谈核电工程大件吊装作业的安全管理

谈核电工程大件吊装作业的安全管理

张全东

国核工程有限公司上海201100

摘要：核电工程项目的大件设备重量大、体积大、数量多、价值高，吊装作业具有高风险、强时效、一次性、技术复杂、不确定性强等特点，安全高效地进行吊装施工作业，是保障核电工程项目顺利建设的基础性条件和重要课题。因此文章以AP1000机型为例就核电工程大件吊装作业的安全管理展开论述。

关键词：核电工程；大件吊装；安全管理

AP1000核电建设项目具有模块化施工的特点，大件设备重量大、体积大、数量多、价值高，吊装作业具有高风险、强时效、一次性、技术复杂、不确定性强等特点。吊装过程一旦发生事故，往往造成严重后果，对人身安全及财产造成巨大损失，同时核电建设具有高度敏感性，对公众及核电发展带来巨大影响。在目前国家安全高效发展核电的政策背景下，新型三代压水堆成为了主力机型，如何做好核电大件吊装施工技术的总结和归纳，更加高效和安全的完成新型核电站大件设备的吊装任务，成为核电工程建设重要课题。

一、核电大件设备特点

核电大件设备具有重量大、体积大、结构复杂、种类多、吊装难度大、价值高等显著特点。AP1000核电项目大件重量从几百吨至近千吨，所用的吊装机械规格为3200吨或2600吨，例如CA01模块本体重约816吨，外形尺寸约28m（长）29m（宽）X24m（高），呈“T”字型的复杂结构，由47个子模块构成，结构复杂；CA20模块重约762吨，尺寸21m（长）X14m（宽）21m（高）；SG蒸发器重量约620吨，外形尺寸约6.2m（长）6.4m（宽）X10m（高）；钢制安全壳底封头CVBH重约742吨，直径39.6米，高11.5米。这些核电大件设备重量大、体积大、结构复杂，为运输、吊装、就位带来了挑战。核电大件设备吊装的种类对，建造过程需要吊装的主设备有反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、IHP、堆内构件、主泵、环吊等，以及钢制安全壳底封头、一环、二环、三环、四环、顶封头等CV模块，CA01、CA20、CA03、CA04、钢穹顶、CB20等大型结构模块，大型吊装作业密集，交叉作业难度大。AP1000采用世界最先进的核电模块化施工技术，技术先进且节约工期，大型模块吊装、就位要求精度高，吊装过程还要采取措施防止模块变形，防止给就位造成难度，同时多数在有限的空间进行操作，吊装施工技术复杂且难度高。核电大件设备还具有高价值、精度高、生产周期长且不可替代性的特点，例如主泵、一体化顶盖IHP、蒸发器SG、堆内构件等设备均为高精端设备，一旦在吊装过程中发生损坏，将给核电站的造价和工期造成重大影响，甚至是造成不可逆转的损失。

二、吊装作业安全管理的必要性

“安全第一”是大件吊装施工的指导思想，坚持执行核安全文化是行业发展的先进决策。就核电工程来说，大件吊装作业实施安全管理措施的必要性如下：

（一）安全是进度的保证

核电工程作为一种新型的发电模式，凭借多项高科技及多种应用设备，每年产出了较高量的电能以供出使用，为社会奉献了大量的清洁能源。制定科学合理的安全管理控制措施有助于施工作业的有序性，防止吊装作业流程被扰乱。如：现场管理者以安全操作为标准，合理地安排吊装人员完成各项操作，保证每一个设备构件均能安装到位，安全高效第促进吊装作业的进度。

（二）维护安全

近几年核电工程吊装作业的事故发生率有所上升，平均每年以3%～6%的比例增长，直接造成的经济损失达数千万。安全问题不仅体现了我国核电技术水平的落后，也反映了吊装作业管理体系的缺失。基于吊装作业安全管理环境下，安装人员能够对各主配件进行适当地调整，使其能够符合工程图纸要求组装使用。

（三）降低故障

考虑到搭建设备吊装存在的难题，机械化吊装逐渐取代了人工操作，实现了一体化安装作业模式。技术人员依旧是控制自动化吊装的主体，当其缺乏必要的安全意识或安全技能，便会对作业机械带来故障性损坏，减弱了吊装设施的应用功能。核电站建设阶段实施严格的施工安全管理方案，可协调各机械设备、电气设备的自动控制，降低了故障的发生率。

（四）提高效率

积极推广机械化安全操作是行业可持续发展的要求，能够帮助核电站协调内部吊装作业的秩序，以免各种意外事故发生而阻碍了吊装操作的效率。除了对大件设备吊装故障进行防控外，大件吊装管理也从多个方面提升了设备工作的效率。如：对运输、起重、发电等重大设备执行安全管理，在控制设备故障发生的同时也营造了安全作业的环境。

三、核电工程大件吊装现场安全管理措施

（一）人员培训

吊装人员自身的专业技能决定了现场的安全系数，强化人员培训是安全管理工作的首要任务，管理人员和基层人员均必要要接受专业培训，为适应核电站建设的需要，坚持以人为本，注重培训工作，注重提高员工自身素质。所有参加核电施工的员工都必须进行核电基础知识，安全、质保知识和技能的培训及考核。为了适应核电质保体系的运作要求，质保体系的培训是全员的必修课，从项目总经理到管理层，从队长到一般技术工人，都必须分层次通过培训并考核合格。AP1000核电现场采取可视化帽贴进行身份识别，只有接受某类专项安全培训方可取得相应授权帽贴，方可进入授权的区域作业。

（二）工作程序

核电大件吊装作业必须编制科学可行严谨的施工方案，施工方案必须附JHA分析，分析每一步骤可能存在的风险，采取有针对性的管控措施，并确定责任人，方案涉及的参数必须经过技术人员专门计算，并经过承包商、总包、监理等逐级评审方可施行。吊装工作一般要经过方案落实、作业人员培训授权、施工机器具入场报验、查看天气预报（作业过程精确到小时）、组织先决条件检查、作业前安全技术交底、警戒隔离、责任人就位、大吊机站位、拆除设备保护盖、吊索具连接、试吊、吊装至指定平台、测量、翻转、吊装过程监控、吊装落钩、模块或设备就位、摘钩、作业后检查等环节。作业过程除严格执行其中作业“十不吊”外，每个过程都有专门人员负责监督，一旦发现问题，立即叫停。吊装安全管理应对吊装工序进行规划安排，严格按照核电工程建设质量标准管理。如：按照核电施工的要求，各项施工活动都必须编制专门的工作程序，工作程序是专项施工必须遵守的工艺和操作规范，严禁出现违反工程标准的行为。必要时，可根据实际吊装条件调整工序，为安全管理工作提供良好的条件，让各项安全管理措施能够全面落实到实处。

（三）质量计划

质量是核电工程建设的关键指标，保证大件设备吊装质量对核电站发电功能有很大的影响。《核电厂质量保证安全规定》提出：“质量计划是核电施工中的重营见证和核电施工质量控制体系必不可少的文件，凡是有质保级别的施工活动都需编制质量计划。”核电的质保等级分为QA1、QA2、QA3三级，所有大件吊装及运输服务都属于QA3质保等级的活动。根据大件吊装的ITP质量计划，例如H点需经本项目、相关的安装承包商和核电业主三方签字方可放行。

（四）质保监查

重视监督、检查等工作也是安全管理的一个重点，除了直接性地执行质量管理方案，还需间接性地加强监督力度。质保监查是监查部门依据质保大纲及管理程序对项目部质保活动运作情况进行的全面检查，以确定质保体系运作是否正常有效；质保监督主要是针对某次吊装作业活动的准备情况及实施技术及质量活动的检查。检查和监督活动中着重查看有关质量活动记录。质量记录是非常重要的文件，有的甚至需要保存几十年，这也是核电施工凡事有据可查的体现。

（五）专项监督

制定专项监督体制是安全管理模式的优化升级，其核心在于针对核电站工程的实际情况，实施了个性化的安全管理方案。为维护项目部质保体系正常运作，《核电厂质量保证安全规定》每年均编制项目部质量监查及监督计划，并由工程师联合组成检查组，按计划对各单位部门进行监督检查，对一些重大的吊装作业，进行专项监督。这样可以及时发现专项吊装操作潜在的危险，以提前安排技术人员抢修处理。

总之，大件吊装是核电工程建设的重要环节，吊装作业安全、质量极大地影响了核电站设备的发电性能。结合核电站大件设备吊装具备的种种特点，核电参建单位应制定安全管理决策，以工程图纸为指导完成各项吊装任务，为机械设备及电气设备提供安全的作业环境。大件吊装作业还要考虑安全管理组织、现场模拟演示等方面的工作，为顺利完成大件吊装作业奠定基础。

参考文献：

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[4]薛学伟.“巨无霸”履带吊成为核电大件吊装利器[J].建设机械技术与管理，2010，23（07）