橋式起重機作為一種大型起吊設(shè)施在工礦業(yè)、道路橋梁、房地產(chǎn)以及水利水電工程等基礎(chǔ)設(shè)施以及工業(yè)生產(chǎn)活動中得到廣泛的應(yīng)用。橋式起吊設(shè)施普遍應(yīng)用于水電站廠房中,作為大型水輪機與機電設(shè)備的主要起吊轉(zhuǎn)運工具。然而,橋式起重機在產(chǎn)品的安裝與調(diào)試使用過程中涉及環(huán)節(jié)眾多,尤其針對水電站廠房重型設(shè)備的起吊作業(yè)危險性大,任何一個安裝環(huán)節(jié)的不良問題都可能引發(fā)起重設(shè)備的損壞并嚴(yán)重威脅水電站工程技術(shù)人員的人身安。
本文以新疆下坂地水利樞紐工程廠房橋式起重機為例,通過構(gòu)建電站廠房橋式起重機安裝安全綜合評估模型,采取模糊評價法評估橋式起重機在該工程安裝過程中存在的安全風(fēng)險,以期為同類型橋式起重機安裝作業(yè)的優(yōu)化設(shè)計提供有益借鑒。
1、橋式起重機安裝風(fēng)險評估指標(biāo)體系構(gòu)建
安裝工程安全檢查表作為我國安裝作業(yè)安全性評估工作普遍使用的工具,已在大量安裝工程中取得了良好的應(yīng)用效果。因此,可在安裝工程安全檢查表基礎(chǔ)上,結(jié)合起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)工程的方法與原理,從而綜合分析與辨識安裝工程在施工作業(yè)過程中影響橋式起重機安全的有害要素與風(fēng)險日。同時,可通過構(gòu)建影響橋式起重機安裝作業(yè)安全的一級指標(biāo)如安裝技術(shù)、安裝管理以及安裝許可,并在一級指標(biāo)范圍內(nèi)設(shè)置二級風(fēng)險指標(biāo),水電站廠房橋式起重機安裝安全評估指標(biāo)體系構(gòu)建如表1所示。
1.1安裝技術(shù)指標(biāo)
(1)起重機基礎(chǔ)施工。針對水電站廠房橋式起重機基礎(chǔ)的作業(yè)施工主要包括橋式軌道的檢查與校正,此外,應(yīng)合理設(shè)置軌道防護(hù)設(shè)施以及軌道終端止擋設(shè)備,同時應(yīng)嚴(yán)格按照安裝規(guī)范以確保起重機起吊設(shè)施滑觸線的安裝質(zhì)量。
(2)設(shè)備機械結(jié)構(gòu)單元安裝。針對水電站廠房橋式起重機結(jié)構(gòu)單元的安裝作業(yè)主要包括天錨吊裝、吊車吊裝、起重機頂升安裝、鋼絲繩固定、纜機主索安裝以及各結(jié)構(gòu)部件的聯(lián)結(jié)與焊接。
(3)設(shè)備機械機電單元安裝。針對水電站廠房橋式起重機機電單元的安裝作業(yè)主要包括操作控制系統(tǒng)、安全控制裝置、電器元件與電氣設(shè)備、警示信號燈、防觸電及防火設(shè)備、高壓保護(hù)開關(guān)等單元的安裝。
(4)設(shè)備調(diào)試負(fù)荷試驗。針對水電站廠房橋式起重機設(shè)備的調(diào)試負(fù)荷試驗應(yīng)包括靜載試驗、動載試驗、額定荷載試驗以及空載試驗等規(guī)程。
1_2安裝管理指標(biāo)
(1)專職安全監(jiān)管。針對水電站廠房橋式起重機的專職安全監(jiān)管主要涵蓋企業(yè)技術(shù)人員安全培訓(xùn)教育、專職安全監(jiān)管人員的配置、安裝作業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人及起重機生成安全監(jiān)管專人的上崗資格培訓(xùn),同時應(yīng)注重對起重機械特種安裝作業(yè)人員的操作考核及專業(yè)技能的定期培訓(xùn)。
(2)安裝作業(yè)技術(shù)交底。針對水電站廠房橋式起重機的安裝作業(yè)技術(shù)交底主要包括安裝施工作業(yè)組織設(shè)計交底、安裝圖紙技術(shù)交底、分項安裝工程技術(shù)交底以及設(shè)計變更交底等環(huán)節(jié)。
(3)安裝隱患排查及整改。在水電站廠房橋式起重機安裝施工作業(yè)中,物品的不安全狀態(tài)、人的不安全行為以及管理工作中的安全監(jiān)管缺陷均易誘發(fā)安全事故。因此,針對上述安裝隱患實施排查并整改是降低事故發(fā)生概、消除事故隱患的重要基礎(chǔ)性工作。
(4)事故應(yīng)急預(yù)案。安裝施工作業(yè)中應(yīng)
急救援準(zhǔn)備工作的核心內(nèi)容即是事故應(yīng)急預(yù)案的編制與實施,有效的事故應(yīng)急預(yù)案可有序、及時且高效地指導(dǎo)開展現(xiàn)場應(yīng)急救援工作。針對水電站廠房橋式起重機制定的安裝事故應(yīng)急預(yù)案,可明確安全事故發(fā)生之前、發(fā)生全過程以及事故結(jié)束后安裝安全事故的責(zé)任主體,同時有利于事故救援工作相應(yīng)資源的配備與策略制定。
1.3安裝許可指標(biāo)
(1)設(shè)備與隨機文件。水電站廠房橋式起重機械設(shè)備應(yīng)為經(jīng)國家許可且具有起重機械生產(chǎn)資質(zhì)的廠家提供的合規(guī)合格產(chǎn)品,橋式起重機生產(chǎn)廠家應(yīng)提供設(shè)備生產(chǎn)許可證,同時應(yīng)隨機附上符合起重設(shè)備安全技術(shù)規(guī)程要求的產(chǎn)品質(zhì)量合格證、設(shè)計文書、產(chǎn)品檢驗監(jiān)督證明以及設(shè)備安裝維護(hù)使用說明書等必要文件。
(2)安裝人員資格證明。水電站廠房橋式起重機的安裝作業(yè)人員應(yīng)向特種設(shè)備監(jiān)察機構(gòu)申請許可,相關(guān)安裝施工作業(yè)人員再取得授權(quán)頒發(fā)的特種安裝作業(yè)資格證書后方可承擔(dān)安裝作業(yè)。
(3)安裝作業(yè)安全措施方案。承擔(dān)水電站廠房橋式起重機安裝施工作業(yè)的單位,應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)起重設(shè)施的安裝維護(hù)說明書、設(shè)計圖紙以及安裝作業(yè)安全技術(shù)規(guī)程等資料,編制安裝施工作業(yè)安全措施方案,該方案主要包括安裝施工組織方案、安裝詳圖、作業(yè)指導(dǎo)書以及安裝施工安全技術(shù)措施等文件,同時相關(guān)安裝施工作業(yè)安全措施方案應(yīng)取得相關(guān)部門核準(zhǔn)批復(fù)后方可實施。
2、橋式起重機安裝作業(yè)安全綜合
評估模型構(gòu)建考慮到水電站廠房橋式起重機安裝施工作業(yè)安全評估指標(biāo)體系的多層次性,應(yīng)同時將主體對客體認(rèn)知評估的模糊性納入考慮范疇,可依據(jù)組合模型評估法的基本原理,建立安裝施工作業(yè)指標(biāo)體系,構(gòu)建橋式起重機安全施工作業(yè)的綜合評估模型。
2.1權(quán)重集合構(gòu)建
權(quán)重可用來表示各影響指標(biāo)針對評估客體的相對重要程度,同時可采取層次分析法求得相應(yīng)權(quán)重值。可依據(jù)表1所示的指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)構(gòu)建因素指標(biāo)判斷矩陣,相關(guān)的判別矩陣可采用專家咨詢法量化各指標(biāo)因素間的相對重要性。水電站廠房橋式起重機安裝作業(yè)的安裝程度可劃分為非常安全、較安全、一般安全、不安全以及極不安全,并采取9標(biāo)度法量化各安全程度水平。
具體步驟可概括為:
①計算各層次指標(biāo)因素相對上層指標(biāo)因素的重要程度;
②計算各判別矩陣的特征向量與特征根,同時實施一致性檢驗;
③求得具備一致性的判別矩
陣所對應(yīng)特征向量的分量即為各指標(biāo)因素的權(quán)重值。
2.2多層次模糊綜合評估實施
可將各層次指標(biāo)因素集s={s,S,…,s1作為一級評估指標(biāo),評估集E={E。,E,…,E}所對應(yīng)的權(quán)重集合表示為M={M。,M,…,Ml。將一級指標(biāo)集合中的各指標(biāo)要素s。劃分為t個子集合,因此二級指標(biāo)要素集U.:{uU,
單指標(biāo)要素的評估矩陣可表示為H。。針對一級指標(biāo)層的模糊綜合評估即為對各子指標(biāo)要素結(jié)合s。分別實施綜合評估,同時依據(jù)公式B。=M;×H。對模糊矩陣的計算并進(jìn)行歸一化處理。針對二級指標(biāo)層的模糊綜合評估即為采取一級評估的結(jié)果L來建立各層次指標(biāo)要素集s的單指標(biāo)要素評估矩陣}li,從而求得二級指標(biāo)層綜合評估結(jié)果B=MXH。
3、實例工程評估分析
3.1安裝工程概況
新疆下坂地水利樞紐工程是以生態(tài)補水和春早供水為主,結(jié)合發(fā)電的綜合性水利樞紐工程。該工程水電站廠房內(nèi)裝設(shè)三臺單機出力為50MW的立軸混流式水輪發(fā)電機組,總裝機容量為150MW。主廠房內(nèi)裝有1臺80+80T橋式起重機,雙梁跨度達(dá)15.8m,滑觸線為帶絕緣護(hù)套的安全滑觸線[鄹。因此,可設(shè)定該橋式起重機安裝作業(yè)安全評估對象集A=f廠房橋式起重機安裝作業(yè)安全評估狀態(tài)l。
3.2安裝工程評估集及層次因素集確立
可將該水電站廠房橋式起重機安裝施工作業(yè)安全評估集合E=(E。,E,…,E}劃分為5各評價等級,并采取1O分制賦值各層次指標(biāo)要素,評估等級如表2所示,同時可構(gòu)建各層次指標(biāo)因素集s={s,s,s1={B1,B,。
3.3一級指標(biāo)層及二級指標(biāo)層權(quán)重集合計算針對同一層次各指標(biāo)要素實施兩兩比較從構(gòu)建判別矩陣,一級指標(biāo)層的判別矩陣如表3所示。針對上述指標(biāo)層的判別矩陣進(jìn)行層次單排序及一致性檢驗,由CI=(n)/(n一1),計算可知,CI=0.00004,RI=0.56。CR=CI,RI小于0.1,即為相應(yīng)判別陣滿足一致性檢驗要求。同時,結(jié)合專家咨詢結(jié)果以及該安裝工程橋式起重機設(shè)備的安裝資料,可采用上述方法求得各二級指標(biāo)層對應(yīng)一級指標(biāo)層的相對權(quán)重值并對各二級指標(biāo)要素評分賦值,如表4所示。
3.4模糊綜合評估計算
通過各二級指標(biāo)要素權(quán)重M。與其所對應(yīng)單指標(biāo)要素矩陣H。實施一級模糊綜合評估計算可得,依據(jù)一級指標(biāo)層的模糊綜合評估計算結(jié)論,實施針對二級指標(biāo)層的模糊綜合評估
因此,針對上述模糊綜合評估進(jìn)行加權(quán)計算,從而得出橋式起重機安裝工程施工作業(yè)安全狀態(tài)綜合評估值:=0.39×10+0.32x8+0.16x7+0.11x5+0.02X1=8.15,因為E=8.15∈(8.9~8),所以新疆下坂地水利樞紐工程水電站廠房內(nèi)橋式起重機安裝施工作業(yè)安全狀態(tài)綜合評估為“較安全”。
4、結(jié)語
通過構(gòu)建基層模糊評價法的水電站廠房橋式起重機安裝作業(yè)安全狀態(tài)評估指標(biāo)體系,構(gòu)建各層級間的成對比較矩陣,探析了安裝技術(shù)指標(biāo)、安裝管理指標(biāo)以及安裝許可指標(biāo)等要素對橋式起重機安裝安全的影響程度,有助于現(xiàn)場安裝施工作業(yè)人員依據(jù)綜合評估結(jié)果針對性地采取安全改進(jìn)措施。針對水電站廠房橋式起重機安裝施工作業(yè)工程安全狀態(tài)的評估實例充分說明,層次分析法作為有效解決多層次綜合評估的多屬性決策方法,對起重設(shè)備安裝工程安全狀態(tài)的評估具有較強的適用性。