核电厂化学品全流程管理实践与创新白志良

(整期优先)网络出版时间:2019-09-19
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核电厂化学品全流程管理实践与创新白志良

白志良

(广东大亚湾核电运营管理有限公司广东省深圳市518124)

摘要:本文对核电厂化学品管理难点,解决办法及全流程管理实践进行了总结,梳理了核电厂化学品全流程管理各环节中的控制要点,尽可能在不降低效率的前提下,提出了核电厂化学品全流程管理的创新思路,通过加强化学品管理,特别是危险化学品安全控制,以降低化学品和化学材料对电厂人员、设备和环境危害的同时,确保机组长期安全、稳定和经济运行。

一、引言

近期江苏响水天嘉宜公司“3.21”特别重大爆炸事故后,危险化学品安全生产管理工作引起了广泛的关注和重视。核电厂在日常运行或维修活动中,经常使用到的化学品种类超过1000种以上,其中60%以上属于危险化学品。危险性较大的有酸(硝酸、硫酸、盐酸等)、碱(氢氧化钠、氢氧化钾)、强氧化物(高锰酸钾、双氧水等)、以及种类繁多的易燃化学品(氢气、乙炔、柴油、润滑油、溶剂型清洗剂等),因此,危化品的安全管理成为核电厂化学品管理的“重中之重”。另外,核电厂化学品如果使用不当,不仅危害工作人员健康、也会对电厂关键设备造成危害。例如:当卤族元素(氟、氯、和溴)、硫元素会引起奥氏体不锈钢、锆合金、因科镍合金的应力腐蚀,从而降低设备使用寿命,严重时甚至会造成设备的损坏;钴、锑、稀土等元素在特定的辐照情况下会中子活化,产生活化产物和不可控制的中子毒物;铅、汞、镓、锡、砷、铟、锑、铜、铋等低熔点材料容易造成不锈钢和镍合金腐蚀。为此,核电厂必须建立一套有效的化学品全流程管控措施,确保化学品始终处于受控状态,以降低对电厂工作人员、系统设备、及环境产生危害的风险。

二、核电厂化学品种类

核电厂运行期间使用的化学品种类多达1000多种,主要包括以下种类:清洁产品(去污剂、除垢剂、除锈、除碳等)、防卡剂、润滑剂、无损探伤材料、研磨剂检查的产品或去卡紧剂、油漆、各类润滑油、润滑脂产品、沾结剂、各类压缩、液化气体等,水处理药剂、化学分折试剂、分别在核岛、常规岛、化学化验室及BOP厂房使用。

为了实现对化学品有效控制的同时尽可能不降低管理效率,必须对其进行分类,按照不同的类别,采取不同的控制手段。首先,按照化学品的使用场所,将其分为:控制区禁用品、控制区可用、限制使用品三大类。其中在核岛使用的化学品因含卤族元素、硫、铅、钴、稀土等元素,由于活化、腐蚀等原因,必须加以严格限制,对其进行必要的成份分析,以满足核电厂化学品和消耗性材料成份控制规范的要求。其次,为了遵守国家危险化学品管理要求,加强对危险化学品的控制,将核电厂使用的化学品分为危险品、非危险品两大类。上述两种分类方法组合后,核电站的化学品共分为六类并采用不同方法进行管理。

三、核电厂化学品全流程管理实践

核电厂化学品管理工作涉及化学、采购、仓储、保卫以及各专业用户等多个部门,用户分散、管理环节众多,加上资质参差不齐,流动性大的核电厂承包商人员,致使核电厂化学品管理成为一个难题。要实现对化学品的有效管理和控制,必须建立一套全流程管理程序体系,使化学品从电厂准入、采购、运输、验收入库、储存、发放、现场使用、延期/报废、废物处置的各个环节都得到有效控制。

3.1核电厂化学品管理全流程环节

核电厂对化学品实施全流程管理,主要环节详见下图:

图一:核电厂化学品全流程管理各环节

3.2化学品全流程管理的程序体系

针对化学品全流程管理的各个环节,分折控制要点,建立如图2所示的化学品管理程序体系,制定了化学品在采购申请、采购、场内运输、储存、使用以及废物处理等环节的管理要求。

图二:核电厂化学品全流程管理程序体系

3.3化学品全流程管理各环节的管理要点

(1)核电材料和消耗产品化学成份控制导则

核电厂在改造、维修和运行过程中所用的化学品和和消耗性材料都须遵守的这个化成份控制导则。导则将核电厂使用的化学品和消耗性材料分成25类,对每一类产品的成份制定控制限值和使用方法,以防止由于这些材料中含有过多的侵蚀性化学元素而对与其接触的奥氏体不锈钢和镍合金造成腐蚀,或产生不希望的活化产物或不可控制的中子毒物等潜在的危险。

(2)电厂化学品“准入”技术审定

该环节是化学品进入电站的第一环节,为了保证所有使用的化学品都经过批准的,电厂对新增库存、非库存、承包商自带进行化学品技术审定。由使用部门提出化学品的技术审定申请,审定内容包括化学品危险特性评价、在电厂允许的使用范围、危险物料警告提示信息、对环境的影响、以及废物处置方法等,审定的依据是《核电材料和消耗产品化学成分控制导则》以、《危险化学品名录》、《化学品分类和标签规范》(GB30000.2-30000.29),以及核电厂相关程序。

(3)化学品采购

通过技术审定的化学品,才允许采购使用。对于新增库存化学品,采购人员需在SAP系统中创建危险物料主数据,这些工作完成后才能进入采购流程,这样就保证了进入电站的化学品都是经过批准的,且其危险特性、存储要求、在电厂使用区域、废物处置方式等有数据可查。

电厂回路系统添加剂等大宗试剂采购是根据日常消耗量和库存量,制定采购计划,定期发出采购申请;电厂生产维修活动中用到的其他辅助化学材料或化学品的采购申请,一般根据仓库设定的库存最小量和最大量,系统自动发出采购申请;针对非库存化学品的采购,由用户提出采购申请,批准后进入采购流程。易制毒、易制爆化学品的采购需要到公安局备案,取得“易制毒化学品购买备案证明”进入采购流程。

(4)化学品的厂内运输

电厂采购的危化品运送进入厂区和运出厂区,由交通部门认可的专业运输公司提供服务(车辆有运输危险化学品的道路运输证;司机、押运人员均持证上岗),电厂的接口部门必须对该过程实施全程监护,必要时提供相应的防护用品及应急措施支持。

(5)化学品的验收、入库和存储

采购的化学品到货后,由用户按照电厂物资验收要求负责验收,主要进行包装验收、数量清点、核查物资描述信息、质量验收、以及检查质量文件及资料等,以便及时发现到货差异,避免因验收延误造成公司损失。用户完成验收后,仓库管理人员在化学品包装上粘贴电厂物料编码标识,并登记入库。

核电厂所有化学品必须储存在危险品库或专用仓库中,核电厂制定了程序《仓库管理》、《危险规则》和《仓库安全》等程序规定了对电厂危险化学品存贮的控制管理办法。危险化学品的储存方式、储存等级和储存量控制符合《常用化学品危险品贮存通则》的要求,由专人管理,并定期对库存的危险化学品进行定期检查和保养。

核电厂综合考虑化学品的供货渠道、采购周期、货源情况、供应商生产能力、运输及报关等因素,对危险品库库存量进行控制,近年来,电厂采取“集中采购、零库存管理”等措施,危险品库存量大幅降低,大大降低了其安全风险,并降低了后续的管理成本。

(6)化学品领用和现场使用

仓库发放化学品时,遵循“先进先出”原则,以提高化学品的周转率,减少化学品的库存时间和过期失效率。

根据电厂现场化学品使用的不同主体和情况,程序《电厂化学品和化学材料管理》对电厂化学品使用都作了规定,使工作人员清楚各化学品在电站的使用范围、风险和安全措施以及废物处置方式。

用户负有化学品和化学材料使用过程中监督其质量与安全的责任。使用前做好风险分析,以及防护措施;按程序或文件要求正确使用化学品和化学材料,避免对人员、环境、设备、系统水质造成伤害及影响;工作结束后及时清理现场。

程序《化验室试剂及系统化学添加剂使用规定》规定了化学品在系统运行加药及化验室试剂方面的要求。因系统添加剂直接加入到一、二回路,对核电站至关重要,因此编写系列规程——某种系统添加剂操作规程就显得尤为重要,以避免误操作的发生。同样,针对化学测量的分折编写系列规程——某种化学样品的分折方法,避免误操作发生。程序“电站的化学品手册”、“电站危险品手册”是为方便现场工作人员查找化学品使用信息而编制。

危险化学品使用人员,在入厂时安排的入厂培训中包含化学品知识和安全防护知识的内容,每轮机组大修前,化学品主管部门安排大修危化品使用培训,参加人员为工作中需直接接触和使用化学品的电厂员工和承包商人员。

(7)电厂化学品报废及后处理

电厂制定了《工业固体废物管理》程序,对工业固体废物进行管理,目的是确保现场工业固体废物的清扫、收集、运输、贮存、处理及有关管理工作符合国家环保法规及电厂环境政策要求。

对于因过期、失效、或其他原因需要报废的化学品,废弃的危化品废物,以及危化品空瓶空罐,必须按电厂管理程序进入报废流程,根据废物的不同种类,制定不同回收和处理办法。对于危化品报废处理的承包商,必须具有国家环境保护部门签发的危险品处理许可证,并在环保部门的监控下运输和处理报废剩余危险化学品,以确保承包商的处理过程符合废物污染环境防治法和国家有关规定执行。

(8)电厂危险化学品突发事故应急预案

危化品突发事故应急预案是电厂危化品安全管理的重要组成部分,同时也是电厂应急预案管理体系重要内容之一。核电厂制定了公司级的《危险化学品应急处理预案》程序,并根据电厂危化品流通环节存在的不同风险,分别制定了《办公生活区危险化学品运输事故应急预案》、《报废危险化学品仓库事故应急预案》、《大宗化学试剂泄露事故应急预案》、《危险化学品仓库事故应急预案》等应急预案,并按要求每年进行实战演练。

四、核电厂化学品全流程管理的创新

核电厂对化学品全流程管理体系的不断探索和优化,实现了对厂内化学品采购、申请、采购、场内运输、储存、使用、废物回收与处理等环节良好控制,确保了人员健康、系统和设备安全,以及环境的安全。

近几年来,随着国家对危险化学品的监管不断趋严,相继出台了多部法律法规和标准,同时,电厂多次与国外核电企业化学品管理进行交流和对标,不断借鉴欧美国家核电厂化学品管理经验和做法,持续在核电厂化学品全流程管理方面不断实践、探索与创新,主要体现在下列方面:

4.1现场危化品存放管理创新

因日常生产和维修工作需要,核电厂现场需临时暂时存放较多种类化学品,其中危险化学品具有火灾、腐蚀、灼伤、中毒、窒息等潜在安全风险。现场化学品存放问题一直困扰着电厂化学品管理工作,在电厂化学品专项检查中发现的偏差中50%以上都是化学品存放的偏差,电厂没有用于规范指导化学品现场存放的文件是根本原因国内其他核电厂也无有良好经验可以借鉴。为了从根本上解决这个难题,电厂化学品管理工程师克服重重困难,经过多方收集国外核电的先进经验,并结合电厂化学品管理现状,创造性的编制了《电厂化学品存放导则》程序,制定了化学品存放原则、管理标准、检查细则,并对化学品分类制定了通用的存放技术规范。同时,对现场经常使用的600多种危险化学品的危险特性进行梳理、分类,分成易燃化学品,腐蚀化学品,毒害品三类。根据不同的危险分类,要求分别存放在防火柜、防腐蚀柜、以及有毒化学品存放柜,对指导现场人员正确存放化学品带来了极大的便利。

4.2建立电厂化学品管理专项检查制度

为了及时探测电厂化学品全流程管理环节的存在偏差,电厂要求化学部门定期对电厂日常及大修期间化学品管理进行专项检查。为规范化学品专项检查工作,确保化学品管理工程师能够专业地、高质量地履行化学品专项检查工作,及时准确发现电厂化学品存在的问题或偏差,化学部门制定了《电厂化学品专项检查工作细则》程序,主要内容包括:化学部门制定年度巡视检查计划,并按计划开展检查工作;制定日常及大修期间化学品管理巡视的检查内容、评价标准、重点检查区域,检查频率等;对检查发现的不符合项或偏差报告及处理跟踪流程;每年编写电厂化学品专项检查总结报告、对不符合项二次原因分析,以及对各使用部门化学品管理状况的评价等。自2018年起,化学品专项检查重点从化学品存放、使用等具体偏差检查向各部门内部是否建立内部化学品管理制度、检查制度、是否定期组织化学品使用培训等转变,目的是推动电厂主要使用部门从“被动接受”检查向“主动自主化管理”转变,切实提高对化学品工作的重视,推动实现化学品全流程管理的良性循环。

4.3建立电厂化学品管理信息系统的探索

尽管电厂建立了一套相对完善的化学品全流程管理体系,且十多年来的正常运转被认为是行之有效的,但目前电厂化学品全流程管理是靠程序和几个孤立的小系统流程来实现,还有一些流程是靠线下人工或纸质表格控制,缺乏一个信息化的流程管理系统实现系统化的化学品管理。随着集团多基地核电厂的快速发展,引入使用的化学品种类和数量日益增多,多基地核电厂需接触和使用化学品的人员数量也大幅度增加,这给化学品全流程管理增加了很大的难度,管理效率下降的问题日益凸显,且面临较大挑战。

随着信息化技术应用不断发展,借助信息化管理工具提升电厂化学品全流程管理效率成为下一步改进的重点。电厂的初步设想是开发一个电厂化学品全流程管理系统,从全流程管理的各个环节对化学品,尤其是危险化学品安全管理进行全程有效管理和控制。同时,该系统也是一个电厂化学品数据库管理系统,可以实时汇总电厂库存、非库存化学品所有相关数据,可通过系统查询或导出电厂可用化学品清单、以及现场暂存点化学品分布情况和清单等信息,以提升电厂危险化学品全流程管理水平。

五、结语

核电厂化学品管理是一项长期、细致且专业性很强的工作,是电厂安全生产中的重要一环。通过实施全流程的化学品管理,不断强化全流程各环节的质量控制和管理,并不断优化,提高化学品管理效率,确保核电厂危险化学品相关环节符合有关安全生产法律法规和标准规范的要求,全面提升危险化学品安全管理质量和水平,才能有效保证核电厂安全、稳定、经济运行,确保人员、设备和环境的和谐发展。

参考文献:

[1]陈合金,慕晶霞,李永兴等.国内危险化学品管理概述[J].安全、健康及环境,2011,11,11(12):38-40.

[2]菅小东,周红,高映新.国际化学品安全管理的现状及发展趋势[J].环境科学研究,2004,17(3):7-9.

[3]张丽.危险化学品安全管理探讨[J].中国安全生产科学技术,2007,3(6):93-96.

作者简介:白志良(1977-07),男,汉族,籍贯:河南省洛阳市