风电项目施工“重要工序管理法”的探索与应用
摘要
关键词
风电施工;重要工序检查卡;重点环节;全员参与;管理法
正文
1引言
风力发电项目建设具有“短、平、快”的特点。由于风场布局分散,施工点多面广、战线长,现场管理难度较大,相较于火电等传统能源项目,风力发电项目各参建单位人员少,技术、质量、安全管理相对薄弱。在风电项目中,锚栓(基础环)安装、大体积混凝土施工、风机吊装等重要工序多,且易出现质量和安全问题,据了解国内外一些风电出现了基础空腔、泛浆、基础环水平度超差、机组振动大等问题,对风电场安全、稳定运行形成了巨大挑战。在施工过程中通过技术或管理手段加强重要工序管理成为重要研究课题。
2相关概述
为加强现场管控,防范重要工序、重要环节施工的质量隐患、安全风险,我公司结合多年施工经验并结合行业内案例教训,对风电场建筑、电气、机械专业等施工过程开展研究,推行了“重要工序管理法”,并形成了《重要工序检查控制卡》。“重要工序管理法”是在做好日常质量验收、安全管理基础上,突出强化工序检查、要求全员参与、多层级管理,通过剖析各专业重要施工工序、分解重要工序的控制点、执行标准,对相关工序形成《重要工序检查控制卡》,实现“一张表覆盖全部重要工作”。在此基础上,实现全员参与、多层级管控,除技术质量管理人员外,项目经理等管理人员也要广泛参与重要工序、重点施工环节的检查,并通过“打钩确认”方式实现高效、简便、有效的管控。通过几十个风电项目上组织“重要工序管理法”实施,有效加强了现场质量、安全管理,取得了良好的应用效果。
3 相关内容及应用
结合风电项目情况,通过详细研究形成了涵盖建筑、电气、机械三大专业,共25项重要工序、重要环节工作的“重要工序管理清单”,并形成了《重要工序检查控制卡片》在所有风力发电项目中推广应用。以下按专业、分工序进行说明。
3.1 建筑专业重要工序管理
3.1.1 地基换填、回填
风力发电工程可能有基坑承载力无法满足设计要求情况,需要采取地基换填措施处理。在施工阶段对照《地基换填、回填重要工序检查控制卡片》要求,检查换填、回填施工方案编制情况,检查回填级配砂石料配合比、回填土情况以及机械碾压/人工夯实工艺情况,完工后利用地基承载力检测试验方法验证地基承载力情况,可确保相关质量控制要求。
3.1.2 基础环/锚栓安装
基础环(锚栓组合件)安装易出现平整度不符合或张拉不合格情况,对照《基础环/锚栓安装重要工序检查控制卡片》检查施工方案符合性,落实全员交底,并提前组织基础平整度、圆周直径情况,检查基础环或锚栓设备外观及防腐情况等以做好安装前准备;在施工阶段对照要求检查支架/锚杆安装或焊接情况,检查基础环/锚板平整度、锚栓螺母紧固数值等,确保安装符合设计要求,顺利通过检查验收。
3.1.3 风机基础砼施工
风机基础属于大体积混凝土,对于浇筑连续性、振捣、养护等管理要求很高。《风机基础砼施工重要工序检查控制卡片》中对于施工人员组织、工器具准备(如振捣棒三用三备、保温材料、施工照明、发电机一用一备等)均做了详细要求,并对混凝土浇筑中断应急准备、浇筑过程中荣誉导致基础环(锚栓组合件)变化、混凝土试块留置等16个施工细节提出了明确要求,可有效指导现场工作检查和实施。
3.1.4 风机基础交安
风机平台在基础完工后施工,其回填质量对于后续风机吊装影响巨大。《风机基础交安重要工序检查控制卡片》明确了回填前基础混凝土强度检测、养护以及二次灌浆抗压强度检查、接地检测等相关要求,以及基础环(锚栓组合件)表面清理保护、电缆预埋管和排水管贯通检查、平台平整、密实度等都提出了详细要求,便于参考实施。
3.1.5 脚手架搭设
风力发电工程升压站、线路工程使用脚手架较多,其搭设标准是否符合对于施工安全有很大影响。《脚手架搭设重要工序检查控制卡片》对于相关方案编审、交底以及钢管、扣件检查标准,以及扫地杆、扣件安装、剪刀撑设置情况等都进行了明确要求,同时明确了安全网搭设、验收挂牌标准等,具有很好的参考使用价值。
3.1.6 建(构)筑物底模及排架拆除
建(构)筑物底模及排架拆除工作对于结构安全、质量影响巨大,《建(构)筑物底模及排架拆除重要工序检查控制卡片》从安全警戒管理、专人监护到拆除时混凝土抗压强度要求等都进行了详细说明,如现浇钢筋混凝土板跨度≤2m,底模及排架拆除时混凝土抗压强度应不低于设计标准值50%;2m<现浇钢筋混凝土板跨度≤8m,底模及排架拆除时混凝土抗压强度应不低于设计标准值75%等,相关要求一目了然,便于对照检查。
3.1.7 屋面细部构造施工
升压站综合楼、电气楼等建筑物屋面细部构造施工一直是风力发电项目建筑专业管理重点,将直接影响屋面施工质量。《屋面细部构造施工重要工序检查控制卡片》对于屋面基层坡度设置、屋面结构交接处和基层的转角处,以及屋面上人口、风道等所有阴阳角处理、变形缝泛水安装、变形缝接缝密封等都提出了具体要求。
3.1.8 屋面卷材防水施工
升压站综合楼、电气楼等建筑物屋面防水质量要求高,对于建筑物及设备安全有巨大影响。将屋面卷材防水作为一项重点管理工序,形成了《屋面卷材防水施工重要工序检查控制卡片》,从防水施工原材料检查验收,到排气管安装、卷材搭接以及卷材保护层施工,以及水泥砂浆、块材或细石混凝土与防水层隔离层设置等提出了具体要求。
3.1.9 填充墙砌体结构施工
填充墙砌筑质量控制的重要性体现在墙体的整体平整度、水平度等对墙体抹灰等后续施工质量控制有很大影响。《填充墙砌体结构施工重要工序检查控制卡片》对于灰缝饱满度、砖墙水平度、砌筑砂浆质量、重要部位用砖标准、钢筋拉拔工艺控制等重要点位、重要工序明确了合格标准,便于现场对照进行检查控制。
3.1.10 墙体抹灰工程
升压站/开关站墙体抹灰质量很大程度上影响了涂料等后续施工效果。《墙体抹灰工程重要工序检查控制卡片》对抹灰砂浆拌制、穿线管预留、各部位尺寸控制以及对于重点部位进行加固等均按规范进行了明确,防止抹灰不合格影响后续装饰装修效果等。
3.1.11 砼生产及运输
风力发电场施工大多采用商品混凝土,也有部分采用自建搅拌站生产,砼生产所需原材料质量、配比情况以及能否保证连续供应对工程质量影响巨大。《砼生产及运输重要工序检查控制卡片》从砼生产原材料(水泥、粉煤灰、外加剂、砂、石)质量,到混凝土运输车辆数量、车况检查到计量系统校验、专人检查施工配料通知单、试块制作等全过程都有明确要求,并对保证混凝土连续供应应急预案准备重点要求,可有效指导工作实施。
3.2 电气专业重要工序管理
3.2.1 主变压器安装
主变压器作为风力发电场的主要设备之一,承担着升压外送以减少电能传输损耗的作用。《主变压器安装重要工序检查控制卡片》从设备到场后检查验收,到油样、气体继电器及压力释放、绕组温度计、油面温度计等送检检查,再到主变基础交接复核,再到受电前油样化验、油循环、密封试验等环节提出详细要求,具有良好的指导应用效果。
3.2.2 GIS 设备安装
GIS设备作为风电项目重要的高压设备,对于安装技术水平、安装环境等要求较高。《GIS 设备安装重要工序检查控制卡片》从办理建筑交安装手续,到设备开箱检查要求,到SF6密度继电器、六氟化硫气体送检等准备工作都进行了明确要求;安装过程中对接口回路电阻情况、螺栓力矩情况、现场搭设GIS防尘棚等相关工作都有详细要求,为GIS设备的检查提供了良好的依据。
3.2.3 户外配电装置安装
户外配电装置电压等级高、绝缘要求高,设备材料质量、安装质量成为影响关键,且涉及起重作业和高空作业。《户外配电装置安装重要工序检查控制卡片》明确了对于机械工况、人员资质相关要求,包括对于倒链、吊具的检查标准;材料设备方面,明确了开箱检查要求;明确了支柱瓷套外观、隔离开关、导线检查以及接地、交接性试验工作等。
3.2.4 35kV 高压开关柜安装
35kV高压开关柜作为风电场中重要的通断、保护、控制设备,安装质量要求高。《35kV高压开关柜安装重要工序检查控制卡片》从建安交接开始,明确了基础型钢安装误差、柜体安装整体误差、开关柜手车检查标准、电气“五防”要求、母线紧固、综保校验等。
3.2.5 杆塔组立施工
风电场送出线路、集电线路多采用架空线路,杆塔组立施工安全、质量为管控重点。《杆塔组立施工重要工序检查控制卡片》从前期安全、技术交底,到机械工况、人员资质检查、安全防护用品配置、倒链、吊具、牵引绳检查等均有较详细要求;杆塔组立质量管理方面对基础移交时标高、对角线、支腿间距、地脚螺栓、接地线安装等都提出了要求,便于现场人员现场对照检查执行。
3.2.6 导地线挂设施工
架空线路导地线挂设危险性高、质量要求高。《导地线挂设重要工序检查控制卡片》对人员资质、安全防护等安规要求进行了汇总,包括倒链、吊具、牵引绳检查、防止高空落物等;安装质量方面,对导线、金具、绝缘子、跌落保险、避雷器材料质量,以及导线切割、金具压接、导地线弧度、相序标示等重要工序进行了列举。
3.2.7 设备送电前检查
明确了送电前设备标识要求、安全警示要求以及电缆核相、绝缘检查、交接试验、开关状态、档位检查等重要工作,明确了变压器压力释放阀检查、螺栓紧固、绝缘距离检查、卫生检查、防火封堵、接地检查等重要检查项目及相应合格标准。
3.2.8 站用交直流送电
对于站用交直流送电前的准备工作,以及各设备状态、试验调试情况、设备送电顺序等进行了说明。包括复查确认各电源回路情况,检查开关状态,检查UPS系统调试情况、蓄电池安装、直流柜接线等,同时明确了相关送电顺序。
3.2.9 直埋电缆安装施工
受地形地质及周边环境影响,风力发电场直埋电缆易受到损伤。《直埋电缆安装施工重要工序检查控制卡片》对于电缆沟开挖深度、过路埋深、穿管以及沟内清理、沙子或细土回填、外观检查、标示桩安装、隐蔽验收等重要工序、环节都进行了明确;同时对于高压电缆中间头、终端头材料质量、制作要求、绝缘检查以及耐压试验等提出了要求。
3.2.10 倒送电
《倒送电重要工序检查控制卡片》明确了开展现场交底、安全防护以及对于电气试验、保护校验、保护定值输入等重要项目的检查,并重点列出了防止CT 开路、PT短路以及安全隔离、专人操作、监护等,对于风电场送电工作有良好的指导检查效果。
3.3 机械专业重要工序管理
3.3.1 机械设备安装与拆除
风力发电工程设备重量大、属于超高型危大工程,对于主吊、辅助吊车等使用较多。主吊机械已使用其临界区域内工况,工况繁琐复杂,因此管控机械设备安装与拆除工序十分重要。《机械设备安装与拆除重要工序检查控制卡片》明确了施工前措施审批交底,以及确保人员、吊车资质齐全有效;检查吊装工具及施工机械合格,并检查吊车站位场地坚实平整,路基板按要求铺设且吊车履带、支腿垫实;检查施工现场拉设安全警戒绳,并有专人监护施工车辆进出安全状态,臂杆支撑结实基础牢固,指挥信号通畅,高空作业人员有安全防护等要求,“一卡在手”对照检查即可有效管控。
3.3.2 起重机载荷试验
起重吊装作为风力发电工程中危险性最大的作业,对起重机性能、稳定性、安全余量要求很高。吊装前要进行起重机载荷试验,以证明机械满足施工安全性能要求。《起重机载荷试验重要工序检查控制卡片》明确了载荷试验措施审批、交底,人员资质审查,安全警戒设置,地基检测压实,路基板铺设等相关要求以及起重机臂杆、销轴、限位、力矩限制器、起升限位、钢丝绳等设施检查等。
3.3.3 风力发电机组安装
风力发电机组安装属于危险性较大的分部分项工程,对于技术措施、安全管控要求高。《风力发电机组安装重要工序检查控制卡片》明确了措施审批、人员资质、机械检查相关要求,并对于风速确定、主吊试吊、安全施工作业票办理、吊车站位地耐力、路基板铺设、打力矩等相关要求进行了说明。
3.3.4 设备拖运
风力发电项目多处于山地、高原等地区,受道路情况、天气等因素影响,设备拖运难度大、危险性高。《设备拖运重要工序检查控制卡片》对于风场道路路面轧实、宽度、转弯半径、路边清障、坡度等情况提出了要求,并列出了对拖车制动、控制系统、车胎磨损情况开展检查的要求,同时对于设备封车情况、牵引车辆数量、专人指挥等提出了要求。
4 结束语
风力发电作为重要的新能源利用形式,近年来在国内外大量建设投产。根据国家相关规划,2030年全国风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上,风电建设前景广阔。在良好的发展趋势下,针对风电场机位分散,施工战线长、人员相对较少的情况,实行重要工序、重点部位的“重要工序管理法”,推行“模块化、表单式”管理,推行全员管理模式势在必行。“重要工序管理法”的实施正是这种思路的实践,在此分享并愿与同行探讨。
作者简介
郭国勇 本科,工程师。现任中国电建集团核电工程有限公司高级主管,主要从事电气安装及风电、光伏发电施工技术、质量管理。
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