本文是一篇土建论文研究,本文的研究对象是福清“华龙一号”核电塔式起重机安全管理,研究基础是以安全作业理论和安全风险评价,通过运用事故树分析法建立“华龙一号”核电塔式起重机安拆和吊装作业安全风险分析和评价,根据分析的风险因素,提出改进措施和建议,完善安全管理体系。
第 1 章 绪论
1.1 选题背景
从十九世纪七十年代第二次工业革命开始以来,经济发展迅速从而导致世界能耗的消耗快速增长了 20 倍左右。从 2010 年截止,煤炭、石油和天然气等具有代表性的化石能源占据全球能耗的 85%。在转化化石能源过程中生成大量环境污染的物质,例如氮氧化物、二氧化碳等等,其不但对生态形成巨大的破坏,还会污染人类正在生活中的环境,另一方面也造成了化石能源储量的枯竭,因此,人类必须要选择新的能源来替代[1]。
核能以其高经济性、清洁环保性、可持续性等特点,在社会经济高速发展的历史潮流下受到更多关注,成为了人类理想的替代新能源。为了应对全球气候变化,我国业已将核电当做确保国家能源安全、优化国家能源结构、平稳我国电力供应的重要性能源战略选项。中国“十三五”能源发展规划中,首先,谈到要以更快的速度推进世界能源走向低碳化;其次,明确了未来世界能源发展的主要方向——非化石能源和 CNG 天然气。世界核电发展进程受到 Fukushima Nuclear Leak影响显著,但是一些新兴国家和主要核电大国在确保安全的前提下,还是将低碳能源中的核电作为清洁能源的发展方向。调整结构是能源规划发展进程中的重中之重,同时要加快双重更替速度,进一步推动能源向绿色低碳快速发展。推进非化石能源的持续发展,综合统筹考虑环境、市场、资源等条件,采取战略性前置规划、稳中求进逐步建设长周期、高配套设施要求的核能和水力发电项目,实现连续性滚动发展。优先通过大力降低煤炭消费所占比重,实施散煤综合治理工作,及全面推进煤炭能源的分质梯级利用。优先规划核能和水力发电项目发展,开工项目规模适度加大,逐步推进可再生能源发展,例如太阳能等等,继而为达成到2030 年实现非化石能源的应用目标,在保障安全的前提下,应用我国及世界上的最前沿的核安全标准,安全高效发展核能,首先在我国沿海建设应用先进的三代压水堆核能发电项目。我国 2020 在运行核电装机总量目标为争取达到 58000 MW,核电在建装机总量目标为争取为 30000 MW 以上。
1.2 研究意义
我国核电建设的两个基本主题可以归结为“打造和谐”和“发展注重科学性”,在“华龙一号”核电建造施工过程中,日益步入国际,并且和市场接轨。为保证核安全要求的特殊性,经过追求精致的施工全过程管理,确保运营的整个进程中,核电站的效率高、安全平稳、装置检测简单、维修容易,而实现辐射剂量最小等本质化安全目标。2015 年二季度,“华龙一号”核电首堆,福清 5#、6#机组示范工程正式开始投入工程建设,“华龙一号”属于新一代堆型,结构复杂、紧凑、工程量大、操作面狭窄,建造过程中吊装作业难度和数量较之前项目都有所提高。在核电建造过程中塔式起重机安拆和吊装作业历来都是高风险作业,还能够衔接设计、调试和运营,是施工时期必不可少的核心步骤。确保塔式起重机安拆作业和吊装作业过程的生产安全,达到前后衔接、承上启下作用至关重要,是维持核电平稳运行,不断供电的基础性条件。因此,基于事故树方法的华龙一号核电土建施工塔式起重机施工安全管理研究也就成了本论文的研究对象,所做研究的意义如下:
一是有利于建立完善“华龙一号”核电站塔式起重机安全管理体系。使用事故树分析方法对“华龙一号”核电站塔式起重机安拆和吊装作业进行全面系统安全风险分析,能让项目部有关管理人员科学、准确、全面地认识塔式起重机安拆和吊装作业过程中的安全风险,塔式起重机安全使用对项目建设成败起到重要影响,使管理者对安全管理意义的理解更直观,提升全员的安全意识,建立健全适用项目的塔式起重机安全管理体系。
二是有效控制和降低塔式起重机作业过程安全风险,避免或减少安全事故事件发生。经过本篇文章的探究,辨识塔式起重机安拆和吊装作业内牵涉的每个步骤的安全风险因素,并进行科学、系统的分析,保证安全风险因素的准确性和全面性,并结合项目机械设备安全管理的实际情况,给出有效预防机械设备安全风险的控制措施和方案,并通过良好实践,加强机械设备安全管理,对项目建设的生产安全发挥核心保障作用。
第 2 章 塔式起重机安全管理的研究基础
2.1 发展概况
国外塔机主要发展概况,1900年,发明建筑用塔机专利;1923年近代相对完整的第一台塔机形成;1941年德国正式发布实施名为DIN8670的工业标准,第一次塔吊的起重能力是用起重力矩(t.m)来衡量的;进入20世纪80年代以后,国外塔机行业联合与兼并盛行,以法国POTAIN与BPR联合组成的集团及德国的LIEBHERR最为优秀。目前,世界其他各国驰名的塔机厂家生产的塔机型号已经超过六百多个种类,其中俄罗斯以及德国在世界内的塔机拥有数量占据顶峰。
我国塔机行业的起步阶段大致在上个世纪的五十年代,在这一时期,原民主德国引进建筑师-I型塔机;1954年抚顺成功模仿完成建筑师-I型的QT2-6塔机的制造。在上个世纪的八十年代,我国步入改革开放时期,和外界交流日益增多,经过吸纳外国的优秀技术,国产塔机产品质量得到有效地改善,多家主要塔机生产厂的产品到达或接近国外同类产品的质量水平。20世纪90年代以后,我国塔机行业随着建筑行业的发展和15个塔机技术条件、技术标准和涉及规范的颁布实施,塔机产量猛增。2012年由中联中科自行研制的D1250-80塔机入选吉尼斯世界纪录,是迄今全球工作幅度最长的塔机。根据中国工程机械工业协会统计信息部队2011年国内3家主要塔机生产企业产品生产销售的统计,总产量29831台,销售量29475台。即便评价我国的生产规模、拥有数量等等,我国都可以被称作为塔机大国。
塔式起重机(tower crane)是建筑工地中应用较为广泛的一类起重机械设备,用标准节接长(高),建安施工用的钢管、钢筋、混凝土和沥青等施工材料多数情况下都是使用塔式起重机来吊运[43]。
2.2 种类划分
以“华龙一号”建造过程为例,施工现场采用的塔式起重机主要包括以下几种[36],如表 2-1 所示:
固定式塔式塔式起重机依据装设位置的差异,有两个种类可以加以分析,即自升和内爬。随着高层建筑的兴起,自升式塔吊因其可以随着建筑升高而升高,在市场的占有率越来越高。建筑结构只需承载来自塔式起重机传递的水平载荷,比较便利。内爬式塔式起重机的应用场景中,常常会占用结构,利用如楼梯间等位置。随着提升系统的不断爬升,通过将自重传递给建筑,来减少其他装设机构的设置,顶升操作相对繁杂。
第 3 章 基于事故树方法的塔式起重机风险评价 .............. 25
3.1 工程背景 ........................... 25
3.2 事故树分析方法简介 ................. 26
第 4 章 塔式起重机安全管理防范研究...................... 41
4.1 人员管理方面 ............................... 41
4.1.1 项目领导者在安全管理体系中起到重要作用 ....... 41
4.1.2 掌握塔式起重机专业知识的重要性 ............... 41
第 5 章 结论与展望....................... 65
5.1 结论 ........................... 65
5.2 展望 .................... 65
第 4 章 塔式起重机安全管理防范研究
4.1 人员管理方面
4.1.1 项目领导者在安全管理体系中起到重要作用
项目领导者是法人企业委托全权履行工程合同标的职责和完成工程全部工作内容的代表,直接组织项目工程管理的实施,同时也是建筑工程安全环保管理的第一责任人,肩负起完成各项目标和指标的重任。其主要职责:建设方案的规划并监督执行;设计出安全管理体质机制,并针对实施情况,予以调整,补充完善。项目领导层在项目安全生产费用和各类资源投入起决定性作用。领导工作时,要对其他各层人员予以高度的关注,根据岗位需求,安排最佳的人员,使人员在工作中发挥出最大的作用。同时转变人员的工作理念,高度认同自己的工作,减少由马虎大意而引发的事故。此外,按照本单位岗位责任制岗位职责和签订年度责任目标书规定要求,建立岗位职责和目标相关联的考核机制,通过有效的激励方式,提升人员的安全意识,确保其在实际工作当中,能够严格遵守安全规范。
4.1.2 掌握塔式起重机专业知识的重要性
机械设备安全管理是事前管理,在成立相关机构的基础上,确定出各岗位的职权,设计出制度体系,编写合理的人员培训方案等,全方位对起重机操作相关人员展开管理。不论是设备的采购与使用,还是后续的维护与榜样,均要产生较高的重视,针对设备可能出现的问题,采取有效的解决方法[50]。对于不同层级的人员来说,具备较强的职业素养,能够科学管理设备,进而从领导层面出发,减少安全事故的发生。管理人员和施工人员了解和熟悉塔式起重机基本构造及原理,掌握正确的塔机安装拆卸、操作、使用和维护保养常识,直接关系到起重机的安全