墨菲定律对电力安全生产管理的启示
2016-02-04张学海王文伟孟刚
张学海,王文伟,孟刚
(华能铜川照金电厂,陕西 铜川 727100)
墨菲定律对电力安全生产管理的启示
张学海,王文伟,孟刚
(华能铜川照金电厂,陕西 铜川727100)
摘要:介绍了墨菲定律的主要内容,通过某电厂几起典型的安全生产事故,分析了安全生产事故发生的原因,阐述了墨菲定律对电力安全生产管理的启示。指出电力安全生产中应尽量在事前消除事故隐患,破除墨菲定律对电力安全生产管理的“魔咒”。
关键词:墨菲定律;电力安全生产;隐患
0引言
火力发电厂是技术、资金密集型企业,必须紧紧围绕“安全第一、预防为主”的方针。安全生产管理的目标是杜绝事故的发生,而事故是一种不经常发生和不希望发生的意外突发事件。对于电厂人员来说,如果担心某种意外损失或灾祸发生,那么它就更有可能发生;任何一个事件,只要具有大于零的发生几率,就有可能发生;只要发生事故的可能性存在,不管可能性有多小,这个事故迟早会发生。
笔者受墨菲定律的启发,通过对某电厂几起典型安全生产事件的分析和研究,获得以下结论:要破除墨菲定律对电力安全生产管理的“魔咒”,需要警钟长鸣,防微杜渐,防患于未然;在电力安全生产管理过程中,必须对每个过程环节认真进行控制。
1墨菲定律
墨菲定律由美国爱德华兹空军基地的上尉工程师爱德华·墨菲(Edward A.Murphy)提出,“墨菲定律”(Murphy′s Law)主要包括4个方面的内容:(1)任何事都没有表面看起来那么简单;(2)所有的事都会比你预计的时间长;(3)会出错的事总会出错;(4)如果你担心某种情况发生,那么它就更有可能发生[1]。
墨菲定律的根本内容是“凡是可能出错的事有很大几率会出错”,指的是任何一个事件,只要具有大于零的发生几率,就不能假设它不会发生。墨菲定律揭示了安全管理中人们为什么不能忽视小概率事件的科学道理,揭示了安全管理必须发挥警示职能,坚持预防为主的重要意义。
墨菲定律警示人们:只要存在不安全因素,如不及时采取措施,不注意解决问题,不迅速堵塞漏洞,必然会酿成事故。
墨菲定律同时忠告人们:面对人类的自身缺陷,最好想得更周到、更全面一些,采取多种保险措施,防止偶然发生的人为失误而导致灾难和损失。
2几起典型的安全生产事件案例
某电厂一期工程2×600 MW亚临界直接空冷燃煤发电机组于2006年3月开工建设,两台机组分别于2007年11,12月建成投产。
2.1#2机组#3高压加热器(以下简称高加)正常疏水调节阀后管道断裂
2.1.1事件概况
2015年某日,#2机组启动暖投高加过程中,#3高加正常疏水调节阀开度由0%突然开至100%,阀后管道大小头细侧焊缝接头发生断裂。
2.1.2原因分析
对断裂焊口进行宏观检查及扫描显微镜微观检查,发现该焊接接头有电焊补焊且过烧现象,焊缝周向约1/4未焊透,存在多处气孔,焊口处硬度偏高,为基建时期的原始焊缝缺陷,是整体管段的薄弱位置。#3高加正常疏水调节阀短时大幅度开启后引起流体的水锤效应,在水锤效应的作用下,薄弱部位无法承载瞬时较大应力,最终从焊口处断裂。
#3高加正常疏水调节阀前管道尺寸为ø325 mm×8 mm,调节阀后管道尺寸为ø377 mm×11 mm,调节阀规格为DN 150 mm,由于阀体口径和前后管道不一致,在调节阀前后增加了变径管。当#3高加正常疏水流过调节阀后,疏水流速瞬时加快,导致管道内壁冲刷严重。经现场实际测量,#3高加正常疏水调节阀后的直管段壁厚已由4.5 mm 减薄至2.8 mm,说明该区域的管道运行工况极其恶劣。针对冲刷如此严重的管道,若选型壁厚为4.5 mm的管道,随着机组的运行,管壁势必会在较短时间内减薄,直至发生爆管;同时,基建安装期间该焊口的焊接质量没有得到重视,导致该焊口有电焊补焊且过烧现象,焊缝周向约1/4未焊透,存在多处气孔,焊口处硬度偏高。
由于高加正常疏水调节阀前、后压降较大,汽-水两相流是不可避免的。在基建安装阶段,#3高加正常疏水调节阀出口第1个拐弯处安装了三通,目的是降低汽-水两相流的冲击磨损,起消能作用。机组某次检修时,检查#3高加正常疏水调节阀后的三通,壁厚减薄较多。在没有充分论证改造方案的情况下,直接将疏水调节阀后的三通改造为弯头,导致管道振动更为严重,减弱了消能作用;同时,改为弯头后,将加速后的疏水冲击力快速传递至直管段。
因该厂除氧器布置在运转层,#3高加正常疏水调节阀只有在22.1 m标高的管道上才有布置空间,但是检修困难。在基建设计安装期间,将#3高加正常疏水调节阀布置于除氧器底部侧面,无法减少汽-水两相流的冲击振动,该部分冲击振动作用力只能作用于调节阀后的管道上。
综上所述,#2机组#3高加正常疏水调节阀后管道断裂事件,是基建设计、基建安装、施工焊接、焊缝检测、技术监督及异动管理等过程中存在的多种问题同时爆发而引发的一起典型事故。
2.2#2机组事故排放阀(BDV)及高调阀一级门杆漏汽管至冷再管道断裂
2.2.1事件概况
2016年某日,#2机组正常运行中,汽轮机房6.9 m BDV一级门杆漏汽管与高调门一级门杆漏汽管的三通接口处断裂,突发泄漏。
2.2.2原因分析
2015年9月21日,#2机组BDV一级门杆漏汽管与高调门一级门杆漏汽管的三通接口焊缝处呲汽,采取带压堵漏的方式进行了临时处理,但仍反复出现泄漏,多次进行了注胶处理。事件发生后,对管道断裂处进行宏观检查,发现不是焊口断裂,而是带压堵漏专用夹具的注胶孔部位对应的管道处发生断裂。因带压堵漏所注的胶存在凝固不均匀的现象,多次进行注胶后,管道的断裂部位受到剪切应力,最终发生断裂。
虽然采取带压堵漏的方式进行了临时处理,但没有及时利用停机机会对临时带压堵漏措施进行恢复消缺,给机组安全运行留下隐患。
BDV一级门杆漏汽管与高调门一级门杆漏汽管的材质在施工图中标注为合金钢(12Cr1MoVG)。对现场管道进行材质检测分析,发现基建时期安装的BDV一级门杆漏汽管为普通碳钢管,与施工图纸不符。也就是说,BDV一级门杆漏汽管与高调门一级门杆漏汽三通管的焊接为异种钢焊接,#2机组运行8年后,出现了呲汽缺陷。
从该事件可以看出:基建安装期间,小管道采用了错误的材质,埋下了异种钢焊接及材质选用等级偏低的隐患;机组运行期间,采取了带压堵漏的措施对泄漏点进行了临时处理,对多次注胶后可能导致的后果没有进行预控;机组临时调停期间,未及时恢复消缺,最终导致事故的发生。
该事件进一步验证了墨菲定律的警示:只要存在不安全因素,如果不及时采取措施,不注意解决问题,不迅速堵塞漏洞,必然会酿成事故。
2.3#2机组#1高调门故障
2.3.1事件概况
2016年某日,#2机组负荷约有40 MW幅度的快速波动,汽轮机数字电液控制系统(DEH)画面各高调门反馈波动,一次调频频繁动作,就地检查各高调门波动较大,高压抗燃油泵电流上涨。立即解除4个高调门的自动,盘面分析运行参数:#1高调门后压力较正常运行值偏低3 MPa,#1,#2瓦瓦温较正常运行值低5~9 ℃。全行程活动#1高调门:手动缓慢关闭#1高调门至20.0%,就地不动;手动缓慢全开该门,再次关闭过程中卡在62.4%的开度。活动该门期间,主汽压、4个高调门后压力及负荷基本无变化,判断#1高调门故障,无蒸汽通流。
2.3.2原因分析
利用停机机会,对#2机组#1高调门进行了解体检修,发现#1高调门十字头的圆柱销断裂,阀杆头部圆柱销连接处断裂,十字套螺纹止动失效,导致阀门关闭。
经与汽轮机厂家联系,得知同类型机组已多次出现十字头圆柱销断裂事件。因高调阀操纵座中的十字头采用螺纹直接联接,实际安装时若垫环的间隙装配不当或漏装垫环,机组停机打闸、调节阀快关及变负荷过程中,十字套与阀杆间的圆柱销承受冲击载荷,圆柱销因受很大的剪切应力而断裂,螺纹止动失效,阀杆在汽流的扰动下逐渐部分退出十字套,使得阀杆变长,调节阀关闭;而就地与集控室检查会显示调节阀卡在某个阀位,调门仍存在一定开度的假象,运行中会造成阀门实际开度与指令不符,引起负荷波动。因高调阀的十字头存在设计缺陷,故需对高调阀的十字头进行改造。
2.4#2机组B小汽轮机轴封泄汽管存在多处裂纹
2.4.1事件概况
#2机组B小汽轮机真空严密性试验不合格,经过多次查漏,确认真空漏点在小汽轮机轴封端部。在小汽轮机轴封泄汽管增加了一道手动门,完全关闭该阀门,真空漏点并未消除。初步怀疑为B小汽轮机轴封泄汽管泄漏,导致真空严密性试验不合格。
2.4.2原因分析
利用停机机会,进入#2机组B小汽轮机缸体底部进行检查,发现轴封泄汽管存在多处裂纹,焊口处出现开裂现象,无法维持轴封压力。
因轴封泄汽管布置于小汽轮机缸体侧底部,受到低温排汽缸减温水及高温排汽的冲刷,不锈钢材质的轴封泄汽管道承受较大的冷热交变应力后,极易发生炸裂。故需将不锈钢材质的管道更换为普通碳钢材质的管道。
从2.3,2.4章节的事件分析中可以看出,制造厂本身存在的设备质量问题,不是不会引发事故,而是经历一阶段运行或有别的因素触发后,最终会发生不安全事件。
3墨菲定律对电力安全生产管理的启示
从几起典型安全生产事故案例可以看出,事故发生的原因涵盖了施工图设计、基建安装质量、焊接工艺及检测、设备异动管理、小管道的安装管理、带压堵漏、制造厂的设计及原始缺陷等诸多问题,进一步验证了墨菲定律,当某一缺陷或者隐患存在时,不是它不发生或暴露,而是当多种因素叠加在一起后,会产生严重的后果。
墨菲定律告诉我们,只要存在隐患,就一定会发生事故,换言之,隐患不除,安全不保。事故隐患是指作业场所、设备及设施的不安全状态,人的不安全行为和管理上的缺陷,可能导致人身伤害或经济损失,是引发生产安全事故的直接原因,因而事故隐患实质上是有危险的、不安全的、有缺陷的“状态”。但对于电力安全生产来讲,缺陷及隐患始终存在,采取有效的措施及手段,保证缺陷及隐患不引发事故。
根据墨菲定律,一旦有事故发生的征兆,事故就有发生的可能,由此得出,所有事故发生的偶然性里都包含了一定的必然性,没有必然性也就不会有偶然性。任何事故的发生都不是偶然的,有其固有的必然性和内在的规律性。事故发生的概率虽然很小,但累积到一定程度,也会从最薄弱环节爆发。事故是由隐患造成的,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隐患,只有消除了隐患,才能实现安全和可持续发展。
墨菲定律认为,隐患是可知的,那么事故就是可以预测、预防和预控的,而起着关键性作用的是人,因为隐患是客观存在的,排查、治理隐患是人的主观行为。隐患排查治理越全面、越彻底,事故发生的可能性就越小,这与人的主观能动性有直接关系。安全生产中,关键是平时要清扫死角,消除安全隐患,降低事故概率,并时刻做好面临事故的准备。
4结束语
人们往往等到出了问题之后才忙于处理事故,召开各种会议进行反思,总结教训,最后得出惨痛结论。要破除墨菲定律对电力安全生产管理的“魔咒”,需要我们警钟长鸣,防微杜渐,防患于未然;在电力安全生产管理过程中,必须对每个环节进行认真控制,坚持预防为主的原则,消除事故隐患。
参考文献:
[1]阿瑟·布洛赫.墨菲定律[M].太原:山西人民出版社,2012.
(本文责编:刘芳)
收稿日期:2016-03-09;修回日期:2016-05-10
中图分类号:F 407.61
文献标志码:B
文章编号:1674-1951(2016)05-0049-03
作者简介:
张学海(1985—),男,宁夏中卫人,工程师,从事汽机专业管理方面的工作(E-mail:249532536@qq.com)。
王文伟(1975—),男,河北衡水人,工程师,从事安全管理方面的工作。
孟刚(1972—),男,山东聊城人,工程师,从事人力资源管理方面的工作。