水利水電工程機電設備安裝和維護方法

仲紅星

（德州市水利局水利施工處，山東 德州 253000）

近年來，國家不斷加大水利建設投入力度。國務院辦公廳印發的《能源發展戰略行動計劃(2014-2020)》提出，到2020年，力爭常規水電裝機達到3.5億kW左右。基于此背景，水利水電工程建設規模不斷擴大，同時積累了豐富的建設經驗。現結合機電設備安裝施工實踐，圍繞安裝與維護環節值得注意的問題，進行全面的總結，提出有效的管理方法，為相關工程的開展提供參考與借鑒。

1 常見問題

一般來說，安裝環節常見問題如下：①誤差問題。按照安裝作業流程，機電設備安裝前要預先進行螺栓與螺母孔等設置，但基礎孔位定位常出現誤差，造成預留孔位置不準確或者錨栓埋入位置偏差很大等問題，增加安裝作業的難度。除此之外，設備安裝標高常出現誤差。機電設備的安裝作業，若機電設備的位置沒有達到要求，則會造成安裝誤差。②預留孔洞問題。具體問題為孔尺寸與位置尺寸等偏差。究其原因，支撐模板質量不達標，最終造成偏差問題。③安裝質量不達標。機電設備的安裝操作，對質量把控不嚴格，使得機電設備安裝產生質量問題，影響著水利水電工程的運行效益。

2 實例分析

2.1 案例概述

以某水利水電工程為例，建設地址為區域干流A縣城下游大約5 km，主要功能為發電，同時兼具改善城市水環境的作用與改善航運功能等。正常蓄水位設計為117.80 m；水庫總庫容大約4 290×104m3，電站配套3臺單機容量為12 MW的水輪發電機，總裝機容量為36 MW。根據設計方案，樞紐建筑物呈現“一”字布置，按照從左到右的順序，主要為左岸重力墩、船閘、泄洪沖沙閘壩以及電站。現結合此工程機電設備安裝與維護實踐，做簡單的論述。

2.2 質量與安全保證體系

水利水電工程機電設備安裝作業的質量與安全管控，堅持優質環保和安全的基本原則。工程一次交驗合格率要求達到100%，工程優良率超過80%。安全目標為杜絕死亡事故與重傷事故，輕傷頻率控制目標為1%以下。

2.3 安裝工作內容與技術要求

安裝內容：①3臺套額定出力為12 MW的水輪機。按照技術作業規范，每臺水輪機的安裝作業項目，主要為尾水管里襯、外配水環與內配水環等，做好安裝規范化與標準化的把控。②3臺套調速系統。系統安裝的項目為測速裝置與機械柜以及電氣柜等，要求做好全面嚴格的把控。③3臺套機組流道檢修排水管與尾水管檢修排水管等的安裝。④明管與混凝土內部的預埋管件等。

技術要求：①機電設備安裝作業的開展，要根據設計的機組安裝圖與相關文件。②水輪機安裝作業前要求達到相關標準，其中：基礎混凝土強度要求達到設計值的70%以上；為安裝與維護使用的埋件要求按照標準預埋好；對機組中心線與高程的基準點，進行準確性的檢查，保障設備設置的牢固性；獲得完整的說明資料。通常來說，水輪機與附屬設備的安裝與調試等工作開展，需要有專業的人員負責指導。當設備達到現場后，要做好檢驗檢查，并且清理好地面。對重要部件要進行重點檢查，檢驗尺寸與配合公差是否達到要求。水輪機安裝作業所需的裝置性材料，必須要達到設計要求。對于重要部位的主要材料，要求由完整的檢驗或者出廠合格證明書。檢查預埋部件和混凝土的結合面，保證沒有油污或者銹蝕，保障密實度達標，不可以存在空隙。檢查組合面的水平度與垂直度，達到安裝作業的要求。③預埋件的安裝與要求。一般來說，常用的為尾水管里襯與管型座等。對預埋件進行檢查，保證過流表面達到平滑的效果；對于混凝土和埋設件的結合位置要求平滑過渡。對預埋件的組合面，要求采取涂鉛油或者密封膠，組合縫使用塞尺進行檢查。完成預埋件安裝作業后，保證支撐穩定固定，防范混凝土澆筑作業時產生安裝錯位或者變形。

2.4 安裝技術要點-以水輪機為例

水輪機部件的安裝作業，要提前進行部件質量的檢查，混凝土澆筑作業后進行變形檢查，及時發現質量問題，并采取有效的處理措施。通過檢查錐體法蘭面波浪度以及管形座內筒體法蘭波浪度以及中心偏差等，掌握機械設備安裝的質量達標。安裝技術要點如下：①導水機構。按照作業規范，在廠內完成組裝作業，導葉在全關到全開范圍內，要求操作機沒有卡阻的情況。當導葉全關時，保證密合面嚙合達標，要求在導葉25%高度內最大局部間隙不得超過0.2 mm。完成導水機構安裝作業后，進行導葉接力器與轉角關系曲線的檢查，保證達到安裝的要求。②轉輪的組裝。開展裝配作業前要解體，細致地進行清掃與檢查。完成轉輪的安裝后，組織開展耐壓試驗與動作試驗，盡量在轉輪正放時開展，保障各項試驗達到要求[1]。③轉輪和主軸的連接。按照安裝作業要求，對主軸組合法蘭與其他部件進行清洗，做好質量的檢查，保證沒有高點與毛刺等問題。聯軸采取螺栓連接方案，通過電阻加熱，對稱方向加熱拉伸聯軸螺栓，使用百分表進行測量，掌握實際拉伸的數據，每個螺栓的伸長值都必須要達到標準，若沒有達到標準則要重新打緊[2]。④轉輪槳葉操作油管的安裝。按照安裝的要求，安裝轉輪體時，同步完成壓力操作油管的就位。剩余部分通過在安裝場安裝，裝配在主軸內，開展連接安裝作業要做好密封性的把控，保證達到作業的要求[3]。⑤轉輪室的安裝。此部分由上、下部分組成，組合面使用螺栓與錐銷進行連接。按照操作要求，實現上游測和導葉室的連接；下游側使用伸縮節和尾水管實現連接。在安裝間內完成轉輪室的預組合之后，使用塞尺進行檢查，可以存在間隙但不可以超過0.1 mm。⑥管型座的安裝。通過預先組裝與檢查，保證分半把合面的嚴密性，把合后對與內殼體相接的焊縫要進行煤油滲漏試驗，保證沒有滲漏的情況。完成安裝作業后進行調整，保證焊接作業的質量達標[4]。

3 策略總結

3.1 制定完善的安全生產與運行管理制度

機電設備的安裝質量與運行穩定性，直接影響著水利水電工程運行的安全性，因此要做好嚴格的把控。根據安裝與運行環節的特點，編制完善的管理制度，明確管理方法與措施，做好機電設備安裝與運行維護的控制，確保各項管理工作落實到位。按照機電設備的使用說明，制定定期檢修與檢查方案，指導維護工作的開展與落實。將管理制度落實到實際，嚴格把關安裝環節的質量，為后期安全穩定運行提供支持[5]。通過組織教育培訓的方式，增強相關崗位人員的責任意識，使其能夠將水利水電工程機電設備安裝管理制度落實到具體，為安裝全過程的管理提供依據和參考。組織監督管理小組，負責對設備安裝管理工作開展與管理制度落實情況進行全面檢查，及時發現存在的不足與問題，提出優化管理的措施，促使水利水電工程機電設備安裝控制得到強化，切實保障安裝質量目標的實現。

3.2 做好人員隊伍的建設

水利水電工程機電設備安裝與維護作業的開展，均需要專業的人員支持，做好人員隊伍的建設，提高業務水平，保障安裝的質量，實現高效維護的目標，具有現實意義。對安裝作業人員，圍繞機電設備安裝內容與要求，圍繞所需的知識與技能進行培訓，使其能夠掌握機電設備的安裝要點，實現安裝質量目標。對維護管理人員，要結合后期運行可能遇到的問題，圍繞檢修檢測所需的知識與技能展開培訓，促使人員的業務水平得到提高，保障機電設備安裝與運行的效益目標實現[6]。水利水電工程機電設備安裝期間，組織技術人員進行指導；組織監督管理小組，負責對設備安裝全過程實施監督控制，督促人員按照技術標準與規范操作，防范設備安裝問題的出現，達到安裝的目標。

3.3 引入信息化技術手段

從安裝與維護管理需求角度分析，引入信息化技術手段，輔助各項工作的開展與落實，起到積極的作用。在機電設備安裝環節，搭建信息化管理平臺，實現施工部門和物資部門等的有效溝通，能夠保障機械設備安裝交底到位，強化對安裝環節質量的把控，保障機械設備安裝質量目標的實現。動態采集施工現場的數據信息，上傳到管理系統，同設計方案進行對比分析，可及時發現存在的問題與不足，提出整改的措施，保障設備安裝質量達標。在機械設備運維管理角度，引入信息化技術手段，構建動態化監控系統，實時掌握設備運行的狀態與情況，能夠預警運行故障與隱患，采取有效的處理措施，保障機電設備安全穩定運行，實現水利水電的建設價值[7]。貫徹“可視化”與“數字化”管理理念，梳理機電設備安裝流程與要點，分析質量管理存在的問題和不足，通過加大信息化建設投入力度，提高安裝的信息化水平，輔助水利水電工程機電設備安裝控制，達到操作可視化與管理數字化水平，實現安裝質量目標。

3.4 做好日常巡視檢查

水利水電工程機電設備的維護管理，要認真貫徹落實管理制度與措施，實現維護的目標。這需要維護管理部門肩負起管理職責，定期對機電設備運行進行檢查，采取聽聲音、觀顏色、測溫度等方法，對其進行檢查，通過全面檢測分析，動態掌握機電設備存在的問題。當機械設備發生故障時，立即組織技術人員展開分析，掌握故障發生的原因，提出解決的措施與方法，保障水利水電工程機電設備安全穩定運行，保障運行效益目標的實現[8]。

3.5 做好安裝問題的處理

水利水電工程機電設備常見的安裝問題，出現在安裝各個環節，要做好全面嚴格的把控。若發現安裝問題，應立即組織技術人員，針對機電設備安裝問題產生的原因，提出處理措施。此項工作的難度較大，需技術人員能夠結合以往的處理經驗，借助專家系統，輔助機電安裝設備安裝問題的解決。積極探索預防性防護措施，減少機電設備安裝問題的發生，保障水利水電工程機電設備安裝的效益目標實現。

4 結語

綜上所述，水利水電工程機電設備安裝與維護工作的開展，要做好全面嚴格的把控。文中結合實踐，提出制定完善的安全生產與運行管理制度，做好人員隊伍的建設，引入信息化技術手段，做好日常巡視檢查等建議。面向機電設備安裝與運行管理新形勢與新要求，積極探索新的管理方法，切實提高安裝與維護管理水平，實現機電設備的應用價值。