LNG工厂码头模块建造的SIMOPS管理

2017-04-11马陈勇

石油工程建设 2017年1期

关键词：协调员码头调试

马陈勇

中国石油集团海洋工程有限公司海工事业部，山东青岛 266555

LNG工厂码头模块建造的SIMOPS管理

马陈勇

中国石油集团海洋工程有限公司海工事业部，山东青岛 266555

LNG工厂码头模块的内部布局紧凑，在建造过程中由于作业空间和建造周期的限制，导致作业复杂化且风险等级提高，使SIMOPS管理难度增大。为有效控制作业风险并保障模块按期完工，从建立容许操作矩阵和控制措施两个方面对如何有效实施SIMOPS管理进行研究，在控制措施中重点研究了通用要求、组织机构、PTW系统和会议/培训四个方面。通过严格的SIMOPS管理，有效削减了在该施工区域内作业的11家施工单位，约700人的施工人员间的相互影响，实现了损失工时事件为零和按期完工的项目目标。

SIMOPS管理；容许操作矩阵；组织机构；PTW系统

1概述

LNG模块建造项目是一种集设计、采购、车间预制、场地组装、调试为一体的工程项目，具有规模大、技术难度高、工艺复杂、界面多、工期紧等特点。亚马尔（YAMAL）LNG项目是在北极圈内的极寒环境下开发的一个超大型LNG项目，它的2个码头模块内部布局紧凑，各分5层，外形尺寸为45.6 m（长）×42.5 m（宽）×14 m（高），单个模块质量约2 000 t。码头模块示意见图1。

模块建造工作涉及结构、工艺、电气、仪表、保温、涂装、防火、脚手架等8个专业。码头模块建造时自身的作业空间有限；且2个模块同时布置在中国石油集团海洋工程有限公司海工事业部1号滑道上，两者之间净空间距离小，仅为5 m；为压缩工期，各专业间施工重叠期进一步延长，从而使施工和管理难度进一步增大。为有效控制和削减风险，保障工期，必须做好总装阶段的SIMOPS（Simultaneous Operations）管理。

图1 码头模块示意

SIMOPS管理是指通过恰当的规划、沟通和监督来消除、降低或管理由于两项及两项以上作业在同一作业区域或相互影响的作业区域同时进行时而导致的额外的安全、环境、财产损失、进度和成本风险，通常涉及多家施工单位[1]。

在模块总装阶段，各专业施工作业之间、施工和起重作业之间、施工和调试之间、调试作业之间及两个模块之间交叉作业频繁发生。为有效控制作业风险并保障模块按期完工，需实施严格的SIMOPS管理。

2 SIMOPS导致的风险

在SIMOPS过程中，任何一个作业的潜在风险失控都会对其他作业产生额外的风险，因此在导致作业复杂化的同时提高了作业风险等级。SIMOPS导致的主要风险简要如下：

（1）坠落、滑跌、高处作业和落物。

（2）由于一根或多根管道或设备的失控，导致生产系统的完整性缺失或泄漏，进而导致建造受损或缺失。

（3）如果作业环境中存在碳氢化合物，热工作业（如焊接，打磨，切割等）将会成为一个主要的着火源。

（4）由于垫片损坏或螺栓未紧固，在管道恢复或调试等过程中会发生高压液体从法兰处射出，从而造成事故。

（5）在SIMOPS中随着不同工种、不同专业及不同背景的人员增加，在同一区域作业的人员配合难度增大。

（6）SIMOPS的不同专业间沟通复杂性增加。

3 建立容许操作矩阵

建立容许操作矩阵是实施SIMOPS管理的第一步，该矩阵能使项目所有参与单位对SIMOPS风险达成共识，并确保项目所有人遵循同一个标准来评估风险[2]。矩阵中的风险等级分为高、中、低三类，分别涂上不同的颜色，并针对各自的等级分别采取对应的措施：

（1）高（红色）。禁止作业，该SIMOPS不允许进行，只能采取修改作业计划，使其变成顺序作业。如射线探伤（RT）作业，只能单独进行，不能与其他作业并行。

（2）中（黄色）。限制作业，通过采用相关的技术措施分析SIMOPS的风险，制订解决方案，并经过SIMOPS协调会议审核后可实施。通过PTW（Permit to Work，作业许可）系统控制。

（3）低（绿色）。常规作业，现有的安全措施可以确保满足风险评估的要求，通过PTW系统控制。

表1是针对码头模块总装阶段SIMOPS管理而建立的容许操作矩阵，通过该矩阵可以评估SIMOPS的风险。如：建造的一项吊装作业在一条正在吹扫的管道上方进行作业，作业的风险等级为中，因此在作业前一天的SIMOPS协调会议上要明确该项作业，并通过PTW系统来进行控制。

表1 容许操作矩阵

4 控制措施

在码头模块的建造过程中，通过采用如下方法对SIMOPS进行管理，控制其风险或降低风险等级：

（1）严格遵循SIMOPS管理通用要求。

（2）建立SIMOPS管理的组织机构，进行有效沟通。

（3）进行物理控制（如机械隔离、电气隔离、仪表隔离等）和调试区域人员出入控制。

（4）建立并实施PTW系统和LOTO（lock out tag out，挂牌上锁）系统。

（5）建立应急响应机制，进行演习。

（6）通过会议和培训，不断强化风险意识。

以下着重对通用要求、组织机构、PTW系统和会议/培训四个方面进行详细分析。

4.1 通用要求

通用要求是根据以往项目SIMOPS管理的经验、教训，并结合本项目的特殊性制订的SIMOPS管理的基本要求，同时随着项目的进展，进行持续改进和调整。具体如下：

（1）严禁带火种进入调试限制区域。

（2）任何时段进入作业现场都必须要穿戴基本的PPE（PersonalProtective Equipment个人劳动保护）。

（3）工具以及设备应符合项目程序文件要求和标准要求。

（4）所有非常规作业工作都应在PTW系统下完成。

（5）所有调试专用区域设围挡，并配有相应的标识，各个出口设置监护。

（6）预调试专用区域只能使用便携通讯工具（UHF/VHF无线电以及移动电话），该通讯工具必须本质安全。

（7）所有临时性便携或橇装燃料设备应为气动或柴油动力（无汽油/天然气）并仅能在调试专用区域使用，必要时随时配备看火员以确保设备的安全操作。

（8）调试控制区域内的卡车以及车辆交通应最小化并进行相应管制。

（9）调试区域上方或内部的大型吊装应进行管理评审并发布相应PTW，调试专用区域附近的吊装应遵守吊装程序和PTW系统要求。

（10）所有未接受要求级别的SIMOPS培训人员不可进入或在调试专用区域内作业。

4.2 组织机构

SIMOPS管理组织机构主要涉及的角色为：建造经理、SIMOPS协调员、调试经理、安全经理、建造监督和PTW协调员。通过该组织机构的运行，使所有相关方之间的信息和报告进行有效共享、交流；确保遵守HSE规则和PTW系统；保障参与人员的HSE意识始终处于最高水平；实现对SIMOPS作业有效规划，最小化建造和调试间的相互影响；并学习以往经验和教训以不断改善SIMOPS管理[3]。

SIMOPS管理组织机构如图2所示，各角色SIMOPS管理的职责矩阵如表2所示。

4.3 PTW系统

PTW系统控制是指在作业实施前由特定人员对施工作业进行申请、审批和关闭的过程，该系统用于确保SIMOPS作业的各项消减措施已制订并落实[4]。结合公司现有的PTW系统和SIMOPS管理的特点，对现有的PTW系统进行改进，增加了SIMOPS协调员组织总包商及各参与方共同讨论，核实消减措施的环节，使系统更适于本项目。PTW系统流程如图3所示。

图2 SIMOPS管理组织机构

表2 各角色SIMOPS管理的职责矩阵

具体要求如下：

（1）作业申请人需要将标注有SIMOPS区域的平面图附在申请票后面。

（2）如作业有变更，作业申请人需重新提交作业票，并获得SIMOPS协调员的确认。

（3）PTW协调员需提供作业票编号并登记。

（4）PTW协调员需每日将PTW清单发送给业主、总包商、分包商及相关人员。

（5）PTW协调员需要保存所有已完成的作业票，并登记在PTW清单上。

（6）PTW清单一式四份，第一份张贴在现场，第二份由建造监督保存，第三份由PTW协调员保存，第四份由SIMOPS协调员保存。

图3 PTW系统流程

4.4 会议/培训

4.4.1 开工会

SIMOPS作业开始前，项目经理组织召开开工会，对使用的管理方法达成一致，提升对SIMOPS管理的意识。会议主要确定以下内容：

（1）SIMOPS管理的总体方法、各项准备情况。

（2）组织机构和沟通渠道已建立，任务和职责已明确。

（3）设备、设施已到位并符合标准/程序要求。

（4）从场地组装开始到装船的SIMOPS规划。

（5）SIMOPS管理需遵循的特定项目程序、规则以及标准。

（6）按照容许操作矩阵分析后需要采取的措施。

（7）PTW系统要求。

4.4.2 工具箱会议

工具箱会议每天早上7点半召开，在会议上传达当日SIMOPS作业的相关要求，确认是否具备施工条件。通过会议达成以下目的：

（1）保持高度关注安全的意识。

（2）确保人员间的信息得到有效沟通、交流。

（3）确保不同的施工小组之间有完善的合作与协调。

（4）确保有完善的施工计划以减少误工。

（5）确保遵守工作安全指令和PTW系统。

（6）确保用于安全和施工方面的设备、设施充足并且完好。

4.4.3 SIMOPS协调会议

SIMOPS协调会议主要内容是分析施工方法，充分界定参与人员的职责。SIMOPS协调员组织召开每天的SIMOPS会议，项目部的计划部、安全监督、各专业建造监督、建造、调试的各专业施工队长及相关方参加。主要内容有：

（1）讨论所有的PTW，确保SIMOPS区域采取了充分的防护措施。

（2）对变更的预调试和建造作业进行区域状况审查。

（3）审核控制措施的执行情况。

（4）确定作业优先级。

4.4.4 培训

与SIMOPS作业相关的人员要根据实际情况进行培训，以提高SIMOPS风险意识。SIMOPS认知培训是所有进入SIMOPS区域的人员都应参与的培训课程。培训内容包括：

（1）风险意识和不安全情况报告。

（2）熟悉相关程序和相应标准。

（3）作业内容风险评估。

（4）PTW系统概述。

（5）应急方案与职责。

（6）基本SIMOPS作业防护措施。

4.5 动态管理

在建造过程中，不可避免地将出现新的风险。对于新出现的风险，建造经理组织相关人员对风险进行评估，更新容许操作矩阵，并通知所有相关人员；在作业实施前，通过PTW系统进行确认。

5 结束语

LNG码头模块项目在严格的SIMOPS管理的支持下，有效削减了在两个码头模块总装区域内作业的11家施工单位约700人的施工人员间的相互影响，两个码头模块于2016年6月顺利装船交付，实现了损失工时事件为零和按期完工的项目目标。

本项目SIMOPS管理成功的关键是规划和沟通，在实施前首先得到了公司管理层的同意，实施过程中主要关注以下方面：

（1）建立容许操作矩阵，以明晰界面间的风险等级和制约因素。

（2）严格实施PTW系统，以保障有效沟通。

（3）专职的SIMOPS管理团队有助于过程控制和持续改进。

[1]吴智鹏，李娜.发电厂检修交叉作业管理探讨 [J].广西电业，2013，19（7）：82-86.

[2]SCHMIDT K.SIMOPS during construction，commissioning，startup，and operation of the world’s largest LNG project[C]// International Petroleum Technology Conference.Doha，Qatar：IPTC，2009：IPTC 13705.

[3]宋勇进，陈依平，范京玲.北京地铁10号线车站装修工程中的多工种交叉作业管理[J].铁道标准设计，2008（12）：272-273.

[4]孔令海，邢健.海上油气田建设联合作业管理模式探讨[J].中国海上油气，2008，20（3）：211-214．

SIMOPS management ofL NGplant jetty berth module construction

MAChenyong

Offshore Engineering Fabrication&Construction Division of CPOE，Qingdao 266555，China

The internal layout of the LNG plant jetty berth module is compact.The limitation of space and the construction period tend to result in an increased operational complexity and higher risk level during construction，also lead to SIMOPS management being more difficult.To effectively control SIMOPS risk and ensure module construction completed on schedule，this paper studies how to effectively implement SIMOPS management by establishing the matrix of permissible operation and the control measures.The control measures focus on the four aspects which are general rules，organization，PTW system and meeting/training.Through strict SIMOPS management，the mutual influences of 11 construction units involving approximately 700 workers were effectively reduced and the project achieved zero lost-time incident and completed on schedule.

SIMOPS management；matrix of permissible operation；organization；PTW system