整体立管安装风险管理

杜腾飞

摘要：在浅水海底油气管道的设计中，部分立管与平管间没有使用膨胀弯，而是通过焊接直接连接，我们称之为整体立管，此种立管安装精度要求高，施工涉及吊装、舷外、热工、受限、潜水等作业，安装难度系数高、风险大。本文主要介绍整体立管在安装过程中所面临的风险点及注意事项，为施工安全管理提供借鉴。

关键词：整体立管；安装风险；安全管理

1、整体立管安装介绍

海洋油气通过海底管道从油气开采作业区输送至陆地，根据海底油气管道的位置，可以分为：平管、立管及膨胀弯。

▶铺设于海底的油气管道称为平管；

▶通过法兰连接立管及平管的部分称为膨胀弯。

▶立管指垂直于海面，立在海洋平台或者陆地栈桥端的油气管道，通常通过法兰与膨胀弯连接，部分海管设计没有膨胀湾，将立管与平管通过焊接的方式直接连接，此种立管称为整体立管。

相较于使用膨胀弯连接的立管，整体立管质量更加可靠，后期维护及检修成本低，因为随着使用期增加法兰容易发生泄漏，因此部分区域为了减少后期维护、增长使用寿命，会选用整体立管的设计方式，但是此种方式为海上安装带来了困难。

整体立管的安装普遍为使用锚系船舶舷吊将已铺设的平管封头段吊至舷侧，使用另外一台起重设备将立管吊起，与平管完成对中、焊接及防腐保护工作，然后将其整体放下，通过抱卡或者焊接的形式固定在平台或者陆地栈桥一侧。

2、施工准备工作

海上施工环境恶劣、资源调动困难、风险较高，因此海上施工需要完善的前期筹备，包括人员、设备、方案、工机具等，只有这样才能保证海上施工顺利，整体立管安装工作也是如此。

2.1组织机构

在前期筹备阶段，应建立完善的施工组织结构，明确岗位职责，包括方案设计人员、项目管理人员、现场施工人员等。作为风险管控的重要环节，应关注组织机构设置的合理性及人员配备的适任性，适任性主要指评估人员的教育背景、作业资质及施工经验等。

设计团队：根据整理立管安装工作量及设计周期要求，组建设计团队，设计人员应具备专业的计算分析、绘图、报告编制等能力，团队中至少应有1-2名具备相关设计经验的人员，同时保障设计人员数量充足，能够按期完成设计工作。

管理团队：管理团队主要做好资源协调、商务管理、后勤补给等工作，团队的搭建可以参照项目模式组建。

现场施工团队：应提前通过资质、能力等审核并配备现场关键岗位人员，包括施工总监、抛锚船长、起重指挥、焊工、铆工、定位、检验、潜水员、安全、现场工程师等，人员配备数量应考虑24小时作业制，至少配备两班人员，同时在施工前落实方案交底，确保现场人员熟悉施工方案。

2.2安装方案

安装方案主要是用于指导现场施工，保障现场作业的可操作性。安装方案管理主要关注设计完整性、设计深度以及与现场交底，作为整体立管安装设计，至少应包含下述文件：

▶作业船舶锚位图及锚泊分析；

▶平管封头段提升及下放程序；

▶海管疲劳度计算报告；

▶整体立管吊装及对口方案；

▶焊接作业程序；

▶检验作业程序；

▶防腐作业程序；

▶整体立管下放程序及抱卡安装方案。

安装方案编制完成后，落实方案审查工作，确保方案的可操作性，只有经过批准的方案才能用于指导现场作业，否则将造成设计不合理导致现无法施工。另外，在方案审查阶段，应邀请海事保险的介入，只有通过海事保险认可，才能进一步转移施工风险。

2.3施工资源

现场施工的开展离不开资源的投入，对于整理立管安装的施工资源应符合设计的要求，包括：

船舶资源：主作业船、起抛锚拖轮、整体立管运输驳船、物资及人员动复员所使用的交通船；

施工装备：主作业船锚泊系统、定位系统、吊装设备（吊机及索具）、潜水设备、焊机、检验设备、切割设备（割枪及气体）、组对用的抱卡；

场地资源：包括动复员码头及施工海域的使用许可。

提前对施工资源进行系统检查，例如资源的安全性、与方案的符合性、装备的稳定性等，确保有效的投入到现场，保障施工安全。

3、施工风险及控制措施

3.1抛锚就位

主作业船到达施工现场后，在起抛锚拖轮的协助下抛出工作锚，完成现场就位，本阶段面临的风险包括：锚泊系统故障不能抛锚、主作业船碰撞周围平台等设施、定位系统故障造成就位错误、现场水深不满足抛锚要求、锚缆损坏海底设施、锚抓地力不够、受力缆绳及锚缆滚筒转动造成人员受伤，锚缆处于海管路由影响整体立管就位。

控制措施包括：提前检查水深、地质、海底设施，制定可行的锚位图；根据涌浪方向确定主作业船进场方向及抛锚顺序；提前检查锚缆、锚缆绞车、抛锚滚筒状态；对作业人员进行培训，使其认识到并在作业中远离危险区；在锚位设计时，避开海管路由；抛锚后进行抓力测试。

3.2预制整体立管

将海管及弯头焊接进行整体立管预制工作，本阶段的主要风险有：吊管期间由于人员失误、索具故障等造成人员伤害及海管损坏，吊管对中将人员手指挤伤，现场热工作业引发火灾，整体立管尺寸与实际不符，潜水员在水下因设备故障或者水下生物伤害等导致受伤。

控制措施包括：吊装作业应由持证人员完成，提前检查吊机、索具、绑扎方式、吊装路径，保持有效通讯；热工作业前清理现场、检查设备，作业期间设置看火员及灭火设施；潜水作业由专业潜水员完成，作业前检查通讯、氧气供应、应急保障等；整体立管的预制尺寸在设计基础上以潜水员水下实际测量为准。

3.3起平管

将平管封头段提升至舷侧阶段，可能由于吊机故障、索具断裂、起吊步骤错误等造成海管弯曲或者断裂。在起吊前，应检查吊机及索具，保证设备无缺陷，起管属于关键操作，施工总监进行现场指挥，严格执行设计程序分步骤操作。

3.4切割平管封头

海管提升至舷侧后，主要依靠吊装设备控制海管，封头必然会随着船舶晃动而进行不规则运动，而且切割封头属于舷外作业，存在坠海风险，同时由于船舶与海管的相对运动，容易将作业人员挤在中间，因此切割封头作业风险管控的关键在于提供安全的舷外工作平台及通道，在海管两侧使用边档控制晃动区间，为作业人员留出安全空间，同时在海管下方安装支撑，避免海管坠落入海或者压坏作业平台。

3.5连接抱卡

抱卡主要用于平管与整理立管间对口使用，应关注抱卡结构尺寸，避免与海管涂层发生干涉。

3.6整体立管起吊及对中

整体立管起吊及对中除常规吊装风险外，重点应关注对中的连接难度。管线对中属于两个晃动的结构物完成毫米级误差的连接，因海况及船舶晃动造成工作难度大，很容易发生相对碰撞导致坡口损坏、无法焊接，因此应选择良好的天气窗口，除此之外，可以通过调整吊装索具的长度改变整体立管倾斜度，使之尽可能与舷侧平管倾斜度一致，完成对中，对于精度要求高的操作推荐使用液压抱卡。

3.7焊接/检验/涂敷

此阶段主要在舷外的狭小平台开展作业，应着重关注人员站位，避免拥挤。针对管线晃动可能造成无法焊接的问题，可以将作业平台搭设在海管上，作业人员随着海管移动，保证焊接条件，但是此种作业方式伴生了人员晕船的问题，所以要注意人员轮换，缩短作业时长。

3.8海管就位

在完成立管连接后就需要将其下放到海底，同时通过抱卡或焊接等方式与油气平台或者陆地栈桥连接，下放过程中应遵守设计程序，避免发生海管屈曲，检查海管底部的平整度，对于坑洼的地方提前填平，否则可能造成海管下沉，立管翘起。

结束语

至此，整体立管安装完成，由于其安装精度要求高，增加了施工风险，所以在作业前及作业期间，应严格落实各项准备工作及控制措施，保证施工安全。

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