帶氣作業(yè)安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)

摘 要

摘要:設(shè)計(jì)了用于應(yīng)急搶修等帶氣作業(yè)職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的燃?xì)獍踩a(chǎn)實(shí)驗(yàn)室,具有檢漏、帶氣作業(yè)、應(yīng)急搶修、管道成環(huán)等功能。提出了實(shí)驗(yàn)室規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)案,指出了這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模

摘要:設(shè)計(jì)了用于應(yīng)急搶修等帶氣作業(yè)職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的燃?xì)獍踩a(chǎn)實(shí)驗(yàn)室,具有檢漏、帶氣作業(yè)、應(yīng)急搶修、管道成環(huán)等功能。提出了實(shí)驗(yàn)室規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)案,指出了這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)于燃?xì)馄髽I(yè)職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的重要意義。
關(guān)鍵詞:安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室;仿真實(shí)驗(yàn)室;帶氣作業(yè);燃?xì)饴殬I(yè)技術(shù)培訓(xùn)
Design of Safety Production Laboratory with Gas Operation
LI Jinbo,SHI Lei,DONG Liang,LI Zichi,YU Peng,YUE Leilei,WANG Heng
AbstractThe gas safety production laboratory is designed for vocational and technical training with gas operation used for emergency repair and so on.The laboratory has functions of leak detection,operation with gas,emergency repair,pipe looping and so on.The plan to avoid safety risks in the laboratory is proposed.The important significance of this experimental teaching mode for gas vocational and technical training is pointed out.
Key wordssafety production laboratory;simulation laboratory;operation with gas; gas vocational and teehnical training
1 概述
   隨著城市燃?xì)夤芫W(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大,燃?xì)庀到y(tǒng)中發(fā)生的泄漏、火災(zāi)與爆炸等事故的數(shù)量不斷上升[1~2]?,F(xiàn)代化燃?xì)馄髽I(yè)安全管理要求在保障不間斷供氣目標(biāo)下,能夠處理燃?xì)庑孤┦鹿?、新管道連接及設(shè)備更新維護(hù)等應(yīng)急作業(yè)任務(wù)。目前,帶氣應(yīng)急搶修搶險(xiǎn)作業(yè)是及時(shí)有序應(yīng)對(duì)燃?xì)馔话l(fā)事故、消除隱患、減少次生災(zāi)害的有效手段[3~4]。
   燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)經(jīng)過近年的快速發(fā)展,各項(xiàng)安全管理和技術(shù)管理已逐步走向系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化。帶氣應(yīng)急搶修搶險(xiǎn)作業(yè)也由往日由師傅帶徒弟等不系統(tǒng)的培訓(xùn)方式,逐步走向系統(tǒng)化、正規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化的培訓(xùn)方式。這樣不僅保證一線技術(shù)工人作業(yè)技能的提高,而且通過系統(tǒng)、全面的培訓(xùn),使他們將作業(yè)中的安全知識(shí)熟記心中,將安全行為固化于行動(dòng)中,保證實(shí)際作業(yè)的安全順利進(jìn)行。帶氣作業(yè)的培訓(xùn)教學(xué)工作重點(diǎn)是要將課堂知識(shí)落實(shí)到行動(dòng)中,需要一個(gè)模擬實(shí)際生產(chǎn)的場(chǎng)所,按照實(shí)際生產(chǎn)要求反復(fù)練習(xí)并觀察動(dòng)作的安全性及結(jié)果的正確性[5~6]。為此,我們針對(duì)燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)對(duì)職工進(jìn)行帶氣作業(yè)系統(tǒng)培訓(xùn)建設(shè)了模擬作業(yè)場(chǎng)地,稱為安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室。
2 安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)方案
    安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的建立既要能夠滿足課堂教學(xué)的演練,又要能夠檢驗(yàn)學(xué)員針對(duì)不同的生產(chǎn)事故所做出操作的準(zhǔn)確性。而且,還要保證實(shí)驗(yàn)室在安全生產(chǎn)教學(xué)過程中不發(fā)生任何安全事故。
    在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的過程中,我們進(jìn)行了大量的調(diào)研,把大量停留在經(jīng)驗(yàn)階段的認(rèn)識(shí)提升到理論層次,并用于系統(tǒng)化的教學(xué),培養(yǎng)出更多的生產(chǎn)技術(shù)人員,滿足企業(yè)安全生產(chǎn)的需要。
    建設(shè)這樣的實(shí)驗(yàn)室,必須考慮一切不安全的因素并進(jìn)行合理的規(guī)避,保證實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)安全措施也是此項(xiàng)目的技術(shù)體現(xiàn)。
安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)方案見圖1。
 
實(shí)驗(yàn)室根據(jù)課程教學(xué)要求建立一組埋地管道和設(shè)備。燃?xì)獾膲毫τ芍?低壓調(diào)壓箱控制。燃?xì)饬飨蚍譃閮陕?,一路先后?jīng)過閥門1、2、3、4(閥門右側(cè)均裝有調(diào)長器),另一路經(jīng)旁通流向閥門5、6。Z1、Z2、Z3、Z4為4個(gè)閥門井,其中Z2、Z3、Z4可用于作業(yè)、放散、控壓等。閥門井蓋板為活動(dòng)蓋板,方便進(jìn)行帶氣不動(dòng)火作業(yè)。設(shè)置3個(gè)作業(yè)坑G1、G2、G3,可以滿足3個(gè)作業(yè)小組同時(shí)使用,U形管道使用法蘭連接,方便更換。作業(yè)坑G1內(nèi)安有放散管,放散管上裝有放散閥f1~f9作業(yè)時(shí)用于減小燃?xì)鉂舛取9苈分衒1~f9為普通放散閥。作業(yè)坑G3內(nèi)燃?xì)夤艿腊惭b鋼塑轉(zhuǎn)換接頭,可以滿足聚乙烯塑料管的作業(yè)。
作業(yè)坑四周均采用水泥擋板,一方面便于開挖和填充物回填,填充物采用細(xì)沙;另一方面可防止氣體向四周泄漏而造成不可預(yù)測(cè)的其他不安全因素。燃?xì)夤艿缆裆畎礄C(jī)動(dòng)車不能達(dá)到的地方管頂覆土厚度0.3m執(zhí)行。作業(yè)對(duì)象燃?xì)夤艿酪?guī)格為DN100mm。
3 安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的功能
3.1 檢漏
    對(duì)3個(gè)作業(yè)坑中任意一處U形管設(shè)置漏點(diǎn),可模擬泄漏現(xiàn)場(chǎng)。漏點(diǎn)的設(shè)置:不帶氣的情況下,在U形管任意處用沖擊鉆打1個(gè)直徑為3~5mm的圓孔。在置換和不作業(yè)時(shí),可以用木楔子把圓孔堵住。由于管道內(nèi)燃?xì)鉃榈蛪海部梢詭Э走M(jìn)行置換作業(yè)。
    通過設(shè)置作業(yè)坑內(nèi)管道的泄漏點(diǎn),使管道內(nèi)燃
氣在作業(yè)坑填充物空隙間進(jìn)行自然擴(kuò)散,訓(xùn)練作業(yè)人員利用儀器、工具等技術(shù)方法確定泄漏點(diǎn)準(zhǔn)確位置的能力。確保作業(yè)人員通過實(shí)驗(yàn)培訓(xùn),能夠及時(shí)并準(zhǔn)確地在事故現(xiàn)場(chǎng)找出泄漏點(diǎn)的位置,提高作業(yè)效率,防止泄漏事故的擴(kuò)大。檢漏設(shè)備通常有日本產(chǎn)某型可燃?xì)怏w檢i受4儀,可檢測(cè)低濃度可燃?xì)怏w,由于其體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,可用于閥門井內(nèi)設(shè)備檢漏,也可在動(dòng)火前進(jìn)行可燃?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)檢測(cè)。德國產(chǎn)某型可燃?xì)怏w檢測(cè)儀最大優(yōu)點(diǎn)是能夠區(qū)別天然氣與沼氣,可用于路面巡檢、鉆孔精確檢測(cè)等工作,因而可對(duì)填埋后的作業(yè)坑進(jìn)行巡線檢漏培訓(xùn)工作,該設(shè)備可以在較大范圍內(nèi)使用,提高檢測(cè)工作效率,在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn),避免燃?xì)庑孤┮鸬拇紊鸀?zāi)害。通過對(duì)多種檢測(cè)設(shè)備的使用,接受培訓(xùn)者將充分掌握燃?xì)庑孤z測(cè)技術(shù)。
3.2 帶氣作業(yè)
    帶氣作業(yè)是指在不停氣的情況下對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行改線、接線、維修、設(shè)備更換等作業(yè),分為帶氣動(dòng)火作業(yè)和帶氣不動(dòng)火作業(yè)兩種作業(yè)類型。作業(yè)方式可以采用機(jī)械作業(yè),也可以采用手工作業(yè)。帶氣作業(yè)是城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行維護(hù)的一種重要手段[7~8]。
3.2.1帶氣動(dòng)火作業(yè)
    帶氣動(dòng)火作業(yè)以接線為主。帶氣接線就是將新建燃?xì)夤艿琅c正在供氣運(yùn)行的燃?xì)夤艿老噙B接,使新建燃?xì)夤艿劳度牍膺\(yùn)行。由于要對(duì)具有一定燃?xì)鈮毫Φ墓艿肋M(jìn)行切割、焊接、打口、鉆孔,如果操作不當(dāng),會(huì)發(fā)生著火與爆炸,屬于危險(xiǎn)作業(yè)。施工時(shí),需要制定周密的帶氣接管方案,掌握帶氣接管方法,并熟悉安全技術(shù)。在進(jìn)行帶氣作業(yè)培訓(xùn)時(shí),由于模擬真實(shí)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),因而其危險(xiǎn)性比其他以空氣或惰性氣體為氣源情況下的作業(yè)的危險(xiǎn)性高。特別是手工帶氣動(dòng)火作業(yè),必須保證作業(yè)壓力穩(wěn)定。壓力過高時(shí),在切割和焊接過程中,焊接處生成的火焰過長,影響作業(yè)人員的操作,同時(shí)增加管內(nèi)的燃?xì)馔庑沽?,使外部環(huán)境可燃?xì)怏w含量升高,加大作業(yè)的危險(xiǎn)性。當(dāng)燃?xì)鈮毫^過低時(shí),雖有利于操作,但控制管道內(nèi)的燃?xì)鈮毫檎龎狠^困難,管徑越大或開孔越大,越難控制,而且切割或氣焊用的氧氣有可能較多地混入燃?xì)夤艿纼?nèi)。
3.2.2帶氣不動(dòng)火作業(yè)
   帶氣不動(dòng)火作業(yè)是在管道有燃?xì)鈮毫Φ那闆r下,對(duì)管道上的閥門、法蘭等設(shè)備進(jìn)行更換、維護(hù)、保養(yǎng)等作業(yè)。
3.2.3功能實(shí)現(xiàn)
   可以在作業(yè)坑G1實(shí)現(xiàn)帶氣接線功能。對(duì)學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí),假設(shè)多種施工現(xiàn)場(chǎng)和下游情況,供學(xué)員選擇帶氣作業(yè)方式,可采用機(jī)械作業(yè),或采用手工作業(yè)??梢栽陂y門井中模擬帶氣不動(dòng)火作業(yè),模擬對(duì)閥門、補(bǔ)償器、法蘭等進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)。以作業(yè)坑G,為例,以燃?xì)庵脫Q管道內(nèi)空氣操作步驟如下:
   ① 閥門1、2處于開啟狀態(tài)。
   ② 主閥門3、4、5、6處于關(guān)閉狀態(tài)。
   ③ 放散閥門f1、f2、f3、f4處于關(guān)閉狀態(tài)。
   ④ f5放散閥門設(shè)置放散點(diǎn)及測(cè)壓點(diǎn)。
   ⑤ 緩慢開啟調(diào)壓箱出口閥門,f5放散點(diǎn)觀測(cè)壓力,壓力為1000Pa時(shí)關(guān)閉調(diào)壓箱出口閥門。
   ⑥ 穩(wěn)定15min,水柱壓力表液面穩(wěn)定,即為合格。
    ⑦ 開啟調(diào)壓箱出口閥門繼續(xù)置換,控制壓力在1000Pa以下。
   ⑧ 利用球膽取樣3次,然后用分析儀器檢測(cè),當(dāng)燃?xì)怏w積分?jǐn)?shù)達(dá)到100%時(shí),即為合格,關(guān)閉f5放散點(diǎn)。
   ⑨ G1作業(yè)坑置換完畢。
3.3 應(yīng)急搶修
    城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?、設(shè)施等會(huì)由于外力破壞、腐蝕、應(yīng)用不當(dāng)?shù)仍蛟斐尚孤?、斷氣、超壓供氣、爆炸、著火等意外事故。事故的發(fā)生地點(diǎn)、時(shí)間、原因等都是不確定的,燃?xì)鈱I(yè)人員接到報(bào)警后需要立即采取有效措施,最大程度減少損失一劃一。
    由于應(yīng)急搶修作業(yè)條件都是突發(fā)事故,實(shí)驗(yàn)室需要按照實(shí)際發(fā)生過的現(xiàn)場(chǎng)情況模擬現(xiàn)場(chǎng),模擬搶修過程。面對(duì)各種類型事故的應(yīng)急搶修,專業(yè)人員應(yīng)具備較高的專業(yè)水平,能對(duì)事故原因作出正確的判斷,果斷采取正確措施,快速控制事故現(xiàn)場(chǎng)。
    進(jìn)行搶修培訓(xùn)時(shí),模擬下游用戶性質(zhì),針對(duì)重要用戶、不能停氣用戶,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇處理方式,或采用機(jī)械作業(yè),或采用手工作業(yè)。模擬從接警開始,包括現(xiàn)場(chǎng)檢漏、作業(yè)、恢復(fù)等系統(tǒng)搶修過程,訓(xùn)練調(diào)壓專業(yè)人員、管道專業(yè)人員、焊工、電工、作業(yè)輔助工、現(xiàn)場(chǎng)指揮、技術(shù)人員、安全人員等人員的熟練配合,保證搶修安全、快速。
3.4 管道成環(huán)
    管網(wǎng)成環(huán)有助于提高管網(wǎng)的供氣可靠性,但會(huì)加大管網(wǎng)造價(jià)。同時(shí),也使管網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。在制定作業(yè)方案時(shí)需要考慮更多的因素,增加了作業(yè)難度。
    為了真實(shí)地模擬現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景,在安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)上,由供氣管道和旁通管道構(gòu)成廠環(huán)網(wǎng)。環(huán)網(wǎng)的構(gòu)建,使帶氣作業(yè)時(shí)需要考慮更多的因素,使帶氣作業(yè)的方案更加復(fù)雜和多變。環(huán)網(wǎng)的建成,也完善了安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室,增加了模擬仿真的可操作程度。
4 安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的日常管理
    實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行日常教學(xué)時(shí),需要設(shè)專業(yè)人員管理,啟動(dòng)前后要置換、吹掃,使用過程中要監(jiān)控。教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后要檢查各處儀器及工具歸位情況,檢查各處燃?xì)怏w積分?jǐn)?shù)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后方可離開。
5 安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避
    ① 法蘭連接處泄漏風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避。管道法蘭經(jīng)多次拆卸操作后,將影響法蘭的密封性能。實(shí)驗(yàn)室管理人員或教師在每次教學(xué)開始之前,具體檢查每個(gè)法蘭連接處的連接情況,確認(rèn)法蘭連接符合要求,并沒有漏氣現(xiàn)象,方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室教學(xué)工作。
    實(shí)驗(yàn)室管理人員或教師在每次教學(xué)結(jié)束之后,具體檢查每個(gè)法蘭連接處的連接情況,確認(rèn)法蘭連接符合要求并沒有漏氣現(xiàn)象,方可進(jìn)行置換或吹掃等關(guān)閉實(shí)驗(yàn)室工作。
    ② 現(xiàn)場(chǎng)放散造成的燃?xì)鉂舛确秶瑯?biāo)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避。實(shí)驗(yàn)室管理人員或教師要做好實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)督管理工作。在實(shí)驗(yàn)室周圍做好警戒標(biāo)志,建立作業(yè)區(qū)域,非教學(xué)人員和非作業(yè)人員禁止進(jìn)入。未穿防靜電服和防靜電鞋及其他不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的人員禁止進(jìn)入。在教學(xué)過程中,要時(shí)刻對(duì)實(shí)驗(yàn)室的可燃?xì)怏w進(jìn)行檢測(cè),達(dá)不到要求,禁止進(jìn)行帶氣動(dòng)火作業(yè)。
    ③ 手工作業(yè)時(shí)管道內(nèi)燃?xì)鈮毫Σ▌?dòng)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避。在手工開孔作業(yè)時(shí),掀開管道焊口準(zhǔn)備焊接的瞬間會(huì)造成管道內(nèi)壓力降低。由于實(shí)驗(yàn)室空間有限,管道長度較短,壓力波動(dòng)比較明顯。為了降低壓力波動(dòng)的幅度,我們?cè)谥鏖y門下游安裝一段大口徑管道,增加了管道中的儲(chǔ)氣量,對(duì)管道的壓力波動(dòng)可起到一定的緩沖作用。
    ④ 從教學(xué)安全角度考慮,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用低壓燃?xì)狻?/span>
6 安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)實(shí)意義
    我們興建的安全生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室填補(bǔ)了燃?xì)庑袠I(yè)多工種實(shí)操聯(lián)合教學(xué)的空白,從真正意義上把管道、調(diào)壓、巡檢、方案制定、危險(xiǎn)源辨識(shí)、現(xiàn)場(chǎng)分析、帶氣作業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)、帶氣作業(yè)操作技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)人員職責(zé)、警情分析、現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析、臨時(shí)應(yīng)急安全措施方案制定、搶險(xiǎn)作業(yè)技術(shù)、后期處理、搶險(xiǎn)搶修工作標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)急管理流程、PE管維護(hù)搶修流程等工作有序安排在同一空間及時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)員進(jìn)行集中培訓(xùn)、考核。這種教學(xué)模式對(duì)于燃?xì)馄髽I(yè)職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)工作具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
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(本文作者:李金波 史磊 董亮 李子馳 于朋 岳雷雷 王恒 北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)燃?xì)鈱W(xué)院 北京 100006)