应急操作规程防人因失误的工程再设计研究

伟 郑(大亚湾核电运营管理有限责任公司，中国)

摘要

为了降低在应急操作的过程当中人因失误的发生概率，提升主控室在进行数字化改造之后的运行可靠程度，这篇文章把重点放在主控室数字化界面改造里面的人因可靠性问题上，开展工程再设计方面相关的研究。首先去分析界面交互设计情况、人员认知适配程度、环境方面因素对于人因可靠性验证的核心影响，弄清楚各个因素在应急场景之下的作用机制以及叠加效应；接着从指标体系构建工作、方法创新事情、流程管控环节、结果联动方面这四个维度，提出人因可靠性精细化的验证策略，给数字化界面的优化再设计提供支撑。研究显示，通过精确把控人因可靠性的影响因素，实施全流程精细化的验证，能够有效优化界面和人员、场景的适配情况，减少应急操作当中的人因失误，为应急操作规程的落地以及工程再设计提供理论依据和实践途径。

关键词

应急操作规程；人因失误；工程再设计；主控室；数字化界面

参考

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。经工程验证，相比传统方案，可节约措施费用80%以上。2.4 安全性好，平行施工效率高移动式液压提升机构为机械自锁，安全可靠。负载升降平稳，负荷分配均匀，且该方案首创”厂房内闭环吊装路径”设计，即通过预规划设备运输通道、吊装卸车位置与临时搁置区以及移动就位途径，形成室内闭环流程，完全消除对厂房外缓装场地的依赖，避免了传统双机抬吊作业导致其他专业的暂停施工问题，做到厂房内外平行施工，不交叉作业，互不干扰的安全施工环境。充分优化吊装时序，从吊装准备到设备就位的总时长压缩至传统工艺的60%，单台机组吊装周期缩短48小时以上，有效规避外部环境干扰对项目整体进度的影响。3 适用范围本方案适用于双行车搭载移动式液压提升机构的抬吊作业，涵盖大型火力发电设备卸车、提升、水平移动、转向、90°翻身、就位安装全过程，以及类似设备的吊装一系列作业

。4 工艺原理由双行车搭载移动式液压提升机构抬吊扁担协同作业：先通过液压提升机构完成设备卸车与垂直提升，再依托双行车同步移动实现水平移位至基础正上方；液压提升机构维持设备顶部高度，行车大钩缓慢下放，借助钢丝绳自脱钩机制实现设备 90°无应力翻转；通过牵引绳或手拉葫芦精准调位，最后由液压提升机构控制设备平稳下降至安装位置就位

。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程汽机房行车并联→布置移动式液压提升机构→液压提升机构调试→高加卸车、提升→高加水平移动（行车牵引）→高加 90°翻身→松开行车吊钩→高加下降、就位。5.2 设备安装主要技术措施5.2.1 双行车并联布置两台液压提升装置1）行车组合及移动式液压提升机构布置：汽机房 2 台160/35t 行车验收合格并投用，采用 [16 槽钢刚性连接实现并联，大钩中心间距 8.6m；通过锅炉侧100t 塔吊将两台液压提升机构吊运至 B 排侧行车大梁上方，完成同步性测试后，用 5t 手拉葫芦牵引固定，通过交替收放两侧手拉葫芦实现移动式液压提升机构的同步移动控制。2）移动式液压提升装置穿钢索：焊接在构架上的GYT-200D 钢索式液压提升装置，由液压千斤顶、泵站等组成，机械自锁设计安全可靠。配置 48 根 1×7-Φ15.2 高强度预应力钢绞线，钢索由下而上穿装，探出导向架长度控制在 400mm 左右；安装下锚头前清洁锥孔并涂抹 #3 二硫化钼锂基润滑脂，保证钢索孔位一一对应并定位。钢索预紧时用紧线器、1t手拉葫芦及拉力计，逐根施加 2~3KN 预紧力，确保受力均匀，预紧后用专用上锚头固定钢索；装置安装完成后，每台穿满 24 根钢索，下锚爪通过销轴与320t平衡梁相连，吊耳板单只承载力 200t。5.2.2 液压提升机构调试、验收、试运行确认吊装路径无障碍、人员就位、通讯畅通、设备正常后，空载运行15分钟预热；空负荷运行时监测油压压差，保证起吊同步，以200mm 为行程反复升降三次无异常后，方可带负荷提升

。5.2.3 高加卸车、提升1）汽机房两台160/35t行车并联后，在B排侧两台移动式液压提升机构下方挂320t平衡梁，液压千斤顶吊索的吊环与平衡梁之间选用销轴连接；A排侧两个160t大钩下方挂8.7m扁担，高加运输车停稳在汽机房0m层吊物孔后，在高加吊耳上挂好起吊钢丝绳，使每只吊耳上均有两根钢丝绳受力，准备抬吊卸车。2）两行车之间液压提升装置中心距离最小为8.6m，移动式液压提升机构起吊平衡梁总长9.1m；根据行车厂供图纸可知，两台大钩中心最小间距为8.6m，大钩头起吊扁担总长8.7m，吊物孔实际宽度为10.7m，作业空间上满足施工条件。3）所有准备工作结束后，进行一次全面检查，确保平衡梁、起吊扁担水平且受力均匀，起吊钢丝绳悬挂均匀，提升装置位置中心对齐，经各部门检查确认后，由总指挥下达命令后开始起吊。4）高加离地100mm后，静止10min，同时，检查液压装置和行车制动性能及各机的运行状态是否正常，检查各钢丝绳是否受力均匀，高加是否保持水平。若有异常情况，应立即落钩，查明原因且处理完毕后，重新进行本步骤的试吊工作

。5）上述步骤完成后，以6m／h的速度缓慢将高加继续提升200mm，停留10min，然后缓慢落下，检查试吊环节高加平稳，每股钢丝绳受力均衡，安全保护装置、电气系统运行正常。6）液压提升装置和行车大钩同时提升，使高加平稳抬升，同时高加运输车辆驶离汽机房。在高加提升过程中，两台提升装置的起升应一致，必要时进行单独调整。7）负荷计算：以最重的#1高加吊装为例，每台液压提升装置最大起重量为200t，320t平衡梁重15t；#1高加重量为273.8t；平衡梁上的 φ100mm，L=11m圈绳1对 ，重0.85t；载荷率=实际起重量/额定起重量 (5.2.3-1) Qj=K1K2Q (5.2.3-2)式中 Qj ：计算载荷。K1 ：动载系数（通常取1.1），考虑起升冲击、惯性力等动态影响K2 ：不均衡系数（取1.1~1.25），用于多分支吊装时荷载分配偏差Q ：设备及吊索具总重量8）两台液压提升装置的负荷率约为（136.9+15+0.85）1.1/400=42.01%；两台行车160t钩头挂 φ90mm，L=6m圈绳重0.4t，下方A排侧8.7m扁担G=14t，挂 φ65×18m钢丝绳2根重0.8t；则两台行车的负荷率为（136.9+14+0.4+0.8）1.1/320=52.28%。当行车大钩松钩后，转由两台液压提升装置进行高加就位工作，此时移动式液压提升机构负荷率为(273.8+15+0.85)1.1/400=79.64%9）高加底部超过汽机房17m平台500mm后停止起升，以低速开动两台行车的大跑，将高加向基础位置平移，行车运行时应平稳。5.2.4 水平移动移动前检查路线及设备状态，对路线清场并拉设警戒线、专人监护；安排专人查看电缆，防止缠绕损伤；平移至基础上方时放缓速度，使高加中心与基础中心线重合。5.2.5 高加 90°翻身转向高加移至基础上方后，缓慢下放行车大钩，同时用手拉葫芦牵引液压机构向大钩方向同步移动，动态调整吊点间距，液压机构移动路径两端设限位块防溜车。维持液压机构起吊高度，行车大钩持续下放，将载荷完全转移至液压机构，使行车扁担及钢丝绳松弛。用 5t 葫芦牵引液压机构微调位置，使高加中心与基础中心线重合，反方向挂 5t 葫芦防控溜车，完成调整后准备就位。5.2.6 就位高加翻身完成后，由液压机构承载全部载荷，以≤6m/h 速度缓慢下放至支座上方，临近支座时暂停。通过手拉葫芦精细调位，保证设备垂直度与就位方向准确，按图纸及规范找平找正，经自检及监理、业主验收合格后，焊接高加支座与本体。焊缝由有资质人员进行 100% 检测，合格并取得报告后，确认设备由支座完全承载，将行车吊钩提升至安全高度并驶离作业区域。6 主要吊装设备与工器具6.1 主要施工机械2台160t 汽机房行车、2台额定起重量为200t移动式液压提升机构。6.2 施工主要工器具见表1。序号工具名称规格数量备注1大扁担14t/8.7m12320t平衡梁15t/9.5m13链条葫芦5t84Φ80钢丝绳6m/0.35t25Φ65钢丝绳18m/0.5t26Φ80钢丝绳15m/0.5t276×61纤维芯（FC）-φ100钢丝绳6m/0.5t28千斤顶50t/100t/200t27 效益分析工期效益：江阴利港五期2×1000MW扩建工程6台立式蛇形管高压加热器采用本方案已顺利吊装完成，单台机组总用时6天（含移动式液压提升机构组装准备工作）。传统方案800t履带吊和600t汽车吊抬吊就位总用时10天（含吊车组装准备工作），节省了4天。施工优势：传统吊装工艺需对厂房屋顶结构缓装，吊车布置占用厂房外作业场地，影响施工进度；户外吊装作业受气候影响较大。采用本方案能够规避以上问题。成本效益：单台机组吊装机械费用仅 20万元（液压机构调遣及折旧费），传统方案单台机组吊装机械及场地费用合计 75万元（履带吊50万 + 汽车吊15万 + 场地平整硬化10万），单台机组节约55万元，两台机组共节约110 万元，若考虑传统工艺后续赶工费用，成本优势更显著。环境效益：首创”厂房内闭环吊装路径”设计，通过预规划设备运输通道与临时搁置区，消除对厂房外缓装场地的依赖，避免了传统双机抬吊工艺因吊装场地硬化，导致的扬尘和噪音污染，做到厂房内外绿色施工环境，环境效益明显。8 结语本文针对 1000MW 火电机组立式高加的吊装难点，研发的双行车搭载移动式液压提升机构协同抬吊新工艺，成功解决了传统吊装工艺受厂房结构、户外环境制约，且工期长、成本高、安全风险大的问题。本工艺不仅为 1000MW 火电机组立式高加吊装提供了标准化解决方案，也为大型火力发电设备及同类重型室内设备的吊装积累了宝贵工程经验，其核心的双行车协同 + 液压机构精准调位技术，可推广至化工、冶金等行业的重型设备吊装作业中。后续可进一步优化液压提升机构的智能控制水平，实现吊装过程的自动化姿态调整与载荷监测，进一步提升吊装精度与作业效率，为大型工程设备吊装的智能化发展提供技术支撑。参考文献

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DOI: http://dx.doi.org/10.12345/dlynyqy.v4i3.37204