【摘 要】本文研究的是风电场移动运维消缺的实践应用,首先从目前风电场运行维护管理风机隐患实际存在情况分析,列举了大量隐患事实及隐患排查的种类以和各层级检查发现的问题,再从目前运维隐患管理发现隐患到消除隐患的流程进行解读分析,根据存在的问题探讨一种全新的隐患排查消除创新模式:即利用移动运维平台开发即时消缺系统。常规的隐患消缺模式繁琐而且资源浪费严重、效率低下。存在很多安全隐患不能及时主动发现、主动提出、即时消除等问题,导致隐患堆积,甚至出现一些比较小的隐患不能及时发现及时处理进一步扩大造成意想不到的安全事件。本文大胆探讨全新即时消除隐患概念,发现隐患从前端--后端--前端处理消除高效衔接,实现远程申请、审批、执行的高效管理,提高常规隐患消除效率,第一时间消除设备安全隐患,切实提高设备的可靠性、稳定性和安全性,同时对于一线员工增强安全意识提高自我管理能力及自我价值肯定有一定意义。
【关键词】风电 安全 隐患 即时消除 创新模式
随着我国风电产业的不断发展,风电装机容量突飞猛进。风电场一般地处偏远交通不便,风机比较分散,离检修基地有一定距离且检修道路路况一般较差,风机检修不论人工成本还是其他成本都比较大。当前风电进入平价时代,降低运维成本、提高工作效率、确保设备可靠性和安全性等等成为一线人员思考的重点,同时切合高质量发展的时代步伐,探索一些创新检修尤为必要。
分析研究风电机组运维创新管理模式,本着结合实际应用、提质增效、基层减负的原则,过程中收集了大量一线员工意见和建议,对目前运维隐患消缺过程中存在的问题进行汇总深入分析查摆原因,提出行之有效的管理思路,对各个环节的安全把控也做了流程安排,具有较强的可操作性。
1.1 风电场事故事件隐患分类主要按照管理模块划分
风电场事故事件隐患分类包括:设备设施、安全管理、其他事故隐患、人身安全隐患、质量类隐患、火灾隐患、环境类隐患、电力安全事故隐患、交通事故类隐患等等。下图是以某风电场一年各类安全检查统计得出的事故事件分类分布情况。
图一:某风电场事故隐患分类分布情况
根据图一可知,通常风电场设备设施类事故隐患占据事故隐患总体约50%,而且据风电场多年统计,设备设施类隐患持续占据首位,基本在50%左右,变差在±5%以内。为了更好的分析占比如此之大的事故事件隐患,切实找到能够降低此类隐患的方法,下面我们对风电场设备设施事故隐患继续进行细化分类。
1.2 风电场设备设施事故隐患分类
通常在日常巡检过程中,为了方便统计分析和后续消缺工作部署,都会对巡检过程检查的设备设施隐患进行有效分类,一般设备设施事故隐患分类如下:叶片隐患、机舱隐患、塔筒隐患、基础隐患、风机控制隐患、一次设备隐患、二次设备隐患、集电线路隐患、其他隐患等等。其中机舱隐患又分为:主轴及轴承隐患、高速轴联轴器隐患、齿轮箱隐患、发电机隐患、液压隐患、偏航隐患、变流器隐患及其他隐患等等。仍然以上图统计的某风电场为例,对设备设施隐患进行细化分类分析。首先按照设备设施重点部位分类如下图:
图二:某风电场设备设施重点部位隐患分类
从图二可以看出机舱类隐患占比59%,塔筒和机舱合计隐患占据总隐患约82%。也就是说,风电场风机类隐患占绝大部分。进一步分析风机类隐患,对机舱(含轮毂)内隐患进行深入分析发现,很多隐患的存在具有随机性,而这些随机性的隐患可能随着时间的推移进一步恶化,同时随机性隐患的存在大部分都具有即时消除的可能性,所以研究即时消除隐患具有较大的意义。
图三:风机内隐患分析对比
风机类隐患数量较多且存在隐患产生-隐患发现-隐患消除等各阶段滞后的可能性,主要是因为风机运行管理等因素限制风机登塔是在一定周期内完成,所以登塔成为隐患检查和消除的唯一方法,如何高效做到一次登塔合理全面检查并尽可能消除隐患成为我们一线重点探讨的方向,即给一线隐患消除提供一套可靠的安全可行的流程。一线减负同时能够及时消除隐患。根据上图我们也可以总结分析,随手处理一些常规隐患在安全监管合理高效的流程下可以有效降低隐患数量,这里提到随手处理和即时消缺的概念,主要针对检修班组在登塔过程以及机舱内工作过程中临时发现的隐患及时采取一些有效措施控制或者消除隐患的存在。图三显示随手可处理隐患占风机隐患数量的42%,从规范作业要求处理此类隐患非常有必要【1】。
1.3 即时消除隐患介绍
在这里提到即时消缺隐患情况介绍,主要是针对现实工作中存在的具体问题,具体分析,切实可以做到安全有保障、程序可操作的情况下随手处理一些比较简单且能及时控制事态进一步恶化的隐患。旨在进一步提高效率,开创安全自主化管理路线的一些新思路,切实降低生产设备运行安全风险。
风电场道路交通不便,随着国产化设备运行日趋成熟风机可利用率大大提高,日常消缺的工作进一步减少,人为登塔数量进一步降低,把每一次风机登塔都充分利用,对风机来一次全面检查尤其必要。检查过程中发现一些既简单处理起来又快捷方便的事故隐患,第一时间消除十分有意义,如下图四所示就是一些非常常见的可以即时发现即时消除的事故隐患。
图四:风机常见可随手消除隐患图片
在分析风电机组隐患管理存在问题之前,我们先了解一下风机隐患产生的原因。为什么风机隐患居高不下,这跟风机运行工况、日常隐患排查、隐患人员管理、隐患消除程序等等密切相关。
2.1 风机常见隐患产生的主要原因分析
风电场风机运行工况比较复杂,导致风电机组隐患较多的主要原因为风机的振动,而只要风机运行中,就难免不产生振动,可以说振动是风机的特性,从设计、制造偏差、运行维护不到位、机械劣化、叶片不平衡、发电机不对中、机械松动、风机湍流、风速变化快等等都可引起风机不同程度的振动,同时很多风机在运行期间由于各种质量问题导致偏航产生高频抖动等不时出现,这些都对风机的螺栓连接产生较大伤害,尤其对没有采用防松螺母的螺栓产生伤害更大。振动还能导致电气端子虚接,防火泥脱落、照明灯座破裂、脱落、接地线螺栓松动等等,总之振动可导致很多随机并可以即时消除的隐患产生。
2.2 风机隐患检查过程存在问题分析
在这里我们曾经做了一个有趣的实验,某风电场对三台机组开展安全隐患检查,只是检查安排了不同的人员进行,此实验事先没有任何预告,仅在正常的安排工作中进行,当做完实验统计后发现确实让人既真实也意外,见下图统计;
图五:某风电场安全隐患检查数量统计
风电场对三台机组安排了不同的人员检查,得出大不一样的隐患数量,这不得不引起我们的反思和重视。从上图可以看出,真正一线人员对于安全隐患的排查力度和主动性、积极性远远不够。要知道一线人员才是安全隐患治理的真正主力军,是设备质量提升的重要力量。经过认真分析,主要有以下几点原因:
1)人员技能水平因素
技术水平的差异确实能够导致隐患检查的深入和细致程度,对设备的认知和原理及运行标准了解不够,导致对运行设备安全隐患查询结果的偏差。
2)现行制度导致员工对隐患排查积极性不高
很多隐患员工不是没有发现,而是目前的隐患消除管理大大约束了员工的自主能动性,即便是发现了常规隐患比如接地螺栓松动、照明灯脱落、盖板连接螺栓掉落等等,按风机承包制谁发现谁负责,即时发现即时处理还可能面对执法记录视频回放被考核风险,所以发现隐患不如不说,形成一种等、靠的思想,一般想法是半年检和全年检再处理。
3)隐患的曝光率不足
这一点从上图五可以看出,不同层级人员发现安全隐患数量存在明显不同。随着检查等级及专业水平的变化,隐患数量差异明显。一线员工安全意识淡薄,对于发现隐患认知及可能造成后果判断不足,总想着事后再行处理,未形成发现隐患及时消除的理念。
4)风电场现有隐患管理制度缺陷可能造成常规隐患的堆积,根据事故因果连锁理论,现场作业场所安全风险随着常规隐患堆积风险进一步增加,事故发生可能性进一步扩大。
5)一线责任心较强的员工,即使第一时间冒着违规作业处罚的风险,即使及时消除了隐患,也未必能得到管理层认可,个人价值被忽略,久而久之可以延后处理的就延后,造成隐患消除的进一步滞后,安全风险进一步增加。
2.3 风机隐患处理流程弊端分析
目前风机隐患的治理主要是通过消缺、巡检、维护发现并统计隐患;经过分类后,确实紧急的隐患安排专人持续跟踪消除,小的隐患基本安排在风机半年检或者全年检期间进行统一处理。这里要说一点,因为有了半年检和全年检,日常的隐患排查基本都集中在这个阶段。风电场隐患管理缺乏创新性是目前隐患堆积不能及时消除的重要原因【2】。
风电机组设备隐患治理是风电场安全管理的重中之重。随着安全管理不断提升和进步,风电场如何向自主化管理迈进成为大家讨论和关注的焦点,也是基层管理探讨和研究的重要方向。
3.1 自主管理
图六所示,根据布莱德利曲线,只有向更高级的管理方式迈进才能降低企业的伤害率,目前各风电场的安全管理均处在严格监督阶段,随着行业的发展和员工能力的提升以及高质量发展需求,安全管理迈向自主化管理只是时间问题。此阶段一个重要观念改变就是个人价值得到承认。
图六:布莱德利曲线
3.1.1 安全技能培训与经验反馈
通过集中培训、经验反馈、三级安全教育、班组学习、“师带徒”等多种方式开展安全技能培训,通过笔试、实操、竞赛等“以考促学”,并不断吸取相关事故案例经验教训,借鉴学习相关良好案例实践,鼓励员工积极参加注册安全工程师资格考试,参加员工技能等级鉴定(技能一级━三级、技师、高级技师),实现员工技能不断提升,持续增加员工的安全知识水平和业务技能,让员工在面对风险时,知道该怎么做,为作业活动提供安全基础保障【3】。
3.1.2 突破惯性思维
员工习惯于常用的思维方式思考,习惯于常用的行为方式处事,久之就养成了根深蒂固的惯性思维,形成凭以往的知识和经验做事,如:“过去一直都是这么做事没出过问题”;“别人也是这么做的”;“上午就这么干的,没有什么变化”等典型惯性思维方式,是一些事故重复发生的主要原因。要让员工在现场突破惯性思维,不能仅凭以往经验进行工作,要对现场危险源和风险进行科学辨识和评估,严格执行现场安全措施,避免因惯性思维产生安全问题。
3.2 隐患排查积分制
要真正意义上降低隐患,实现动态“零隐患”务必要求充分调动一线员工积极性,制定合理的制度。即让员工发挥主人翁的精神又要肯定员工的价值体现,管理层要求考虑的首先是要把隐患真实的暴露出来。首先制定合理的制度一定要调动员工发现隐患的积极性,发现消除隐患就是为了确保设备安全,其次制定合理高效的消缺流程让隐患第一时间得到控制,最后一定要对发现隐患和消除隐患的员工给予积分鼓励,形成良性循环,设备隐患逐渐降低是必然。设备运行实现高质量可靠运行。
1)建立个人安全信用体系,将个人设备安全隐患排查及消除纳入个人员工安全信用积分。
2)将设备各类安全隐患按照一定规则分类,隐患的录入和消除均由积分系统自动生成。
3)将隐患排查积分纳入相应的奖惩考核体系或岗位晋级等体系,鼓励员工积极发现并及时消除隐患。
3.3 移动运维即时消缺
移动运维即时消缺单的建立是高效消除隐患的一种手段,其打破常规风机隐患消除管理办法,一旦现场推广提高效率的同时也提高员工自主消除隐患的积极性,让员工主动性得到认可,员工自我价值及自我管理得到体现,图七简单描述了一下即时消缺单高效执行流程。实践应用过程需要两个阶段运行开展,第一阶段为试运行阶段,由一线有一定技能水平的检修班组对发现隐患做出判断,并结合移动运维平台填写即时消缺单,远程申请远程批准并及时开展消除隐患作业,第二阶段为成熟阶段,由有一定经验及技能水平较为成熟的一线班组发现隐患并填写即时消缺单采取一定安全措施后报备即可实施。
图七:即时消除隐患流程图
3.4 哪些缺陷适合即时消缺
即时消缺不是所有的缺陷都具备第一时间处理,依据自主创新管理,各个风电场根据机型不同拟定可以实施即时消缺项目清单,由管理层审批后即可实施。
某风电场可即时消缺项目清单
序号 | 设备设施名称 | 典型隐患名称列举 | 隐患级别 | 是否申请 | 安全措施类别 |
1 | 机舱主轴及轴承隐患 | 主轴承油脂接油盘满溢 | 低 | 否 | 机械转动 |
2 | …… | ||||
3 | 机舱高速轴联轴器隐患 | 刹车盘防护罩变形 | 高 | 是 | 机械转动 |
4 | …… | ||||
5 | 机舱偏航隐患 | 偏航卡钳有渗油,部分油管松动 | 高 | 是 | 机械转动,液压 |
6 | …… | ||||
7 | …… |
即时消缺重点针对安全措施简单且没有较大风险的缺陷进行处理,经验显示一般纳入即时消缺的项目除照明隐患处理外没有涉及电气相关项目,一种机型大致在30个项目左右。经过即时消缺的实施可大大降低隐患的数量并使隐患及时消除。
移动运维即时消缺旨在调动一线员工真正参与自主管理调动员工积极性,使员工真正参与管理,切实提高隐患曝光率,降低实际隐患数量。
4.1 常规隐患数量降低避免小隐小患出现堆积,同样做一个实践演练,在不同风电场开展,现场安排四个班组成员对运行5-6年风机进行常规的消缺工作,其中两个班组要求机组消缺同时巡检统计风机安全隐患;另外两个班组提出消缺的同时开展风机例巡工作,并给出按照一定规则发现并记录隐患或者发现同时可以随手消除一个隐患可以取得不同的积分,然后对比这几个班组对于隐患的态度如下图八:
图八:即时消除隐患流程图
由上图八可以得出以下几点意义:
1)甲和乙发现并记录隐患数量明显偏低,主观能动性未发挥。而丙和丁发现隐患数量明显高于前者。
2)甲和乙组出于目前制度相关规定及要求,对于发现的隐患未消除一个;但是丙和丁对于发现的隐患大部分做到了即时消除。
3)丙和丁基于自我认同的观念同及集体荣誉认可发现隐患数量明显较高,同时对于随手能够消除的隐患进行了及时的排除,即降低了设备安全风险也防止了隐患的进一步发展。
有效的措施能够及时消除隐患,向动态零隐患迈进一步。
4.2 高效的作业能够激发员工自主管理积极性,原有操作,在程序上给予员工严重逆反心里,并使得隐患曝光率不足,目前操作使得员工的付出得到认可,进一步提升员工主人翁意识。
4.3 降低了运维成本,同样以上述实验发现的隐患为列说明,丙发现的隐患有12条,即时消除隐患9条,按照现有规定,这9条隐患至少可能需要开具6-9次工作票,但不计人工成本的消耗,仅往返的交通费每次平均能节省50元/次,按照一个5万风电场一年降低此类隐患300次,则节省1.5万元,100万千瓦容量的风电场则节省30万元。
4.4 同时降低了其他的安全风险,比如重新登塔消除隐患的登高风险,还有往返风机机位的交通安全(交通安全在风电场交通不便的情况下更为严峻)等等。
4.5 员工价值的到认可,自主创新能力大大提升,减负压力明显。
4.6 终极目标实现风电机组设备设施的隐患不断降低,根据图二和图三现实即时消缺一旦实施,在不统计目前隐患曝光率不足的情况下总的隐患率逐渐降低约35%,设备及人身安全风险有效降低。
本文从风电场隐患分类分析,根据大量一线实例对风电场设备设施安全隐患中的风机设备安全隐患深入分析了安全隐患存在的特性,同时对安全隐患的产生和目前发现安全隐患到消除安全隐患的管理方面进行深入探讨,尤其从管理方面进行反思设备安全隐患居高不下存在的根本原因,并结合实际制定了一套简单可行合理合规的操作流程,为有效切实降低风电场设备设施隐患提供了创新思路。
随着风电行业的快速发展,从制度流程上调动员工积极参与到设备管理,让员工自我价值得到认可与提升,最大化降低设备设施安全隐患,让风电场设备高质量、高端稳定运行是本文的核心。
参考文献:
[1]赵群等,《风电场设备隐患及缺陷处理》中国电力出版社出版的图书.
[2]王博等,《风电场安全管理》,中国电力出版社出版图书.
[3]伊贵业,《安全生产管理》,中国大百科全书出版社.
作者:中广核新能源分公司 孙玉军,新能源四川分公司 叶升鹏、张新、杨大朋、白梁儒
来源:《风能产业》2021.06