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1、戶外主變安裝防墜落懸掛裝置的研制XX送變電工程有限公司變電分公司QC小組前言:XX送變電工程有限公司變電分公司主要承擔著XX電業局110千伏及以上電壓等級變電所新建及擴建任務。變電分公司共有89名職工，其中獲得工程師/技師中級技術職稱的46人，占51.69%。一、小組簡介：小組概況：小組名稱XX送變電工程公司變電分公司QC小組課題類型創新型持證率100%建立時間XX-01注冊登記號課題名稱主變安裝防墜落懸掛裝置的研制活動情況活動日期XX.1月-9月活動次數6次出勤率100%QC小組上年度獲獎情況榮獲XX年全國中小企業優秀質量管理小組一等獎；榮獲XX年度全國工程建設優秀質量管理小組二等獎小組成員2、表：姓名性別文化程度職務/職稱職責分工男大專技師組長男本科高技生產顧問男大專技師副組長男本科工程師組員男本科技師組員男大專助工組員男大專技師組員男碩士工程師組員男大專技師組員男中專技師組員男大專技師組員男大專技師組員男大專技師組員男大專技師組員男本科助工組員制表人：洪健 制表時間：XX年1月1日二、選題理由問題的提出1、變壓器上作業屬于高處作業變壓器是變電站的主要設備之一。在110千伏及以上電壓等級的變電站中的變壓器容量大、外形高。110千伏電壓等級容量為5萬的變壓器其底部至主變平臺高度為2.87米；220千伏電壓等級容量為18萬的變壓器其底部至主變平臺高度為3.59米。（詳見下圖）220KV3、變壓器外形圖110KV變壓器外形圖根據國家電網公司電力安全工作規程第15.1.1條規定，凡在墜落高度基準面2米及以上的高處進行的作業，都應視作高處作業。變壓器安裝時，本體上有大量的附件和相關設備安裝、二次接線檢查及保護調試工作，都屬于高處作業，作業時必須采取防止墜落的措施。2、變壓器本體上安全活動范圍小，無安全帶掛點在變壓器本體拉運至現場時，主變壓器本體上沒有符合“高掛低用”的安全帶掛點。特別是220千伏電壓等級的變壓器平臺狹窄，斜度大，作業人員安全活動范圍小(詳見下圖)。在主變壓器本體附件安裝實際施工中現場無法使用腳手架、高空作業車以及升降平臺作為防墜落安全措施，只能采用系掛安全帶方式。變壓4、器本體拉至施工現場變壓器本體就位主變壓器安裝過程現有防墜落安全措施的調查分析3、3、目前在變壓器本體上作業所采用的防墜措施效果不佳變壓器本體安裝過程中，多采用在主變本體上加焊臨時性保險帶掛點或施工人員將保險帶直接掛在主變附件上，一是容易對設備造成損害；二是對施工人員牽絆，增加作業風險容易發生意外；三是施工工作點的轉移也非常不便，在主變本體上作業人員位置轉移時將失去安全保護，有人員高處墜落的風險。這都是主變安裝過程中一直存在的現實性問題。三、確定課題：為解決這個實際難題，在變壓器本體安裝過程中有效防止人員高處墜落，確保人員安全，研制一種防高處墜落懸掛裝置已迫在眉睫，我們小組確定此次活動的課題為：5、戶外主變安裝防墜落懸掛裝置的研制1、實現牢固可靠，裝設簡單易行，使用靈活方便，人員轉移時不失保護。2、當主變安裝人員發生意外時，裝置能夠確保人身安全，其安全可靠性達到100%。3、研制的懸掛裝置必須完全符合國網公司電力安全工作規程15.1.8要求；四、設定目標：1、根據國網公司電力安全工作規程15.1.8要求：安全帶的掛鉤可以掛在專門為安全帶用的鋼絲繩上，并應采用高掛低用的方式。2、戶外型變電站變壓器安裝環境一般帶主變構架結構，具備懸掛裝置的安裝條件。3、現電力企業使用的鋼絲繩以及安全帶安全技術比較成熟，只要正確使用，安全可靠性都能達到100%。目標可行性分析：我們確定目標是可以實現的五、提出6、方案并確定最佳方案：小組成員運用“頭腦風暴法”針對研制什么類型防高處墜落懸掛裝置提出各種方案。并用親和圖歸納整理。戶外主變本體安裝防墜落懸掛裝置類型親和圖防墜落懸掛裝置懸掛方式運用PDCA循環，想好了再做采用水平固定式懸掛便水平固定式懸掛安裝復雜水平固定式懸掛活動自如水平固定式懸掛采用垂直多點固定式懸掛垂直多點固定式懸掛安裝簡單垂直多點固定式懸掛活動范圍小垂直多點固定式懸掛單點可調式滾輪架防墜落裝置的實用性要在實踐中得到體現要充分利用起來，多試驗積極與兄弟單位進行交流和推廣多進行改進，要求實用美觀根據以上親和圖，我們小組決定從防墜裝置懸掛方式以及防墜裝置制作材料進行試驗和分析：防墜落裝置懸掛方7、式垂直多點固定式懸掛水平固定式懸掛1、 選擇防墜落裝置懸掛方式： 制圖人：洪健 制圖時間：XX年1月12日 （一）首先我們小組根據設想，分別對垂直多點固定式懸掛及水平固定式懸掛繪制草圖（如圖一、圖二）并進行試驗分析。圖一，垂直多點固定式懸掛裝置示意圖圖二，水平固定式懸掛裝置示意圖方案名稱垂直多點固定式水平固定式鋼絲繩選型對比如圖，按照同時在主變壓器上工作為3人計算，每一個鋼絲繩承受100 kg，根據鋼絲繩最小破斷拉力： P=8（dd）可得鋼絲繩直徑d=3.5mm；結論：所用鋼絲繩規格小，節約成本。如圖，按同時在主變壓器上工作為3人計算，斜拉的鋼絲繩必須承受300kg重量，根據鋼絲繩最小破斷拉力8、： P=8（dd）可得鋼絲繩直徑d6mm；結論：所用鋼絲繩規格較大，成本高。安裝便捷度對比如圖，將若干根鍍鋅鋼絲繩從主變構架梁上放下至距離主變頂面2米處（高于常人身高），采用卸扣與作業人員的保險帶連接，以起到防止主變安裝人員高處墜落的作用。結論：安裝繁瑣如圖，將一根鍍鋅鋼絲繩從主變構架一端拉至主變構架另一端，高度距離主變頂面2米處（高于常人身高），作業人員保險帶直接連接在鋼絲繩上，有效防止主變安裝人員高處墜落。結論：安裝方便、快捷。作業人員活動范圍對比如圖，垂直懸掛的鋼絲繩長度有限，作業人員只能在懸掛鋼絲繩的附近工作。結論：作業人員活動范圍小。如圖, 作業人員可從主變一端走至另一端，且工作位置9、轉移時不失保護。結論：作業人員活動范圍大結論不采用采用制表人：洪健 制表時間：XX年3月18日（二）懸掛方式進一步確認：1、經過現場試驗發現，為了保證斜拉鋼絲繩不影響主變附件的安裝，必須將鋼絲繩高度由原來的2米（高于常人身高）升高至2.5米以上。因為主變油枕高度與主變平臺大于2.5米。（詳見圖3）那么，鋼絲繩拉緊后，作業人員無法掛保險帶。同時，通過力學分析，鋼絲繩在拉緊狀態，掛點所承受的力最大。（詳見圖4）圖4 如圖，根據力學公式F1sina+F2sina=G,即F1=F2=G/2sina 從而可知，當角為900時，F1、F2所受最小的力，反知，當角接近為00時，F1、F2所受最大的力。圖3為10、110kV電壓等級5萬容量的變電器，地面至油枕高度約5.141m，地面至主變平臺約2.871m，主變平臺至油枕頂部約2.3m。圖5改進后水平可調式懸掛裝置示意圖為了克服這一難點，使防墜落懸掛裝置更方便、實用，小組成員集思廣益，對水平固定式懸掛進行改進，并繪制草圖（詳見圖5）制圖人：洪健 制圖時間：XX年5月12日2、水平可調式懸掛裝置的結構試驗分析：試驗分析特 點分析結論1、 制作不銹鋼抱箍兩付，分別安裝在主變左右構架（見示意圖）2、 抱箍一端安裝卸扣掛點，另一端安裝轉角滑輪。3、 將6MM鋼絲繩通過轉角滑輪引至構架下端，采用機動絞盤實現鋼絲繩松緊調整。優點：1、通過調節鋼絲繩松緊度實現鋼絲繩11、受力角度的調整從而減小承受力，且操作便捷。2、符合保險帶“高掛低用”的要求。缺點：需增加滑輪、絞盤等設備，成本增加。采用試驗時間：XX年3月18日 地點：220千伏官塘變工程 責任人：章偉勇制表人：洪健 制表時間：XX年3月18日結論：通過對垂直多點固定式懸掛以及水平固定式懸掛裝置兩種方式對比分析，并經過小組對水平固定式懸掛裝置結構的改進，我們小組認為水平可調式懸掛裝置更具優勢。為此我們小組采用此懸掛方式。（二）選擇懸掛裝置固定件的材料：經市場調查，選擇出不銹鋼材、鋁材、鐵材3種材料作為懸掛裝置固定件的材料進行對比。水平可調防墜落懸掛固定件研制不銹鋼材料水平可調防墜落懸掛固定件研制鋁質材料水平12、可調防墜落懸掛固定件研制鐵質材料水平可調防墜落懸掛固定件研制不銹鋼材料懸掛裝置固定件的試驗分析：試驗測算特 點分析結論1、 制作不銹鋼固定件，并進行試驗。2、 按照不銹鋼密度7.85/cm3 及設計尺寸計算出固定件需材料約10 kg，根據10mm不銹鋼期貨價3萬/噸計算，材料費1030=300元。優點：1、表面不生銹。缺點：1、強度很難達到要求，制作成本高。強度很難達到要求，造價高，不采用試驗時間：XX年3月18日 試驗地點：XX送變電鐵塔廠 責任人：章偉勇研制鋁質材料懸掛裝置固定件的試驗分析：試驗測算特 點分析結論1、 制作鋁質固定件，并進行試驗。2、 按照鋁密度2.7/cm3 設計尺寸計算13、出固定件需材料約3.5kg，根據10mm不銹鋼期貨價2.4萬/噸計算，材料費3.524=84元。優點：1、重量輕易安裝2、表面不生銹。缺點：1、材料強度很難達到要求。2、制作難度大，需鑄件和車床技術人員協作。強度很難達到要求，制作難度大，不采用試驗時間：XX年3月18日 試驗地點：浙江省昌泰金具廠 責任人：洪健研制鐵質材料懸掛裝置固定件的試驗分析：試驗測算特 點分析結論1、 制作鐵質固定件，并進行試驗。2、 按照鐵密度7.9/cm3 及設計尺寸計算出固定件需材料約10 kg，根據10mm不銹鋼期貨價4千/噸計算，材料費104=40元。優點：1、通過可靠焊接材料強度能夠達到要求。2、造價低。缺點14、：1、重量重，表面易生銹，但可通過鍍鋅處理防止生銹。造價低，生產周期短，更具有價格優勢。采用試驗時間：XX年3月18日 試驗地點：XX送變電鐵塔廠 責任人：馮杰亮結論：通過對防墜落懸掛裝置安裝方式以及三種材料制作的固定件進行實驗對比分析后，我們小組認為采用鐵質材料作為固定件的水平可調式懸掛裝置在使用的安全性、經濟性及功能性更具優勢。為此我們小組認為此方案為最佳方案。五、制定對策表根據確定的最佳方案，我們小組制定了以下對策序號對 策目 標措 施地 點時 間責任人1掛點受力分析確定鋼絲繩松緊度，使鋼絲繩受力角度能夠承受額定重量。畫出受力圖，經過力學分析計算出能夠承受額定重理的受力角度。項目室XX.15、1.20馮杰亮2卸扣掛點制作并焊接成一體卸扣掛點尺寸、強度與圖紙一致，焊接可靠、牢固對圖紙進行審核，嚴格按圖施工。XX送變電鐵塔廠XX.1.25胡偉彬3轉角滑輪安裝轉角滑輪輪滾動自如，強度達到要求正確安裝轉角滑輪位置，并采用耐磨型材料，強度達到要求。XX送變電設備租賃分公司XX.1 .30方海根4焊接件防銹處理確保焊接件不生銹對卸扣掛點、轉角滑輪、絞盤底架焊接部位進行敲渣，表面進行處銹處理后進行表面鍍鋅防銹。XX嶺下朱鍍鋅廠XX.2 .2許哲偉5絞盤購置和安裝安裝牢固、調整自如，鎖扣強度達到要求絞盤底架安裝水平，用M12螺栓緊固絞盤，確保絞盤安裝牢固可靠，增加外面機械閉鎖，以增強絞盤自動的可靠16、性。220kV官塘變XX.4 .1馮勇兵6裝置承重校驗及掛接試驗安裝便捷、強度可靠、實現保險帶“高掛低用”要求，承重達到300kg在變電所主變安裝過程進行試驗。220kV官塘變、110kV汾口變XX.9.6洪 健六、對策實施根據對策，組織小組成員進行了分步實施。實施一：實施項目實施情況實施人員時間地點繪制懸掛裝置受力圖我們小組繪制了水平斜拉可調式懸掛裝置受力圖，并進行計算分析，確定材料選型洪 健章偉勇XX.1.20-XX.1.24項目室分析說明：絞盤、轉角滑輪、卸扣掛點及鋼絲繩選用額定承重量為1000kg的產品，設G點需承受300kg重量，即100kg/人，共3人同時工作，由上圖可知：G=3017、0kg，F1=F2=1000kg，sina=G/2F1，根據力學公式F1sina+F2sina=G,可得，=arc sin G/2F1，經計算當=9，可承受約312kg重量。從受力曲線圖中可知，隨著角的增大，裝置所能承受的負荷也增大。所以，如要承載300kg的重量， 9則可實現。 實施效果：通過力學分析，確定了鋼絲繩松緊度，為水平斜拉活動式懸掛裝置的制作及使用提供科學的依據。實施二：實施項目實施情況實施人員時間地點卸扣掛點制作并焊接成一體1、對圖紙進行審核，嚴格按圖施工。2、卸扣掛點尺寸、強度與圖紙一致，焊接可靠、牢固胡偉彬張肖建XX.1.25-XX.1.26XX送變電鐵塔廠未焊接前卸扣掛點各18、部件將卸扣掛點各部件可靠焊接焊接完成的卸扣掛點實施效果：制作規范，掛點與抱箍焊接可靠，牢固，經試驗，承重力符合要求。實施三：實施項目實施情況實施人員時間地點轉角滑輪安裝 1、采購耐磨型材料滾輪。章偉勇 XX.1.30昌泰五金店 2、正確安裝轉角滑輪的位置，滾輪滾動自如，強度符合要求胡偉彬洪 健 XX.2.5 XX送變電鐵塔廠耐磨型滑輪正確安裝轉角滑輪實施效果：轉角滑輪滾動靈活，鋼絲繩走動自如，且輪面耐磨，使用壽命長，強度達到要求。實施四：實施項目實施情況實施人員時間地點焊接件防銹處理對卸扣掛點、轉角滑輪、絞盤底架焊接部位進行敲渣，表面進行處銹處理后進行表面鍍鋅防銹。方海根XX.3.1XX嶺下朱19、鍍鋅廠防腐鍍鋅后樣式防腐鍍鋅前樣式實施效果：經過防腐鍍鋅后，可以延長水平斜拉活動式懸掛裝置的使用壽命，同時，使懸掛裝置既實用又美觀。實施五：實施項目實施情況實施人員時間地點絞盤的購置和安裝購置的絞盤承受重量為1.32T胡偉彬XX.1.30昌泰五金店絞盤底架安裝水平，用M12螺栓緊固絞盤，確保絞盤安裝牢固可靠。同時，在絞盤外部增加機械閉鎖裝置，以增強絞盤止動的可靠性。馮杰亮洪健XX.2.5220kV官塘變絞盤試驗報告絞盤內部鎖扣絞盤外部機械閉鎖實施效果：絞盤安裝水平，搖手柄操作靈活，鎖扣牢固，經試驗強度符合要求實施六實施項目實施情況實施人員時 間地 點裝置承重校驗及掛接試驗1、 在變電所內進行承20、重校驗；2、 在變電所主變安裝過程進行掛接試驗許哲偉方海根XX.9.6220kV官塘變110kV汾口變通過手動絞盤將鋼絲繩慢慢收緊，鋼絲繩受力角a 90，進行承重試驗，最終電子稱顯示305kg，試驗成功！作業人員將保險帶副保險掛接至水平斜拉鋼絲繩上作業人員搖動絞盤使鋼絲繩緩緩收緊鋼絲繩收緊后實現保險帶“高掛低用”的要求且對移動過程有效保護實施效果：安裝便捷、強度可靠、實現保險帶“高掛低用”要求。七、效果檢查：1、研制的懸掛裝置完全符合國網公司電力安全工作規程15.1.8要求，即保險帶的掛鉤掛在專門為安全帶用的鋼絲繩上，實現保險帶“高掛低用”要求。2、實現牢固安全可靠，裝設簡單易行，使用靈活方便21、，主變安裝過程有效保障高處施工人員的人身安全。 標準化：把水平可調式防墜落懸掛裝置的設計資料、圖紙整理歸檔，納入公司標準化管理。結論：該水平可調式防墜落懸掛裝置安裝簡單、操作簡便，移動靈活，便于攜帶，外觀精美，在主變本體上進行附件和相關設備安裝、二次接線檢查及保護調試工作時，作為安全帶的掛點，能夠有效防止作業人員高處墜落的措施。該防墜落裝置能夠滿足110kV、220kV及500kV電壓等級帶主變構架的變電所主變附件安裝時使用，具有應用和推廣價值。水平可調式防墜落懸掛裝置已通過公司質安部認可，其使用方法已編入變壓器安裝專項作業指導書，作為在變壓器安裝的重要的安全措施之一。水平可調式防墜落懸掛裝置22、全套圖及各部件參數（1）絞盤 1.32T （2）鍍鋅鋼絲繩 2T（3）滑輪 2T （4）掛鉤 2T水平可調式防墜落懸掛裝置試驗報告，破壞力達20.2Kn，滿足三人同時作業時的承重要求。八、總結及下一步打算：體會： 通過QC活動，完成了主變本體安裝防墜落懸掛裝置的研制，改變以往主變高處作業安全帶使用無處懸掛或者懸掛不可靠給施工人員帶來一定的作業風險的窘境。提高了施工人員高處作業的安全系數，確保作業人員安全。同時激發了小組成員的動腦筋想辦法的熱情，營造了良好的工作氛圍，增強了團隊的凝聚力。下一步打算：隨著電力建設的不斷發展，GIS組合電氣運用已越來越廣泛，由于GIS組合電氣在安裝過程中也屬于高處作業，為此，我們小組將戶內GIS組合電氣安裝防墜落裝置的研制做為下一個QC課題。