顏 欣，母德軍，蔣繼黎，張大勇

(華能重慶兩江燃機(jī)發(fā)電有限責(zé)任公司，重慶 400722)

0 引言

近年來，國內(nèi)集中供熱工業(yè)發(fā)展迅猛，為人民群眾生產(chǎn)生活提供了極大的便利。受城市建設(shè)要求限制，絕大部分供熱管網(wǎng)都采用地埋布置，在疏排水、檢修放水、分段隔離等重點(diǎn)部位設(shè)有閥門井，供運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行操作。閥門井作為典型的受限空間，具有危險點(diǎn)多、風(fēng)險高的特點(diǎn)，通過各項(xiàng)措施保障供熱管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)過程中閥門井內(nèi)工作安全穩(wěn)定開展，對供熱企業(yè)的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益以及供熱管網(wǎng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行有重大意義。

以下通過對某電廠供熱管網(wǎng)維護(hù)過程中的受限空間工作開展情況進(jìn)行分析總結(jié)，為類似企業(yè)提供參考。

1 供熱管網(wǎng)受限空間作業(yè)風(fēng)險

1.1 受限空間概念

受限空間是指進(jìn)出口受限、通風(fēng)不良，可能存在易燃易爆、有毒有害物質(zhì)或缺氧，對進(jìn)入人員的身體健康和生命安全構(gòu)成威脅的封閉、半封閉設(shè)施及場所。受限空間辨識標(biāo)準(zhǔn)主要有：

(1) 物理?xiàng)l件(同時符合以下3 項(xiàng))。

① 有足夠的空間，讓員工可以進(jìn)入并進(jìn)行指定的作業(yè)。

② 進(jìn)入和撤離受到限制，不能自如進(jìn)出。

③ 并非設(shè)計(jì)用來給員工長時間在內(nèi)作業(yè)的。

(2) 危險特征(符合任一項(xiàng)及以上)。

① 存在或可能產(chǎn)生有毒氣體、缺氧窒息，水(淹溺)、汽(灼燙)等。

② 存在或可能產(chǎn)生掩埋進(jìn)入者的物料。

③ 內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能將進(jìn)入者困在其中(如：內(nèi)有固定設(shè)備或四壁向內(nèi)傾斜收攏)。

④ 存在已識別出的有礙健康、安全的風(fēng)險。

從上述受限空間標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)可以確認(rèn)供熱管網(wǎng)的閥門井屬于地下、內(nèi)有設(shè)備式的受限空間，并由于供熱管網(wǎng)的運(yùn)行和輸送介質(zhì)特性，存在其特有的安全風(fēng)險。

1.2 供熱管網(wǎng)受限空間作業(yè)安全風(fēng)險

(1) 蒸汽泄漏風(fēng)險。由于工作管道內(nèi)輸送介質(zhì)為額定參數(shù)300 ℃，1.0 MPa 的過熱蒸汽，導(dǎo)致在閥門井內(nèi)工作時可能存在因蒸汽泄漏導(dǎo)致的燙傷風(fēng)險。

(2) 人員窒息風(fēng)險。在閥門井內(nèi)工作時，可能會因?yàn)楣艿纼?nèi)蒸汽泄漏、閥門井內(nèi)積聚其他氣體等原因?qū)е戮畠?nèi)氧氣含量低引發(fā)人員窒息風(fēng)險。

(3) 人員中毒風(fēng)險。管道采用鋼套鋼型直埋管道，工作管在小于DN500 管徑時使用20 號鋼材，大于等于DN500 管徑時使用鋼級L245 級鋼材。在管道檢修過程中，焊接完成后管道內(nèi)可能存在焊接氣體殘留，并在疏排水過程中排出導(dǎo)致受限空間內(nèi)人員中毒風(fēng)險。

(4) 人員掩埋風(fēng)險。熱網(wǎng)管道的閥門井均處在地下，存在因周邊地質(zhì)情況改變導(dǎo)致閥門井被掩埋的風(fēng)險。

2 降低作業(yè)風(fēng)險的措施

在現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)過程中，通過在管網(wǎng)設(shè)計(jì)階段優(yōu)化疏排水閥門井的設(shè)計(jì)，對疏水及抽水方式進(jìn)行優(yōu)化，配備安全有效的防護(hù)用具，規(guī)范下井作業(yè)流程等手段，可以有效地降低供熱管網(wǎng)受限空間作業(yè)的風(fēng)險。

2.1 雙井設(shè)計(jì)

對供熱管道疏水及排水閥門井采用工作井與操作井雙井進(jìn)行設(shè)計(jì)(見圖1)。排水閥門井僅用于管網(wǎng)長時間停運(yùn)期間排盡管內(nèi)余水使用，在管道再次投運(yùn)前不需恢復(fù)。而疏水井用于日常疏水操作，操作頻次較高。因此，將疏水井及排水井分開設(shè)計(jì)，并將疏水井需操作的位置與疏水排出的接口位置分開布置，可以極大地減少人員下井操作的頻次。

圖1 雙井布置供熱管道疏排水井

2.2 采用蒸汽抽水器進(jìn)行日常抽水

工業(yè)供汽管網(wǎng)一般建設(shè)于工業(yè)園區(qū)內(nèi)，在沿途中無法保證隨時配備電源。除了利用移動式柴油或汽油發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動排水泵的方式進(jìn)行閥門井內(nèi)抽水作業(yè)外，還由于該管網(wǎng)日常運(yùn)行期間疏水量大，可以通過疏水管道中的蒸汽，利用流體高流速下壓力低的特性，增加一個蒸汽噴嘴進(jìn)行抽水。

抽水裝置為一個蒸汽噴射器，工作流體為供熱管道引出的蒸汽，引射流體為閥門井內(nèi)積水，壓縮流體為汽水混合物。

噴射器的主要部件有工作噴嘴、接受室、混合室、擴(kuò)散器。噴射器的作用是通過具有一定壓力和流量的工作流體(供熱蒸汽)，將靜壓能轉(zhuǎn)換為動能，經(jīng)過噴嘴射出形成高速射流。由于射流和空氣之間產(chǎn)生卷吸作用和紊動擴(kuò)散作用，把吸入室的氣體帶走，使該處產(chǎn)生局部真空狀態(tài)，在外界大氣壓力的作用下，使引射流體(井內(nèi)積水)進(jìn)入泵室，隨同工作流體混合成為壓縮流體被帶入喉管，進(jìn)而排出。

噴射器的抽氣性能可由引射系數(shù)和壓縮比來描述，引射系數(shù)μ定義為被抽流體質(zhì)量流量Gh與工作流體質(zhì)量流量Gp之比，即μ=Gh/Gp。引射系數(shù)反映了噴射器的抽氣能力和效率，是噴射器工作的主要指標(biāo)之一。壓縮比Y定義為噴射器出口壓力pc與入口壓力pp之比，即Y=pc/pp。壓縮比反映了噴射器的排氣能力以及可以獲得的工作真空度。由此可見，理論上挑選性能較好的抽水裝置，提高工作真空度，最高可實(shí)現(xiàn)近10 m 高差的抽水效果，但在實(shí)際應(yīng)用中無法實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過目前的使用情況，抽水裝置最高可在8 m 左右的高差位置達(dá)到較好的工作效果，在閥門井深度超過8 m 的地方需采取其他有效的抽水方案。

2.3 配備長管呼吸器等防護(hù)用品

根據(jù)普遍的受限空間作業(yè)要求，進(jìn)入受限空間前需進(jìn)行氣體成分測量、受限空間通風(fēng)等步驟后方可進(jìn)入，即“先通風(fēng)、再檢測、后作業(yè)”。但在近幾年的事故通報(bào)中，出現(xiàn)了按照上述步驟執(zhí)行的工作過程中仍然發(fā)生了意外的情況，因?yàn)槭芟蘅臻g內(nèi)的空間狀態(tài)是變化的，氣體成分也是不斷變化的。以本管網(wǎng)為例，在進(jìn)入井內(nèi)工作前，通過通風(fēng)、測量后，確認(rèn)氣體成分適合工作后進(jìn)入。在開啟疏排水閥門后，因汽水混合物進(jìn)入閥門井內(nèi)，導(dǎo)致井內(nèi)氣體成分變化，水蒸汽含量上升、空氣溫度上升、含氧量下降，同樣有造成作業(yè)人員窒息的風(fēng)險。

建議為施工人員配備面罩式長管呼吸器，通過延長的呼吸管，將呼吸口保持在井外，降低受到井內(nèi)氣體成分變化的影響。該措施的缺點(diǎn)是無法與監(jiān)護(hù)人保持對話交流，可通過定期拉扯、抖動安全繩的方式與井外監(jiān)護(hù)人保持溝通。

2.4 規(guī)范受限空間作業(yè)流程

目前國內(nèi)對受限空間作業(yè)流程都已建立較為嚴(yán)格的審批、作業(yè)和管理流程，在實(shí)際執(zhí)行過程中卻由于各種原因存在執(zhí)行不到位的情況。通過上述措施已可較大程度降低人員下井作業(yè)頻次，在此基礎(chǔ)上，可在人員必須下井作業(yè)時，將管理的嚴(yán)格等級提至最高，具體如下：首先為手續(xù)方面的管理，需由工作負(fù)責(zé)人及管理人員共同確認(rèn)工作必要性，然后辦理工作票及特殊作業(yè)措施票；其次為工器具檢查準(zhǔn)備，根據(jù)制度及規(guī)范要求，對需帶入受限空間內(nèi)的工器具進(jìn)行檢查，必要時進(jìn)行安全性能試驗(yàn)；然后進(jìn)行人員安排，受限空間作業(yè)要求作業(yè)人員至少為兩人，一人下井作業(yè)，一人井外監(jiān)護(hù)，需確認(rèn)安排的人員已經(jīng)明確工作任務(wù)，知曉工作風(fēng)險，具備安全作業(yè)能力。實(shí)際開工時，管理人員需到現(xiàn)場對現(xiàn)場工器具使用、人員作業(yè)情況進(jìn)行檢查和監(jiān)督，保障作業(yè)安全。

3 結(jié)論

供熱管網(wǎng)運(yùn)行過程中，閥門井內(nèi)的運(yùn)行維護(hù)操作不可避免，為更好地保障供熱工作的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，保障作業(yè)人員生命財(cái)產(chǎn)安全，要高度重視閥門井等受限空間作業(yè)。通過設(shè)計(jì)階段的優(yōu)化和現(xiàn)場設(shè)備改造，加強(qiáng)管理和作業(yè)要求監(jiān)督，可以明顯有效地保障供熱管網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低受限空間事故發(fā)生率。