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“脱硫”改装中的轮机安全管理
摘要:按照MARPOL公约要求,在波罗的海、北海、北美以及美国加勒比海四大排放控制区(即ECA区域)内,船舶燃油的硫含量在2015年1月1日以后,不得超过0.1%。从2020年1月1日起,全球海域航行的船舶所使用燃油硫含量要从目前的3.5%降低至0.5%,或者采取其他等效措施,至2030年,这一要求将最终提高到0.1%。
关键词:脱硫改装;轮机工程;安全管理;
对于航运企业来说,燃油成本在船舶运营总成本中占据相当大的比重,燃油成本巨大。船舶进入国外排放控制区内,更换高价低硫油所产生的成本,就是比重大的一项支出,所以对于船东来说更倾向于对现有船舶加装脱硫系统,以减少污染物的排放。据不完全统计到2020年底全球运力的15%将配备脱硫装置,而且还会持续增加。但受新冠疫情的影响,实际2020年到2022年改装数量有所下降。后疫情时代,虽然目前有局部战争及国际油价对航运业的影响,但从2023年初以来国内船厂“脱硫”改装数量正在不断的增加。
1系统原理
脱硫系统具有脱硫效率高、设备适应性强等优点。船舶在加装脱硫系统后无需对发动机及供油系统进行低硫油改造,可以继续使用与主机性能匹配的廉价高含硫重油,然后再通过系统来处理船舶废气从而减少硫含量的排放。目前脱硫系统形式有三种:开式系统、闭式系统、混合系统。
1.1开式系统:船舶主机、辅机、锅炉等设备使用的燃油燃烧产生的废气,经改装的排烟管道,采用清洁海水洗涤废气,海水利用泵取自海底门,泵压至脱硫塔中并经喷嘴喷洒洗涤处理,降低废气中的含硫物质,然后再排放到大气中,从而减少对大气的污染。洗涤液在自动控制达标的情况下排舷外。
1.2闭式系统:船舶主机、辅机、锅炉等设备使用的燃油燃烧产生的废气,经改装的排烟管道,采用清洁海水或淡水结合碱性脱硫剂对进入脱硫塔内部的废气进行喷洒洗涤,降低废气中的含硫物质,然后再排放到大气中,从而减少对大气的污染。洗涤液由水处理单元处理后,固体废渣收集后岸基回收处理,废液在自动控制达标的情况下排舷外。
1.3混合式系统:综合开、闭式系统各自的优点,根据不同海域、水域航行时的排放法规要求自动切换。
2改装过程中的风险分析
随着“脱硫”改装项目的持续增多,改装带来的管系、设备的增加、原船系统的修改、附属牵连系统的改装等等轮机方面的工程占据了很大一部分,在施工现场更好的规避过程中的安全风险,就是间接提高施工效率。根据“脱硫”改装工程的特点,现场施工的危险源主要分为以下八类:
2.1施工主要在烟囱和机舱区域,面对的现场施工环境十分复杂,并且还要在原有本来就很局促的狭小空间,增加设备管路,因此在施工现场不可避免的存在大量立体交叉工程;
2.2各种大中小型设备多,如:脱硫塔、泵、取样检测仪、滤器等和管路吊运安装倒运,存在起重伤害、挤手挤脚及物体打击的风险很大;
2.3涉及脚手架搭拆的范围广,架上工程多且杂,各专业间和各专业不同工种间相互衔接、相互影响,从而导致脚手架反复搭拆,高空坠落风险突出;
2.4脱硫塔内外很多PVC材质附件、PE管、电缆、设备等可燃材料,防火压力也非常大。例如:国内某船厂在动火作业时,就引燃了脱硫塔内部的可燃材料,造成了整个脱硫塔烧毁的巨大损失。
2.5管路支架安装未按照图纸施工,尤其是玻璃钢管,每一处支架都是经过计算机模型核算受力状态,如私自更改或焊接偷工减料,在磅压或后续使用阶段一旦出现断裂,会造成机舱大面积进水。例如:印度一家公司的货船在航行过程中,由于支架原因造成的排海管断裂,造成机舱大量设备淹损及航期拖延的巨大损失。
2.6部分脱硫项目的排海管系为玻璃钢材质,对于此类船舶管系粘接过程中的加热毯的使用,加大了现场的触电风险;还有部分为双向不锈钢材质,对于双向不锈钢材质的船舶,现场焊接采取的氩弧焊接需管子通氩,从而增加了惰性气体窒息的风险。
2.7机舱及烟囱区域施工尤其是夏季,通风不良,温度居高不下,对于现场施工人员的心理及身体造成较大影响,施工面临很大的防暑降温的压力。
2.8涉及到的原船系统接入较多,如压载、空气、淡水、冷却等等,处理不当会造出舱内进水。尤其是热工作业可能涉及油舱柜,清理不彻底或未核实清楚存在较大的燃爆风险。
3“脱硫”改装风险应对措施
根据脱硫系统改装现场施工中不同的风险,系统性、针对性、全面性的采取应对措施,逐个击破在降低安全风险的同时,又促进了现场生产的顺利进行。从船舶进厂前的脱硫设备卸船堆放及绑扎封固、改装材料请购、作业流程策划,到施工人员组织、脱硫塔分段预舾装、过程安全管控,再到工程结束后的lesson learn不断总结经验,梳理完善和优化,形成了一套针对于“脱硫”改装项目的行之有效的生产流程管理和安全管控的方法。
3.1组织施工人员,提前消化图纸,对施工中的风险提前进行分析辨识危险源,各工种之间的施工步骤及可能存在的危险源进行合理安排及施工前专项安全策划,并对所有施工人员进行详细的安全交底。
3.2合理安排施工,从时间和空间上避免上下交叉作业。1)、提前的生产准备,完善脱硫塔分段上船前的管系预舾装,减少船上的施工量,达到以生产促安全的效果。2)、优化现场尤其是烟囱内及机舱内的施工顺序,从而在源头上减少现场脚手架搭设修改量,达到减低安全风险的目的。3)、加强项目成员之间的沟通管理,做好各工种之间及各部门之前的施工衔接。
3.3管路及设备施工前对吊索具做好点检,倒运管系使用的手拉葫芦、钢丝绳、吊带的施工前要再次确认状态,尤其是吊带破损严重的,快口没有防护的需及时进行纠正,防止带病作业。对于异型管路及5T以上的管路安装倒运,要严格按照管路安装的作业指导书要求进行施工策划,并现场核实签署安全措施落实检查确认表。尤其是脱硫塔等大件吊装要严格按照工法吊装方案选取吊索具及吊点,进行现场隔离,确保人员站位,防止出现起重伤害及物体打击。
3.4脚手架上的高处作业,下方设置好隔离带及监护人,防止人员穿越警示带。施工人员挂好安全带,架上施工规范物料桶的使用,避免螺丝、工具等到处扔,从而掉落伤人的隐患。
3.5热工作业前,严格按照审批要求,对现场易燃、可燃材料及时进行清理,类似脱硫塔内部无法确认的要按照存在易燃物进行处理,在可能存在火花溅落到内部的开孔位置在设备防护的基础上进行白铁皮防火防护,避免发生火灾事故。
3.6玻璃钢管支架严格按照图纸位置施工,如现场无法满足的要技术授权才能进行修改,防止后续管子断裂的风险。玻璃钢粘接使用的加热片做好点检,现场使用存放要防止对折损坏内部加热丝,导致漏电伤人。
3.7对于烟囱及机舱的夏季作业的防暑降温是重点,避开每天的高温时段,增加通风量,利用制作的白铁工装放置冰块用以降低现场施工温度。若排海管为不锈钢管需现场进行充氩焊接的时候,施工尽量控制在室外。
3.8原船系统拆除前要和船方做好沟通,确认相关阀门已关闭,且排空内部原有介质后,提前准备好盲板,才能拆除原船管路,对于舷外、油、排烟、水系统等要隔离上锁,并且填写隔离明细表,做好记录防止施工结束,启动系统时有些隔离未解除而造成危险。另外热工影响的油舱、油管在机舱动火前进行拆除、清洁,达到动火标准,避免动火和清油交叉作业。
3.9改装项目尤其是同系列,施工结束后组织lesson learn,对于施工过程中的安全、质量、进度、成本等方面进行全面总结,举一反三,提高管理人员的业务水平。
4结论
“脱硫”改装工程目前仍是船舶改装市场的热门项目,而轮机工程又是其中的核心工程,如何在目前激烈的竞争中争取到更多的市场份额,那就需要现场管理人员补齐短板更进一步,即安全又高效的完成改装任务,赢得船东市场,是我们不断追求的目标。