风电工程安全管理的难点及对策.pdf

云南水力发电YUNNAN WATER POWER173第 40卷第 1期0 引言近年来，环境问题已成为我国发展的重要组成部分，特别是面对严重的环境污染和资源短缺，发展可再生能源和清洁能源已成为目前当务之急。我国风能资源较为丰富，大规模发展风电对应对国际金融危机，缓解能源、环境的压力，促进国民经济社会可持续发展有重要意义，也是我国作为一个负责任的发展中国家应对气候变化，实现对世界关于提高非化石能源消费比例和减少 CO2排放量庄严承诺的有效措施1。因此，风电建设已成为目前我国重要建筑行业，在快速发展中也面临着一些安全生产问题，给安全管理带来一定挑战。在风电工程建设中，要重视和加强安全生产管理2，促进风电工程安全平稳顺利的发展。风电工程安全管理的难点及对策汪建波（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）摘要：风电是清洁的可再生能源，具有较好的环境效益，从缓解能源供应紧张并同时保护环境的角度考虑，新能源风电建设是我国发展中的重要行业，同时，风电工程技术成熟、经济合理，也符合国家政策和社会发展要求。在快速发展的同时面临着一些诸多安全问题，给安全生产管理工作带来了新的挑战。在风电项目建设中，需重视和加强安全生产管理，促进风电工程的顺利发展。文章首先阐述了风力发电项目建设期安全管理常见问题以及特殊性，随后分析了项目建设中安全管理难点，最后对风力发电项目建设中安全管理对策进行了探讨。关键词：风电工程；安全管理；难点与对策中图分类号：TM315；TU714文献标识码：B文章编号：1006-3951(2024)01-0173-04DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2024.01.042Difficulties and Countermeasures in Safety Management of Wind Power EngineeringWANG Jianbo(POWERCHINA SINOHYDRO ENGINEERING BUREAU 14 CO.,LTD.,Kunming 650041,China)Abstract:Wind power is a clean and renewable energy source with good environmental benefits.From the perspective of alleviating energy supply shortages while protecting the environment,the construction of new energy wind power is an important industry in Chinas development.At the same time,wind power engineering technology is mature,economically reasonable,and also in line with national policies and social development requirements.However,while it is developing rapidly,it is also facing some safety issues,which have brought new challenges to safety production management work.In the construction of wind power projects,it is necessary to attach importance to and strengthen safety production management,and promote the smooth development of wind power engineering.The paper first elaborates on the common problems and particularity of safety management during the construction period of wind power projects,then analyzes the difficulties in safety management during project construction,and finally explores the safety management countermeasures in wind power project construction.Keywords:wind power engineering;safety management;difficulties and countermeasures收稿日期：2023-11-25作者简介：汪建波（1986-），男，湖北襄阳人，工程师，主要从事风电项目现场施工管理工作。*174云南水力发电2024 年第 1 期1 风电建设安全管理常见问题及特殊性 当前风力发电作为可再生能源和清洁能源项目，在工程建设期，安全管理存在安全思想模糊、麻痹大意、责任意识不到位、安全管理不到位、组织作用不到位、风险源识别不足、执行力欠缺、违章作业、习惯性违章等问题。风力发电工程施工安全管理的特殊性主要体现在以下几个方面。1.1 项目性质决定安全管理的特殊性风电场一般分布在内蒙古、四川、河北、宁夏、新疆及云南地区。风机机组主要分布在高山、高海拔地区。在这些地方建设风电场，都将面临环境条件恶劣，易受大风、洪水、泥石流等自然灾害的影响。例如，在山区、森林施工容易受气候、地势影响，不利于风机吊装和风机基础施工。1.2 设备性质决定安全管理的特殊性目前风机市场上的主流机型为水平轴、上风向、三叶片的机组，有定桨定速、变桨定速和变桨变速 3 大类型。3 类机型各有优、缺点，技术均较为成熟，相比之下，变桨变速机组的效率最高，已成为市场的主流产品。近年来，随着技术成熟、资源紧张，陆地风力发电设备单机容量越来越大。国内陆上风电场的单机容量从最早的 750 kW逐渐发展到了 3 300 kW、4 000 kW、4 500 kW、5 200 kW，目前最大达到 6 700 kW 级。目前，国内市场主流机型均为 3 000 kW 以上的兆瓦级风力发电机组，其风轮直径一般在 140 172 m 之间，塔筒高度在 100 140 m 之间，对生产、运输、安装和运行均有较高的专业要求。由于单机容量增大，叶片长度增长，叶片组装方式与传统相比也有所改变。风机安装为高空作业，以往塔筒高度较低、叶片较短，叶片安装为整体式（3 片在陆地上组装完成）。目前塔筒增高、叶片增长，受地形和叶片长度、重量影响，只能单叶片吊装3。对于塔高 120 m 的风机，顶段、次顶段塔筒吊装时，需要 1 200 Nm 冲完所有连接螺栓后才能拆除塔筒吊具，其余塔筒连接螺栓允许先用（1 200 Nm）左右的电动扳手十字对称冲击40颗螺栓后就可以摘钩；对于塔高120 m的风机，顶段塔筒吊装时，也需要 1 200 Nm 冲完所有连接螺栓后才能拆除塔筒吊具，其余塔筒连接螺栓允许先（1 200 Nm）左右的电动扳手十字对称冲击40 颗螺栓后就可以摘钩。单叶片吊装要求更为严格4：作业人员需经过工具库认证并授权才能进行单叶片吊具相关操作；叶片起吊时，10 min平均风速禁止大于 8 m/s；叶片吊装前，需确保齿轮箱油温不低于 20，若低于 20，需要打开油池加热器，同时启动低速油泵电机进行循环泵油，当温度不低于 20 后，方可吊装。如果是在冬天进行单叶片吊装，可以全程开着油池加热器；每次吊装前，项目现场吊装人员测试吊具各个动作是否正常，如有油缸不动作，现场人员联系工装和工具库人员，得到授权后调整平衡阀上的螺丝以调整压力；现场吊装人员在使用吊具前，必须严格按照检查清单进行吊具的检查与测试；选择满足要求的发电机，并提前测试变桨及偏航功能正常；单叶片吊装吊高超过轮毂中心 10.6 m 左右，注意核对主吊吊高，风险次数和作业难度增加。塔筒高度高，机舱重量较重，对吊装设备的型号、性能和作业人员都有特殊要求。1.3 运行维修人员具有特殊性我国风电行业发展迅速，工作环境恶劣，专业化程度较高，缺乏足够的吃苦耐劳和技术人才资源。没有足够的风机专业知识，维护技术也有短缺。在实际操作和维护中，很难准确判别故障原因。2 风力发电项目建设期安全管理难点2.1 项目外在环境影响根据项目设立特点以及资源供给，云南、四川、贵州等地的风力发电项目选址一般都在高山丘陵地带，海拔较高，空气稀薄，气候恶劣，易发生大风、低温、冰冻等自然现象。这些恶劣环境将直接对风力发电项目的建设产生一定的不利影响，增加了施工安全风险，如何保证项目安全生产是对管理人员的一种挑战。2.2 设备和材料储存运输受地形影响风机布置一般于海拔较高山顶或相连的山梁及山丘部位，局部山脊狭窄，岩体风化不一。由于受工程造价及风电场的性质特点，运输道路设计等级较低，道路复杂，增加了运输风险。项目汪建波 风电工程安全管理的难点及对策175开工前基本无道路通行，同时，当整个山势陡峭时，道路建成前的交通条件非常之差。如果土层较差，沿线边坡不稳定，易被降雨渗透软化，发生滑坡、塌方现象，威胁道路交通安全。由于风电设备体型较大，质量较重，现场储存场地要求较高：存储场地须做好排水设施，避免雨后造成设备浸水；存储场地须做好防火工作，严禁在存储场地内使用明火，存储场地内须在指定位置配备足够的消防设施，并定期检查，杜绝消防安全隐患；所有成品存储时，成品本体距离地面的最小距离不小于 100 mm，对于无法满足要求的，应在相应基座或支架下铺垫枕木；成品本体前后左右间距的最小距离不小于 500 mm；存储场地应合理布局，保证起重机、运输车辆可顺利通行及开展装卸作业；所有存储地面的平整度在与地面接触的范围内应不大于 20 mm；存储区域坡度不大于 1%；存储场地地基承载力不小于 20 t/m2。在风电工程建设中，需要大量的运输工作5，如钢筋、混凝土等材料，塔筒、机舱、轮毂、叶片、箱变等运输工作。塔筒、机舱、叶片运输对于道路条件要求极其高，需保证道路承载力、宽度、转弯半径及无空障等要求6-7，叶片运输车辆为特殊车辆，转盘可旋转 360，重心易偏移，叶片长度过长，易穿越高压线，这都将给安全管理带来难度。2.3 高风险作业在风力发电项目施工期，存在较多高风险的作业，如爆破作业、大型吊装设备运输作业、大型吊装设备转场作业、风机塔筒、机舱轮毂、叶片吊装作业、箱变安装作业、塔筒内部的设备电力电缆安装等。由于风机基位分布广，施工作业区点多面广，基本在高山、林木区，施工环境复杂，这些作业的安全风险相对较高，不利于安全管理工作。2.4 交叉作业多 风力发电项目施工线路较长，工程量较大，除冰雨雪等天气不能施工外，有效的施工时间较短，工期紧张，为满足工期需求，需投入大量的人员设备和材料。此外，在项目建设中，道路施工、材料运输、基础设备安装、风机基础浇筑、35 kV线路施工、塔材转运、塔筒、叶片、轮毂运输及吊装设备转场等多个施工面同时作业，易形成交叉作业，进一步加大了安全措施设置和管理难度。3 风力发电项目建设中安全管理对策3.1 重视前期调研和中期实施工作 在项目实施前期，注重项目相关的资料收集工作，深入调查研究、管理、设计优化等，在施工前做好重大危险源的辨识、管理工作，如机械类、高坠类、火灾类和爆炸类等并编制相应的应急预案，按规定进行演练。调研应树立全过程、全生命周期管理的理念，避免前期工作不足，给后续工作带来安全隐患和经济损失。在项目实施过程中，尽量避开冬雨季大风季节施工。加强现场管理，提前清理空障、路障，确保道路畅通；加强风电运维人员技能培养和现场人员专业技能管理，确保施工人员与专业相符；加强现场设备管理，严禁带病作业；施工前做好工作任务前期策划和实施中的落实，做好人员设备材料按工序、按进度进出场，避免窝工和交叉作业相互影响，确保工作任务安全、高质量的完成。3.2 强化安全教育培训 贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的工作方针，施工企业应当对职工、班组进行风电施工安全生产培训8，改进分包商的安全管理，使其掌握安全生产知识和操作技能，不断更新和改善新形势、新技术、新设备、新要求，提高职工的安全意识，临时入场人员需做好安全告知并配带安全防护用品，特殊工种必须经安全技术理论和操作技能考核合格，依法取得特种作业人员操作证书后上岗，实行全员，全方位，全过程的管理。具体来说，可以从以下 3 个方面进行。1）项目实施前制定安全计划，全员参与安全教育培训，在设计中考虑施工安全，始终把“安全第一”作为企业基本经营方针，树立一切事故都可以避免的指导思想。2）安全教育实现日常管理，通过上岗证书的初审、复审培训，三级教育（企业、项目、班组）班前会、安全工作会议、专题会议等形势，对安全工作进行监督、落实总结和制度化。3）及时对职工、班组进行技术安全交底并现176云南水力发电2024 年第 1 期场检查落实，建立合理的奖惩激励制度并定期检查考核。4）做好从业人员的安全生产继续教育，对新颁布的安全生产法律、法规、安全技术标准和规范性文件进行学习，总结先进的安全生产技术和管理经验，分析典型事故案例。3.3 应急管理体系和防范方案在风力发电工程建设中，根据相关规章制度及风电场的地理位置和施工环境，针对各级各类可能发生的事故和所有危险源制订专项应急预案和现场应急处置方案，并明确事前、事中、事后的各个过程中相关部门和有关人员的职责。制订应急预案需与重大环境因素和重大危险源相结合，特别是环境因素和危险源一旦控制失效可能导致的后果相适应，还需考虑在实施应急救援过程中产生的新的伤害和损失。制订专项应急预案需针对具体的事故类别（如坍塌、触电等事故）、危险源和应急保障做出计划或方案。在项目实施过程中，首先提高项目参与各方的安全意识，做好事前控制，建立健全各项安全生产管理制度，落实安全生产责任；其次根据工程特点确保安全措施落实到位，加强安全监督检查，及时发现安全事故隐患及时进行处理，查找原因，防止事故隐患进一步扩大，从而降低安全事故发生的概率。3.4 加强机械设备的检查及维修设备的保养维护是避免故障发生的重要手段9。设备利用率必须从源头控制，进场前必须检查出厂合格证、检验报告等相关证明文件是否在有效期内；机械设备启动前，必须对设备进行全面检查，确保使用状态的安全可靠。另外，安全管理部门需加强对操作人员状态和设备维修保养情况进行检查，采取日常巡查、专项检查、定期安全检查、专业性安全检查和设备设施安全验收检查等。主要包括人员持证上岗情况、操作人员工作状态、设备实际使用和维护状况，以前检查过的问题纠正措施、设备的安全运行状况等，加强操作人员自检意识10。各种设备操作人员经过技术专业培训，应做到“四懂三会”，即懂机械原理、懂机械构造、懂机械性能、懂机械用途，会操作、会维修、会排出故障；维修人员做到“三懂四会”，即懂技术、懂质量标准、懂验收规范，会拆检、会组装、会调试、会鉴定，做好定人、定机、定岗位责任要求，严禁使用未经复检的设备。4 结束语风力发电建设已是我国目前重要的工业项目，它的实施将进一步加快在开发利用清洁能源方面的步伐，对促进社会可持续发展，营造适宜的人居环境等方面都有着积极的作用。风电场的建设不仅具有较好的经济效益和环保效益，而且还有较好的社会效益，将对风电开发起到积极的促进和推动作用。为保证风力发电项目安全、平稳高质量的发展，每一位项目的建设参与者必须认识到所涉及到的安全风险，提前规避，各参建单位加强安全措施的投入，不断完善安全管理工作，把安全放在生产、管理和科技创新上，确保建设安全。参考文献：1马丰云.风电工程建设安全管理难点分析J.建设科技，2017,（16）:78-79.2高金生.新能源发电企业安全生产管理存在的不足及对策J.现代企业文化，2023,（21）:9-12.3杨威.风电机组单叶片吊装探析J.中国设备工程，2023,（S1）:135-138.4李力强.风机叶片高空组合安装技术J.电力勘测设计，2022,（6）:83-86.5罗金库.山地风电场叶片运输方案探讨J.红水河，2017,36（6）:37-38.6乐韵斐，夏建云.大型风机叶片运输装备及道路勘查J.流体传动与控制，2015,（1）:42-45.7杨永红,侯煌,陈星光，等.山地风电场道路竖曲线最小半径和长度研究J.华南理工大学学报：自然科学版，2015,43（12）:85-90.8廖雪华.试论风电建设项目安健环安全管理措施J.决策探索（中），2020,（2）:12-13.9黎富浩.风电项目大型工程机械管理要点解析J.中国新技术新产品，2014,（2）:113-114.10张敏，王珊珊.风电场施工建设安全管理J.云南水力发电，2017,33（5）:12-14.