核电厂高空辅助工作精益管理措施

发表时间:2021/4/27   来源:《中国电业》2021年第3期   作者:王凡
[导读] 核电厂系统复杂,设备数量多,以纵深防御为安全设计原则,因此存在较多高空布置设备,因设计深度或空间布置问题
        王凡
        广西防城港核电有限公司  防城港 538001
        摘要:核电厂系统复杂,设备数量多,以纵深防御为安全设计原则,因此存在较多高空布置设备,因设计深度或空间布置问题,部分高空布置设备无永久检修平台或可放置移动平台,造成核电厂在运行阶段,部分高空设备的运行操作或设备检修需进行脚手架搭设或布置检修平台等高空辅助支持工作,额外作业增加了工业安全风险及设备损伤风险,同时辅助支持工作量及人员的增加给电站的经营带来了较大的成本支出,需进行精益化管理。本文对部分核电厂高空辅助工作数据及成本进行分析,并介绍某核电厂在高空辅助工作精益管理的思路、措施及典型实施案例及经验总结。
关键词:高空设备、高空辅助、维修、脚手架、精益管理
0引言
        核电厂大量的高空辅助工作对安全生产带来了额外的安全风险。本文对国内A、B、C、D四个核电厂共计20台机组被核电厂定义为内部运行事件及经验反馈小组关注的事件进行初步统计,从2016年7月至2018年6月,脚手架搭拆作业过程中共产生12起脚手架材料高空坠落事件,部分事件造成设备损伤,共产生8起误碰或火警探头误报警事件,对机组正常运行造成一定影响。另外高空辅助工作的执行投入了大量的人力及物力,增加了运维成本。下面本文对有关数据进行分析并提出优化改进措施。
1核电厂高空辅助工作数据及成本分析
        2016年7月至2018年6月部分核电厂2台机组日常运行期间,脚手架作业工作票总数、日常期间脚手架作业人员人数数据统计如下:
 
        由表1可见2台机组日常期间脚手架人数约30人,同时2台机组每年增加工作票数约1500张。由此增加的工作票准备、计划、实施、关闭等工作流程,增加了人力物力年度成本约420万。
2高空辅助工作精益管理优化措施
        通过高空辅助工作数据及成本分析预估数据,可以看出脚手架作业成本年度约420万,在核电厂运维成本中占据了一定比例,同时每次作业产生异常事件的风险约为1/1500。因此核电厂高空辅助工作需进行精益管理,电厂近1年来以减少脚手架作业数量,特别是高风险脚手架数量为切入点进行高空辅助工作的精益管理,主要思路及措施如下。
2.1新增移动作业平台、扩大高空作业车作业区域
        通过核电厂A 2017年下本年脚手架搭拆记录数据,近1/4的脚手架作业平台高度不高于2米,现场因双面铝梯承重及其人员站位限制,需搭脚手架平台。通过设计机械式移动作业平台,可以减少部分此类脚手架作业。
        部分厂房内地面较为空旷,如常规岛厂房0米、热机修车间0米、化学实验室0米等,厂房内高空中有较多探头、照明灯、风阀等,且对应的检修作业内容较为简单,高空高度不超过8米,通过电动液压式移动作业平台,可以减少部分此类脚手架作业。
        在厂区道路路灯、厂房高空风机/空调室外机、无爬梯的厂房屋面构筑物检查等,可通过高空作业车(作业高度约18米)来实现,可以减少部分此类脚手架作业。
2.2优化需重复高空辅助工作的预防性维修工作
        核电厂根据预防性维修大纲,有较多预防性维修工作,预防性维修工作是按年度、季度或月度持续进行,部分工作需脚手架重复进行配合,针对此部分中脚手架工作量大、风险高的预防性维修工作,通过综合分析,评价其预防性维修必要性。部分可采用对预防性维修大纲进行周期优化、检修项目优化或取消维修大纲的方式,减少此类重复性高风险脚手架作业。
2.3新增永久平台
        为解决因前期设计考虑不足造成的高空设备无操作或维修平台的问题,在运行阶段新增永久平台是解决问题的较好方式。但运行阶段新增永久平台面临风险高、成本高的问题,因此需进行新增永久平台的必要性分析,以下为核电厂A进行必要性分析的初步方式:
        A=高空辅助工作单次成本*高空辅助工作风险系数*重复工作次数(60年)
        B=永久平台增设成本*平台增设工作风险系数+平台维护年度成本*60年
        风险系数:A根据脚手架作业高度、作业空间、高空坠物后果严重性;B根据平台施工工艺、作业高度、作业空间、高空坠物后果严重性。高风险系数为1.5;中风险系数为1.2;低风险系数为1。
        若A≥1.2*B,及时实施永久平台新增;
        若1.2*B>A≥0.8*B,根据电站实际情况择机实施或不实施永久平台新增;
        若A<0.8*B,不实施永久平台新增。
3高空辅助工作精益管理典型实施案例
3.1利用移动式作业平台减少高空辅助工作
        设计并制作轻便型移动式作业平台,平台主体使用4040铝材和δ3铝板制作,分三种型号:0.6m平台(带滑动轮)、1.0m平台(带滑动轮)、1.5m平台(带护栏且护栏可放倒、带滑动轮)。平台轻便且方便移动,用于在空间允许条件下的3米以下高空作业。根据2米以下脚手架搭设数据,此部分平台主要投放到汽轮机厂房、电气厂房、热机修车间、放射性废物处理厂房;并编制了对应管理规定用于平台的使用管理。
        采购5米、6米、8米作业高度的电动液压式移动作业平台,按专用工具管理,编制使用及管理的规定,对有平台使用需求的人员进行授权操作培训(主要为仪控探头检修人员、电气照明检修人员、通信摄像设备维修人员),对现场能使用此平台的高空作业,维修人员可自行借用平台现场使用。
3.2优化维修大纲减少维修作业高空辅助工作
        常规岛与电气厂房20米人行连廊顶部风机的2年电气检查及机械检查预防性维修项目,需在室外部分搭设脚手架用于人员检修作业,需搭设的脚手架高度约24米,搭拆工作量约7天*15人,工作量大、风险高。
        在经设备管理专业、设备维修专业及高空辅助工作专业综合评估后,得出以下结论:风机为连廊送风机,4台连续运行对连廊进行送风,若1台故障对连廊通风影响不大,多台故障可能造成连廊内空气流通不畅,影响通过人员的舒适性,可以在故障后进行纠正性维修,不会造成严重后果,且经查历史记录,风机运行情况良好,没有发生过故障,预防性维修需高空辅助工作风险高、工作量大,预防性维修成本要大于纠正性维修成本,综上,取消此预防性维修工作大纲。
3.3新增永久平台减少运行操作高空辅助工作
        运行人员执行给水除氧器系统某月度定期试验,需操作的给水除氧器系统2台阀门因位置高运行人员无法直接操作,每次操作前需搭设4米高脚手架平台,在运行阀门操作后需拆除脚手架平台。阀门操作频繁造成高空辅助工作也频繁,考虑采用新增永久平台方式减少此高空辅助工作。根据前文提到新装永久平台必要性公式进行计算,完成了永久平台增加工作。
3.4新增永久平台减少维修作业高空辅助工作
        在机组每次大修前期,需对常规岛冷凝器下方冷凝器底部弹簧进行松紧,因弹簧位置高且无维修作业平台,每次在机组大修前需搭设2米高累计16米长的脚手架平台,因现场在常规岛0米下方-8米且空间狭窄,脚手架材料运输风险高,脚手架搭设过程中误碰风险高,考虑采用新增永久平台方式减少此高空辅助工作。根据前文提到新装永久平台必要性公式进行计算,完成了永久平台增加工作。
4总结
        通过以上列举的精益管理方案典型案例可以有效减少了高空辅助工作,取得了良好的安全及成本效益。核电厂可以从优化移动式作业平台、优化预防性维修工周期及方式、永久平台必要性分析等方面进行高空辅助作业优化工作。同时,对新建电厂做好经验反馈,争取在设计建造阶段做好检修平台及通道的布置设计,减少运营阶段的人力成本及改造成本,以提高电厂的精益化管理水平及提高电厂的安全运行业绩。
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