赵明亮,王宁,靳正正
(1.中海石油气电集团有限责任公司,北京 100028;2.中海石油炼化有限责任公司,北京 100029;3.中海油天津化工研究设计院有限公司,天津 300131)
液化天然气(LNG)的主要成分为甲烷,体积仅为等质量气态天然气的1/600,重量仅为同体积水的45%。LNG作为一种便于运输与储存的清洁能源而被广泛应用,越来越多的国家和地区正在积极地开采和使用LNG。
然而根据国家天然气生产和消费相关规划及未来天然气进口管道和计划建设的LNG接收站投产进度来看,我国仍需新建LNG接收站以满足国内不断增长的天然气消费需求。预计2025年之后,LNG进口需求将快速攀升,LNG接收站接受能力缺口将快速扩大,已建、在建及拟建的接收站项目不能满足需求[1]。
邓德利[2]介绍了工厂化EPC管理模式在宁夏石化炼油项目上的应用情况,在项目管理模式上,以“系统化管理,分项目运作”为原则,利用区域管理来实现项目各组织的完整性和连续性,以达到最大限度的资源共享,实现资源的优化管理和充分利用。刘猛[3]介绍了嘉兴LNG项目所采用的EPC管理模式,总结了安全管理模式的优点和存在的问题,并提出了解决措施。EPC模式的项目安全管理存在的问题有:业主、监理、总包及各分包单位角色定位不清,易出现“以包代管”现象;现场安全管理与安全设施设计脱节,易造成本质安全缺失;各参建单位安全管理能力良莠不齐,整体安全水平有待提高。EPC管理模式为嘉兴LNG项目的安全、保质、高效完工提供了有力保障。
EPCM模式是指一种项目总承包管理模式,其基于并行工程原理,利用网络信息管理技术,并通过全方位、全过程的系统管理,实现工程设计、工程采购、工程施工各元素之间的平衡。胡承鸣[4]对EPCM项目管理模式的主要内容及其在国内外的应用现状进行了介绍,分析了在项目管理过程中EPCM模式存在的风险,并为解决风险提供了应对措施,为国内相关企业开展EPCM管理模式提供了经验。李军喜[5]以哈纳斯LNG项目为例研究了EPCM化工项目设计管理的相关内容,采用系统分析和理论与实证相结合的方法,阐述了国内化工项目设计管理方面采用EPCM总承包模式的现状,分析了存在的问题并提出了解决的方案。同时结合哈纳斯LNG项目设计实施的经验,对项目设计组织和实施过程进行了重点分析,为我国企业进行LNG项目建设管理提供参考。
EPSCM模式是项目承包商根据业主要求及本项目特点基于EPCM项目管理模式提出的一种新型的管理模式。张卫冰等[6]结合过程中的管理成效,分析了EPSCM管理模式在LNG项目的实际应用,总结了该管理模式的优缺点并提出了改善意见。王东[7]依据某化工装置的具体实施案例,详细描述了EPSCM模式下的施工管理问题,对该模式下施工管理的利弊进行了分析,总结了经验教训并提出了改进意见和建议,为项目管理者提供了参考。
DBB模式即为设计-招标-建造模式,其主要特点为项目管理的顺序实施,采用DBB模式的过程中存在两种形式,一是施工总承包,二是平等分包。李力[8]为促进海上油气田工程项目管理水平的提升,研究了海上油气田项目管理中的DBB管理模式,对DBB管理模式的不足进行了深入分析,并提出了改进对策。
PMC模式是指业主在项目建设过程中,选择一家PMC承包商,与之签订项目管理承包合同。王志翔等[9]对PMC模式的相关情况进行了描述,总结了六条PMC管理模式的优势,然后结合中海油伊拉克米桑项目、阿根廷炼厂项目和南海石化项目等具体案例,介绍了PMC模式在中海油项目管理中的推广和实施,最后针对该模式在中海油的推广和应用给出了相关的建议。于茜[10]具体介绍了PMC管理模式在南海石化项目的具体组织和实施方案。主要从项目组织机构、项目的分阶段实施、高标准HSE管理、可持续发展目标、项目采购、IT管理和合同激励机制等方面进行了深入的分析,PMC管理模式为南海石化项目的顺利进行奠定了良好的基础。
Partnering项目管理模式是两个或两个以上的组织,为达到既定目的,将各个参与方的资源进行最大限度的利用,所达成的长期约定。杨卫兵[11]研究了Partnering项目管理模式的发展现状及在我国的应用情况,通过应用Partnering模式的必要性、局限性和应用基本原则等方面重点探讨了Partnering模式在我国工程项目中的应用,对于完善我国工程企业项目管理模式、提高项目管理水平具有重要的理论和现实意义。田喆[12]结合中国海洋石油工程项目管理的现状和特点,深入研究了Partnering模式下海洋石油工程的项目管理,提出采用Partnering模式能够有效解决项目管理中存在的信息不完善等问题,增加项目参与各方的利润,实现项目参与各方的共赢。
由于液化天然气具有燃烧、低温和翻滚的特性,所以LNG工厂存在的潜在危险有以下几点[13]:
1)火灾的危险性:LNG着火点为650℃,当其蒸汽在空气中的百分含量达到5%~15%(体积%)时,遇明火即可发生爆燃,而在有限空间内则极易发生爆炸。
2)低温的危险性:常压下LNG的沸点为-161.5℃,因此LNG是在低温下储存和运输的,LNG的低温性能使相关设备发生脆性断裂和遇冷收缩,造成气体泄漏,损坏设备和低温灼伤操作者。
3)BOG(蒸发气体)的危险性:当有能量传入LNG储存罐时,会导致LNG蒸发,BOG增加,则会使罐内温度、压力急剧变大,造成储罐的破裂和爆炸事故。
4)翻滚的危险性:由于LNG储罐的长期静止,罐内经吸热与蒸发作用,会形成下层密度大上层密度小的两个稳定液相层,当有热量传入罐内时两液相将发生传质与传热并相互混合,两液层密度趋于一致,罐内产生大量气体,压力急剧上升,导致储罐的破坏和爆炸事故的发生。
5)LNG厂区内可能对人体造成的伤害有:机械伤害、噪声伤害、坠落伤害、烫伤伤害、碰伤伤害和触电伤害等。
LNG工厂的安全措施主要包括LNG工厂的安全技术措施和安全管理措施两方面,为了保证工厂的安全生产,必须建立健全安全措施,做到防患于未然,以保证生命财产安全[14]。
2.2.1 LNG工厂的安全技术措施
安全技术措施是安全生产的重要保障,在技术上保障设备和系统的可靠运行,能够有效的减少安全事故和职业危害,具体包括以下几个方面:
1)生产工艺安全设计:LNG生产工艺必须遵循相关标准和规定进行安全设计以保证工厂安全运行。
2)分布控制系统(DCS):DCS系统是LNG装置用来参数显示和控制的系统,主要包括温度、压力、流量和流速等参数。同时还可以监控报警信息,为装置的安全生产运行提供保障。
3)安全仪表系统(SIS):SIS是专门用于防止或减轻危险事件、保护人员安全以及预防对工艺设备造成灾难性损害的系统,能对可能产生危险的设备或工艺做出反应,提醒相关工作人员应该做出相应的行动。
4)紧急关闭系统(ESD):当LNG装置发生紧急状况时ESD系统启动,将LNG与其它设备进行隔离并及时关闭正在运行的设备,以控制灾情的蔓延。
5)火灾报警系统(FAS):FAS系统用来检测LNG装置或建筑物内可能出现的火灾,当发生紧急情况时触发声光报警及消防设施,同时提醒工作人员,迅速采取应急措施,以保证人员和财产的安全。
6)可燃气体/有毒气体检测系统(GDS):GDS系统用于工厂各装置及建筑物内可能出现的可燃/有毒气体的检测并触发声光报警,以便立即采取紧急措施,避免安全事故的发生。
7)消防系统:消防系统包括消防水系统和消防灭火工具。配备完整的消防系统,当发生火灾险情时有利于迅速扑灭火灾,遏制灾情蔓延,保证生命财产安全。
2.2.2 LNG工厂的安全管理措施
为了保证LNG工厂的安全运行,除了建立完善的安全技术措施外,还需要建立健全安全管理措施,加大对LNG工作者的管理和培训,提高安全意识,科学规范操作,避免事故发生,从而保证人身和国家、企业的财产安全。
1)安全管理机构及其人员配置。LNG工厂应该设立负责安全管理的机构,建立安全委员会,设置安全总监和安全员,要求每个岗位都承担一定的安全责任。
2)安全管理制度。LNG工厂的安全管理制度由国家及地方的法律法规和工厂安全管理制度两部分组成。工厂安全管理制度又分为政策性制度和专项管理制度,用来规范LNG工厂的生产标准。建立完善的安全管理制度,真实做好安全管理工作。
3)安全检查及落实。在LNG工厂生产过程中,要加强日常的安全检查与考核,对操作的安全行为进行规范。在安全检查过程中,需做到全面不留死角的彻底性检查。建立定期或不定期的安全检查制度及严格的奖惩措施,禁止一切违章生产操作,一旦发现违规操作行为应该依据相关规定严格处理,避免再次发生。
4)事故应急机制。应依据LNG事故特征,建立LNG工厂的应急领导队伍,制定安全事故的应急处理方案。应急处理方案的建立应科学合理,切实可行,当发生事故时能够以最快的速度发挥最大的效能,将事故造成的损失降到最低。为了能够更好的处理事故,应落实LNG工厂的应急演练工作,定期或不定期的举行事故应急演练,做到有备无患,在事故发生时能够从容应对,将事故损失降到最低程度。
5)票证管理机制。LNG工厂安全作业票主要有六类,应对各类票证进行严格管理,从严把关各项作业。针对高风险作业的每个环节都要得到全方位、全过程的监管。
LNG作为一种世界上最清洁的能源被广泛使用,目前我国仍需建设新的LNG项目以满足国内增长的天然气消费需求。由于LNG项目复杂,施工难度大,为保证项目的顺利完成,必须结合公司的实际情况及项目特点,选择较优的LNG项目建设管理方法。在LNG的生产过程中,为保证安全,应从LNG工厂的安全技术措施和安全管理措施两方面做起,建立健全安全管理制度,提高操作者的职业素质,科学规范操作,保证LNG装置的安全运行,从而保障生命和财产安全。