摘 要:冰塞技術作為一項有效的在線隔離措施,已成為核電廠維修工作中非常重要的隔離手段,并形成了標準化的管理模式。本文通過詳細的現場工作流程闡述了冰塞作業管理模式,并對管理模式進行了評價,最后對冰塞作業進行總結和展望。
關鍵詞:核電;冰塞作業;管理模式
冰塞冷凍隔離(簡稱“冰塞”)是將夾套固定貼緊于管道外壁,利用專用管線將低溫冷凍劑注入夾套,通過巨大的溫差來冷卻管道內的介質,使之結冰。一般情況下,從管道內壁開始逐漸形成一個尺寸為2至3倍管徑的冰塊,冰塊形成后能承受一定的系統壓力,從而將管道內的介質分隔開來,實現工藝系統隔離的目的。
冰塞技術雖然是一項有效的在線隔離措施,但由于屬于高風險的技術操作,需充分考慮可能對人員、設備造成的危害。因此對冰塞工作過程進行管理控制尤為重要,通過規范的管理流程、嚴格的作業過程控制,以降低作業的風險,提高作業的質量和效率,保障工藝系統的成功隔離。
2 冰塞作業管理模式及評價
秦山第二核電廠將整個冰塞作業按階段劃分成先決條件確認階段、文件準備階段、現場開工條件準備階段、現場實施階段、作業完成階段進行管理。
2.1 先決條件確認
根據設備缺陷描述、現場隔離情況,經初步分析討論是否需要實施冰塞冷凍隔離。如果需要,由需求部門填寫《冰塞輔助隔離信息表》遞交作業班組。冰塞作業負責人接到隔離要求后對現場進行勘察、分析,依據《冰塞冷凍隔離管理程序》確認其是否滿足作業先決條件。
現場勘察分析內容包括:需冷凍管道的材質、介質種類、介質工作溫度和壓力;現場測量管道直徑、冰塞夾套安裝位置尺寸及與焊縫的距離;根據管道直徑大小、系統介質參數,選擇合適的冷凍方法;勘察作業現場空間、通風情況及冷凍劑瓶等工具的運輸路線;對作業現場可能誘發冰塞冷凍隔離各類風險的因素進行分析;核實現有冰塞夾套是否適用,若不適用及時機加工對應夾套;對需冷凍的管道進行壁厚測量。
現場勘察使冰塞作業負責人對作業現場有直觀的認識,能夠獲取環境、焊縫距離、管徑等基本信息,結合圖紙資料制定相應的作業方案,便于冰塞風險的控制。測量壁厚有助于判定壁厚是否減薄,使得冰塞對管道產生影響處于可控范圍之內。
2.2 冰塞高風險作業許可證及隔離方案準備
確認采取冰塞冷凍隔離后,編制《高風險作業許可證》--根據現場勘察情況,針對可能出現的風險制定安全措施以及關鍵作業點;《冰塞冷凍隔離作業方案》--對現場基本信息、風險分析、安全防護措施、工作人員安排、所需的工器具及材料、現場工作程序等進行詳細的編制。
由于冰塞作業涉及現場各種因素,且存在多種風險,需要各部門多角度多層次分析,對現場安全措施及工作程序進行核實與補充。冰塞高風險作業許可證按照以下流程完成文件的編、校、審、批:a、許可證由冰塞作業負責人編寫好后,對口專業部門校核其中的關鍵作業點、作業風險及安全措施,確保冰塞作業的可控性;b、運行部門提供實施冰塞系統的運行參數、保障機組狀態的安全設置,并補充作業過程中運行操作內容,對運行方面提供了保障;c、工業安全部門對許可證逐項進行核實并填寫《高風險作業安全監督核查單》,對作業過程的安全隱患提出意見及改進措施,確保冰塞作業處于安全可控狀態;d、廠長對許可證進行最終批準,至此冰塞冷凍隔離高風險作業許可正式生效。
2.3 現場開工條件準備
作業文件生效后,立即開展冰塞作業的現場開工條件準備工作,內容應包括現場準備、設備及工器具準備、防護措施準備。
2.3.1 現場準備
確定作業區域,布置作業現場,規定現場出入控制要求。確認作業對象狀態、相關系統設備的隔離情況,以及現場需要的其他配合工作,如拆除保溫、搭建腳手架、增加臨時照明、增加臨時通風設施等。
2.3.2 設備及工器具準備
準備夾套、軟管、紅外溫度計等冰塞專用工器具,填寫《暫存危險品領用表》到危險品存放庫領取冷凍劑瓶。若選擇液氮法,填寫《流體傳輸單》經運行當班值長批準,由運行人員在液氮站配合充裝液氮,冰塞作業負責人確認冷凍劑足夠且符合作業要求。最終使用電瓶車、起重設備及液氮瓶專用推車將準備齊全的工器具及材料運至作業現場。
2.3.3 防護措施準備
準備冰塞作業過程中人員安全的防護用品,如防護面罩、低溫防凍手套、防護服等,確保所有操作人員都配備了正確的勞動防護用品。對于系統介質為油、放射性含硼水等,按照作業文件中的特殊要求在現場準備專項防護措施,并經工業安全員或輻射防護員確認。
2.4 現場實施可控的過程
冰塞作業不僅僅只由操作人員完成,一個完整的冰塞作業小組還應包括服務人員、運行人員、工業安全員、科室安全員、設備維修人員、帶壓堵漏人員。各專業人員分工明確、各司其職確保冰塞現場處于完全可控的管理。
服務人員配合將冰塞專用工器具運抵作業現場。運行人員從運行方式、系統隔離等方面采取措施配合現場作業。工業安全員全程跟蹤,負責現場的含氧量監測及工業安全監督,對作業過程中的工業安全風險及防護措施提出意見。科室安全員負責冰塞操作的安全監督。冰塞形成隔離后設備維修人員準確迅速地處理缺陷并做好質量控制。帶壓堵漏人員攜帶堵漏夾具全程保駕,一旦管道出現裂紋現象,第一時間進行臨時堵漏,防止缺陷進一步擴大。冰塞操作人員負責操作設備以及完工后的現場清理,嚴格執行操作程序及文件,確保冰塞隔離的質量。
冰塞作業負責人管理整個冰塞作業過程,組織召開工前會明確各崗位人員職責,落實現場安全措施,記錄冰塞過程中的冷凍時間,冷凍劑用量,夾套兩端溫度,結霜程度等相關數據。作業過程中出現嚴重異常狀況迅速做出反應,組織人員采取積極的補救措施。
2.5 作業實施后的管理方式
由于冰塞軟管、夾套及管道長時間處于低溫冷凍狀態,加大了低溫脆性,為避免管道由于脆化而出現裂紋,作業結束后應保持現場狀態,待冰塞在自然環境下完全融化相關設施恢復到常溫后再拆除。注意不能用火烤或電焊等加熱方法解凍,加熱能加速冰塞融化,但容易使冰塞脫離管壁,對下游造成不良影響。這種管理方式保證了冰塞設備的完整性和重復利用性,降低了作業的成本。
《高風險作業許可證》及《冰塞冷凍隔離方案》作為維修工作包的附件,按《維修工作組織過程》要求統一歸檔。并對冰塞冷凍全過程的記錄進行整理,詳細反饋冰塞實施的地點、作業時間、冷凍劑所用量等信息,為往后的現場實施及試驗提供了理論依據。
3 總結與展望
冰塞技術既為檢修工作創造了條件,又避免了系統介質的疏排,節省了工作時間,為核電廠的安全穩定運行發揮了重要作用。冰塞作業標準化的管理模式,為現場的工業安全管理、作業質量控制打下了堅實的基礎。同時,積累的大量現場實踐及管理經驗也為其他電廠的冰塞工作提供了參考。
冰塞技術的發展還需要更多應用研究及現場模擬試驗,獲取更為詳細的技術數據,隨著研究的不斷深入和經驗的不斷積累,相信冰塞技術會得到越來越多的推廣和應用。
參考文獻
[1]楊斐.冰塞技術應用風險與對策[J].中國核電,2012年02期:184-189.
作者簡介:彭峰(1986-),男,江西省萍鄉市,助理工程師,大學本科學歷,現主要從事核電廠機械檢修技術與管理工作