海上油田油气生产设施隔离与锁定作业

2018-02-17倪云飞

机电工程技术 2018年4期

丁杰，陈丽，赵航，梁毅，倪云飞

海洋石油开采属于高风险的生产作业过程，任何一个细节的疏忽和遗漏将可能带来意想不到的严重后果。隔离锁定作业确保现场作业人员在从事各类有能量作业时能够从源头将各类能量源隔离与锁定，使作业人员处于一个安全的作业环境中[1]。例如：电气控制开关、阀门、法兰等。锁定是防止人员误启动、误开关，设备误动作时产生的能量意外释放对人员和设备造成伤害和损坏，保证在作业时，防止维修、作业人员受到意外能源的伤害，同时也可以不干扰其他设备的正常运行或将对其他设备的影响减少到最小。另外对故障的设备进行隔离标识，使现场作业人员能识别不安全情况，避免误操作造成人员伤害、机械损坏、火灾、干扰作业或者环境污染等严重后果。

1 隔离锁定的定义

1.1 危险能源

危险能源是指任何一种因意外释放而导致伤害的能源[2]。危险能源包括：

液压能：如液压阀、液压储能器等；

气能：如压缩机、气管线等；

电能：如发电机、变压器、电动工具/设备等；

机械能：如皮带驱动设备和弹簧等；

化学能：如化学药剂罐和化学工艺流程设施等；

热能：如蒸汽管线、热水管线等；

势能：如绞车或吊车提升的物体，或放在高处的物体等。

1.2 负载

负载是指设备连接到能源(电能、热能、机械能)或者设备存有一定能源，例如：液压/气动储能器、电容器、正在运转的电器设备等。

1.3 隔离

利用机械装置将能源封隔，保证在设备安装、维修保养期间，不会发生危险源引发的事故。例如：断开保险丝、拆除电线等。注意：将开关打到关闭状态不是隔离，控制按钮、就地开关和其他控制回路的设施不属于能源隔离装置[3]。隔离装置是用物理的方法来割断或阻挡能源的传递和释放的装置。包括但不限于如下方式：

（1）手动可操作的电闸或断路开关；

（2）管线阀门；

（3）用于隔离或阻挡的其他设施的隔离装置；

（4）一个机械装置，机械地隔离或阻止能源的流动或释放；

（5）插入式盲板；

（6）眼镜式盲板。

1.4 锁定

通过使用锁定工具确保隔离的设施、设备在恢复之前无法进行操作的方法。锁定工具（如加锁）则是表明用积极的方法确保锁定装置处于安全的状态之下，以阻止被控制能量的释放。

2 隔离锁定方法

隔离锁定装置包括但不限于如下内容：隔离锁、标签、链子、多锁孔挂锁用具、阀门隔离用具、堵塞挂锁用具、法兰盲板、插入式盲板、眼镜式盲板及其他能量隔离用品等。

隔离锁定的基本要求如下。

（1）隔离锁定装置只能用于隔离锁定，而不能用于其它目的的工作。

（2）隔离锁定用具满足现场环境，确保在整个隔离锁定期间不发生变形、破损、失效等问题。

（3）隔离锁定用具在整个油田应执行统一的标准。

（4）隔离锁定装置除了特殊情况下（在授权情况下用剪子等工具剪断链子等）应具备无法被打开的保障措施。

（5）每一个加锁的隔离锁定部位应有标签同时悬挂。挂签应该满足在天气条件（潮湿、雨水环境等）、腐蚀等的条件下不被破坏或书写信息丢失的要求。至少应包括工单号、锁定阀门等名称、隔离人、日期和时间等。挂签只是隔离警告的一种方式，如果错误的仅仅使用挂签解决完全的隔离问题，会导致安全隐患。

（6）所有的锁头都配备唯一的一把钥匙，不同专业的锁头颜色不一样。建议绿色代表电气、蓝色代表仪表、棕色代表机械、红色代表工艺。

（7）当一个隔离点需要两个及两个以上部门同时上锁时，可以使用多锁搭扣。

（8）盲板、插板和眼镜盲板的使用必须考虑适应其工作压力和尺寸满足使用的工艺要求。

（9）在海洋平台上应设有专门的隔离锁定工作站。一般情况下，该工作站应设在中控室。

3 隔离内容与目标

3.1 隔离内容

主要包括两大类，第一类是作业隔离，即对进入施工作业区域的能源流进行封隔，保障作业区域人员安全。涉及隔离的作业是：

（1）作业许可证上所要求隔离与锁定项目；

（2）需要进行能源隔离的施工作业。

另一类是故障隔离，即对故障的设备或阀门隔离、标识并锁定，防止误操作而引发事故。涉及隔离的内容是：

（1）操作状态异常、失效或泄漏的阀门或开关；

（2）使用起来不安全、功能不正常的设备器械。

3.2 隔离目标

（1）在开始作业之前，要确保所有相关的能源已经隔离；

（2）确保所有的隔离与锁定工作已经有效地传达到所有有关人员；

（3）确保对隔离装置合适的管理控制得到维持。

4 隔离与恢复程序

4.1 隔离程序

隔离前的准备：

（1）在执行隔离锁定程序之前，执行隔离锁定的人员应了解所要进行的工作，并明确工作的实施计划；

（2）进行相应的隔离锁定风险分析；

（3）确定隔离负责人。

隔离过程：

（1）隔离负责人首先应办理隔离锁定单，结合现场设施设备状况，设计隔离锁定方案。

（2）隔离负责人应填写隔离锁定单的“隔离锁定方案”栏，经作业负责人签字。

（3）根据工作需要，作业负责人认为可以开始进行隔离时，应在隔离锁定单上“隔离”栏内的“许可”栏签字，然后交与隔离负责人。

（4）隔离负责人接到经签字许可隔离的隔离锁定单后应立即组织人员按隔离方案要求对设施设备或流程的能源进行隔离。

（5）隔离前，隔离负责人应指令隔离操作人员准备隔离锁，隔离锁上应有唯一的编号，同时，准备隔离标签。

（6）隔离操作人员在进行隔离和锁定作业前通知所有有关人员，同时还应通知到隔离可能影响到的其他人员。

（7）隔离人员按隔离设计，采用合理隔离办法按要求的隔离顺序开始隔离，如：关断、盲死、排放等。

（8）隔离人员每完成一个隔离点应检查是否有危险情况出现；按照正确的程序停运设备，隔离效果如何，必要情况下应测试一下。如果发现隔离装置（如盲板）装不上，或隔离后存在漏失等现象，应重新考虑隔离方式，采取更高级隔离方式进行隔离。

（9）在确认隔离效果令人满意后，在合适位置加挂隔离锁，加锁后应能阻止人员误操作隔离点，保持隔离状态。同时在隔离点上挂上隔离标签，并在标签上写上隔离负责人、标签编号、隔离日期、时间、原由、受隔离设备、隔离前后状态、隔离锁定单编号、工单号等，最后隔离人签字。

（10）隔离人员每完成一个隔离点后，应将隔离锁和隔离标签的编号标注在隔离锁定单上“隔离锁号”、“隔离标签号”栏处，并记录隔离时间、隔离状况、签署隔离人姓名。

（11）所有隔离内容完成后，由隔离负责人确认后应将锁定钥匙（应明确锁定钥匙只有唯的一把，其他人无此钥匙）存放收管起来，放在专门用于保管的工作站内。

4.2 恢复程序

（1）当作业负责人完成作业，要求解除隔离时，应在隔离锁定单上的“恢复”栏内签字，然后通知隔离负责人。

（2）隔离负责人取回该单后，应立即组织人员按隔离单要求解除隔离装置，解除隔离操作时，应按隔离锁定单上要求恢复的顺序依次解除隔离点。

（3）操作人员在操作过程中应密切注意现场的各种情况，一旦情况异常，应采取相应措施。

（4）恢复完后，在隔离锁定单上签署时间、状况和姓名后存档并通知作业负责人，隔离锁和标签由隔离负责人收回。

4.3 故障设备的隔离与恢复程序

现场所有发现设备有故障的人员都有义务及时向隔离负责人报告，隔离负责人接到报告确认后应按上述程序要求填隔离锁定单，对故障阀门或故障设备的相关开关挂隔离标签及锁定，然后登记。一旦故障排除，应及时取掉隔离点隔离标签及锁定，并进行登记。

5 隔离方式与要求

5.1 工艺、气动、化学、热源隔离

应当选择最可行的隔离标准，如果是采用较低级的隔离会增加作业中的风险，对于复杂的隔离，应在详细的工艺流程图上标出隔离位置，建议执行隔离锁定程序的负责人应携带标有隔离位置的工艺流程图到现场，以确保准确性。对于工艺、气动、化学、热源等隔离，可采取物理隔离方法并按从高级到低级顺序推荐如下[4]：

（1）拆卸隔离法

这是最安全的隔离方法，对所有的作业项目安全有效，将管线拆开以隔离机器设备，并将管端分开或从系统中拆除一部分，再将两个开口端进行封隔并标记。

（2）截断加盲板

在不宜拆卸隔离的情况下，安装盲板是较好的办法。对于进入限制空器内作业应采用此方法隔离相关能源流。隔离时应先关断截断阀进行初步隔离，然后安装盲板。

（3）双截断与放泄隔离法

当上述方法无法实行时，可用双截断与放泄隔离法。由于这种方法不能提供较长时间的隔离，因此在进入容器和有限空间作业时不允许使用这种方法，

隔离时要将隔离设备前两个截断阀关闭，两个阀门之间的管线通过泄放阀泄压排放，要求截断阀的密封效果要好，并且用锁链固定，自动阀不得用作截断阀，如果要用，必须先使其自动功能失效，放泄阀必须是全开型阀门，其尺寸大小应满足在关闭截断阀时能通过可能的最大泄流量的要求。注意：泄放管线应认真检查，以确保其不被堵塞，而且还要确保排放点能够便于检测油气的泄漏。

（4）单截断阀

单截断阀隔离的方法一般情况下不允许使用。该法的可靠性不如前述方法，只有在确认不会出现高风险情况及在进行一些常规性维护作业特殊情况下可以使用。该阀门必须完全关紧无内漏的情况下可以使用。通常下述情况下不允许使用单阀隔离：

①阀门已经发生或正在发生内漏的情况；

②压力超过1 480 psi或阀门的尺寸大于6英寸；

③具有强烈腐蚀、或其它危险性流体对人体存在极大伤害的流程等。

用于隔离的阀门，在阀门关断后必须进行锁定和挂上隔离标签。

5.2 机械能隔离

机械设备可通过上述物理隔离手段对流程液体、气压源（蒸汽、空气等）和液压源初步排放和隔离，对由引擎驱动的设备应通过关闭燃料加入器并且断开启动系统达到初步隔离。在此基础上对机械运动件可采用下列措施：

可采用链条、档块或断开的方式对机器设备进行隔离；

如使用弹簧操作机械，在不需要机械动作时，应释放弹簧或采取具体的制动措施。

5.3 电气隔离

电气隔离中应当注意以下内容：

（1）与所有的电源确保隔离，应包括相关设施、设备的检查确认；

（2）电气作业的隔离锁定必须有满足资质要求的电气专业人员完成；

（3）如果主回路电源无法进行隔离，设备、设施应由有资质的电气专业人员通过就地断掉电源的方式进行；

（4）隔离后证实确已停机和接地，通常在完成隔离锁定后，应通过就地控制按钮进行点试，在确认确实无法运行以后，再将按钮切换到关闭状态，并悬挂“禁止操作”标签[5]。

5.4 隔离锁与隔离标志牌使用要求

对于单截断隔离方式中的阀门和双截断与排放隔离方式中的阀门、以及能上锁的电气开关都必须使用隔离锁，每个专业的锁上有不同的颜色锁牌进行标记，每个隔离点包括：阀门、盲板处、开关等处都必须挂隔离标签。

6 隔离风险管理

隔离方案设计过程中，如果选取的隔离方式不符合现场实际情况和安全要求，或在所进行的隔离作业中失败，要选取较新的隔离方式或其他办法来阻断能源流时，应对所采取的方式或办法进行风险分析，明确其风险程度和管理办法[6]。风险分析需要涉及多人进行并完成风险分析表。风险分析人员应分析确定：原设计的隔离不合适或失败的原因，新采取的隔离方式和办法可行性，有何危险可能发生，能否避免及采取其他辅助措施等。

在所有的工作许可单全部完成后，才能解除隔离，并做好解除隔离的记录。