論海上風塔內件垂直安裝精益生產與管理

王志軍

(中船澄西船舶修造有限公司，江蘇 江陰 214433)

2021年3月12日，新華社公布《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》，規劃建設一批多能互補的清潔能源基地，非化石能源占能源消費總量比例提高到20%左右。目前，中國已經成為全球風力發電規模最大、增長最快的市場。2020年，中國新增風電裝機容量71.7 GW，累計風電裝機容量達到281.5 GW。預計2021年整年，中國新增風電裝機容量可達65.9 GW，累計風電裝機容量可達291.3 GW。風電市場中，海上風電作為可再生能源開發利用的重要方向之一，已成為全球風電發展的研究熱點。我國海上風電發展前景十分廣闊，在推進能源結構轉型和承擔環境保護升級任務中發揮了至關重要的作用，也是我國戰略性新興產業、科技產業和海洋經濟發展的重要組成部分。尤其結合海上風電的安裝位置來看，我國沿海地區具有得天獨厚的發展優勢。

1 建立垂直安裝施工體系

海上風電在設計時考慮到安裝、運輸以及吊裝的便捷性，對于風塔底段塔筒均采用垂直安裝方式，通過對客供件的來料預組、中組，按照塔筒的扣合等工序進行組裝安裝。若底部設備施工過程中沒有詳細的標準化作業指導和合理的施工體系，必將導致生產資源的浪費、產品的生產效率低下、質量下降，甚至出現頻繁返工和售后服務等各類問題。因此，為保證行業的可持續發展，必須深挖各工序的潛在問題，進行精細化生產，統籌管理，建立完整的施工體系，確保每個項目都能做到最優方案，使項目獲得效率、質量、滿意度的提升。

1.1 安裝場地施工工藝流程

從客戶實際需求出發，結合項目安裝規范要求，合理制定施工工藝流程步驟，施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程

1.2 底部設備構架的預組方案

底部設備構架由變壓器單元和變流器單元及控制柜單元組成，每個單元先各布置在單獨框架平臺上后，再進行吊裝組合成一個整體，底部設備構架組裝示意圖如圖2所示。對安裝工序深入挖掘，理論結合實際，安排專業技術人員對底部設備構架的預組各工序進行作業工藝指導的編制，并針對每個步驟所出現的潛在安全問題、質量問題進行提前把控，杜絕此類問題對項目周期所帶來的潛在風險，并采用并行檢查的方法對安裝工序進行質量檢查，嚴格把關，縮短組裝周期。

圖2 底部設備構架組裝示意圖

2 資源精益化管理

2.1 場地資源效益最大化

保證在垂直安裝過程中的各類大型起重設備、駁運設備、安裝工裝、人員安全站位、預留空間等的合理布局是實現垂直安裝周期快、效率高、質量好的關鍵因素。

通過對風塔垂直安裝項目統籌規劃，對安裝場地進行定制化落實管理，按海上風塔垂直總體組裝工序分別劃分物料堆放區域、預組區域、吊裝區域、存儲區域，加強現場6S管理；另外，高效利用企業生產所用場地也是控制成本的途徑之一。

2.2 人力資源效益最大化

人力資源的管理主要針對垂直安裝全過程中合理調配各工種人員在項目各個環節的角色定位和參與度。施工工序涉及多個方面，各專業人才，各工種員工，其性質決定了其人員組成復雜；從安裝前的風險識別、技術分析、質量把控、物料管控到開工時的成品涉及技術、工程、檢驗、監理等各類人員共同協作；按需進行人力資源配置，確定項目施工對人力質量、數量、工種的需求，根據需求確定施工現場人員的專業水平及用工數量[1]。

2.3 加強物料出入庫管控

一般項目施工過程中所用物料分為自采和客供2大部分：自采購件一般來自公司或者項目所屬部門的倉庫，因此管理起來相對容易；客供物料由于是客戶提供，對于來料的簽收、質量及數量的管控比較復雜，因此為保證工期的順利推進，在客供件管理上需嚴謹、細致。

針對客供物料建立完整的管理體系如下。

1)加強客供物料入庫管理，對客供物料入庫檢驗需四方(業主方、安裝單位、監理、施工單位)到場后才能進行開箱進入下一步的實物檢查，對物件的數量、外觀質量、包裝逐一核對清點、并填寫驗收報告及簽字存檔。

2)客供物料需按照垂直安裝工序進行分類擺放，并進行標識區分。

3)變壓器單元、變頻器單元、控制柜單元需存放在室內，做好防潮防護，避免因受潮造成電氣元件的損壞。

4)吊索具入庫時需提供相應的合格證、質保書以及相關的檢驗記錄，保證處于安全使用狀態，否則不予入庫。

3 安全管理與應急預案

3.1 安全風險與“不安全行為”管控

安全風險是個統稱，具體風險體現在某一點上。如果對安全風險點，帶有安全風險的作業、行為、活動，尤其是高風險的作業、行為和活動的安全管理不善不力，就會失控和產生隱患。而如果對失去控制的局面不能有力把控，一旦風險點被引發，突然非意愿地偏離正常狀態，將造成某種程度的損壞和傷害，甚至導致事故特別是重特大事故發生，造成重大人員傷亡和財產損失。

垂直安裝施工量大、涉及人員較多、大型起重設備使用頻繁，對安全生產提出了更高的要求。在項目施工過程中，人作為主要參與者，承擔90%以上的工作量，因此人的行為管理尤為重要。大多數的傷亡事故都是由人的因素直接或間接造成的。對于各種事故致因理論，人的因素主要是人的不安全行為。美國安全工程師海因里希也通過理論研究證明了這一觀點，他發現了88∶10∶2規律，認為在100起事故中，有88起純屬人為引起的，有10起是人和物的不安全狀態造成的，只有2起是人難以預防的，即所謂“天災”。因此在進行對“人”的管理時，需要加強對人的不安全行為的管理，以實現減少安全事故發生的目的[2]。

另外，安全操作規程及作業指導書是企業班組安全管理工作中最有效的預防措施，制定和完善企業各崗位安全操作規程意義重大。作業指導書是安全操作規程的具體補充，一個科學有效的安全作業指導書可以有效避免事故發生。因此，必須高度重視安全操作規程和作業指導書的編寫，保證施工人員沒有違規、違章作業現象，從源頭上提前識別預判并來避免“人”在操作起重設備、施工過程中的不安全行為的發生。

3.2 做好惡劣氣候應對工作

前文提到，垂直安裝施工過程涉及起重設備、駁運設備，且人員為室外作業，因此如遇颶風、強降雨雪、極端溫度等，都會對設備和人員造成極大影響，做好天氣預判工作，可防止強對流天氣帶來的一系列安全事故和險兆。尤其高溫作業時，必須重點做好針對中暑、中毒、高處墜落、火災等的安全防范工作，適當調整夏季作業、休息時間，采取“抓兩頭、歇中間”的避高溫措施；合理安排工序和工作量，建立項目夏季施工監管機制，做到同施工、同監管、同旁站，杜絕出現施工監管盲區。強化重點部位領域，開展巡查巡檢，各有關人員務必盯緊盯牢重點領域和重點區域，特別是加強檢查督導、施工安全管控，有效防范遏制安全事故發生。

3.3 建立和完善應急預案管理體系

垂直安裝項目主要包括大型鋼結構件、電氣設備的起吊與安裝，可能發生的事故類型有：起重設備傾倒、吊裝件滑落、人員發生高處墜落或被擠壓等。企業生產安全事故應急管理體系屬于企業危機管理體系的重要組成部分，它涵蓋了事故預防、應急準備、應急響應和事后恢復4個階段[3]。安全生產、預防為主，作為管理者必須充分意識到應急管理體系的重要性和必要性，組織好相關人員全面、有效做好應急預案的組織工作，緊急安全事故發生時，確保能夠及時響應、有序組織、快速救援，最大程度減少人員傷亡和財產損失。