國家工信部FSRU-LNG再汽化模塊高壓試驗(yàn)安全管理技術(shù)

李豪

（南通太平洋海洋工程有限公司，江蘇啟東　226251）

國家工信部FSRU-LNG再汽化模塊高壓試驗(yàn)安全管理技術(shù)

李豪

（南通太平洋海洋工程有限公司，江蘇啟東226251）

在國家政策鼓勵(lì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)的背景下，為實(shí)現(xiàn)FSRU-LNG再汽化模塊的自主設(shè)計(jì)及國產(chǎn)化，2012年太平洋海工（Sinopacific O ffshore&Engineering）和上海利策科技公司聯(lián)合申報(bào)了《FSRU-LNG再汽化模塊總體設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究及相關(guān)設(shè)備研制》項(xiàng)目。同年11月19日，國家工業(yè)和信息部、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)文，批準(zhǔn)立項(xiàng)并給予資金支持開建該項(xiàng)目。

FSRU-LNG再汽化模塊高壓試驗(yàn)安全管理技術(shù)

FSRU-LNG是一種新型天然氣運(yùn)輸和儲存裝備。國外公司和研究單位研發(fā)的FSRU-LNG，既是天然氣運(yùn)抵使用放的“船舶”，也是作為海上終端向岸上供應(yīng)天然氣，避免了陸上終端受制于輸配電、工業(yè)區(qū)和人口密集區(qū)的弊端，還可降低運(yùn)輸成本、減少卸貨次數(shù)達(dá)到更經(jīng)濟(jì)更安全效果，國產(chǎn)化的FSRU-LNG模塊將打破發(fā)達(dá)國家技術(shù)壟斷，為實(shí)現(xiàn)我國提出的海上絲綢之路戰(zhàn)略打下基礎(chǔ)。

1　工程概況

該項(xiàng)目在南通太平洋海工的工程代號為UY-017，公司以形成LNG再汽化模塊總承包能力為主要目標(biāo)，開展再汽化模塊總體設(shè)計(jì)技術(shù)研究和相關(guān)設(shè)備的研制工作，設(shè)計(jì)建造FSRU-LNG再汽化模塊，最終完成工程樣機(jī)，該模塊的建造將幫助國家工信部對再汽化模塊的工藝可行性、總體布置方案、關(guān)鍵流程工藝、建造工藝等內(nèi)容進(jìn)行研究測試。

2　模塊高壓試驗(yàn)安全管理難點(diǎn)

由于再汽化模塊主要以管系連接設(shè)備，管系之間存在焊接、法蘭等連接形式，為了檢驗(yàn)最終整體性的氣密性，我們將對該模塊進(jìn)行136.5Bar的高氣壓試驗(yàn)，在安全領(lǐng)域我們將30Bar以上的氣壓試驗(yàn)定義為高壓試驗(yàn)，以往其他公司的高氣壓試驗(yàn)事故案例中，當(dāng)某一處螺栓連接出現(xiàn)突然崩裂，法蘭將被高氣壓推出50米以上，這相當(dāng)于一顆炮彈的沖擊力，將對周圍人員及物質(zhì)造成極大的傷害。這需要我們采取必要的安全管理技術(shù)及措施來保證氣壓試驗(yàn)的順利展開并將意外發(fā)生造成的損失控制到最低標(biāo)準(zhǔn)。

3　高壓試驗(yàn)安全管理方法

3.1高壓試驗(yàn)安全準(zhǔn)備工作

在高壓試驗(yàn)之前我們召集項(xiàng)目管理人員舉行一次試驗(yàn)安全策劃會議，會議中確定：（1）試驗(yàn)的實(shí)施時(shí)間、試驗(yàn)參與人員、應(yīng)急救援小組成員。（2）設(shè)備管理部門必須保證高壓試驗(yàn)前LNG再汽化模塊上方的行車移至初始位?？?。（3）檢查模塊腳手架上是否有浮置物，腳手架是否牢靠，防止物體、腳手架墜落傷人和傷及帶壓管道，腳手架承載＜200KG/M3，根據(jù)腳手架板的尺寸長3000mm、寬300mm可以算出每塊腳手架板的承重為180KG，在試驗(yàn)前告知所有參與人員不得超過2個(gè)人站立在同一塊腳手架板上以保證其穩(wěn)定性。（4）調(diào)試部門需檢查單向閥的走向是否正確，防止走向錯(cuò)誤造成不良后果、檢查不參加試驗(yàn)的設(shè)備是否已脫離系統(tǒng)，并檢查盲板的安全性。（5）安全部門提前準(zhǔn)備好試驗(yàn)中所需的防噪聲耳罩。項(xiàng)目人員根據(jù)我們的要求去一一對應(yīng)落實(shí)。

3.2高壓試驗(yàn)安全防御措施

3.2.1警戒區(qū)域的發(fā)布并落實(shí)

根據(jù)此次高壓試驗(yàn)的等級我們劃定了一個(gè)安全的區(qū)域進(jìn)行封閉管理，此次試驗(yàn)區(qū)域?yàn)楸脡簠^(qū)域，該區(qū)域的地基承重能力可以承受1000噸，生產(chǎn)部門提前將該區(qū)域的兩道防汛門關(guān)閉，保安聯(lián)合安全人員對該區(qū)域進(jìn)行人員清場，所有進(jìn)入警戒區(qū)域人員憑臨時(shí)通行證放行，安全部門在警戒區(qū)域設(shè)置警戒線并懸掛禁止標(biāo)識，所有這些信息我們會提前通過公司總經(jīng)理簽署的正式通知上傳至公司網(wǎng)絡(luò)。

3.2.2高壓試驗(yàn)現(xiàn)場指揮辦公室的確定

高壓試驗(yàn)時(shí)需要一個(gè)現(xiàn)場指揮辦公室，調(diào)試人員把壓力傳感器顯示儀放在該辦公室內(nèi)以便工程師及設(shè)計(jì)人員實(shí)時(shí)查看加壓過程數(shù)據(jù)，由于136.5Bar氣壓較危險(xiǎn)，我們必須得確定一個(gè)安全的距離位置來放置該集裝箱辦公室，其安全距離是指辦公室離模塊及增壓泵裝置同時(shí)滿足條件，我們的安全距離計(jì)算采用國際氣壓能量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)ASME-PCC-2-2006，我們使用的是氮?dú)庾鳛闇y試媒介，所以計(jì)算公式如下［1］：

E=360×Pat×V［1-（Pa/Pat）0.286］

E=儲能，ft-lb

Pa=絕對大氣壓強(qiáng)，14.7psia

Pat=絕對測試壓強(qiáng)，psia

V=壓強(qiáng)測試下的總體積，ft3

通過計(jì)算可以確定高壓試驗(yàn)的氣壓儲能值，然后通過能量及安全距離數(shù)據(jù)庫對比可以得到安全距離及是否對周圍人員身體產(chǎn)生間接影響、對周圍掩體的破壞程度。最后我們通過計(jì)算得到安全距離為30米，在30米附近對人體無間接影響但仍需要將現(xiàn)場指揮辦公室的窗戶玻璃使用防爆膜覆蓋以防萬一。

3.3高壓試驗(yàn)過程中的安全監(jiān)管

高壓試驗(yàn)前各部門檢查準(zhǔn)備工作以及環(huán)境、設(shè)備的安全狀況，檢查工作結(jié)束后簽署《高壓申請單》，所有參加高壓試驗(yàn)人員必須簽到；高壓試驗(yàn)中我們要求救護(hù)車在安全距離以外待命；再一次告知檢驗(yàn)人員：試驗(yàn)過程中如出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)必須立即停止試驗(yàn)，泄壓后才能進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場檢查。氮?dú)庑箟汉髧?yán)禁立即進(jìn)入，嚴(yán)防窒息事故發(fā)生。試壓管道帶壓時(shí)禁止敲擊、擰螺栓等作業(yè)以防爆裂。安全人員在調(diào)試人員將壓力逐漸增至136.5Bar后保壓半個(gè)小時(shí)后逐漸減壓的過程中嚴(yán)格監(jiān)管，高壓試驗(yàn)加壓至10KG時(shí)無關(guān)人員禁止進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)域，加壓至20KG（19.5KG）時(shí)任何人都禁止進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)，待最終降低至20Bar后解除一級戒備，完全泄壓解除后將警戒線撤除，高壓試驗(yàn)結(jié)束。

4　結(jié)語

經(jīng)過所有項(xiàng)目人員的共同努力該FSRU-LNG再汽化模塊于2016年5月成功完成了該項(xiàng)高壓試驗(yàn)，試驗(yàn)中未造成人員傷亡及環(huán)境污染，確保了試驗(yàn)后一個(gè)月可以按節(jié)點(diǎn)要求順利交付國家工信部。

［1］American Society of Mechanical Engineers（ASME-PCC）.Stored Energy Calculations for Pneumatic Pressure Test［Z］.2006-02.