混凝土联锁排海底摆放施工风控技术

王建军

（天津俊昊海洋工程有限公司，天津 300459）

近年来随着海底油气管道受海底冲刷等影响，出现局部裸露、悬空、悬跨等安全隐患，亦或管线交叉保护需要，采用常规海底后挖沟的治理方法已不能完全满足要求，因此产生混凝土联锁排（简称联锁排）摆放于海底管道上方及两侧，以达到保护海管的作用。

1 混凝土联锁排智能安放装置

联锁排海底摆放传统的吊装摆放与潜水员水下解钩，成本高、风险大，该施工方法已经不能适应市场。进而研究出一种非潜水自动脱钩的智能装置，它可以无需潜水员辅助，通过水上操作能够独立完成水下自动脱钩，释放联锁排于海底指定位置。原理如图1。

以液压动力系统为例，装置采用液压系统胶管与其连接，另一端连接水上一台操控设备，通过控制手柄来移动装置两侧的螺栓，从而实现智能脱钩释放联锁排。可以悬挂并连续放置两个联锁排，极大地提高了施工效率，该技术在海洋工程领域位于国内先进水平。

图1 智能装置示意图

2 施工技术及风控点

2.1 基本工艺

联锁排应摆放在管线正中位置，摆放时横向按顺序依次安装，如图1。

有业主考虑联锁排对管道表面3PE磕碰、摩擦的影响，摆放时要求在其底部安装土工布，土工布通过尼龙绳固定在压块底部。有业主为达到抵制水流冲刷的影响，要求在联锁排的上方铺满一层人工草。

沿海底管线连续摆放，每两个联锁排一般要求间隙约为0．3m，最大不超过0．5m。

联锁排摆放主要依靠声纳设备监控指导完成，人工潜水只起到探摸确认的辅助作用。通过智能装置两侧的声纳（如图2），结合船舷一侧的声纳，辨别管线相对位置和引导就位，船舶甲板操控该装置另一端的手柄释放第一层联锁排。然后起吊移动装置至下一位置，同样工序释放第二层联锁排，完成该次一组摆放。

图2 智能装置声纳安装示意图

2.2 施工主要风险点

（1）起重伤害。起重作业是该项目最重要也是最大的风险点之一，原因是主要依靠起重机或船吊完成联锁排安放任务，使用频率高，危害后果严重。

主要风险点包括：①吊索具不合格或超负荷使用造成其断裂和物体坠落事故；②联锁排挂好起吊时，人员未及时躲闪而发生挤压打击伤害事故；③起吊过程中发生杂物高处掉落伤人；④智能装置在吊起过程中旋转造成所连接的胶管及数据传输线缠绕受损；⑤起重机自身所造成的碾压、倾翻、断臂等事故；⑥联锁排摆放时距离海管上方过高坠落或释放，造成砸伤管线致使管线受损，严重会导致漏油事故。

（2）机械伤害。机械操作在施工中很常见，以船舶甲板上的机械设备为例，有锚机、卷扬机、液压机械、电机及各种施工机械等操作。

主要风险点包括：①锚机和卷扬机手动操作时被挤伤或被卷入；②液压机械操作不当发生漏油，易滑倒和污染环境；③在智能装置两侧系挂扣销联锁排时，因误操作发生手部被挤伤。

（3）触电事故。海上施工不同于陆地，船体和海水本身就是导电载体，触电发生的概率明显要比陆地大得多。

主要风险点包括：①电气设备不合格，发生漏电、触电；②电缆电线及接头水密不合格，易漏电导致触电；③操作人员个人防护不当或操作失误造成触电；④电气检修时违章而触电。

（4）高处坠落。海上高处作业虽然频次较少，但风险发生频率却很高，例如甲板洞口、高处甲板、登高、船舷边或舷外等作业，一旦发生伤害，后果也是很严重的，甚至危及生命安全。

主要风险点包括：①联锁排智能装置在安装声纳时登高作业发生人员高处坠落；②船边或舷外作业时发生人员坠海；③其他洞口、临边作业物体坠落或人员坠落。

（5）心理健康。海上施工人员包括船员、作业人员、项目管理人员，长时间海上作业会产生较大的心理压力，会导致一系列健康问题，甚至威胁到自身安全。

主要健康风险点包括：①情绪暴躁、心理异常；②晕船所带来的疾病；③易上火、口腔溃疡等疾病；④精神抑郁、行为异常；⑤心理疾病所引发的各种安全威胁。

（6）海洋污染。海洋污染特别是石油污染，是近些年引起高度重视的环境问题，也是关系海洋生物生存的安全问题。但是海洋污染屡见不鲜，给海上执法带来挑战，主要表现在：①由于海上船舶违章作业造成海底管道破损溢油；②船舶油管路及设备漏油；③生活垃圾、塑料垃圾随意抛掷海中。

以上各种风险点或不安全因素并不一定是独立存在的，同时出现或相互交叉，一个风险点伴随着多个危害。

3 重点风控防护技术

3.1 起重作业风控

作业前检查起重机械有无检验报告，各部件及构件是否合格，吊重是否满足被吊物体的要求。检查钢丝绳有无断丝、起鼓、磨损，检查索具压制接头、卸扣等外观有无开裂、磨损等缺陷，检验证书有效，同时确保其满足载荷要求，确定合理的安全系数。

起重人员必须经过特种设备主管部门考核，并取得作业人员证书后方可上岗，作业前须按规定申请作业许可，现场管理人员组织安全技术交底和风险告知。

联锁排挂好后，检查联锁排的上方，如有杂物需清除；在智能装置的两侧各系一根晃绳，起吊前指挥人员应告知所有人员离开，起重司机缓慢吊起智能装置。吊起后作业人员禁止位于被吊物正下方，牵引晃绳、声纳线缆及附属软管的人员处于被吊物两侧，协助缓慢移动、下放联锁排智能装置，并在海面上方调整位置后放入海中。

联锁排入海后，通过声纳监控系统，测量水深和观察海管位置，位于管线一侧缓慢下放至联锁排底部距海床面约1米处，然后平移至管线上方，调整好位置下放贴近管线后，释放第一层联锁排。起吊1米，平移智能装置至指定位置，继续下一层摆放。

起重作业指挥最为关键，他对风险控制起到决定性作用，因此必须让富有经验的指挥人员担任。联锁排入水前由甲板指挥员负责，入水后由声纳监控人员负责指挥。

海上天气海况也是重要的影响因素，风力达到6级或船舶摇摆达到3°时应禁止起重作业。

3.2 机械操作风控

机械设备操作人员严格遵守安全操作规程，了解危险点并知道如何规避，无经验或无证人员应禁止操作，只有接受安全培训教育合格后方可操作设备。

钢丝绳滚筒卷入处及前方禁止有人，设备刹车部位应加防护罩；设备检修时要设监护人，并挂检修警示牌。注意机械设备维护保养，设备运行日常巡检，预防超压、超温、漏油。操作旋转设备时不可戴手套；联锁排系挂、螺栓紧扣等操作时，每个卡环只限一人操作，手部位于一侧。

3.3 漏电触电风控

海上电气设备比陆地要严格得多，用电安全极其重要。大多采用防爆电气设备，加油要用防爆手电，船用电控柜的地面要铺设绝缘垫，电工人员须穿戴专业的劳保用品，并持有安监部门核发的操作证。

电气设备实行一机一闸一漏电保护，船用电源要使用水密插头；电气临时检修上锁、设警示牌，专人监护，无关人员不得靠近。

3.4 高处作业风控

在智能装置上安装声纳需要登高作业时，应使用登高平台或爬梯，但要保证稳定可靠。船边作业需设有防护栏杆，舷外作业可使用经过检验的载人吊笼或悬梯，作业人员穿救生衣和配安全带；高处或临边作业所使用的工具可置于工具袋中，上下传递工具要拴上安全绳，禁止高空抛扔。

3.5 心理疾病风控

心理健康问题较为复杂，因人而异，是一个管理难题。为预防心理疾病提出几点建议。

①沟通机制要顺畅，对员工的问题或诉求不可置之不理，及时做出正面回答，态度上要尊重；

②如有条件，建立和完善娱乐、健身设施，丰富精神生活；

③配备必要的晕船药品、常用必需药品；

④关心员工，改善伙食营养，完善后勤管理等。

3.6 海洋污染风控

海洋环境污染所产生的危害极大，损失更是不可估量，而且处理起来十分困难，因此防控是非常重要的。在船舶起抛锚作业时，必须严格掌握海底管道、电缆分布情况，布锚位图须严格审批，遵守操作程序，DGPS定位系统实时跟踪。设备加油禁用明火、严禁吸烟，设专人监护，油管密封严实。加强安全教育、现场监督与巡查。

液压式混凝土联锁排智能安放装置本身的缺陷就存在漏油危险，随着科技的进步，电动控制也许会替代液压式控制，即电控智能安放装置在未来得到应用。

4 结语

海上施工风险很多，船舶本身就存在诸多风险，混凝土联锁排海底摆放施工所带来的风险只是冰山一角。使用智能装置取代传统的潜水作业，极大地提高了联锁排摆放的施工效率，是国内技术上的一大突破，摆脱了人工潜水作业所带来的风险。相信未来有更多的水下智能装备会得到广泛应用，为海洋工程领域做出更大贡献。

参考文献：

[1]马平，刘晓建．海底管道联锁软体排铺设工程测量[J]．天然气与石油，2013,31(1):90-93．

[2]王鑫．混凝土连锁软体排技术用于输油管道悬空防护工程[J]．油气田地面工程，2013,(9):5-6．

[3]王俊宝，吴立强．用于海底管道保护装置的智能非潜水安装装置 [P]．中国：ZL201020104066．2．