水利水电工程机电设备的运行与管理探析

姚忠

（中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410000）

水利水电工程机电设备的运行与管理探析

姚忠

（中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410000）

随着大型水电工程的兴建，大型机械的研发也应用也越来越广泛，尤其是起重机械在近年来在施工中的安全事故不断增加，是工程存在的重大安全隐患。本文分析了水利工程中一些常见的机电设备存在的问题，并且分析了原因，给出了适当的建议。

水利水电工程；机电设备；起重机械；运行管理

引言

水利水电工程涉及到了勘测、规划、设计、施工、科研和管理等多项内容，按照行业标准规定执行工程建造方案。新时期国家对基础设施工程提出新的改造方案，要求地区结合水利工程改造要求进行规划，从而实现水电资源的长效利用机制。考虑到水利水电改造规模的扩大化，以及机械工程自动化技术普及应用，将各类机械设备应用于现场施工是创新举措。施工单位不仅要注重机械设备的综合应用，还要对其建立专项管理措施，发挥出机械设备的全部功能。

尤其是近年来发生在各类起重机上的事故较多，而且呈增长趋势。造成安全事故发生的原因众多。其中，安全隐患是造成安全事故的原因中最为重要的一个。在水利水电工程建设中，机械设备尤其是起重机械设备已经出现老化、磨损、腐蚀等现象。以及在机械设备的操作过程中，由于参与施工人员对机械操作的不合理、不合规，也是在施工中长期存在的安全隐患。

1 水利水电工程中机电设备管理的重要性

水利工程的机电设备就是对机电设备在计划预检修、维护和保养和使用等方面进行的全方面的管理，在水利工程的整个管理工作中是十分重要的部分，在一定程度上，决定了水电站、泵站、水闸等水利水电工程能否安全运行、得到良好的收益。设备的完好率低，使用率也就低，所以安全性就越差。在加入世贸之后，国外先进的作业流水和技术被引入国内，提高了我国的自动化水平，设备和技术也来越丰富先进，这就要求了管理人员必须不断地提高设备管理的水平。加强对于机电设备的管理，要保证机械设备能够正常的运转，保持良好运行的状态。这样不仅增加了设备的使用舍命、利用率、完好率，更缩短了修理的时间，降低修理的费用，节省运转过程之中消耗的材料。这样能不断降低工程的成本，逐步使社会效益和经济效益最大化。

2 水利水电工程机电设备中起重机械的安全检测及评价

在水利水电工程所使用的机电设备中，起重机械是整体机电设备安全隐患存在最多的部分。起重机械结构庞大、机构复杂，并且在作业过程中需要通过多人配合。若在机械本身存在着机械本身结构上的安全隐患，或者在作业过程中，参与操作的人员未能按照安全操作的章程进行操作，就很容易造成安全事故的发生。因此，研究水利水电工程起重机械的安全检测和评价对水利水电工程安全施工具有一定的现实意义。

2.1 水利水电工程起重机械的安全检测

起重机械的安全检测是起重机械安全评价的基础。为了得到起重机械的安全状况，必须对起重机械进行安全检测。起重机械常见的安全隐患包括安全装置方面、电气装置方面、机械方面、金属结构方面、主要零部件方面等，针对这些安全隐患相应地采取各种安全检测，包括常规检测和特殊检测。

一般来说，起重机械的金属结构的故障具有全局性，并在相当程度上决定了整机的工作能力。所以重点对起重机械金属结构进行安全分析，并主要以门桥式起重机为例，通过对其金属结构（钢结构）的检测，继而对起重机安全状况做出综合评价。根据起重机的结构型式和工作状态，其检测项目包括：钢结构的强度和剩余寿命，钢结构的塑性变形和刚度，钢结构的腐蚀测量，钢结构的裂纹检测等。

利用应变片测量钢结构危险截面在最危险情况下的动态应力幅值，据此可以知道钢结构的应力水平和强度储备；根据应力幅和起重机的工作历程可以算出起重机的剩余使用寿命；利用水准仪可以测量钢结构主梁在空载和额定荷载时的拱翘值，据此可以知道钢结构的塑性变形程度，以及是否安全及安全等级；根据空载与额定荷载时拱翘度的差值可以知道钢结构的静刚度；根据额定载荷、额定起升高度时主梁的自振频率可以得到钢结构的动刚度；根据目测和利用测厚仪可以观察和检测出钢结构（特别是主要受力构件）的腐蚀情况；通过目测和利用磁力探伤仪等可以观察和检测出钢结构的裂纹情况。

2.2 起重机械的安全评价

（1）根据上述观测，主要根据八个参数进行综合评价：①剩余寿命；②动态应力幅值；③动刚度；④静刚度；⑤塑性变形（垂直度及局部变形）；⑥腐蚀程度；⑦裂纹情况；⑧劣化速度。对每个参数的评价可以列表分析，在这里只列出了前4个参数，见表1。

表1 起重机械安全评价表

对于后4个参数，也可以类似得出。例如对于塑性变形，可以从主梁跨中拱度、悬臂翘度和旁弯3个参数来评价。当跨中额定荷载或悬臂额定荷载，主梁基本处于水平，可评为优秀；小车在跨中额定荷载时，主梁下挠，下挠度大于L/700；小车在悬臂端额定荷载时，悬臂下挠，下挠度大于L/250；主梁旁弯达全长的1/700以上，或者当跨中额定荷载时主梁上拱仍在L/700以上，或悬臂额定荷载，悬臂上挠仍在L/250以上时，必须进行修复或加固，如果不能修复或加固则应报废。又如对于腐蚀程度，可用测厚仪选测24个危险截面的钢板，没有发现板厚小于0.98δ的点，且宏观没有明显锈蚀，可评为优秀；如果没有发现板厚小于0.98的点，但可看到少量锈蚀外表时，评为良好；如果有6个以上的点钢板厚小于0.98δ，且可见40%面积有锈蚀，需除锈、局部加固并重新涂漆，才允许使用；如果无法加固到足以保证安全时，则应报废。

起重机属于特种设备，其安全性要求高，所以必须采用严格的评价标准。在此按状态最差的一个参数评定整机的技术状态，特别是检测结果中某个参数显示起重机需待修或报废时，应该使起重机停止使用，对其进行全面检查，重点对这个检测参数进行复检，根据复检结果采取相应措施。

（2）所有参数都没有出现待修或报废等严重情况，可以采用给每个评价参数赋予评点数的方法（见表1），将参数进行分类，然后求出总的评点数，得出对起重机的整体评价。

（3）用以上的方法对起重机的安全状态简单且使用的进行评价，在实际的使用当中，也较为广泛的应用。但是由于缺乏相关数据的原因，诸多的检测项目或者评价参数，很难量化求的，只能对其进行定性的描述，但是实际应用中进行的定性描述具有较大的主观性。

因此，还可以利用模糊数学理论对设备的安全状况进行模糊评价，也是今后对起重机械进行安全评价的重要方向和趋势。

3 结语

根据上文对起重机械的安全状况进行分析，两种方式都有一定的实用价值。另外利用模糊综合评价方法对起重机械进行安全评价这种方式在今后的运用中，能对当前运用的评价分析方法进行一定的完善，在一定程度上减小了评价的主观性，使评价结果更加接近真实情况。

在水利水电工程建设中，机械自动化施工标志着工程施工技术的进步，借助机械设备替代人工操作，完成了“高强度、大承重、多任务”等复杂的水利水电任务。机电机械设备具有便捷性、效率性、安全性等特点，但施工现场应用也面临着设备故障频发、人为操作失误、管理难度大等风险。从设备检查、安装施工、设备调试等方面展开设备管理，提升了水利水电机电机械设备的综合利用效率，对水利水电工程施工具有相当重要的意义，是今后水利水电施工机电设备管理的主要研究方向。

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TV737

A

1004-7344（2016）01-0098-02

2015-12-8

姚 忠（1971-），男，助理工程师，大专，主要从事水利水电设备运行管理工作。