南海CALM型單點系泊系統安全評價分析

張國偉

摘要：闡述了南海CALM型單點系泊系統安全現狀，結合定性、定量的安全評價方法優點，運用預先危險性分析（PHA）、安全檢查表法（SCL）和事故樹分析（FTA）3種評價方法對南海單點展開安全評價，辨識分析海上生產作業過程中存在的危險、有害因素，查找企業存在的安全問題，提出合理可行的對策措施。

關鍵詞：CALM型單點系泊;安全評價

前言

南海CALM型單點系泊系統（簡稱“南海單點”）位于我國南海海域，作為南海石油公司原油輸送的主要渠道，自1994年投用以來，雖已安全運行約27年，但目前設備整體趨于老化，易出現故障導致原油泄漏等重大事故發生，污染海洋環境。南海單點作為國內唯一一套30萬噸級CALM型單點系泊系統，目前國內無相關單點安全評價案例可借鑒，為保障南海單點的安穩運行，本文主要探討安全評價在南海單點中的應用。

1.介紹南海單點安全評價的目的、內容及程序

1.1南海單點的介紹

南海單點主要由浮筒、漂浮軟管組、水下軟管組、錨泊系統、海底管匯、海底管線、系泊纜總成等組成，浮筒由6組錨鏈固定海面上，浮筒與海底管匯之間用兩組水下軟管組連接，油輪通過系泊纜系泊在浮筒上，漂浮軟管組連接浮筒及油輪的管線。南海單點作為原油中轉接卸設施，可靠泊載重量為30萬噸級油輪進行卸油作業，提供原油管道輸送，其卸油流程：油輪→漂浮軟管→浮筒輸油臂→浮筒旋轉頭→水下軟管→海底管匯→海底管線→岸上油庫。

1.2南海單點安全評價的目的和內容

通過調查分析，辨識分析南海單點海上生產作業過程中可能存在的危險、有害因素，確定設備、設施的實際運行狀況及管理狀況，查找存在的隱患及缺陷，為進一步完善安全生產條件提出合理可行的對策措施建議，使企業的安全管理理念從“事后處理”向“事先預防”進行轉變。【1】

1.3南海單點安全評價的程序

安全評價程序包括以下幾個步驟：前期準備;辨識與分析危險、有害因素;劃分評價單元、選擇評價方法;定性分析與評價;提出安全對策措施建議;做出安全評價結論。安全評價程序見圖1。

（1）前期準備。收集現場資料，進行現場調查，掌握南海單點的情況。

（2）危險、有害因素和事故隱患的識別。針對南海單點的生產運行情況及設施、設備的特點，進行危險、有害因素識別和危險性分析，明確南海單點的危險種類及程度。

（3）實施評價。根據南海單點的特點，采用適當的安全評價方法，對南海單點的生產現場、安全管理狀況等內容進行科學、全面、系統的分析評價，辨識分析其生產活動中其存在的危險、有害因素;審查設施、設備、裝置實際運行狀況及安全管理制度、事故應急救援預案及演練等安全管理狀況，確定其與法律、法規、規章、標準、規范的符合性。

（4）確定安全對策措施及建議。綜合評價結果，提出相應的安全對策措施及建議。

（5）做出安全評價結論。根據評價結果明確指出南海CALM型單點當前的安全狀態水平，列出單點的主要危害因素的評價結果，指出應重點防范的重大危險因素，明確應重視的安全措施和重點監測對象。

2.南海單點危害因素的辨識和分析

2.1危險、有害因素辨識

按照安全系統工程的分析，危險、有害因素產生的根本原因是系統中存在能量，加之有害物質失去控制。危險、有害因素辨識應從系統中是否存在能量和有害物質及如何控制這些能量和有害物質入手。【2】

（1）危險、有害物質及其特性的分析

南海單點主要危險有害物質為中東沙特、伊朗、阿曼的原油和南帕斯的凝析原油等。南帕斯凝析油是一種易揮發的輕質原油，油氣富含H2S氣體。根據原油的特性，主要存在易燃易爆、易揮發、易積聚性、靜電荷集聚性、毒性、化學腐蝕性等方面的危險、有害因素。

（2）生產作業過程危險、有害因素分析

南海單點的生產過程即是油輪靠離泊單點進行卸油作業的過程，其危險、有害因素分析應從系統總體布置圖、生產工藝、主要設備裝置和作業環境等方面進行。根據單點卸油工藝流程的特點，主要存在泄漏、火災、爆炸、中毒和窒息、觸電、高處墜落、物體打擊、機械傷害、淹溺、噪聲危害、高溫危害和其他危害（單點系泊損壞、船舶擱淺）等危險、有害因素。

（3）自然環境危險、有害因素分析

由于南海單點所處海域為臺風多發地區，單點大部分裝置均處于水下，特別是海底管線埋于海床之下，其主要自然環境危險、有害因素為臺風、海嘯、波浪、地震、雷電、高溫、海水腐蝕、海底沉陷、海底沖刷和海生物侵蝕等，易導致單點設備及海底管線損壞，發生溢油釀成事故。

（4）社會環境危險、有害因素分析

南海單點的社會環境危險、有害因素主要來自管線路由海域漁業活動、過往船只、疏浚工程和人為破壞的影響;生產作業間隙，漁船、工程船未在指定區域內作業、偏離航道航行，潛在與單點系泊碰撞的風險;單點系泊系統上的設備、閥門等受到過往船只人員的人為破壞，導致設備損壞、丟失。

2.2南海單點原油泄漏危險的原因分析

分析和辨別南海單點的危險、有害因素中，原油泄漏是火災、爆炸和中毒窒息的根源，是最可能和最容易釀成事故的危險有害因素，因此需對產生原油泄漏危險的原因進行分析。

南海單點系統發生原油泄漏的主要危險源有：海底管線、油輪油艙、漂浮軟管和水下軟管。其海上溢油危害主要來自惡劣天氣海況使設備、設施發生故障或人為不規范操作等導致原油溢油;在設計、施工、運行管理過程中，可能存在設計不合理、施工質量差、腐蝕、疲勞、管線水擊、海流沖刷導致管線懸空等因素，造成輸油管線損壞泄漏、漂浮軟管破裂而引起溢油事故。

3.南海單點安全評價的評價方法

安全評價方法按照安全評價結果的量化程度，可分為定性評價方法和定量評價方法。本文采用預先危險性分析、安全檢查表的定性評價方法和事故樹分析的定量評價方法相結合對南海單點進行評價，互相補充，提高評價結果的可靠性。以功能特征為原則分為兩個評價單元進行評價：（1）海上作業單元：南海單點設備、設施運行及管理狀況。（2）安全管理單元：企業的安全管理狀況。

3.1預先危險性分析（PHA）

預先危險性分析的實質是避免工作人員在生產過程中直接與對人有害的原料和物質等進行接觸【3】，主要對危險物質和裝置的主要區域進行分析，對系統中存在的危險性類別、出現條件、導致事故的后果進行分析，識別與系統有關的主要危險及產生危險的原因;判定已識別的危險物等級，提出消除或控制危險性的措施。南海單點海上生產作業主要包括檢修、潛水、拖輪靠泊、吊裝、拖管、接管、卸油和拆管作業等，針對以上作業的主要風險進行預先危險性分析。

（1）危險級別劃分

根據導致事故原因的重要性和事故后果的嚴重程度，可以把危險源劃分為四級，見表1。

（2）確定的危險源分類，對海上作業單位進行預先危險分析，通過預先危險分析，海上生產作業過程中可能存在的主要危險有：火災、爆炸、中毒和窒息、觸電、高處墜落、物體打擊、機械傷害、起重傷害、淹溺、噪聲危害、高溫危害和其他危害等，其中危險程度較高的有火災、爆炸、中毒和窒息，可能造成結構損壞、管線停輸、人員傷亡等事故。

3.2安全檢查表法（SCL）

安全檢查表是利用檢查條款按照相關的標準、規范等對已知的危險類別、設計缺陷以及與一般工藝設備、操作、管理有關的潛在危險性和有害性進行判別檢查，能夠及時發現安全隱患，監督相關工作人員落實安全制度和安全管理工作等。

（1）海上作業單元：根據《單點系泊裝置建造與入級規范》（SY/T 10032-2000）、《海底管道系統規范》（SY/T 10037-2010）、《海航安全開航技術要求》（GB/T 11412.1-2009）以及《海洋運輸船舶應變部署表》（GB 17566-2010）等標準規范編制安全檢查表，對南海單點系泊系統、海底管線以及作業船舶進行現場檢查，檢查內容主要包括安全附件、防腐、電力、消防、應急、通信及逃救生等內容，共計檢查 74 項，未發現問題。

（2）安全管理單元：根據《海洋石油安全生產規定》、《海洋石油安全管理細則》、《海上石油天然氣生產設施檢驗規定》、《淺海石油作業人員安全資格》（SY 6345-2016）及《淺（灘）海石油天然氣作業安全應急要求》（SY 6044-2012）等標準的相關內容，對企業人員取證、設備檢驗、設施備案、應急預案等情況進行檢查，共計檢查38 項，發現守護船舶備案和相關作業人員證件到期換證不及時等問題，對應到各個專業進行逐項整改。

3.3事故樹分析（FTA）

事故樹法是一種演繹的系統安全分析方法。它從要分析的特定事故或故障開始，層層分析其發生原因，一直分析到不能再分解為止;將特定的事故和層層原因（危險因素）之間用邏輯門符號連接起來，得到形象、簡潔的表達其邏輯關系的邏輯樹圖形，即事故樹。下面將采用事故樹分析方法對海底管線失效事故進行評價。

根據事故樹分析方法頂事件的確定原則，海底管線系統失效事故樹的頂上事件為海底管線系統失效。引起海底管線失效的直接原因是管理不善、探測報警設備故障、環境破壞、第三方破壞和管線腐蝕等因素，以這5個直接原因作為次頂事件，逐次分析其原因，再以此類推，層層深入，最終由46個基本事件建立起了海底管線系統的失效事故樹，事故樹中各符號含義見表 2。

通過事故樹對結構重要度的分析，海底管線失效的主要因素為管理不善、探測報警設備故障、第三方破壞、管線腐蝕、環境破壞，且以上5個因素引起失效的重要度逐步遞減。

4.結論

通過安全評價，根據輸送介質的特性、系統工藝流程和作業環境辨識出了南海單點主要存在的危險、有害因素和海上生產作業過程中可能存在的主要危險，發現企業安全管理方面存在不足，針對南海單點運行過程中的風險，提出具有預防事故和職業危害、可操作性的安全對策措施，明確重點監測對象：

（1）企業培訓及合規管理對策：定期開展員工教育和培訓，提高安全意識和業務能力;做好海上人員、船舶和設備特種證書取證工作及臺賬管理;做好船舶和應急救援預案的備案工作。

（2）勞動安全對策：落實海上作業防中毒、窒息、高溫、淹溺、高處墜落、機械打擊和噪聲對策措施，按規定為從業人員配備符合標準要求的勞動防護用品。

（3）安全管理對策：健全并執行安全生產責任制、安全管理制度和安全操作規程;定期對生產設施、安全附件進行檢測檢驗，掌握設備運行狀況，及時發現隱患并整改;按制度定期進行巡線并對海管附近作業的漁船、施工船舶進行警示，防止機械破壞和第三方活動。

（4）事故應急管理對策：定期更新完善應急救援預案，建立應急救援組織，配備有必要的應急救援器材、設備，與有海上防污資質的企業簽訂應急救援協議，開展應急救援演練。

（5）重點監測對象：漂浮軟管、水下軟管、海底管線和油輪油艙，加強設備維護保養，防止惡劣天氣海況、人為操作失誤和過往船只碰撞導致設備設施損壞，造成溢油事故。

參考文獻：

[1]許永莉.劉志斌.危險化學品安全評價要點分析.中鋼武漢安環院綠世紀安全管理顧問有限公司.武漢鋼鐵股份有限公司煉鐵廠.2016

[2]施政.液化石油氣儲配站的安全評價.貴陽市燃氣管理處.2007

[3]魏鵬麟.陸佳.秦旭穎.石油化工企業安全評價技術分析.江蘇藍天安全科技有限公司.2018