王心馳 郝崑
(1.沈陽工程學(xué)院,遼寧 沈陽 110148;2.遼寧省安全科學(xué)研究院,遼寧 沈陽 110004)
近年來,我國冶金行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí),冶金生產(chǎn)安全事故頻發(fā),不僅造成重大財(cái)產(chǎn)損失,更嚴(yán)重威脅著廣大一線冶金生產(chǎn)人員的生命安全。冶金企業(yè)安全生產(chǎn)事故中電氣安全事故占有較大比例,不乏存在較大事故。例如:某鑄造企業(yè)因未提前做好停電應(yīng)對準(zhǔn)備,導(dǎo)致停電后廠區(qū)內(nèi)的兩臺高爐電鼓直接停止運(yùn)轉(zhuǎn),燒結(jié)機(jī)?;穑郀t排氣扇停止工作,使得高爐產(chǎn)生的煤氣無法及時(shí)排出,進(jìn)而發(fā)生泄漏,共導(dǎo)致23人出現(xiàn)中毒反應(yīng),引起社會(huì)廣泛關(guān)注,造成嚴(yán)重社會(huì)影響。因此,冶金企業(yè)電氣安全生產(chǎn)得到各級領(lǐng)導(dǎo)的重視,針對冶金企業(yè)特點(diǎn)開展了一系列相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)管理。同時(shí),相關(guān)學(xué)者也開展了一些研究,如張穎輝對鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)安全隱患進(jìn)行分析并提出整改措施[1];劉華鋒對鋼廠機(jī)電設(shè)備常見安全事故進(jìn)行闡述,分析機(jī)電設(shè)備安全事故發(fā)生原因,提出預(yù)防鋼廠機(jī)電設(shè)備事故的防范措施[2];吳忠何等開展了基于對冶金電氣設(shè)備安裝工程安裝調(diào)試要點(diǎn)的研究[3];張夢陽等針對冶金企業(yè)電氣系統(tǒng)變電運(yùn)維的管理與設(shè)備維護(hù)進(jìn)行分析并提出相關(guān)措施[4]。從文獻(xiàn)查閱結(jié)果分析得出,國內(nèi)學(xué)者大多從冶金企業(yè)供配電、電氣設(shè)備安裝調(diào)試、電氣設(shè)施運(yùn)行維護(hù)等方面單項(xiàng)進(jìn)行了必要研究,基于冶金企業(yè)電氣安全全過程風(fēng)險(xiǎn)管控的研究相對缺乏。本文將運(yùn)用系統(tǒng)安全原理,從冶金企業(yè)電氣安全設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)全過程入手,識別每個(gè)階段存在的主要風(fēng)險(xiǎn)因素,分析存在的不確定性風(fēng)險(xiǎn),構(gòu)建四位一體風(fēng)險(xiǎn)管控模式,提出風(fēng)險(xiǎn)管控措施,為我國冶金企業(yè)電氣安全管理提供方法支持,不斷豐富冶金安全理論體系。
冶金企業(yè)用電負(fù)荷具有高度集中、密度大,高電壓、高功率用電設(shè)備多,用電設(shè)備安全要求高,與其他設(shè)備、系統(tǒng)的接口較多等特點(diǎn),如果發(fā)生系統(tǒng)故障將造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。電氣安全在冶金企業(yè)屬于輔助系統(tǒng),隨著冶金自動(dòng)化程度要求的提升,電氣安全在冶金行業(yè)要求也越來越高,GB/T 29328—2018《重要電力用戶供電電源及自備應(yīng)急電源配置技術(shù)規(guī)范》已將冶金工業(yè)列入重要電力用戶,明確了重要電力用戶供電電源及自備應(yīng)急電源的配置要求。冶金企業(yè)電氣安全包含了供配電系統(tǒng)、電氣設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)以及相應(yīng)電氣保護(hù)系統(tǒng)等,是一個(gè)復(fù)雜、多變化系統(tǒng),一旦發(fā)生問題將會(huì)產(chǎn)生聯(lián)鎖反應(yīng),不確定性風(fēng)險(xiǎn)如果不能得到有效控制,隨時(shí)會(huì)發(fā)生重特大事故。以上說明,電氣安全對冶金企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要地位和決定性作用,保證電氣設(shè)備設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行,才能持續(xù)保證企業(yè)的正常生產(chǎn)。
冶金企業(yè)電氣安全因分類方式不一樣,其類型不同。按照供用電不同,可分為供電安全和用電安全,其中供電安全還可以分為高壓電氣安全和低壓電氣安全;按照影響因素不同,可分為作業(yè)人員安全、電氣設(shè)備設(shè)施安全、作業(yè)環(huán)境安全和安全管理;按照工作過程不同,可分為電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全、電氣設(shè)施安裝調(diào)試安全、電氣設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)安全。本文以冶金企業(yè)電氣安全工作過程不同為分類依據(jù),進(jìn)行系統(tǒng)劃分,并開展風(fēng)險(xiǎn)管控方法、措施等理論研究和探討。
冶金企業(yè)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須充分考慮滿足國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)政策需要,也要滿足生產(chǎn)工藝需要,只有經(jīng)過全面充分論證的冶金企業(yè)電氣設(shè)計(jì)才能在實(shí)施過程中少出問題,才能滿足冶金設(shè)備的正常配套使用,才是真正意義上的安全、合理設(shè)計(jì)。電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案前期可行性研究不夠,對工藝需求細(xì)節(jié)考慮不周,缺乏必要的合理性,為后期施工質(zhì)量安全埋下隱患,甚至造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)過于依賴設(shè)計(jì)者主觀經(jīng)驗(yàn)或者滿足業(yè)主降成本需要,沒有滿足國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)政策相關(guān)規(guī)定,尤其忽視了供電電源及自備應(yīng)急電源的配置要求,致使系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏合理性,即使后期施工中發(fā)現(xiàn)不足,也會(huì)難以彌補(bǔ)應(yīng)有的損失。電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)深度不夠,設(shè)計(jì)中描述電氣系統(tǒng)所需要的設(shè)備規(guī)格和型號不具體,會(huì)給后期采購和施工帶來困難,引發(fā)安裝質(zhì)量問題。此外,冶金工程后期建設(shè)中電氣系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)不足,沒有實(shí)現(xiàn)老舊裝置設(shè)備的技術(shù)銜接,也是造成電氣設(shè)計(jì)安全的重要風(fēng)險(xiǎn)。
部分冶金企業(yè)忽視電氣設(shè)備安裝調(diào)試前準(zhǔn)備,沒有按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備驗(yàn)收,設(shè)備開箱驗(yàn)收時(shí)沒有詳細(xì)對照訂貨合同進(jìn)行核查,給設(shè)備安裝造成不必要風(fēng)險(xiǎn)。電氣設(shè)備安裝實(shí)施過程中過于追求工期、設(shè)備采購降低標(biāo)準(zhǔn)、隱蔽工程施工偷工減料、不按設(shè)計(jì)進(jìn)行安裝,導(dǎo)致電氣設(shè)備安裝位置安全距離不夠、地面與重力箱有間隙、電氣管道埋深不夠、管線布置交叉、控制柜沒有雙重化標(biāo)識、三線排序混亂、線路暴露在外、避雷網(wǎng)材料不達(dá)標(biāo)等問題發(fā)生,為生產(chǎn)裝置正常投產(chǎn)運(yùn)行埋下了風(fēng)險(xiǎn)。不按照要求開展高壓試驗(yàn),試驗(yàn)前沒有充分了解試驗(yàn)分析文件要求和電氣設(shè)備整體結(jié)構(gòu),不能掌握安裝要點(diǎn)和難點(diǎn),壓力承受值測驗(yàn)不到位,缺乏必要基礎(chǔ)數(shù)據(jù),給調(diào)試工作造成障礙,也給設(shè)備運(yùn)行維修帶來風(fēng)險(xiǎn)。
冶金企業(yè)電氣設(shè)備由于使用頻率較高,電氣設(shè)備許多元件會(huì)發(fā)生磨損,影響與其他元件間的配合,導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障。電氣設(shè)備自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)較多,運(yùn)行中由于受環(huán)境等因素影響,容易發(fā)生誤動(dòng)作或者功能失效現(xiàn)象,操作人員為了保證設(shè)備運(yùn)行,將自動(dòng)保護(hù)修改為手動(dòng)保護(hù),大幅增加了系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。冶金企業(yè)電氣設(shè)備中有大量斷路器,由于沒有進(jìn)行年度短路計(jì)算校驗(yàn),造成斷路器容量不夠,出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。互感器是冶金企業(yè)電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理中重點(diǎn)設(shè)備,通常電流互感器存在短路、超負(fù)荷、電流分布不均勻等風(fēng)險(xiǎn),電壓互感器存在斷路電壓分布不均勻等風(fēng)險(xiǎn),這些風(fēng)險(xiǎn)影響著企業(yè)正常生產(chǎn)秩序和連續(xù)運(yùn)行。冶金作業(yè)環(huán)境較差,電氣設(shè)備自身存在一定缺陷,做好相關(guān)設(shè)備接地保護(hù)是一項(xiàng)重要工作,去除交流接地故障和直接接地故障等相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)隱患,可以確保電氣自動(dòng)化設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。電磁干擾也是冶金企業(yè)電氣設(shè)備運(yùn)行的重要風(fēng)險(xiǎn)之一,該風(fēng)險(xiǎn)來源于周邊設(shè)備功率制動(dòng)因素受交流供電系統(tǒng)原因而產(chǎn)生影響,或設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生電壓波動(dòng)現(xiàn)象;此外,電源和接地線直徑過小、布局不合理,也會(huì)造成電磁干擾問題。電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)沒有按時(shí)做或者做的不全面,不能正確判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),也是導(dǎo)致電氣安全事故的重要因素。
部分冶金企業(yè)電氣設(shè)備及系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)沒有選擇有資質(zhì)單位,沒有統(tǒng)籌安全與發(fā)展,過度追求了發(fā)展,違反國家安全標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)政策規(guī)定,甚至未批先建,是電氣安全管理失控的重要表現(xiàn)。電氣安全管理制度缺失或不完善,電氣運(yùn)行規(guī)程、電氣檢修規(guī)程、電氣安全規(guī)程和電氣設(shè)備應(yīng)急預(yù)案不健全,日常得不到良好運(yùn)行,存在制度性風(fēng)險(xiǎn)。電氣操作人員、維修人員等培訓(xùn)不到位,不能掌握基本技能,違章作業(yè)、違章指揮屢禁不止,電氣工作票、操作票不能正確運(yùn)行,都會(huì)增加電氣設(shè)備安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備檢維修資金投入不夠,日常巡檢管理不到位,必要的電氣試驗(yàn)跟不上,導(dǎo)致設(shè)備長期帶病運(yùn)行,也是電氣安全管理不容忽視的重要風(fēng)險(xiǎn)。
我國社會(huì)市場對冶金材料需求越來越大,在利潤驅(qū)使下企業(yè)過度關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益,部分冶金企業(yè)一味追求發(fā)展,忽視了電氣設(shè)備設(shè)施安全的重要性,標(biāo)準(zhǔn)不高要求不嚴(yán),沒有跟進(jìn)應(yīng)用現(xiàn)代電氣化信息化設(shè)備。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對冶金電氣安全生產(chǎn)的重視程度不高,企業(yè)很多時(shí)候發(fā)生電氣安全事故了,才知道亡羊補(bǔ)牢,缺乏必要的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防措施,企業(yè)安全主責(zé)任沒有落實(shí)。
部分冶金企業(yè)由于受市場等因素影響較大,一旦市場行情下滑,企業(yè)安全投入難以保證。采用傳統(tǒng)粗放方式維持生產(chǎn),存在生產(chǎn)技術(shù)落后、生產(chǎn)設(shè)備陳舊等問題,電氣設(shè)備配置低下,先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備得不到應(yīng)用。電氣設(shè)備設(shè)施運(yùn)行和維修跟不上,備品備件不足,基本的檢維修不能正常落實(shí),設(shè)備帶病運(yùn)行現(xiàn)象突顯。
部分企業(yè)在電氣安全培訓(xùn)上投入不夠,按要求應(yīng)進(jìn)行的基本技能培訓(xùn)不能及時(shí)落實(shí),電氣安全作業(yè)人員不能掌握設(shè)備設(shè)施操作技能,職業(yè)技能和素質(zhì)低下,設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),缺乏應(yīng)急處理能力,存在違規(guī)違章操作現(xiàn)象。電氣安全管理專業(yè)人才匱乏,因企業(yè)缺乏重視,將部分低水平人員從事電氣安全管理工作,電氣安全管理難以良好運(yùn)行。
部分冶金企業(yè)電氣安全責(zé)任制不健全,使用粗放型電氣管理方式,各部門間缺乏配合作用,電氣安全存在管理缺失現(xiàn)象。電氣安全管理制度不完善,部分冶金企業(yè)制定的電氣安全措施缺少流程不系統(tǒng),不能正確有效地落實(shí)。沒有建立電氣安全管理監(jiān)督機(jī)制,制度缺乏監(jiān)督,風(fēng)險(xiǎn)管控形同虛設(shè)。
冶金企業(yè)應(yīng)以工作過程環(huán)節(jié)為系統(tǒng)單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn),以運(yùn)行維護(hù)作為重點(diǎn),應(yīng)用系統(tǒng)安全理論,構(gòu)建冶金企業(yè)電氣安全系統(tǒng)安全管理模式,通過對電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)、安全調(diào)試系統(tǒng)和運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識,提出基于人機(jī)環(huán)管理的風(fēng)險(xiǎn)管理方法,采取對應(yīng)的控制措施,實(shí)現(xiàn)全過程冶金企業(yè)電氣安全風(fēng)險(xiǎn)管控。
冶金企業(yè)電氣安全管理模式應(yīng)以工作環(huán)節(jié)為主線,應(yīng)用系統(tǒng)安全理論支撐,采取相應(yīng)控制措施,實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)安全。冶金企業(yè)電氣安全系統(tǒng)包括電氣設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、安裝調(diào)試子系統(tǒng)、運(yùn)行維護(hù)子系統(tǒng),其中運(yùn)行維護(hù)子系統(tǒng)由供配電單元、機(jī)電類設(shè)備單元和控制系統(tǒng)單元組成,供配電單元包括變壓器、電流互感器、電壓互感器、避雷器、電容器、斷路器、電纜、接地網(wǎng)、母線、母線和架空線路等一次設(shè)備和繼電保護(hù)、直流、通信、供電電源及自備應(yīng)急電源等二次設(shè)備。風(fēng)險(xiǎn)管理包括作業(yè)人員、設(shè)備設(shè)施、作業(yè)環(huán)境和管理四部分內(nèi)容。冶金企業(yè)電氣安全管理模式框架見圖1。
相關(guān)管理設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分把握電氣設(shè)計(jì)基本原則,并在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格遵循,提高冶金企業(yè)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性;進(jìn)行充分調(diào)研論證,了解冶金企業(yè)電氣設(shè)計(jì)整體需求,依據(jù)可行性研究報(bào)告進(jìn)一步深化設(shè)計(jì)深度,及時(shí)解決設(shè)計(jì)中遇到的難點(diǎn);嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和政策規(guī)定,開展專題電氣安全設(shè)施設(shè)計(jì),依據(jù)實(shí)際供需銜接編制企業(yè)電氣安全設(shè)計(jì)文件,滿足冶金企業(yè)電氣施工需求;注重電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性,優(yōu)化電氣系統(tǒng)選用的設(shè)備、線材選擇,實(shí)現(xiàn)保障質(zhì)量基礎(chǔ)上成本最低的目的;作為重要電力用戶,嚴(yán)格按照準(zhǔn)要求配置供電電源和自備應(yīng)急電源;充分考慮電氣設(shè)計(jì)的冗余度,為企業(yè)未來發(fā)展創(chuàng)造基礎(chǔ)條件,減少電氣系統(tǒng)改造升級造成的不必要浪費(fèi);在冶金企業(yè)電氣設(shè)計(jì)中明確電氣系統(tǒng)施工要點(diǎn)和安全管理重點(diǎn),進(jìn)一步強(qiáng)化電氣施工管理要求編制,保障電氣設(shè)計(jì)任務(wù)的順利完成。
冶金企業(yè)電氣設(shè)備安裝施工及調(diào)試單位應(yīng)有相應(yīng)資格,有健全的質(zhì)量安全管理體系和質(zhì)量安全監(jiān)督體系;電氣設(shè)備安裝、調(diào)試應(yīng)結(jié)合實(shí)際,編制施工技術(shù)方案,并向有關(guān)施工人員交底;冶金企業(yè)電氣設(shè)備必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)開展交接試驗(yàn);電氣安裝施工用設(shè)備和材料必須嚴(yán)格進(jìn)行驗(yàn)收,確保滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,同時(shí)符合產(chǎn)品安裝使用說明書要求;電氣設(shè)備設(shè)施調(diào)試應(yīng)依照有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)開展,同時(shí)加強(qiáng)調(diào)試管理,提高電氣工程安裝質(zhì)量和安全性;火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場所電氣裝置安裝調(diào)試應(yīng)符合國家防火防爆要求;電氣設(shè)備安裝完畢,應(yīng)按照冶金電氣設(shè)備工程安裝驗(yàn)收規(guī)范要求,對工程項(xiàng)目進(jìn)行安裝驗(yàn)收;按照安全生產(chǎn)有關(guān)要求,開展安全設(shè)施竣工驗(yàn)收。
關(guān)于作業(yè)人員方面,冶金企業(yè)應(yīng)配置專業(yè)對口電氣工程技術(shù)人員從事運(yùn)行維護(hù)工作,將高端人才安排到關(guān)鍵電氣設(shè)備維護(hù)班組,合理分配人力資源;制定電氣專業(yè)人才培養(yǎng)方案,加強(qiáng)專業(yè)技能培訓(xùn),提升能力素質(zhì),杜絕電氣違章違規(guī)操作;開展師傅帶徒弟,深入學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)有關(guān)措施和辦法,提高工作標(biāo)準(zhǔn);通過班前班后會(huì),進(jìn)行持續(xù)交流總結(jié)工作中經(jīng)驗(yàn),分析研判工作中遇到的問題,提高解決問題的能力。關(guān)于設(shè)備設(shè)施方面,將電氣設(shè)備進(jìn)行分類管理,重視設(shè)備巡檢工作,嚴(yán)格電氣設(shè)備日常維護(hù)、日常巡檢和定期點(diǎn)檢;加強(qiáng)電氣自動(dòng)化設(shè)備的故障診斷,及時(shí)研判出現(xiàn)的異常情況;分析冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)短路電流,對出口斷路器開斷能力進(jìn)行校驗(yàn),確保熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定參數(shù)滿足短路要求;對繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算,校驗(yàn)保護(hù)配合能力;對冶金企業(yè)總體供配電系統(tǒng)進(jìn)行潮流分析,確保負(fù)荷分配均衡,嚴(yán)防主變過載;加強(qiáng)電纜、接地網(wǎng)及集電線路的維護(hù),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改,及時(shí)降低電能損耗。關(guān)于作業(yè)環(huán)境方面,冶金企業(yè)電氣設(shè)備很大一部分在室外,且工作環(huán)境相對較差,設(shè)備性能很容易受外界環(huán)境影響,尤其海邊的電氣設(shè)備,鹽密度高,嚴(yán)重影響電氣設(shè)備絕緣性;室外揚(yáng)塵長期積落到絕緣子,容易造成絕緣子擊穿;周圍環(huán)境濕度影響,會(huì)改變電氣設(shè)備周圍電磁場分布,影響安全保護(hù)距離,易于造成觸電傷害。
冶金企業(yè)電氣設(shè)備安全管理是一個(gè)系統(tǒng)工程,是“人、機(jī)、環(huán)”的相互關(guān)聯(lián)和影響,工作實(shí)際中必須應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)管理方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控。首先要依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和政策要求,建立完備的電氣設(shè)備規(guī)程和管理制度,并高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行落實(shí);其次是加強(qiáng)人員教育培訓(xùn),提高工程技術(shù)人員的專業(yè)技能,提高電氣安全管理人員的領(lǐng)導(dǎo)能力,提高全員應(yīng)急管理水平;最后要加強(qiáng)隱患排查,持續(xù)開展自查自改,嚴(yán)控現(xiàn)場管理,嚴(yán)格電氣操作票和工作票執(zhí)行,強(qiáng)化日常巡查、檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備安全隱患。
冶金企業(yè)電氣設(shè)備安全需要持續(xù)不斷的完善和提高,本文從生產(chǎn)全過程進(jìn)行了系統(tǒng)劃分、風(fēng)險(xiǎn)辨識,提出了管理模式,采取有針對性措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控,對冶金企業(yè)電氣安全管理方法進(jìn)行了有益探索,為冶金企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控提供了理論支持。