賈媛 李凌方 耿鳳康 王建輝 霍有利

（海洋石油工程股份有限公司天津 300451)

近年經濟社會飛速發(fā)展，對能源需求也與日擴增。海上采油平臺的規(guī)模不斷擴大，開采能力、水平也在不斷提升中。大部分海洋平臺離岸較遠，導致發(fā)生危險時，外部施救和人員自救行動相較陸地來說難度極大增加，因此需盡可能的設置多種防護措施來保證平臺上工作人員的工作安全、生命安全。然而目前常規(guī)平臺中很少設置海上平臺臨時避難所(temporary refuge)，我們目前設計海上平臺的救逃生系統(tǒng)仍然是主要遵從于《海上固定平臺安全規(guī)則》[1]2000版，該《規(guī)則》實施至今已有近20年，相應的救逃生系統(tǒng)也應根據(jù)平臺規(guī)模擴大、人員數(shù)量增加來優(yōu)化設置。

1 避難所相關規(guī)范和定義

臨時避難所是指在平臺發(fā)生重大事故后，作為臨時集合點，可以在短時間內防止火災、高溫和爆炸等對人員的危害，且包含保證人身安全所必需的通信、監(jiān)控和控制和救生設備，必要時保證全部人員可以從臨時避難所安全有效撤離。

臨時避難所不單單是指一個受保護的區(qū)間，而是指一個系統(tǒng)。根據(jù)平臺上人員和裝置規(guī)模不同，避難所可以分布在不同區(qū)域，其中一個作為一級避難所，其余作為二級避難所。每個海上平臺應至少有一個指定為臨時避難所的地方，且應具有足夠的能力保護平臺上承載的最大人員。

在ISO 13702 《石油和天然氣工業(yè).對海上生產設備著火和爆炸的控制和減弱要求和導則》[2]，ISO 15544 《石油和天然氣工業(yè).近海開采裝置應急響應的要求和指南》[3]，DNV-OS-A101[4]以及DEP 37.17.10.11[5]中均提出了對臨時避難所的設計原則以及相關要求。

2 臨時避難所的組成

臨時避難所主要包括維持生命系統(tǒng)、結構支撐系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)以及逃救生系統(tǒng)等。

維持生命系統(tǒng)是指提供一個對人員無害的環(huán)境，是之能夠保持正常的行動能力。

結構支撐系統(tǒng)是指臨時避難所的結構完整性，包括上部結構和下部結構以及至關重要的逃生和疏散方式。

指揮系統(tǒng)是一系列通信、監(jiān)控和控制功能。

逃救生系統(tǒng)確保人員在緊急情況下可以安全撤離。

3 臨時避難所設計原則

3.1 位置和空間要求

臨時避難所設置的位置需保證易于到達海上平臺的救生艇、救生筏或其他救生疏散設備，且遠離潛在的危險源以保證人員安全。

一級臨時避難所應可容納平臺上最大人員數(shù)量。如果內部人員聚集超過20人，基于50%的坐位和50%的站位且無行李并允許交叉流動的前提下，每人應提供1.25m2面積。如果聚集人員在20人及以下時，例如在多個集合站，則應提供每人0.8平方米的面積。這是基于25%的坐位和75%的站位，且無明顯的交叉流動。

對于封閉式臨時避難所，高溫、氧氣消耗和二氧化碳的積聚都是需要考慮的因素，則其最小體積為1.4立方米/人/小時。必要時還要考慮為擔架箱提供足夠的空間。

3.2 耐久期

臨時避難所的耐久期是指保持能夠系統(tǒng)完整性的相關條件時間。其設計基礎有兩個，一個是重大事故發(fā)生所持續(xù)的時間，另一個是完成人員疏散所需的時間，通常情況下二者以其中時間較短者為準。但疏散本身就帶有一定的危險性，臨時避難所的設計還應明確疏散是否必要。例如，如果重大事故持續(xù)時間為45分鐘，完成疏散所需時間為30分鐘，為避免不必要疏散，為降低風險應將其耐久期調整為45分鐘。

完成疏散所需的時間包括以下幾個時段：

D1— 警報響應時間

通知所有安裝人員發(fā)生重大事故所需的時間和必要的響應時間。隨后人員應按照相關應急程序行事。

D2— 去往TR的時間

所有人員從工作地點或休息地前往TR所需的時間。該時間包括人員響應指示的時間。

D3— 集合并做出決定的時間

核算裝置上所有人員所需的時間。在此期間，指揮人員必須能夠評估情況并決定最安全的行動方案。

D4— 疏散時間

以最快的方式將人員撤離裝置所需的時間，包括穿戴設備和防護服。

上述時間之和（D1+D2+D3+D4）為撤離平臺的最短時間，并假定不存在影響撤離時間的外部因素，即所有逃生路線都是可用的，且沒有人員傷亡，隨時可以接收到事況信息。

表1給出了疏散時間的計算方法。

表1 疏散時間計算

注意：元素的時間不一定是累積的。

3.3 保證臨時避難所完整性要求的條件

a 生命支持

臨時避難所內影響生命安全的主要威脅包括煙霧、有毒有害氣體、毒煙、缺氧和二氧化碳積聚（針對封閉式臨時避難所）、高溫影響和呼吸防護設備的使用等。

碳氫化和物火災根據(jù)燃燒材料和周圍環(huán)境條件的不同，釋放出的燃燒產物比例也不同。通常包含：

一氧化碳（CO）有毒氣體

二氧化碳（CO2）引起窒息

煙損害視力并刺激呼吸道

過熱溫度導致高溫

其他（如HCN、SO2等）其他有毒產品

b 支撐結構

在耐久期內，臨時避難所應作為一個穩(wěn)定的，可以到達并且可使用的一個整體。作為逃生疏散系統(tǒng)的一部分，結構系統(tǒng)還要包括直接和間接支持逃生疏散路線以及救生艇登船區(qū)域。

c 指揮功能

一系列通信、監(jiān)控和控制功能用來應對潛在事故，包括啟動報警，在集合區(qū)和登船區(qū)與所有人員通訊，請求外部支援，監(jiān)測火災、煙霧和有毒及易燃氣體、應急照明和應急電源等。應確保緊急情況下所需的關鍵設備在不利工況下（例如高溫）可達到預期目的。

d 逃生和疏散

平臺上要具備至少兩條獨立的通往臨時避難所的逃生路線，如果某些區(qū)域由于條件限制僅有一條路線通往時，應考慮在這些區(qū)域設置逃生設備、呼吸防護設備等。

從臨時避難所到指定的登船地點，至少要提供兩條獨立的疏散路線，以防受到同時危險事故影響。逃救生設備的分布應確保在任何事故期間，能夠方便安全的從臨時避難所到達。

逃生和疏散路線應盡可能筆直且暢通無阻?？紤]到最大占用率、所需轉移時間和傷亡處理，逃生路線的尺寸應足以容納可能需要使用逃生路線的人數(shù)。一般來說，逃生路線的寬度應大于1米。對于不太可能經常使用的路線（只有少數(shù)人使用），寬度可以減少。

如果逃生和疏散路線暴露在較強的熱輻射強度下，需確定這些路線以及救生設備（例如救生艇/筏等）是否可以使用，挪威標準NORSOK Z-013[6]詳細說明了高溫的生理影響，并指出：

— 在150℃以上的空氣溫度下，5分鐘內產生的影響主要是由皮膚燒傷引起的疼痛；

— 在70℃到150℃的空氣溫度之間，影響主要是呼吸困難；

— 標準認為在70℃以下，隔間內的情況不會致命，但可能會導致人員不舒服。

在上述高溫下，一些重要的指揮設備可能無法正常工作，其最大環(huán)境工作溫度取決于設備類型，一般在在40℃到60℃之間。

降低或緩解熱輻射影響可以通過放置固體屏障、金屬絲網、噴水或提供個人防護安全設備來實現(xiàn)。

4 結論

海上平臺的空間局限性導致平臺一旦發(fā)生事故，其蔓延的速度，帶來的風險以及一系列連鎖反應產生的后果都更嚴重于陸上油田，且海上平臺離岸有一定距離，也給外部施救和自救行動增加難度，將人員匯集在有安全保障的臨時避難所等待救援，可以節(jié)約救生艇、救生筏等救生資源，大幅減少疏散時間，提高人員緊急情況下的疏散效率。隨著我們海洋石油事業(yè)的不斷發(fā)展，應考慮視情況在平臺上設置臨時避難所。