M坝水电站机电设备现场安装的质量控制

王小龙

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装事业部，云南 昆明650032）

1 M坝水电站机电设备概况

斯里兰卡Moragahakanda水库枢纽工程（以下简称M坝）是集灌溉、供水、发电于一体的大型水利工程，也是斯里兰卡目前最大规模的水利枢纽工程，其蓄水能力为6亿m3，发电装机容量25 MW。M坝水电站设置有两种型号共4台立轴混流式水轮发电机组，2台7.5 MW和2台5 MW，每台机组附属有调速器及油压装置、励磁设备等，为水轮发电机组提供服务的公用系统油、水、气等辅机系统设备，还包括发电机电压配电设备、升压变压器、高压配电装置和监控、保护系统、水力量测系统等等。

2 水电站机电设备安装质量控制的重要性

水电站中的各种机电设备是它的核心，这些设备运行状态的优劣直接关系着水电站的运营情况以及经济效益。想要确保机电设备能够安全、可靠、稳定运行，就必须确保安装质量，为此，必须在机电设备安装过程中，加强质量控制，以此来确保设备的整体安装质量，只有这样才能有效地降低机电设备在投入运行后的故障率。大量的工程实践表明，水电站机电设备的安装质量对日后机组运行情况好坏有着直接的影响，为了避免因为机电设备问题影响水电站的正常运营，必须在机电设备安装阶段采取科学合理和切实可行的手段及措施控制好安装质量，以便机电设备安装完成之后能够顺利地移交业主单位，以及减少或消除设备投运后的故障几率，使设备始终维持在最佳的运行状态。这对于提高水电站的运营效率和经济效益具有非常重要的现实意义。为此，在水电站机电设备安装施工过程中，应对可能影响安装质量的因素进行控制，并制定有效控制措施，进一步确保设备的安装质量，进而实现设备安全、稳定、可靠运行的目标。

3 机电设备现场安装质量控制的重点和难点

M坝水电站机电设备的系统繁多，涉及的专业多，专业性较强，安装环节众多，各专业工序交叉进行，安装技术难度大；且M坝项目地处国外，国外业主和监理工程师的文化背景和对质量控制的理念与国内有较大差别，要求的施工质量标准很高，并不折不扣的按标准执行，这对机电设备安装质量控制人员提出了较高的要求，增加了机电设备现场安装质量控制的难度。

4 机电设备现场安装质量控制措施

水电站机电设备安装是一个较为复杂且系统的工程，涉及多个专业和诸多环节，一旦某个环节出现问题就会对整体安装质量造成影响。为此，必须对安装全过程进行严格的质量控制，具体措施如下：

4.1 设备安装准备阶段的质量控制措施

做任何事情都需要进行提前规划，机电设备安装前的准备工作对于确保安装质量是非常重要的，该环节也是比较容易被忽视的环节之一，很多安装单位为了赶工期、抢进度，常常会直接忽略施工准备这个环节，从而为后续的安装阶段埋下诸多隐患。为了保证机电设备的整体安装质量，必须对安装准备阶段予以高度重视，并采取相应的措施对该环节可能出现的质量问题加以控制。一般说来，在具体安装工程施工前，应健全质量控制系统组织，建立与施工要求相对应的、完善的质量保证体系，对施工从业人员的资质进行严格审查，严格审查和控制入场的施工机械设备的质量，对安装工程施工的方案计划、材料、工艺及相应检验方法进行严格地审查，必须有图纸会审及设计交底，让安装施工单位了解设计意图，减少疑惑或误解。

4.1.1 施工技术措施审批

开始施工前，应编制并上报详细的施工组织设计方案，同时在水轮机预埋以及蜗壳焊接施工前，应上报专项施工方案及技术措施，并由现场监理工程师以专业的角度对方案和措施的可行性进行审核和批准，具体内容包括施工方案是否具备针对性、预埋质量保证措施是否合理、相关的安全措施是否到位、特殊工种作业人员是否具备资格等等。

4.1.2 严格控制材料和设备的质量

任何工程项目施工中，材料和设备的质量都是重中之重，如果不能确保它们的质量，那么即便再好的施工方案和施工技术也无法确保整体施工质量，水电站的机电设备安装工程也是如此。所以，必须严格控制好材料和设备的质量，这有助于提高工程整体质量。首先，入场材料和设备的规格与质量必须与合同要求相符。目前，水电站机电设备安装工程中使用的各种设备基本都是通过招投标方式进行直接采购，仅有少部分材料是由安装单位负责采购，如管路、接地扁钢等等装置性材料。为了确保材料和设备的整体质量，应当加强对安装单位自购材料和各种器件的质量控制。材料进场前应由专人负责进行检查验收，所有材料和器件都必须具备相应的质量合格证明文件，检查过程中若发现质量不合格或是不符合要求的材料，应要求其运出施工现场；其次，由招标采购来的设备，应督促厂家按时发货，以免因设备供应不及时延误工期，设备到货后应组织业主、监理、施工单位、厂家代表等共同开箱检查验收，如有问题，及时反馈给设备厂家，设备厂家提供处理方案或者重新补发新的设备，杜绝问题没有解决的设备应用在工程中。由于水电站建设周期相对较长，机电设备到货情况受诸多方面因素的影响，特别是国外项目存在国内运输、海上运输、国外现场运输等诸多运输环节，需花费较长时间，这样一来就难免会出现需要安装的设备无法及时到位的情况，而一些尚不具备安装条件的设备却早早到货。对于早到的材料和设备应当做好防损、防腐、防潮等工作，以免材料和设备在存放过程中出现损坏，这样不但会影响整体质量，而且还有可能延误工期。

4.1.3 设计和技术交底

开始施工前，必须进行设计和技术交底，设计交底由设计单位组织，施工单位派技术负责人和技术骨干参加，在设计交底前施工单位主要技术人员需对图纸进行会审，在设计交底会上详细了解设计意图和图纸的内容，并针对会审的意见在会上向设计人员寻求解答。技术交底由施工单位现场技术负责人组织全体施工人员参加，在技术交底会上，技术负责人必须对施工的技术方法和注意事项向施工人员讲解清楚，讲完之后需征求全体施工人员的意见，并对施工人员提出的技术疑问进行解答，让所有施工人员清楚做什么，怎么做及要达到的技术标准等。

4.2 机电设备安装阶段的质量控制措施

4.2.1 水轮发电机组的安装质量控制

按照《水轮发电机组安装技术规范（GBT 8564-2003）》的具体要求对水轮发电机组进行安装，具体而言有如下几点：

（1）机组预埋部分的尾水肘管、锥管、座环蜗壳、机坑里衬等需严格对照设计和规范的要求进行检查并报监理对安装尺寸进行验收；按规范进行水轮发电机的推力瓦、轴瓦研刮；根据规范要求，认真调整导叶的立面间隙、端面间隙以及轴承各部分间隙，务必将定子的线圈、铁心、机座内部都清扫的干干净净，保证无尘土、杂物和油垢。

（2）对发电机进行检查，包括绝缘性能，表面的完整度，电机定转子间空气间隙的均匀程度，紧固件锁紧的程度等等；电机引出线的接触面必须保持清洁和平整，而且确保紧固连接。

（3）调速器集油槽和漏油槽应进行渗漏试验，安全阀、压油罐、截止阀、逆止阀等等一定要进行严密性耐压试验。

（4）主轴联轴后应盘车检查各轴颈处的摆度、镜板的端面跳动、滑环处的摆度和联轴法兰的摆度等，在轴线调整后，必须进行盘车检查轴瓦的接触情况。4.2.2 电气设备安装的质量控制

在进行配电盘、柜、箱的安装时，重点应检查垂直度、水平度和柜间接缝等等内容。

（1）盘柜的接地必须牢固良好。

（2）引进盘、柜内的电缆应按照相关的规范和设计要求排列整齐，切忌交叉，并予以牢固的固定，在安装过程中，切忌将铠装电缆的钢带置入盘柜内。如果采用的是屏蔽电缆，电缆的屏蔽层必须可靠地接地。

（3）电气管路安装。电气管路的预埋涉及以下几个环节：管路加工、安装以及防腐。首先，管路加工时必须采用切割机，切口应当均匀、平整，不得有毛刺或是棱角；其次，管路安装时每一根管的弯头不允许超过3个，连接时必须采用套焊，严禁采用对接焊；最后，管路安装完毕后，应对管口进行临时性封堵，以防止堵管等问题发生。电气明管、电缆、接地线的敷设施工过程也要严格地控制，具体而言，应严格控制明管的材质型号和规格，确保符合设计的具体要求，管子排列务必整齐，根据规范的要求严格控制其弯曲半径，应结合设计和施工规范的要求实施水电站接地线的敷设。

（4）接地预埋施工中要注意焊缝质量、引上或引下接地线是否存在遗漏、扁钢搭接长度、升压站接地网埋设深度等是否符合设计要求。

（5）接地安装。由于水电站机电设备本身的特殊性，故在设备安装过程中必须做好防雷接地，这对于确保机电设备的安全运行意义重大。接地线可采用镀锌扁钢，焊接时应采用搭接焊，同时在对圆钢与扁钢进行连接的过程中，应确保焊接牢固可靠，不得存在焊接质量缺陷，这有助于确保接地体的连通性，

确保施工完成的总接地电阻值满足设计要求。

4.2.3 公用系统油、水、气管路及阀门安装质量控制

在安装施工前，内部都必须清理干净，对于油系统管路尤其需要进行严格的清洗和酸洗，达到经敲击不会出现锈皮、焊渣或者其他杂物，借助于白布检查时白布上不留污垢，安装后结合具体实际，还应按《工业管道工程施工及验收规范》中的相关规定进行验收，有必要时，还需要进行吹扫和冲洗。压力容器及管路除了要清理干净以外，还须进行耐压试验，对渗漏现象进行检查，一旦发现渗漏，必须及时予以处理直至正常为止，杜绝渗漏。应当根据设计图进行管路安装和焊接，焊接过程中，应避免发生漏焊或焊接质量问题。不锈钢油管道的对口焊接必须采用氩弧焊或者氩弧焊打底，焊缝表面应当无明显的质量缺陷，若出现裂纹、气孔或是夹渣，应查明原因并采取补救措施。此外，对于有压力的管路应当按照实际工作压力的1.5倍进行压力测试，持续时间可控制在30 min左右，若无裂纹及渗漏等现象发生则表明质量合格。管路的安装外观质量也是一项非常重要的检查项目，应确保所有管路达到“横平竖直”，根据业主批准的管道颜色方案进行各系统管道的颜色涂装，并且清晰的标识出管道介质的流向。

4.2.4 电气设备的调试和试验质量控制

电气设备在安装完成后应及时予以调试和试验，具体有如下几个试验项目：

（1）发电机定、转子等电气设备的耐压试验。（2）变压器的吊芯检查，绝缘油的试验。

（3）测量发电机、变压器的吸收比，以及测量绝缘电阻、各绕组间的直流电阻。

（4）进行高压断路器的联动试验。

从安全生产角度出发，电气设备安装必须在确保满足设计要求和国家规范要求，且验收合格后才可以投入试运行。为确保设备安装质量，电气试验人员必须全过程地参与到关键设备现场调试过程中，继电器的整定值调试，继电保护模拟试验等，检查是否与设计相符，检查灯光指示、音响警报与各保护的对应情况等。检查电气试验报告、调试报告，并与设备出厂试验报告相比较，若发现参数差别较大，则应分析原因，找出问题，并及时地解决问题。

4.2.5 水轮发电机组启动前的检查和试验

水轮发电机组启动前，必须按《水轮发电机组启动试验规程》（DLT 507-2014）有关规定进行检查和试验，该规范有详细的检查项目和要求，必须针对规范要求逐一进行检查和试验，该项工作是检验机组设备安装质量好坏的最后环节，此项工作非常重要，可以确保机组首次启动的安全，避免发生质量事故。在检查前，应先列出检查项目清单，并根据不同的专业指定每一项检查项目的责任人，对检查出来的问题跟踪整改，确保在启动前每个检查的问题都整改完毕。在试验过程中发现的设备缺陷和故障等问题，应查明原因，及时进行处理，处理合格后重新进行试验，经检验合格后方可投入运行。

4.3 关键施工工序的质量控制

关键工序是指对机电设备的质量、性能、功能、寿命、可靠性等有直接影响的工序，其工艺复杂，质量容易波动，对工人技艺要求高，经常发生问题。针对关键工序施工质量的控制，应结合各单元工程的施工工序，列出各个施工项目的“关键工序”和“关键质量控制点”清单加以识别，在施工工程中实行重点跟踪检查、旁站监督检查，同时在质检日志上明确记录关键工序的施工、检查、验收以及旁站记录。并将关键工序检查数据报上级主管部门进行分析和备案。

4.4 机电设备安装质量通病的预防

在机电设备安装过程中发现的很多问题都属于质量通病，一般来说质量通病是属于惯性，一种习惯于施工中的各类质量问题，质量通病是影响机电设备安装工程质量的重要问题，只有有效地控制和降低这些质量通病，不断提高机电安装人员的质量意识，才能完善各个系统的功能，确保整体施工质量。机电设备安装过程中常存在的质量通病有：大型设备装配及安装的中心方位偏差、高程偏差、水平偏差、圆度偏差、同心度偏差以及焊接变形、焊接质量缺陷等，辅机管路、电缆桥架、电缆敷设、电气二次接线、仪器仪表安装过程中的观感问题等。针对上述质量通病，老问题重复出现等问题，应不定期的召开质量总结会和培训会，通过总结会深入查找原因，提出解决方案，形成集中整治，同时安排专人限期监督整改落实，对取得的实战经验进行总结推广，通过质量培训会，提高全员质量意识，让其认识到施工中存在的不足，并在后续施工中加以纠正。

5 质量控制的制度建设

为了更好的控制M坝机电设备的安装质量，项目部制定了《质量检查工作制度》，并严格执行，为施工质量控制提供了长效机制和制度保障。主要由以下内容组成：

5.1 管理体系内审

项目部每年组织不少于两次的内部审查工作，上半年一次、下半年一次。审查流程执行公司的《内部审核控制程序》相关要求。根据公司《QEO管理手册》、《质量体系程序文件》主要审查项目部各部室、作业队是否按照质量管理体系进行质量管理，审查项目部质量管理组织机构是否健全，质量计划及质量管理制度是否具有针对性及可操作性，质量考核及整改是否及时、到位、闭合。为质量管理提供组织保证和程序保证。

5.2 工程实体的质量检查

工程实体的质量检查包括组成工程实体的施工材料的检查和工程实体施工的质量检查。

5.2.1 施工材料的检查

根据相关标准对施工材料进行相应比例的抽查，对检查存在问题或对施工质量存在影响的施工材料，严禁用于施工。

5.2.2 工程实体施工质量的检查

工程实体的质量检查严格执行“三检制”制度，施工班组技术员自检、作业队技术主管复检、项目部专职质检员终检，在检查过程中坚持实事求是，杜绝弄虚作假。检查合格后，报请工程师、厂家代表、业主进行本工序验收，确认本工序质量检查结果符合要求后，方能进入下道工序的施工。坚决实行施工质量自控和外部监督相结合的质量管理制度。

5.3 质量检查管理工作

根据公司《QEO管理手册》、《质量体系程序文件》要求，结合项目部具体施工特性、质量管理现状及管理水平。质量检查管理工作分为：专职质检员的日常巡查、月度质量综合检查、专项质量检查、业主或工程师组织的质量检查、定期的质量考核。

5.3.1 专职质检员的日常巡查

根据质检员的专业及业务水平分为金结、电气、机械质检员。每天进行施工工作面的巡查工作，对施工工艺的执行情况、施工过程的质量控制进行检查，并如实填写质量检查日常巡查记录表，根据不同的施工项目采用不同的检查办法，确保施工过程质量受控。

5.3.2 月度质量综合检查

根据施工进度，由项目部主管质量的副经理或总工，组织工程管理部负责人及各作业队相关负责人，在每个月的25日，针对正在施工的项目进行全面的检查，开展自我检查和相互检查工作，检查施工过程中存在的质量问题，并出具书面的月度质量检查报告，需经主管质量的副经理或总工进行批准，报告中所述质量问题由工程管理部跟踪落实整改情况。

5.3.3 专项质量检查

根据公司《QEO管理手册》、《质量体系程序文件》要求，结合施工特点，对关键工序进行专项质量检查。关键工序如：测量控制点及控制线的测放、压力钢管、蜗壳的焊接、承重部件的焊接、定子下线等。对关键工序进行重点控制、指派专业的质检员定时对关键工序的施工过程进行全程旁站、检查，检查施工过程是否符合工艺要求，检查施工过程记录资料的及时性及准确性，确保关键工序的质量受控。定期对试验仪器和测量仪器进行检查、保养，并按照要求定期送有检测资质的单位进行检查、校正，建立专门的台账，确保相关检测仪器的稳定有效，为质量检查的真实、可靠提供物质保证。

5.3.4 工程师、业主组织的质量检查

工程管理部组织相关专业质量管理人员参加工程师、业主组织的质量检查。重视工程师、业主对施工质量提出的问题、意见和建议，对工程师、业主提出的质量问题应及时进行整改，由工程管理部进行跟踪落实整改情况。对工程师、业主提出的意见和建议应进行分析，采纳其合理的意见和建议。

5.3.5 定期的质量考核

根据日常的质量检查结果，每月底对各作业队进行质量考核，做到实事求是、客观公正，并在年底对各个作业队进行年度施工质量评比，真实的反映作业队的施工质量情况及质量管理水平。根据项目部《质量管理考核办法》进行相应的奖惩。通过质量奖惩，督促施工作业队重视施工质量管理工作，提高质量意识，不断提高和完善质量管理工作。

5.4 质量检查的整改及验证

针对质量检查中存在的问题，根据程度，出具质量整改通知单或口头质量整改要求，限定整改时段，并形成书面的检查及整改记录。工程管理部指派专人对整个整改过程进行全程的监督、验证，并对整改的结果进行评价。做到对检查出的问题进行全面彻底的整改，杜绝遗留质量隐患。对检查出来的施工质量记录资料问题，及时进行整改完善，做到施工质量记录资料真实反映施工质量和可追溯性。

5.5 质量检查的持续改进

通过对施工现场及内业资料的检查，发现问题、分析问题、出具质量整改通知单、制定整改方案、按照整改方案进行限期整改、对整改结果进行验证、评价。通过整个质量检查的工作流程来督促质量检查工作切实的实施，不回避质量问题，敢于提出问题，并在不断的改进中提高质量管理水平。

6 结语

总而言之，M坝水电站机电设备安装是一项较为复杂且系统的工程，由于机电设备安装涉及的内容较多，从而增大了安装质量的控制难度，但是其施工质量直接关系到发电机组运行的安全性，关乎电站的经济效益，对于机电设备安装的质量，需要继续努力研究，不断创新质量控制方式方法，为了更好地确保设备的安装质量，有关人员必须对工程中每一个环节和细节的质量进行严格控制，只有这样，才能确保机电设备的整体安装质量，进而确保水电站在投入运营后能够安全、可靠、稳定运行。