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主题 : 航天一院15所低温加注系统:系统思考 全程管控 保障火箭零事故安全发射
王笛离线
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楼主 发表于: 2015-09-11  

航天一院15所低温加注系统:系统思考 全程管控 保障火箭零事故安全发射

  系统思考 全程管控 保障火箭零事故安全发射

  ——航天一院15所低温加注系统班组安全生产管理交流材料

  北京航天发射技术研究所(15所),隶属于中国航天科技集团公司第一研究院,始建于1957年6月1日,下设全资子公司北京长征天民高科技有限公司,拥有两个控股公司:航天新长征电动车技术有限公司、时光科技有限公司,以及一个参股公司:泰安航天特种车有限公司。2014年所总产值40.5亿。成立近六十年来,我所为我国各型号运载火箭与战略战术导弹研制了一系列高质量、高可靠性的地面发射设备,并形成了配套的各种高性能分系统产品,为航天事业的发展作出了重要贡献。

  加注及供配气研究室(三室)作为北京航天发射技术研究所的核心专业和业务板块,涵盖低温、供配气、危化、环控、控制五大专业方向,共有73人。其中研究员3人,博士后2人,博士9人,硕士41人,平均年龄32岁。三室作为加注供配气专业研究室,长期从事运载火箭及导弹武器地面发射支持系统的加注供配气专业相关的系统、单机产品的研制及配套任务。同时,在一院“二次创业、市场化转型”政策的指引下,三室抓住军品融合的机遇,依靠低温专业的核心技术优势和产品优势,积极开拓低温工程专业民用市场,通过竞标先后获得以078工程、武汉万达舞台特效为代表的低温工程项目,累积完成产值4个亿。

  三室产品涉及低温、常温加注系统及元件,供配气系统及元件,测控系统等,在设计和施工过程中,存在压力容器爆炸、高低温伤害、中毒和窒息、噪声、机械伤害、物体打击、高处坠落、触电、火灾等危险有害因素。

  低温加注系统组作为十五所三室的系统组,承担着液氢、液氧、液氮等低温加注系统的总体研制,同时,承担着民用低温工程项目的总体实施管控。低温加注系统组作为三室的“尖兵队伍”,积极推行项目管理,从项目成本、项目进度、项目质量、项目安全、项目合同管理等方面开展全要素的项目管理。项目管理坚持安全第一、质量为上、确保计划节点、确保交付运营、确保经济效益的原则。安全管理处于项目管理的核心地位,没有安全,一切免谈。低温加注系统班组根据本组特点,通过总结项目安全管理的经验和方法,提出了“系统思考、全程模拟、表格管理、故障分析”的安全管理思路和方法,保证了低温加注系统项目设计、生产、安装、调试、使用的安全管理,为新一代运载火箭的合练、长征系列高密度火箭发射等任务的圆满成功,以万达项目为代表的低温民用工程项目按期交付做出了突出贡献,并由此获得了“新一代运载火箭地面发射支持系统建设团队”、“中国运载火箭研究院神箭奖牌班组”、“十五所优秀班组”的荣誉,其所在三室更是荣获了2011年度集团公司“青年安全生产示范岗”的荣誉称号。我们班组的安全生产管理经验可总结为四点,具体如下:

  第一、系统思考,优化设计,提高低温加注系统本质安全度

  低温加注系统的研制工作中,涉及易燃、易爆、低温介质、高压气体等危害因素。在设计过程中,低温加注系统班组从原有的“重点关注单机设备”的思维中跳脱出来,总结出“系统思考,优化设计”的安全设计模式。具体采取“三阶段”优化设计措施:

  首先在方案设计阶段,通过理论计算、仿真分析、试验验证等方法对系统优化设计提供支撑,对“应力集中”与“水击”等每个系统都面临的安全问题形成计算模型,每个项目都需通过考核;其次在技术设计阶段,对于可量产的产品,开展产品化设计及可靠性设计,提高产品的成熟度与安全性;最后在复核复算阶段,对整个系统进行安全性设计复查,利用“三维模型仿真技术”及“第三方独立复核方法”,对安全设计隐患查缺补漏,保证不放过一个安全性设计问题。

  图1为万达项目飞行剧场喷雾效果图,通过仿真分析计算,调整喷雾的距离、速度、温度和喷嘴的位置,确保游客人身安全。

  第二、以全程危险模拟管理训练来预防低温加注系统项目过程的生产安全事故

  低温加注系统班组为提高班组成员的安全意识,积极开展“专家论坛”、“专题讨论会”等安全知识交流培训活动,并重点培养班组成员对安全问题的事前预防能力,尤其在项目实施前期,项目人员需对整个系统进行全流程模拟安全管理,采用“预先危险性分析法”,对装置或设备在不同项目进程中存在的各种危险因素的类别、分布、出现条件以及事故可能造成的后果进行系统安全分析。并输出《安全性保证大纲》、《项目安装调试安全手册》、《现场安全操作规程》等安全文件,采用“专家会审”与“头脑风暴”等方法进行审核,并随着项目进度落实和完善。

  通过这种先期模拟安全管理的模式,建立健全项目中的相关安全管理规定、责任划分方法、操作细则以及考核办法。并让每个项目负责人足够重视安全管理,签订安全生产责任书,确保安全工作有序开展。

  图2为推进剂安全培训手册(靶场人员进场前必须进行培训)和班组安全宣传看板

  第三、用表格化精细管理来监督检查人员的安全操作,杜绝“三违”行为

  低温加注系统班组针对涉及设备繁多、技术面广等特点,利用“安全检查表法”,依据相关法规与标准,建立“表格化管理体系”。首先针对每个设备出厂验收制定《出厂关键特性检查表》,提取影响产品安全与性能的关键参数,有效防止因生产人员失误带来的安全隐患;其次针对安装调试中的安全检查制定《安装调试安全检查表格》,根据项目实施规划中设备、安装操作等存在的安全问题,进行表格化检查,落实到每天的安全检查,并要求检查人员、复查人员、施工人员三方签字确认,保存归档;最后针对系统运行中每一步操作制定《自检表》与《操作检查表》,并实行“双岗位”确认制度,确保每一步操作严格按照操作规程实施,杜绝人员操作失误而引起安全事故。

  图3为靶场安全检查表格,吊装、焊接、运输、调试等环节均采用表格化的形式,固化检查内容、检查方法和检查结果。

  第四、通过故障分析和制定应急预案,控制运行中安全故障,保障火箭安全顺利发射

  低温加注系统班组针对系统及设备在运行中可能产生的故障进行风险分析,结合实际运行经验,对设备进行“单点故障分析”与“裕度分析”,利用FMEA分析方法建立各系统及设备的《故障模式库》,针对故障模式提出故障预案,并结合预想、回想的双想制度对运行情况进行及时总结,对故障预案实时补充修改,实现闭环管理,将设备故障控制在可控范围内,避免安全事故的发生。例如在运载型号低温加注系统已建立系统故障模式251项,并给出故障预案600余项,确保运载型号安全执行发射任务零事故。

  图4 为某低温系统项目安装调试危险源识别及对策分析报告。

  2010-2014年,低温加注系统班组同时开展了海南发射场低温加注系统、太原发射场低温加注系统、天津基地液氮试验系统及武汉万达液氮管网系统四大工程项目,配套产品9000余台套、60000余件,并涉及到低温、高压、氢排、氧放等诸多安全隐患点,点多面广。面对重大安全管理难题,班组严格按照上述管理方法,着眼设计,系统思考;梳理进程,全程模拟;培训人员,表格管理;重视运行,分析故障,输出安全文件30余份,安全检查表500余份,关键特性表1500余份。实现了项目全流程安全无事故。

  班组研制的主要大型项目如下:

  “安全责任重于泰山”,低温加注系统班组一直坚持系统考虑、全局把控、立足防范、狠抓落实,做好各项目工作中的每一项安全管理事项。连续十年无人员伤害、重大设备事故、重大生产事故。这些成绩得益于班组成员、三室全体员工的辛苦付出,得益于兄弟部门宝贵经验的无私教诲,得益于集团公司、院本部的正确指导。
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