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风电场安全管理 2014年7月 目录 第一讲风力发电机原理介绍第二讲风电场主要施工工序介绍第三讲风电场基建期的主要危险因素和控制措施 第一讲风力发电机原理介绍 1 风力发电机结构 机舱 机舱包容着风电机的关键设备 包括齿轮箱 发电机 维护人员可以通过风电机塔进入机舱 机舱左端是风电机转子 即转子叶片及轴 转子叶片 捉获风 并将风力传送到转子轴心 低速轴 风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起 转子转速相当慢 大约为30转每分钟 轴中有用于液压系统的导管 来激发空气动力闸的运行 齿轮箱左边是低速轴 它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍 第一讲风力发电机原理介绍 2 风力发电的原理 利用风力带动风车叶片旋转 再透过增速机将旋转的速度提升 来促使发电机发电 依据目前的风车技术 大约是每秒三公尺的微风速度 微风的程度 便可以开始发电 第二讲风电场主要建安项目 设备及工序介绍 1 风电场主要建安工程项目 1 风力发电机建安工程2 厢式变压器建安工程3 场内检修道路工程4 线路工程5 变电站工程 第二讲风电场主要建安项目 设备及工序介绍 2 风电场主要设备介绍 主要设备 1 风力发电机 变压器 架空线路 包括铁塔 2 变电站包括 变压器 配电装置 消防等辅助设施 第二讲风电场主要建安项目 设备及工序介绍 3 风电场大件设备的参数 以山西福光风电有限公司朔城区牛家岭风电场48MW工程为例 1 风力发电机设备 24台2MW的风力发电机 轮毂安装高度为70m 塔筒分三节供货 设备的参数项目技术参数与规格重量 kg 塔筒 14 324m41000塔筒 3 893m45000塔筒 29 044m37000机舱90000箱式变压器6000 第二讲风电场主要建安项目 设备及工序介绍 4 风电场施工工期 1 施工准备期30天 2 临建设施修筑30天 3 施工检修道路施工120天 4 升压站施工120天 5 风电机组建安施工 电力电缆和通讯光缆安装合计120天 基本总工期 约180天 第二讲风电场主要建安项目 设备及工序介绍 5 风电场施工工序1 风机基础施工定位发线基坑开挖混凝土灌注桩施工基础验收承台垫层施工放线承台钢筋绑扎支模承台混凝土施工预埋管件螺栓安装基础钢筋绑扎支模基础混凝土施工拆模验收回填交安 第二讲风电场主要建安项目 设备及工序介绍 2 风机安装工序基础清理 找平 划线 配制垫铁塔筒内下部的配电盘设吊装底段塔架的吊装吊装变频器 控制柜中段塔架的吊装顶段塔架的吊装机舱的吊装叶轮的组合吊装 第二讲风电场主要建安项目 设备及工序介绍 3 道路施工工序a 路基施工 清理施工范围内的树木 垃圾 有机物残渣及原地面300mm深度范围内的腐殖土 并用振动压路机对填方区域原土进行碾压 实测压实系数不小于0 94 将坡面挖成锯齿形方可进行填方施工 b 路面做法 300mm山皮石面层 石块粒径不得大于填铺层厚度的2 3 压实系数大于0 95 第二讲风电场主要建安项目 设备及工序介绍 3 变电站施工工序a 站内主要的建筑物为综合楼 主控楼及配电间 综合楼为二层砖混结构 楼面及屋面为现浇钢筋混凝土板 基础形式为墙下条形基础 主控楼及配电间为二层混凝土框架结构 楼面及屋面为现浇钢筋混凝土板 基础形式为钢筋混凝土独立基础 b 测量放线土方开挖验槽砼垫层基础施工照明通风上下水施工屋面施工围护砌筑上部结构施工室内 外装饰设备安装调试投入使用 第二讲风电场主要建安项目 设备及工序介绍 4 集电线路施工工序a 风机出口电压 经电缆直埋送达机组变压器 工程基本采用一机一变升压方式 机组出线经绝缘架空线上到架空集电线路并送至升压变电站 b 测量放线 基坑开挖基础施工铁塔安装导 地线架设光缆工程 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 一 风电场基建期的主要危险因素 以上介绍的所有风电场施工工序中 都有不同程度的危险因素存在 1 运输作业 在风电机组运输过程中 因施工道路的原因 可能造成汽车倾覆 造成设备损坏 2 吊装作业 在风电机组吊装过程中 可能发生重物坠落 吊装设备拆断 倾覆等事故3 高空作业 在风电机组安装过程中 高处作业时 可能发生高处坠落 坍塌 工具打击 保护措施不当坠落事故4 开挖作业中 可能发生土方坍塌 机械伤害5 组塔作业中 可能发生铁塔倒塌事故5 爆破作业中造成人员伤害 设备6 施工用电作业可能发生触电伤害 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 二 危险因素演变成事故的成因 1 施工过程危险因素演变成事故的主要成因 人的因素 机械的因素 设备材料的因素 环境的因素 施工方法的因素 2 人的因素 也是一切危险因素演变成事故最重要的因素主要体现在 三违 上 管理人员的违章指挥 作业人员违章作业 人员的违反劳动纪律 下面介绍一个因人的原因造成的事故案例 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 二 危险因素演变成事故的成因 事故案例 一 2007年5月20日 河北省一个500KV变电站施工中 作业人员在进行35千伏CT卸车过程中发生设备倾倒 造成一名卸车人员被砸倒 死亡 现场使用25吨汽车吊 吊件重约0 6吨 外包装长1 04米 宽0 8米 高2 2米 共15件 装在 东风 半挂车上 车厢底板距地面1 2米 卸第12件 当吊件大半移出车厢外沿时 工作负责人曹 发现吊件箱体发生倾斜 立即指挥吊车司机将吊件向卡车方向移动 并从原指挥位置跑向吊件 试图将吊件推回卡车车厢 钢丝绳套脱离 吊件倾倒 曹 被吊件砸倒死亡 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 二 危险因素演变成事故的成因 事故现场照片 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 三 危险因素演变成事故的成因 事故暴露的原因 1 吊件外包装箱为菱镁土板材 在起吊过程中包装箱底板一个边角断裂 造成吊件倾倒 是造成本次事故的直接原因 2 曹 在发现吊件倾斜后 从指挥位置跑向吊件 监护人制止不力 曹 在吊件倾倒时躲闪不及 被吊件砸倒是造成本次事故的主要原因 3 起吊前作业人员未对外包装进行细致检查 未能发现包装箱缺陷 是造成本次事故的又一原因 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 二 危险因素演变成事故的成因 3 机械的因素 设备材料的因素 环境的因素 施工方法的因素主要体现在施工机械故障和使用不当 设备材料未达到国家标准 特殊气候影响 施工安全技术措施制定不当或施工时 未编制措施 下面再介绍因以上各种因素造成的事故 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 二 危险因素演变成事故的成因 事故案例 二 2005年7月23日四川某送变电公司在某地500kV线组塔过程中因违章作业超重起吊发生人身伤亡事故 二死三伤 当日项目部施工队长和安全员带劳务分包人员23名组立N2058塔 采用悬浮式内拉线抱杆分解组立方法 上午进行升抱杆 打拉线等施工准备 下午起吊横担 横担根开长度14 5米 曲臂裤叉高度17米 起吊过程中 风绳失去控制 吊件左侧迅速向大号侧旋转摆动 快速冲击上曲臂 使抱杆向大号侧快速倾斜 将铁塔上 下曲臂向大号侧扭倒 抱杆也随之倾倒 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 二 危险因素演变成事故的成因 事故现场照片 2005年四川送变电 7 23 事故 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 二 危险因素演变成事故的成因 事故案例 二 事故原因 a 超重起吊是发生这次事故的直接原因和主要原因 铁塔组立施工中主要吊装机构抱杆额定起重量为1 5t 但事故发生时起吊的横担组件总重量为3 6t 铁塔组立施工指导书 中 未明确规定 起吊过程中 迎风面增大使风载增加较大 最终导致吊件左侧控制风绳的锚桩 铁桩 不能承受上拔力而飞出 施工措施制定不当 b 控制风绳的锚桩 铁桩 打在松软潮湿的乔麦地里 没有采取防止锚桩上拔的措施 人的因素 设备材料的因素 C 现场突然刮起的六级阵风 加大了起吊横担的横向受力 环境的因素 d 现场施工组织不当 现场安全员又是绞磨手 在起吊作业时无法行使安全监护的职能 安全监理也不到位 当天现场安全监理没有在危险程度相对较高的事发现场进行旁站 人的因素 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 一 危险因素演变成事故的成因 事故案例 二 事故原因 a 超重起吊是发生这次事故的直接原因和主要原因 铁塔组立施工中主要吊装机构抱杆额定起重量为1 5t 但事故发生时起吊的横担组件总重量为3 6t 铁塔组立施工指导书 中 未明确规定 起吊过程中 迎风面增大使风载增加较大 最终导致吊件左侧控制风绳的锚桩 铁桩 不能承受上拔力而飞出 施工措施制定不当 b 控制风绳的锚桩 铁桩 打在松软潮湿的乔麦地里 没有采取防止锚桩上拔的措施 人的因素 设备材料的因素 C 现场突然刮起的六级阵风 加大了起吊横担的横向受力 环境的因素 d 现场施工组织不当 现场安全员又是绞磨手 在起吊作业时无法行使安全监护的职能 安全监理也不到位 当天现场安全监理没有在危险程度相对较高的事发现场进行旁站 人的因素 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 二 危险因素演变成事故的成因 风电场发生事故还有几个原因是 1 各级管理责任人重视程度不够 认为机具设备简单 操作技术易掌握 所以对施工中的安全管理规章制度制订得不健全 安全防护措施考虑不周到 造成施工安全先天不足或留有死角 2 施工准备不充分 如现场勘测不充分 施工场地不符合要求 未装置好安全设施 投入施工的机具未作充分的检查维护 致使作业环境不良 机具带病运转等等 3 施工过程中安全检查不及时 安全教育不到位 安全技术交底不详细或没有进行 致使施工人员的安全意识差 安全知识欠缺 安全防护能力低下 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 三 风电场基建期的安全控制措施 1 开展风电场前期安全策划工作 是做好基建期安全管理非常有效的方法 风电场一般都处于荒芜人烟的地方 环境气候恶劣 设备精细 主设备吨位大 施工机械大 并相对集中 施工区域分散 因此 如果没有一个精确有效的安全文明施工管理控制计划和控制措施 相互配合协调一致 要想达到全过程安全 质量 进度 文明施工的效果 难度较大 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 三 风电场基建期的安全控制措施 因为对于提高安全施工的可靠性来说 这主要依靠采取安全设施和辅助性预防措施来改善现场的安全文明施工条件 提高物的本质化安全水平来实现 这方面的工作需要提前进行技术和物资准备 这需要项目法人 工程设计单位的大力支持与配合 它还涉及到整个工程现场总体布局的考虑 以及达到什么样的水平 采取什么样的措施来实现等等 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 三 风电场基建期的安全控制措施 2 安全策划的分类 整个风电场工程的安全文明施工策划由项目法人单位 监理承包商组织在施工准备阶段组织编制完成 单位工程 单台风力发电机工程 铁塔施工 变电站 安全文明施工策划 二次策划 由施工承包商在工程正式开时间组织编制完成 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 三 风电场基建期的安全控制措施 3 安全策划的内容 1 安全方针 目标 2 安全组织机构 分工与职责 3 应制订的规章制度目录 4 应编制的安全和健康工作程序目录 5 工程现场形象宣传及色标 6 场地 道路及其管理 7 临建设施 工具房 工棚 8 现场排水沟道 9 施工区 办公区 生活区设置及其管理 10 施工电源系统及力能设施布置 电源三相五线制电缆化等 11 垃圾 废料处理 场地 分类 垃圾筒设置等 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 三 风电场基建期的安全控制措施 3 安全策划的内容 12 施工机械 机具 管理 13 高处作业防护设施与交叉作业控制措施 14 安全设施标准化的其它部分 15 成品保护 防止 二次污染 措施 16 文明施工标准和管理等 总之 安全文明施工总体措施策划的范围与内容比较广泛 以上所列仅作举例说明 在策划过程中应针对实际并灵活掌握运用 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 三 风电场基建期的安全控制措施 4 单位工程 单台风力发电机工程 铁塔施工 变电站 安全文明施工总体措施策划 1 落实整个工程总体措施策划的重要组成部分 2 把整个专业施工过程涉及的所有问题预测并列出对策 重点在安全设施的制作与布置方案 包括 a控制施工人员的不安全行为 管理性违章和现场习惯性违章管理措施 b控制物的不安全 包括机具 设备装置性违章管理措施 c控制作业环境防护的管理措施 d对天气预报专项管理措施 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 四 风电场基建期的危险辨识 评价 预控工作 1 对风电场基建期的所有施工工序进行危险辨识 评价 通过辨识 列出施工过程中的风险 制定有针对性 可操作性的预控措施 按照PDCA的方式 也就是 策划 辨识 实施 检查 整改全过程对工程进行安全管理 得到消除隐患 实现安全目标的效果 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 四 风电场基建期的危险辨识 评价 预控工作 2 常见的风险评价方法安全检查 表 法 S C R 危险指数方法 RR 预先危险分析方法 PHA 故障假设分析方法 WI 危险和可操作性研究 HAZOP 故障类型和影响分析 FMEA 故障树分析 FTA 事件树分析 ETA 人员可靠性分析 HRA 作业条件危险性评价法 LEC 常用的方法 作业条件危险性评价法 第三讲风电场基建期的主要危险因素 成因和控制措施 四 风电场基建期的危险辨识 评价 预控工作 2 常见的风险评价方法