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电力企业安全生产 “五化” 体系构建:项目建设模式与实践应用探索

作者

杜保华

福建宁德核电有限公司

一、引言

以习近平新时代特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大精神,深入贯彻落实习近平总书记对核电行业的重要指示精神,坚持人民至上、生命至上,坚持统筹发展和安全,坚持系统观念,守正创新,全面加强安全生产能力建设,全面防范各类安全风险,全面提升安全管理标准化水平,坚决防范重特大事故发生,使各类安全事件数量持续下降。

随着电力行业智能化转型加速,传统安全生产模式面临高空作业风险高、管理效率低等挑战。国家能源局《电力安全生产 “十四五” 规划》明确提出 “机械化、自动化、智能化” 发展目标,推动电力企业构建 “模块化、机械化、自动化、数字化、本质安全化”(以下简称 “五化”)安全生产体系。

然而,在建电厂与在运电厂由于所处阶段不同,其“五化”建设的重点与路径存在显著差异。在建电厂侧重于施工过程中的安全与质量管理,而在运电厂则更注重运行维护与效率提升。因此,对比研究两类电厂在“五化”建设中的组织模式、技术应用及实施效果,不仅有助于总结成功经验,还能为未来电力企业安全生产体系的优化提供重要参考。本文将从上述角度展开深入探讨,以期为电力行业的可持续发展贡献力量。

二、五化体系构建与实施

国内某在建电厂(以下简称:电厂项目部)通过 “五化” 体系建设,在实现 “机械化换人、自动化减人、智能化提质”等方面成果卓著,显著降低安全风险,提升生产效率。电厂项目部实践显示,“五化” 实施后高空作业风险降低 60% ,施工周期缩短 14 个月。为学习借鉴电厂项目部在推进“五化”标杆建设方面的先进经验与显著成效,通过研究该工程项目 “五化”工作的组织模式、推动机制与管理方法,重点在“五化”技术(如首创工艺、模块化施工、集成平台等)上的具体应用情况及实施效果,识别评估适合在建电厂推广的良好实践,提升工程建设项目的安全、质量和环保水平。

电厂项目部构建了跨公司、跨专业的组织平台,成立领导专班、工作专班、专项推进小组,统筹推进“五化”工作,各“五化”推进小组由业务部门牵头,组织相关单位协同实施。在体系结构中,根据在建电厂的特点,主要在以下方面成效斐然。

1)模块化施工:采用 “宜模则模,能模尽模” 理念。

例 1:电气系统模块化预制分为电缆桥架、仪表安装等标准化模块,通过车间预制与现场拼装结合,避免传统高空焊接风险,减少高空作业量 60% ,提升施工效率 20% 。

例 2:厂房墙体钢笼模块,通过优化钢筋笼模块连接方式及预制工装,在地面实现钢筋绑扎,模块化吊装,降低高出作业安全风险,技术及操作熟练后,施工功效达 200-250KG/日。

图 1:钢筋模块化绑扎

2)自动化车间:建成全流程自动化预制车间,自动焊接机等成套先进自动化设备

例 1:引入五轴数控打磨机、自动化焊接机械臂等设备,方钢坡口打磨耗时从 12.5 分钟 / 根降至 4-5 分钟/ 根,单支架焊接效率提升 60‰ 车间产能达 76 吨 / 月,较传统工艺减少人力投入 40‰ 例 2:自动焊接,改善作业环境、降低劳动强度,解决狭小空间焊接人机工效问题,避免焊接质量不稳定问题,同时也有效确保了焊接人员作业安全。电厂工艺系统,小管道占比较大,小管道自动焊技术可降低对焊工技能依赖,提升产品质量。

图 2:自动化焊接设备

对比在建电厂,在运电厂在“五化”推进过程中,根据电力生产的特点,在体系构建上还是有不小的区别。下面以国内某在运电厂(以下简称:发电公司),在“五化”标杆建设过程中,公司领导亲自推动,组织编制《全面深入推进安全生产“五化”建设,持续提升公司本质安全水平专项工作方案》,针对公司生产经营相关的电力安全、设备安全、职业安全、消防安全、网络安全、环保等各类风险,制定应对策略,以本质安全化为目标,以数字化、自动化为抓手,以模块化、机械化为支撑,持续提升公司本质安全水平,实现公司生产运营“零伤害、零非停”。

发电公司同样构建了跨合作伙伴,跨专业的组织平台,成立专项推进小组,推进小组由业务部门牵头,公司统筹推进“五化”工作,组织相关单位协同实施。“五化”推进项目主要在以下方面业绩卓著。1)数字化应用:采用先进移动平台,结合 5G 通讯技术,实现远程工作安全监督。

例: 无线计量监测及人员定位系统:在系统功能实现之前,辐射控制区工作人员使用对应许可证进入现场开始工作,因辐射防护需求,安全管理人员无法实时与现场工作人员通话,无法实时掌握现场高辐射风险活动开展情况。工作区人员是否在规定作业区内,受照计量是否存在异常,只能通过巡检及事后剂量调查发现,缺乏预警技术手段,异常响应滞后。

为了解决上述问题,通过先进的 UWB 定位技术和 5G 通讯技术融合,通过在控制区工作人员个人电子剂量计上加装无线监测和定位模块,可将辐射工作人员实时受照剂量、人员位置等信息实时自动回传至系统后台,后台监控可在第一时间报警干预,防止工作人员超剂量照射。

2)自动化应用:采用电机数字大模型,结合 5G 通讯技术,实现电机故障分析与判断。

例: 电机智能监测平台:作为一家发电公司,生产现场约有 6000 多台电机,短时间内很难完成一轮巡检,因此某台电机随机出现故障很难及时发现并作出故障诊断。

为了解决上述问题,公司联合国内知名电机制造厂家,清华大学,对电机故障模式建立数学模型,同时综合厂家几十年的轴承故障数据库,引进精准算法,开发建立了公司智能监测平台,对运行电机状态进行监测,实现电机轴承故障的先期分析与诊断。节省巡检时间和故障发现成本。

三、对比与启示

1.组织模式对比

在建电厂与在运电厂的组织模式存在显著差异,这主要体现在组织架构、资源协调以及管理流程等方面。在建电厂通常采用以项目管理为核心的临时性组织架构,其特点在于强调跨部门协作和动态资源分配,以适应建设过程中复杂的工程需求。相比之下,在运电厂则更倾向于建立稳定且层级分明的组织架构,以确保生产运行的连续性和安全性。然而,在建电厂的组织模式虽然灵活性较高,但可能面临协调难度大、管理成本高等问题;而在运电厂的组织模式虽稳定性强,但在应对突发事件或技术革新时可能存在反应迟缓的不足。

2.技术应用对比

在建电厂与在运电厂在“五化”建设中所应用的技术具有明显的场景适应性差异。在建电厂更多地依赖于智能建造技术和数字化工具,以实现施工过程的高效管理和质量控制。而在运电厂则更加注重智慧运维技术的应用,以提升设备管理效率和安全生产水平。尽管两者的技术路径不同,但均体现了信息化和智能化技术在电力行业中的广泛应用。此外,在建电厂的技术应用可为在运电厂提供借鉴,例如智能建造经验可用于后期技术改造;而在运电厂的智慧运维技术也可反馈至在建电厂,以优化设计方案和施工流程。

3.实施效果对比

从安全、质量、环保和经济效益等多维度来看,在建电厂与在运电厂的“五化”建设实施效果各具特色。在建电厂通过“五化”建设显著提升了施工安全性和工程质量。然而,由于其处于建设阶段,环保和经济效益的体现相对有限。相比之下,在运电厂通过“五化”建设在安全生产、节能减排和经济效益方面取得了更为显著的成果。然而,在运电厂也面临诸如技术更新滞后、运营成本高等挑战。综合来看,两类电厂在实施效果上的差异为其相互借鉴提供了重要启示,例如在建电厂可学习在运电厂的节能减排经验,而在运电厂则需借鉴在建电厂的技术创新思路。

四、结论与展望

“五化”体系构建作为电力企业安全生产的重要抓手,对提升行业整体安全水平、优化资源配置及推动可持续发展具有深远意义。通过对比在建电厂与在运电厂的“五化”建设实践,可以发现两者在组织模式、技术应用和实施效果方面既存在显著差异,也具备一定的互补性。在建电厂通过智能建造技术的应用,在安全管控、质量控制和进度管理方面取得了显著成效;而在运电厂则依托智慧运维技术,实现了设备状态监测、预测性维护以及经济效益的全面提升 35。尽管两者的关注点有所不同,但均体现了“五化”体系在规范管理流程、强化技术支撑和提升综合绩效方面的核心价值。此外,基于对比分析,双方在组织模式上可借鉴彼此的经验,例如在建电厂可学习在运电厂的标准化管理机制,而在运电厂则可吸收在建电厂跨部门协同的高效模式。这种相互借鉴不仅有助于弥补各自短板,还为未来“五化”体系的深化提供了重要参考。

随着数字化、智能化技术的快速发展以及政策对安全生产要求的不断提高,电力企业“五化”建设将迎来新的发展机遇与挑战。一方面,行业应进一步推进智能化技术在电厂全生命周期中的应用,例如通过大数据分析、人工智能算法和物联网技术,实现从设计到运营的无缝衔接与闭环管理。另一方面,需加强标准体系建设,统一数据接口与技术规范,破解信息孤岛问题,从而为“五化”体系的高效运行提供坚实基础 3 此外,面对国家能源转型的战略需求,未来“五化”建设还应更加注重绿色化与低碳化,例如通过优化能源调度、提升清洁能源利用率等措施,助力实现双碳目标。同时,随着新型电力系统建设的加速,电力企业需积极探索“五化”体系在新场景下的适用性,如分布式能源接入、微电网管理等领域的创新实践 5 总之,电力企业应以“五化”体系为核心,持续推动安全生产模式的转型升级,为构建更加安全、高效、清洁的现代能源体系贡献力量。