FPSO船载LPG储罐保温层安装工程的施工组织和管理

张国球

(海油发展清洁能源管道技术分公司 天津 300450)

1 工程项目概述

本项目是中国海油南海深水LH16-2项目的配套工程项目，实施内容包括在一艘FPSO(浮式生产储存卸货装置)上对已经安装完毕的4台LPG(液化石油气)储罐进行硅酸铝针刺毯外保温层的加工、安装、调试等施工，项目施工现场位于山东省青岛市黄岛区海洋工程建造基地。

本项目4台LPG储罐均为低温常压储罐。LPG 的主要成分是丙烷和丁烷，可在适当的压力条件下以液态储存于储罐容器中，在常压下丙烷的平衡温度为-42℃[1]。

FPSO上原有的热介质系统设计最高运行温度只能达到150℃，而LPG回收所需热介质系统最高温度为260℃，需要增加一套LPG专用热介质系统以保证气体在回收和储运各个环节的运行安全可靠。由于LPG在常温条件下易挥发，于是在环境温度升高时储罐内LPG升压容易引发事故，陆上一般给LPG储罐加设防晒棚或通过水喷淋定时给储罐降温。FPSO受海上环境条件限制，故采用在LPG储罐外壁包覆柔性夹克保温层的方法防止其温度升高[2]。

2 项目设计要点

LPG储罐保温主体分为绝热保温层和金属保护层2部分，见图1。本项目绝热保温材料选用硅酸铝针刺毯，538℃时传热系数≤11.36W/(m2·K)，热导率≤0.85W/(m·K)。保温层设计厚度为75mm，采用内外2层硅酸铝针刺毯，内层厚50mm，外层厚25mm，并在外表面贴防水铝箔。绝热保温材料需满足防水性能要求，其质量吸水率不应大于5%，憎水率不应小于98%，所使用的硅酸铝针刺毯应有产品认可证书或船级社检验证书。

图1 保温层结构图Fig.1 Structure of thermal insulation laye

金属保护层采用厚0.6mm的不锈钢薄板，材质为SS316，所用紧固件、捆扎带的材质均为SS316。

3 施工要求

3.1 工程目标

本项目授标时间为2019年12月20日，计划开工时间为2020年1月1日，计划完工时间为2020年2月29日，计划工期60d，确保实现以下目标：①储罐保温施工在60d内完成；②最终验收合格率达到100%；③安全生产“零事故”；④环境污染事故为0。

3.2 施工作业要点

本项目采用硅酸铝针刺毯保温棉材料，材质较硬，保温层较厚，比普通保温棉重，安装后不得出现破损和偏移。

由于安装工序繁杂，所有施工作业均为手工操作，对施工人员的理解能力、执行能力、动手能力要求标准高。从裁剪下料开始到绑扎不锈钢带结束要经过现场测量、放样下料、加工裁剪、运输吊装、试装、返回精剪、安装连接筋、包覆保温毯、安装固定针、包覆不锈钢板、绑扎不锈钢带11道工序。

为了勒紧用于固定保温材料的钢带和确保保温材料紧贴在罐壁上，硅酸铝保温层组装时应适当预留缝隙。为保温材料勒紧时留出外伸变形空隙，硅酸铝保温材料应提前进行挤压“瘦身”处理[3]。

安装完成后要求保温层和不锈钢外保护层必须表面平整，所有接缝处均进行打胶密封处理。

3.3 施工技术要求

①脚手架距离罐体表面不小于200～250mm，每层间距不大于2m。

②先做保温层再安装罐顶平台，要求顶部平台与罐顶间距不小于500mm。

③外保护层安装后，在打胶前对关键位置做好苫盖，以防止下雨淋湿。打胶作业从顶部开始，以降低下雨淋湿的风险。由于打胶作业量很大，极易出现漏打的情况，最少需要进行3次检查、补胶。

④外保护层波纹板安装时要保证波纹搭接部位外观平整、紧凑，保证打钢带后不出现局部凹陷。

⑤确保罐体表面清洁，无灰尘、油污和水锈等污染物，如果存在油污，则需用相应的溶剂进行清除；在外层针刺毡安装前，将其与内层接缝错开的尺寸设定为300mm，每一层针刺毡均采用对接的方式，以确保弹性毡块之间相互接触紧密可靠，相邻弹性毡块对接部位不得存在间隙，内外层接缝相互错开的距离至少超过100mm[4]。

3.4 现场制约条件

项目开工以后，由于新冠肺炎疫情暴发，人员和物资调配均受到严重影响。

安装现场位于船舶甲板区域，空间狭窄，周边布满管线设备，无法现场加工预制，大部分保温材料和保护层钢板需要在距离现场较远的预制场地进行裁剪，吊装转运至安装现场；施工作业位置较高，需要搭设移动式脚手架，且根据安装位置变化频繁拆装转移；施工作业面为圆形，施工精度要求高，裁剪尺寸若有误差现场难以调整，无法大面积一次安装到位，需要化整为零实施安装；作业面狭窄，无法容纳更多的人在现场同时施工，只能按工序顺序逐一完成。

安装现场除我方施工作业外，还有传感通信系统安装、工艺管线系统安装等施工作业，需要根据安装的位置不同做好多方协调，避免抢工后再返工。

4 施工岗位设置及安全风险控制

本项目施工组织和人员配置如图2所示。

图2 人员配置图Fig.2 Staffing structure

通过风险分析可以发现施工作业过程中存在的不安全隐患或潜在的风险，指导施工单位制定相应的预防措施，并作为检查消防、救生和火气探测等准备工作、审核施工方案和安全措施的依据[5]。针对本项目施工现场环境、投入资源、技术要求等情况组织全体参加人员进行讨论分析，以确定潜在风险和隐患，制定预防控制措施。

按照施工工序，针对潜在风险较高且后果较严重的22项风险隐患分别制定了预防控制措施，并汇总编制了JSA(Job Safety Analysis 作业安全分析)分析表，用于指导工程项目的安全实施，见表1。

表1 LH16-2项目LPG储罐保温工程JSA分析表Tab.1 JSA analysis table of thermal insulation for LPG storage tank of LH16-2 project

实践证明：在事前分析研判基础上所确定的针对性预防控制措施有效保证了本项目全过程的安全可控，项目实施期间未发生任何安全生产事故。

5 工程质量控制

LH16-2项目LPG储罐保温工程项目正值新冠肺炎疫情重点防控期间，因此，实际动员时间由原计划的2020年1月1日推迟至2月12日。考虑本项目在远离公司的异地实施，结合疫情防控要求，分公司安排了2批人员(一用一备)，并根据现场的资源情况制定了疫情防控应急预案。在遵守两地不同尺度疫情防控政策(以更严格一地的标准为准)的前提下，项目组配备了充足的防疫物资，全过程做好全员防护。在抵达作业现场后，按照疫情防控要求集中隔离14d。

针对前置工序联合各相关方按照工艺顺序逐项进行检查验收，确保合格后投入下一工序；针对手工操作制定工艺模板进行预加工和预组装，以确保成功率，降低原料损耗；施工前组织施工人员进行技术交底培训。

①检查钢带、不锈钢丝是否安装牢固和间距是否符合施工方案要求。

②检查保温层的捆扎间距和松紧程度是否符合施工方案要求。

③检查保温层之间是否贴合良好和填充饱满，如有间隙必须用本保温材料的边角料进行填充；确保保温材料与罐壁牢固贴紧、表面平整无缝隙、圆整平滑均匀和无断裂及松弛现象。

④准备好三防苫布，每日施工完毕将未完成部分苫盖好，防止雨淋。

⑤由专业技术人员对施工人员进行培训后再实施打胶作业，确保施工质量。

⑥罐体封头保温片样板由经验丰富的施工人员制作。

⑦罐体圆柱面的金属保护层确保光滑、平整、美观；用1m靠尺检查，金属保护层的平整度偏差≤4mm；金属保护层不得有松脱、翻边、豁口、翘缝和明显的凹痕；环向接缝与纵向接缝应互相垂直。

⑧外保护层每道竖缝的搭接尽量保持方向一致，且相互搭接余量为30～50mm；设备保护层缝隙的搭接用自攻钉固定且自攻钉间距为150～200mm。

⑨根据设备具体情况采用适当大小保护层包角并用自攻钉固定。

⑩设备有间隙的部位用透明硅胶密封。

⑪防潮层的表面平整，无气泡、脱层、开裂等缺陷，表面平整度偏差≤5mm。

6 施工管理和成本控制

6.1 生产准备

①不锈钢板按面积及块数下订单，分批送货，完成1台罐后核算总用量；要求供应商按储罐编号供货，便于收货控制。

②硅酸铝针刺毯采办裕量控制在10%以内；保温材料分批到货，每批不同厚度的保温材料搭配送达，不同厚度的材料使用不同的包装，便于施工时取用。厂家采用吨袋装料，以便于卸货时少占用人工。

③配备2名起重工，1人位于甲板上材料送达后拟堆放处，1人位于材料地面堆放处。

④现场配备足够的专职电工、焊工以应对现场的经常性停电，确保作业连续不间断，其中焊工闲时可临时制作工装帮助运输(主要是封头保温工装)。

6.2 成本控制

①施工现场干扰因素很多，提前锁定长期使用的电源、气源，另外准备带电池的电钻、电剪刀、角磨机，防止临时性停电导致窝工。

②原材料上甲板顺利与否对工效影响较大。在吊装资源紧张、施工地点附近没有可供大批量原材料存放的情况下，使用料网将材料吊装到最接近施工点的位置可极大节约备料时间及人力。由于封头外护材料下料后形状狭长和材料本身较软，使用定制的吊笼、吊网可极大地缓解现场吊装资源紧张的状况。

③根据现场实际情况安排作业，使作业顺畅、节拍流畅，尽量减少准备过程频次(上下脚手架、佩戴安全带、上下船、更换作业地点等)；合理安排各组作业位置，避免作业面交叉和人员扎堆铺不开。

6.3 劳保防护

①外保护层不锈钢薄板极易使人受伤，现场作业人员必须配备防割手套。

②工人接触硅酸铝针刺毯材料后皮肤会有刺痒的感觉(洗澡后可解除)，必须配备套袖、脖套等防护用品。

6.4 管理协调

本项目实施过程中采用每日规定工作量的方式进行管理或规定1个罐体/封头完成时间作为一个小目标，由领班带团队完成，领班直接管理工人。人员直接分组工作，分组管理。每日班前会下达工作量要求，工作量可按计划或实际情况稍微增加，防止因下雨、停电、交叉作业等耽误作业。项目实施过程中该模式运行效果较好。

通过采取提前放样、制作模版、固定人员(现场测绘人员固定、放样裁减人员固定、安装人员固定)提高稳定性和熟练度等有效方式，施工进行到后2台罐时，人员配合更趋成熟，各工序安排亦更加合理，各项工作准确度不断提高，返工率不断下降，生产效率不断提升，达到 178.5人工日/罐，较前2台储罐保温安装工效提升了近30%。

7 实施成效

LH16-2 项目4台 LPG 储罐外层保温工程克服了新冠肺炎疫情叠加春节假期的影响，施工质量检验100%合格，施工全程未发生HSE事故事件。共计完成4台LPG储罐保温面积2244m2，累计投入硅酸铝棉针刺毯2400m2，不锈钢板2500m2，不锈钢带3000m，较计划用量平均降低2%以上，节约了项目成本。

本项目从2020年3月5日开始至4月25日完毕，实际施工时间为52d，比合同约定60d工期提前8d完成。本项目圆满完成了施工任务，获得了项目甲方的书面表扬，为公司开拓后续相关市场积累了经验、锻炼了队伍、培养了人员。■