北京市河湖水工設施維護工作的精細化流程管理

徐鈺程

(北京市城市河湖管理處，北京 100000)

0 引言

維護工作是保證水工設施正常運行的重要工作，在城市水系的防洪、調度中起著至關重要的作用，具備涉及專業(yè)面廣、影響因素多等特點，在管理方面有較大的難度。在維護工作的進行過程中，不可抗力、差異性等原因造成漏項的概率高，由此產生的故障及隱患較多、影響等級較高，全面的、有針對性的精細化流程管理可以減少這些故障或隱患發(fā)生的概率。首都水利系統(tǒng)是保障地區(qū)安全的脈絡，有時為解決維護過程中出現(xiàn)的問題，需要協(xié)調多個部門共同協(xié)商，根據(jù)政策和詳細的數(shù)據(jù)進行綜合分析，確定問題嚴重性后，最終作出決斷。這些問題信息量大，平行關系多，沒有詳細的內容描述會導致分析困難，由精細化流程管理形成詳細的內容具備精煉平行信息，突出重點項目的特點，可為決策提供準確的依據(jù)。所以如何進行精細化流程管理，實現(xiàn)水工設施維護工作質量提升是非常重要的目標。

本文以北京市城市河湖水工設施維護項目為例，分析了維護工作中存在的問題，通過2006年至2021年項目進行分析，根據(jù)影響程度進行分級，論證了精細化流程管理的必要性，通過卷揚式水閘的實際維護內容進行了流程階段和重點項目劃分，擬定了精細化流程管理任務書重點項目。

1 維護工作現(xiàn)狀

北京市城市河湖管理處的管轄范圍涉及東西城、海淀等7個區(qū)，管理的河道長度超124km，水面800萬m2，發(fā)揮各種功能的水工設施包括閘壩107座、推流器等設備及其附屬設施300余臺、泵站及閥井數(shù)十處。它們肩負著北京城區(qū)的防洪、水資源調度等重要任務，保障著首都度汛、公共財產及市民人身安全。為保證重要水工設施的正常運行，城市河湖對處于重要節(jié)點的水工設施進行年度維護工作。

城市河湖水工設施建成日期自1950年至2016年不等，橫跨了半個多世紀。有些保持著原貌，有些進行了除險加固甚至改造，在水系脈絡不是非常發(fā)達的北京，處于重要節(jié)點的它們，發(fā)揮著舉足輕重的作用，在河湖兢兢業(yè)業(yè)水務人的值守和全面的檢查維護下，從未因自身故障等原因導致過洪水等災害的發(fā)生。

維護工作涉及的機、電、金、結等方面內容，如經過電纜絕緣檢測，直觀反映出電纜的工作狀態(tài)，再如水閘全程啟閉試驗，檢測平時處于水面以下關鍵部位的工作情況，為設施正常運行和人員安全提供保障。維護內容的隱患排查和排除，是水工設施正常運行的基礎，在保障首都水安全方面起著至關重要的作用。

2 維護工作存在問題分析

2.1 設施差異性大、維護工作復雜

水工設施作用不同、功能不同、環(huán)境不同，導致了其多樣性的特點。其中107座閘壩的形式就有十余種，包括液壓人字、液壓橋型、卷揚式平板、卷揚式弧形、鋼壩閘等等，由此可見工作涉及的專業(yè)面較寬。同時半個多世紀的建設進程，使同類型水工設施的基礎結構、電控系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)也存在差異，這些新老設備交替的情況，增加了維護的復雜性，如果沒有詳細的基礎資料支持，對工作的質量和進度有很大影響。各水閘建成年限見表1。

表1

除此之外，由于環(huán)境、使用頻率的不同，設施的使用壽命也不同，不能完全依靠規(guī)范進行，需要更嚴格的要求。工作中的內容和重點項目需要因閘而異、因地而異。詳細的、有針對性的工作流程管理文件，可以很大程度緩解上述影響。

2.2 施工和管理人員變更頻繁

維護工作在人員對設施的了解程度上有很高的要求。同是卷揚式水閘，具備著不同級數(shù)的減速器、不同形式的制動器、不同方式的限位系統(tǒng)等等差異，再加上分布廣的特點，需要工作隊伍在工作前掌握詳細的資料數(shù)據(jù)，進行嚴格的交底工作，事前需要配置專業(yè)技術人員和工器具來保障工作進行的質量和效率。人員對設施的了解程度，緊密的關系著工作的進度與質量，在現(xiàn)今行業(yè)水平普遍較高的環(huán)境下，人員的更替是不可避免的，而詳細的工作流程管理內容作為交底文件指導工作進行，減少了了人員更替的影響。

2.3 不可抗力因素導致的檢查內容的缺失

為滿足調度要求，有些水工設施由于維持水位等原因，不能全面進行維護工作，出現(xiàn)由于不可抗力因素導致的檢查內容的缺失，這些項目甚至只能在安全鑒定時才有條件進行。間隔時間過長會導致一些工作環(huán)境差和使用頻率高的設施故障發(fā)生的機率增加。以上原因造成的故障在城市河湖中比較常見，影響較大，如果發(fā)生在防汛排洪時期會造成比較嚴重的后果。

按照后果的影響把故障類型分為一至四級。

一級是嚴重影響，致使水工設施完全癱瘓，現(xiàn)場無法通過應急系統(tǒng)解除故障，需要統(tǒng)籌部署搶險方案。如鋼絲繩斷裂、吊耳斷裂、閥板斷裂、絲杠斷裂導致的故障無法通過應急系統(tǒng)運行，汛期會對首都水安全造成影響。

二級是高度影響，致使水工設施完全癱瘓，可以通過現(xiàn)場應急操作，但嚴重影響了水工設施效率。如減震銷斷裂、定滑輪卡死、電動機燒毀、供電電路故障等情況，可以通過應急或者手動系統(tǒng)緊急運行。

三級是一般影響，導致水工設施運行的部分故障，經過系統(tǒng)的檢查維修可排除故障。如限位失靈、手電分離未到位、電氣元件損壞等，通過現(xiàn)場檢查及維修后可排除。

四級是較小影響，未導致水工設施運行部分故障，可以快速進行處理或暫緩恢復的情況。比如按鈕卡阻、空開跳閘、急停未旋出、行程開關的卡阻等情況，可以快速解決，沒有直接影響。

通過城市河湖2006年至2021年15年期間發(fā)生的維修項目進行統(tǒng)計，每年數(shù)量為55至93條不等，其中電氣故障占比63%，機械故障占比31%，其他由于環(huán)境等原因造成的故障占比6%，影響等級項目數(shù)量統(tǒng)計見表2。

表2

在維護過程中通過系統(tǒng)的檢查和試運行發(fā)現(xiàn)的隱患進行或故障維修的工作每年有43至89條，由于不可抗力原因不能全面檢查而導致的故障，造成的搶修搶險工作每年有4至12條不等。如圖1所示。

圖1

經統(tǒng)計維修維護項目共計1020條，搶修搶險項目共計114條，屬于一、二級影響維修維護項目164條，搶修搶險項目73條。其中一、二級在兩種項目中的占比為維修維護16%，搶修搶險64%，統(tǒng)計如圖2所示。

圖2

搶修搶險項目，雖然只占10%左右，但影響等級較高，所以減少搶修搶險項目的發(fā)生概率是維護工作的重要目標。通過流程化管理的文件內容，詳細的記錄由于不可抗力造成的缺項的特征和時間，突出重點，根據(jù)不同特點進行有針對性的監(jiān)測、檢查，可以減少搶修搶險項目發(fā)生的概率。

2.4 故障表象小隱患大

有些隱患表象輕微，隨著環(huán)境變化出現(xiàn)影響等級擴大的情況。比如卷揚式水閘運行中微小的卡頓現(xiàn)象，由于不可抗力不能全面檢查，其原因可能為水下主導輪的卡死導致，在壓力較小時，只有微小的卡頓，當汛期水壓增大，會出現(xiàn)導輪與導軌摩擦力過大，出現(xiàn)卡阻不能下降緊急故障。吊點傾斜、銹蝕嚴重、水封變形、聯(lián)軸器震動異響等現(xiàn)象也存在此類現(xiàn)象輕微、隱患較大的特征。

經統(tǒng)計，此類項目在搶修一、二級影響中占比較大，見表3。以上故障特征在維護過程中需要嚴格重視，精細化流程管理文件的內容中需要將此類隱患作為重點項目，加入全面的有針對性的的隱患特征，可以有效防止由于現(xiàn)象輕微被忽視漏項的可能。

表3

3 維護管理工作應對措施

為了能夠掌握設施的工作狀態(tài)、提高工作質量，需要有針對性、指導性的施工流程精細化管理文件。

3.1 精細化管理文件的內容

文件的內容需要具備充分反映系統(tǒng)工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息的項目，這些項目具備重要性高且指導性強的特點，以此為依據(jù)可以保證工作的全面進行，降低漏項發(fā)生的概率，而且通過詳細的信息對不可抗力因素進行描述和記錄，可以作為決策依據(jù)，實現(xiàn)提高維護工作效率、保障工作質量的目的。除此之外內容還需要體現(xiàn)出如特種作業(yè)、特定操作、特定工序的工作流程，落實簽認制度，實現(xiàn)對安全管理的集成控制。

3.2 水閘維護工作的流程制定和重點項目劃分

管理文件是精細化管理的基礎文件，制定工作流程和劃分重點項目是其中最主要的內容，通過工序規(guī)定和安全操作規(guī)定制定流程，通過分析工作內容的重要性劃分重點項目。水閘的維護工作重要性高、難度較大，出現(xiàn)的隱患和故障數(shù)量較多，下面通過對其流程和重點項目的分析，體現(xiàn)管理文件的主要內容。

水閘的維護按照邏輯關系可分為供配電系統(tǒng)、起升機構試運行、全程啟閉、主題結構檢測四個階段，根據(jù)每個階段涉及的項目內容制定有針對性的維護周期及標準，嚴格落實簽認責任制，形成精細化流程管理文件來指導維護工作進行。

第一階段為供配電系統(tǒng)檢查，重點是外觀檢查、接地電阻的遙測、發(fā)電車試運行等項目。水工設施最大用電負荷應進行記錄，總負荷包括生活和工作負荷，總負荷較大進行工作時，嚴格限制生活負荷以防止超載。發(fā)電車投入時，隨線路的切換，應嚴格觀測三相供電電壓，防止線路欠壓或者缺相對設備造成損傷。此階段涉及特種作業(yè)，需對人員提出安全操作要求，包括須持證上崗、兩人配合、掛牌制度，并嚴格落實簽認制度。

第二階段是起升機構試運行檢查，從電機端至閘門吊耳是維護的重點項目。其中減震配件是防止克服慣性的大扭矩對設備造成損傷，是一種軟連接形式，如果發(fā)生斷裂會造成一級影響故障。其工作壽命根據(jù)使用環(huán)境和頻率的不同產生差異，更換周期的制定要有針對性。維護中拆卸檢查減震墊的磨損情況、減震銷和銷孔有無變形，并進行詳細記錄。

制動器須檢查力矩是否滿足要求、各個固定位置的軸承是否有松動和磨損、塞尺檢查抱閘間隙，卡尺測量閘瓦厚度，并有針對性的列明標準。

減速機開啟檢修蓋，檢查齒輪齒面嚙合情況和油量、油質，觀察密封處滲漏嚴重程度，需要根據(jù)運行環(huán)境制定制定維護標準和更換周期。

傳動軸應抽檢聯(lián)軸節(jié)的鏈接鍵及結合面，檢查周期根據(jù)使用頻率制定，抽樣位置及具體情況進行詳細記錄。

卷筒大齒通過齒側間隙可體現(xiàn)同心度，根據(jù)規(guī)范檢查齒面的磨損程度，特殊情況重點記錄并及時匯報。滑動軸承需要進行注油，注油的速度和木鉗攪動可測定油脂的質量，同時觀察繩槽有無磨損銹蝕等痕跡。

動定滑輪和鋼絲繩是重要承重點，故障影響后嚴重，應著重檢查，軸承吊耳的連接銷、軸承、定滑輪基座的連接螺栓應重點檢查，并針對特殊情況進行詳細的記錄和報告。鋼絲繩應該進行全面的檢測，資料詳細列入過程管理文件中，交底過程中應使工作人員和管理人員熟知。

手動機構需嚴格檢查手電分離的斷路情況、行程開關的動作情況、鎖定螺栓的緊固情況，避免程不足時誤操作對水閘和人員的造成傷害。具備棘尺的系統(tǒng)，應先脫出后再搖閘，文件中應嚴格的列明操作流程[1-3]。

上述靜態(tài)檢查合格后，按照安全工作流程進行動態(tài)試運行前需嚴格對觀察上下游河道情況，嚴格執(zhí)行管理人員操作的規(guī)定。過程中應檢測啟動和運行電流，確定電機的運行狀態(tài)，并詳細記錄。運行過程中耳聽有無異響，防止異常情況，觀察水封兩邊擠壓情況，檢查吊點是否平衡，如發(fā)現(xiàn)一側水封擠壓嚴重，立即停止操作，通過鋼絲繩調平后再繼續(xù)。

第三階段是全程啟閉實驗，疊梁在靜水狀態(tài)下關閉。由臺車進行吊裝的應依照規(guī)范對軌道和軌輪進行檢查，避免發(fā)生負重脫軌事故。臺車上起升機構應依照水閘的相關檢查項目進行。運行前嚴格對移動電纜進行外觀檢查和絕緣遙測，對鋼絲繩、吊鉤等承重部件進行全面的檢查。吊裝前嚴格檢查吊耳、穿銷、備板是否變形或者損壞。檢查疊梁浮箱是否滲漏，避免沉沒，下水前放置平穩(wěn)，觀察疊梁正常漂浮后再脫鉤。

水閘的全程啟閉項目能全面體現(xiàn)設備狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)在正常狀態(tài)下無法發(fā)現(xiàn)的問題。檢查下限行程開關是否觸發(fā)保護，根據(jù)鋼絲繩松緊狀態(tài)對開度進行調試。在全程起升過程中，可以監(jiān)測電機運行電流、檢查抱閘工作情況、觀察聯(lián)軸器是否同心、觀察鋼絲繩是否入槽、檢查主導輪滑動情況、檢查水封與導板接合情況。停滯時，檢查主導輪及側導輪轉動情況，并進行注油工作，檢查止水壓板、螺栓、止水橡膠的外觀。閘門上升至上限時，通過上限的測量調整開度，檢查平時處于水下的導輪滑動軸承、水封及底水封的壓板等情況。閘門金屬結構及閘門防腐應全面檢查在過程中各階段穿插進行。

第四階段是結構項目檢查，需要閘門全部開啟才能進行，在檢查項目的外觀時應仔細，重點項目主要是埋件有無銹蝕、損傷，松動。以上項目都有準確的標準描述，可以根據(jù)實際情況制定針對性標準并重點記錄[4]。

以水閘維護的管理文件內容為例，流程制定遵守工序和安全規(guī)定，內容需詳細、全面且有針對性，設施的標準和工況都從中得到了體現(xiàn)，對工作進度、質量、安全進行了集成控制。

3.3 精細化管理效果

通過管理文件進行精細化的流程管理，可以解決維護工作存在的問題。分析水工設施不同的工況和環(huán)境，為文件重點項目制定不同的維護標準，其全面性可以解決由于設施的差異性對工作帶的影響。可作為工作前交底文件，使工作人員在事前充分了解工作，解決由于人員變更對工作產生的影響。通過強調缺項強制否定原則，即未能進行檢查的重點項目，視為存在缺陷對待，原因和缺項年限都需要進行詳細記錄，使不可抗力造成的缺項隱患具備足夠的分析依據(jù)，減少風險發(fā)生的概率。文件中體現(xiàn)特定項目的重要隱患特征，使其得到足夠的重視，可以有效防止風險的擴大[5-6]。在維護工作進行前、后，分別對維護數(shù)據(jù)進行詳細的分析、總結，將歷史遺留和維護工作進行中出現(xiàn)的問題體現(xiàn)出來，成為決策依據(jù)，使總體工作進行的有側重點，提高維護工作的效果。

4 結論

水工設施維護工作為城市建設的水流調度任務提供強有力的保障，工作的質量和安全控制尤為重要。把流程任務通過精細化管理文件體現(xiàn)出來，內容作為工作指導，安全措施和工序等依照流程進行，對信息進行統(tǒng)計，增加人員對設施維護工作的了解程度，避免漏項等情況發(fā)生。通過對文件內容的對比分析，不同信息的權重一目了然，突出重點項目，輔助進行決策。這種對質量、進度、安全的有效集成控制，可以大大提高工作效率、降低風險隱患發(fā)生的幾率。由于精細化管理工作較復雜，因此要求工作人員耐心按照管理文件要求，加強組織協(xié)調管理工作。