北京市河湖水工设施维护工作的精细化流程管理

徐钰程

(北京市城市河湖管理处，北京 100000)

0 引言

维护工作是保证水工设施正常运行的重要工作，在城市水系的防洪、调度中起着至关重要的作用，具备涉及专业面广、影响因素多等特点，在管理方面有较大的难度。在维护工作的进行过程中，不可抗力、差异性等原因造成漏项的概率高，由此产生的故障及隐患较多、影响等级较高，全面的、有针对性的精细化流程管理可以减少这些故障或隐患发生的概率。首都水利系统是保障地区安全的脉络，有时为解决维护过程中出现的问题，需要协调多个部门共同协商，根据政策和详细的数据进行综合分析，确定问题严重性后，最终作出决断。这些问题信息量大，平行关系多，没有详细的内容描述会导致分析困难，由精细化流程管理形成详细的内容具备精炼平行信息，突出重点项目的特点，可为决策提供准确的依据。所以如何进行精细化流程管理，实现水工设施维护工作质量提升是非常重要的目标。

本文以北京市城市河湖水工设施维护项目为例，分析了维护工作中存在的问题，通过2006年至2021年项目进行分析，根据影响程度进行分级，论证了精细化流程管理的必要性，通过卷扬式水闸的实际维护内容进行了流程阶段和重点项目划分，拟定了精细化流程管理任务书重点项目。

1 维护工作现状

北京市城市河湖管理处的管辖范围涉及东西城、海淀等7个区，管理的河道长度超124km，水面800万m2，发挥各种功能的水工设施包括闸坝107座、推流器等设备及其附属设施300余台、泵站及阀井数十处。它们肩负着北京城区的防洪、水资源调度等重要任务，保障着首都度汛、公共财产及市民人身安全。为保证重要水工设施的正常运行，城市河湖对处于重要节点的水工设施进行年度维护工作。

城市河湖水工设施建成日期自1950年至2016年不等，横跨了半个多世纪。有些保持着原貌，有些进行了除险加固甚至改造，在水系脉络不是非常发达的北京，处于重要节点的它们，发挥着举足轻重的作用，在河湖兢兢业业水务人的值守和全面的检查维护下，从未因自身故障等原因导致过洪水等灾害的发生。

维护工作涉及的机、电、金、结等方面内容，如经过电缆绝缘检测，直观反映出电缆的工作状态，再如水闸全程启闭试验，检测平时处于水面以下关键部位的工作情况，为设施正常运行和人员安全提供保障。维护内容的隐患排查和排除，是水工设施正常运行的基础，在保障首都水安全方面起着至关重要的作用。

2 维护工作存在问题分析

2.1 设施差异性大、维护工作复杂

水工设施作用不同、功能不同、环境不同，导致了其多样性的特点。其中107座闸坝的形式就有十余种，包括液压人字、液压桥型、卷扬式平板、卷扬式弧形、钢坝闸等等，由此可见工作涉及的专业面较宽。同时半个多世纪的建设进程，使同类型水工设施的基础结构、电控系统、自动化系统也存在差异，这些新老设备交替的情况，增加了维护的复杂性，如果没有详细的基础资料支持，对工作的质量和进度有很大影响。各水闸建成年限见表1。

表1

除此之外，由于环境、使用频率的不同，设施的使用寿命也不同，不能完全依靠规范进行，需要更严格的要求。工作中的内容和重点项目需要因闸而异、因地而异。详细的、有针对性的工作流程管理文件，可以很大程度缓解上述影响。

2.2 施工和管理人员变更频繁

维护工作在人员对设施的了解程度上有很高的要求。同是卷扬式水闸，具备着不同级数的减速器、不同形式的制动器、不同方式的限位系统等等差异，再加上分布广的特点，需要工作队伍在工作前掌握详细的资料数据，进行严格的交底工作，事前需要配置专业技术人员和工器具来保障工作进行的质量和效率。人员对设施的了解程度，紧密的关系着工作的进度与质量，在现今行业水平普遍较高的环境下，人员的更替是不可避免的，而详细的工作流程管理内容作为交底文件指导工作进行，减少了了人员更替的影响。

2.3 不可抗力因素导致的检查内容的缺失

为满足调度要求，有些水工设施由于维持水位等原因，不能全面进行维护工作，出现由于不可抗力因素导致的检查内容的缺失，这些项目甚至只能在安全鉴定时才有条件进行。间隔时间过长会导致一些工作环境差和使用频率高的设施故障发生的机率增加。以上原因造成的故障在城市河湖中比较常见，影响较大，如果发生在防汛排洪时期会造成比较严重的后果。

按照后果的影响把故障类型分为一至四级。

一级是严重影响，致使水工设施完全瘫痪，现场无法通过应急系统解除故障，需要统筹部署抢险方案。如钢丝绳断裂、吊耳断裂、阀板断裂、丝杠断裂导致的故障无法通过应急系统运行，汛期会对首都水安全造成影响。

二级是高度影响，致使水工设施完全瘫痪，可以通过现场应急操作，但严重影响了水工设施效率。如减震销断裂、定滑轮卡死、电动机烧毁、供电电路故障等情况，可以通过应急或者手动系统紧急运行。

三级是一般影响，导致水工设施运行的部分故障，经过系统的检查维修可排除故障。如限位失灵、手电分离未到位、电气元件损坏等，通过现场检查及维修后可排除。

四级是较小影响，未导致水工设施运行部分故障，可以快速进行处理或暂缓恢复的情况。比如按钮卡阻、空开跳闸、急停未旋出、行程开关的卡阻等情况，可以快速解决，没有直接影响。

通过城市河湖2006年至2021年15年期间发生的维修项目进行统计，每年数量为55至93条不等，其中电气故障占比63%，机械故障占比31%，其他由于环境等原因造成的故障占比6%，影响等级项目数量统计见表2。

表2

在维护过程中通过系统的检查和试运行发现的隐患进行或故障维修的工作每年有43至89条，由于不可抗力原因不能全面检查而导致的故障，造成的抢修抢险工作每年有4至12条不等。如图1所示。

图1

经统计维修维护项目共计1020条，抢修抢险项目共计114条，属于一、二级影响维修维护项目164条，抢修抢险项目73条。其中一、二级在两种项目中的占比为维修维护16%，抢修抢险64%，统计如图2所示。

图2

抢修抢险项目，虽然只占10%左右，但影响等级较高，所以减少抢修抢险项目的发生概率是维护工作的重要目标。通过流程化管理的文件内容，详细的记录由于不可抗力造成的缺项的特征和时间，突出重点，根据不同特点进行有针对性的监测、检查，可以减少抢修抢险项目发生的概率。

2.4 故障表象小隐患大

有些隐患表象轻微，随着环境变化出现影响等级扩大的情况。比如卷扬式水闸运行中微小的卡顿现象，由于不可抗力不能全面检查，其原因可能为水下主导轮的卡死导致，在压力较小时，只有微小的卡顿，当汛期水压增大，会出现导轮与导轨摩擦力过大，出现卡阻不能下降紧急故障。吊点倾斜、锈蚀严重、水封变形、联轴器震动异响等现象也存在此类现象轻微、隐患较大的特征。

经统计，此类项目在抢修一、二级影响中占比较大，见表3。以上故障特征在维护过程中需要严格重视，精细化流程管理文件的内容中需要将此类隐患作为重点项目，加入全面的有针对性的的隐患特征，可以有效防止由于现象轻微被忽视漏项的可能。

表3

3 维护管理工作应对措施

为了能够掌握设施的工作状态、提高工作质量，需要有针对性、指导性的施工流程精细化管理文件。

3.1 精细化管理文件的内容

文件的内容需要具备充分反映系统工作状态和数据信息的项目，这些项目具备重要性高且指导性强的特点，以此为依据可以保证工作的全面进行，降低漏项发生的概率，而且通过详细的信息对不可抗力因素进行描述和记录，可以作为决策依据，实现提高维护工作效率、保障工作质量的目的。除此之外内容还需要体现出如特种作业、特定操作、特定工序的工作流程，落实签认制度，实现对安全管理的集成控制。

3.2 水闸维护工作的流程制定和重点项目划分

管理文件是精细化管理的基础文件，制定工作流程和划分重点项目是其中最主要的内容，通过工序规定和安全操作规定制定流程，通过分析工作内容的重要性划分重点项目。水闸的维护工作重要性高、难度较大，出现的隐患和故障数量较多，下面通过对其流程和重点项目的分析，体现管理文件的主要内容。

水闸的维护按照逻辑关系可分为供配电系统、起升机构试运行、全程启闭、主题结构检测四个阶段，根据每个阶段涉及的项目内容制定有针对性的维护周期及标准，严格落实签认责任制，形成精细化流程管理文件来指导维护工作进行。

第一阶段为供配电系统检查，重点是外观检查、接地电阻的遥测、发电车试运行等项目。水工设施最大用电负荷应进行记录，总负荷包括生活和工作负荷，总负荷较大进行工作时，严格限制生活负荷以防止超载。发电车投入时，随线路的切换，应严格观测三相供电电压，防止线路欠压或者缺相对设备造成损伤。此阶段涉及特种作业，需对人员提出安全操作要求，包括须持证上岗、两人配合、挂牌制度，并严格落实签认制度。

第二阶段是起升机构试运行检查，从电机端至闸门吊耳是维护的重点项目。其中减震配件是防止克服惯性的大扭矩对设备造成损伤，是一种软连接形式，如果发生断裂会造成一级影响故障。其工作寿命根据使用环境和频率的不同产生差异，更换周期的制定要有针对性。维护中拆卸检查减震垫的磨损情况、减震销和销孔有无变形，并进行详细记录。

制动器须检查力矩是否满足要求、各个固定位置的轴承是否有松动和磨损、塞尺检查抱闸间隙，卡尺测量闸瓦厚度，并有针对性的列明标准。

减速机开启检修盖，检查齿轮齿面啮合情况和油量、油质，观察密封处渗漏严重程度，需要根据运行环境制定制定维护标准和更换周期。

传动轴应抽检联轴节的链接键及结合面，检查周期根据使用频率制定，抽样位置及具体情况进行详细记录。

卷筒大齿通过齿侧间隙可体现同心度，根据规范检查齿面的磨损程度，特殊情况重点记录并及时汇报。滑动轴承需要进行注油，注油的速度和木钳搅动可测定油脂的质量，同时观察绳槽有无磨损锈蚀等痕迹。

动定滑轮和钢丝绳是重要承重点，故障影响后严重，应着重检查，轴承吊耳的连接销、轴承、定滑轮基座的连接螺栓应重点检查，并针对特殊情况进行详细的记录和报告。钢丝绳应该进行全面的检测，资料详细列入过程管理文件中，交底过程中应使工作人员和管理人员熟知。

手动机构需严格检查手电分离的断路情况、行程开关的动作情况、锁定螺栓的紧固情况，避免程不足时误操作对水闸和人员的造成伤害。具备棘尺的系统，应先脱出后再摇闸，文件中应严格的列明操作流程[1-3]。

上述静态检查合格后，按照安全工作流程进行动态试运行前需严格对观察上下游河道情况，严格执行管理人员操作的规定。过程中应检测启动和运行电流，确定电机的运行状态，并详细记录。运行过程中耳听有无异响，防止异常情况，观察水封两边挤压情况，检查吊点是否平衡，如发现一侧水封挤压严重，立即停止操作，通过钢丝绳调平后再继续。

第三阶段是全程启闭实验，叠梁在静水状态下关闭。由台车进行吊装的应依照规范对轨道和轨轮进行检查，避免发生负重脱轨事故。台车上起升机构应依照水闸的相关检查项目进行。运行前严格对移动电缆进行外观检查和绝缘遥测，对钢丝绳、吊钩等承重部件进行全面的检查。吊装前严格检查吊耳、穿销、备板是否变形或者损坏。检查叠梁浮箱是否渗漏，避免沉没，下水前放置平稳，观察叠梁正常漂浮后再脱钩。

水闸的全程启闭项目能全面体现设备状态，可以发现在正常状态下无法发现的问题。检查下限行程开关是否触发保护，根据钢丝绳松紧状态对开度进行调试。在全程起升过程中，可以监测电机运行电流、检查抱闸工作情况、观察联轴器是否同心、观察钢丝绳是否入槽、检查主导轮滑动情况、检查水封与导板接合情况。停滞时，检查主导轮及侧导轮转动情况，并进行注油工作，检查止水压板、螺栓、止水橡胶的外观。闸门上升至上限时，通过上限的测量调整开度，检查平时处于水下的导轮滑动轴承、水封及底水封的压板等情况。闸门金属结构及闸门防腐应全面检查在过程中各阶段穿插进行。

第四阶段是结构项目检查，需要闸门全部开启才能进行，在检查项目的外观时应仔细，重点项目主要是埋件有无锈蚀、损伤，松动。以上项目都有准确的标准描述，可以根据实际情况制定针对性标准并重点记录[4]。

以水闸维护的管理文件内容为例，流程制定遵守工序和安全规定，内容需详细、全面且有针对性，设施的标准和工况都从中得到了体现，对工作进度、质量、安全进行了集成控制。

3.3 精细化管理效果

通过管理文件进行精细化的流程管理，可以解决维护工作存在的问题。分析水工设施不同的工况和环境，为文件重点项目制定不同的维护标准，其全面性可以解决由于设施的差异性对工作带的影响。可作为工作前交底文件，使工作人员在事前充分了解工作，解决由于人员变更对工作产生的影响。通过强调缺项强制否定原则，即未能进行检查的重点项目，视为存在缺陷对待，原因和缺项年限都需要进行详细记录，使不可抗力造成的缺项隐患具备足够的分析依据，减少风险发生的概率。文件中体现特定项目的重要隐患特征，使其得到足够的重视，可以有效防止风险的扩大[5-6]。在维护工作进行前、后，分别对维护数据进行详细的分析、总结，将历史遗留和维护工作进行中出现的问题体现出来，成为决策依据，使总体工作进行的有侧重点，提高维护工作的效果。

4 结论

水工设施维护工作为城市建设的水流调度任务提供强有力的保障，工作的质量和安全控制尤为重要。把流程任务通过精细化管理文件体现出来，内容作为工作指导，安全措施和工序等依照流程进行，对信息进行统计，增加人员对设施维护工作的了解程度，避免漏项等情况发生。通过对文件内容的对比分析，不同信息的权重一目了然，突出重点项目，辅助进行决策。这种对质量、进度、安全的有效集成控制，可以大大提高工作效率、降低风险隐患发生的几率。由于精细化管理工作较复杂，因此要求工作人员耐心按照管理文件要求，加强组织协调管理工作。