石油化工吊装事故综述

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吊装作业是石油化工装置安装施工活动的关键环节,尤其是大型炼油化工装置安装施工作业,具有设备直径大、本体重、交叉作业配合多、高空作业量大的特点,能否安全高效完成施工作业,关系到企业市场开发与经营运行效果;关系到企业的持续发展;决定着项目管理的成败。由于投资控制的需要,近年来,炼化装置的安装有减少占地面积向空间发展的趋势,吊装作业的任务量和作业风险也随之增加,安全管理与控制的难度也进一步加大。因此,搞好炼化工程建设设备吊装安全施工管理与控制是当前项目管理面临的重要任务之一。

一、吊装作业常见事故

就炼油化工装置施工生产而言,不论何种流程,其工艺设备一般包括动设备(如:机类、泵类设备)和静设备(即工艺设备如:容器类、塔类设备)两种。根据流程需要,有的设备安装在地面混凝土基础之上;有的安装在高空混凝土框架基础之上;有的则安装在钢结构框架之上。机泵类设备和冷换类设备吊装作业难度较大的是机组类设备,如:压缩机、空压机、烟机等大型机组设备,多布置在厂房大型混凝土基础上,吊装就位的难度相对比较大;而泵类、冷换类设备由于大型吊车的使用,相对比较容易。容器一般分为立式容器和卧式容器。卧式容器一般整体运用吊车一次性吊装就位;立式容器与塔类设备大都分段吊装,在空中组对焊接,亦可在地面组对焊接,整体一次吊装。其施工方案要根据现场场地情况、施工工期而定。对于新建项目,一般场地条件较好,多采用整体组对一次吊装(重量允许),个别由于重量或到货滞后问题,受到机具或场地限制,多采用分段吊装;对于改建项目,如:旧塔改造,由于扩大塔盘间距或改变流程,需换掉上半部分,也多在空中组对焊接。分片到货的设备,吊装安全技术要求高,过渡段及封头“翻转”作业多,对起重作业造成了一定的难度。综合起来,设备吊装作业常见事故一般有以下几个方面:

(一)吊耳与塔壁连接处出现变形造成事故隐患。当立式容器吊装采用管式吊耳时,吊耳的一端直接与塔壁焊接,另一端使用盲板。若使用不当(不匹配),就会给吊装作业埋下事故隐患。

(二)吊车吊绳———钢丝绳电打火造成事故。这类事故是吊装作业中最常见的事故,炼化工程项目施工现场交叉作业多,一般都比较复杂,尤其是电焊把线纵横交错,有时甚至有裸露的地方,当主吊绳与之接触时,发生电火花现象,主吊绳断裂,引发事故。

(三)支车”不当,造成事故。这类事故多发生在吊装物悬空状态,当吊装物处于悬空状态时,吊车某一方位向下倾斜,出现重心偏移,引发事故。

(四“)翻转”作业过程中出现意外“冲击荷载”引发事故。在安装作业活动中,由于工艺或工序的需要,将塔、容器的某一段或其它重物件沿竖直方向翻转180°,实现上下调位,以利于焊接、内件安装、衬里等下道工序的顺利进行。这一工艺在催化装置的反应器和再生器施工中应用最多,且事故频发倾向也较突出,是吊装安全管理与控制的重点和难点。当翻转物处于吊装状态并翻转到90°时,突然向翻转方向急速产生“冲击荷载”造成主吊绳断裂,吊装物坠落,同时吊车吊臂向后反弹,甚至折断坠落,还有可能造成人身伤亡。

(五)吊装机索具使用不当引发事故。这类事故多发生在配合性的中间吊装作业活动中,当技术人员对主吊绳受力计算有误,而使操作人员错用索具、主吊绳等,或技术人员对吊装过程中吊装物不同吊装状态的势能释放认识不足,吊装作业方案不完善,在吊装作业过程中出现主吊钢丝绳断裂,引发事故。

(六)作业过程中吊装指挥人员指挥不当造成事故。在现代装备条件下,人、机、环境的匹配水平都比较高,当不完备的方案被执行时,主吊绳的受力会显示出来,且超荷载时亮黄、红灯或报警,这时,现场作业指挥人员如不及时下令采取措施,而强行继续作业时,就可能出现主吊钢丝绳断裂,引发大型事故。

(七)大型吊装在吊装前全面检查不细,不能及时消除事故隐患而引发事故。

二、吊装作业事故后果的严重程度

(一)事故群体化。吊装作业与一人一机在较小范围内的固定作业方式有很大区别。吊装作业需要多人参与、协同配合,石化工程施工过程中,在吊装作业区域内集聚着大量施工人员,一旦发生事故往往涉及许多人。

(二)事故后果严重。起重事故不仅可能导致人员伤害,还往往伴随着大面积设备设施的损坏。尤其是设备坠落和金属结构垮塌失稳,往往造成恶性事故。吊装作业范围越大、起重吨位越高,可能造成事故后果的程度就越严重。

(三)事故类型集中。机械伤害事故是吊装作业的主要事故类型,如:重物坠落、平挤碾压、物体打击、吊车倾翻事故等。此外,还可能发生触电或由物料造成的其他伤害。在一台设备上可能发生的事故类型如此之多且集中,这在其他任何机械中都是罕见的。

三、事故原因分析

综合石油化工施工吊装作业实践中出现的各类事故,用系统安全观点分析,可以归因于人的不安全行为、物的不安全状态等危险因素引发的事故。现代事故因果连锁论认为,人的不安全行为、物的不安全状态的发生是由于个人原因和工作条件方面原因造成的,是引发事故的直接原因,而隐藏在人的不安全行为和物的不安全状态背后的深层次的根本原因则是管理失误。值得注意的是,人与物两因素又互为因果,如:有时是物的不安全状态导致人的不安全行为,而人的不安全行为又会促进物出现不安全状态。

(一)人的不安全行为分析人的不安全行为基于生理、心理、环境、行为几个方面而产生,人的不安全行为是一种失误,可能发生在操作人员的操作过程中直接导致失误,也可能发生在各类管理人员的工作过程中导致管理失误,导致人的行为失误的原因主要有以下几个方面:

1.安全教育不到位,安全意识不强。安全教育不到位,个人知识、技能产生缺陷,安全意识淡薄,导致不认真的工作态度、工作中的疏忽、工作准备不充分、安全技术措施制定不完备,从而引发人的不安全行为。工业安全理论认为,人的不恰当行为首先来自于不正确的态度。对于大型吊装,吊装前要组织一次全面检查,即对地锚点、跑绳、卷扬机、索具等物的不安全状态进行检查。由于马虎大意,很多隐患没被检查出来,致使吊装作业进行中发生事故,个别吊装指挥人员,盲目指挥,凭经验,强行吊装而引发事故。工作条件可以诱发失误,但物的不安全状态可以通过人的正确行为而消除,之所以发生事故还在于“人失误”,也是管理控制不足的表现。操作人员安全意识薄弱,不按规范作业以及管理人员的失误,说明了安全教育和培训的缺陷。

2.知识技能不足,施工安全措施不完备。技术人员对作业活动过程考虑不周全、技术交底不明确,从而引发事故是管理人员导致的“人失误”,反映了企业综合管理方面的问题。在配合性的中间吊装作业活动中,如:对“翻转”作业,技术人员在编制作业方案时,往往对起吊悬空、翻转状态以及翻转终止状态都能考虑到,但对起吊悬空状态向翻转状态过渡时产生的“冲击荷载”计算不准,甚至忽视了冲击荷载运动现象的发生,这就有可能导致事故的发生。另外,塔容设备吊装,若不考虑吊耳焊接时内部与外部压力差,多造成塔壁变形,埋下事故隐患。因此有作业计划就要有安全措施计划,而且要措施得当有效。技术方案不完备,方案审批人马虎大意,审阅方案时不认真复核算式,草草签名,也是不可忽视的问题。实践表明,人的不安全行为引发的事故一方面表现为直接的经济损失;另一方面表现为难以估量的间接经济损失。它涉及到企业的信誉、资质、市场开发、经济运行效果等各个方面。进一步增强操作人员安全作业意识,提高工程人员安全管理素质,提高企业综合管理水平,就会最大限度地消除事故隐患,防止和避免事故发生。

(二)物的不安全状态分析在现代装备条件下,随着安全技术水平的提高“,人、机、环境”的匹配水平越来越高。由于石化工程施工吊装作业现场比较复杂,常常存在交叉作业现象,给吊装作业安全管理带来一定的难度,物的不安全状态在整个施工过程各个阶段都可能产生,主要表现在以下几个方面:

1.自然地面的不安全状态,支车时,即使采取了一定的措施,由于地基有塌陷隐患,导致吊装事故。

2.电焊把线裸露,造成现场钢结构、劳动保护、塔容设备带电,当吊车主吊绳与之接触时发生电火花,造成钢丝绳断裂,引发事故。

3.大气潮湿等环境因素造成设备(如卷扬机)的不良性能状态,若不注意检查和维护,即可引发事故。

4.由于人的行为导致的物的不安全状态,如:在起吊过程中,操作人员错用了操作杆,造成坠落事故。又如:电焊工拉把线时,伤了钢丝绳不报告,也常常引发事故。如上所述,现场环境因素、文明施工管理缺陷等因素导致的物的不安全状态,归根结底,也反映了企业综合管理水平的缺陷。

四、管理控制措施

通过对人的不安全行为和物的不安全状态引发事故的分析表明,不论是作业的不规范问题,还是环境的不安全问题,其背后都隐藏着管理控制不足问题,即对危险源没有能实施有效的管理和控制。结合以上事故原因分析,在石油化工施工作业中,吊装作业的安全管理与控制首先要在完善企业安全管理体制及运行机制的前提下,狠抓事故预防,以人失误的管理和控制为重点,突出做好以下几个方面的工作:

(一)强化各级责任者的责任制落实。针对方案审批不严肃引发事故的案例,要在企业的管理体制、运行机制、领导责任制等方面不断调整和完善,建立健全各种安全生产方面的法规、标准、制度,突出目标管理,全面贯彻以行政一把手为第一责任者的安全生产责任制,查明隐患、采取措施,防止事故发生。

(二)强化安全教育培训。针对炼化设备吊装作业活动中存在的不正确态度、操作技能方面存在的缺陷以及管理人员知识技能的缺陷,要从提高人的素质入手,积极开展安全教育和培训工作,突出安全制度和操作规范的教育,在教育方式上要注意科学性和方式方法相结合,奖励和处罚并用,坚持从技术、教育、强制执行三个方面着手开展工作,通过长期的努力,在不断提高人的素质的同时,提高企业的综合管理水平。

(三)努力提高企业安全技术装备。尽可能采取安全技术措施,由于人具有能动性,加之环境的变数较多,单纯依靠教育、训练,其有效性是有限的,还应在经济条件允许的情况下,完善作业人员安全保护设施、用具,不断提高企业的现代化装备水平。

(四)强化作业全过程管理控制。突出系统安全管理,全员、全过程、全方位加强吊装作业的安全管理,每个环节都不能放松,即从技术方案到安全措施.从作业技术交底到现场作业全过程,乃至作业结束,有生产作业计划就要有安全措施计划;有施工作业重点,就要有安全监护重点,实施多角度全方位管理。