IMCA D044 潜水员接近海底系统的隔离和干预指南

1、国际海事承包商协会IMCA D 0442009年10国际海事承包商协会IMCA D 0442009年10月Isolation and Intervention:Diver Access to Subsea Systems 潜水员接近海底系统的 隔离和干预指南国际海事承包商协会The In ter natio nal Mar ine Con tractors Association (IMCA) 是代表近海、海事及水下工程公司的国际性行业协会。IMCA通过信息、行业准则等出版物及其他适当途径以实现质量、健康、安全、环境 和技术标准的提高。会员们则通过恰当地采纳IMCA指导方针来自我规范。作为负责

2、任会成员应遵从相关 的准则行事，并愿意接受其客户关于遵守准则的审核。有两个核心委员会将涉及到所有成员：安全，环境及法律委员会培训，证书和从业能力委员会协会是由四个不同的部门组织而成的，每个部门均涉及了会员利益的一个特定的范 围：潜水、海事、近海调查、遥控系统和ROV。另外，还有五个地区分会以便于解决当地成员有关问题亚太地区、中南美洲、欧 洲和非洲、及中东地区和印度、和北美地区。IMCA D 044此指南是在IMCA潜水分部管理委员会的指导下，基于由Torquil M Crichton和其他 的Technip英国有限公司的联合作者提供的材料为IMCA所制定。 HYPERLINK /diving

3、/diving在此所含全部信息仅用于指导并致力于反映最佳工业实践为。避免产生质疑，在此包含的任何指导、和/或建议、和/或陈述均不附带法律责任。2009 IMCA -国际海事承包商协会译者注：本文经国际海事承包商协会授权，由唐光盛翻译，唐光盛校对，该中文译本 仅供参考，如有歧义，请以英文原文为准。译校者不承担由于读者阅读理解差异造成安全 和法律上的责任。 2011年？月？日于深圳。潜水员接近海底系统的隔离和干预指南IMCA D 044 -2009 年 10 月1 介绍 本指导文件主要针对项目经理、项目工程师、近海建造经理、潜水监督和安全人员， 以及所有对潜水员接近海底系统的隔离和干预中，完善安全

4、计划负有责任的人员。另外， 与此系统设计相关的工程人员也应使用本文件来确保所有新的（或改造的）海底系统包含 适当的隔离设施。此文件针对考虑采用良好的习惯做法，使潜水员进入有压差、电力或激光功率存在的 能量输送系统位置（一旦这些失控，将会对人员生产伤害，或引起环境或设备的损坏）进 行作业之前，来确保建立隔离的安全程度。本指南适合用于任何与潜水员相关的准备工作范围、程序、回顾和风险评估的工作。 这些能量源（带压力流体、带压气体、电力和激光）可能存在于，下列主要海底设备 类别的一种或两种之中的输送的产品或服务效用：出油管/多支管/树状物和井口系统（包括不是单种就是各类组合体的任何油、气、 浓缩物、注

5、水、化学剂注入）；海底控制和脐带系统（包括每一样在专用系统里的任何液压用液体、高压或低压 动力装置、通信信号、仪器信号、光学数据信号、电力传输和分配、化学物、气 体）。针对这些系统，隔离理念和隔离实践的基本原则在第2 节里，同时，详细的关于隔离 和干预指南分别在第4 和第 5 节。充分地计划对实际的隔离是必不可少的，不仅是确保明白任务要求和工作开始前的所 有材料、工具等准备好的有效状态，而且是辨识和评估隔离的选择方法和相关的危害和影 响。根据与要工作的设备相关潜在危害的范围和性质，隔离的安全标准是首先要决定的。 还就考虑到的其它基本因素：明白与要隔离的能量源相关的所有的参数；可能的隔离硬件的状

6、况、情况和可得到性；确认可能受到隔离影响的邻近的正在运行的系统；和实际干预工作的预计持续时间。有时，可能需要利用潜水员去做明确设计应该由ROV来安装、操作或回收的硬件项 目。在这种情况下，同样必须应用本文件里隔离和干预指南。当这些指导不能详细和具体的说明遇到的每一个海底系统的复杂性时，必须应用本指 南里的原则。2 词汇表 AAV AC ACPI ACV AMV APT AWW BBB BBV Bleed valve Blind flange环空连通阀交流电环面节流位置指示器环型节流阀环型主控制阀环型压力传感器环型翼形阀隔断和排放阀隔断和排气阀 从一个带压系统排放液体或气体的阀盲板，适用于维持管

7、道压力的，用于封闭管道工程管的开 口末端的一个组成部件Block valveCharged用于提供牢靠的关闭隔离目的之阀物体已经获得了电荷，无论是因为它本身就带电的，或是 通过其它手段，如静电或感应充电，已经被充电的，或即 使它可能已经从系统中分离出来，确由于电容效应，已保 留或重新获得了电荷。CIVDBDBBDCDCSDCVDeadDesign working pressureDHPTDHSVDisconnectedDouble block and bleed化学注入阀双阻塞（阀）双阻塞和泄流阀直流电分散型控制系统方向控制阀不带电的或未充电的 一根管子或软管额定的连续作业的最大工作压力 向下

8、钻进压力和温度（传感器）向下钻进安全阀未与电能源连接的设备（或电气系统的一部分）之描述 一种隔离方法，该方法由两个阻塞阀中间布置一个放泄阀 组成。Double seated valve双座阀，在一个单阀体内拥有两个隔压密封的阀。相对于单座阀来言，它被设计成用来保持来自各个方向压力。DSVDWPEDBELCBElectrical equipment潜水支持船设计工作压力配电箱漏电保护器电气设备，包括任何已使用的，将要使用的或已安装的正 在使用的，用于产生，提供，输送，变压，矫正，转变， 传导，分配，控制，存贮，测量，或使用电能东西。EPUESD电源设备应急关闭Final isolation终极隔

9、离，工作地点的海底隔离。此种隔离应由一种可靠FOP的物理脱离组成。这是一种容易理解的方法，对正在执行 工作任务的潜水人员造成影响的不受控制的能量释放进 行预防。光纤处理器HAZOP危险和可操作性（研究）High voltage高电压，在此文件中指任何超过1000伏及达到30KV的HIRA电压危险辨识和风险评估HPU液压动力源IEC国际电工委员会ISO国际标准化组织Isolated对设备（或电气系统的一部分）的标示，该设备（或电气Isolation系统的一部分）通过一个安全距离（隔离间隙）已经从所 有的电能源断开或隔离，在这种方法下，断开是安全的， 也就是在偶然的或非故意的情况下不能重新通电。隔

10、离：把装置和设备从每一能量源（压力，电力，化学和Laser光能）分开。这样方式下，分开是安全可靠的。激光：通过辐射受激发射的光放大Let go current前臂肌肉能使用情况下的最高上限电流LIM线路绝缘检测器Live带电的：考虑中的设备通过连接到一个电源而处于电压下。Low voltage这就是说，除非用别的方法说明，带电体是暴露的，这样 它们能直接或间接地通过一些导体被接触到。它们是一种 潜在的危险源。低压：此文件中指0到50V的电压MAOP最大容许工作压力Master control station （MCS） 主控制站：用于控制和监视全部海底控制和脐带系统的最上层的计算机系统的总名称

11、Maximum permissible exposure 最大容许照射量：激光照射的水平，在这种水平下，MCS在正常环境下，人员可能暴露，并无受反作用（见 BS EN 60825-1；1994）主控制站MEG一乙烯基乙二醇Medium voltage中间电压：此文件中指51V到1000V之间的电压MPE最大容许暴露Nominal (Value)象征值：与标准预期值比较起来的最小值Obturator闭塞物：阀的内部的一部分，在流径位置，如球，门，碟OEM塞或锤，这样流量可以被阻塞或允许通过原始设备制造商P&ID生产过程和仪器装设系统图PCPI生产堵塞位置指示器PCV生产阻风门Perception

12、 current感知电流：能感觉到的最低电流Pig智能猪：一种能用液体压力驱动通过管道的设备，主要用于清洗，脱水，检查，测量等目的。PIGPLMVPPTPPTTPreliminary isolation管道内部流速计生产下部主阀 生产压力传感器 生产压力和温度传感器 初始隔离。在工程现场的当地（在设计中可能要做的地点）， 为方便地获得一种更进一步的终极隔离所做的初期准备。PSLPUMVRated working pressureRCDROTROVRWPSafe body current产品规格水平生产上部主阀 设备设计用来维持和/或控制压力的最高内部压力 漏电保护器遥控操作工具 遥控操作机器人

13、设计工作压力安全通过潜水员身体的最大电流（在IMCA D 045/R014-8.1 节里有详细阐述）。不是电气设备内部通过的电流。SAMSBBSCADASCMSCMMBSCSSVSEMSILSpadeSSIVSSSVSSTSUDASUTSUTTCTTestedTUTUUltra-high voltageUPSVent valveXOVXT海底蓄电模块单阻塞和泄流（阀）监督控制和数据采集海底控制模块 海底控制模块安装基座 水面控制的水下安全阀海底电气模块安全整体水平为保护一种隔离而插入管道的一块定型板 海底安全隔离阀水下安全阀球面密封测试海底脐带分配装置海底脐带终端海底脐带终端装置采油树帽测试

14、完整性已经过验证和/或能被监控 上部脐带终端设备超高压电：在本文件里指的是超过30KV的电压 不间断电源排泄阀：从压力系统里排泄液体，或气体的阀 贯穿阀采油树，井顶控制阀组3 隔离原则3.1 隔离原则合适的隔离一般原则是，从作业的系统里移除危险或能量源。它通过提供一种合适的 物理分离，此分离能被确保把系统从任何潜在的能量源充分地断开。海底作业的高压性质意味着，在与系统平衡相关的活动中，潜水员有规律地暴露于特 定负压系统的危害中。就像与从正压系统释放压力的潜在危险一样。甚至是一个与压力分 布相关的很小的孔隙，如果一个潜水员接触它，就能造成伤害。这样，如果工作在包含有 正压或负压的液体或气体的海底

15、系统时，与海床周围，陷入空间或空隙相关的，就不应存 在压差。同样地，潜水员可能暴露于包含未有预兆的能造成伤害的电能或激光能量的带电的或 光纤连接点。这样，对于座落于海底的任何传输电能或光能的海底系统，不应存在暴露的 带电接头或光纤接头。在很多案例中，潜水作业不可能开始，除非，上部设施首先已经对主能量源进行了初 始隔离，然后，对海底工作位置进行了，手工的和确切地终级隔离。所有的隔离必须被验 证，必须向潜水人员证明所有的潜在的能量源的保护已经建立。潜在的能量源可能与下例海底位置有关：源描述蓄水池高压碳氢化合物的主要来源生产管线大容量的管线包含有碳氢化合物主油管路泵高压和高容量的碳氢化合物气体压缩压

16、咼压和咼容量的气体成份注水泵高压和高容量的处理水化学注入高压和低容量的化学溶液液压控制系统咼压和低容量积聚系统电源系统高电压/电流的电能电力控制系统高电压/电流的电能光导纤维数据系统高强度（激光）光能仪表化管道系统包含有液体/气体的低容量管道表 1 海底工作范围内的潜在的能量源3.2 系统位置3.2.1 液体和气体设备 对于海底液体和气体输送设备，普遍原理是：应在人员要从事任何任务的，有任何正 的或负的压力源地方，存在潜在的危险之间，建立至少两个独立的和经测试的隔离。实用的，至少一种隔离的测试必须进行正检验，在朝方向，或另一种方法，在隔离的 下方向，通过减少压力进行负试验。特殊地，针对流体流向

17、的两种隔离都进行测试是比较 合适的。3.2.2 电气设备对于海底电气设备，假定潜水员在旁边工作，电压高于安全电压，一般原则是包含有 危险的电气设备的主电力回路，以及与之相连的辅助设备电路，都应被隔离，以及任何在 电力回路里存有的电能必须进行放电。通过从每个电能源的切断和分离电气设备能得取得隔离，如此，此种切断和分离必须 得到确保和可靠，也就是说，不会因为事故或疏忽而重新通电。在人员参与的，存在潜在的危害水平的电能的，任何潜在的危险的工作，至少要建立 两种独立地并被鉴定的隔离。正常情况下，这些隔离中的至少一种应位于主设施的上部结 构上。然而，通过电感耦合器（这种不适用于导电接线柱）的物理切断，隔

18、离可以位于在 海底工作点。3.2.3 光学设备对于海底光学设备，一般原则是把光纤设备的主动力回路，以及与之含有危险的相连 的辅助回路，进行隔离。通过从每个电能源（上部）和终点光学接口（海底）的切断和分离，光学设备就能得 取得隔离，并如此，此种切断和分离必须得到确保和可靠，也就是说，不会因为事故或疏 忽而重新通电。在人员参与的，存在潜在的危害水平的光能的，任何潜在的危险的工作，至少要建立 两种独立地并被鉴定的隔离。正常情况下，这些隔离中的至少一种应位于主设施的上部结 构上。然而，如果光源是一级，1 级半，三级或2级半的光源，就不需要隔离。2.3.4 液压设备对于海底液压设备，一般原则是把液压设备

19、的主动力回路，以及与之含有危险的相连 的辅助回路，进行隔离，以及任何在液压回路里存有的能量必须进行泄放。通过从每个液压源的切断和分离液压设备就能得取得隔离，并如此，此种切断和分离 必须得到确保和可靠。在人员参与的，存在潜在的危害水平的液体压力，任何潜在的危险的工作，至少要建 立两种独立地并测试过的隔离。正常情况下，这些隔离中的至少一种应位于主设施的上部 结构上。然而，可能的情况下，可以通过插入金属卡箍的物理切断，或通过人员隔离和与 自密封的液压系统管接头的物理切断相结合的排泄阀（排泄口需安装有潜水员安全压力 帽），建立海底工作点的隔离。注：操作水面下或钻孔安全阀的液压系统具有供钻井液体回流到水

20、面的管道，这些系 统里存在着液压设备。在评估这样的系统的隔离要求时，这些潜在的危害必须考虑到。3.3 特殊风险评估对上以上描述的海底设备（液体和气体输送设备，电气设备和光学设备）的隔离，假 如，由于在实际的海底建筑的限制，不能建立两种经测试过的独立的隔离，那么就有可能 要确认出一种替代的方法来执行工作，不能采用安全的一种折中方法。任何这类替代方法 必须服从于，通过有能力的人员和合适的人员检查和批准的特殊风险评估（见图17）。3.4 隔离顺序在某些项目里，除了在本文件里的一些，可能建议其它的隔离技术。例如，可能业主 或主承包商的隔离理念文件包含有详细地隔离程序。任何替代方法必须与本文件里的技术

21、相比较，并且使用更严格的要求。要所有的安全中，需要双重隔离是基本原则。4 出油管/ 多支管 / 采油树和井口系统4.1 隔离4.1.1 出油管/多支管/采油树和井口隔离的型式 在人员参与的任何有压力源或真空存在的潜在的危害作业之间必须建立起至少两种 独立的并经测试的隔离。一般通过各种组合的阀，铲或盲法兰来建立带压系统的物理隔离。海底出油管/多岐管/采油树和井口系统的隔离，一般提供的是一种标准形式，该标准 形式是指位于在潜水员干预工作面和潜在的能量源之间的阀件。也存在很多例子，通过预 先安装和测试过的盲板提供隔离。这些隔离的型式，构造，位置和测试在本节里会有更详 细的涉及。也可以考虑某些替代和特

22、殊的隔离技术，这些可能不适合于标准的应用，但根据系统 架构可能可以利用。下列隔离专业术语既可应用于大型的海底系统（如出油管，多支管，采油树和井口）， 也可应用于相关的更小的，但更复杂的，海底控制和脐带系统（见第5 节）。取得一个海 底干预整体隔离的合适计划的过程，始终包含有两种系统，因此，需要对包含的基本原则 具有一种通常地认识。初步措施=最初隔离。在作业点设立初始方法用于更进一点取得最终隔离。一般情况 下，这是一种物理分理或（例外地）软件阻止。最终=海底隔离，位于工作点。此隔离由可靠地物理分理组成。它是一种可看地见的， 通过它来阻止能量（此能量可以肯定是针对作业地点的）的不受控制地释放的机械

23、装置。 标准隔离方式.1 阀件 阀件提供了最简单常见的准备和/或最终的管道隔离设备形式。尺寸范围从大直径主 管线到小口径的注入管。在海底系统中使用时，他们分成两种特殊的各类：人工操作的（如 通过潜水员或ROV）或遥控驱动的（如通过海底控制系统）。某些遥控驱动的阀的设计可能同样可以通过为潜水员/ROV的特定目的设计的切断装 置来操作。用来进入海底大型系统的以干预为目的，优化的隔离配置，应该由两组主双阻塞阀组 成，每组之间有一个泄放阀。当它们直接与大型系统相连时，泄放设备必须由，在双阻塞 阀里布置有一个小口径阀，和泄放结构组成。此阀必须装在任何可能破裂位置的两边（见 图 1 ）。BLEED POR

24、T BLEED PORTVALVE 1AVALVE 2ACLOSEDOPENVALVE 2BVALVE 1BOPENCLOSEDRETOMMENDEC PROCEDURAL STKPSVENT INVENTORY BETWEEN VALVE 1A AND IB VIA TEST DOWNLINE. OR THROUGH BULK SYSTEM.CIRCULATE THROUGH (eg WfTH METHANOL) TO ENSURE THERE ARE NO BLOCKAGES. OR GAS POCKETS-TEST VALVES 1A & 2A AND VALVES 1日& 2B FOR

25、 BULK SYSTEM ISOLATIONS.WITH VALVES 1A, 1B & 2A, 2B CLOSED. LEAVE MINOR BLOCK & BLEED VALVES OPEN TO VENT. DEPENDINGON INVEMOR* AND COMTEM. VENT WILL BE EITHER (a) TO SEA (AT SUIDBLE DISTANCE AWAY FROM WORKSITE).OR (b) VIA TEST DOWNLINE BACK TO DSV DECK (TO SUITABLE RECEIVING & CONTAINMENT EQUIPUEWT

26、).图标I-双关闭和流通在预定的时段打开无论在哪里使用，系统至少需要有一个独立的手动控制阀。 当两个远程驱动阀要求被用于主系统隔离方案中时，供电线路对于两个线路应当在工作场所局部隔离。 两者中任何隔离方法失效都会升高系统潜在的危害，此时需要评估任何一种替代隔离的建议或者确定一 个增加隔离的封套。阀应该能够提供一个安全可靠的关闭密封来隔离一些有害物质和/或能源。他们应该能够适应期望的服务 和关联遇到的潜在危害情况。考虑以下两种基本阀的性能：型号；和底座和密封材料 标准阀的型号通常不外乎：闸阀、旋塞阀、截止阀或者球阀。底座和密封材料也不外乎：金属对金属或者金属对压缩式弹性橡胶/高分子聚合材料。阀的

27、说明书和其他适用的主体系统参数应当在初期在工程的岸上阶段被获得。这样将有助于避免不必要 的耽搁在为了提供一个隔离计划而进行的海上密封测试期间。小口径阀是来自直通接口/溢流出口，在任何海底管线系统中通常被排列在一个截流-通-截流(双截流和 溢流)阀结构中。截流阀提供两个在线隔离，它们将保持关闭状态在开始潜水员干涉活动时(例如：当 连接一个潜水支持船测试下线到在相同的阀组上的主流出口)。溢流阀通过泄放孔提供一个局部安全出 口。两者选其一，双列式隔断阀(双隔断阀)，例如：没有任何接入排放设备，最小形式的小口径阀隔离应该 被考虑。保护帽安装在出油口上的小口径双隔断阀或双隔断溢流阀上时应当是“潜水员-安全”积分排放式(如， 压力排放优先到充分脱离接触)。这些设备被设计用来保证任何初始压差平衡发生在阀