張學海,王文偉,孟剛
(華能銅川照金電廠,陜西 銅川 727100)
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墨菲定律對電力安全生產管理的啟示
張學海,王文偉,孟剛
(華能銅川照金電廠,陜西 銅川727100)
摘要:介紹了墨菲定律的主要內容,通過某電廠幾起典型的安全生產事故,分析了安全生產事故發生的原因,闡述了墨菲定律對電力安全生產管理的啟示。指出電力安全生產中應盡量在事前消除事故隱患,破除墨菲定律對電力安全生產管理的“魔咒”。
關鍵詞:墨菲定律;電力安全生產;隱患
0引言
火力發電廠是技術、資金密集型企業,必須緊緊圍繞“安全第一、預防為主”的方針。安全生產管理的目標是杜絕事故的發生,而事故是一種不經常發生和不希望發生的意外突發事件。對于電廠人員來說,如果擔心某種意外損失或災禍發生,那么它就更有可能發生;任何一個事件,只要具有大于零的發生幾率,就有可能發生;只要發生事故的可能性存在,不管可能性有多小,這個事故遲早會發生。
筆者受墨菲定律的啟發,通過對某電廠幾起典型安全生產事件的分析和研究,獲得以下結論:要破除墨菲定律對電力安全生產管理的“魔咒”,需要警鐘長鳴,防微杜漸,防患于未然;在電力安全生產管理過程中,必須對每個過程環節認真進行控制。
1墨菲定律
墨菲定律由美國愛德華茲空軍基地的上尉工程師愛德華·墨菲(Edward A.Murphy)提出,“墨菲定律”(Murphy′s Law)主要包括4個方面的內容:(1)任何事都沒有表面看起來那么簡單;(2)所有的事都會比你預計的時間長;(3)會出錯的事總會出錯;(4)如果你擔心某種情況發生,那么它就更有可能發生[1]。
墨菲定律的根本內容是“凡是可能出錯的事有很大幾率會出錯”,指的是任何一個事件,只要具有大于零的發生幾率,就不能假設它不會發生。墨菲定律揭示了安全管理中人們為什么不能忽視小概率事件的科學道理,揭示了安全管理必須發揮警示職能,堅持預防為主的重要意義。
墨菲定律警示人們:只要存在不安全因素,如不及時采取措施,不注意解決問題,不迅速堵塞漏洞,必然會釀成事故。
墨菲定律同時忠告人們:面對人類的自身缺陷,最好想得更周到、更全面一些,采取多種保險措施,防止偶然發生的人為失誤而導致災難和損失。
2幾起典型的安全生產事件案例
某電廠一期工程2×600 MW亞臨界直接空冷燃煤發電機組于2006年3月開工建設,兩臺機組分別于2007年11,12月建成投產。
2.1#2機組#3高壓加熱器(以下簡稱高加)正常疏水調節閥后管道斷裂
2.1.1事件概況
2015年某日,#2機組啟動暖投高加過程中,#3高加正常疏水調節閥開度由0%突然開至100%,閥后管道大小頭細側焊縫接頭發生斷裂。
2.1.2原因分析
對斷裂焊口進行宏觀檢查及掃描顯微鏡微觀檢查,發現該焊接接頭有電焊補焊且過燒現象,焊縫周向約1/4未焊透,存在多處氣孔,焊口處硬度偏高,為基建時期的原始焊縫缺陷,是整體管段的薄弱位置。#3高加正常疏水調節閥短時大幅度開啟后引起流體的水錘效應,在水錘效應的作用下,薄弱部位無法承載瞬時較大應力,最終從焊口處斷裂。
#3高加正常疏水調節閥前管道尺寸為?325 mm×8 mm,調節閥后管道尺寸為?377 mm×11 mm,調節閥規格為DN 150 mm,由于閥體口徑和前后管道不一致,在調節閥前后增加了變徑管。當#3高加正常疏水流過調節閥后,疏水流速瞬時加快,導致管道內壁沖刷嚴重。經現場實際測量,#3高加正常疏水調節閥后的直管段壁厚已由4.5 mm 減薄至2.8 mm,說明該區域的管道運行工況極其惡劣。針對沖刷如此嚴重的管道,若選型壁厚為4.5 mm的管道,隨著機組的運行,管壁勢必會在較短時間內減薄,直至發生爆管;同時,基建安裝期間該焊口的焊接質量沒有得到重視,導致該焊口有電焊補焊且過燒現象,焊縫周向約1/4未焊透,存在多處氣孔,焊口處硬度偏高。
由于高加正常疏水調節閥前、后壓降較大,汽-水兩相流是不可避免的。在基建安裝階段,#3高加正常疏水調節閥出口第1個拐彎處安裝了三通,目的是降低汽-水兩相流的沖擊磨損,起消能作用。機組某次檢修時,檢查#3高加正常疏水調節閥后的三通,壁厚減薄較多。在沒有充分論證改造方案的情況下,直接將疏水調節閥后的三通改造為彎頭,導致管道振動更為嚴重,減弱了消能作用;同時,改為彎頭后,將加速后的疏水沖擊力快速傳遞至直管段。
因該廠除氧器布置在運轉層,#3高加正常疏水調節閥只有在22.1 m標高的管道上才有布置空間,但是檢修困難。在基建設計安裝期間,將#3高加正常疏水調節閥布置于除氧器底部側面,無法減少汽-水兩相流的沖擊振動,該部分沖擊振動作用力只能作用于調節閥后的管道上。
綜上所述,#2機組#3高加正常疏水調節閥后管道斷裂事件,是基建設計、基建安裝、施工焊接、焊縫檢測、技術監督及異動管理等過程中存在的多種問題同時爆發而引發的一起典型事故。
2.2#2機組事故排放閥(BDV)及高調閥一級門桿漏汽管至冷再管道斷裂
2.2.1事件概況
2016年某日,#2機組正常運行中,汽輪機房6.9 m BDV一級門桿漏汽管與高調門一級門桿漏汽管的三通接口處斷裂,突發泄漏。
2.2.2原因分析
2015年9月21日,#2機組BDV一級門桿漏汽管與高調門一級門桿漏汽管的三通接口焊縫處呲汽,采取帶壓堵漏的方式進行了臨時處理,但仍反復出現泄漏,多次進行了注膠處理。事件發生后,對管道斷裂處進行宏觀檢查,發現不是焊口斷裂,而是帶壓堵漏專用夾具的注膠孔部位對應的管道處發生斷裂。因帶壓堵漏所注的膠存在凝固不均勻的現象,多次進行注膠后,管道的斷裂部位受到剪切應力,最終發生斷裂。
雖然采取帶壓堵漏的方式進行了臨時處理,但沒有及時利用停機機會對臨時帶壓堵漏措施進行恢復消缺,給機組安全運行留下隱患。
BDV一級門桿漏汽管與高調門一級門桿漏汽管的材質在施工圖中標注為合金鋼(12Cr1MoVG)。對現場管道進行材質檢測分析,發現基建時期安裝的BDV一級門桿漏汽管為普通碳鋼管,與施工圖紙不符。也就是說,BDV一級門桿漏汽管與高調門一級門桿漏汽三通管的焊接為異種鋼焊接,#2機組運行8年后,出現了呲汽缺陷。
從該事件可以看出:基建安裝期間,小管道采用了錯誤的材質,埋下了異種鋼焊接及材質選用等級偏低的隱患;機組運行期間,采取了帶壓堵漏的措施對泄漏點進行了臨時處理,對多次注膠后可能導致的后果沒有進行預控;機組臨時調停期間,未及時恢復消缺,最終導致事故的發生。
該事件進一步驗證了墨菲定律的警示:只要存在不安全因素,如果不及時采取措施,不注意解決問題,不迅速堵塞漏洞,必然會釀成事故。
2.3#2機組#1高調門故障
2.3.1事件概況
2016年某日,#2機組負荷約有40 MW幅度的快速波動,汽輪機數字電液控制系統(DEH)畫面各高調門反饋波動,一次調頻頻繁動作,就地檢查各高調門波動較大,高壓抗燃油泵電流上漲。立即解除4個高調門的自動,盤面分析運行參數:#1高調門后壓力較正常運行值偏低3 MPa,#1,#2瓦瓦溫較正常運行值低5~9 ℃。全行程活動#1高調門:手動緩慢關閉#1高調門至20.0%,就地不動;手動緩慢全開該門,再次關閉過程中卡在62.4%的開度。活動該門期間,主汽壓、4個高調門后壓力及負荷基本無變化,判斷#1高調門故障,無蒸汽通流。
2.3.2原因分析
利用停機機會,對#2機組#1高調門進行了解體檢修,發現#1高調門十字頭的圓柱銷斷裂,閥桿頭部圓柱銷連接處斷裂,十字套螺紋止動失效,導致閥門關閉。
經與汽輪機廠家聯系,得知同類型機組已多次出現十字頭圓柱銷斷裂事件。因高調閥操縱座中的十字頭采用螺紋直接聯接,實際安裝時若墊環的間隙裝配不當或漏裝墊環,機組停機打閘、調節閥快關及變負荷過程中,十字套與閥桿間的圓柱銷承受沖擊載荷,圓柱銷因受很大的剪切應力而斷裂,螺紋止動失效,閥桿在汽流的擾動下逐漸部分退出十字套,使得閥桿變長,調節閥關閉;而就地與集控室檢查會顯示調節閥卡在某個閥位,調門仍存在一定開度的假象,運行中會造成閥門實際開度與指令不符,引起負荷波動。因高調閥的十字頭存在設計缺陷,故需對高調閥的十字頭進行改造。
2.4#2機組B小汽輪機軸封泄汽管存在多處裂紋
2.4.1事件概況
#2機組B小汽輪機真空嚴密性試驗不合格,經過多次查漏,確認真空漏點在小汽輪機軸封端部。在小汽輪機軸封泄汽管增加了一道手動門,完全關閉該閥門,真空漏點并未消除。初步懷疑為B小汽輪機軸封泄汽管泄漏,導致真空嚴密性試驗不合格。
2.4.2原因分析
利用停機機會,進入#2機組B小汽輪機缸體底部進行檢查,發現軸封泄汽管存在多處裂紋,焊口處出現開裂現象,無法維持軸封壓力。
因軸封泄汽管布置于小汽輪機缸體側底部,受到低溫排汽缸減溫水及高溫排汽的沖刷,不銹鋼材質的軸封泄汽管道承受較大的冷熱交變應力后,極易發生炸裂。故需將不銹鋼材質的管道更換為普通碳鋼材質的管道。
從2.3,2.4章節的事件分析中可以看出,制造廠本身存在的設備質量問題,不是不會引發事故,而是經歷一階段運行或有別的因素觸發后,最終會發生不安全事件。
3墨菲定律對電力安全生產管理的啟示
從幾起典型安全生產事故案例可以看出,事故發生的原因涵蓋了施工圖設計、基建安裝質量、焊接工藝及檢測、設備異動管理、小管道的安裝管理、帶壓堵漏、制造廠的設計及原始缺陷等諸多問題,進一步驗證了墨菲定律,當某一缺陷或者隱患存在時,不是它不發生或暴露,而是當多種因素疊加在一起后,會產生嚴重的后果。
墨菲定律告訴我們,只要存在隱患,就一定會發生事故,換言之,隱患不除,安全不保。事故隱患是指作業場所、設備及設施的不安全狀態,人的不安全行為和管理上的缺陷,可能導致人身傷害或經濟損失,是引發生產安全事故的直接原因,因而事故隱患實質上是有危險的、不安全的、有缺陷的“狀態”。但對于電力安全生產來講,缺陷及隱患始終存在,采取有效的措施及手段,保證缺陷及隱患不引發事故。
根據墨菲定律,一旦有事故發生的征兆,事故就有發生的可能,由此得出,所有事故發生的偶然性里都包含了一定的必然性,沒有必然性也就不會有偶然性。任何事故的發生都不是偶然的,有其固有的必然性和內在的規律性。事故發生的概率雖然很小,但累積到一定程度,也會從最薄弱環節爆發。事故是由隱患造成的,事后控制不如事中控制,事中控制不如事前控制,而事前控制的核心是消除事故隱患,只有消除了隱患,才能實現安全和可持續發展。
墨菲定律認為,隱患是可知的,那么事故就是可以預測、預防和預控的,而起著關鍵性作用的是人,因為隱患是客觀存在的,排查、治理隱患是人的主觀行為。隱患排查治理越全面、越徹底,事故發生的可能性就越小,這與人的主觀能動性有直接關系。安全生產中,關鍵是平時要清掃死角,消除安全隱患,降低事故概率,并時刻做好面臨事故的準備。
4結束語
人們往往等到出了問題之后才忙于處理事故,召開各種會議進行反思,總結教訓,最后得出慘痛結論。要破除墨菲定律對電力安全生產管理的“魔咒”,需要我們警鐘長鳴,防微杜漸,防患于未然;在電力安全生產管理過程中,必須對每個環節進行認真控制,堅持預防為主的原則,消除事故隱患。
參考文獻:
[1]阿瑟·布洛赫.墨菲定律[M].太原:山西人民出版社,2012.
(本文責編:劉芳)
收稿日期:2016-03-09;修回日期:2016-05-10
中圖分類號:F 407.61
文獻標志碼:B
文章編號:1674-1951(2016)05-0049-03
作者簡介:
張學海(1985—),男,寧夏中衛人,工程師,從事汽機專業管理方面的工作(E-mail:249532536@qq.com)。
王文偉(1975—),男,河北衡水人,工程師,從事安全管理方面的工作。
孟剛(1972—),男,山東聊城人,工程師,從事人力資源管理方面的工作。