徐向川,张建明
(中国工程物理研究院化工材料研究所装备中心,四川 绵阳 621900)
由于中国工程物理研究院化工材料研究所装备中心发展规划的原因,所区需整体搬迁,其中设备搬迁是至关重要的一环。而大型复杂设备的整体搬迁,需要多部门、多人员配合完成的任务,安全风险较高。随着我所933新区建设工作全面进入验收阶段,各单位大型设备的搬迁工作陆续启动,在大型设备搬迁过程中,均涉及到设备吊装环节,因设备体积大、重量重、设备结构复杂,其安全风险尤为突出,也是最易发生安全事故的关键环节之一。为做好吊装环节的“管(理)、控(制)、(预)防”,2017年我单位以组织实施WIP1000-2030A温等静压机搬迁工作为契机,对吊装过程中人、物、环境、管理进行了全过程、全要素的危险源辨识,制定详细周全的安全控制措施并切实落实到位,确保整台设备搬迁工作的安全、准时地完成。
WIP1000-2030A温等静压是我所关键设备,其工作原理为帕斯卡原理。该设备主要由主机系统、增压系统、卸压系统、加热充排系统、辅助液压系统、控制系统、压空系统组成。
拆除后主要分为主机(工作缸、机架、机架座、导轨)、加热充排系统、液压系统、控制系统四个部分,其中设备总重达100t,工作缸重达34t,机架重达52t,不论是总重还是单件都是我所有史以来最大最重的设备,设备在拆除现场和安装现场的作业空间有限,设备吊装难度大、风险高。主要吊装的部件如表1所示。
表1 WIP1000-2030A吊装主要部件
危险源是指可能导致人身伤害和(或)健康损害的根源、状态或行为或其组合。吊装环节的危险源辨识如表2所示。
(1)LEC评价法介绍。LEC评价法是对具有潜在危险性作业环境中的危险源进行半定量的安全评价方法,用于评价操作人员在具有潜在危险性环境中作业时的危险性、危害性。该方法用与系统风险有关的三种因素指标值的乘积来评价操作人员伤亡风险大小,公式如下:
D=LEC
式中:D——风险;L——事故发生的可能性;E——暴露于危险环境的频繁程度;C——发生事故产生的后果。
L的取值:10-完全可以预料;6-相当可能;3-可能,但不经常;1-可能性小,完全意外;0.5-很不可能,可以设想;0.2-极不可能;0.1-实际不可能。E的取值:10-连续暴露;6-每天工作时间内暴露;3-每周一次或偶然暴露;2-每月一次暴露;1-每年几次暴露;0.5-非常罕见暴露。C的取值:100~10人以上死亡;40-3~9人死亡;15-1~2人死亡;7-严重(人员重伤);3-轻伤或伤残;1-引人注意。D的取值:>320-极其危险,不能继续作业;160~320-高度危险,要立即整改;70~160-显著危险,需要整改;20~70-一般危险,需要注意;<20-稍有危险,可以接受D值越大,说明系统危险性大。
(2)WIP1000-2030A温等静压机吊装环节的“LEC”评价。根据WIP1000-2030A温等静压机吊装环节中各危险源采取相应的安全措施后,风险系数D值如表2所示。
从表2中可以看出,WIP1000-2030A温等静压机吊装环节中,采取控制措施后,D值仍为42,属于一般危险,需要重点关注。
(1)吊装人员资质确认。吊装作业属于特种设备作业范畴,吊装作业人员需取得资质,由于作业人员为承担搬迁厂家雇佣,所以在WIP1000-2030A温等静压机吊装前,对作业人员的吊装资质进行了确认。
(2)吊装许可证办理。根据所《特殊作业管理办法》,吊装物质量超过2吨的,作业前需办理吊装作业许可证。WIP1000-2030A温等静压机单件重量达到52T,吊装作业许可证需所级审批,吊装前办理了吊装许可证。
表2 WIP1000-2030A温等静压机吊装环节危险源辨识与风险评价
(3)吊装机具检查确认。依据《WIP1000-2030A温等静压成形成套设备搬迁计划》,设备的吊装需要用到吊车、吊装机具、承重运输车辆。WIP1000-2030A温等静压机机架重量达到52t,工作缸重量达到34t,吊装前对主吊钢丝绳、吊装机具进行了仔细的检查确认。检查起重机钢丝绳有无断丝情况,吊钩有无裂纹、沟槽磨损是否过大、保险是否脱落,起重限位、限重装置是否完好等。
根据《大型设备吊装工程施工工艺标准》、《起重工操作规程》、《大型设备吊装管理标准》等国家相关规范规定,吊装钢丝绳扣的使用安全系数不得小于6倍。
①工作缸主吊钢丝绳确认。依据吊装方案,工作缸主吊钢丝绳选用2根6×37+1,Φ36.5钢丝绳,长度12m,采用两根折四共计4股受力使用。查表得Φ36.5钢丝绳破断拉力为70.5T。钢丝绳安全系数核算:n=70.5T×4×0.8/34t=6.63>6倍,满足安全要求。
②机架主吊钢丝绳确认。依据吊装方案,机架主吊钢丝绳选用1根6×37+1,Φ60.5钢丝绳,长度8m,采用单根折二共计2股受力使用。查表得Φ60.5钢丝绳破断拉力为198t。钢丝绳安全系数核算:n=198T×2×0.8/52t=6.1>6倍,满足安全要求。
③机架汽车吊确认。依据吊装方案,机架吊装选择160t汽车进行吊装,160t汽车吊作业参数:臂长17.7m,作业幅度:7m,额定起重量为:62t。吊装能力核算:
吊车最大吊装重量:
G1=W1+F+G=(52+0.58+0.3)=52.88T
式中:W1——机架重量52T;F——160T汽车起重机用吊钩质量;G——钢丝绳、卡具质量。
负荷率=52.88×1.1T/62T=93.8%,满足《大型设备吊装管理标准》中吊装大型设备的规定。
(4)吊装区域的清理与警戒。WIP1000-2030A温等静压机吊装前,对吊装区域内的安全状况进行检查、设置警戒区域,清除吊装区域内障碍物。警戒区域及吊装区域应设置安全警戒标志,设有专人监护,禁止非作业人员入内。
WIP1000-2030A温等静压机吊装过程中,现场作业人员做到了以下几点:明确现场指挥员,佩戴袖章;现场工作人员不得在吊物下方工作;除现场起重机指挥人员外,其他工作人员不得随意指挥起重设备;安装的吊具应牢固可靠,确保防脱钩装置可靠有效;现场工作人员在吊具安装完毕后应尽快撤离,不得在设备上方逗留。
WIP1000-2030A温等静压机吊装过程中的难点在于工作缸、机架的吊装。工作缸起吊前需再次检查确定工作缸与其它设备脱离。汽车吊吊钩缓慢上升一定的高度(比砖墙100mm),将工作缸从两根350H型钢中间水平移出车间。
机架吊装前,对吊装部位进行捆绑,将机架垂直吊离支撑框架30mm,检查确认机架受力情况、吊车受力情况等均无异常后,再将机架整体吊起。起吊是机架轮高于砖墙顶面100mm,吊车抬杆收绳,让机架水平移动至室外;为了便于装车运输,吊车转杆将机架下降离地面400mm时停止动作,另外一台50T汽车吊配合160T汽车吊将机架“翻身”平放。吊装情况如图1所示。
图1 WIP1000-2030A温等静压机吊装
吊装结束后,需要确认称重运输车辆设备部件固定牢固。起重设备司机应将吊钩升到较高位置,将吊钩上的悬吊挂具取掉,将吊钩远离设备和现场工作人员,防止挂具或吊物从高空坠落发生物体打击的事故。
为了避免安全事故的发生和在意外事故发生时,能够正确、及时、妥善处理好相关事宜,对受伤人员进行紧急救助,有效控制危害的进一步扩大,减少事故的损失,设备吊装现场采取以下措施:对预防“起重伤害”事故进行培训、技术交底,进行桌面推演;现场配备应急药箱。
WIP1000-2030A温等静压机搬迁安装是一项大型复杂且需要多部门、多人员配合完成的任务,吊装环节的安全风险尤为突出。通过危险源辨识与LEC风险评价,开展人员资质审查、吊装前、吊装过程中、吊装后切实落实现场安全管控措施,从而将WIP1000-2030A温等静压机吊装的安全风险降低,以最大程度上保护人员和设备安全,现已搬迁成功。
随着我所933新区建设工作全面展开,大型设备搬迁工作任务按计划全面实施,本设备吊装环节的危险源辨识与管控措施已成功的应用于800等静压机、900等静压机、大型落锤仪、烘箱等多台大型设备的搬迁,为933新区设备搬迁吊装提供了有益的借鉴。