保德煤电工程空冷安装危险性分析及改进措施

保德煤电工程空冷安装危险性分析及改进措施

高思奇

（中国能源建设集团山西电力建设有限公司山西省太原市030000）

摘要：本论文以晋能保德煤电工程空冷钢结构及冷却三角单元安装作业为研究对象，针对施工过程中的危险有害因素辨识并进行分析，提出控制措施，以降低对工作人员的伤害程度，改善人员施工环境，保障施工安全。

关键词：危险因素辨识；安全工程；施工安全；LEC；事故树分析

1工程概况

晋能保德2×660MW超超临界低热值煤发电工程1#、2#空冷支架柱位于汽机房东侧，A列外区域,共设4排，每排8根空心支柱。汽轮机排出的乏汽经主排汽管道引出至汽机房A列外，蒸汽从空冷凝汽器上部联箱进入，与空气进行表面换热后冷凝形成凝结水，汇集后通过凝结水管道排至冷凝罐，由此通过排液管道排入凝结水箱。

2钢结构及冷却三角单元安装流程

首先进行钢桁架平台吊装，对钢桁架、风筒及风机组合和安装，之后对集水管、管束、分配管组合、焊接、吊装，最后安装单元分隔墙。

3钢结构及冷却三角单元安装危险有害因素辨识

本文参照GB6441-86《企业职工伤亡事故分类标准》进行危险辨识。【1】

（1）组装制作过程中有高处坠落、触电事故、起重伤害、火灾、容器爆炸。

（2）安装过程中有高处坠落、物体打击、起重伤害。

4钢结构及冷却三角单元安装危险性分析

4.1基于LEC的危险性分析

作业条件危险性评价法（LEC）是一种半定量计值方法，使用三种因素之积评价操作人员伤亡风险大小。这三种因素分别是事故发生的可能性（L）、人员暴露于危险环境中的频繁程度（E）、一旦发生事故可能造成的后果（C），即D=LEC。【2】

（1）分析过程

（2）评价结果

在空冷钢结构及冷却三角单元安装中，组装以及吊装过程可能发生的事故类型中起重伤害、容器爆炸，危险等级属“高度危险，需立即整改”的范畴；高处坠落、物体打击、触电以及火灾则属于“一般危险，需要注意”的范畴。

4.2起重伤害事故树分析

（1）建树分析

（2）最小割集

最小割集也就是导致顶上事件发生的最低限度的基本事件组合。【4】

T=M1*M2*X1=（X2+X3)*X1*（X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10)

求得最小割集为：{X1*X2*X10}；{X1*X2*X11}；{X1*X2*X4}；{X1*X2*X5}；{X1*X2*X6}；{X1*X2*X7}；{X1*X2*X8}；{X1*X2*X9}；{X1*X3*X10}；{X1*X3*X11}；{X1*X3*X4}；{X1*X3*X5}；{X1*X3*X6}；{X1*X3*X7}；{X1*X3*X8}；{X1*X3*X9}

（3）结构重要度分析

式中

K-最小割集总数

Kj-第j个最小割集

nj-第Kj个最小割集的基本事件数

利用上述公式，已知有16个最小割集，

则各基本事件的结构重要度计算如下

则A＞B＞C

（4）结论

最小割集越多，系统的危险性就越大，该事故树的最小割集有16个，因而危险性还是比较高的，基本事件中作业人员躲闪不及；作业人员从事吊装作业；行人路过这3项基本事件在最小割集中的结构重要度较高，因此要严加管控。

4.3重大事故后果分析法

重大事故后果分析法是安全评价的重要组成部分，其目的在于定量的描述一个可能发生的重大事故对工厂、场内职工、场外居民甚至对环境造成危害的程度。【3】

作业中乙炔瓶已配备减压阀以及回火防止器，因而最可能发生事故的是氧气钢瓶发生爆炸。氧气在承压状态下称压缩气体，因此承压钢瓶破裂时属物理性爆炸，物理爆炸气体膨胀所释放的能量（即爆破能量）不仅与气体压力和容器的容积有关，而且与介质在容器内的物性相态相关，其能量计算，与瓶内压力、瓶体容积、气体绝热指数有关。本项目中运用压缩气体爆破能量计算模型计算。

4.3.1释放的爆破能量

式中,Eg-气体的爆破能量，kJ；

P-容器内气体的绝对压力，MPa；

v-容器的容积，；

k-气体的绝热指数，即气体的定压比热与定容比热之比，此处取1.4。

式中,Cg–常用压缩气体爆破能量系数，kJ/m3，一般氧气表压力采用0.4p/Mpa,此处压缩气体爆破能量系数取值为4.6×102kJ/m3；单个氧气瓶水容积为40L，使用时采用10瓶集中供气，则V=0.4m³

则Eg=Cg•V=4.6×103kJ/m3×0.4m³=0.184×103kJ

将爆破能量换算成TNT当量WTNT。因为1kgTNT爆炸所放出的爆破能量为4230～4836kJ，一般取平均爆破能量为4500kJ，故其关系为：

W=Eg/4500=0.184×103/4500=0.04kg，即10瓶氧气钢瓶爆炸释放的能量相当于0.04kgTNT爆炸所放出的爆破能量。

4.3.2冲击波计算

（1）爆炸模拟比为a

a=(q/q0)1/3=(0.04/1000)1/3=0.034

（2）求出在1000kgTNT爆炸试验中相当距离Ro的相应值Ro=R/a

按照模拟比值和1000kgTNT在空气中爆炸试验中所产生的冲击波距离Ro/m值计算结果见下表：

（3）钢瓶爆炸所造成的冲击波对人体的伤害作用和对建筑物的破坏作用。由以上计算可知

5安全控制措施

5.1起重伤害的预防措施

（1）吊装前做好区域隔离，过程中要有专人监护；

（2）检查吊、索具安全性，防止超限使用；

（3）吊装前要检查吊装区域，防止吊装作业中受周边其他作业影响；

（4）作业前检查起重机械的控制系统和制动器，防止失灵；

（5）作业人员、司机、指挥人员要持证上岗，考核合格后方可从事；

（6）吊物要确保捆扎牢固，禁止斜拉歪吊；

（7）要确保吊物放置平衡，防止吊物滑移伤人。

5.2氧气瓶爆炸的预防措施

（1）在运输、储存和使用过程中，都要防止氧气瓶直接受热。夏季用车辆运输和在室外使用气瓶时，应加以覆盖，避免阳光曝晒；

（2）在运输、储存和使用过程中应避免气瓶受剧烈振动和碰撞冲击，尤其是冬天，瓶体金属更容易发生脆裂而导致爆炸；

（3）氧气瓶使用时，首先要作外部检查，检查的重点是瓶阀、接管螺纹和减压器等是否有缺陷。禁止带压拧紧瓶阀的阀杆、调整垫圈等。检查是否漏气时应用肥皂水，不得使用明火。气瓶存放和气瓶使用时，都要远离高温、明火、熔融金属飞溅物和易燃易爆物质等；

（4）搬运气瓶时，必须使用专门的抬架或小车，不得用肩膀扛运或直接搬运，装卸时，严禁从高处滑下、在地面滚动或用起重设备直接吊运气瓶；

（5）气瓶应戴有防撞帽，要配备防震圈以及使用架，防止摔断瓶阀或震荡；

（6）空冷钢结构平台使用的氧气瓶瓶底应垫绝缘物，以防气瓶带电。

（7）氧气瓶不得沾有油脂。

6结束语

经上述研究，本文得出如下结论：空冷钢结构及冷却三角单元安装作业中，起重伤害、容器爆炸，危险等级属“高度危险，需立即整改”的范畴。对起重伤害进行的事故树分析得知，其中3项基本事件结构重要度最高，对氧气瓶危险程度进行量化计算结果得知，10瓶氧气钢瓶爆炸释放的能量相当于0.04kgTNT爆炸所放出的爆破能量。

参考文献：

[1]企业职工伤亡事故分类标准GB1441-1986

[2]林柏泉.安全学原理[M].北京：煤炭工业出版社，2002.起止页码86-95页

[3]吴宗之，高进东，魏利军.危险评价方法及其应用[M］.北京：冶金工业出版社，2009.起止页码186-192页

[4]徐志胜，姜学鹏.安全系统工程[M].北京：机械工业出版社，2015.5.起止页码57-63页