风力发电场施工质量管控体系的构建与完善路径
王有新
中国水利水电第四工程局有限公司
摘要: 随着全球对清洁能源需求的不断增长,风力发电作为重要的新能源形式得到迅猛发展。风力发电场施工质量直接关系到风电场的运行效率、安全性及使用寿命。本文系统阐述了风力发电场施工质量管控体系的构建与完善路径,从施工前准备阶段的质量管控、施工过程中的精细化管理、施工设备与材料质量把控以及质量监督与验收机制等四大方面深入探讨,旨在为提升风力发电场施工质量提供理论依据与实践指导,推动风电产业可持续发展。
关键词:风力发电场;施工质量;管控体系;完善路径
一、引言
风力发电场建设规模日益扩大,其施工涉及多个复杂环节,包括基础施工、风机安装、电气系统铺设等。施工质量的优劣不仅影响风电场能否按时并网发电,更关乎长期稳定运行与投资回报率。构建一套科学、完善的施工质量管控体系,对预防质量问题、及时解决隐患、确保风电场整体质量至关重要。在当前追求绿色低碳发展的时代背景下,加强风力发电场施工质量管控,是保障风电产业健康发展的关键举措。
二、施工前准备阶段的质量管控
(一)地质勘察与选址优化
精准且全面的地质勘察无疑是风电场建设的根基所在。在当今科技飞速发展的时代,一系列先进的地质探测技术为风电场选址提供了有力支撑。地震波勘探技术宛如给地下世界做 “CT 扫描”,能够穿透地层,清晰地揭示场址地下不同深度的地质构造,精准定位断层、褶皱等地质形态,为后续工程稳定性评估提供关键依据;钻孔取芯则像是从地下 “取样活检”,取出的岩芯样本直观呈现岩土的各项物理力学特性,包括抗压强度、渗透率、颗粒级配等。对于风机基础这一承载着整个风机重量并抵御各种复杂外力的关键结构,地质条件起着决定性作用。在软土地层,由于土体承载能力低、压缩性大,桩基础成为增强稳定性的不二之选。通过将桩深深打入地下,使其与周围土体形成复合承载体系,有效分散风机荷载,防止基础沉降过大。而在岩石地层,若岩石完整性好、强度高,浅基础便能充分利用岩石的天然承载能力,大幅降低基础施工成本与难度。选址过程更是一场全方位的综合考量。风能资源作为风电场的 “动力源泉”,必须利用专业测风设备进行长期、多点监测,确保场址处于风能富集区,保障风机发电效率。地形地貌因素不容忽视,平坦开阔区域利于大规模风机布局与设备运输,而山地虽增加施工复杂性,但合理利用地形高差可提升风能利用效率。交通运输便利性直接关联到施工进度与成本,选址要临近既有公路、铁路,便于大型施工设备、材料的进场。周边环境影响评估同样关键,避开滑坡、泥石流频发地段,杜绝地质灾害对风电场的潜在威胁;同时与航空管理部门、军事单位密切沟通,确保场址周边空域无航空限高、军事管制等限制,为风电场从建设到长期运营铺就顺畅之路。
(二)施工图纸会审与技术交底
施工图纸会审是风电场施工前期的关键 “会师”。组织设计单位、施工单位、监理单位等多部门精锐力量齐聚一堂,共同聚焦施工图纸这一工程蓝图。施工人员凭借丰富现场经验,对图纸中风机布局这一关乎风能捕捉效率与相互干扰的关键环节展开深入探讨。在大型风电场,风机间距过小易产生尾流效应,降低发电效率,需依据场地风况、风机型号精准调整;基础尺寸的精准性关乎结构安全与成本控制,过小无法承载风机荷载,过大则造成资源浪费;电气线路走向直接影响电能传输效率与施工难度,需避开障碍物、合理规划路径。例如,在复杂山地风电场,地形坡度起伏多变,风机布置若未充分考量这一因素,吊装设备可能因场地受限无法顺利就位,延误工期。技术交底环节则是设计与施工的 “无缝对接”。设计人员化身知识传递者,利用三维模型、动画演示等直观手段,向施工人员详细阐释设计意图,将抽象图纸具象化。从基础混凝土浇筑的强度要求、钢筋配置细节,到风机安装的精度标准、螺栓紧固力矩,再到电气系统的绝缘等级、接地规范,逐一清晰解读技术要求与质量标准。施工人员则积极提问,就现场可能遇到的实际问题寻求解答,确保施工过程如精密齿轮咬合般严格遵循设计方案,从源头规避因理解偏差滋生的质量问题,为风电场高质量建设筑牢根基。
三、施工过程中的精细化管理
(一)基础施工质量管控
风机基础作为风电场核心承载结构,其质量至关重要。在混凝土浇筑环节,严格控制原材料质量,确保水泥、砂石、外加剂等符合设计要求,定期抽样检测;优化配合比设计,依据当地气候、地质条件,配制出高强度、耐久性好的混凝土。浇筑过程中,采用分层浇筑、振捣密实,防止出现蜂窝、麻面、孔洞等缺陷;同时,加强混凝土养护,通过覆盖保湿材料、定时洒水,确保混凝土强度正常增长,预防裂缝产生。对于基础环安装,精确控制其水平度与垂直度,偏差控制在毫米级,利用高精度测量仪器实时监测调整,保障风机安装精度。
(二)风机吊装质量控制
风机吊装是高风险、高精度作业。吊装前,全面检查吊装设备性能,包括吊车起重量、起重臂长度、钢丝绳强度等,确保满足风机部件吊装要求;制定详细吊装方案,根据风机型号、场地条件规划吊装顺序、吊具选型、风速限制等内容。吊装过程中,严格遵循操作规程,风速超过安全阈值时严禁吊装作业;利用全站仪、水准仪等实时监测风机塔筒垂直度,及时校正偏差;塔筒、叶片连接部位严格按照力矩要求拧紧螺栓,采用防松措施,防止运行过程中因螺栓松动引发事故,确保风机在空中的稳定性与安全性。
四、施工设备与材料质量把控
(一)设备选型与采购管理
依据风电场建设规模、地形条件、施工工艺要求,合理选型施工设备。如在大型平原风电场,可选用大型履带式吊车提高吊装效率;山地风电场因道路崎岖,宜选用机动性强的轮胎式吊车或小型化吊运设备。采购环节,选择信誉良好、资质齐全的设备供应商,考察其生产工艺、质量控制体系;签订严谨合同,明确设备性能参数、质量标准、售后服务条款。对于关键设备,如风机主机、齿轮箱、发电机等,要求供应商提供第三方质量检测报告,确保设备质量可靠。
(二)材料质量检验与追溯
建立严格材料进场检验制度,对钢筋、水泥、电缆等主要材料,按批次进行抽检,检验项目涵盖物理性能、化学成分等。不合格材料严禁入场使用,并追溯材料来源,追究供应商责任。采用信息化手段,如二维码、RFID 标签等,对材料从采购、运输、进场、使用全过程进行标识与追踪,一旦发现质量问题,可迅速定位问题环节,及时召回处理,保障施工材料质量稳定性。
五、质量监督与验收机制
(一)内部质量监督体系建设
施工单位建立健全内部质量监督团队,配备专业质量管理人员,定期巡查施工现场。对基础施工、吊装作业、电气安装等关键工序,实行旁站监督,实时记录施工情况,发现质量违规行为立即制止并责令整改。制定质量奖惩制度,对施工质量优良的班组、个人给予奖励,对质量问题频发的进行处罚,强化施工人员质量意识。
六、结论
风力发电场施工质量管控体系的构建与完善是一项系统工程,涵盖施工前准备、施工过程管理、设备材料质量把控及质量监督验收各个环节。通过强化各环节质量管控措施,可有效提升风电场施工质量,降低运行维护成本,提高发电效率,保障风电产业长期稳定发展。未来,随着风电技术不断革新、施工工艺持续改进,质量管控体系也需与时俱进,不断优化完善,以适应风电产业蓬勃发展需求,为全球清洁能源事业贡献力量。
参考文献:
[1] 张峰,王浩。风力发电场施工质量管控要点探究 [J]. 电力建设,2023 (05): 45 - 50.
[2] 刘悦,李明。风力发电场土建施工质量问题及管控策略 [J]. 风能,2022 (10): 67 - 72.