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电力工程建设施工安全管理及质量控制研究

作者

马琳琳

身份证:370911199007271640

引言:特高压、新能源并网等电力基建规模持续扩张,施工环境复杂性剧增。传统安全管理依赖经验式检查,质量控制多停留于事后整改,难以适配现代电力工程精密化、集约化需求。据能源局通报,2023 年电力建设领域高处坠落、机械伤害事故占比超 60% ,而变压器密封泄漏、电缆敷设工艺缺陷等质量问题频发,凸显系统性管控的紧迫性[1]。

一、 电力工程建设施工安全风险特征分析

(一)空间维度:立体作业环境衍生动态风险场

电力工程建设中空间安全风险具有典型三维动态耦合特性,高空作业层面,特高压线路高塔组立存在连续性姿态失稳威胁,塔架吊装过程因风载荷作用诱发结构动力响应偏移,导线下放时由线缆张弛变化与悬垂角偏差形成非线性摆动风险场。地下空间作业方面,深基坑开挖引发边坡滑移势能积聚,地下水渗透压力突破支护体临界抗剪强度时产生流固耦合溃塌风险;隧道施工中受限空间内通风传质效率衰减导致可燃气体浓度阈值突破,继而引发燃爆链式反应。空中地下交叉界面处,高坠物体势能-动能转换存在概率性穿透防护体系的传递路径,地下涌水突变造成临空面结构液化失效的多米诺效应此维度风险核心在于刚性防护体系难以实时适配柔性地质力学行为与气象流体运动的时变边界条件[2]。

(二)设备维度:能量交互界面潜伏协同失控点

带电设备作业环境构成多源能量耦合的复杂风险网络,输变电设备安装时,带电区域未解体隔离状态下进行导体连接的微距施工行为,致使空间电荷分布畸变形成击穿放电路径;GIS 设备内 SF6 ∵ 体泄漏导致其绝缘自恢复特性衰减,在工频过电压激发下沿面放电转为贯穿性闪络。重型机械协同方面,履带起重机回转半径与张力架线机的线缆牵引轨迹存在运动学干涉区,其动载荷激励频率接近塔架固有频率时引发结构谐振破坏;自动压接机液压输出功率与导线形变抗力的动态匹配失调,导致金具冷压过程应力集中超标引发微观裂纹萌生,该维度风险本质在于人机交互进程中机械能、电能、液压能的动态传输存在非线性突变阈值,而现有监测手段难以捕捉能量转换相变临界点[3]。

(三)人为维度:组织架构断层引致决策失效链

人力要素风险源于管理体系离散化与能力传递衰减,分包管理存在安全责任传导路径断裂,总包单位技术交底信息经多级转包后产生指令熵增效应,末端施工人员对隐蔽工程质量标准理解产生维度缺失。技能素质方面,高压试验人员缺乏局部放电图谱相位解析能力,导致设备潜在绝缘缺陷误判;继电保护调试中整定值计算逻辑错误因人员逻辑树分析能力断层未被即时识别。应急响应层面,作业班组对电弧烧伤复合创伤处置程序存在认知盲区,有限空间救援中因气体扩散模型推演能力不足导致二次伤亡扩大化,风险根植于现行培训体系未构建知识-技能-决策的三阶传导模型,人员行为决策无法动态映射施工工况的混沌演变进程[4]。

二、电力工程建设施工安全质量管控关键点

(一)隐蔽工程质量管控:筑牢地下安全屏障

隐蔽工程作为电力设施不可见的基础结构,其施工质量直接影响电网长期运行安全,接地网焊接质量管控需建立全过程监测体系,焊接接头的机械强度与导电性能必须满足动态负荷要求。施工中需采用超声波探伤技术实时检测焊缝内部缺陷,确保焊接熔深与母材融合度达标,避免因虚焊、夹渣等问题导致接地电阻超标,引发雷击过电压防护失效。电缆沟防水层验收重点在于材料性能与施工工艺的匹配性,防水卷材搭接宽度与热熔粘结质量必须符合设计规范,采用红外热成像仪检测粘结均匀度,防止因局部渗漏形成地下水毛细渗透通道,造成电缆绝缘层老化加速。管控过程中需严格落实隐蔽工程验收影像存档制度,关键节点留存高清影像资料,实现质量责任可追溯机制,杜绝验收环节形式化管理。

(二)设备安装精度控制:保障系统协同可靠性

在电力工程建设施工安全管理体系中,设备安装精度是实现系统本质安全的基础保障。GIS 设备密封性管控必须建立三道安全防线:安装面清洁控制采用激光平面度检测仪全数扫描法兰接触面,确保划痕深度小于 3μm 的行业安全红线,杜绝因微观缺陷导致 SF6 气体泄漏引发的绝缘失效风险;密封圈装配管理执行分度紧固工艺,使用智能扭矩扳手按十字交叉顺序分级加载,力矩波动范围控制在±5%以内,防止密封应力不均诱发后期爆裂事故;过程防呆验证实施"一清二测三复验"机制(清洗确认+压缩量检测+氦质谱检漏),每个环节经责任工程师签字放行,实现毫米级缺陷的动态拦截。继电保护调试精度管理直接关系电网故障隔离的可靠性,需构建三级安全保障:采样回路校准应用闭环自检技术,电流互感器变比误差超过 0.15% 自动报警闭锁,从源头防止测量失真导致保护误判;逻辑预演验证在数字仿真平台注入 26 类典型故障案例,动作时间偏差超出 2ms 立即触发逻辑优化程序,消除隐藏的逻辑冲突点;现场安全联控执行"双人持证操作+监护复核"制度,关键参数设置需经主控室远程确认并同步录入施工安全云平台,调试全程配备视频行为分析系统,实时捕捉违规操作并强制停机。设备就位阶段实施"三防四定"管控(防震动位移、防螺栓松动、防接线错误;定人监护、定时巡检、定置摆放、定点影像),通过北斗定位芯片实时监测设备毫米级位移,位移量超 0.5mm 自动启动安全预警。

(三)材料性能管控:把好设备本质安全关

电力材料质量是工程安全的第一道防线,绝缘子憎水性检测需突破传统外观检查模式,采用动态接触角测量仪量化评估表面性能,重点监测硅橡胶材料在紫外线老化、污秽累积等工况下的疏水特性衰减趋势,确保其在潮湿环境下仍能维持水滴滚落角≤30°的安全阈值。导线压接工艺认证重点控制金属形变一致性,压接模具需定期进行三维轮廓扫描校验,动态匹配不同导线截面的压缩比要求,确保压接部位断面填充率超过 98‰ 。采用 X 射线无损检测技术核查压接内部结构,杜绝因金属晶格畸变导致的局部过热隐患。电力材料进场管理须执行“三证三检”制度,即合格证、检测报告、型式试验报告齐全,并开展入场复检、过程抽检、专项飞检,构建覆盖全周期的材料质量防火墙。

结语:

电力工程安全与质量需要协同提升,通过隐蔽工程质量管控、设备安装精度控制以及材料性能管控,实现安全“零事故”与质量“零缺陷”的双重突破,后续研究可以聚焦智能安全、数字孪生质量等方向,持续推动电力基建向本质安全与智慧建造跃迁。

参考文献:

[1]加强施工安全监管保障人民群众生命财产安全——解读《电力建设工程施工安全监督管理办法》[J].吉林劳动保护,2015,(09):18-19.

[2]吴志超. 电力工程施工安全管理以及质量控制管理分析[J]. 电气技术与经济, 2024, (01): 264-267.

[3]孔鸿雁.10kV 电力工程施工安全管理及现场质量控制[C]//中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2020 年智慧工程建造设计座谈会(一)论文集.山东瑞杰经贸有限公司;,2020:2-7.

[4]马文鹏,谢龙飞.电力工程施工中的进度控制与安全管理分析[C]//中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2022 工程建设与管理桂林论坛论文集.山东五洲电力工程有限公司;,2022:56-57.