供電企業(yè)基于FMEA原理和方法的設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)研究及開(kāi)發(fā)

王東 WANG Dong；楊鵬云 YANG Peng-yun；羅鵬 LUO Peng；郭成功 GUO Cheng-gong；姜峰 JIANG Feng；陳全 CHEN Quan

（①?lài)?guó)家電網(wǎng)有限公司，北京 100031；②天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院，天津 300384；③國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司，南京 210024；④?chē)?guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司徐州供電公司，徐州 221005）

0 引言

安全隱患排查治理一直是我國(guó)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的企業(yè)安全管理工作的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。企業(yè)開(kāi)展安全隱患排查治理工作時(shí)需要借助于系統(tǒng)、有效的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)。但是我國(guó)傳統(tǒng)的安全隱患排查治理工作，缺少系統(tǒng)的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)做支撐，更多地依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，只是借助一些法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗(yàn)等開(kāi)發(fā)安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)用這樣的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)，不能系統(tǒng)、有效地排查企業(yè)存在的安全隱患。近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)有限公司結(jié)合國(guó)家的政策要求和公司安全管理體系建設(shè)工作，開(kāi)展了安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)制訂工作，但也同樣受限于對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)管理原理的正確理解掌握和實(shí)際應(yīng)用落地問(wèn)題，使得不能制訂出系統(tǒng)、有效的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)。本文基于FMEA原理和方法，對(duì)供電企業(yè)的設(shè)備設(shè)施安全隱患開(kāi)展系統(tǒng)、全面、有效的危險(xiǎn)源辨識(shí)，建立設(shè)備設(shè)施安全隱患的知識(shí)庫(kù)，開(kāi)發(fā)設(shè)備設(shè)施的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)，用以提升供電企業(yè)安全隱患排查治理水平，構(gòu)建面向標(biāo)準(zhǔn)化管理的全方位立體式安全隱患排查治理工作體系中重要一環(huán)。

1 原理及方法

1.1 故障類(lèi)型和影響分析（FMEA）

對(duì)系統(tǒng)的各組成部分進(jìn)行分析。系統(tǒng)的組成部分在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生故障，并且可能會(huì)產(chǎn)生不同類(lèi)型的故障。首先找出系統(tǒng)中各組成部分可能產(chǎn)生的故障及其類(lèi)型，查明各種類(lèi)型故障對(duì)鄰近部分的影響以及最終對(duì)系統(tǒng)的影響，進(jìn)而識(shí)別出故障可能導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)（事故）。然后根據(jù)需要，進(jìn)一步分析導(dǎo)致故障的原因因素，進(jìn)而制定控制故障產(chǎn)生的相關(guān)要求。

1.2 事故因果連鎖理論

用以闡明導(dǎo)致傷亡事故的各種原因及與事故間的關(guān)系。該理論認(rèn)為，傷亡事故的發(fā)生不是一個(gè)孤立的事件，盡管傷害可能在某瞬間突然發(fā)生，卻是一系列事件相繼發(fā)生的結(jié)果。圖1是高壓氣體儲(chǔ)罐爆炸事故發(fā)生的事故因果連鎖事件。

圖1 高壓氣體儲(chǔ)罐爆炸事故發(fā)生的事故因果連鎖事件

2 供電企業(yè)設(shè)備設(shè)施安全隱患排查危險(xiǎn)源辨識(shí)方法研究及應(yīng)用

2.1 故障類(lèi)型和影響分析（FMEA）研究及應(yīng)用

對(duì)于供電企業(yè)涉及到的設(shè)備設(shè)施，研究使用FMEA方法對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)工作最為契合，因?yàn)樵O(shè)備設(shè)施在運(yùn)行使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種類(lèi)型的故障，所以確定FMEA思路及方法開(kāi)展設(shè)備設(shè)施的危險(xiǎn)源辨識(shí)工作。首先運(yùn)用HTA（層次分析法）將供電企業(yè)的設(shè)備設(shè)施劃分為不同類(lèi)型的設(shè)備，例如：

①將供電企業(yè)運(yùn)行設(shè)備劃分為變壓器、電抗器、斷路器、開(kāi)關(guān)柜等；

②根據(jù)設(shè)備類(lèi)型劃分設(shè)備設(shè)施，例如將斷路器劃分為真空斷路器和SF6斷路器等；

③將不同設(shè)備類(lèi)型的設(shè)備劃分為不同的功能部分，例如將真空斷路器劃分為開(kāi)斷原件、支持原件、底座、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)等；

④將功能部分劃分為不同的子功能部分，例如將操動(dòng)機(jī)構(gòu)劃分為電磁機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)等；

⑤最后將子功能部分劃分為不同的部件，例如將電磁機(jī)構(gòu)劃分為二次控制回路、機(jī)構(gòu)箱等部件，到此HTA（層次分析法）使用完畢。

在將設(shè)備設(shè)施逐級(jí)劃分到部件后，先分析部件在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的故障（部件喪失預(yù)期功能的相關(guān)狀態(tài)）。例如二次控制回路在運(yùn)行使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生分閘速度合格合閘速度低、合閘速度合格分閘速度低、拒分、拒合、控制電源跳閘等故障。

分析故障可能導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)（故障可能導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)的事故、人身傷害、財(cái)產(chǎn)損失、電網(wǎng)停電等），例如分閘速度合格合閘速度低可能導(dǎo)致觸頭振動(dòng)或處于停、滯，造成觸頭燒損、滅弧室爆炸、電網(wǎng)停電；二次回路拒分、拒合，導(dǎo)致二次控制回路無(wú)法正常開(kāi)斷，保護(hù)拒動(dòng)，造成電網(wǎng)越級(jí)跳閘，擴(kuò)大停電范圍等。

然后分析可能導(dǎo)致部件產(chǎn)生故障的因素（危險(xiǎn)源/危險(xiǎn)因素），例如可能導(dǎo)致分閘速度合格合閘速度低的因素（危險(xiǎn)源/危險(xiǎn)因素）有：①分、合閘半軸與扣板扣接量過(guò)大；②合閘母線電壓低導(dǎo)線壓增降大，使合閘線圈端電壓低；③傳動(dòng)系統(tǒng)卡滯。

最后分析減少故障產(chǎn)生的控制要求，例如控制繞組發(fā)熱的要求有：①確保產(chǎn)品與投標(biāo)文件或技術(shù)協(xié)議中廠家、型號(hào)、規(guī)格一致；②調(diào)節(jié)分合閘半軸上各自調(diào)節(jié)螺釘使扣接量在1.8-2.5mm之間；③調(diào)整操作電源母線電壓或增大導(dǎo)線線徑；④轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦部位涂潤(rùn)滑油；⑤通過(guò)例行試驗(yàn)，與上一次檢修報(bào)告試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，查看控制回路有無(wú)分閘速度合格合閘速度低現(xiàn)象，35kV及以下的斷路器需4年進(jìn)行一次試驗(yàn)，110kV及以上的斷路器需3年進(jìn)行一次試驗(yàn)；經(jīng)過(guò)如上的危險(xiǎn)源辨識(shí)工作，形成一系列相關(guān)設(shè)備設(shè)施安全風(fēng)險(xiǎn)、危險(xiǎn)源及控制要求信息表，建立設(shè)備設(shè)施安全隱患排查的基礎(chǔ)信息庫(kù)。

2.2 事故因果連鎖理論應(yīng)用

事故因果連鎖理論在實(shí)際使用時(shí)需要保證理論完整性，且需分析到事故的最終狀態(tài)，不可停留在事故的中間狀態(tài)上。因此需要分析到某種故障可能導(dǎo)致某種安全風(fēng)險(xiǎn)，這種安全風(fēng)險(xiǎn)最終會(huì)造成人身傷害、健康損壞、財(cái)產(chǎn)損失、電網(wǎng)停電等的最終狀態(tài)，以提高使用者的可操作性，對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)及可能導(dǎo)致的事故更加明確、具體，便于落地實(shí)施及現(xiàn)場(chǎng)使用。

3 供電企業(yè)設(shè)備設(shè)施安全隱患標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

3.1 設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)

基于FMEA思路及方法進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)工作形成的安全風(fēng)險(xiǎn)、危險(xiǎn)源及控制要求信息表進(jìn)行設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)。由于電力企業(yè)涉及的設(shè)備設(shè)施較多，因此供電企業(yè)設(shè)備設(shè)施的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)尤為重要。需要將信息表中的設(shè)備類(lèi)型、功能部分、子功能部分、部件四列選取到安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)表中，將信息表中的控制要求選取到排查內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)一列中，將控制要求中每個(gè)排查項(xiàng)分解為不同的行，一個(gè)控制要求分解成的不同行對(duì)應(yīng)同一個(gè)違反標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，而違反標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)一列內(nèi)容是信息表中的安全風(fēng)險(xiǎn)，增加排查方法、建議排查頻次及隱患治理要求三項(xiàng)，將控制要求中的排查方法、排查頻次填入到標(biāo)準(zhǔn)表中排查方法、建議排查頻次對(duì)應(yīng)的列中，再根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)有限公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》、《輸變電一次設(shè)備缺陷分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（QGDW1906-2013）等文件將隱患分為立即治理、盡可能立即治理、可暫緩治理三個(gè)治理要求，確定安全隱患等級(jí)，形成設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)（如表1國(guó)網(wǎng)徐州供電公司斷路器設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)）。

表1 國(guó)網(wǎng)徐州供電公司斷路器設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)

3.2 基于FMEA思路及方法開(kāi)發(fā)的設(shè)備設(shè)施隱患排查標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)網(wǎng)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

基于FMEA思路及方法開(kāi)發(fā)的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)網(wǎng)公司、省公司的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)整體比較，我們的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)有：我們開(kāi)發(fā)的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)可以涉及到運(yùn)行中的每一個(gè)設(shè)備設(shè)施，能夠分析到具體的設(shè)備部件，比國(guó)網(wǎng)公司、省公司的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)更加全面、系統(tǒng)。

涉及同一內(nèi)容時(shí)：

①我們開(kāi)發(fā)的安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)能夠分析到每個(gè)設(shè)備部件違反標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，有完整的事故因果連鎖理論，能夠具體分析到可能導(dǎo)致的人身傷害、健康損壞、財(cái)產(chǎn)損失及電網(wǎng)停電等；

②排查內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)更加具體量化，方便現(xiàn)場(chǎng)使用；

③能夠分析到進(jìn)行安全排查的具體排查方法，可以快速有效的進(jìn)行安全隱患排查；

④確定了隱患排查的頻次；

⑤從立即治理、盡可能立即治理、可暫緩治理三個(gè)層面確定隱患治理要求。

3.3 國(guó)網(wǎng)總公司級(jí)、江蘇省公司級(jí)設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)

基于FMEA思路及方法開(kāi)發(fā)的設(shè)備設(shè)施隱患排查標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合國(guó)網(wǎng)下發(fā)的《系統(tǒng)運(yùn)行安全隱患排查清單》和《設(shè)備設(shè)施安全隱患排查清單》中提及的重大、較大的安全隱患，以及綜合考慮隱患發(fā)生時(shí)的后果嚴(yán)重度開(kāi)發(fā)國(guó)網(wǎng)總公司級(jí)安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)（如表2國(guó)家電網(wǎng)公司設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)）。

表2 國(guó)家電網(wǎng)公司設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)

基于FMEA思路及方法開(kāi)發(fā)的設(shè)備設(shè)施隱患排查標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合江蘇省公司下發(fā)的《系統(tǒng)運(yùn)行安全隱患排查清單》和《設(shè)備設(shè)施安全隱患排查清單》中提及的重大、較大及一般的安全隱患，以及供電企業(yè)設(shè)備設(shè)施在運(yùn)行使用過(guò)程中可能經(jīng)常出現(xiàn)或難以治理的安全隱患，并且需要綜合考慮隱患發(fā)生時(shí)的后果嚴(yán)重度開(kāi)發(fā)江蘇省公司級(jí)安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)（如表3國(guó)網(wǎng)江蘇省公司設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)）。

表3 國(guó)網(wǎng)江蘇省公司設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)

3.4 信息化系統(tǒng)介入

在完成設(shè)備設(shè)施安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)上，通過(guò)與公司調(diào)研，了解公司關(guān)于管控手段和知識(shí)庫(kù)與信息化結(jié)合以后具體的功能需求，完成對(duì)信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)和主要功能的匯總。使用信息化手段將安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)上傳、導(dǎo)入，同時(shí)要求信息化系統(tǒng)有以下功能：

①安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)的查詢(xún)、導(dǎo)出；

②安全隱患排查標(biāo)準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)的變更管理（如圖2安全隱患排查信息化系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)）。

圖2 安全隱患排查信息化系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用供電企業(yè)設(shè)備設(shè)施安全隱患排查治理標(biāo)準(zhǔn)能夠有效防止安全事故發(fā)生，樹(shù)立國(guó)家電網(wǎng)有限公司企業(yè)良好社會(huì)責(zé)任形象，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。能夠防止和減少事故經(jīng)濟(jì)損失，帶動(dòng)和提升企業(yè)整體管理水平，提高企業(yè)工作效率，安全合規(guī)發(fā)展，防止和減少安全事故發(fā)生，提高公司管理水平。