摘要:近年来,风力发电作为绿色低碳能源顺应“新常态”经济需求迅猛发展。伴随着市场份额“井喷式”迸发,暴露出许多问题。本文作者结合现场管理积累的经验,对陆上风电施工过程中的安全防控要点予以提炼总结并提出对策与同行分享。
关键词:陆上风电;安全防控;要点;对策
1 引言
2021年,我国风电并网装机容量已突破3亿千瓦大关,连续12年稳居全球第一。我国风电机组产量已占全球2/3以上市场份额。风力发电作为绿色低碳能源,不仅推动和实现我国经济、社会和生态可持续发展,还为实现“碳达峰”、“碳中和”目标助力,具有重大的战略意义。
随着我国中东南部地区正加速低风速风电项目开发,需要采用更高的风电机组塔架、增加轮毂高度,才能捕获更优质的风能资源,提高发电效益和风电场的投资回报价值。高塔筒、长叶片已成为风电机组发展趋势,分散式风电项目采用“预应力构架式风电机组塔架”最新技术,打破了我国风电行业安装高度纪录。这种创新技术的使用能够有效避免塔身与机头共振,显著减少用钢量,降低基础成本及开发征地费用,是风电行业的创新之举。但随着大风机时代的来临,风机部件也愈发庞大,塔筒等新技术应用,也对吊装能力提出了新挑战,配套的安全防控要求愈发迫切。
2 陆上风电场工程施工安全风险防控要点分析
2.1宏观因素分析
陆上风电场工程在宏观上,受制于营商政策、工期因素、征地因素、资金因素、天气因素。这五个因素环环相扣,属地营商政策决定征地节奏;征地解决不了,道路与土建基础无法开展;施工产值不大,配套资金无法到位;工程款支付不及时,导致工程不能正常推进;土建施工受雨雪因素制约;工期过于紧张或不合理安排工期会增加施工单位的成本投入,以致造成资金链的脱节。这五个宏观因素不受施工单位控制,也是风电场共有的特征。其中,征地、资金、工期考验着业主方的协调能力与支持力度。
2.2 微观因素分析
我国风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北的草原、戈壁灘以及东部的沿海地带和岛屿。理想的陆上风电场地理位置都比较偏僻,场地地形复杂,自然条件相对恶劣,施工物资及人员进出极不便利。随着单机容量的增大,风机塔筒越来越高,叶轮直径和风力发电机重量不断增加,风机部件在运输中大部分超长和超重,同时对吊装机械的要求也越来越高。
受风机尾流的相互影响,风机位之间的水平距离需达到3~4倍塔高(塔高80~140多米),稍有规模的风电场占地区域便有几平方千米,大型风电场甚至几百平方千米。施工区域的扩大,给施工及施工管理都带来难度;同时风场内地形地貌复杂多变,施工机械从一个风机位置移到另一个风机位置时,给吊装机械转场造成很大困难。
由于施工现场环境比较艰苦和施工人员流动性大特点,现场无法严格遵守《陆上风电场工程施工安全技术规范》(NB/T 10208-2019)和《陆上风电场工程安全文明施工规范》(NB/T 31106-2016)。特别是在风机组装、吊装施工环节中,因安装工艺、工序没有把控好,相关人员的安全意识不强,技能水平不高,无资质人员的操作、指挥都会造成重大安全隐患。
3 陆上风电场工程施工安全风险防控对策
3.1在产品设计过程中要考虑到现场安全措施的可操作性。主机厂家要在产品设计中考虑高空合口的便捷性,同时施工单位应加强吊装人员技术培训,提高安装人员的高空对接技能。
3.2现场严格执行规程规范和已批准的方案措施,坚决杜绝施工作业不按方案措施要求执行的现象。如现场实际与方案措施的要求存在差异,必须重新修订方案措施,履行相关审批程序后方按新方案实施。
3.3施工单位应保证吊车工况可靠。吊车入场前进行性能和车况检查、确认,按规范要求做负荷试验和试吊,并尽可能使用出厂不超过5年的新车。吊车负荷率符合方案和规程规范要求:单台机械不大于90%,两台起重机械同时起吊,起吊重量不应超过两台起重机械所允许起吊重量总和的75%,每台起重机械负荷率不超过80%。地耐力、垫板、支腿伸腿和吊车水平度符合说明书要求。吊装作业前,监理单位应严格检查吊装车辆的检验合格证是否在有效期内,吊装作业工具是否完好。
3.4风机吊装过程中,司机必须持证上岗,风机高处安装作业人员必须持有高空作业证和低压电工证。要确保通讯畅通,采用无线电联系,包括塔吊司机、指挥、导绳负责人均应配备对讲机。
3.5对作业现场气象环境因素应格外注意。天气、风力须符合随车说明书要求,原则上风速≥10.8m/s(六级)时,不得进行吊装;6m/s<风速≤10m/s,应用两至三根大绳做为风绳,控制被吊物的平衡状态;吊车臂架长度大于50m时,风速不应超过9.8m/s;叶轮体积大、受风面广,在持续强风环境下,用缆风绳很难控制,风速4m/s时原则上不得进行吊装。切实掌握天气情况和变化趋势,确保天气条件满足吊装要求,指挥人员要对风速做出准确、可靠判断。风机吊装过程中突遇强阵风时应急处置措施要准备充分,并组织做好安全技术交底及应急演练,确保正确应对突发情况。
3.6加强杆塔组立、风机吊装等具有较大风险的分部分项工程安全管理,坚决防范高坠、坍塌、触电等事故发生。加强外包队伍安全管理,严防非施工人员私自闯入现场。
3.7在设备吊装、线路架设、高空作业等施工中要严格监督,确保措施到位,防范人身事故。开展并网调试期间的电网运行风险预控,周密制定并组织实施工程项目并网调试计划,安排充足的专业技术力量为风电机组并网调试提供必要的帮助。
4 小结
自2020年初至今,我国风电行业已出现多起安全事故,与之前相比,施工安全问题较为突出。除人员伤亡事故外,风机主吊翻车、塔筒折断、叶片断裂等事故也屡次发生。无论是陆上风电,还是海上风电,只有让安全标准和规范落地生根,事故教训内化为安全意识和行动自觉,才能从根本上杜绝安全事故,为项目安全保驾护航,促进行业高质量发展。
参考文献:
[1] 陆上风电场工程施工安全技术规范NB/T 10208-2019[M].北京:中国水利水电出版社,2019.10
[2] 陆上风电场工程安全文明施工规范 NB/T 31106-2016[M]. 北京:中国电力出版社,2017.5
[3] 陆上风电工程安全管理的难点及改进策略 《防护工程》2017年第24期. 作者:陈佳康
作者简历:姓名:王国伟 出生年月:1977.7 性别:男 籍贯: 山西朔州 职务:高级工程师 学历:大学本科 研究方向:项目管理 安全管理