南方多雨山区长输管道工程建设安全管控的思路与实践

2023-11-03 03:30佟小强
石油化工建设 2023年6期
关键词:管道工程溶洞项目部

杨 涛 宁 欢 佟小强

国家管网集团新疆煤制天然气外输管道有限责任公司 北京 100020

新疆煤制气外输管道工程(以下简称“新粤浙管道工程”)是继我国西气东输工程、川气东送管道工程之后又一横贯西北到东南的输气管道大动脉,广西支干线工程属于新粤浙管道工程二期工程,管道全长463km,管径1016mm,设计压力10MPa。线路途径湖南、广西境内三市九县(区),水域大中型穿跨越27 处,山岭隧道穿越1 处,铁路穿越20 处,高速公路穿越17 处,国(省)道穿越22处。沿线山区丘陵较多,水网密布,加之湖南、广西地段地形地貌复杂,雨水天气多且天气复杂多变,盾构、定向钻、河流大开挖等大型穿跨越控制性工程数量较多,施工难度大,国家管网对建设的标准比之前更加严格,有效工期短,对现场风险管控要求高。

1 工程特点及难点

新粤浙管道工程管道建设项目沿线地形地貌地质条件复杂,环境敏感点多。沿线湖南、广东、广西境内气候条件复杂,雨季时间长,工程施工可用工期短。设计采用的穿跨越方式涵盖了目前所有主流方式:定向钻穿越、盾构隧道、钻爆隧道、顶管穿越和大开挖等。项目管理系统采用管网集团组织开发的PIM 系统,系统尚处于开发试用期,项目开工建设前期较长时间内系统处于边开发边调试的状态,有关施工和质量数据的采集与上传、系统的使用等需要磨合。部分监理、无损检测和施工/ EPC 承包商第一次承担管网项目,部分项目部和承包商的管理人员对管网工程管理理念、管理制度及要求等的全面理解、掌握和执行存在适应期,需要加大理念宣讲和制度宣贯。

2 南方多雨山区施工过程中的主要安全环保风险

2.1 施工自然条件、地形地貌带来的风险

两湖两广等南方地区的地形地貌比较复杂,管道需穿越较多不同地形地貌的山川、河流、沼泽、道路等。陡坡、隧道、盾构等施工点大多属于中、低山区地貌,大部分山地在海拔100~900m 之间,跨越区位于“U”型河谷内,跨越管线走向近似垂直于河谷布设。地形地貌的复杂多变性在一定程度上增加了施工的安全风险[1]。南方雨季时间较长,台风、雷雨天气对现场施工带来诸多挑战,有效施工工期紧张。

2.2 施工地质带来的风险

新粤浙管道工程中的顶管、盾构、隧道、定向钻、桁架、大开挖等穿跨越工程地质涉及粉土、卵石、灰岩、层中等风化灰岩、砂岩与泥灰岩等多种地质构造。不同的地质构造对施工工艺提出了较高的要求。

如广东韶关鸡沙岭隧道主要为坡残积粉质黏土夹碎石、强风化砂岩,残积土结构松散,强风化岩石节理裂隙很发育,岩石风化不均匀,受施工扰动及雨水浸泡冲刷易产生滑塌、泥石流等风险。湖南永州潇水盾构隧道施工地层岩体裂隙较发育,富含裂隙水,为岩溶发育区域。轴线方向溶洞较多,且部分为未填充状态。当溶洞距离盾构隧道较近时,掘进中易造成掌子面与溶洞的连通,由于溶洞内存在较大空间,且填充物多为地下水或软土、淤泥,因此易发生盾构栽头、陷落,泥水舱压力难以控制,工作面失水,同步注浆困难等问题;刀盘在切削掌子面土体时,由于突然遇到掌子面凹凸不平的溶洞,会因为瞬间扭矩的增大造成刀具螺栓的松动,甚至刀具的损坏。溶洞受施工影响一但塌陷,其上方土体涌入溶洞,易造成地面或地表构筑物的沉降和破坏等诸多风险。

2.3 施工现场管理模式、作业特点带来的风险

南方多雨山区长输管道施工现场属于野外施工,施工距离长且作业点分散,牵涉地域广,沿线经过水域、丘陵、山区等不同地段,社会依托良莠不齐,施工环境复杂多变[2]。同时,长输管道敷设与农田、水利、铁路、公路、电力、航运等多个部门项目交叉,外部关系协调复杂,各类手续办理繁杂且对现场施工提出了更高的安全环保要求。

项目部及各级承包商制定发布的安全生产责任制在实施过程中存在不同程度的变形走样,仅仅依赖严格的QHSE 管理制度来实施各项管理活动,相应的激励制度缺乏,“大锅饭”现象普遍存在,基层员工的理解和参与积极性不高等。自从组建国家管网集团后,大规模的长输管道建设项目造成各种施工资源紧张,且施工现场机组大部分是业务外包队伍,如进场设备设施普遍陈旧,各种检验检测仪器超期使用,劳动防护条件欠佳等,安全投入普遍不足。

随着社会发展,工程项目所面临的安全环保标准要求越来越高,而长输管道施工企业的管理模式未与时代要求同步,现场“低老坏”等问题反复发生,现场标准化程度不高,参建人员素质参差不齐。参建承包商涉及中石油、中石化、中铁等众多企业,施工标准不完全统一,协调管理难度大。

3 安全风险识别管控与隐患排查治理的主要措施

为有效运行生产安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,规范风险评估管控和隐患排查治理工作,针对新粤浙管道工程所处南方的地形地质及雨季长、山区多等实际,提出了以下具有项目特点的具体措施。

3.1 建立健全并有效运行QHSE管理体系

推进基于风险的安全管理,项目部成立了风险辨识评价领导小组,根据现场实际情况对可能出现的风险进行分析,并按危险程度分级管控,形成了承包商-监理-项目部三级风险识别评价的组织架构[3]。风险和隐患排查治理实行清单表单化管理,逐级建立了承包商、项目分部、项目部和公司级的风险和隐患动态管理清单。

在承包商提报的现场各施工点的风险识别清单基础上,项目部组织监理、相关专业骨干人员对危险性较大的作业点开展全面排查,综合运用现场排查法、专家经验法、安全检查表法等多种形式,进一步完善承包商上报的各施工点风险识别清单,最终形成了《广西支干线工程10 大风险识别管控清单》和《2021 年工程建设主要风险承包点》(见表1),并根据现场施工进展动态更新管理。

表1 2021 年工程建设主要风险承包点

2021 年8-9 月,新气管道公司组织相关专家对项目部的QHSE 管理体系进行了检查指导,2021 年10 月国家管网集团对广西支干线项目部的QHSE 管理体系开展了全面量化审核,针对体系审核组提出的意见建议,项目部认真组织整改,通过自查自改及体系审核组的检查,整个项目部的QHSE 管理体系进一步细化,并在实践中检验完善。

最后,从源头上推动安全生产责任制的落实,建立健全了风险识别和隐患排查治理的长效机制,严格组织整改上级提出的各类质量安全问题和日常检查中发现的各类问题及隐患,认真分析查找问题根本原因、查漏补缺,加大对各承包商QHSE 管理的考核权重和力度,持续完善HSE 管理薄弱环节,广西支干线工程建设QHSE 管理水平稳步提升。

3.2 创新QHSE监督方式,提升监管效果

项目部持续加强安全监督队伍能力建设,认真履行安全监管责任,打造了一支“懂业务、精管理、讲原则、听指挥、敢碰硬、善协调”的安全管理队伍。按照“谁主管、谁负责”和“分级管理”的工作原则,全面分解并落实各级管理责任,明确风险管控和隐患治理的责任主体,建立隐患排查、分类分级、整改治理、效果评估、验收销号的闭环管理流程,确保隐患及时排查治理[4]。在每月的承包商QHSE监督检查中,通过抽调项目部专业骨干、监理专业骨干,动态组成每月的质量安全检查小组,对全线开展全面的质量安全环保监督检查,并在月度工程例会上通报发现的典型问题和好的经验做法,实施动态考核。项目部创新性采取的监督检查方式如下:

(1)有效发挥监理单位的作用,将各标段承包商考核结果作为对监理考核的重要依据,及时清退专业素质差、责任心不强的监理人员。

(2)充分运用视频监控等信息化技术手段,依托项目智能化管道建设,提升QHSE 管理可视化、信息化水平,实现了施工重要节点及时跟进、关键工序实时监督的良好效果。

(3)从项目部工程、安全部门抽调专业骨干分别在4个项目分部开展驻点督查,加强现场监管,实现了督导和帮扶的双重目的。

(4)借助管网监督中心、质量监督站和新气管道质量安全监督分中心的专业力量,在现场督查中分析问题深层次原因,提供专业的技术指导和措施建议。

3.3 设计源头精准管控,统筹抓好关键控制性工程

广西、湖南段山区水网密布,关键控制性工程较多,广西段部分定向钻穿越处于溶洞密集区,泥浆易漏失,扩孔级数多,成孔稳定性变差,管道回拖力较大。针对溶洞、不良地质段隧道、定向钻穿越等高风险、关键控制性工程,项目部从设计源头抓好论证,组织设计单位做好详细勘察,并安排项目部技术人员对全线的路由进行了探勘优化,邀请专家反复论证多条河流穿越的实施方案,从经济、施工安全、本质安全等综合比选后确定最优方案后才进入最终实施。

针对溶洞等特殊地段,定向钻、盾构等关键控制性工程采取了如下措施:

(1)合理配置泥浆。现场配置泥浆实验装置,通过现场泥浆实验装置测试泥浆各项参数,控制参数在合理的范围内;为保证成孔的稳定性和钻屑的充分携带,采用高密度、高粘度、低滤失、防塌型、大排量泥浆,提高液柱压力平衡地层压力,减小孔洞的塌方、钻具磨损及回拖阻力;为了确保泥浆的性能,使膨润土有足够的水化时间,增加泥浆储存罐和泥浆快速水化装置。穿越地层存在裂隙和溶洞,配置泥浆具备低失水、高黏、高携带性能。另外加大泥浆排量,以利进行岩屑携带。

(2)对裂隙进行堵漏。在有溶洞区域首先考虑增加泥浆粘度等性能,其次使用堵漏剂对裂隙进行堵漏,防止泥浆进一步留到溶洞内部,造成泥浆大量流失。

(3)每日安排专人对定向钻穿越河流点上下500m范围进行巡视,发现环保隐患及时处理。

针对湘江大开挖等大型河流穿越点工期长、施工风险大的实际,考虑南方雨季的季节性特点,提前谋划,统筹做好施工队伍资质、资源和各项工序的衔接,错开雨季,利用冬季枯水时期,抢抓有力天气集中攻坚,保障在雨季来临前完成大型河流开挖的施工。

3.4 整体预控、关口前移,管道建设工序无缝衔接

针对南方地区雨水偏多的特点,一是开展好管沟塌方风险、穿越环境敏感区发生废水、废浆等“跑、冒、滴、漏”环保合规风险的识别和管控[5]。二是抓住有利时机,在冬季雨水较少的时节,提前组织湘江大开挖等关键控制性工程的统筹规划和实施。推进落实已完工作业面尤其是山区段的复绿工作,避免出现复绿滞后问题。三是做好后续山区段施工过程中土方分层堆放、分层回填工作,科学合理制定复绿方案,严格执行绿植种植计划,并加快水保工程进度,严抓水保施工质量,避免出现强降雨导致新建管道冲毁风险。四是提前部署安评、环评等各类验收的准备工作,根据我国国家法律法规和标准规范要求,在建设期消除各类制约竣工验收的隐患,为项目投产打好坚实基础。

3.5 持续开展典型事故案例的宣贯

事故案例就是最好的警示教育材料,为此,项目部组织相关专业部门编制了《广西支干线项目部长输管道工程风险案例手册》,定期收集国内外长输管道工程建设、生产运行中发布的事故案例,在月度例会、安委会、党史学习教育中持续开展各种事故案例的宣贯,紧绷安全生产这根弦,常怀敬畏之心,使全员的安全意识不断提升。

4 结语

针对广西支干线工程现场施工过程中的主要风险,结合实际情况强化施工现场风险识别,对较大风险进行评估,全面梳理工程建设主要风险管控清单。项目部在风险识别的基础上,组织专业人员对梳理出的风险开展分析,结合风险特点,从技术、组织、制度、应急等方面着手,通过采取技术措施、制度措施、管理措施、应急措施等,对于较大以上风险制定安全环保风险管控方案,并通过强化过程管控,有针对性地开展隐患排查治理工作,在优化施工方案的同时,严防严控,从源头降低安全环保风险发生的可能。在保证工程进度的同时,实现“零缺陷、零伤害、零事故、零污染、零感染”的“五零”目标,通过持续开展风险识别、风险评价、风险控制和风险监控,圆满实现了项目部的QHSE 工作目标。

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