水電站機電設備監造及質量控制
時間:2022-01-07 03:25:47
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1機電設備監造
1.1認真履行合同,確保監造工作順利開展
按合同要求,監理部在幾個設備廠家設立監造站,選派有經驗的站長、副站長,根據專業配備水輪機監造、發電機監造、焊接監造、探傷監造進度監理工程師;編制機組設備監造工作實施細則,明確監造工作方針、監造工作內容、監造人員崗位職責;與幾個生產廠家簽訂監造工作協議,進一步明確了監造工作目的、方法、內容,以及監造方與制造方的職責和監造設備主要見證(檢驗)項目,在水輪機(發電機)制造過程中努力消除常見性、多發性、重復性質量問題,杜絕不合格產品出廠,確保設備質量達到合同要求。在監造工作中,認真履行機組設備采購合同和監造合同條款,熟悉圖紙和工藝文件,除了做好制造廠質保體系的審核,督促制造廠認真執行設備制造的檢查和試驗計劃(ITP),做好原材料質證的審核,材料進廠復試和零部件重要制造工序以及總裝試驗的檢查和見證外,還重點抓好設備的前期質量控制。部件投產前,先對其功能、結構特點和關鍵尺寸進行分析,再對工藝文件、焊接工藝評定和檢驗試驗計劃進行審核;通過對制造廠工藝、質量及進度控制的認真審查,提出關鍵的質量和進度控制節點,掌握主要部件的制造難點,抓好關鍵部件關鍵工序的質量監控等。由于相關設備制造廠的訂單較多,設備交貨進度成為關鍵,我們對生產計劃提前做好分析,從圖紙設計階段就開始介入,在部件材料確定后催促制造廠的采購部門訂購材料,材料到廠及時催促生產部門投料,確保生產計劃留有余度。對關鍵工序提醒制造廠選派熟練的操作者,以保證設備制造過程中的質量和進度得到控制。在監造過程中,監理人員深入制造廠車間,關鍵工序旁站監理,出現的各種質量問題,及時向制造廠質保部、工藝部反映,以求盡快解決。
1.2機電設備制造質量控制方法
瀾滄江流域小灣水電站水輪發電機組單機容量700MW,運行轉速150r/min,機組運行額定水頭216m,是國內在建的單機容量700MW電站中水頭最高的;小灣水電站水位變幅164~251m,水輪機具有寬幅度的運行水頭適應性,機組軸線長。水輪機座環現場加工精度要求較高,發電機定子機座、轉子支架、上機架均采用斜支臂結構,發電機制造、推力軸承制造難度系數大。小灣水電站是已建成的單機容量700MW電站中采用筒閥結構的電站,筒形閥的強度及剛度要求高,筒閥間隙控制在1.0~1.7mm;大型筒閥的采用,改變了水輪機組結構,給水輪機的制造增加了難度。為了保證機電設備的制造質量,監理部從以下幾個方面來開展監造工作。
1.2.1重視設備的材質檢驗,從源頭上控制設備質量
設備監造中,各主要部件質量控制的首要工作是落實材料的質量證明書和材料進廠后的復檢報告,材料供應是生產準備先行工作的重要環節,盡早簽訂訂貨合同,提供充足的生產周期,使材料早進廠、復檢,若有材料性能不合格早發現、早處理。鑄鍛件探傷時如果出現超標缺陷,缺陷處理需要時間,給生產準備工作帶來困難,特別是生產周期較長的或是重大的鑄鍛件,復驗后如發現材料性能不合格,將會嚴重影響生產周期。因此,駐廠監造工程師積極主動,根據廠家的生產計劃,及時進行落實,在各制造廠配合下,基本上滿足了監造環節要求。監造設備所有材料原始質證齊全,化學性能和機械性能合格,按合同規定對重要部件的原材料的進廠復試,復試的原始質證齊全,性能合格。
1.2.2嚴格控制主要部件的尺寸與公差
設備機械加工中的尺寸公差、形位公差、粗糙度等是設備監造質量控制的重要內容。根據監造協議,制造廠在加工工序到了質量見證點時,監造工程師到場見證檢驗過程,駐廠監造工程師工作積極主動,與制造廠互相配合,保證了設備加工及時轉序,有效地保證了設備加工尺寸符合設計圖紙要求。根據合同,一些重要部件需要在制造廠內進行預裝配。廠內預裝配不僅是檢查單個部件的加工質量及檢查裝配尺寸鏈,而且對工地組裝焊接能否順利進行有著很大影響,我們始終高度重視這個環節,按照事先制訂的預裝檢查規程及相應的裝配質量標準進行驗收,保證預裝配質量。對于分包出去的部件,完工驗收進廠后也按照要求進行預裝檢查。在閥體制造中,通過對文件的審查,駐廠監造工程師提出合理建議:加長閥體檢查樣板的長度,將成形后的閥體鋼板放在專用平臺上,檢測圓度及垂直度,有效地控制了閥體鋼板成形的誤差;在閥體組焊接過程中,認真檢測閥體組裝后的形狀和尺寸,加強閥體焊接時的形狀和尺寸監控,上機床加工前再對閥體進行劃線檢查,從而使閥體的加工質量得到了有效控制。為了做好主要部件的尺寸和公差的質量控制,監理部向各駐廠監造站下發文件(2008年2號文),加強對有裝配關系部件的各部位尺寸公差和形位公差的檢查,堅持質量標準,不合格工序不得轉入下一道工序,不合格產品不得簽證出廠。
1.2.3重視設備的焊接質量
設備部件的焊接質量將影響機組的強度、剛度以及運行的穩定性和安全性。我們重視設備的焊接質量,對焊工進行資質核查,對機組設備每個重要部件的焊接檢查是否有焊接工藝規程,嚴格按照焊接工藝規程施焊,嚴格控制焊接順序,防止變形。檢查部件焊接后的熱處理及熱處理記錄是否符合工藝要求。避免焊接中出現焊接工件坡口加工的形狀和尺寸不符合要求、避免焊前不預熱或預熱溫度達不到規定要求造成焊縫內部質量不好、避免焊接過程中產生變形致使尺寸達不到要求及熱處理過程中焊接應力沒有完全消除等質量問題。監理部在2007年下發了“關于進一步加強質量控制若干問題的通知”,要求各監造站加強對焊接過程的檢查,加強對焊接規程的審核、焊接區域清潔情況的檢查、焊縫清根的檢查、預熱溫度和層間溫度的檢查、焊接工藝執行情況的檢查等。采用事前控制與過程控制相結合的方法,把質量隱患消滅在萌芽狀態。要求監造站加強過程控制和焊接旁站監理,堅持質量標準,全面控制產品的焊接質量。此外,監理部專門抽調探傷工程師到安裝現場,進行焊接質量檢查驗收。
1.2.4加強外協件的質量檢查
由于各制造廠均有不同數量的部件外協加工,所以外協加工件的質量檢查也是監造工作的一個重要內容。為了保證外協件的質量,首先要選擇合格供貨商,對這些廠家的質量保證能力進行質量評審,建立合格廠家名錄,貨物進廠有合格證。有些外購件在廠內要做試驗或參加預裝配,要求制造廠在關鍵質量節點和監造工程師一起前往外協廠進行檢查驗收質量見證。同時,監造工程師在外協件回廠后須進行檢驗見證,發現缺陷及時處理。對外協件直接從外協廠發往工地的,監造工程師參加出廠檢驗,并將工地的信息反饋給制造廠,以期在后續制造中加以注意和改進。監理部也采取跨地域進行外協件檢查的辦法進行質量見證。小灣1#機筒閥油壓裝置的壓力油箱在外協廠完工后,監理提議應對壓力油箱內腔油漆進行檢查,檢查后發現油漆附著力不合格,外協廠又對壓力油箱內腔重新進行噴丸預處理和涂漆,保證了油漆涂裝的質量。為了保證外協件的質量,監理部下發文件(2008年3號文),加強外協件的質量控制,在外協件進廠后,必須按標準進行質量檢查,發現缺陷及時處理,保證外協件合格轉入下道工序。
1.2.5堅持質量標準,做好設備的出廠試驗和出廠驗收
設備的出廠試驗和出廠驗收是設備質量最終檢驗的關鍵環節。監理部認真進行設備出廠試驗和出廠驗收見證工作,保證出廠設備符合規范和標準要求。各個制造廠都有健全的質量保證體系,監造工程師按照設計和規范要求進行各工序的質量見證,堅持質量標準,保證產品質量合格。在設備出廠驗收工作中,檢查制造廠提交的技術文件與設計圖紙的相符性,檢查設備制造的幾何尺寸精度和定位精度符合設計圖紙要求,檢查設備的所有工藝性能參數要達到合同技術標準及規范的要求;對制造中要求制造廠整改的結果進行復核,符合要求時予以簽認;在設備出廠前,監造工程師檢查制造廠對設備采取的防護和包裝措施,檢查是否符合運輸、裝卸、儲存的要求,相關的隨機文件、裝箱單和附件是否齊全等,堅決杜絕不合格產品出廠。
1.2.6重視設備的成套生產和配套發運
機電設備的配套生產和配套發運,是滿足工地設備安裝進度的重要環節。由于制造廠的配套件有些是外購,有些是外協加工,如果外購件和外協件的交貨時間不能滿足要求,配套件就不能按照計劃時間回廠,再加上到了包裝環節,不能按照工地要求的順序進行包裝發運,往往會出現部件運到工地,配套件還沒有發運出廠,影響了工地設備安裝進度。監理部在2007年9號文中強調,設備成套工作必須從設備制造的開始就應高度重視,通過設備清單對設備成套制造和發運進行檢查和督促,及時發現問題、提出問題和解決問題。要求監造站在設備成套制造和發運工作中下功夫,進一步把監造工作做細、做好。要求制造廠主件和配套件應同時發運,以滿足工地設備安裝需要。要求制造廠成套部門嚴格按照交貨明細表組織匯總入庫,零部件裝箱時,要由發貨部門負責清點逐一裝箱,由配套員核實,還應通知監造工程師到現場給予見證,確實做到包裝工作箱內實物與交貨明細表內容相符,實際裝箱數量與清單數量一致。最后通過專職檢查員再次清點簽字蓋章后該包裝箱才可以封閉。由于制造廠合同項目多,各項目之間在發貨階段經常出現人力、資源相互擠壓情況。監造工程師深入現場,全方位的進行溝通、協調和提醒,積極推進包裝發貨進程。
1.2.7切實做好監造工作信息化管理
瀾滄江流域水電站機電設備生產制造分布在全國各地7個設備生產廠家。幾年來,為了全面準確及時地收集、整理、傳遞和應用收集到的各類制造信息,監理部花了大量的精力,并根據工程中的實際情況,不斷地改進工作。監造周報、月報是監造工作周期性總結,主要反映產品質量控制和生產進度控制方面的問題,周報表述的各種情況,反映了監理工程師工作的深入細致程度和工作業績,也是向業主提供監理部形象的窗口。監理部要求各監造站月報、周報中對質量的表述,文字要精練,對進度的表述,除了文字外,還須使用統計表格,對部件制造總體進度要用百分比表示完成程度,每周累計,便于進度分析。對延期交貨的項目和重要缺陷處理,要做專項分析。周報的期數、頁數、表頭、工程照片排列等細節認真細致,對監理部信息員反饋的問題要認真整改。為了促進各監造站周報編寫工作,監理部每月進行一次各監造站的周報互傳,以便其他監造站觀摩和交流,達到互相促進、共同提高的目的。監理部每周日上午,把7個制造廠的信息收集整理、打印成冊,周一9點鐘向瀾滄江公司領導匯報,提供準確的制造信息。幾年以來,通過監理部的精心工作,幾個水電站機電設備制造質量優良,提前出廠,為各電站提前發電創造了條件。
2機電設備安裝監理
安裝監理工作范圍包括瀾滄江流域水電站設備的到貨、卸貨、倉儲保管、二次運輸、安裝、調試、試驗、啟動、試運行直至竣工驗收移交給甲方的全部工作。
2.1加強主動控制(事前控制),從監理規劃、監理
工作細則、組織制度、管理措施上充分保證機電安裝工程質量監理部在小灣和景洪兩個安裝工地配備項目總監理工程師、副總監理工程師及各專業監理工程師。設三個部門,即工程管理部、機械項目部、電氣項目部,分別負責工程項目的現場監理工作,對監理項目進行“三控、兩管、一協調”,使設備安裝工程處于受控狀態。總監理工程師統一協調各部門之間的關系,充分發揮各部門的作用,確保所監理項目工作的順利開展。機電安裝工作之初,編制監理規劃。組建完善的質量保證體系并運轉正常,著重加強質量、進度控制,從總監到監理員,全員負責質量控制。在機電設備安裝監理工作中,在每一單元工程開工前,結合設計要求和廠家設備的特性、工藝、工序要求,以及規程、規范和強制性條文的要求等,詳細地編寫了監理工作實施細則,并在設備安裝監理過程中,嚴格參照執行。小灣監理部將合同工程分為2315個分部工程、13588個分項工程、548478個單元工程,分別檢查每個單元工程和各主要部件的安裝質量,準確評定每臺機組安裝質量等級;對小灣機組安裝中的關鍵工序,例如導水機構預裝、定子組裝、轉子組裝、盤車等進行嚴格的施工方案評審,在施工過程中堅持關鍵工序的旁站監理,監理中,按合同審查承包人的施工組織機構,保證了合同的要求條件。承包人質量保證體系健全、運轉正常,承包人提供安裝施工設備滿足施工質量和進度要求。監理人員認真細致審查施工組織設計、施工技術方案、試驗方案、施工進度計劃等,注意開工前設計交底和施工中技術交底工作,加強主動控制(事前控制)的力度,嚴格審批設計圖紙、工程變更、設計修改通知。克服各種不利因素,認真進行圖紙會審,發現問題及時與業主、設計方、施工方協調與溝通,確保了現場設備安裝工作順利的進行。
2.2機電設備安裝質量控制方法
2.2.1質量目標分解
質量目標首先保證水電站建成后,各項質量指標符合國家現行的工程質量技術標準和規范要求,其次保證工程質量滿足合同規定的各項功能和使用價值。在得到詳細設計資料和有關工程文件后,將工程質量目標詳細分解為:設計質量目標、材料質量目標、設備質量目標、土建交面質量目標、設備安裝質量目標、其他目標等。
2.2.2質量目標實現的主要風險因素分析和對策
風險因素和對策如下:(1)人員素質,實行資質管理和持證上崗制度;(2)工程材料的質量,嚴把工程材料進場檢驗關,從源頭上杜絕質量隱患;(3)機械設備的狀況,督促承包人對形成工程實體的成套設備和施工過程中使用的各類機具設備,制定詳細的操作維護管理規程,并監督執行;(4)施工方法的合理性和先進性,要求安裝單位編制具針對性、操作性的施工設計,對于技術復雜和重要分項、分部工程還編制詳細具體的施工方案,所有方案措施均經專業監理工程師審查,總監理工程師審核簽認,報業主備案后方能實施;(5)環境條件的影響,督促承包人改進作業條件、把握技術環境,輔以適當的措施,嚴格控制環境對質量造成影響的可能性;(6)機電設備的制造缺陷,建立設備管理控制機構,對招標、采購、進貨、倉儲、檢驗、發貨等進行全過程監控。
2.2.3質量控制的主要手段
審核技術文件、報告和報表,審核與簽署現場有關質量技術簽證、文件等,現場監督和檢查(包括開工前的檢查,施工過程中跟蹤監督、檢查與控制,對重要工序、部位實行旁站控制等),對工程質量達不到標準的,監理工程師有權拒絕簽署支付工程款證書。機電安裝質量管理體系有效保證了機電設備安裝質量始終處于受控狀態。根據各電站實際情況,重點監理機電設備制造、現場安裝及廠家技術服務環節,將設計、制造、安裝、監造、監理等各方面形成質量管理有機整體,促進了各電站設備制造及安裝質量的全面提升。在機電安裝重要技術、質量問題方面,堅持專家會議制度。在機組安裝的不同階段邀請國內機電專家有針對性地進行咨詢和指導。為保證設備安裝質量,充分吸收國內安裝單位在大型機組安裝方面的技術經驗,組織召開機組安裝專題技術研討會,由國內水輪發電機組安裝與制造專家分別就發電機定子組裝和轉子安裝及定子下線等工藝提出了許多有益的建議和質量控制要求,有利于相關設備制造廠家協商制定詳盡的安裝工藝措施和質量標準,指導現場安裝工作。按照項目質量保證體系,通過對安裝單位項目部、設備制造廠家現場機構、監理部自身三個主體的規范組織和協調,使機組安裝質量得到有效控制,討論編制了各電站機電安裝標準,據此明確每一工序的質量控制要點,嚴格要求施工工藝措施,認真進行安裝準備,開工前的資源檢查確認,組織技術交底,加強過程管理,堅持旁站監理與巡檢,對存在的安裝和設備問題及時研究處理,并建立了完善的設備質量缺陷快速響應機制,以簡化手續,加快缺陷處理速度,確保設備的安裝質量與進度,切實執行施工單位三檢制和監理復查制,提高一檢合格率,確保各安裝項目在通過施工單位內部三級檢查后由監理進行復檢時一檢合格率達到100%(焊接項目控制在98%以上),實現“零質量缺陷,零安全違章”的雙零目標。機電安裝現場存在土建與安裝的大量交叉作業、各安裝工作同時展開、現場協調工作量大等特點,這些都增加了質量控制難度。為此,在繼續堅持以往行之有效的質量控制措施的基礎上,現場質量控制方面還采取了如下措施:第一,針對不同設備廠家的設備特性及供貨現狀,制定相應的質量控制對策。正確認識設備現狀,根據安裝技術標準及各廠家設備特性,修改完善安裝技術標準。加強與設備制造廠商的聯系,加大催貨力度,保證及時供貨。合理編排現場安裝進度計劃,優化工序及安裝資源分配。第二,針對機電安裝特點制定對策。考慮到廠家多、安裝質量標準多、施工場地緊張、橋機使用緊張及施工單位多的局面,增加了質量控制難度。為此,加強了按不同廠家設備質量標準施工、驗收的監控力度,制訂并實施增加臨時工作面的施工計劃,加強橋機使用協調動態調度,及時調整監理人員的專業結構配置以加強質量監督等。第三,針對電站安裝的所處特殊時期制定相應的對策。在全國水電裝機的高峰期,施工單位人力資源短缺矛盾較為突出。要求施工單位嚴格按照合同相關要求并根據現場實際施工情況,配備足夠的專業技術人員以保證安裝質量與進度,監理人員加大對施工單位安裝資源到位情況的檢查力度。第四,圍繞正確處理質量與進度的關系制定措施。正確理解質量與進度的統一性、矛盾性,遵循“又好又快”的原則要求,根據施工質量狀況擬訂并及時調整施工計劃,在質量與進度發生矛盾時,堅持質量優先的基本原則。第五,圍繞加強工作的前瞻性制定措施。為提高工作的前瞻性,在認真總結機電安裝中所出現問題的處理經驗基礎上,加強機電安裝工作的預控力度,對關鍵線路關鍵步驟的施工方案提前進行審查,做好相應施工預案,對每一個部件安裝前均應盡可能提前檢查和準備,爭取提前發現問題、提前處理,對現場出現的質量問題及時匯總分析,及時反饋給制造廠與監造站等,避免同一類質量問題重復發生。定期檢查成套設備的卸貨、運輸、倉儲、保管、承包人的合同進度執行情況等,對承包人負責采購供應的設備、金屬材料進行監督管理。
3發揮監理、監造統一管理的優勢,加強制造廠和安裝現場工作的協調
在瀾滄江流域水電站機電監理工作中,監理部同時承擔了設備監造和設備安裝監理工作,這是保證各水電站機組優質按期發電不可分割的兩個部分。我們充分發揮監理部組織機構縱向管理、橫向聯系的優勢,加強設備制造、安裝質量、施工進度的信息交流與管理,加強現場安裝對設備需求的信息溝通,積極開展協調工作,確保流域各水電站機組按期發電目標的順利實現。為了加強信息溝通,安裝現場監理和各個監造站在每周日上午將監理周報、周機電設備制造進度統計表傳遞給監理部匯總?,F場監理在設備安裝監理過程中發現的設備質量問題及設備安裝過程中急需設備及附件、專用工具等用電子表格及時報監理部,監理部根據發電工期,以工地設備安裝的實際進度為底線,以工地反饋的設備缺件情況為線索,與工地和監造站保持密切聯系,將工地反饋的設備缺件統計表及時進行分析、整理,傳遞給各個監造站進行清理,同時將每周的工作重點進行整理,傳遞給各個制造廠監造站點,將設備監造工作一步一步地向前推進。同時積極地與現場安裝單位物資管理部門溝通,請他們每周將設備缺件清單傳遞給監理部,經監理部整理后發給相關監造站和制造廠進行落實,及時發運以滿足工地的安裝進度要求。質量控制是監理部工作的重中之重。在幾年的監理工作中,我們在質量控制上投入了大量的精力、物力,取得了較好的成果。流域各水電站機組設備制造和安裝調試結果滿足設計要求,質量全面達到了合同及質量標準,最終實現了工程“零事故、零缺陷”的過程控制目標。
本文作者:王立軍胡志深張越杰工作單位:長江三峽技術經濟發展有限公司
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