強(qiáng)化關(guān)鍵工序及協(xié)作件質(zhì)量監(jiān)理 確保設(shè)備質(zhì)量

何 其 維， 陳 曉， 張 俊 川

(1.四川啟明星電力裝備制造集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610016；2.中國水電建設(shè)集團(tuán)圣達(dá)水電有限公司，四川 樂山 614013)

1 概 述

四川大渡河安谷水電站水輪發(fā)電機(jī)組為當(dāng)前國內(nèi)容量最大的4臺(tái)、單機(jī)容量為190 MW的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組。為確保水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備質(zhì)量，中國水電建設(shè)集團(tuán)圣達(dá)水電有限公司委托我國頂級(jí)水輪機(jī)制造企業(yè)——東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司制造軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，委托具有悠久歷史的水電設(shè)備制造廠家——東芝水電設(shè)備(杭州)有限公司制造水輪發(fā)電機(jī)組。水輪發(fā)電機(jī)組的設(shè)備監(jiān)理是水電站工程建設(shè)監(jiān)理的重要組成部分，保障水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備質(zhì)量對整個(gè)水電站工程的質(zhì)量和投資效益起著十分關(guān)鍵的作用。考慮到安谷水電站水輪發(fā)電機(jī)組的唯一性和不可替代性，為保證安谷水電站建設(shè)的順利實(shí)施，一定要加強(qiáng)對水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備制造過程的監(jiān)督和管理；使設(shè)備使用的原材料、加工件、外協(xié)件得到有效控制，設(shè)備在制造環(huán)節(jié)中的管理和技術(shù)問題得到解決，進(jìn)而使設(shè)備質(zhì)量得到保障以保證設(shè)備質(zhì)量和投資效益。

2 確定關(guān)鍵部件，抓住制造監(jiān)理的重點(diǎn)

監(jiān)理合同要求對設(shè)備的制造、工廠組裝、試驗(yàn)、設(shè)備包裝和裝箱發(fā)運(yùn)等進(jìn)行全面質(zhì)量監(jiān)督、檢查和驗(yàn)收；查看生產(chǎn)過程中所采用的工藝、材料、試驗(yàn)和質(zhì)量檢查記錄等各種資料；對檢驗(yàn)后的消缺、表面處理等進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收。監(jiān)理范圍包括質(zhì)量管理、工藝技術(shù)管理、生產(chǎn)計(jì)劃管理；監(jiān)理過程覆蓋了從原材料采購、加工、裝配到產(chǎn)品發(fā)運(yùn)全過程；水輪發(fā)電機(jī)組的所有零部件數(shù)量眾多，監(jiān)理時(shí)間達(dá)兩年以上。由此可見，水輪發(fā)電機(jī)組的設(shè)備制造監(jiān)理是非常復(fù)雜的事務(wù)。安谷水電站水輪發(fā)電機(jī)組體積大，轉(zhuǎn)輪直徑為8.65 m，高5.455 m，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)及發(fā)電機(jī)定子機(jī)座、機(jī)架均采用分瓣制造方法，定子裝配采用電站現(xiàn)場裝配。若要做好監(jiān)理工作，必須理清思路、找出頭緒，在復(fù)雜的事務(wù)中抓住重點(diǎn)，在紛繁的工作中抓住關(guān)鍵，以抓重點(diǎn)、抓關(guān)鍵帶動(dòng)整個(gè)機(jī)組的監(jiān)理工作。抓重點(diǎn)、抓關(guān)鍵要善于謀劃、精于運(yùn)作，沒有重點(diǎn)就沒有工作方法。監(jiān)理工作繁重、千頭萬緒，這與有限的人力、財(cái)力資源相比較而言永遠(yuǎn)都是一個(gè)矛盾。我們認(rèn)識(shí)到：基本上不可能將每一項(xiàng)工作都完成得十分出色，若要事半功倍地體現(xiàn)監(jiān)理工作的成效，就要抓重點(diǎn)，重點(diǎn)工作既可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)；既有整個(gè)項(xiàng)目的重點(diǎn)，也有一個(gè)關(guān)鍵零部件的重點(diǎn)。

確定水輪發(fā)電機(jī)組制造的監(jiān)理重點(diǎn)，一定要根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)組零部件的作用、質(zhì)量和對設(shè)備交貨期、設(shè)備運(yùn)行的影響確定。水輪機(jī)的主要部件包括輪轂體、槳葉、主軸、頂蓋及支持蓋、底環(huán)、導(dǎo)水葉及其控制機(jī)構(gòu)、軸瓦、接力器和主軸密封等。活動(dòng)導(dǎo)葉通過導(dǎo)水機(jī)構(gòu)以最小的水力損失把水流均勻地沿活動(dòng)導(dǎo)葉進(jìn)水邊方向?qū)朕D(zhuǎn)輪，并使進(jìn)入轉(zhuǎn)輪前的水流具有一定的環(huán)量，通過活動(dòng)導(dǎo)葉的開關(guān)調(diào)節(jié)流量，對水輪機(jī)的效率具有重要作用。轉(zhuǎn)輪的作用是將水的壓能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能,決定水輪機(jī)的出力。 軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是在其輪轂上裝設(shè)葉片，在其內(nèi)部裝設(shè)葉片操作機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)輪葉片由裝在轉(zhuǎn)輪體內(nèi)的油壓接力器操作，可按水頭和負(fù)荷變化作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)以保持活動(dòng)。因此，活動(dòng)導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪是水輪機(jī)的重點(diǎn)關(guān)鍵部件。

發(fā)電機(jī)是將轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組通入勵(lì)磁電流在水輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生交變的磁場。定子的三相繞組依次切割磁力線、感應(yīng)出大小相等、相差為120°電角度的交流電動(dòng)勢，定子的功用是產(chǎn)生交流電。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈的作用是提供勵(lì)磁電流，定子線圈則是感應(yīng)三相交流電，轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯的作用是為發(fā)電機(jī)提供磁路的通路。由此可見：轉(zhuǎn)子、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子線圈和定子線圈是發(fā)電機(jī)的重點(diǎn)關(guān)鍵部件。

3 確定關(guān)鍵零部件生產(chǎn)的關(guān)鍵工序

大型水輪發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部件的共同特點(diǎn)是加工工序多，加工周期長。制造監(jiān)理的重點(diǎn)就是要抓住關(guān)鍵的工序質(zhì)量。確定關(guān)鍵工序應(yīng)遵循以下原則：

(1)應(yīng)根據(jù)設(shè)備制造廠的具體情況確定關(guān)鍵工序，各個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)、加工設(shè)備、設(shè)備加工能力和方法、檢測設(shè)備、工人的經(jīng)驗(yàn)等均不同；大型軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組的零部件體積大、成型方法多種多樣，各企業(yè)采用的方法亦不同，這些差別決定了可能影響質(zhì)量的關(guān)鍵工序的差異；

(2)根據(jù)制造工序?qū)|(zhì)量的影響程度確定。不同零部件的作用、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、制造方法、制作工序各不相同，一定要在認(rèn)真分析各工序?qū)ζ滟|(zhì)量影響的基礎(chǔ)上，再根據(jù)具體的加工工藝、工藝方法、檢測方法確定關(guān)鍵工序。對水輪發(fā)電機(jī)組而言，不同企業(yè)的加工工藝、工藝方法、檢測方法不同，對關(guān)鍵工序的質(zhì)量影響各不相同，在這一家企業(yè)可能是關(guān)鍵工序，在另一家企業(yè)就可能不再是關(guān)鍵工序，不能一概而論。比如，同樣的零件、同樣的工序，人工制作與自動(dòng)化生產(chǎn)顯然是不一樣的；

(3)根據(jù)制造特點(diǎn)確定。對安谷水電站這樣的大型水輪發(fā)電機(jī)組，主要部件均采用分瓣制造，與中小型機(jī)組整體制造的方法顯然不相同；

(4)受操作者個(gè)人能力及責(zé)任心影響大的工序；

(5)不能修復(fù)、不可重復(fù)的工序，最后一道精加工工序一旦成型，就不可能再返修；電氣性能的耐壓測試是不可重復(fù)的，這些都應(yīng)該被定為關(guān)鍵工序；

(6)對于對交貨工期有重大影響的工序，有的工序如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，雖然可以返工處理，但一旦返工將嚴(yán)重影響交貨期，給水電站工程建設(shè)帶來影響，甚至造成增加投資，影響投資效益，故亦應(yīng)該將其作為關(guān)鍵工序。

按照上述原則選擇關(guān)鍵工序，除《電力設(shè)備監(jiān)造技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定的重要工序點(diǎn)外，首先確定頂蓋等大部件的分瓣組裝，把合定位孔精度為關(guān)鍵工序；機(jī)加工中，由于活動(dòng)導(dǎo)葉在車上、中、下軸頸時(shí)，由于活動(dòng)導(dǎo)葉徑向幾何形狀不對稱，將會(huì)產(chǎn)生明顯的偏重而造成徑向偏移，為保證加工精度，應(yīng)在卡盤上配重，加工時(shí)是否配重、配重后的不平衡值成為該工序的關(guān)鍵；槳葉的設(shè)計(jì)和加工基準(zhǔn)均為軸頸，而葉型都是由數(shù)控機(jī)床加工的，業(yè)主和安裝單位復(fù)查的難度大、成本高，故葉型的激光檢測就成為關(guān)鍵工序；再如，定子線棒主絕緣包扎和熱壓成型的形成是決定線棒絕緣強(qiáng)度的關(guān)鍵，也應(yīng)該將其作為關(guān)鍵工序。定子裝配的鐵芯疊片由于是在電站現(xiàn)場裝配，其重要問題就變成定子沖片的成品保護(hù)和包裝。

4 關(guān)鍵工序工藝的執(zhí)行度監(jiān)理

大型水輪發(fā)電機(jī)組制造企業(yè)的工藝規(guī)程或作業(yè)指導(dǎo)文件均相當(dāng)完備且經(jīng)過驗(yàn)證，但制度和規(guī)程的執(zhí)行力是管理的永恒話題，制造監(jiān)理從某種程度上講，就是對企業(yè)質(zhì)量管理執(zhí)行力的監(jiān)理。盡管關(guān)鍵工序的操作者都清楚自己進(jìn)行的是關(guān)鍵工序制作，但由于多鐘原因，操作者有意識(shí)或無意識(shí)地不完全遵循工藝規(guī)程的情況屢屢發(fā)生。制造廠在制定工藝規(guī)程或作業(yè)指導(dǎo)書時(shí)，對關(guān)鍵工序的關(guān)鍵工藝參數(shù)都有明確的規(guī)定，如磁極線圈焊接工序的焊接電流、電壓、走絲速度；在多膠真空液壓(VPR)工藝定子線棒主絕緣熱壓成型工序中，其抽真空的真空度、加熱干燥時(shí)間、干燥度、液壓介質(zhì)的壓力、溫度、保壓時(shí)間，導(dǎo)水裝配時(shí)活動(dòng)導(dǎo)葉的端面間隙；密封圈裝配中的防損傷措施；電氣試驗(yàn)中的施加電壓的速度、時(shí)間、電壓值等在實(shí)際操作中出現(xiàn)問題的頻率均較高。工藝執(zhí)行力度的監(jiān)理必須掌握工藝步驟、步驟的關(guān)鍵工藝參數(shù)；監(jiān)理工作的重點(diǎn)在加工設(shè)備的精度、計(jì)量檢測器具的測量范圍及精度，測點(diǎn)位置、操作者是否按規(guī)定的工藝規(guī)程或作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的參數(shù)執(zhí)行。

5 做好監(jiān)理工作，創(chuàng)造“和諧”的監(jiān)理環(huán)境

監(jiān)理是監(jiān)理工程師執(zhí)行的，找準(zhǔn)關(guān)鍵件、關(guān)鍵工序、關(guān)鍵工藝參數(shù)取決于監(jiān)理工程師的業(yè)務(wù)能力和專業(yè)技術(shù)水平；監(jiān)理工作的質(zhì)量取決于監(jiān)理工程師的工作責(zé)任心。監(jiān)理也是監(jiān)督，監(jiān)督者與被監(jiān)督者必然產(chǎn)生矛盾，所以，要做好監(jiān)理工作，需要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)“和諧”的環(huán)境。做好關(guān)鍵工藝參數(shù)監(jiān)理，必須專業(yè)技術(shù)水平強(qiáng)，熟悉相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，具有豐富的被監(jiān)理設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造工藝的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，具有設(shè)備運(yùn)行、檢修的豐富經(jīng)驗(yàn)。

6 關(guān)鍵零部件外委的監(jiān)理

現(xiàn)代工業(yè)化大生產(chǎn)的分工專業(yè)化是發(fā)展的必然，外委協(xié)作是專業(yè)化生產(chǎn)的必然。我國制造業(yè)基礎(chǔ)最薄弱點(diǎn)是人的技術(shù)基礎(chǔ)和管理，多數(shù)專業(yè)協(xié)作廠的設(shè)備配備均能滿足協(xié)作要求,但在質(zhì)量管理的規(guī)范化、精細(xì)化、制度化上與大型先進(jìn)企業(yè)的差距較大，工藝規(guī)范或詳細(xì)的專業(yè)指導(dǎo)文件缺乏或粗糙，一般而言，實(shí)際操作者的文化及技術(shù)素質(zhì)較低。由于協(xié)作廠與業(yè)主和制造監(jiān)理都沒有合同關(guān)系，因此，對其進(jìn)行質(zhì)量和進(jìn)度的督促和監(jiān)督缺乏法律基礎(chǔ)，對關(guān)鍵零部件外委制造的延伸監(jiān)理的業(yè)主和監(jiān)理公司就成為監(jiān)理的難點(diǎn)及探索方向。安谷水電站水輪機(jī)的活動(dòng)導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)槳葉片從成型到加工是由幾個(gè)協(xié)作廠分別完成的。為確保關(guān)鍵件的質(zhì)量，采取了由業(yè)主主導(dǎo)、委托方、監(jiān)造三方共同對協(xié)作廠開展監(jiān)理的模式。采取三方共同對協(xié)作方的質(zhì)量控制、技術(shù)性能保證、交貨工期及監(jiān)造方式進(jìn)行確認(rèn)，工藝及工序質(zhì)量要求由委托方指定并督導(dǎo)，質(zhì)量保證由委托方負(fù)責(zé)的管理方式；駐廠監(jiān)造、抽檢、首件三方共檢，關(guān)鍵點(diǎn)驗(yàn)收由監(jiān)造主持，業(yè)主、委托方、協(xié)作廠參加，監(jiān)造和委托方簽字確認(rèn)的監(jiān)造方式。通過采取這些措施，保證了關(guān)鍵協(xié)作件的質(zhì)量和進(jìn)度。也許這種對關(guān)鍵協(xié)作件的監(jiān)理方式在不遠(yuǎn)的將來會(huì)成為延伸設(shè)備監(jiān)理的方法之一。

7 完善監(jiān)理依據(jù)，使外委的關(guān)鍵件質(zhì)量得到控制

制造廠將關(guān)鍵部件或關(guān)鍵部件的關(guān)鍵工序外委，使監(jiān)造處于一個(gè)兩難狀況：對于關(guān)鍵點(diǎn)不監(jiān)造說不過去，監(jiān)造又缺乏法律依據(jù)。同時(shí)，對于異地外委，監(jiān)理公司出于經(jīng)濟(jì)原因，難以深入實(shí)施監(jiān)理。但從制造過程看，有些工序具有極強(qiáng)的隱蔽性，一旦錯(cuò)過就失去了驗(yàn)證的機(jī)會(huì)；從設(shè)備制造監(jiān)理的目的看，為督促設(shè)備制造者保證設(shè)計(jì)要求得到滿足，制造者和制造地點(diǎn)的變更并不影響監(jiān)造的根本目的，所以，要保證制造質(zhì)量，監(jiān)造是必不可少的。開展和落實(shí)對外委關(guān)鍵部件的監(jiān)造，在設(shè)備采購合同中，應(yīng)該規(guī)定關(guān)鍵部件的分包條件、分包審批程序，還應(yīng)該相應(yīng)明確監(jiān)造的職責(zé)、權(quán)力以及監(jiān)造方式。在監(jiān)理服務(wù)合同中，對延伸監(jiān)理的范圍、方式、費(fèi)用一定要先行約定。通過主合同及監(jiān)理服務(wù)合同的完善，為設(shè)備的分包延伸監(jiān)理提供法律依據(jù)。

8 設(shè)備監(jiān)理水平的提高和發(fā)展

設(shè)備質(zhì)量的保證源于設(shè)計(jì)、落在管理、體現(xiàn)在運(yùn)行。水電工程設(shè)計(jì)及設(shè)備設(shè)計(jì)一般是初步設(shè)計(jì)，而具體的施工圖(制造圖)設(shè)計(jì)是由設(shè)備制造廠完成的。現(xiàn)在的設(shè)備監(jiān)理往往是制造過程監(jiān)理和安裝監(jiān)理，忽略了設(shè)計(jì)監(jiān)理。就制造設(shè)計(jì)而言，實(shí)際包括加工圖設(shè)計(jì)、加工工藝設(shè)計(jì)、加工工裝設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)及試驗(yàn)設(shè)計(jì)(如焊接缺陷容許、試驗(yàn)方案)、專用檢測器具設(shè)計(jì)(如樣板)等。在設(shè)備安裝階段，其一般情況是：安裝單位拿到設(shè)備圖紙的時(shí)間落后于土建廠房的建設(shè)進(jìn)度，進(jìn)而影響到雙方進(jìn)行結(jié)構(gòu)綜合對比以提前發(fā)現(xiàn)問題，從而造成設(shè)備制造廠提供的安裝墊板與現(xiàn)場需要不一致、焊接引起的殘余變形或吊裝、運(yùn)輸引起的變形導(dǎo)致現(xiàn)場難以矯正、安裝環(huán)境不滿足制造廠安裝技術(shù)要求等問題時(shí)有發(fā)生。設(shè)備監(jiān)理的延伸具有前后兩個(gè)方向：一是制造廠的設(shè)計(jì)階段，二是制造后的安裝調(diào)試階段。設(shè)備監(jiān)理的發(fā)展應(yīng)該朝著實(shí)施工程設(shè)備制造監(jiān)理、工程安裝監(jiān)理一體化方向進(jìn)行。如此實(shí)施即可以同時(shí)協(xié)調(diào)制造、安裝、調(diào)試，解決制造、安裝、調(diào)試脫節(jié)問題；在質(zhì)量控制方面，應(yīng)實(shí)行全過程管控，以保證水電站設(shè)備項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試的無縫鏈接，確保工程質(zhì)量、進(jìn)度、投資的控制目標(biāo)優(yōu)化。

9 結(jié) 語

以工藝參數(shù)執(zhí)行力為監(jiān)造重點(diǎn)，可以促進(jìn)設(shè)備制造廠完善工藝規(guī)范，加強(qiáng)質(zhì)量管理制度的貫徹執(zhí)行力；外委件延伸監(jiān)理能夠使制造廠對分供

方的質(zhì)量管理得以強(qiáng)化。設(shè)備監(jiān)理拓展到工廠設(shè)計(jì)、現(xiàn)場安裝，不留監(jiān)理漏洞，對保證設(shè)備質(zhì)量，保障投資效益具有十分重要的作用。設(shè)備監(jiān)理的拓展和延伸將會(huì)是設(shè)備監(jiān)理的發(fā)展之路。