0 前 言

近年來，為適應(yīng)國家環(huán)保型新能源戰(zhàn)略，太陽能光熱發(fā)電成為國內(nèi)電力行業(yè)發(fā)展的新方向。太陽能光熱發(fā)電是通過聚光集熱系統(tǒng)捕獲并聚集太陽能后傳熱至高溫熱流體，再通過儲換熱系統(tǒng)傳熱至高溫高壓蒸汽，從而驅(qū)動傳統(tǒng)汽輪機來發(fā)電，具有可儲熱、可調(diào)峰、可穩(wěn)定輸出和可非日照時發(fā)電等優(yōu)點。塔式光熱電站是通過布置在定日鏡場的一定數(shù)量的定日鏡，將太陽光反射聚焦到鏡場中心的吸熱塔頂吸熱器上，吸熱器吸熱后加熱內(nèi)部傳熱的熔鹽，達到設(shè)定溫度后下塔儲存于高溫熔鹽儲罐[1]。高溫熔鹽通過高溫熔鹽泵送至換熱系統(tǒng)，將熱能換熱至高溫高壓水蒸汽，傳送至汽輪機發(fā)電，換熱后的低溫熔鹽輸送至低溫熔鹽儲罐，通過低溫熔鹽泵輸送至吸熱塔，如此循環(huán)往復(fù)。

以熔鹽儲罐為核心的儲熱系統(tǒng)是光熱電站與其他可再生能源發(fā)電方式的最大區(qū)別，對整個光熱發(fā)電項目的安全及可靠運行影響極大。如果熔鹽儲罐工程質(zhì)量不合格，運行過程中會引起熔鹽泄漏[2]，將導(dǎo)致電站停運或事故，損失極大。比如美國新月沙丘光熱電站項目，由于熔鹽儲罐泄漏停機長達8個月。鑒于此，有必要對熔鹽儲罐工程的建設(shè)質(zhì)量管理給予足夠的重視。

全面質(zhì)量管理是以質(zhì)量為中心，建立在全員參與基礎(chǔ)上的一種管理方法，最先由美國的著名專家費根堡姆提出，現(xiàn)已成為一門系統(tǒng)性很強的科學(xué)，日益受到各國政府和企業(yè)家所重視。在工程建設(shè)領(lǐng)域，全面質(zhì)量管理理論逐步被廣泛應(yīng)用于很多大型工程項目中。文章基于青海省某國家示范性光熱項目熔鹽儲罐建設(shè)實踐(見圖1)，從全面質(zhì)量管理的理論出發(fā)，抓住事前、事中、事后3個階段，應(yīng)用“PDCA循環(huán)”的質(zhì)量改進方法，從人、材、機、法和環(huán)等層面實施全員化、全方位、全過程的綜合管理，以期能提升塔式光熱電站熔鹽儲罐工程的整體質(zhì)量管理水平。

1 TQM理論

全面質(zhì)量管理(Total Quality Management，簡稱“TQM”)[3]，是指以產(chǎn)品質(zhì)量為核心，強調(diào)全員參與、全過程、全因素控制，建立的一套科學(xué)嚴密高效的質(zhì)量體系。TQM的重點是加強人員(Man)、材料(Material)、機械(Machine)、方法(Method)及環(huán)境(Environment)5項，即4M1E的管理，見圖2(a)。PDCA管理循環(huán)是TQM最基本的工作程序，即計劃-執(zhí)行-檢查-處理(plan、do、check、action)。這是美國統(tǒng)計學(xué)家戴明(W.E.Deming)發(fā)明的，因此，也稱之為戴明循環(huán)，見圖2(b)。

TQM是一門內(nèi)涵豐富的管理科學(xué)，可應(yīng)用所有領(lǐng)域的質(zhì)量管理。近年來,TQM逐漸擴散到建筑工程領(lǐng)域,其先進的管理理念已成為工程領(lǐng)域的一個行業(yè)風(fēng)向標。TQM的突出特點就是強調(diào)全局觀點，是系統(tǒng)科學(xué)全局觀念的反映，其強調(diào)動態(tài)質(zhì)量，始終不斷地尋求改進。實際上，實現(xiàn)全面質(zhì)量管理難度很大，一方面強依賴于全員質(zhì)量意識的提升，另一方面又要求管理層深刻領(lǐng)悟TQM的內(nèi)涵，從全局觀點從發(fā)進行質(zhì)量管控。作為一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在塔式光熱熔鹽儲罐工程應(yīng)用TQM，對提升工程本身的質(zhì)量和企業(yè)的管理水平都大有裨益。

2 TQM在熔鹽儲罐工程中的應(yīng)用研究

2.1 熔鹽儲罐工程概況

文中塔式光熱發(fā)電站采用雙罐式設(shè)計，即包括高溫、低溫兩種熔鹽儲罐各1個，肩負著電站能量儲存的重任。2個儲罐均由儲罐基礎(chǔ)、罐底、罐壁、罐頂、保溫層及附件(包括電加熱器、布液系統(tǒng)、配套熔鹽泵、熱電偶和纜繩欄桿等)組成，但在材質(zhì)、運行溫度、保溫層厚度和配套熔鹽泵和管路等方面區(qū)別較大，主要參數(shù)見表1。相比而言，高溫熔鹽儲罐因其特殊的材質(zhì)和較高的運行溫度要求，實施難度略大于低溫熔鹽儲罐。

表1 熔鹽儲罐參數(shù)

熔鹽儲罐工程是一項建設(shè)環(huán)境復(fù)雜、作業(yè)難度高、技術(shù)標準嚴的系統(tǒng)工程，質(zhì)量管理涉及的內(nèi)容和范圍廣泛，針對其復(fù)雜的多種影響因素，唯有運用全面質(zhì)量管理理論，促使工程項目的各方管理者全員參與質(zhì)量管理即“全員質(zhì)量管理”，通過建立質(zhì)量管理體系，各盡己責、協(xié)同共作、互相監(jiān)管，有效促使各項管控舉措徹底落實，對熔鹽儲罐工程項目人員、材料、機械、方法和環(huán)境等予以控制即“全方位質(zhì)量管理”，將質(zhì)量管理的理念滲透到了工程實施中的各個環(huán)節(jié)，對影響熔鹽儲罐工程質(zhì)量的各個因素與環(huán)節(jié)予以嚴格把控即“全過程質(zhì)量管理”，使得熔鹽儲罐的每個流程、工序都能夠達到標準，從而保障熔鹽儲罐工程的整體質(zhì)量及安全運行。

2.2 事前控制

熔鹽儲罐工程實施前,通過系統(tǒng)的、全面的進行事前控制，從源頭上對產(chǎn)品質(zhì)量進行預(yù)防與控制，詳見表2。一方面，提前營造全員質(zhì)量意識，明確各方質(zhì)量目標、計劃、責任分解和制度等；另一方面，從決策、設(shè)計、方案等關(guān)鍵環(huán)節(jié)出發(fā)，充分溝通和收集資料，綜合考慮各種因素，科學(xué)決策，選擇適合高質(zhì)量發(fā)展的設(shè)計和實施方案[4]。

表2 事前質(zhì)量控制

2.3 事中控制

熔鹽儲罐工程事中質(zhì)量控制過程中，必然會遇到諸多影響質(zhì)量的因素，這些因素均會在一定程度上影響質(zhì)量管理目標的實現(xiàn)，依據(jù)全面質(zhì)量管理理論，可通過PDCA循環(huán)解決施工中的質(zhì)量問題。

(1)計劃階段(P)

首先，結(jié)合熔鹽儲罐工程施工實際，從影響工程質(zhì)量的人、機、料、法、環(huán)五要素入手，對易造成熔鹽儲罐工程質(zhì)量問題的各個因素予以分析，找出影響熔鹽儲罐工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，細致分析可能形成質(zhì)量問題的原因，并制定有效的措施，詳見表3。結(jié)合工程現(xiàn)場的實際情況，編制切實可行的熔鹽儲罐工程施工組織設(shè)計及專項方案。

表3 計劃階段質(zhì)量控制

(2)實施階段(D)

熔鹽儲罐工程實施階段，嚴格執(zhí)行計劃。一方面要嚴格落實各項質(zhì)量控制措施，確保熔鹽儲罐的每個流程、工序都能夠達到標準；另一方面要針對熔鹽儲罐實施的特殊性，重點把控關(guān)鍵質(zhì)量控制點[5]，詳見表4。

表4 實施階段質(zhì)量控制

(3)檢查階段(C)

嚴格對照國家標準規(guī)范、熔鹽儲罐圖紙和實施方案，對已完成項進行科學(xué)評估與檢查，做好自檢、互檢及交接檢，將實施結(jié)果與計劃對比，對存在的問題及時記錄、梳理和匯總。

(4)處理階段(A)

對實施結(jié)果進行總結(jié)分析，對檢查階段發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，制定切實可行的處理措施，及時嚴格按規(guī)范和標準進行整改，未解決問題轉(zhuǎn)入下一循環(huán)。通過循環(huán)往復(fù)，不斷重復(fù)PDCA循環(huán)，直至全部問題得以解決。

2.4 事后控制

熔鹽儲罐工程事后質(zhì)量控制要加強檢驗把關(guān)，全面檢查建設(shè)資料的完整性與真實性。根據(jù)熔鹽儲罐檢測方案，嚴格落實焊接檢測工作，罐體焊縫100%無損探傷(射線拍片、超聲波)，其中罐底板輔以相控陣檢測復(fù)核，發(fā)現(xiàn)問題及時修復(fù)處理，確保管壁、罐底板焊接質(zhì)量符合設(shè)計及規(guī)范要求。外觀及無損檢測合格后，再進行滿水試驗，荷載試驗等，最后進行酸洗清理。對不合格項，嚴格按規(guī)范和標準進行返修、更換和報廢，必要時可再次執(zhí)行PDCA循環(huán)，直至質(zhì)量滿足要求。事后質(zhì)量控制還應(yīng)包括加強成品保護，避免淋濕或損傷，確保產(chǎn)品最終的觀感和實體質(zhì)量等[6]。

3 結(jié) 論

本文以青海省某塔式光熱發(fā)電站中的熔鹽儲罐為例，基于TQM理論，將全面質(zhì)量管理的理念滲透到質(zhì)量控制的各個階段，利用“PDCA循環(huán)”的質(zhì)量改進方法[7]，有效提升了熔鹽儲罐工程的建設(shè)質(zhì)量,形成主要結(jié)論如下：

(1) 熔鹽儲罐工程質(zhì)量管理運用TQM理論，從全局出發(fā)，系統(tǒng)化的應(yīng)用“全員質(zhì)量管理”、“全方位質(zhì)量管理”和“全過程質(zhì)量管理”，實施過程中動態(tài)改進，才能有效保障熔鹽儲罐工程的整體質(zhì)量。

(2) 應(yīng)重視熔鹽儲罐工程事前管理，從提升全員質(zhì)量意識、重視項目決策、加強設(shè)計管理和做好施工方案等方面，通過系統(tǒng)的、全面的進行事前預(yù)防與排查，從源頭上對產(chǎn)品質(zhì)量進行預(yù)防與控制。

(3) 應(yīng)抓住熔鹽儲罐工程質(zhì)量管理的重點，對實施過程的關(guān)鍵技術(shù)和管理問題，例如團隊建設(shè)、方案比選、材質(zhì)檢驗、焊接工藝和接口銜接等[8]，加強管理，重點把控。

(4) TQM在熔鹽儲罐工程中高效、高質(zhì)的應(yīng)用，一方面應(yīng)提升全員質(zhì)量意識，另一方面應(yīng)要求管理層深刻領(lǐng)悟TQM的內(nèi)涵，從全局出發(fā)，加強企業(yè)文化和制度建設(shè)。

TQM是一門強調(diào)全局和動態(tài)提升的系統(tǒng)科學(xué)[9]，熔鹽儲罐工程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，TQM理論在光熱熔鹽儲罐工程建設(shè)中應(yīng)用效果顯著。經(jīng)過各方科學(xué)規(guī)劃、精心安排，系統(tǒng)化的保證了熔鹽儲罐的產(chǎn)品質(zhì)量，使全面質(zhì)量管理的理念深入人心，明顯提升了項目團隊的質(zhì)量管理水平。

該熔鹽儲罐工程已通過驗收、充水、預(yù)熱、熔鹽入罐和試泵等程序后安全投入使用，運行情況良好，本塔式光熱電站項目也已并網(wǎng)發(fā)電并通過國家示范性項目驗收。然而，全面質(zhì)量管理是一套科學(xué)嚴密高效的質(zhì)量體系，此次應(yīng)用實踐尚存在一些不足，比如全員質(zhì)量意識仍待進一步加強、決策階段的深度不夠、PDCA循環(huán)執(zhí)行不夠順暢，應(yīng)在將來的項目實踐中重點關(guān)注。