M壩水電站機電設備現場安裝的質量控制

王小龍

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業部，云南 昆明650032）

1 M壩水電站機電設備概況

斯里蘭卡Moragahakanda水庫樞紐工程（以下簡稱M壩）是集灌溉、供水、發電于一體的大型水利工程，也是斯里蘭卡目前最大規模的水利樞紐工程，其蓄水能力為6億m3，發電裝機容量25 MW。M壩水電站設置有兩種型號共4臺立軸混流式水輪發電機組，2臺7.5 MW和2臺5 MW，每臺機組附屬有調速器及油壓裝置、勵磁設備等，為水輪發電機組提供服務的公用系統油、水、氣等輔機系統設備，還包括發電機電壓配電設備、升壓變壓器、高壓配電裝置和監控、保護系統、水力量測系統等等。

2 水電站機電設備安裝質量控制的重要性

水電站中的各種機電設備是它的核心，這些設備運行狀態的優劣直接關系著水電站的運營情況以及經濟效益。想要確保機電設備能夠安全、可靠、穩定運行，就必須確保安裝質量，為此，必須在機電設備安裝過程中，加強質量控制，以此來確保設備的整體安裝質量，只有這樣才能有效地降低機電設備在投入運行后的故障率。大量的工程實踐表明，水電站機電設備的安裝質量對日后機組運行情況好壞有著直接的影響，為了避免因為機電設備問題影響水電站的正常運營，必須在機電設備安裝階段采取科學合理和切實可行的手段及措施控制好安裝質量，以便機電設備安裝完成之后能夠順利地移交業主單位，以及減少或消除設備投運后的故障幾率，使設備始終維持在最佳的運行狀態。這對于提高水電站的運營效率和經濟效益具有非常重要的現實意義。為此，在水電站機電設備安裝施工過程中，應對可能影響安裝質量的因素進行控制，并制定有效控制措施，進一步確保設備的安裝質量，進而實現設備安全、穩定、可靠運行的目標。

3 機電設備現場安裝質量控制的重點和難點

M壩水電站機電設備的系統繁多，涉及的專業多，專業性較強，安裝環節眾多，各專業工序交叉進行，安裝技術難度大；且M壩項目地處國外，國外業主和監理工程師的文化背景和對質量控制的理念與國內有較大差別，要求的施工質量標準很高，并不折不扣的按標準執行，這對機電設備安裝質量控制人員提出了較高的要求，增加了機電設備現場安裝質量控制的難度。

4 機電設備現場安裝質量控制措施

水電站機電設備安裝是一個較為復雜且系統的工程，涉及多個專業和諸多環節，一旦某個環節出現問題就會對整體安裝質量造成影響。為此，必須對安裝全過程進行嚴格的質量控制，具體措施如下：

4.1 設備安裝準備階段的質量控制措施

做任何事情都需要進行提前規劃，機電設備安裝前的準備工作對于確保安裝質量是非常重要的，該環節也是比較容易被忽視的環節之一，很多安裝單位為了趕工期、搶進度，常常會直接忽略施工準備這個環節，從而為后續的安裝階段埋下諸多隱患。為了保證機電設備的整體安裝質量，必須對安裝準備階段予以高度重視，并采取相應的措施對該環節可能出現的質量問題加以控制。一般說來，在具體安裝工程施工前，應健全質量控制系統組織，建立與施工要求相對應的、完善的質量保證體系，對施工從業人員的資質進行嚴格審查，嚴格審查和控制入場的施工機械設備的質量，對安裝工程施工的方案計劃、材料、工藝及相應檢驗方法進行嚴格地審查，必須有圖紙會審及設計交底，讓安裝施工單位了解設計意圖，減少疑惑或誤解。

4.1.1 施工技術措施審批

開始施工前，應編制并上報詳細的施工組織設計方案，同時在水輪機預埋以及蝸殼焊接施工前，應上報專項施工方案及技術措施，并由現場監理工程師以專業的角度對方案和措施的可行性進行審核和批準，具體內容包括施工方案是否具備針對性、預埋質量保證措施是否合理、相關的安全措施是否到位、特殊工種作業人員是否具備資格等等。

4.1.2 嚴格控制材料和設備的質量

任何工程項目施工中，材料和設備的質量都是重中之重，如果不能確保它們的質量，那么即便再好的施工方案和施工技術也無法確保整體施工質量，水電站的機電設備安裝工程也是如此。所以，必須嚴格控制好材料和設備的質量，這有助于提高工程整體質量。首先，入場材料和設備的規格與質量必須與合同要求相符。目前，水電站機電設備安裝工程中使用的各種設備基本都是通過招投標方式進行直接采購，僅有少部分材料是由安裝單位負責采購，如管路、接地扁鋼等等裝置性材料。為了確保材料和設備的整體質量，應當加強對安裝單位自購材料和各種器件的質量控制。材料進場前應由專人負責進行檢查驗收，所有材料和器件都必須具備相應的質量合格證明文件，檢查過程中若發現質量不合格或是不符合要求的材料，應要求其運出施工現場；其次，由招標采購來的設備，應督促廠家按時發貨，以免因設備供應不及時延誤工期，設備到貨后應組織業主、監理、施工單位、廠家代表等共同開箱檢查驗收，如有問題，及時反饋給設備廠家，設備廠家提供處理方案或者重新補發新的設備，杜絕問題沒有解決的設備應用在工程中。由于水電站建設周期相對較長，機電設備到貨情況受諸多方面因素的影響，特別是國外項目存在國內運輸、海上運輸、國外現場運輸等諸多運輸環節，需花費較長時間，這樣一來就難免會出現需要安裝的設備無法及時到位的情況，而一些尚不具備安裝條件的設備卻早早到貨。對于早到的材料和設備應當做好防損、防腐、防潮等工作，以免材料和設備在存放過程中出現損壞，這樣不但會影響整體質量，而且還有可能延誤工期。

4.1.3 設計和技術交底

開始施工前，必須進行設計和技術交底，設計交底由設計單位組織，施工單位派技術負責人和技術骨干參加，在設計交底前施工單位主要技術人員需對圖紙進行會審，在設計交底會上詳細了解設計意圖和圖紙的內容，并針對會審的意見在會上向設計人員尋求解答。技術交底由施工單位現場技術負責人組織全體施工人員參加，在技術交底會上，技術負責人必須對施工的技術方法和注意事項向施工人員講解清楚，講完之后需征求全體施工人員的意見，并對施工人員提出的技術疑問進行解答，讓所有施工人員清楚做什么，怎么做及要達到的技術標準等。

4.2 機電設備安裝階段的質量控制措施

4.2.1 水輪發電機組的安裝質量控制

按照《水輪發電機組安裝技術規范（GBT 8564-2003）》的具體要求對水輪發電機組進行安裝，具體而言有如下幾點：

（1）機組預埋部分的尾水肘管、錐管、座環蝸殼、機坑里襯等需嚴格對照設計和規范的要求進行檢查并報監理對安裝尺寸進行驗收；按規范進行水輪發電機的推力瓦、軸瓦研刮；根據規范要求，認真調整導葉的立面間隙、端面間隙以及軸承各部分間隙，務必將定子的線圈、鐵心、機座內部都清掃的干干凈凈，保證無塵土、雜物和油垢。

（2）對發電機進行檢查，包括絕緣性能，表面的完整度，電機定轉子間空氣間隙的均勻程度，緊固件鎖緊的程度等等；電機引出線的接觸面必須保持清潔和平整，而且確保緊固連接。

（3）調速器集油槽和漏油槽應進行滲漏試驗，安全閥、壓油罐、截止閥、逆止閥等等一定要進行嚴密性耐壓試驗。

（4）主軸聯軸后應盤車檢查各軸頸處的擺度、鏡板的端面跳動、滑環處的擺度和聯軸法蘭的擺度等，在軸線調整后，必須進行盤車檢查軸瓦的接觸情況。4.2.2 電氣設備安裝的質量控制

在進行配電盤、柜、箱的安裝時，重點應檢查垂直度、水平度和柜間接縫等等內容。

（1）盤柜的接地必須牢固良好。

（2）引進盤、柜內的電纜應按照相關的規范和設計要求排列整齊，切忌交叉，并予以牢固的固定，在安裝過程中，切忌將鎧裝電纜的鋼帶置入盤柜內。如果采用的是屏蔽電纜，電纜的屏蔽層必須可靠地接地。

（3）電氣管路安裝。電氣管路的預埋涉及以下幾個環節：管路加工、安裝以及防腐。首先，管路加工時必須采用切割機，切口應當均勻、平整，不得有毛刺或是棱角；其次，管路安裝時每一根管的彎頭不允許超過3個，連接時必須采用套焊，嚴禁采用對接焊；最后，管路安裝完畢后，應對管口進行臨時性封堵，以防止堵管等問題發生。電氣明管、電纜、接地線的敷設施工過程也要嚴格地控制，具體而言，應嚴格控制明管的材質型號和規格，確保符合設計的具體要求，管子排列務必整齊，根據規范的要求嚴格控制其彎曲半徑，應結合設計和施工規范的要求實施水電站接地線的敷設。

（4）接地預埋施工中要注意焊縫質量、引上或引下接地線是否存在遺漏、扁鋼搭接長度、升壓站接地網埋設深度等是否符合設計要求。

（5）接地安裝。由于水電站機電設備本身的特殊性，故在設備安裝過程中必須做好防雷接地，這對于確保機電設備的安全運行意義重大。接地線可采用鍍鋅扁鋼，焊接時應采用搭接焊，同時在對圓鋼與扁鋼進行連接的過程中，應確保焊接牢固可靠，不得存在焊接質量缺陷，這有助于確保接地體的連通性，

確保施工完成的總接地電阻值滿足設計要求。

4.2.3 公用系統油、水、氣管路及閥門安裝質量控制

在安裝施工前，內部都必須清理干凈，對于油系統管路尤其需要進行嚴格的清洗和酸洗，達到經敲擊不會出現銹皮、焊渣或者其他雜物，借助于白布檢查時白布上不留污垢，安裝后結合具體實際，還應按《工業管道工程施工及驗收規范》中的相關規定進行驗收，有必要時，還需要進行吹掃和沖洗。壓力容器及管路除了要清理干凈以外，還須進行耐壓試驗，對滲漏現象進行檢查，一旦發現滲漏，必須及時予以處理直至正常為止，杜絕滲漏。應當根據設計圖進行管路安裝和焊接，焊接過程中，應避免發生漏焊或焊接質量問題。不銹鋼油管道的對口焊接必須采用氬弧焊或者氬弧焊打底，焊縫表面應當無明顯的質量缺陷，若出現裂紋、氣孔或是夾渣，應查明原因并采取補救措施。此外，對于有壓力的管路應當按照實際工作壓力的1.5倍進行壓力測試，持續時間可控制在30 min左右，若無裂紋及滲漏等現象發生則表明質量合格。管路的安裝外觀質量也是一項非常重要的檢查項目，應確保所有管路達到“橫平豎直”，根據業主批準的管道顏色方案進行各系統管道的顏色涂裝，并且清晰的標識出管道介質的流向。

4.2.4 電氣設備的調試和試驗質量控制

電氣設備在安裝完成后應及時予以調試和試驗，具體有如下幾個試驗項目：

（1）發電機定、轉子等電氣設備的耐壓試驗。（2）變壓器的吊芯檢查，絕緣油的試驗。

（3）測量發電機、變壓器的吸收比，以及測量絕緣電阻、各繞組間的直流電阻。

（4）進行高壓斷路器的聯動試驗。

從安全生產角度出發，電氣設備安裝必須在確保滿足設計要求和國家規范要求，且驗收合格后才可以投入試運行。為確保設備安裝質量，電氣試驗人員必須全過程地參與到關鍵設備現場調試過程中，繼電器的整定值調試，繼電保護模擬試驗等，檢查是否與設計相符，檢查燈光指示、音響警報與各保護的對應情況等。檢查電氣試驗報告、調試報告，并與設備出廠試驗報告相比較，若發現參數差別較大，則應分析原因，找出問題，并及時地解決問題。

4.2.5 水輪發電機組啟動前的檢查和試驗

水輪發電機組啟動前，必須按《水輪發電機組啟動試驗規程》（DLT 507-2014）有關規定進行檢查和試驗，該規范有詳細的檢查項目和要求，必須針對規范要求逐一進行檢查和試驗，該項工作是檢驗機組設備安裝質量好壞的最后環節，此項工作非常重要，可以確保機組首次啟動的安全，避免發生質量事故。在檢查前，應先列出檢查項目清單，并根據不同的專業指定每一項檢查項目的責任人，對檢查出來的問題跟蹤整改，確保在啟動前每個檢查的問題都整改完畢。在試驗過程中發現的設備缺陷和故障等問題，應查明原因，及時進行處理，處理合格后重新進行試驗，經檢驗合格后方可投入運行。

4.3 關鍵施工工序的質量控制

關鍵工序是指對機電設備的質量、性能、功能、壽命、可靠性等有直接影響的工序，其工藝復雜，質量容易波動，對工人技藝要求高，經常發生問題。針對關鍵工序施工質量的控制，應結合各單元工程的施工工序，列出各個施工項目的“關鍵工序”和“關鍵質量控制點”清單加以識別，在施工工程中實行重點跟蹤檢查、旁站監督檢查，同時在質檢日志上明確記錄關鍵工序的施工、檢查、驗收以及旁站記錄。并將關鍵工序檢查數據報上級主管部門進行分析和備案。

4.4 機電設備安裝質量通病的預防

在機電設備安裝過程中發現的很多問題都屬于質量通病，一般來說質量通病是屬于慣性，一種習慣于施工中的各類質量問題，質量通病是影響機電設備安裝工程質量的重要問題，只有有效地控制和降低這些質量通病，不斷提高機電安裝人員的質量意識，才能完善各個系統的功能，確保整體施工質量。機電設備安裝過程中常存在的質量通病有：大型設備裝配及安裝的中心方位偏差、高程偏差、水平偏差、圓度偏差、同心度偏差以及焊接變形、焊接質量缺陷等，輔機管路、電纜橋架、電纜敷設、電氣二次接線、儀器儀表安裝過程中的觀感問題等。針對上述質量通病，老問題重復出現等問題，應不定期的召開質量總結會和培訓會，通過總結會深入查找原因，提出解決方案，形成集中整治，同時安排專人限期監督整改落實，對取得的實戰經驗進行總結推廣，通過質量培訓會，提高全員質量意識，讓其認識到施工中存在的不足，并在后續施工中加以糾正。

5 質量控制的制度建設

為了更好的控制M壩機電設備的安裝質量，項目部制定了《質量檢查工作制度》，并嚴格執行，為施工質量控制提供了長效機制和制度保障。主要由以下內容組成：

5.1 管理體系內審

項目部每年組織不少于兩次的內部審查工作，上半年一次、下半年一次。審查流程執行公司的《內部審核控制程序》相關要求。根據公司《QEO管理手冊》、《質量體系程序文件》主要審查項目部各部室、作業隊是否按照質量管理體系進行質量管理，審查項目部質量管理組織機構是否健全，質量計劃及質量管理制度是否具有針對性及可操作性，質量考核及整改是否及時、到位、閉合。為質量管理提供組織保證和程序保證。

5.2 工程實體的質量檢查

工程實體的質量檢查包括組成工程實體的施工材料的檢查和工程實體施工的質量檢查。

5.2.1 施工材料的檢查

根據相關標準對施工材料進行相應比例的抽查，對檢查存在問題或對施工質量存在影響的施工材料，嚴禁用于施工。

5.2.2 工程實體施工質量的檢查

工程實體的質量檢查嚴格執行“三檢制”制度，施工班組技術員自檢、作業隊技術主管復檢、項目部專職質檢員終檢，在檢查過程中堅持實事求是，杜絕弄虛作假。檢查合格后，報請工程師、廠家代表、業主進行本工序驗收，確認本工序質量檢查結果符合要求后，方能進入下道工序的施工。堅決實行施工質量自控和外部監督相結合的質量管理制度。

5.3 質量檢查管理工作

根據公司《QEO管理手冊》、《質量體系程序文件》要求，結合項目部具體施工特性、質量管理現狀及管理水平。質量檢查管理工作分為：專職質檢員的日常巡查、月度質量綜合檢查、專項質量檢查、業主或工程師組織的質量檢查、定期的質量考核。

5.3.1 專職質檢員的日常巡查

根據質檢員的專業及業務水平分為金結、電氣、機械質檢員。每天進行施工工作面的巡查工作，對施工工藝的執行情況、施工過程的質量控制進行檢查，并如實填寫質量檢查日常巡查記錄表，根據不同的施工項目采用不同的檢查辦法，確保施工過程質量受控。

5.3.2 月度質量綜合檢查

根據施工進度，由項目部主管質量的副經理或總工，組織工程管理部負責人及各作業隊相關負責人，在每個月的25日，針對正在施工的項目進行全面的檢查，開展自我檢查和相互檢查工作，檢查施工過程中存在的質量問題，并出具書面的月度質量檢查報告，需經主管質量的副經理或總工進行批準，報告中所述質量問題由工程管理部跟蹤落實整改情況。

5.3.3 專項質量檢查

根據公司《QEO管理手冊》、《質量體系程序文件》要求，結合施工特點，對關鍵工序進行專項質量檢查。關鍵工序如：測量控制點及控制線的測放、壓力鋼管、蝸殼的焊接、承重部件的焊接、定子下線等。對關鍵工序進行重點控制、指派專業的質檢員定時對關鍵工序的施工過程進行全程旁站、檢查，檢查施工過程是否符合工藝要求，檢查施工過程記錄資料的及時性及準確性，確保關鍵工序的質量受控。定期對試驗儀器和測量儀器進行檢查、保養，并按照要求定期送有檢測資質的單位進行檢查、校正，建立專門的臺賬，確保相關檢測儀器的穩定有效，為質量檢查的真實、可靠提供物質保證。

5.3.4 工程師、業主組織的質量檢查

工程管理部組織相關專業質量管理人員參加工程師、業主組織的質量檢查。重視工程師、業主對施工質量提出的問題、意見和建議，對工程師、業主提出的質量問題應及時進行整改，由工程管理部進行跟蹤落實整改情況。對工程師、業主提出的意見和建議應進行分析，采納其合理的意見和建議。

5.3.5 定期的質量考核

根據日常的質量檢查結果，每月底對各作業隊進行質量考核，做到實事求是、客觀公正，并在年底對各個作業隊進行年度施工質量評比，真實的反映作業隊的施工質量情況及質量管理水平。根據項目部《質量管理考核辦法》進行相應的獎懲。通過質量獎懲，督促施工作業隊重視施工質量管理工作，提高質量意識，不斷提高和完善質量管理工作。

5.4 質量檢查的整改及驗證

針對質量檢查中存在的問題，根據程度，出具質量整改通知單或口頭質量整改要求，限定整改時段，并形成書面的檢查及整改記錄。工程管理部指派專人對整個整改過程進行全程的監督、驗證，并對整改的結果進行評價。做到對檢查出的問題進行全面徹底的整改，杜絕遺留質量隱患。對檢查出來的施工質量記錄資料問題，及時進行整改完善，做到施工質量記錄資料真實反映施工質量和可追溯性。

5.5 質量檢查的持續改進

通過對施工現場及內業資料的檢查，發現問題、分析問題、出具質量整改通知單、制定整改方案、按照整改方案進行限期整改、對整改結果進行驗證、評價。通過整個質量檢查的工作流程來督促質量檢查工作切實的實施，不回避質量問題，敢于提出問題，并在不斷的改進中提高質量管理水平。

6 結語

總而言之，M壩水電站機電設備安裝是一項較為復雜且系統的工程，由于機電設備安裝涉及的內容較多，從而增大了安裝質量的控制難度，但是其施工質量直接關系到發電機組運行的安全性，關乎電站的經濟效益，對于機電設備安裝的質量，需要繼續努力研究，不斷創新質量控制方式方法，為了更好地確保設備的安裝質量，有關人員必須對工程中每一個環節和細節的質量進行嚴格控制，只有這樣，才能確保機電設備的整體安裝質量，進而確保水電站在投入運營后能夠安全、可靠、穩定運行。