张广亚,李永敬,邓 帅,李善金
(1.河南第二火电建设公司,河南 郑州 450051;2.国网河南省电力公司商丘供电公司,河南 商丘 476000)
输电线路施工中跑线事故原因分析及预防措施
张广亚1,李永敬2,邓 帅1,李善金2
(1.河南第二火电建设公司,河南 郑州 450051;2.国网河南省电力公司商丘供电公司,河南 商丘 476000)
针对在导地线牵引过程、锚线过程和紧线作业等输电线路施工中发生的跑线事故,分析了跑线事故发生的原因,并从施工方案、人员管理和工器具管理等方面提出了改进建议和预防措施。
输电线路;架线施工;跑线;预防措施
输电线路施工中的架线施工属于大型作业项目,具有人员多、用时长的特点。在这类作业中,虽有前期编制的方案和措施,但在作业过程中仍存在跑线这一重大安全隐患。该隐患严重影响整个架线施工中施工人员、被跨越设施、施工设备、原材料的安全。施工过程中必须根据现场的实际情况,严格按照施工方案进行现场施工,对各类跑线事故,进行充分的原因分析,并制定针对性的改进措施。以保证架线施工的安全进行。
1.1 导地线牵引过程中的跑线
1.1.1 牵引绳使用不正确
在牵引绳展放之前,必须根据所展放的导地线型号选择合理截面的牵引绳。在施工中曾发生由于使用错误规格的牵引绳而导致跑线的事故。
某线路架线牵引施工中,准备展放2×LGJ300的导线,在利用导引绳带牵引绳时,由于牵引绳已使用完,到最后一根时临时连接小规格的牵引绳展放出去。当导线展放约3.5 km时,最后连接的一根牵引绳断裂,导致跑线事故。经过调查分析,认定事故主要原因是使用小规格的牵引绳来代替大规格的牵引绳而导致前者超负荷断裂。
1.1.2 工器具连接错误
在线路架线施工中,必须保证牵引系统所有部位正确连接,否则易发生跑线事故。
某500 kV线路架线牵引施工,导线型号为6×LGJ240,架线施工采用“一牵六”方式。在其中一次牵引中发生了一起跑线事故,其原因是走板与大牵引绳之间错误连接。“一牵六”走板为了运输方便在前边焊有一根钢筋,而走板下部方形带孔的突出部位才是正确受力部位。但由于施工人员疏忽大意,将大牵引绳与板前的钢筋连接,连接的钢筋部位在整个牵引系统刚刚受力时就发生断裂,造成大牵引绳跑线。
1.1.3 网套连接器损伤
在多分裂导线展放中使用的牵引走板后部有一个俗称“尾巴”的平衡锤,其作用是在展放中保持牵引走板的平衡,防止子导线翻转。“尾巴”一般由多节呈方形或“T”形截面的重锤构成。当走板通过转角滑车的时候,需要走板倾斜以便通过滑车。此时“尾巴”随自重自然下垂并被压在外角侧的导线之下,而压住的部位正好是网套连接器,因此“尾巴”上呈90°的棱角容易将网套连接器的钢丝割断。
在某500 kV线路施工中,由于及时发现网套连接器损伤,并准确分析损伤原因,从而避免了跑线事故的发生。而另一220 kV线路施工中,由于在放线中没有及时对网套连接器进行检查而被走板“尾巴”割断从而造成单根导线跑线事故。从事故现场拆下的网套连接器看,除了编织钢丝有断开处,其他位置也有多处断丝的情况。
当牵引走板通过有超大高差的高杆塔时,更容易发生跑线事故。通过已发生的多起事故的现场分析,确认主要原因是高杆塔放线滑车悬挂时没有考虑牵引中的包络角。当包络角过大时,牵引走板在抵近该滑车时会出现较大的角度变化,此时网套连接器前端的压接部位易发生较大的变形,进而引起断裂。另在转角度数较大的杆塔中也存在同样风险。
1.1.4 机械操作事故
在某220 kV线路施工中发生过一起跑线事故。当时展放的是2×LGJ630导线。放线牵引过程中,换线盘压接完成后,指挥人员应通知张力机操作人员松开制动,使牵引机开始牵引。但在此次实际操作中,张力机操作人员在松开制动的时候只松开了一根子导线的制动,未松开另一根子导线的制动,结果一根子导线正常的展放,另一根虽然张力调整到位,但制动未松开。当2根子线的高度相差越来越大时,操作人员在没有增加张力的情况下直接打开制动,使得该子线在张力轮前后张力差极大的情况下快速放出,造成跑线。本次事故发生的直接原因是操作失误,且指挥人员未立即停止牵引使事故扩大,导致了跑线事故的发生。
1.2 锚线中地锚被拉出的跑线事故
在某500 kV线路放线施工中,其中一相导线牵引完毕后,在锚线过程中地锚被拉出,发生了跑线事故;在另一220 kV线路施工中,其中一个放线段导地线紧线完毕后,出现了连续阴雨天气,也发生了跑线事故。
对500 kV线路放线事故调查后发现,现场锚线绳对地夹角均符合规范。在清理完第1个跑线地锚坑后发现,地锚坑呈倒圆锥形的石坑,而需要受力的一侧挡土墙完全被破坏。在调查220 kV线路放线事故后发现,现场为粘土地质,埋设位置处于2块庄稼地结合部,顺地锚坑埋设方向有1道明显低于两侧地块约20 cm的墒沟,长时间的雨水浸泡使坑内回填的土壤性状发生变化,土壤呈泥浆状后因抵抗不了紧线张力的牵拉而发生了跑线事故。
1.3 紧线作业中的跑线事故
1.3.1 工器具、设备使用不当
在一次500 kV线路平衡紧线作业中,利用绞磨进行紧线至接近设计弧垂时,工作人员使用6 t手扳葫芦在高空锚线并进行弧垂细调,调整过程中有一根子线突然跑线。事后查验工器具试验记录,标明该台手扳葫芦在进行工器具试验时受力良好,没有任何缺陷。在将手扳葫芦卸至地面检查后,发现在受力主链上有明显的挤伤磨损痕迹。经分析认为,6 t手扳葫芦主受力链是双链受力结构,双链链条应呈平行状态。但主受力双链在运输和转场过程中发生了扭转,状如“麻花”。这种状态在不受力或受力较小时,“麻花”间距较大,可以均匀地分布在整个受力主链区间,不易发生损伤的情况;但在“麻花”较多或受力后主链行程较短,链条上的“麻花”间距不断缩小至极短范围内时,链条在进出葫芦轮盘时形成了极大的扭力,使链子受到较大损伤,甚至扭断造成跑线。
1.3.2 紧线弧垂观测不准确
在一次110 kV线路耐张塔紧线作业中,发生了一起弧垂观测错误引起的跑线事故。紧线的是一个只有2档的耐张段,两端均是耐张塔,中间只有1基直线塔,弧垂观测使用经纬仪进行档外观测。当绞磨操作人员提出力量很大时,弧垂观测人员报出的弧垂值距离设计弧垂还有1.5 m的偏差,在继续缓慢收紧导线时,导线外层铝股断裂,发生跑线。更换损坏导线后再次紧线,同时采用等长法观测,很顺利地达到设计弧垂,完成了紧线作业。
经分析认为,该耐张段只有2档,且档距不大,利用档外观测弧垂的距离过近,致使观测到的弧垂点距离中点弧垂较远,接近观测档远端的杆塔位置。此时观测到的弧垂值不能准确地反映真实的弧垂状况,从而造成紧线超出了设计弧垂,导致跑线事故。
2.1 施工方案编写与现场设置不合理
架线施工中,方案编制和审核人员往往会简单地根据以往经验来进行现场各类地锚、机具的布置。但在实际施工中,输电线路的每个施工现场永远没有固定模式。同样类型的地锚坑每次确定的距离、位置、方向也不会一样,如果只是进行简单的复制往往会出现异常情况。
受力分析时,没有综合考虑各部位的不同受力情况,尤其是在选择设备工器具时,没有选择性能高于最大受力值的设备工器具,就可能造成跑线事故的发生。
方案的编制要有针对性和现场合理性。需要先根据整个放线段的长度、被跨越物高度、被跨越物位置、与前后2次放线施工的衔接等各方面因素进行综合考虑,然后统一规划,全盘考虑。
2.2 施工人员未严格执行方案
现场施工人员虽然大多数人能够严格按照施工方案进行施工,但也有小部分施工人员高估自己的经验或是责任心不强,未能严格遵照方案施工,从而造成事故或隐患的发生。
例如:由于弧垂观测方法的选择不当造成观测失误引起的跑线事故;由于牵引绳和牵引走板的连接错误造成的一次跑线事故;因为手扳葫芦主链扭劲造成断链子引起的跑线事故等等,在这些事故中,施工人员没有认真执行施工方案和责任心不强是主要原因。
2.3 未认真开展入场试验和现场使用前的检查
每一次施工开始之前的工器具准备是关系整个施工安全的关键阶段。工器具的准备包括数量、型号和到场工器具的试验情况。
比如牵引绳在经过多次使用以后,在端部连接部位会出现由于受力不均匀而形成的损伤,或是出现锈蚀和断丝情况,给牵引作业埋下了安全隐患。同样网套连接器的损伤挤断引起的跑线事故,也是因为作业前和作业中没有及时检查,在连接器损伤后也没有被发现所造成的。
3.1 完善施工方案
3.1.1 编制方案要凝聚集体的智慧
施工方案应该由技术人员牵头组织,一线经验丰富的施工人员参与,根据现场踏勘情况,共同商讨编制。施工方案应具有合理性和可行性。为增加方案在实地执行中的可行性,还需得到施工一线人员的认可。这样多人参与制定的方案可以最大程度的避免疏漏和失误,提高方案的安全性。
3.1.2 施工方案的编制要因地制宜
(1) 架线施工方案的编制要根据每一次放线段的具体情况来区分对待。总的原则是要尽量降低牵引过程中的牵引力和放线张力。在方案编制中对于牵引绳、旋转连接器等主要受力设备要慎重选择。对于各部位的受力分析应依据木桶定律全面考虑。
(2) 放线段长度的选择以及通过转角滑车数量的多少将直接影响到牵引中的各部位受力,对此应在满足工作效率的同时进行合理的安排。
(3) 对于较大度数的转角塔和大高差档的高塔一侧放线,应悬挂双滑车,以保证包络角符合规范的要求,避免包络角不足引起跑线事故。
(4) 合理设置牵引方向可以有效降低张力和牵引力。当一个放线段内有跨越物时,在确定牵引场和张力场位置时应该让牵引场靠近跨越点,并尽量让张力场远离跨越点。这样可有效避免导线刚出张力机就要跨越较高的高度而引起的张力增加。
(5) 合理选择跨越方案也能够减少牵引中的受力。应该在满足封顶网与被跨越物间距要求的条件下,尽量降低跨越架搭设高度。如果有超高的跨越物时,可以悬挂跨越档滑车并提高滑车悬挂高度,来增加与被跨越物的间距。
(6) 应尽量避免在地势低洼的区域挖埋地锚坑,减少地锚坑受雨水浸泡的几率。应尽量保持地锚坑受力一侧挡土墙完好,增加地锚受力安全系数。
3.2 减少人因失误
提高员工的责任心、协作精神、技能,尽量减少人因失误,才能有效保障施工安全。
3.2.1 提高人员积极性和责任心
在施工中充分调动每一名现场员工的工作积极性和责任心,严格按照施工方案和措施来进行施工,是保证安全施工非常关键的一步。只有每个员工都以积极和认真的态度投身到工作之中,切实担负起应尽的责任,才能避免人因失误事故的发生。首先,要严格执行作业安全交底制度,保证现场每一名作业人员都掌握整体施工方案,牢记各部位的危险点及预防措施,严格遵照方案来开展各项工作。其次,要有对应的奖惩制度,通过合理的经济手段调动工作积极性。
3.2.2 提高人员技能
通过培训提高所有员工的工作技能和团队协作能力,才能最大限度地降低事故的发生。培训方式包括基础知识、专项培训、资格认证、安全教育、技术交底和师带徒等。在每次培训后进行必要的考核,并将技能与薪金挂钩以提高学习效果。
3.3 规范工器具的使用
3.3.1 选择满足安全系数要求的工器具
在编制架线施工方案之前,要对整个架线施工现场的情况进行全面考虑。对架线施工现场开展各部位的受力计算,尤其是在被跨越物较高或者跨越角度较小的情况下要认真验算。根据计算结果中的受力最大值,按照规范的安全系数选取合适的施工工器具。选取的工器具要尽量做到类型相同、型号统一,必要时可采取以大代小,避免现场出现不同规格的同种工器具,以免在使用时拿错。
在选择工器具时还要考虑施工工器具的磨损程度。同样型号的施工工器具由于使用年限、受力环境不同等原因会出现不同程度的磨损,而施工现场存在新旧工器具混合使用的情况,因此要充分考虑工器具使用的安全系数。
3.3.2 认真试验和检查施工工器具
在每一类工器具的使用保养要求中,对试验周期都应有详细的规定应该按照要求对所有工器具,包括大型设备牵引机、张力机,小型器具手扳葫芦、旋转连接器等进行机械性能的试验。
对工器具的日常管理应严格执行编号和台账管理制度,每一件工具、设备都应该有编号、试验周期和状态记录。对台账记录的与实际的设备状态进行动态管理,及时更新,使所有工器具、设备均处于可控状态。对不合格及有缺陷的工器具及时进行维护、淘汰或更新,避免工器具设备超周期使用。
3.3.3 加强施工现场工器具的检查
在工器具试验结果合格的前提下,现场领用之前再进行一次外观检查,包括型号、规格、外观等方面,确保进入施工状态的每一件工器具都完好无损。对重要的或容易出问题的工器具,在每次现场使用之前也要再一次检查确认,尤其是类似手扳葫芦的链子有没有扭劲等情况。只有对现场使用的所有工器具的型号、状态、检测数据以及外观做到详细检查,才能避免由工器具问题引起的跑线事故。
架线施工是参与人员多、作业时间长、面临情况最为复杂的输电工程作业项目。作业过程中的每一处故障都有可能造成跑线事故的发生,进而影响整个工程的顺利进行。因此必须做好统筹规划,建立健全人员和工器具管理制度,施工前认真编写施工方案,施工中合理组织、严格管理,避免事故发生,保障架线施工安全顺利进行。
2015-12-09;
2016-03-13。
张广亚(1974-),男,高级技师,主要从事输配电线路施工运维工作,email:zgy0371@126.com。
李永敬(1984-),男,工程师,主要从事输配电线路建设管理工作。
邓 帅(1982-),男,助理工程师,主要从事输配电线路施工运维工作。
李善金(1982-),男,高级工程师,主要从事输配电线路设计工作。