姚忠

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

水利水電工程機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行與管理探析

姚忠

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

隨著大型水電工程的興建，大型機(jī)械的研發(fā)也應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，尤其是起重機(jī)械在近年來(lái)在施工中的安全事故不斷增加，是工程存在的重大安全隱患。本文分析了水利工程中一些常見(jiàn)的機(jī)電設(shè)備存在的問(wèn)題，并且分析了原因，給出了適當(dāng)?shù)慕ㄗh。

水利水電工程；機(jī)電設(shè)備；起重機(jī)械；運(yùn)行管理

引言

水利水電工程涉及到了勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、科研和管理等多項(xiàng)內(nèi)容，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行工程建造方案。新時(shí)期國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施工程提出新的改造方案，要求地區(qū)結(jié)合水利工程改造要求進(jìn)行規(guī)劃，從而實(shí)現(xiàn)水電資源的長(zhǎng)效利用機(jī)制?？紤]到水利水電改造規(guī)模的擴(kuò)大化，以及機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)普及應(yīng)用，將各類(lèi)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)施工是創(chuàng)新舉措。施工單位不僅要注重機(jī)械設(shè)備的綜合應(yīng)用，還要對(duì)其建立專(zhuān)項(xiàng)管理措施，發(fā)揮出機(jī)械設(shè)備的全部功能。

尤其是近年來(lái)發(fā)生在各類(lèi)起重機(jī)上的事故較多，而且呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。造成安全事故發(fā)生的原因眾多。其中，安全隱患是造成安全事故的原因中最為重要的一個(gè)。在水利水電工程建設(shè)中，機(jī)械設(shè)備尤其是起重機(jī)械設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)老化、磨損、腐蝕等現(xiàn)象。以及在機(jī)械設(shè)備的操作過(guò)程中，由于參與施工人員對(duì)機(jī)械操作的不合理、不合規(guī)，也是在施工中長(zhǎng)期存在的安全隱患。

1 水利水電工程中機(jī)電設(shè)備管理的重要性

水利工程的機(jī)電設(shè)備就是對(duì)機(jī)電設(shè)備在計(jì)劃預(yù)檢修、維護(hù)和保養(yǎng)和使用等方面進(jìn)行的全方面的管理，在水利工程的整個(gè)管理工作中是十分重要的部分，在一定程度上，決定了水電站、泵站、水閘等水利水電工程能否安全運(yùn)行、得到良好的收益。設(shè)備的完好率低，使用率也就低，所以安全性就越差。在加入世貿(mào)之后，國(guó)外先進(jìn)的作業(yè)流水和技術(shù)被引入國(guó)內(nèi)，提高了我國(guó)的自動(dòng)化水平，設(shè)備和技術(shù)也來(lái)越豐富先進(jìn)，這就要求了管理人員必須不斷地提高設(shè)備管理的水平。加強(qiáng)對(duì)于機(jī)電設(shè)備的管理，要保證機(jī)械設(shè)備能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，保持良好運(yùn)行的狀態(tài)。這樣不僅增加了設(shè)備的使用舍命、利用率、完好率，更縮短了修理的時(shí)間，降低修理的費(fèi)用，節(jié)省運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程之中消耗的材料。這樣能不斷降低工程的成本，逐步使社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益最大化。

2 水利水電工程機(jī)電設(shè)備中起重機(jī)械的安全檢測(cè)及評(píng)價(jià)

在水利水電工程所使用的機(jī)電設(shè)備中，起重機(jī)械是整體機(jī)電設(shè)備安全隱患存在最多的部分。起重機(jī)械結(jié)構(gòu)龐大、機(jī)構(gòu)復(fù)雜，并且在作業(yè)過(guò)程中需要通過(guò)多人配合。若在機(jī)械本身存在著機(jī)械本身結(jié)構(gòu)上的安全隱患，或者在作業(yè)過(guò)程中，參與操作的人員未能按照安全操作的章程進(jìn)行操作，就很容易造成安全事故的發(fā)生。因此，研究水利水電工程起重機(jī)械的安全檢測(cè)和評(píng)價(jià)對(duì)水利水電工程安全施工具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

2.1 水利水電工程起重機(jī)械的安全檢測(cè)

起重機(jī)械的安全檢測(cè)是起重機(jī)械安全評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。為了得到起重機(jī)械的安全狀況，必須對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行安全檢測(cè)。起重機(jī)械常見(jiàn)的安全隱患包括安全裝置方面、電氣裝置方面、機(jī)械方面、金屬結(jié)構(gòu)方面、主要零部件方面等，針對(duì)這些安全隱患相應(yīng)地采取各種安全檢測(cè)，包括常規(guī)檢測(cè)和特殊檢測(cè)。

一般來(lái)說(shuō)，起重機(jī)械的金屬結(jié)構(gòu)的故障具有全局性，并在相當(dāng)程度上決定了整機(jī)的工作能力。所以重點(diǎn)對(duì)起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全分析，并主要以門(mén)橋式起重機(jī)為例，通過(guò)對(duì)其金屬結(jié)構(gòu)（鋼結(jié)構(gòu)）的檢測(cè)，繼而對(duì)起重機(jī)安全狀況做出綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)起重機(jī)的結(jié)構(gòu)型式和工作狀態(tài)，其檢測(cè)項(xiàng)目包括：鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剩余壽命，鋼結(jié)構(gòu)的塑性變形和剛度，鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕測(cè)量，鋼結(jié)構(gòu)的裂紋檢測(cè)等。

利用應(yīng)變片測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)截面在最危險(xiǎn)情況下的動(dòng)態(tài)應(yīng)力幅值，據(jù)此可以知道鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平和強(qiáng)度儲(chǔ)備；根據(jù)應(yīng)力幅和起重機(jī)的工作歷程可以算出起重機(jī)的剩余使用壽命；利用水準(zhǔn)儀可以測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)主梁在空載和額定荷載時(shí)的拱翹值，據(jù)此可以知道鋼結(jié)構(gòu)的塑性變形程度，以及是否安全及安全等級(jí)；根據(jù)空載與額定荷載時(shí)拱翹度的差值可以知道鋼結(jié)構(gòu)的靜剛度；根據(jù)額定載荷、額定起升高度時(shí)主梁的自振頻率可以得到鋼結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度；根據(jù)目測(cè)和利用測(cè)厚儀可以觀察和檢測(cè)出鋼結(jié)構(gòu)（特別是主要受力構(gòu)件）的腐蝕情況；通過(guò)目測(cè)和利用磁力探傷儀等可以觀察和檢測(cè)出鋼結(jié)構(gòu)的裂紋情況。

2.2 起重機(jī)械的安全評(píng)價(jià)

（1）根據(jù)上述觀測(cè)，主要根據(jù)八個(gè)參數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)：①剩余壽命；②動(dòng)態(tài)應(yīng)力幅值；③動(dòng)剛度；④靜剛度；⑤塑性變形（垂直度及局部變形）；⑥腐蝕程度；⑦裂紋情況；⑧劣化速度。對(duì)每個(gè)參數(shù)的評(píng)價(jià)可以列表分析，在這里只列出了前4個(gè)參數(shù)，見(jiàn)表1。

表1 起重機(jī)械安全評(píng)價(jià)表

對(duì)于后4個(gè)參數(shù)，也可以類(lèi)似得出。例如對(duì)于塑性變形，可以從主梁跨中拱度、懸臂翹度和旁彎3個(gè)參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)。當(dāng)跨中額定荷載或懸臂額定荷載，主梁基本處于水平，可評(píng)為優(yōu)秀；小車(chē)在跨中額定荷載時(shí)，主梁下?lián)?，下?lián)隙却笥贚/700；小車(chē)在懸臂端額定荷載時(shí)，懸臂下?lián)?，下?lián)隙却笥贚/250；主梁旁彎達(dá)全長(zhǎng)的1/700以上，或者當(dāng)跨中額定荷載時(shí)主梁上拱仍在L/700以上，或懸臂額定荷載，懸臂上撓仍在L/250以上時(shí)，必須進(jìn)行修復(fù)或加固，如果不能修復(fù)或加固則應(yīng)報(bào)廢。又如對(duì)于腐蝕程度，可用測(cè)厚儀選測(cè)24個(gè)危險(xiǎn)截面的鋼板，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)板厚小于0.98δ的點(diǎn)，且宏觀沒(méi)有明顯銹蝕，可評(píng)為優(yōu)秀；如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)板厚小于0.98的點(diǎn)，但可看到少量銹蝕外表時(shí)，評(píng)為良好；如果有6個(gè)以上的點(diǎn)鋼板厚小于0.98δ，且可見(jiàn)40%面積有銹蝕，需除銹、局部加固并重新涂漆，才允許使用；如果無(wú)法加固到足以保證安全時(shí)，則應(yīng)報(bào)廢。

起重機(jī)屬于特種設(shè)備，其安全性要求高，所以必須采用嚴(yán)格的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在此按狀態(tài)最差的一個(gè)參數(shù)評(píng)定整機(jī)的技術(shù)狀態(tài)，特別是檢測(cè)結(jié)果中某個(gè)參數(shù)顯示起重機(jī)需待修或報(bào)廢時(shí)，應(yīng)該使起重機(jī)停止使用，對(duì)其進(jìn)行全面檢查，重點(diǎn)對(duì)這個(gè)檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行復(fù)檢，根據(jù)復(fù)檢結(jié)果采取相應(yīng)措施。

（2）所有參數(shù)都沒(méi)有出現(xiàn)待修或報(bào)廢等嚴(yán)重情況，可以采用給每個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)賦予評(píng)點(diǎn)數(shù)的方法（見(jiàn)表1），將參數(shù)進(jìn)行分類(lèi)，然后求出總的評(píng)點(diǎn)數(shù)，得出對(duì)起重機(jī)的整體評(píng)價(jià)。

（3）用以上的方法對(duì)起重機(jī)的安全狀態(tài)簡(jiǎn)單且使用的進(jìn)行評(píng)價(jià)，在實(shí)際的使用當(dāng)中，也較為廣泛的應(yīng)用。但是由于缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)的原因，諸多的檢測(cè)項(xiàng)目或者評(píng)價(jià)參數(shù)，很難量化求的，只能對(duì)其進(jìn)行定性的描述，但是實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行的定性描述具有較大的主觀性。

因此，還可以利用模糊數(shù)學(xué)理論對(duì)設(shè)備的安全狀況進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)，也是今后對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的重要方向和趨勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上文對(duì)起重機(jī)械的安全狀況進(jìn)行分析，兩種方式都有一定的實(shí)用價(jià)值。另外利用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行安全評(píng)價(jià)這種方式在今后的運(yùn)用中，能對(duì)當(dāng)前運(yùn)用的評(píng)價(jià)分析方法進(jìn)行一定的完善，在一定程度上減小了評(píng)價(jià)的主觀性，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加接近真實(shí)情況。

在水利水電工程建設(shè)中，機(jī)械自動(dòng)化施工標(biāo)志著工程施工技術(shù)的進(jìn)步，借助機(jī)械設(shè)備替代人工操作，完成了“高強(qiáng)度、大承重、多任務(wù)”等復(fù)雜的水利水電任務(wù)。機(jī)電機(jī)械設(shè)備具有便捷性、效率性、安全性等特點(diǎn)，但施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用也面臨著設(shè)備故障頻發(fā)、人為操作失誤、管理難度大等風(fēng)險(xiǎn)。從設(shè)備檢查、安裝施工、設(shè)備調(diào)試等方面展開(kāi)設(shè)備管理，提升了水利水電機(jī)電機(jī)械設(shè)備的綜合利用效率，對(duì)水利水電工程施工具有相當(dāng)重要的意義，是今后水利水電施工機(jī)電設(shè)備管理的主要研究方向。

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TV737

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1004-7344（2016）01-0098-02

2015-12-8

姚 忠（1971-），男，助理工程師，大專(zhuān)，主要從事水利水電設(shè)備運(yùn)行管理工作。