抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程危險源管控

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摘要：為保障施工作業(yè)人員安全和水利水電工程順利建設(shè)，應(yīng)加強抽水蓄能電站建設(shè)的安全管理工作。對抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程中的危險源及其管控措施進(jìn)行了簡要闡述，并針對其作業(yè)面多而復(fù)雜、存在立體交叉作業(yè)和作業(yè)環(huán)境相對較差等特點，提出在安全風(fēng)險實時管理控制中應(yīng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和微型無人機(jī)的管控措施，從而減少安全管理人員出勤施工作業(yè)現(xiàn)場的頻次，降低安全管理人員的勞動強度，提高對危險源的管控效率。

關(guān)鍵詞：抽水蓄能電站；危險源管控；機(jī)電安裝

抽水蓄能電站既可以對電力系統(tǒng)的用電高峰與波谷進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以調(diào)頻以及調(diào)相，還具有“黑啟動”功能，因此可以作為電力系統(tǒng)的備用裝置，即抽水蓄能電站是一種可以提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和節(jié)約電力能源的特殊電力裝置［1］。抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程包括水泵水輪機(jī)、水力機(jī)械和發(fā)電電動機(jī)等設(shè)備及其附屬設(shè)備安裝項目，還有大型起重吊裝、立體交叉作業(yè)、帶電作業(yè)、密閉空間內(nèi)作業(yè)以及其他危險作業(yè)項目。作業(yè)場所環(huán)境復(fù)雜、條件較差和種類繁多等導(dǎo)致抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程的安全管理難度較大［2］。近年來，社會對安全管理愈發(fā)重視。2020年對《安全生產(chǎn)法》修訂，將“重大事故隱患排查治理”加入其中，說明對危險源的管控越來越嚴(yán)格。2018年12月，基于《安全生產(chǎn)法》等有關(guān)法律法規(guī)，水利部發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程施工危險源辨識與風(fēng)險評價導(dǎo)則（試行）》（簡稱《導(dǎo)則》），為水利水電行業(yè)施工生產(chǎn)危險源辨識及評價提供了管理依據(jù)。在企業(yè)層次，各單位紛紛制定并推行安全風(fēng)險管理制度、手冊或辦法等，對可能涉及的危險源進(jìn)行管控，避免人員及安全風(fēng)險事故發(fā)生。國家電網(wǎng)有限公司在2016年3月1日頒布《國家電網(wǎng)公司水電工程施工安全風(fēng)險識別、評估及預(yù)控措施管理辦法》（簡稱《辦法》），加強對自身建設(shè)水電工程項目危險源的管理。抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程涉及專業(yè)眾多，危險源分布點多，形式復(fù)雜多變，對施工作業(yè)人員素質(zhì)、安裝工藝以及施工技術(shù)等有著較高要求，增加了安全管理人員對事故的防范難度。為降低抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程危險源的管控難度、提高安全風(fēng)險管控效率、減少安全事故的發(fā)生，需要將新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用到危險源管控中。

1危險源

（1）危險源的定義。危險源即產(chǎn)生危險的源頭［3］，《職業(yè)健康安全管理體系要求》（GB／T28001—2011）將危險源定義為，可能導(dǎo)致人身傷害、健康損害的根源、狀態(tài)或行為，或者組合［4］。也可以說，一些具有潛在能量和危險物質(zhì)釋放的、可造成人員傷害的、在一定觸發(fā)因素作用下可轉(zhuǎn)化為安全危險事故的崗位、部位、場所、空間、區(qū)域、設(shè)備及其位置的系統(tǒng)是危險源。實際上危險源是能量不受控制，危險物質(zhì)相對集中的場所，也就是危險事故發(fā)生的源頭。（2）危險源的分類。事故致因理論將危險源分為第一類危險源和第二類危險源。第一類危險源考慮裝置、設(shè)備以及場所等環(huán)境（或物）方面的因素，是能夠釋放能量做功的源頭或載體，也就是系統(tǒng)中存在的、一定概率下會發(fā)生意外釋放的危險能量或物質(zhì)。第二類危險源會隨第一類危險源隨機(jī)發(fā)生，因此從第一類、第二類危險源出現(xiàn)的情況可以判斷出安全事故發(fā)生的概率?？紤]因素或參照物不同，危險源劃分類別以及方法不同?！镀髽I(yè)職工傷亡事故分類》（GB6441—1986）將其分成20類，在抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程中涉及機(jī)械傷害、觸電、高處墜落、物體打擊、車輛傷害、起重傷害等13個類別。依據(jù)可能導(dǎo)致危險和有害因素的性質(zhì)類別，《生產(chǎn)過程危險和危害因素分類與代碼》（GB／T13861—2009）將危險源的產(chǎn)生因素劃分為環(huán)境、管理、人和物四大類，分別有49、11、29、102個小類。在水利部辦公廳印發(fā)的《導(dǎo)則》中，危險源被分為五大類，即施工作業(yè)、設(shè)施場所、機(jī)械設(shè)備、作業(yè)環(huán)境和其他。其中與抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程施工作業(yè)類相關(guān)的有密閉空間作業(yè)、鋼筋制安、金結(jié)制安、管道預(yù)制安裝、高空作業(yè)、機(jī)電設(shè)備安裝及其他單項工程等，與機(jī)械設(shè)備類相關(guān)的有車輛運輸、特種設(shè)備與拆卸安裝、起重吊裝等，與設(shè)施場所類相關(guān)的有設(shè)備（材料）倉庫與預(yù)制構(gòu)件場所、金屬結(jié)構(gòu)制作加工場所以及其他場所等，與作業(yè)環(huán)境類相關(guān)的有粉塵、危險地質(zhì)地段和有毒有害氣體及有毒化學(xué)品泄漏等，還涉及其他類別中的野外施工和營地選址等。（3）安全風(fēng)險等級（LEC法）。影響系統(tǒng)風(fēng)險發(fā)生概率的有三方面：發(fā)生事故的可能性（L），人體在危險環(huán)境中暴露的頻繁程度（E），以及事故一旦發(fā)生后造成的損失、人員傷亡人數(shù)以及財產(chǎn)損失額度（C）。LEC法即采用L、E、C共3個指標(biāo)值的積對危險源進(jìn)行安全評價，風(fēng)險值D＝L×E×C。根據(jù)D值大小，《辦法》將風(fēng)險分為1～5級，見表1。針對3～5級風(fēng)險，《辦法》要求施工項目必須進(jìn)行安全管控，將風(fēng)險值D降至允許范圍。運用LEC評價法對安全風(fēng)險進(jìn)行等級劃分，一定程度上是憑借過往的工作經(jīng)驗進(jìn)行判斷，具有一定局限性，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行修正?！掇k法》從人、機(jī)、環(huán)境和管理四方面考慮，提出使用動態(tài)風(fēng)險值D2＝D1／K來計算危險源的安全風(fēng)險等級，其中D1為固定風(fēng)險值，K為與人、機(jī)、環(huán)境和管理相關(guān)的動態(tài)調(diào)整系數(shù)。動態(tài)風(fēng)險計算能在一定程度上評估所處安全風(fēng)險等級，并為施工管理人員和作業(yè)人員進(jìn)行施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險管控提供依據(jù)。

2危險源管控

（1）常見管控措施。目前危險源管控步驟一般為危險源辨識、評價、管控。首先通過問詢有經(jīng)驗的施工人員、現(xiàn)場觀察、查閱相關(guān)資料、對工作任務(wù)進(jìn)行分析和安全檢查等收集危險源信息；再運用直接判別法、LEC法等風(fēng)險評價方法對收集的危險源進(jìn)行評價，確定各種危險源風(fēng)險等級；根據(jù)安全風(fēng)險等級制定相應(yīng)的控制措施，并對危險源進(jìn)行管控；根據(jù)管控實施情況對危險源進(jìn)行反饋更新。要想全面、完整地辨識所有危險源，需要施工作業(yè)人員和管理人員都參與進(jìn)來，做到辨識全方位、全范圍覆蓋，面面俱到，沒有遺漏。施工過程中對危險源的管控往往是先辨識評價，再對風(fēng)險值較高的危險源進(jìn)行管控。抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程存在多單位交叉作業(yè)、危險源分布散亂且形式復(fù)雜多變，危險源狀態(tài)會隨著人、物、環(huán)境和管理的變化而變化等問題，從而導(dǎo)致出現(xiàn)新的危險源或較低風(fēng)險等級的危險源衍變成較高風(fēng)險等級的危險源，這無疑增加了安全管理人員對危險源管控的難度。為降低安全管理人員工作的難度，提高危險源管控的覆蓋率和效率，降低危險事故的發(fā)生率，需要應(yīng)用新技術(shù)新設(shè)備對施工現(xiàn)場危險源進(jìn)行實時監(jiān)控。（2）應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行管控。物聯(lián)網(wǎng)（IOT）是通過信息傳感設(shè)備，按約定協(xié)議連接物品與互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)定位、跟蹤、智能化識別、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)。抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程立體交叉作業(yè)眾多且環(huán)境復(fù)雜，依靠傳統(tǒng)的安全人員旁站式管理難以取得實效。在作業(yè)現(xiàn)場配置射頻識別（RFID）設(shè)備、氣體感應(yīng)器以及全球定位系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，在避免安全人員近距離接觸危險源的同時，實時監(jiān)控作業(yè)人員、設(shè)備和環(huán)境等因素狀態(tài)，提高現(xiàn)場安全管理效率。讓現(xiàn)場施工作業(yè)人員穿戴具有RFID功能的設(shè)備，并將RFID設(shè)備安裝在需要被監(jiān)控的設(shè)備上，RFID將作業(yè)人員體征、環(huán)境溫度濕度和設(shè)備位移、裂縫等信息實時傳輸?shù)桨踩芾硐到y(tǒng)中，通過軟件處理相關(guān)信息，判斷人員和設(shè)備是否處于安全狀態(tài)。如果監(jiān)測的數(shù)據(jù)超過規(guī)定的安全閾值，則有發(fā)生危險事故的可能，系統(tǒng)就會向安全管理人員發(fā)出預(yù)警信息，安全管理人員則依據(jù)RFID設(shè)備的定位功能，找到危險源所處位置，采取措施降低安全風(fēng)險。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行安全管控流程見圖1。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，安全管理人員不需要時刻在作業(yè)場所對施工作業(yè)進(jìn)行監(jiān)督，便能獲取作業(yè)人員、作業(yè)設(shè)備和作業(yè)環(huán)境等因素的狀態(tài)信息。這樣的遠(yuǎn)程管理既方便了安全管理人員，避免他們與危險源近距離接觸的可能，又可以減少與作業(yè)無關(guān)人員對施工作業(yè)的干擾，提高現(xiàn)場作業(yè)人員的作業(yè)質(zhì)量和效率。一定程度上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用可以減少現(xiàn)場安全管理人員的投入，提高工程的安全管理精準(zhǔn)度和質(zhì)量。（3）應(yīng)用微型無人機(jī)進(jìn)行管控。抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程現(xiàn)場作業(yè)面環(huán)境復(fù)雜多變，有些設(shè)備或作業(yè)環(huán)境不適合安裝RFID設(shè)備，作業(yè)人員在有些作業(yè)場合不適宜穿戴RFID設(shè)備。因而，需要一種可以實時進(jìn)行安全巡視檢查的機(jī)械設(shè)備，對這些場合的危險源進(jìn)行監(jiān)控。微型無人機(jī)具有體型輕巧、操作簡便、價格實惠以及安全性好等特點，可以結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加載遙感系統(tǒng)對人、設(shè)備和特殊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測［5］。在抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程中，可以選擇微型無人機(jī)作為危險源巡視監(jiān)控設(shè)備。在作業(yè)前，利用微型無人機(jī)遙感系統(tǒng)對各作業(yè)面的作業(yè)人員、設(shè)備和現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行巡視監(jiān)測，監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)傳輸?shù)桨踩芾硐到y(tǒng)，管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理判斷，確定原有安全風(fēng)險是否發(fā)生變化及變化情況，有無新增危險源。如有變化，則在作業(yè)前對安全風(fēng)險采取管控措施。作業(yè)期間，利用微型無人機(jī)對各作業(yè)面進(jìn)行巡視監(jiān)測，通過向安全管理系統(tǒng)實時傳輸相關(guān)信息，對有可能發(fā)生安全風(fēng)險事故的作業(yè)點進(jìn)行實時預(yù)警判斷。利用微型無人機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對施工現(xiàn)場的各個作業(yè)面進(jìn)行實時全面的有效監(jiān)控，擴(kuò)大安全管控范圍，增強對隱蔽點危險源的管控。微型無人機(jī)可以進(jìn)入人不宜出入的環(huán)境場所，比如密閉空間、高處等較危險的地方，對風(fēng)險等級較高的危險點進(jìn)行探測，并對發(fā)生安全等級變化的危險源進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。應(yīng)用微型無人機(jī)雖需增加無人機(jī)操控人員，但可以減少安全管理人員出勤施工作業(yè)現(xiàn)場的頻次，降低安全管理人員的勞動強度，提高對危險源的管控效率。

3結(jié)語

做好抽水蓄能電站機(jī)電安裝工程的危險源管控工作，在安全隱患萌發(fā)之前找出并清除掉，這關(guān)乎施工現(xiàn)場作業(yè)人員的生命安全和項目單位的經(jīng)濟(jì)利益，是不容忽視的。運用物聯(lián)網(wǎng)和無人機(jī)等新技術(shù)、新設(shè)備對復(fù)雜作業(yè)環(huán)境進(jìn)行安全風(fēng)險管控，既可以減少項目單位對安全生產(chǎn)管理人員的投入，避免安全管理人員對施工作業(yè)進(jìn)行過度干預(yù)，又可以擴(kuò)大工程中危險源監(jiān)控的范圍，同時提高施工安全風(fēng)險的管控效率。

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作者:程喜仁 武俊峰 李帥 單位:中國安能集團(tuán)第二工程局有限公司廈門分公司