摘要
随着“一带一路”建设的深入推进,以及我国基础设施建设的不断发展,输电线路架设是基础建设中重要组成部分。
本文以巴西美丽山二期±800kV输电线路建设为依照,对比以往国内输电线路施工中,间隔棒安装施工时方法及经验,对本工程使用飞车进行了改进,并介绍了飞车的使用技术方法和应当注意的地方,意在有效提高施工的效率,大大降低施工的成本,减少并避免建设施工过程中事故发生的概率,。
关键词: 架线飞车 输电线间隔棒 装具创新
一、问题的提出
特高压输电线路是远距离输送电力能源的通道,是电网工程建设项目的重要内容。工程量大、施工地理环境复杂、凌空作业难度大、建设周期长、质量要求高,是特高压输电线路工程建设的突出特点。
就特高压输电线路的断面来说,一相或一极输电线路由一组分裂导线束和一个间隔棒组成。我国常用的是四分裂、六分裂、八分裂导线。安全、稳定宜高效率地安装一相输电线路的间隔棒是架设线路施工的重点和难点。
新疆送变电有限公司巴西美丽山二期±800kV输电线路施工项目部,在架线施工过程中就遇到了这样的问题。施工中发现,如果仍然采用传统的间隔棒安装方法进行施工,不仅施工过程非常复杂、麻烦、制约施工进度,而且也存在很大的危险性,造成安全生产隐患。项目部将创新隔棒安装技术作为攻关课题,根据施工现场环境条件、按照六分裂导线架设的技术要求展开了研究攻关,开发出了间隔棒安装的飞车装具,较好地提高了间隔棒安装的技术效率、经济社会效益,具有比较高的间隔棒安装技术推广价值。
二、创新思路与成果
(一)主要技术目标
研发之前,就从人、机、料、法、环五个维度设定装具的预期技术目标。
1、人——适合现有人员技能条件。本项目配备的施工人员,均通过考核招聘,除现场力工作从当地招用外,其他人员均为常年从事输电线路工程专业技工,具有较为丰富的施工经验。所开发的装具要以现有人员的技能条件为基础,对装具的使用没有更高的能力要求。
2、机——适合现有施工装备条件。所开发的装具要以现有的施工机械设备为基础,匆须再增加新的装备,并且能够与现有装备相协调。
3、料——装具制作材料易得,装具构造简单、易加工。
4、法——装具易用易操作,施工人员只要按照方案及作业指导书进行施工操作培训,就能够熟悉使用方法。
5、环——符合环保要求,装具尽可能应用可循环使用的铝合金构件,不危害自然环境。
(二)结构选择
将架线飞车设计成能够供高空作业人员随作业点移动,并且方便携带安装物料及工器具的小车。为了突出装具的性能特点,我们定义了一个很感性的名称:架线飞车,如下图所示。
与本次架线施工的单相导线为六分裂导线相适应,为了安全及稳固考虑,架线飞车滑轮组设计为与导线相同的六分裂分布。
(三)操作方法
人员配备。一具架线飞车,建议按下列标准配置:
架线飞车作业人员配置标准
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注:作业人数根据具体工程量规模、施工方法配备。
器具配备。一具架线飞车,建议按下列标准配置:
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操作要点。架线飞车操作要点如下:
(1)拼装架线飞车。将架线飞车运输至施工现场,施工负责人指导指导施工人员拼装架线飞车构件,监护员检验已装配完成的架线飞车的安全性。
(2)配置施工器具。按“架线飞车器具配置标准”配置间隔棒安装施工的器具,并经监护员检验。
(3)升空作业。将架线飞车升空,与架线同步作业,随高空施工员平行移动,并由节制开关控制止动。
三、经济社会效益分析
架线飞车是因解决巴西美丽山二期±800kV输电线路建设中的间隔棒快速安装问题而创新开发的,这里以巴西美丽山二期±800kV输电线路建设为例,对架线飞车的性能及经济社会效益进行分析。
(一)工程概述
项目名称:巴西美丽山二期±800kV输电线路建设
建设单位:国家电网巴西控股公司
国家电网巴西控股公司为n.o 007/2015 Lote único招标的中标方,由ANEEL(国家电力能源机构)发起,组建了XINGU RIO TRANSMISSORA DE ENERGIA S.A公司,负责执行输电线路项目的安装和投产工作,此线路为Xingu变电站和Terminal Rio 变电站之间、全长约2518km的±800kv特高压双极直流共杆输电线路架设,以及依据ANEEL 007/2015招标文件相关条款规定,此工程还包括Xingu CA/ CC- 500/± 800 kV – 4.000 MW换流站和Terminal Rio CC/CA ± 800/500 kV – 3.850 MW换流站组成 ,Xingu 和 Terminal Rio 变电站的接地极线路架设;通用组件、总线、变压器、电抗器、滤波器和其他相关设施的安装。
建设管理单位:XINGU RIO TRANSMISSORA DE ENERGIA S.A
设计单位:Engenheiro Civil – Supervisor Civil公司
监理单位:JME公司
施工单位之一:新疆送变电有限公司。由新疆送变电有限公司所执行的第八标段,长约255.88km,位于米纳斯吉拉斯州,途径Paracatu(约82km)、Vazante(约23km)、Lagamar(约3km)、Lagoa Grande(约27km)、Presidente Olegário(约62km)、Patos de Minas(约14km)、Lagoa Formosa(约28km)、Carmo do Paranaíba(约17km)八个城镇,线路整体交通一般。
该标段地形为平地约51.56%、丘陵约38.41%、泥沼约10.03%,地质为普通土35.41%、水坑13.02%、松砂石44.54%、岩石7.03%,依据地形地貌特点,采用了掏挖式基础、螺旋桩式基础、SAPATA预制试基础、工字钢桩式基础、掏挖式群桩基础、水泥柱式群桩基础型式。共有铁塔438基,其中拉线塔310基(均为直线塔),自立式角钢铁塔128基,其中:直线塔89基,耐张塔39基。
(二)架线飞车性能特点
回顾性总结架线飞车装具的性能特点,可以概括为以下几个方面:
材料易得,制作成本低,可由项目部自行制作,或委托制作。
结构简单,组装拆卸方便,可多次重复使用,且在施工时便于调节。
操作简便,短时培训即可掌握操作要领,由现场带班班长带领施工人员能很快准备好,展开下一道工序。
安全稳定,连接部件牢固,配设专门止动装置,间隔棒安装施工安全隐患小。
工时效率高,装具配套,随作业点位便捷移动,间隔棒安装与其他工序衔接密切,安装施工高效、安装质量稳定。
可扩展,可依据分裂导线数目,按四分裂、六分裂、八分裂间隔棒施工要求扩展。
环保效果好,巴西政府、监管部门、业主及施工监理,对环境保护要求极高,本装具施工现场占地小,可以避免环境破坏,可以保障施工现场安全文明,对施工现场环保特别有利,。
(三)效益对比分析
1.提高了工时效率
按照传统的间隔棒安装技术,每小时工效是0.7公里/小时
采用架线飞车装具安装技术后,每小时工效是1.7公里/小时
架线飞车装具安装技术比传统间隔棒安装技术小时工效提高42.9%((1.7-0.7)/0.7%)
因工时效率提高,项目施工周期比计划工期缩短了3个月(90天)。
2.节约了人工
运用传统的间隔棒安装技术,每组人员工日数:
测工1人、1个工日
高空人员2人、2个工日
力工2人、2个工日
合计工日5个工日
采用架线飞车装具安装技术,每组人员工日数:
测工1人、1个工日
高空人员2人、2个工日
合计工日3个工日
每组人员节约工日66.7%。
3.节约了成本
(1)节约的运输成本。根据当地劳工法规定,在施工运输过程中,人员与工器具需要分开装运,所以对车辆的要求较多,当运输较长较大工器具时需要单独派遣车辆;改用架线飞车以后,因架线飞车体积较,可装载于运送人员车厢后的车斗中,不需要单独安排其他车辆进行运输,到施工现场时可以人工装卸,便于施工。
运输成本包括2项:车辆租赁费和燃料消耗费。
车辆租赁费节约计算,这里以巴西货币“雷”为计量单位:
传统安装技术 架线飞车安装技术 每月节约
20000雷/月 12500雷/月 7500雷/月
3个月节约车辆租赁费22500雷
燃料消耗费节约计算:
租用车辆油耗10L/小时,油价5.5雷/L,每月节约220小时
3个月节约燃料消耗费=10×5.5×220×3=36300雷
共节约运输成本=22500雷+36300雷=58800雷
(2)节约的人工成本
传统间隔棒安装技术用工成本:
测工1人、工资6800雷/人月,投入6800雷/月
高空人员2人、工资5000雷/人月,投入10000雷/月
力工2人、工资2600雷/人月,投入5200雷/月
每月合计22000雷/月
架线飞车间隔棒安装技术用工成本:
测工1人、工资6800雷/人月,投入6800雷/月
高空人员2人、工资5000雷/人月,投入10000雷/月
每月合计16800雷/月
共节约人工成本=(22000-16800)×3=15600雷
节约率为=15600/22000×3=23.6%
(3)节约的劳保费用
因节约了人工,相应地也直接地节约了员工劳保用品及工器具,3个月节约3120雷。
(4)节约的成本总额
直接节约的成本共计=58800+15600+3120=77520雷
换算成人民币为108528元人民币。
以上是节约的直接成本。就间接节约的成本来说,因提高了工效,相应地所节约的时间用于其他工序的展开,人员的效率可大幅提升,这样也间接降低了人员的使用费用。
四、未来改进
快速高效地施工是工程质量、进度和成本的有力保障。我们在巴西美利山二期八标段项目,应用架线飞车装具安装间隔棒、进行角钢校正调整,极大提高了施工进度和工程质量,降低了成本,为公司创造了更大的经济效益和社会效益,在后续工程中,我们将进一步改进架线飞车的结构设计、优化架线飞车的功能,并将此项技术成果推广应用到类似架线施工项目上。
(本部分主要写改进的方向和推广应用的方向)