抽水蓄能电站机电安装工程危险源管控
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摘要：为保障施工作业人员安全和水利水电工程顺利建设，应加强抽水蓄能电站建设的安全管理工作。对抽水蓄能电站机电安装工程中的危险源及其管控措施进行了简要阐述，并针对其作业面多而复杂、存在立体交叉作业和作业环境相对较差等特点，提出在安全风险实时管理控制中应采用物联网技术和微型无人机的管控措施，从而减少安全管理人员出勤施工作业现场的频次，降低安全管理人员的劳动强度，提高对危险源的管控效率。
关键词：抽水蓄能电站；危险源管控；机电安装
抽水蓄能电站既可以对电力系统的用电高峰与波谷进行调节，也可以调频以及调相，还具有“黑启动”功能，因此可以作为电力系统的备用装置，即抽水蓄能电站是一种可以提高电力系统稳定性和节约电力能源的特殊电力装置［1］。抽水蓄能电站机电安装工程包括水泵水轮机、水力机械和发电电动机等设备及其附属设备安装项目，还有大型起重吊装、立体交叉作业、带电作业、密闭空间内作业以及其他危险作业项目。作业场所环境复杂、条件较差和种类繁多等导致抽水蓄能电站机电安装工程的安全管理难度较大［2］。近年来，社会对安全管理愈发重视。2020年对《安全生产法》修订，将“重大事故隐患排查治理”加入其中，说明对危险源的管控越来越严格。2018年12月，基于《安全生产法》等有关法律法规，水利部发布行业标准《水利水电工程施工危险源辨识与风险评价导则（试行）》（简称《导则》），为水利水电行业施工生产危险源辨识及评价提供了管理依据。在企业层次，各单位纷纷制定并推行安全风险管理制度、手册或办法等，对可能涉及的危险源进行管控，避免人员及安全风险事故发生。国家电网有限公司在2016年3月1日颁布《国家电网公司水电工程施工安全风险识别、评估及预控措施管理办法》（简称《办法》），加强对自身建设水电工程项目危险源的管理。抽水蓄能电站机电安装工程涉及专业众多，危险源分布点多，形式复杂多变，对施工作业人员素质、安装工艺以及施工技术等有着较高要求，增加了安全管理人员对事故的防范难度。为降低抽水蓄能电站机电安装工程危险源的管控难度、提高安全风险管控效率、减少安全事故的发生，需要将新技术、新设备应用到危险源管控中。
1危险源
（1）危险源的定义。危险源即产生危险的源头［3］，《职业健康安全管理体系要求》（GB／T28001—2011）将危险源定义为，可能导致人身伤害、健康损害的根源、状态或行为，或者组合［4］。也可以说，一些具有潜在能量和危险物质释放的、可造成人员伤害的、在一定触发因素作用下可转化为安全危险事故的岗位、部位、场所、空间、区域、设备及其位置的系统是危险源。实际上危险源是能量不受控制，危险物质相对集中的场所，也就是危险事故发生的源头。（2）危险源的分类。事故致因理论将危险源分为第一类危险源和第二类危险源。第一类危险源考虑装置、设备以及场所等环境（或物）方面的因素，是能够释放能量做功的源头或载体，也就是系统中存在的、一定概率下会发生意外释放的危险能量或物质。第二类危险源会随第一类危险源随机发生，因此从第一类、第二类危险源出现的情况可以判断出安全事故发生的概率。考虑因素或参照物不同，危险源划分类别以及方法不同。《企业职工伤亡事故分类》（GB6441—1986）将其分成20类，在抽水蓄能电站机电安装工程中涉及机械伤害、触电、高处坠落、物体打击、车辆伤害、起重伤害等13个类别。依据可能导致危险和有害因素的性质类别，《生产过程危险和危害因素分类与代码》（GB／T13861—2009）将危险源的产生因素划分为环境、管理、人和物四大类，分别有49、11、29、102个小类。在水利部办公厅印发的《导则》中，危险源被分为五大类，即施工作业、设施场所、机械设备、作业环境和其他。其中与抽水蓄能电站机电安装工程施工作业类相关的有密闭空间作业、钢筋制安、金结制安、管道预制安装、高空作业、机电设备安装及其他单项工程等，与机械设备类相关的有车辆运输、特种设备与拆卸安装、起重吊装等，与设施场所类相关的有设备（材料）仓库与预制构件场所、金属结构制作加工场所以及其他场所等，与作业环境类相关的有粉尘、危险地质地段和有毒有害气体及有毒化学品泄漏等，还涉及其他类别中的野外施工和营地选址等。（3）安全风险等级（LEC法）。影响系统风险发生概率的有三方面：发生事故的可能性（L），人体在危险环境中暴露的频繁程度（E），以及事故一旦发生后造成的损失、人员伤亡人数以及财产损失额度（C）。LEC法即采用L、E、C共3个指标值的积对危险源进行安全评价，风险值D＝L×E×C。根据D值大小，《办法》将风险分为1～5级，见表1。针对3～5级风险，《办法》要求施工项目必须进行安全管控，将风险值D降至允许范围。运用LEC评价法对安全风险进行等级划分，一定程度上是凭借过往的工作经验进行判断，具有一定局限性，需要根据实际情况进行修正。《办法》从人、机、环境和管理四方面考虑，提出使用动态风险值D2＝D1／K来计算危险源的安全风险等级，其中D1为固定风险值，K为与人、机、环境和管理相关的动态调整系数。动态风险计算能在一定程度上评估所处安全风险等级，并为施工管理人员和作业人员进行施工现场的安全风险管控提供依据。
2危险源管控
（1）常见管控措施。目前危险源管控步骤一般为危险源辨识、评价、管控。首先通过问询有经验的施工人员、现场观察、查阅相关资料、对工作任务进行分析和安全检查等收集危险源信息；再运用直接判别法、LEC法等风险评价方法对收集的危险源进行评价，确定各种危险源风险等级；根据安全风险等级制定相应的控制措施，并对危险源进行管控；根据管控实施情况对危险源进行反馈更新。要想全面、完整地辨识所有危险源，需要施工作业人员和管理人员都参与进来，做到辨识全方位、全范围覆盖，面面俱到，没有遗漏。施工过程中对危险源的管控往往是先辨识评价，再对风险值较高的危险源进行管控。抽水蓄能电站机电安装工程存在多单位交叉作业、危险源分布散乱且形式复杂多变，危险源状态会随着人、物、环境和管理的变化而变化等问题，从而导致出现新的危险源或较低风险等级的危险源衍变成较高风险等级的危险源，这无疑增加了安全管理人员对危险源管控的难度。为降低安全管理人员工作的难度，提高危险源管控的覆盖率和效率，降低危险事故的发生率，需要应用新技术新设备对施工现场危险源进行实时监控。（2）应用物联网技术进行管控。物联网（IOT）是通过信息传感设备，按约定协议连接物品与互联网，实现定位、跟踪、智能化识别、监控和管理的网络。抽水蓄能电站机电安装工程立体交叉作业众多且环境复杂，依靠传统的安全人员旁站式管理难以取得实效。在作业现场配置射频识别（RFID）设备、气体感应器以及全球定位系统，通过物联网技术进行远程管理，在避免安全人员近距离接触危险源的同时，实时监控作业人员、设备和环境等因素状态，提高现场安全管理效率。让现场施工作业人员穿戴具有RFID功能的设备，并将RFID设备安装在需要被监控的设备上，RFID将作业人员体征、环境温度湿度和设备位移、裂缝等信息实时传输到安全管理系统中，通过软件处理相关信息，判断人员和设备是否处于安全状态。如果监测的数据超过规定的安全阈值，则有发生危险事故的可能，系统就会向安全管理人员发出预警信息，安全管理人员则依据RFID设备的定位功能，找到危险源所处位置，采取措施降低安全风险。应用物联网技术进行安全管控流程见图1。应用物联网技术，安全管理人员不需要时刻在作业场所对施工作业进行监督，便能获取作业人员、作业设备和作业环境等因素的状态信息。这样的远程管理既方便了安全管理人员，避免他们与危险源近距离接触的可能，又可以减少与作业无关人员对施工作业的干扰，提高现场作业人员的作业质量和效率。一定程度上，物联网技术应用可以减少现场安全管理人员的投入，提高工程的安全管理精准度和质量。（3）应用微型无人机进行管控。抽水蓄能电站机电安装工程现场作业面环境复杂多变，有些设备或作业环境不适合安装RFID设备，作业人员在有些作业场合不适宜穿戴RFID设备。因而，需要一种可以实时进行安全巡视检查的机械设备，对这些场合的危险源进行监控。微型无人机具有体型轻巧、操作简便、价格实惠以及安全性好等特点，可以结合物联网技术，加载遥感系统对人、设备和特殊环境进行监测［5］。在抽水蓄能电站机电安装工程中，可以选择微型无人机作为危险源巡视监控设备。在作业前，利用微型无人机遥感系统对各作业面的作业人员、设备和现场环境进行巡视监测，监测的数据信息通过物联网系统传输到安全管理系统，管理系统对数据信息进行处理判断，确定原有安全风险是否发生变化及变化情况，有无新增危险源。如有变化，则在作业前对安全风险采取管控措施。作业期间，利用微型无人机对各作业面进行巡视监测，通过向安全管理系统实时传输相关信息，对有可能发生安全风险事故的作业点进行实时预警判断。利用微型无人机和物联网技术，可以对施工现场的各个作业面进行实时全面的有效监控，扩大安全管控范围，增强对隐蔽点危险源的管控。微型无人机可以进入人不宜出入的环境场所，比如密闭空间、高处等较危险的地方，对风险等级较高的危险点进行探测，并对发生安全等级变化的危险源进行监测预警。应用微型无人机虽需增加无人机操控人员，但可以减少安全管理人员出勤施工作业现场的频次，降低安全管理人员的劳动强度，提高对危险源的管控效率。
3结语
做好抽水蓄能电站机电安装工程的危险源管控工作，在安全隐患萌发之前找出并清除掉，这关乎施工现场作业人员的生命安全和项目单位的经济利益，是不容忽视的。运用物联网和无人机等新技术、新设备对复杂作业环境进行安全风险管控，既可以减少项目单位对安全生产管理人员的投入，避免安全管理人员对施工作业进行过度干预，又可以扩大工程中危险源监控的范围，同时提高施工安全风险的管控效率。
参考文献：
［1］胡南．抽水蓄能电站机电安装施工中存在的问题及其对策［J］．中国高新技术企业，2016（1）：123－124．
［2］王诗佳．水利水电工程施工危险源辨识中存在的问题及对策［J］．江西建材，2020（2）：69－71．
［3］肖琳．水利机电安装系统危险源安全管理分析［J］．科技与创新，2015（20）：47，50．
［4］黄浩展．浅谈危险源管理［J］．内蒙古石油化工，2018，44（5）：65－66，72．
［5］亚东，梅稚平，崔中涛，等．小型无人机在某水电站危险源调查中的应用［J］．水电站设计，2017，33（2）：56－58．
作者:程喜仁 武俊峰 李帅 单位:中国安能集团第二工程局有限公司厦门分公司
