抽水蓄能電站機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，應加強抽水蓄能電站建設的安全管理工作。對抽水蓄能電站機電安裝工程中的危險源及其管控措施進行了簡要闡述，并針對其作業(yè)面多而復雜、存在立體交叉作業(yè)和作業(yè)環(huán)境相對較差等特點，提出在安全風險實時管理控制中應采用物聯(lián)網(wǎng)技術和微型無人機的管控措施，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。
關鍵詞：抽水蓄能電站；危險源管控；機電安裝
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］。抽水蓄能電站機電安裝工程包括水泵水輪機、水力機械和發(fā)電電動機等設備及其附屬設備安裝項目，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)境復雜、條件較差和種類繁多等導致抽水蓄能電站機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格。2018年12月，基于《安全生產(chǎn)法》等有關法律法規(guī)，水利部發(fā)布行業(yè)標準《水利水電工程施工危險源辨識與風險評價導則（試行）》（簡稱《導則》），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險管理制度、手冊或辦法等，對可能涉及的危險源進行管控，避免人員及安全風險事故發(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險識別、評估及預控措施管理辦法》（簡稱《辦法》），加強對自身建設水電工程項目危險源的管理。抽水蓄能電站機電安裝工程涉及專業(yè)眾多，危險源分布點多，形式復雜多變，對施工作業(yè)人員素質、安裝工藝以及施工技術等有著較高要求，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電安裝工程危險源的管控難度、提高安全風險管控效率、減少安全事故的發(fā)生，需要將新技術、新設備應用到危險源管控中。
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釋放的、可造成人員傷害的、在一定觸發(fā)因素作用下可轉化為安全危險事故的崗位、部位、場所、空間、區(qū)域、設備及其位置的系統(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。第二類危險源會隨第一類危險源隨機發(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。考慮因素或參照物不同，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，在抽水蓄能電站機電安裝工程中涉及機械傷害、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)可能導致危險和有害因素的性質類別，《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《導則》中，危險源被分為五大類，即施工作業(yè)、設施場所、機械設備、作業(yè)環(huán)境和其他。其中與抽水蓄能電站機電安裝工程施工作業(yè)類相關的有密閉空間作業(yè)、鋼筋制安、金結制安、管道預制安裝、高空作業(yè)、機電設備安裝及其他單項工程等，與機械設備類相關的有車輛運輸、特種設備與拆卸安裝、起重吊裝等，與設施場所類相關的有設備（材料）倉庫與預制構件場所、金屬結構制作加工場所以及其他場所等，與作業(yè)環(huán)境類相關的有粉塵、危險地質地段和有毒有害氣體及有毒化學品泄漏等，還涉及其他類別中的野外施工和營地選址等。（3）安全風險等級（LEC法）。影響系統(tǒng)風險發(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個指標值的積對危險源進行安全評價，風險值D＝L×E×C。根據(jù)D值大小，《辦法》將風險分為1～5級，見表1。針對3～5級風險，《辦法》要求施工項目必須進行安全管控，將風險值D降至允許范圍。運用LEC評價法對安全風險進行等級劃分，一定程度上是憑借過往的工作經(jīng)驗進行判斷，具有一定局限性，需要根據(jù)實際情況進行修正?！掇k法》從人、機、環(huán)境和管理四方面考慮，提出使用動態(tài)風險值D2＝D1／K來計算危險源的安全風險等級，其中D1為固定風險值，K為與人、機、環(huán)境和管理相關的動態(tài)調(diào)整系數(shù)。動態(tài)風險計算能在一定程度上評估所處安全風險等級，并為施工管理人員和作業(yè)人員進行施工現(xiàn)場的安全風險管控提供依據(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、查閱相關資料、對工作任務進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法等風險評價方法對收集的危險源進行評價，確定各種危險源風險等級；根據(jù)安全風險等級制定相應的控制措施，并對危險源進行管控；根據(jù)管控實施情況對危險源進行反饋更新。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，再對風險值較高的危險源進行管控。抽水蓄能電站機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，從而導致出現(xiàn)新的危險源或較低風險等級的危險源衍變成較高風險等級的危險源，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，需要應用新技術新設備對施工現(xiàn)場危險源進行實時監(jiān)控。（2）應用物聯(lián)網(wǎng)技術進行管控。物聯(lián)網(wǎng)（IOT）是通過信息傳感設備，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。抽水蓄能電站機電安裝工程立體交叉作業(yè)眾多且環(huán)境復雜，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）設備、氣體感應器以及全球定位系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術進行遠程管理，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功能的設備，并將RFID設備安裝在需要被監(jiān)控的設備上，RFID將作業(yè)人員體征、環(huán)境溫度濕度和設備位移、裂縫等信息實時傳輸?shù)桨踩芾硐到y(tǒng)中，通過軟件處理相關信息，判斷人員和設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)出預警信息，安全管理人員則依據(jù)RFID設備的定位功能，找到危險源所處位置，采取措施降低安全風險。應用物聯(lián)網(wǎng)技術進行安全管控流程見圖1。應用物聯(lián)網(wǎng)技術，安全管理人員不需要時刻在作業(yè)場所對施工作業(yè)進行監(jiān)督，便能獲取作業(yè)人員、作業(yè)設備和作業(yè)環(huán)境等因素的狀態(tài)信息。這樣的遠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)質量和效率。一定程度上，物聯(lián)網(wǎng)技術應用可以減少現(xiàn)場安全管理人員的投入，提高工程的安全管理精準度和質量。（3）應用微型無人機進行管控。抽水蓄能電站機電安裝工程現(xiàn)場作業(yè)面環(huán)境復雜多變，有些設備或作業(yè)環(huán)境不適合安裝RFID設備，作業(yè)人員在有些作業(yè)場合不適宜穿戴RFID設備。因而，需要一種可以實時進行安全巡視檢查的機械設備，對這些場合的危險源進行監(jiān)控。微型無人機具有體型輕巧、操作簡便、價格實惠以及安全性好等特點，可以結合物聯(lián)網(wǎng)技術，加載遙感系統(tǒng)對人、設備和特殊環(huán)境進行監(jiān)測［5］。在抽水蓄能電站機電安裝工程中，可以選擇微型無人機作為危險源巡視監(jiān)控設備。在作業(yè)前，利用微型無人機遙感系統(tǒng)對各作業(yè)面的作業(yè)人員、設備和現(xiàn)場環(huán)境進行巡視監(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)信息進行處理判斷，確定原有安全風險是否發(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)前對安全風險采取管控措施。作業(yè)期間，利用微型無人機對各作業(yè)面進行巡視監(jiān)測，通過向安全管理系統(tǒng)實時傳輸相關信息，對有可能發(fā)生安全風險事故的作業(yè)點進行實時預警判斷。利用微型無人機和物聯(lián)網(wǎng)技術，可以對施工現(xiàn)場的各個作業(yè)面進行實時全面的有效監(jiān)控，擴大安全管控范圍，增強對隱蔽點危險源的管控。微型無人機可以進入人不宜出入的環(huán)境場所，比如密閉空間、高處等較危險的地方，對風險等級較高的危險點進行探測，并對發(fā)生安全等級變化的危險源進行監(jiān)測預警。應用微型無人機雖需增加無人機操控人員，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結語
做好抽水蓄能電站機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)濟利益，是不容忽視的。運用物聯(lián)網(wǎng)和無人機等新技術、新設備對復雜作業(yè)環(huán)境進行安全風險管控，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)進行過度干預，又可以擴大工程中危險源監(jiān)控的范圍，同時提高施工安全風險的管控效率。
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作者:程喜仁 武俊峰 李帥 單位:中國安能集團第二工程局有限公司廈門分公司
