崔贏午,袁 振,孟慶豐,徐珊珊,岳曉飛
(1. 北京宇航系統(tǒng)工程研究所,北京,100076;2. 中國運載火箭技術(shù)研究院,北京,100076)
根據(jù)載人航天工程空間站階段任務(wù)安排,當??靠臻g站的載人飛船發(fā)生不能安全返回的故障時,地面啟動載人飛船應(yīng)急發(fā)射任務(wù)??臻g站出現(xiàn)故障,且關(guān)鍵功能相關(guān)備份產(chǎn)品已啟用,經(jīng)評估決策后,執(zhí)行應(yīng)急發(fā)射方案。這要求在指定時間內(nèi),全面、高效、精準、有效開展發(fā)射場技術(shù)安全管理工作,需要依據(jù)應(yīng)急發(fā)射流程,確定安全管控重點,制定技安管理措施。
應(yīng)急救援工作流程火箭基礎(chǔ)級在技術(shù)區(qū)完成測試后,以豎立狀態(tài)封存,執(zhí)行應(yīng)急值班任務(wù)。待接到應(yīng)急救援指令后,轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū)開展相關(guān)工作。整流罩、逃逸塔分別完成測試準備后轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū),船罩組合體和逃逸塔在發(fā)射區(qū)與火箭基礎(chǔ)級對接。火箭基礎(chǔ)級工作線、整流罩工作線、逃逸塔工作線3條線并行開展工作,對型號系統(tǒng)技安管理提出新的挑戰(zhàn)。載人航天發(fā)射場建成已有20多年,資源有限,部分設(shè)施陳舊,設(shè)備老化,存在一定的安全風險和隱患,須開展地面設(shè)備檢修與維護。
為有效預防和避免安全事故發(fā)生,確保應(yīng)急發(fā)射安全可靠,須提高全員安全意識,提升安全管控能力。以工作流程為抓手,制定具體的技安管理措施,重點關(guān)注3條工作線并行狀態(tài)下人的不安全因素和物的不穩(wěn)定狀態(tài),有針對性地開展技安管理工作。
a)待命火箭轉(zhuǎn)正常發(fā)射任務(wù)工作流程分為技術(shù)區(qū)工作、船箭組合體垂直轉(zhuǎn)運和發(fā)射區(qū)工作3個階段。與應(yīng)急發(fā)射流程主要區(qū)別在飛船加注、扣罩并與火箭對接,逃逸塔與火箭對接階段;船箭塔組合體轉(zhuǎn)運,發(fā)射區(qū)測試、射前準備階段;火箭加注和發(fā)射階段。這3個階段火箭系統(tǒng)有效工作時間大幅縮短。
b)應(yīng)急測試發(fā)射流程包括:火箭轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū)和發(fā)射區(qū)火箭測試及加注準備,與飛船總裝及加注工作并行;載人飛船總裝和測試,載人飛船加注扣罩(模擬加注),發(fā)射區(qū)測試發(fā)射(模擬發(fā)射);發(fā)射區(qū)測試發(fā)射主要包括:船罩組合體轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū),吊裝對接;飛船電池安裝;火箭飛船功能檢查匹配;發(fā)射前狀態(tài)準備;火箭加注前狀態(tài)設(shè)置及火箭加注(模擬加注);倒計時準備及發(fā)射(模擬發(fā)射)。
應(yīng)急發(fā)射流程3條工作線技安工作項目分析見圖1。技安管理工作在發(fā)射流程開始時(A點)存在時間上的沖突;在B點至C點(a段)、D點至E點(b段)、F點至G點(c段)、H點至I點(d段)、J點至K點(e段)存在空間上并行,需要科學高效安排工作計劃,實現(xiàn)流程優(yōu)化。
圖1 應(yīng)急發(fā)射流程3條工作線技安工作項目分析Fig.1 Technical Safety Task Analyzing Schematic of Emergency Launch Process
根據(jù)應(yīng)急發(fā)射凈工作時間,結(jié)合3大任務(wù)線流程,分別制定技安管理措施,詳見表1至表3。船罩組合體和逃逸塔在發(fā)射區(qū)與火箭基礎(chǔ)級對接是應(yīng)急發(fā)射的新狀態(tài),通過對比上述技安管理措施和1個時間沖突點、5個空間并行段,發(fā)現(xiàn)整流罩扣罩準備至發(fā)射區(qū)對接期間,是應(yīng)急發(fā)射流程技安管控的重點,需要從人、機、環(huán)、管4個方面加強組織管理,確保萬無一失。
表1 整流罩工作線技術(shù)安全管理措施Tab.1 Technical Safety Management of Fairing
表3 逃逸塔工作線技術(shù)安全管理措施Tab.3 Technical Safety Management of Escape Tower
續(xù)表1
表2 火箭基礎(chǔ)級工作線技術(shù)安全管理措施Tab.2 Technical Safety Management of Booster Stage
續(xù)表2
應(yīng)急救援任務(wù)需要全天候連續(xù)作業(yè),3條工作線同時開展工作,雖然制定了各單位每人每班工作不超過8小時的原則,但人員易疲勞,易導致出現(xiàn)事故隱患。另外,人員對發(fā)射區(qū)對接等新操作狀態(tài)不熟悉,事故預案準備不足。受天氣、人員、協(xié)調(diào)等因素影響,新狀態(tài)下按常規(guī)流程操作可能會產(chǎn)生新的風險。
執(zhí)行任務(wù)的火箭已封存半年左右,長期貯存,產(chǎn)品和設(shè)備狀態(tài)存在不穩(wěn)定因素,易導致元器件老化、松動、泄漏等,對產(chǎn)品和人員安全造成威脅。
發(fā)射場多工作線全天候24小時工作,已處于超負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)。有些設(shè)備設(shè)施老化,不能充分滿足應(yīng)急發(fā)射需求。大風、沙塵等極端天氣易對產(chǎn)品、人員和操作產(chǎn)生影響,甚至造成傷害或引發(fā)事故。
試驗隊專、兼職技安員人力資源緊張,協(xié)調(diào)委派困難,應(yīng)急發(fā)射專項安全管理經(jīng)驗不足,工作能力和水平需要提高?,F(xiàn)行發(fā)射場安全管理模式對人、機、環(huán)、管的可靠性、有效性與系統(tǒng)安全、本質(zhì)安全的要求還有差距。
通過對應(yīng)急發(fā)射流程技術(shù)安全管理工作進行桌面推演,提前辨識管控的重點和難點,對潛在的并行沖突項目進行管理優(yōu)化,實現(xiàn)流程的閉環(huán)管理和有效反饋。
強化應(yīng)急發(fā)射流程再造,將“流程管事、制度管人”的理念與應(yīng)急發(fā)射安全管理實踐相結(jié)合,以流程為基礎(chǔ),將技安工作內(nèi)嵌至型號3條主線工作的大流程中,通過對工作項目的進一步分解、優(yōu)化,重點關(guān)注1個時間沖突點和5個空間并行段期間的人員到場時間點細化,彈性安排崗位作業(yè)和工作流程,實現(xiàn)人員效率最大化。
應(yīng)急發(fā)射流程工作線多,連續(xù)作業(yè)工況多,在應(yīng)急流程實施初期,增加1~2名專職技安員,配合開展現(xiàn)場實地演練,持續(xù)優(yōu)化流程;待流程固化后逐步實現(xiàn)技安崗位的精簡。同時,積極開展崗位融合和上崗前培訓,讓具備條件的現(xiàn)場設(shè)計師、工藝員、質(zhì)檢員等隊員任兼職技安員,協(xié)助專職技安員處理某一工段、階段時間內(nèi)的技安業(yè)務(wù),關(guān)鍵節(jié)點專職技安員到場,實現(xiàn)人員的高效復用。
在技安崗位人員緊張的前提下可利用視頻監(jiān)控、可視化終端管理等信息化管理方式,遠程監(jiān)控各場地作業(yè)情況。同時結(jié)合定時到現(xiàn)場技安巡查,推動實現(xiàn)一人多管、一崗多地的“云在線”技術(shù)保障。
技安崗位人員需要加強交通和通信保障,便于在廠區(qū)通訊不便時聯(lián)系溝通,確保可以第一時間到場處理問題。
針對應(yīng)急發(fā)射流程,結(jié)合新技術(shù)狀態(tài)和1個時間沖突點、5個空間并行段,從“人、機、環(huán)、管”4個維度進行技安工作流程梳理和對比潛在風險分析;進一步從流程精細化、崗位融合、可視化管理和后勤保障4個方面入手,提出有效控制風險的組織管理建議,實現(xiàn)流程結(jié)構(gòu)、工作項設(shè)計與崗位替代的全生命周期優(yōu)化管理,確保技安管理工作有效性,確保提升發(fā)射場本質(zhì)安全。應(yīng)急發(fā)射技術(shù)安全管理將在更多的發(fā)射場實踐中不斷完善,持續(xù)改進。