高志鋒

惠州市水電建筑工程有限公司 廣東 惠州 516000

當(dāng)前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，在各行業(yè)繁榮發(fā)展下，對(duì)電力資源需求逐漸增加。與傳統(tǒng)發(fā)電模式相比，水電工程充分符合現(xiàn)代生態(tài)文明理念，在水資源轉(zhuǎn)化中產(chǎn)生的污染較少，有助于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。但是，在水利工程機(jī)電技術(shù)方面存在些許問題，主要體現(xiàn)在協(xié)調(diào)機(jī)制、行業(yè)規(guī)范、人才培養(yǎng)等方面，需要采取針對(duì)性措施解決，由此提高水利工程效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)穩(wěn)健發(fā)展。

1 水利工程機(jī)電技術(shù)存在的問題

當(dāng)前水利工程數(shù)量不斷增加，對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量和安全性提出更高要求，施工中應(yīng)用的機(jī)電技術(shù)種類增加，導(dǎo)致一些漏洞逐漸暴露出來，主要體現(xiàn)在協(xié)調(diào)機(jī)制、行業(yè)規(guī)范、人才培養(yǎng)等方面，具體如下。

1.1 整體協(xié)調(diào)機(jī)制不完善

機(jī)電設(shè)備是由眾多零部件構(gòu)成，具有較強(qiáng)的綜合性，零部件加工、檢驗(yàn)等需要由不同專業(yè)來完成。大部分水利工程的設(shè)計(jì)、規(guī)劃與管理等都由水利、電力部門來負(fù)責(zé)，機(jī)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也源于上述行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但因機(jī)電項(xiàng)目中許多產(chǎn)品質(zhì)量控制涉及到電子機(jī)械、消防、冶金等行業(yè)，需要對(duì)不同部門制定可相互協(xié)調(diào)的運(yùn)行機(jī)制。但是，當(dāng)前大部分項(xiàng)目尚未制定完善的協(xié)調(diào)機(jī)制，導(dǎo)致某種功能的產(chǎn)品因使用單位不同，依照不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，此舉不利于產(chǎn)品系統(tǒng)規(guī)范，還會(huì)在設(shè)計(jì)和使用期間增加成本投入，帶來非必要的資源浪費(fèi)。

1.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

在水利工程中，因行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一引發(fā)的機(jī)電技術(shù)問題十分普遍，主要包括以下內(nèi)容。一是機(jī)電涉及行業(yè)較多，通常各行業(yè)以自身所處行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，即便是相同功能的設(shè)備，因行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一使所選的方案有所區(qū)別；二是大部分標(biāo)準(zhǔn)是依照部分機(jī)電設(shè)備特性而定制，通用性較差，應(yīng)用范圍受限；三是標(biāo)準(zhǔn)配套性不足。因涉及行業(yè)較多，各行業(yè)和部門間的發(fā)展不夠均衡，很容易使標(biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)產(chǎn)生差異。近年來，機(jī)電專業(yè)進(jìn)入飛速發(fā)展階段，一些行業(yè)承接機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)與加工的“東風(fēng)”走出國門，進(jìn)入國際市場，在提高制造水平的同時(shí)，也使得一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)朝著國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏，甚至直接以國際準(zhǔn)則為主。但因市場資源配套性缺失，一些配套準(zhǔn)則尚不完善，使新技術(shù)的發(fā)展之路受阻[1]。

1.3 專業(yè)機(jī)電技術(shù)人才短缺

在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化之下，機(jī)電技術(shù)發(fā)展速度加快，且涉及行業(yè)進(jìn)一步增加，專業(yè)性逐漸增強(qiáng)，對(duì)高素質(zhì)、高技能人才的需求隨之提升，只有擁有源源不斷的人才支持，才可提高機(jī)電技術(shù)利用率，推動(dòng)水利工程可持續(xù)發(fā)展。但是，當(dāng)前國內(nèi)專業(yè)機(jī)電技術(shù)人才存在較大缺口，高校對(duì)此類人員的培養(yǎng)不夠重視，在很大程度上阻礙了機(jī)電技術(shù)進(jìn)步。在未來發(fā)展中，國內(nèi)高校應(yīng)注重教育改革，將重視“管理型”人才培養(yǎng)的教學(xué)重心朝著“技能型”人才培養(yǎng)方面轉(zhuǎn)變，使人才培養(yǎng)能夠與機(jī)電技術(shù)更新速度相適應(yīng)。

2 水利工程機(jī)電技術(shù)的安裝與調(diào)試要點(diǎn)

以某水電站工程為例，電站裝機(jī)容量為880MW，多年平均發(fā)電量為30.26億kW·h，年利用小時(shí)為3439h。在電力系統(tǒng)中，電站的作用在于擔(dān)任調(diào)峰、事故與負(fù)荷備用，不作調(diào)相運(yùn)行。在電站建成后，與相鄰的火電站聯(lián)合運(yùn)行，提高當(dāng)?shù)毓╇娰|(zhì)量，使電源結(jié)構(gòu)得以改善，有效減少環(huán)境污染。

2.1 設(shè)備安裝

(1)發(fā)電機(jī)。該設(shè)備作為水利工程中的關(guān)鍵設(shè)備，應(yīng)堅(jiān)持預(yù)裝到總裝的原則，在實(shí)際操作中應(yīng)嚴(yán)格按照順序與要求開展。在固定轉(zhuǎn)子與機(jī)架預(yù)裝結(jié)束后，再對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)施總裝施工。在此期間，應(yīng)格外注意設(shè)備輔助設(shè)施安裝和調(diào)試。例如，軸承組合、制動(dòng)閘線路施工等等，還應(yīng)重視總體調(diào)試與軸線優(yōu)化。在施工期間，為保障安裝質(zhì)量，可針對(duì)機(jī)組制動(dòng)器實(shí)施性能檢驗(yàn)，再通過虛擬仿真技術(shù)演示設(shè)備安裝的各個(gè)環(huán)節(jié)，采用可視化技術(shù)全面監(jiān)控軸承安裝全過程，便于及時(shí)調(diào)整安裝位置，使水利工程整體質(zhì)量得到保障[2]。

(2) 導(dǎo)水設(shè)備。該設(shè)備安裝前應(yīng)預(yù)裝水輪機(jī)底環(huán)、導(dǎo)葉與頂蓋，在轉(zhuǎn)輪調(diào)入后還可設(shè)置導(dǎo)水設(shè)備。在實(shí)際安裝期間，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)應(yīng)選擇品質(zhì)優(yōu)良的止漏環(huán)，頂蓋與底環(huán)間的平整度誤差位于0.05—0.06mm之間；還要選擇強(qiáng)度較高的螺栓，將頂蓋與座環(huán)法蘭面有效聯(lián)結(jié)。值得強(qiáng)調(diào)的是，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)環(huán)、底環(huán)間最好不要設(shè)置節(jié)余量，只需遵循施工標(biāo)準(zhǔn)開展作業(yè)便可。在實(shí)際安裝中，先去掉下導(dǎo)葉銅條，安裝好墊圈后再設(shè)置導(dǎo)葉；頂蓋經(jīng)過水輪機(jī)主軸后，采用銷釘將座環(huán)法蘭面固定，使施工安裝更加穩(wěn)固，整體安裝質(zhì)量得到切實(shí)保障。

(3) 水輪機(jī)。該設(shè)備安裝之前，先要了解水輪機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，包括主軸、轉(zhuǎn)輪、底環(huán)、頂蓋等關(guān)鍵構(gòu)件的位置與用途等等，如圖1所示。根據(jù)具體情況，開展水壓實(shí)驗(yàn)和混凝土埋設(shè)作業(yè)，該實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢在于減小焊接殘余應(yīng)力，并在施工期間保障接頭焊接質(zhì)量。在安裝過程中，采用組焊加工方式，為保障轉(zhuǎn)輪安裝質(zhì)量，可開展靜平衡試驗(yàn)，待測試滿足預(yù)期平衡標(biāo)準(zhǔn)后再施工。在試驗(yàn)期間可利用測桿應(yīng)變法，通過應(yīng)變儀密切觀察，還可對(duì)轉(zhuǎn)輪質(zhì)量平衡、非平衡量值進(jìn)行檢驗(yàn)，使轉(zhuǎn)輪非平衡力方向得以確定。根據(jù)實(shí)踐結(jié)果可知，通過此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，不但可使轉(zhuǎn)輪固定與應(yīng)力桿相互接觸，還更加準(zhǔn)確可靠，施工誤差大大降低。

圖1 水輪機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 設(shè)備調(diào)試

在設(shè)備安裝完畢后，技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)開展調(diào)試工作，判斷設(shè)備安裝位置是否準(zhǔn)確、是否牢固可靠，促進(jìn)設(shè)備作用發(fā)揮，確保已安裝設(shè)備在應(yīng)用中不會(huì)出現(xiàn)安全事故。在調(diào)試期間，以測試設(shè)備工作參數(shù)、性能指標(biāo)、運(yùn)行效率為主，并將各位置的調(diào)試結(jié)果記錄下來，輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，為后續(xù)技術(shù)操作與設(shè)備維修提供數(shù)據(jù)支持。在水利工程中，機(jī)電設(shè)備調(diào)試應(yīng)注意以下要點(diǎn)。

(1) 運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試。在正式投用前需要開展調(diào)試和試運(yùn)行工作，在運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試中可分成三種，即空轉(zhuǎn)、負(fù)荷和精度試驗(yàn)?？辙D(zhuǎn)試驗(yàn)主要為了考核設(shè)備安裝精度，包括傳動(dòng)、潤滑、操縱等內(nèi)容。在設(shè)備空轉(zhuǎn)一陣后，可開展負(fù)荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行能否與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符合，分指標(biāo)測試設(shè)備的負(fù)荷要求，還應(yīng)模擬生產(chǎn)實(shí)際，將測試數(shù)據(jù)完整記錄下來，為后續(xù)維保提供依據(jù)；還應(yīng)通過精度試驗(yàn)檢測設(shè)備精準(zhǔn)度，模擬真實(shí)的工作環(huán)境進(jìn)行加工精度檢測[3]。

(2) 通電調(diào)試。一般在設(shè)備出廠期間難以開展總裝與負(fù)荷試驗(yàn)，即便用過的設(shè)備也難免在拆卸、運(yùn)輸期間使原本安裝狀態(tài)被改變，針對(duì)已經(jīng)安裝的機(jī)電設(shè)備應(yīng)盡快做出調(diào)試，不但是拆解設(shè)備在安裝后進(jìn)行調(diào)試，還要針對(duì)所有改造、更新后的設(shè)備在正式投用前進(jìn)行調(diào)試。在調(diào)試之前，還應(yīng)檢驗(yàn)設(shè)備裝配情況，是否安全可靠、有無泄漏、是否有劃痕等等，使調(diào)試工作能夠順利高效開展。在施工現(xiàn)場還應(yīng)開展負(fù)荷、空負(fù)荷試驗(yàn)，保障設(shè)備與生產(chǎn)要求下相符。

(3) 調(diào)試結(jié)果。以水輪發(fā)電機(jī)為例開展調(diào)試和試驗(yàn)，定子鐵芯外徑為10450MM、槽底直徑為9839MM、總長度為2200MM、疊片系數(shù)為0.96、通風(fēng)溝寬度為5.5MM、通風(fēng)溝數(shù)量為65個(gè)。在19.5℃環(huán)境下開展試驗(yàn)，開始時(shí)間為20:31，結(jié)束時(shí)間為22:01，勵(lì)磁繞組匝數(shù)為12匝，測量繞組匝數(shù)為1匝，調(diào)試結(jié)果如下表1所示。根據(jù)調(diào)試結(jié)果可知，溫差與溫升與國標(biāo)要求相符合，試驗(yàn)結(jié)果合格。

表1 發(fā)電機(jī)定子溫升試驗(yàn)結(jié)果

在發(fā)電機(jī)電氣部分調(diào)試與試驗(yàn)中，針對(duì)定子線圈嵌裝、接頭焊接、接頭絕緣包扎等內(nèi)容進(jìn)行檢查，所得結(jié)果如下表2所示。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，發(fā)電機(jī)電氣部分的關(guān)鍵項(xiàng)目均符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與廠內(nèi)設(shè)計(jì)要求。

表2 發(fā)電機(jī)電氣部分試驗(yàn)結(jié)果

3 水利工程機(jī)電技術(shù)的優(yōu)化措施

在水利工程建設(shè)中，為使水電站機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用效果達(dá)到最佳狀態(tài)，應(yīng)從機(jī)制制定、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、人才培養(yǎng)等方面著手，促進(jìn)機(jī)電技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新，使各部門間的聯(lián)系加強(qiáng)，行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐漸與國際接軌，并培養(yǎng)出大量高素質(zhì)、技能型人才，使機(jī)電技術(shù)得到進(jìn)一步優(yōu)化完善。

3.1 完善協(xié)調(diào)機(jī)制，加強(qiáng)部門聯(lián)系

在水利工程建設(shè)中，機(jī)電設(shè)備安裝與土建等部門密切相關(guān)，應(yīng)完善不同專業(yè)間的協(xié)調(diào)機(jī)制，加強(qiáng)部門聯(lián)系，避免因交叉施工安排不當(dāng)影響工期。對(duì)此，為了確保安裝質(zhì)量可采取以下措施：一是在機(jī)電安裝期間，應(yīng)嚴(yán)格遵循國家制定的機(jī)電設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝施工，還應(yīng)合理安排安裝順序，利用相應(yīng)的施工手段，避免資源和時(shí)間浪費(fèi)。確保各項(xiàng)機(jī)電施工都能夠安全可靠，總體施工質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)相符；二是各項(xiàng)機(jī)電設(shè)備安裝都應(yīng)按照事先計(jì)劃的順序和手段開展，對(duì)于不同類型的設(shè)備和安裝工藝，應(yīng)采取相應(yīng)安裝手段，嚴(yán)格按照正確順序安裝；三是創(chuàng)建統(tǒng)一的管理機(jī)制。政府應(yīng)面向水利工程的相關(guān)部門制定統(tǒng)一的管理機(jī)制，使各部門能夠在協(xié)調(diào)機(jī)制環(huán)境下有序開展相關(guān)工作，避免惡性競爭、供過于求等現(xiàn)象產(chǎn)生。在機(jī)電設(shè)備制造中，行業(yè)內(nèi)各部門應(yīng)樹立整體意識(shí)，共同研究和探討后再落實(shí)，確保安全可行，避免造成資源浪費(fèi)。在實(shí)際管理中，還可借鑒國外成熟機(jī)構(gòu)形式優(yōu)化人員組織結(jié)構(gòu)，制定專項(xiàng)機(jī)電行業(yè)管理機(jī)制[4]。

3.2 規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與國際接軌

機(jī)電設(shè)備與技術(shù)可將該行業(yè)的整體發(fā)展水平反映出來，當(dāng)前國內(nèi)對(duì)水資源利用給予高度重視，在水利工程建設(shè)中需用到多種設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)，保障設(shè)備和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化是工程系統(tǒng)規(guī)范的基礎(chǔ)所在。當(dāng)前，國家鼓勵(lì)水利工程朝著國際化方向進(jìn)軍，努力與國際接軌，使國內(nèi)機(jī)電設(shè)備制造水平得以提升，機(jī)電技術(shù)更新?lián)Q代。要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，便要制定統(tǒng)一的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使材料使用、設(shè)備制造等均能按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，并逐步朝著國際化標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。此外，還應(yīng)加快各部門間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在必要時(shí)還可引入國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化后，再投入到水利工程之中。行業(yè)內(nèi)部應(yīng)加快科研事業(yè)發(fā)展，利用先進(jìn)科技多次試驗(yàn)嘗試制作新設(shè)備；通過材料間的搭配明確適用范圍，結(jié)合國內(nèi)施工標(biāo)準(zhǔn)將材料優(yōu)化組合，并加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控力度。在機(jī)電設(shè)備正式投入市場前，應(yīng)開展全面檢驗(yàn)和測試，調(diào)整異常之處，使設(shè)備質(zhì)量和效率得到切實(shí)保障。將相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國標(biāo)統(tǒng)一起來，使國內(nèi)機(jī)電技術(shù)與國際接軌，通過條款內(nèi)容對(duì)比與研發(fā)機(jī)構(gòu)間的相互合作，打造帶有本國特色的行業(yè)新制度。

3.3 加強(qiáng)培訓(xùn)教育，提高人員素質(zhì)

人才作為技術(shù)運(yùn)用的主體所在，在水利工程中的作用不容忽視，應(yīng)加強(qiáng)人才隊(duì)伍的培訓(xùn)教育，為工程建設(shè)打好基礎(chǔ)。在人才選拔中，應(yīng)注重綜合素質(zhì)的考察，除專業(yè)能力之外，還應(yīng)重視人才創(chuàng)新能力、崗位責(zé)任感等等，將綜合素質(zhì)較高的人才任命到更加重要的崗位上。在人才引進(jìn)方面，企業(yè)可與高校建立合作關(guān)系，依靠自身對(duì)市場的理解和預(yù)判，為高校人才培養(yǎng)提供方向，還可實(shí)施“訂單式”人才培養(yǎng)，使高校的教學(xué)內(nèi)容更加貼合企業(yè)實(shí)際需求，確保人才來源穩(wěn)定，為水利工程建設(shè)不斷注入新鮮血液，在校企合作中實(shí)現(xiàn)互利共贏[5]。面向現(xiàn)有技術(shù)人員開展培訓(xùn)教育活動(dòng)，包括機(jī)電設(shè)備安裝流程、功能、結(jié)構(gòu)、調(diào)試要點(diǎn)等等，安排優(yōu)秀技術(shù)人員對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場管理，對(duì)安裝調(diào)試全過程加強(qiáng)監(jiān)管，由此提高從業(yè)者的綜合技能。

4 結(jié)束語

綜上所述，在水利水電工程建設(shè)中，國內(nèi)機(jī)電技術(shù)發(fā)展不夠成熟，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系不夠完善，在協(xié)調(diào)機(jī)制、技術(shù)規(guī)范以及人才培養(yǎng)等方面均處于不斷完善之中。針對(duì)上述問題，主要通過完善協(xié)調(diào)機(jī)制、規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)培訓(xùn)教育等方式進(jìn)行彌補(bǔ)，從而加強(qiáng)工程各部門間的聯(lián)系，在施工技術(shù)與規(guī)范方面與國際接軌，并通過教育培訓(xùn)提高人員素質(zhì)，從而推動(dòng)國內(nèi)水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。