,提高责任心,学习掌握各种测温仪器仪表的使用方法,学习各分项工程的测温要求,学习记录各种测温数据和填写表格。
1.7施工现场所有准备工作,必须在砼浇筑前完成,达到进入冬期施工的条件。现场准备要求:原料加热设备符合要求,保温围护好;外加剂有储备,保管好,无破裂;供水消防管线,模板的保温措施已完成;测温工作已开始进行,测温记录齐全,现场生活设施做好入冬准备,并符合安全消防要求,未完成工序进入冬期施工前应停在合理部位。
1.8冬季施工计划管理,进入冬期施工前,将冬季施工准备工作项目和用工纳入生产计划和用工计划,并结合各级施工方案,统一安排生产计划。冬季施工过程中严格按《冬期施工技术规定》中的要求和冬期施工方案确定的原则和施工方法进行施工。
1.9外加剂的管理,冬季施工使用市售成品或企业内部集中生产的小包装复合外加剂,禁止使用现场无计量临时配制的外加剂。外购的成品复合外加剂,必须有鉴定材料和试验资料。项目自配的复合外加剂必须经公司鉴定,购入生产复合外加剂的原料,须有产品合格证或公司试验室的检验证明。
1.10测温与保温管理
在整个冬期试过女冠过程中项目组织专人进行测温工作,负责测温人员应每天测温情况通知工地负责人,出现异常情况立即采取措施,测温记录最后由技术员归入技术档案,测温项目:每日实测室外最低、最高温度、砂浆温度。
1.11安全消防管理
1.12冬期施工检查工作
1.13冬期施工管理工作,冬期施工过程中除值班经理每周检查一次外,执法部门应每周组织检查二次冬期施工管理工作,检查各项冬期施工措施的落实,同时做好检查记录。
2在各个工程中应采取的措施
凡昼夜室外平均气温连续五昼夜低于+5℃和最低气温低于-3℃时,即由常温施工转入冬期施工。冬季施工又易出质量安全事故。
2.1砌筑工程
冬施期间的砌筑工程主要是采用抗冻砂浆法施工。
2.1.1防冻剂的掺量应根据当日气温和实验配合比实施。
2.1.2当室外大气温低于-10℃及施工上需要时,对原材料进行加热,应优先加热水,当满足不了热工计算的温度时,再进行砂子加热,但要注意水温不得超过80℃,砂子温度不得超过40℃,水泥不可加热,但应放在不低于0℃得室内。
2.1.3砌筑砂浆使用温度,当气温在-10℃以内,在-10℃~20℃时,为+10℃。搅拌好得砂浆要注意运输、存放、使用时的温度损失,最好随用随拌。
2.1.4操作上应按照“三一”砌筑法砌筑。灰缝应控制在10mm以内,砖砌体在当日施工完毕后,必须在表面覆盖保温材料。
2.1.5砖上冰、霜、雪要清除,一般不得浇水,冬施工砌筑工程不可采用无熟料水泥,不得使用白灰砂浆或粘土砂浆,砂子要清除冰块。
2.1.6每日砌筑后,应及时在砌筑表面进行保护性覆盖,砌筑表面不得留有砂浆。
2.2钢筋工程
钢筋现场焊接要设置简易挡风及覆盖措施。防止焊后急剧降温。接头在焊接之前应清楚冰雪、污垢杂物。应使焊缝和热影响区缓慢冷却。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪,当环境温度低于-20℃时,不得进行施焊。钢筋在负温度下进行冷拉时,其温度不宜低于-20℃。
2.3砼工程
在冬施期间应对搅拌站及时提出对原材料,外加剂及到达现场时的砼温度等技术要求,厂家需进行试配合格后,方能生产,以确保砼工程质量。
2.3.1根据自然气温条件和工程的结构类型、原材料、工期限制等要求,从节约能源和降低冬施费用着想,采用蓄热法、掺外加剂、保温材料覆盖的综个法进行施工。
2.3.2砼应及时运到浇筑地点,在运输过程中,要注意防上砼热量损失,表面冻结,砼离析、水泥和砂浆流失,坍落度变化等现象。砼入模温度不得低于10℃,一般控制在15℃~20℃。
2.3.3砼在浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,浇筑时风力超过4级,需在迎风面采取防风、防冻保扩措施。
2.3.4砼浇筑完毕后,应立即对砼表而进行保温,墙模板外挂阻燃草袋子。砼板上应覆盖一层薄膜,一层阻燃草袋,气温特别低时,再加盖—层阻燃保温材料。
2.3.5作好砼的测温工作,按施工方案布置测温孔,并应编号。砼浇筑前,对测温人员应作详细交底。测温孔应在浇筑砼的同时及时留好。
2.3.6按规定作好冬期施工砼试块管理工作,试块组数应比常温多两组,此两组试块应在施工部位同条件养护。
关键词：建筑施工；冬季；砌筑工程；钢筋工程；砼工程
1一般情况下在冬季施工应邀注意的几个方面
（1）冬季施工必须确保工程质量，做到安全生产。冬季施工的措施方案金经济合理，使增加的费用最少，并尽量减少能源消耗，缩短工期。
（2）本工程部分雨、污水管线处于冬季施工，因此必须生产计划中统一安排，并提前落实，做到合理搭接，尽量减少冬季施工的作业面。
（3）已确定进入冬期施工的项目，在冬施材料、设备落实后，要保证施工力量，做到连续施工，避免造成不必的浪费。
（4）编制冬季施工方案，应根据工程特点及冬季施工信息的反馈情况，布置年度冬期施工原则及实施方针，根据公司总的原则，结合本单位的具体情况，编制冬季施工方案，编制一般工程冬季试过女冠措施和重点工程的单位工程冬期施工方案，主要内容有：冬期施工生产任务特点部署，主要的冬期施工方法，热源设备计划，保温材料、外加剂材料计划，冬期施工人员培训计划，施工管理工作，冬期施工项目及热源安排。
（5）外加剂的准备材料部门应根据计划采购订货，其他资源的准备：保温、覆盖材料的设备，根据工程任务特点及主要施工方法，确定保温、覆盖材料的用量，编制计划，组织进场存放和保管。
（6）技术培训，进入冬季施工前，施工管理人员、测温人员进行培训考核，施工管理人员的培训主要包括一下内容：学习有关冬期施工规范、规定；学习公司制定的冬期施工原则，主要的冬期施工方法与技术措施；学习冬期施工中要采用的新技术；学习冬期施工日常的管理工作和安全消防措施。测温人员的培训应包括的内容：了解测温工作的意义和重要性，提高责任心，学习掌握各种测温仪器仪表的使用方法，学习各分项工程的测温要求，学习记录各种测温数据和填写表格。
（7）施工现场所有准备工作，必须在砼浇筑前完成，达到进入冬期施工的条件。现场准备要求：原料加热设备符合要求，保温围护好；外加剂有储备，保管好，无破裂；供水消防管线，模板的保温措施已完成；测温工作已开始进行，测温记录齐全，现场生活设施做好入冬准备，并符合安全消防要求，未完成工序进入冬期施工前应停在合理部位。
（8）冬季施工计划管理，进入冬期施工前，将冬季施工准备工作项目和用工纳入生产计划和用工计划，并结合各级施工方案，统一安排生产计划。冬季施工过程中严格按《冬期施工技术规定》中的要求和冬期施工方案确定的原则和施工方法进行施工。
（9）外加剂的管理，冬季施工使用市售成品或企业内部集中生产的小包装复合外加剂，禁止使用现场无计量临时配制的外加剂。外购的成品复合外加剂，必须有鉴定材料和试验资料。项目自配的复合外加剂必须经公司鉴定，购入生产复合外加剂的原料，须有产品合格证或公司试验室的检验证明。
（10）测温与保温管理。
在整个冬期试过女冠过程中项目组织专人进行测温工作，负责测温人员应每天测温情况通知工地负责人，出现异常情况立即采取措施，测温记录最后由技术员归入技术档案，测温项目：每日实测室外最低、最高温度、砂浆温度。
（11）安全消防管理。
（12）冬期施工检查工作。
（13）冬期施工管理工作，冬期施工过程中除值班经理每周检查一次外，执法部门应每周组织检查二次冬期施工管理工作，检查各项冬期施工措施的落实，同时做好检查记录。
2在各个工程中应采取的措施
2.1砌筑工程
冬施期间的砌筑工程主要是采用抗冻砂浆法施工。
（1）防冻剂的掺量应根据当日气温和实验配合比实施。
（2）当室外大气温低于-10℃及施工上需要时，对原材料进行加热，应优先加热水，当满足不了热工计算的温度时，再进行砂子加热，但要注意水温不得超过80℃，砂子温度不得超过40℃，水泥不可加热，但应放在不低于0℃得室内。
（3）砌筑砂浆使用温度，当气温在-10℃以内，在-10℃~20℃时，为+10℃。搅拌好得砂浆要注意运输、存放、使用时的温度损失，最好随用随拌。
（4）操作上应按照“三一”砌筑法砌筑。灰缝应控制在10mm以内，砖砌体在当日施工完毕后，必须在表面覆盖保温材料。
（5）砖上冰、霜、雪要清除，一般不得浇水，冬施工砌筑工程不可采用无熟料水泥，不得使用白灰砂浆或粘土砂浆，砂子要清除冰块。
（6）每日砌筑后，应及时在砌筑表面进行保护性覆盖，砌筑表面不得留有砂浆。
2.2钢筋工程
钢筋现场焊接要设置简易挡风及覆盖措施。防止焊后急剧降温。接头在焊接之前应清楚冰雪、污垢杂物。应使焊缝和热影响区缓慢冷却。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪，当环境温度低于-20℃时，不得进行施焊。钢筋在负温度下进行冷拉时，其温度不宜低于-20℃。
2.3砼工程
（1）根据自然气温条件和工程的结构类型、原材料、工期限制等要求，从节约能源和降低冬施费用着想，采用蓄热法、掺外加剂、保温材料覆盖的综个法进行施工。
（2）砼应及时运到浇筑地点，在运输过程中，要注意防上砼热量损失，表面冻结，砼离析、水泥和砂浆流失，坍落度变化等现象。砼入模温度不得低于10℃，一般控制在15℃～20℃。
（3）砼在浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，浇筑时风力超过4级，需在迎风面采取防风、防冻保扩措施。
（4）砼浇筑完毕后，应立即对砼表而进行保温，墙模板外挂阻燃草袋子。砼板上应覆盖一层薄膜，一层阻燃草袋，气温特别低时，再加盖-层阻燃保温材料。
（5）作好砼的测温工作，按施工方案布置测温孔，并应编号。砼浇筑前，对测温人员应作详细交底。测温孔应在浇筑砼的同时及时留好。
（6）按规定作好冬期施工砼试块管理工作，试块组数应比常温多两组，此两组试块应在施工部位同条件养护。
3抓好防护措施落实
（1）切实加强组织领导，确保工程质量和进度。各工程指挥部都成立冬季施工领导小组，专门负责冬季施工指导与监督工作，坚持例会点评、现场巡视制度，督促施工单位严格落实冬季施工措施，加强对冬季施工质量的管理，通过质量评比、进度安全考核等措施，保质量、保安全、保进度。
（2）科学组织施工。如对墙体高厚比、横墙间距等有关的结构稳定性、现浇改预制等问题进行专题图纸会审。有的工程指挥部则根据工期要求，对工序进行组合分类，凡不利于冬施的分项工程，如室外粉刷、回填土工程等，进行提前或退后安排，以保证工程质量。加快施工进度，增加砼罐车数量，保证砼连续、快速浇筑等措施，保质量、抢工期。