水利水电工程机电设备安装和维护方法

仲红星

（德州市水利局水利施工处，山东 德州 253000）

近年来，国家不断加大水利建设投入力度。国务院办公厅印发的《能源发展战略行动计划(2014-2020)》提出，到2020年，力争常规水电装机达到3.5亿kW左右。基于此背景，水利水电工程建设规模不断扩大，同时积累了丰富的建设经验。现结合机电设备安装施工实践，围绕安装与维护环节值得注意的问题，进行全面的总结，提出有效的管理方法，为相关工程的开展提供参考与借鉴。

1 常见问题

一般来说，安装环节常见问题如下：①误差问题。按照安装作业流程，机电设备安装前要预先进行螺栓与螺母孔等设置，但基础孔位定位常出现误差，造成预留孔位置不准确或者锚栓埋入位置偏差很大等问题，增加安装作业的难度。除此之外，设备安装标高常出现误差。机电设备的安装作业，若机电设备的位置没有达到要求，则会造成安装误差。②预留孔洞问题。具体问题为孔尺寸与位置尺寸等偏差。究其原因，支撑模板质量不达标，最终造成偏差问题。③安装质量不达标。机电设备的安装操作，对质量把控不严格，使得机电设备安装产生质量问题，影响着水利水电工程的运行效益。

2 实例分析

2.1 案例概述

以某水利水电工程为例，建设地址为区域干流A县城下游大约5 km，主要功能为发电，同时兼具改善城市水环境的作用与改善航运功能等。正常蓄水位设计为117.80 m；水库总库容大约4 290×104m3，电站配套3台单机容量为12 MW的水轮发电机，总装机容量为36 MW。根据设计方案，枢纽建筑物呈现“一”字布置，按照从左到右的顺序，主要为左岸重力墩、船闸、泄洪冲沙闸坝以及电站。现结合此工程机电设备安装与维护实践，做简单的论述。

2.2 质量与安全保证体系

水利水电工程机电设备安装作业的质量与安全管控，坚持优质环保和安全的基本原则。工程一次交验合格率要求达到100%，工程优良率超过80%。安全目标为杜绝死亡事故与重伤事故，轻伤频率控制目标为1%以下。

2.3 安装工作内容与技术要求

安装内容：①3台套额定出力为12 MW的水轮机。按照技术作业规范，每台水轮机的安装作业项目，主要为尾水管里衬、外配水环与内配水环等，做好安装规范化与标准化的把控。②3台套调速系统。系统安装的项目为测速装置与机械柜以及电气柜等，要求做好全面严格的把控。③3台套机组流道检修排水管与尾水管检修排水管等的安装。④明管与混凝土内部的预埋管件等。

技术要求：①机电设备安装作业的开展，要根据设计的机组安装图与相关文件。②水轮机安装作业前要求达到相关标准，其中：基础混凝土强度要求达到设计值的70%以上；为安装与维护使用的埋件要求按照标准预埋好；对机组中心线与高程的基准点，进行准确性的检查，保障设备设置的牢固性；获得完整的说明资料。通常来说，水轮机与附属设备的安装与调试等工作开展，需要有专业的人员负责指导。当设备达到现场后，要做好检验检查，并且清理好地面。对重要部件要进行重点检查，检验尺寸与配合公差是否达到要求。水轮机安装作业所需的装置性材料，必须要达到设计要求。对于重要部位的主要材料，要求由完整的检验或者出厂合格证明书。检查预埋部件和混凝土的结合面，保证没有油污或者锈蚀，保障密实度达标，不可以存在空隙。检查组合面的水平度与垂直度，达到安装作业的要求。③预埋件的安装与要求。一般来说，常用的为尾水管里衬与管型座等。对预埋件进行检查，保证过流表面达到平滑的效果；对于混凝土和埋设件的结合位置要求平滑过渡。对预埋件的组合面，要求采取涂铅油或者密封胶，组合缝使用塞尺进行检查。完成预埋件安装作业后，保证支撑稳定固定，防范混凝土浇筑作业时产生安装错位或者变形。

2.4 安装技术要点-以水轮机为例

水轮机部件的安装作业，要提前进行部件质量的检查，混凝土浇筑作业后进行变形检查，及时发现质量问题，并采取有效的处理措施。通过检查锥体法兰面波浪度以及管形座内筒体法兰波浪度以及中心偏差等，掌握机械设备安装的质量达标。安装技术要点如下：①导水机构。按照作业规范，在厂内完成组装作业，导叶在全关到全开范围内，要求操作机没有卡阻的情况。当导叶全关时，保证密合面啮合达标，要求在导叶25%高度内最大局部间隙不得超过0.2 mm。完成导水机构安装作业后，进行导叶接力器与转角关系曲线的检查，保证达到安装的要求。②转轮的组装。开展装配作业前要解体，细致地进行清扫与检查。完成转轮的安装后，组织开展耐压试验与动作试验，尽量在转轮正放时开展，保障各项试验达到要求[1]。③转轮和主轴的连接。按照安装作业要求，对主轴组合法兰与其他部件进行清洗，做好质量的检查，保证没有高点与毛刺等问题。联轴采取螺栓连接方案，通过电阻加热，对称方向加热拉伸联轴螺栓，使用百分表进行测量，掌握实际拉伸的数据，每个螺栓的伸长值都必须要达到标准，若没有达到标准则要重新打紧[2]。④转轮桨叶操作油管的安装。按照安装的要求，安装转轮体时，同步完成压力操作油管的就位。剩余部分通过在安装场安装，装配在主轴内，开展连接安装作业要做好密封性的把控，保证达到作业的要求[3]。⑤转轮室的安装。此部分由上、下部分组成，组合面使用螺栓与锥销进行连接。按照操作要求，实现上游测和导叶室的连接；下游侧使用伸缩节和尾水管实现连接。在安装间内完成转轮室的预组合之后，使用塞尺进行检查，可以存在间隙但不可以超过0.1 mm。⑥管型座的安装。通过预先组装与检查，保证分半把合面的严密性，把合后对与内壳体相接的焊缝要进行煤油渗漏试验，保证没有渗漏的情况。完成安装作业后进行调整，保证焊接作业的质量达标[4]。

3 策略总结

3.1 制定完善的安全生产与运行管理制度

机电设备的安装质量与运行稳定性，直接影响着水利水电工程运行的安全性，因此要做好严格的把控。根据安装与运行环节的特点，编制完善的管理制度，明确管理方法与措施，做好机电设备安装与运行维护的控制，确保各项管理工作落实到位。按照机电设备的使用说明，制定定期检修与检查方案，指导维护工作的开展与落实。将管理制度落实到实际，严格把关安装环节的质量，为后期安全稳定运行提供支持[5]。通过组织教育培训的方式，增强相关岗位人员的责任意识，使其能够将水利水电工程机电设备安装管理制度落实到具体，为安装全过程的管理提供依据和参考。组织监督管理小组，负责对设备安装管理工作开展与管理制度落实情况进行全面检查，及时发现存在的不足与问题，提出优化管理的措施，促使水利水电工程机电设备安装控制得到强化，切实保障安装质量目标的实现。

3.2 做好人员队伍的建设

水利水电工程机电设备安装与维护作业的开展，均需要专业的人员支持，做好人员队伍的建设，提高业务水平，保障安装的质量，实现高效维护的目标，具有现实意义。对安装作业人员，围绕机电设备安装内容与要求，围绕所需的知识与技能进行培训，使其能够掌握机电设备的安装要点，实现安装质量目标。对维护管理人员，要结合后期运行可能遇到的问题，围绕检修检测所需的知识与技能展开培训，促使人员的业务水平得到提高，保障机电设备安装与运行的效益目标实现[6]。水利水电工程机电设备安装期间，组织技术人员进行指导；组织监督管理小组，负责对设备安装全过程实施监督控制，督促人员按照技术标准与规范操作，防范设备安装问题的出现，达到安装的目标。

3.3 引入信息化技术手段

从安装与维护管理需求角度分析，引入信息化技术手段，辅助各项工作的开展与落实，起到积极的作用。在机电设备安装环节，搭建信息化管理平台，实现施工部门和物资部门等的有效沟通，能够保障机械设备安装交底到位，强化对安装环节质量的把控，保障机械设备安装质量目标的实现。动态采集施工现场的数据信息，上传到管理系统，同设计方案进行对比分析，可及时发现存在的问题与不足，提出整改的措施，保障设备安装质量达标。在机械设备运维管理角度，引入信息化技术手段，构建动态化监控系统，实时掌握设备运行的状态与情况，能够预警运行故障与隐患，采取有效的处理措施，保障机电设备安全稳定运行，实现水利水电的建设价值[7]。贯彻“可视化”与“数字化”管理理念，梳理机电设备安装流程与要点，分析质量管理存在的问题和不足，通过加大信息化建设投入力度，提高安装的信息化水平，辅助水利水电工程机电设备安装控制，达到操作可视化与管理数字化水平，实现安装质量目标。

3.4 做好日常巡视检查

水利水电工程机电设备的维护管理，要认真贯彻落实管理制度与措施，实现维护的目标。这需要维护管理部门肩负起管理职责，定期对机电设备运行进行检查，采取听声音、观颜色、测温度等方法，对其进行检查，通过全面检测分析，动态掌握机电设备存在的问题。当机械设备发生故障时，立即组织技术人员展开分析，掌握故障发生的原因，提出解决的措施与方法，保障水利水电工程机电设备安全稳定运行，保障运行效益目标的实现[8]。

3.5 做好安装问题的处理

水利水电工程机电设备常见的安装问题，出现在安装各个环节，要做好全面严格的把控。若发现安装问题，应立即组织技术人员，针对机电设备安装问题产生的原因，提出处理措施。此项工作的难度较大，需技术人员能够结合以往的处理经验，借助专家系统，辅助机电安装设备安装问题的解决。积极探索预防性防护措施，减少机电设备安装问题的发生，保障水利水电工程机电设备安装的效益目标实现。

4 结语

综上所述，水利水电工程机电设备安装与维护工作的开展，要做好全面严格的把控。文中结合实践，提出制定完善的安全生产与运行管理制度，做好人员队伍的建设，引入信息化技术手段，做好日常巡视检查等建议。面向机电设备安装与运行管理新形势与新要求，积极探索新的管理方法，切实提高安装与维护管理水平，实现机电设备的应用价值。