LNG船液货舱维修过程的安全管理

汪春雷

(上海华润大东船务工程有限公司，上海 202155)

随着世界各国政府和国际组织对环保问题的重视，清洁能源的需求量逐年增长。液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)作为清洁能源之一，具有安全可靠、清洁环保、经济高效等优点，在发电、化工、家庭等多个领域得到了广泛使用。

液化天然气在各国之间的运输主要依靠管道和船舶[1]。随着LNG需求的增加，大量新造的LNG船开始投入运营，随之而来的是大量的LNG船维修和保养业务。但目前东南亚地区的LNG船维修企业主要在新加坡、日本、韩国、马来西亚等国[2]，中国国内的LNG船维修企业则较少，主要由于LNG船的液货舱系统造价昂贵、技术含量高，对修理技术工艺和安全防护的要求较高。

1 液货舱维修的安全防护难点

液化天然气在常压下的沸点为 -163 ℃，LNG船的液货舱必须长期在该温度以下工作，这对液货舱材料和结构的要求非常严格。LNG船液货舱修理的难点包括以下几方面。

1)液货舱内壁和舱内设备的防护。液货舱的内壁均由特殊材料制作，要求极低的热膨胀系数，但材料的厚度比较薄，无法抵抗较大的外力撞击。若施工过程中不加以保护，很容易造成变形或损坏。更换内壁材料的成本极高，液货舱内设备的造价也比较昂贵，且涉及较多的专利，对安装和运输的要求也较高，一旦损坏，维修成本非常高。

2)液货舱内的作业环境控制。液货舱内壁材料对环境的湿度、温度要求较高。例如作为NO.96型液货舱内壁材料的殷瓦钢厚度仅为0.7 mm，在常温下接触到水或油，一天之内便会生锈，一旦生锈，必须整张更换，所以在维修期间，舱内不仅要维持一定的温度和湿度，而且接触的人都必须戴上特制的吸汗手套。

3)液货舱内的作业过程控制。液货舱内可能残留有天然气等危险性气体，氧气浓度也可能达不到安全施工的要求，威胁进舱人员的生命安全。维修使用的工具、材料可能因掉落、误碰等原因损坏舱内的设备和舱壁，导致后续高昂的维修和更换费用。维修作业一般还会涉及到液货舱内的起重吊运作业、脚手架搭拆作业等，若策划不合理或操作不当，也极易对周围的环境造成破坏。

4)液货舱试验和调试过程控制。液货舱和相关液货泵、管路的试验和调试作业需要使用液氮，一般是通过槽罐车运输和储存。液氮一旦泄漏，可能造成人员冻伤、窒息等风险，对作业现场的安全防护和监护要求较高。

2 安全管理要点

1)维修前的协调和控制。要确保LNG船液货舱的安全维修，船厂相关部门需要提前做好各方面准备工作，包括但不限于：生产部门做好生产计划的编制和生产资源的统筹配置；技术部门做好施工工艺和方案的编制和交底；保障部门做好恒温低湿场所、工装件、防护物资的准备；安全部门做好人员的安全培训，安全策划的编制等。对进入液货舱的人员，应提前进行专项安全培训，考核合格后发放专用帽贴和挂牌，用于人员辨识。

2)液货舱的开启。LNG船进入船厂修理前，船方应先对液货系统进行除液复温、惰化置换、除气通风等工作，使液货舱中的氧气含量符合要求[3]。LNG船进厂维修后，应选择良好的天气开启液货舱，不得在大风、雨雪等天气开舱。开舱前，应通知船方将液货舱压力泄放至规定值以下。船厂应提前连接除湿机(用于维持液货舱内的温度、湿度)，准备好穹顶屋(Dome House，一种保护液货舱免受外界气候和物件影响并控制人员进出的工装件)，打开液货舱上方的空隔舱并通风，确保空隔舱气体检测合格。

液货舱开启后，拆除的液穹塞应做好保护措施，轻拿轻放，在吊运和运输时控制速度，防止颠簸，液穹塞放置于恒温低湿仓库，以防止底部材料锈蚀或损坏。液货舱打开后及时安装好穹顶屋、风雨棚、临时进舱梯子，并开启除湿机[4-5]。

3)舱内作业环境的维护。液货舱开启后，应根据有限空间作业安全管理要求，落实相关的通风、照明等安全防护措施，气体检测合格方可进舱。液货舱维修期间，应每天进行气体检测。

舱内的作业区域、行走区域、脚手架搭设和起重作业涉及区域等所有可能有人员和物件涉及的区域，均应铺设好保护材料，可采取底层铺设软胶皮、二层铺设预制胶合板的方式[4]。对可能触碰到的无关设备、设施和管路，应设置必要的安全警示标志。

4)人员进出管控。为了加强液货舱的内部防护，液货舱开启后应严格控制人员进出。未经许可，任何人禁止进入液货舱。穹顶屋在舱内无施工作业时应上锁，禁止人员进入。液货舱开启后，入口应设置专人看管(以下称入口管理员)，对人员的进出进行控制和检查。

只有经过专项安全培训，持有液货舱专用帽贴和挂牌的人方可进入液货舱。进入液货舱作业应提前办理作业许可，写明进舱的人数、时间段、作业内容等信息，经各方审批许可后方可进舱。

为了便于人员的核对和管控，进出液货舱人员应在液货舱入口进行登记，写明进出舱的时间。进出舱人员还应按照有限空间作业安全管理规定落实好“进舱挂牌”管理要求。

为了便于液货舱入口管理员的安排，节约用人成本，对液货舱内的作业应提前计划和部署，统筹安排，每天的进舱人员信息尽量做到提前预报。

5)人员进舱前检查。人员进入液货舱前，入口管理员进行仔细检查，确认符合进舱要求。

(1) 服装。干净整洁，保持干燥，包括工作服、工作鞋等，并穿戴好专用鞋套和吸汗手套。安全帽应系紧下颏带，佩戴的眼镜、防护眼镜用眼镜绳系牢。

(2) 随身物品。不得将未固定的可移动物件携带进舱，包括手表、笔记本、笔、钱包、钥匙、手机、饮料瓶等。进舱前，必须将上述随身物件交入口管理员保管。为了便于物件保管，可在舱室入口设置一个临时储物柜。如因工作需要必须携带入舱，必须做好防坠落措施。

(3) 携带工具。应保证规范、可靠、干净整洁。任何情况下均不得徒手携带工具进出舱。进舱前应将工具装在牢固的工具袋内，袋口应可封闭，工具袋可牢固地背在身上。

(4)便携式气体检测仪(Portable Gas Detector, PGD)。进舱人员应佩戴PGD，以便于舱内气体浓度异常时能够及时报警。根据舱内作业情况和PGD的数量，可考虑进舱的一组人配备1台或一个舱室配备1台，但应确保每个有人进入的舱室中至少有1台PGD。

6)舱内作业行为。在舱内只可在指定区域内作业和行走，并且全程在铺设防护板的范围内。任何人不得裸手接触舱壁材料。不得随意触碰或操作任何无关的设备设施。作业时应集中注意力，防止物品掉落至舱底。上下脚手架、梯子时应谨慎，不得手持物件。

使用手持移动工具(如扳手、锤子等)时应佩戴腕带，将工具通过腕带连接至手腕，以防工具失手坠落。作业工具轻拿轻放，不得抛掷物件。

舱内作业期间，应保持作业场地的整洁，作业产生的垃圾应集中放置在指定位置，每班次作业结束做好材料工具的整理、场地的清洁，必要时可使用吸尘器，出舱时用专用袋子将产生的垃圾带走。

出舱前，检查核对所携带的工具，确认没有遗漏在舱内。长期使用、不方便携带的设备工具可留在舱内，但必须做好固定措施，并做好登记，在施工结束后一并带出舱。

每天施工结束后，施工单位携带进舱作业许可证至安全主管处进行作业关闭，安全主管对施工区域进行检查，确认无设施设备受损以及工完料清符合要求后，施工人员方可离开。

7)起重吊运作业。液货舱内所有物件的吊运均通过专门吊物通道，稍有不慎便会损坏吊物通道。若发生吊物坠落，则后果更加严重。吊物口打开后，必须做好相关的防护措施。

起重作业应选择良好的天气进行吊运。吊运前应对起重机械和吊索具进行认真检查，确认运转正常、状态良好。起重指挥和起重机械驾驶员确认好指令、手势和对讲机频道。

整个起重作业过程应严格按照起重作业操作规程执行，挂好钩后应进行试吊，确认无问题后方可起吊。吊运过程应平稳缓慢，避免吊物失稳或受到撞击。液货泵、液穹塞等特殊设备在吊运出舱后应立即做好密封包装，防止受潮[5]，并应制作专用工装件来放置，防止设备在吊运和运输过程中发生损伤。

8)脚手架搭拆作业。液货舱内脚手架使用的材料均为镀锌材料，无锈斑、变形、损坏，保持清洁干燥。为避免损坏液货舱内壁，脚手管件的两端应用软布包扎做好防护。使用的扣件包应牢固，不得破损。使用扣件包时，谨防扣件从包内掉落。脚手架材料进出舱应使用专用的吊笼，绑扎牢固后，再吊运。

搭设时，脚手架材料不得直接接触舱壁或舱内设备，接触部位应做好防护和隔离措施，可使用橡胶垫等。脚手架底部立杆的底脚应设置立杆固定措施，立杆搭设位置应铺设舱壁防护材料。搭拆作业时，禁止抛掷材料。传递管件时防止脱落。

由表1中的模拟结果可以看出，桩59-X30井生产指标中的累积产油量和采收率都随着注水压力的增加而增加，随着注采比［2］的增加，地层平均压力不断增加，采出程度升高，但是含水率也不断升高。当注采比为0.92时，地层平均压力保持水平过低，模拟期内油藏脱气，采出程度相对较低；随着注采比的增加，虽然累积产油量和采出程度增加，但是增加幅度不高，而注入水量增加很大，所以不能单纯考虑采出程度。由图1模拟结果可以看出，油井见水时间随注水压力的增加而减少。综合各项指标，认为注采比为0.965方案为佳。此时对应的注水井井底压力为40MPa左右。

脚手架拆除时应先清理架上杂物，拆下的脚手架材料捆扎牢固，与舱壁保持安全间距。

脚手架搭拆的其他安全管理要求应严格按照脚手架搭拆安全规范执行，包括人员的持证、作业的申请、监护、警戒和脚手架的报验、维护等。

9)试验和调试作业。液货舱维修结束，要向绝缘层充入氮气[3]，氮气一般由槽罐车提供。充氮作业前，应制定详细的安全策划，针对现场作业人员进行安全交底，确保所有人员明确各自的职责、安全风险和应采取的紧急措施。

充氮前，应准备好对讲机、消防器材和防护装备。现场作业人员应穿戴防静电服、化学防护手套和其他符合安全规范的劳防用品。充氮施工区域(包括码头和船上)应拉设一定距离的安全警戒线，设置警示标志，专人监护。警戒区内严禁明火作业，设置好消防器材，严禁无关人员入内。

作业前，检查槽罐车和连接管路。充氮连接软管应可靠固定并留有足够的余量，防止拉断或坠落导致伤人或泄漏。确认槽罐车与船舶间等电位连接，充装管路须有静电跨接线，连接必须使用防爆工具。汽化器应可靠接地。

作业过程中，加强安全监护和巡检，作业人员不得离开现场，时刻留意储罐液位和压力的变化。现场遇到储罐压力异常、泄漏、附近突发明火等不安全因素，突发雷雨大风等恶劣天气时，应立即停止充氮作业。

10)液货舱入口应设置的设施。

(1) 有限空间人员挂牌板。液货舱属于有限空间，应按照有限空间作业安全管理要求实行“进舱挂牌”管理。

(3) 危险作业公示袋。公示液货舱内所进行危险作业的作业许可证副本，包括进舱作业、明火作业、脚手架搭拆作业等。

(4) 临时储物柜。用于临时存放进舱人员无法携带入舱的随身物品，还可用于存放鞋套等进舱所需的物品。

(5) 进出舱登记表。用于人员进舱、出舱登记，便于进出舱管理。

(6) 鞋套。所有进舱人员必须穿戴专用鞋套，进舱前穿上，出舱后归还，鞋套应厚实耐磨。

(7) 其他。根据需要设置，如可准备备用工作服、工作鞋等；可张贴一些有关进入液货舱作业安全要求和程序的海报；可准备毛掸、刷子用于对进舱人员的服装、鞋子进行清洁等。

11)液货舱入口管理员的工作职责。

(1) 控制液货舱人员进出，确保只有已办理进舱许可证的人员方可进入液货舱，并维持好人员进出秩序。

(2) 指导和督促进出舱人员做好进出舱登记。

(3) 进行进出舱人员检查，对进舱人员的资格、服装、随身物品、工具等进行检查，保管好无法带入舱内的物品。

3 结束语

我国的LNG船修理业务虽然还处于起步阶段，但是随着世界范围内天然气能源的推广使用和LNG船的大量建造，未来LNG船修理业务存在巨大市场[6]。为了顺利抓住即将到来的发展机遇，各船舶修理企业就必须着手开展LNG修理的相关准备工作，安全管理的准备是其中重要的一环。只有提高了安全管理，才能让船东愿意到中国的船厂进行LNG船的修理。本文还可作为浮式天然气生产装置(FLNG)改装、浮式储存及再气化装置(FSRU)改装、LNG双燃料主机改装等项目中涉及LNG舱室施工安全管理的参考。