三门核电桥门式起重机应急通道设置分析

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月第2期   作者:张巍
[导读] 目前核电厂中起重机配置普遍,其作为重要辅助设备对日常检
        张巍
        三门核电有限公司  浙江台州  317112
        摘要:目前核电厂中起重机配置普遍,其作为重要辅助设备对日常检修和大小修活动有着至关重要的作用。部分起重机配备驾驶室,起重司机在驾驶室中进行操作而完成各种起重作业。由于起重机安装位置普遍较高,因此需要特别关注起重机械的可靠性及安全性,特别是在起重机故障或其他原因引起的停机后,不但要确保起重司机及时撤离,而且要保障检修人员登机检修时有安全可靠的应急通道。
        关键词:桥门式起重机、司机室、应急通道
一、引言
        本文仅对三门核电承担重大检修任务且设备故障后人员被困可能性大或离开登陆点后撤离、登机难度高的桥门式起重机应急通道设置情况进行分析。
二、现状
(一)安全壳厂房环吊
        目前三门核电1#、2#机组均进入商运阶段,安全壳厂房环吊在日常期间处于闲置状态,只在装换料大修期间投用。环吊设置有唯一且固定的登陆点,若离开登陆点后发生故障导致停机,届时环吊司机无法下车撤离,检修人员无法登车检修,存在人员被困以及消缺不及时制约装换料主线任务的风险。
        根据现场实际情况,现采用在环吊登陆爬梯下方搭设悬挂式脚手架至风管,并在环形风管360°一周设置生命线的方式建立应急通道。当环吊故障停机时,起重司机可从司机室到达悬挂式脚手架,再下至可承重风管,并利用生命线沿着风管行走至登陆点即可,检修人员登机路线与起重司机撤离路线相反。
        通过搭设脚手架虽可解决这一问题,但仍存在一定的风险。一是脚手架搭设期间材料及人员坠落风险较大。由于悬挂架搭设于环吊登陆爬梯下方,距离下方主要作业平台达20米,若在搭设期间发生材料及人员坠落,将对人员及要害区设备造成严重损伤。二是由于脚手架搭设位置较高,搬运材料较为困难,需要将材料通过五个爬梯传递至作业地点,同时搭设过程也较为困难,整个作业过程需占用大修窗口时间6小时。此外,为防止环吊运行期间脚手架与周边构筑物干涉,脚手架搭设完成后大车需试运行一周,若脚手架与构筑物产生干涉则需进一步修改脚手架,这也会占用主线窗口。
        根据脚手架搭设后现场实际效果及两次大修经验,同时考虑到在核岛内进行设计变更的难度,可考虑设置一个可拆装的爬梯,作为安全壳厂房环吊故障时人员撤离、登机的应急通道,该爬梯可作为临时安全设施在大修期间使用,大修结束后拆除。这一措施解决人员撤离、登机困难的同时也会将对核电站健康的影响降到最低。
(二)循泵房桥式起重机
        循泵房桥式起重机位于循泵房内,主要承担双机组四台循环水泵的检修任务。该起重机设置有唯一且固定的登陆点,若起重机离开登陆点后发生故障短时不可恢复时,检修人员无法登车检修,起重司机无法下车撤离,存在人员被困以及消缺不及时的风险。
        根据三门核电现有资源,只能通过搭设脚手架的方式建立应急通道来解决循泵房桥式起重机故障情况下人员的撤离、登机问题。该起重机司机室距离地面36.5m,高度落差极大,从材料倒运到搭设过程都将耗费极大的人力、物力,完成该脚手架的搭设需要12名脚手架搭设人员36个小时以上的作业时间。此外,搭设该大体量的脚手架存在极大的安全风险。若行车故障时驻停位置位于循环水泵泵坑上方,脚手架搭设高度将进一步增加,同时将增加关键敏感设备的管控风险。

目前三门核电脚手架搭设高度最高为20米,尚无搭设此高度脚手架的经验。
        通过现场勘查以及多种方式的对比调研,目前考虑利用循泵房厂房工字梁钢结构以及行车轨道下方牛腿梁来构建应急通道。厂房工字梁与轨道牛腿梁形成天然屏障,两梁之间布置有三角钢,可沿大车轨道方向在其上方铺设钢格栅板,与厂房工字梁及轨道牛腿梁形成“U”型通道。起重机故障时起重司机可从司机室到达起重机端梁,再从端梁检修直爬梯到达该钢格栅通道,后沿着钢格栅达到起重机登陆点即可,检修人员紧急登机路线则与司机撤离路线相反。该方法如果实施则可达到一劳永逸的效果,但施工风险较大,可以预见,将相关材料搬运至作业平台将耗费极大人力,同时钢格栅铺设期间高空坠物,人员坠落风险也极为严峻。
(三)汽机房主行车和汽机房辅助行车
        汽机房主行车和汽机房辅助行车位于汽轮机厂房内,主要用于汽轮机检修及发电机检修工作。两台行车共用同一轨道,在轨道南北两侧分别设置有两台行车唯一的登陆点。由于行车轨道距离下方平台高度较低,约为1.2米,因此当行车故障短时无法恢复时,行车司机可通过司机室到达行车端梁再通过检修爬梯到达行车轨道,再翻越轨道一侧的平台护栏即可离开行车,检修人员紧急登机路线则与司机撤离路线相反。
        由于行车轨道与平台护栏之间是宽度为0.6米,深度为8米的间隙,作业人员翻越轨道一侧的平台护栏时存在人员坠落的风险。为降低紧急情况下人员登机、撤离时的坠落风险,目前开发了可拆卸、可移动的专用爬梯作为临时安全设施来建立应急通道。因为现场设备以及周边构筑物的干涉影响,该爬梯的适用范围只能达到轨道全长的70%,其余干涉位置无法使用专用爬梯,仍需在极大坠落风险之下通过间隙到达安全平台。
(四)其他行车
        除上述四台主要桥门式起重机之外,还对去污热检修车间双小车桥式起重机和主要用于转运辐射控制区内外物品的附属厂房行车进行了分析,发现这两台起重机与前述四台起重机一样,设置有唯一登陆点但未设置应急通道或可供应急通行的安全设施。由于这两台起重机是地面操作,不存在人员被困的风险,但是离开登陆点后行车故障时,检修人员无法第一时间登机检修。根据三门核电现有资源,只能通过搭设脚手架方可登陆行车,对于工作计划影响较大,同时由于行车位置较高,搭设脚手架安全风险大,且需耗费巨大物力人力。
(三)、结论
        通过分析,可以发现三门核电现有承担重大检修任务的桥门式起重机均未设置专用应急通道。目前在应急情况下多采用搭设脚手架或通过设置临时安全设施的方式构建应急通道。由于行车安装位置较高,搭设脚手架平台风险高,耗费人力物力大,且现场环境复杂,行车周边密布设备、管道、栏杆、构筑物,临时安全设施设置将受到一定限制,适用范围存在局限性。部分行车可依托现有的厂房结构进行设计变更,增加应急通道,但从变更方案以及施工难度考虑,设计变更存在极大挑战,而且由于电站已处于商运阶段,设计变更对电站健康的影响程度也需要充分深入的评估。
四、建议
        三门核电一期工程已进入商运阶段,从安全性、经济性以及对电站健康影响程度考虑,建议可根据各行车的特性特点设置临时安全设施作为行车应急通道。对于具备变更条件的则推进永久设计变更,随着电站运行时间的增长,设备老化加剧,永久应急通道的作用将更加显著。
        三门核电后续工程可在设计安装阶段就考虑起重机械应急通道的设置问题,这将极大降低安全风险、所耗资源以及施工难度,同时也会避免后续对生产阶段电站健康的影响。
参考文献
        (一)钟海见主编。《起重机械安装维修安全技术》:浙江科学技术出版社,2017.07
        
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