【摘要】對(duì)水電站大型金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的制造、安裝中的問題進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)一些特殊問題進(jìn)行了簡(jiǎn)單說明。

【關(guān)鍵詞】金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備；焊接；安裝

1、概述

水利水電工程中的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備主要包括啟閉機(jī)械、起重機(jī)械、閘門設(shè)備和壓力管道等，上述設(shè)備具有工程量大，制造安裝過程較長(zhǎng)，質(zhì)量控制難度較大等特點(diǎn)。

在工程現(xiàn)場(chǎng)制造、安裝的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備過程具有良好的連貫性，較強(qiáng)的實(shí)用性和極好的經(jīng)濟(jì)型，這一特點(diǎn)已經(jīng)為國內(nèi)越來越多的建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位認(rèn)可，已發(fā)展成為極具特色的水利水電金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造、安裝總承包模式，并成為很多國內(nèi)大型水利水電工程首選的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備采購方式。

2、施工組織與規(guī)劃

金屬結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)制造、安裝過程不同于工廠制造過程，同傳統(tǒng)的安裝工程也有明顯區(qū)別。由于現(xiàn)場(chǎng)制造條件無法達(dá)到工廠制造條件， 而最后質(zhì)量要求卻是相同的。所以現(xiàn)場(chǎng)制造、安裝必須采取有效的組織與工藝措施才能實(shí)現(xiàn)過程控制、保證工程質(zhì)量。

3、制造

金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備類型多，工程量大，但是其制造工藝流程類似。這里就金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造的幾個(gè)環(huán)節(jié)加以說明。圖一是金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的制作流程圖。

一般通過招投標(biāo)方式獲得金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的制造任務(wù)，設(shè)計(jì)工作由專門的設(shè)計(jì)院完成，在接到中標(biāo)通知書后，就應(yīng)該著手對(duì)施工圖紙進(jìn)行會(huì)審，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人主持，有關(guān)專業(yè)人員參加，作為有豐富制造經(jīng)驗(yàn)的施工技術(shù)人員，從設(shè)備的制造、安裝和使用角度可以給設(shè)計(jì)人員很多有價(jià)值的意見，這些意見對(duì)工程的深化和優(yōu)化設(shè)計(jì)往往起到重要作用。

上述過程也是有關(guān)成本控制部門使用價(jià)值工程（VE）的關(guān)鍵階段，工程實(shí)踐過程中我們也做過很多有益的探索，這些工作對(duì)建設(shè)單位減少投資，設(shè)計(jì)單位提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，制造安裝企業(yè)優(yōu)化制造安裝過程的工藝設(shè)計(jì)效果明顯，本階段的工作可以通過工程建設(shè)投資管理體制的有效運(yùn)行和工程參建各方的共同努力做的更好。

工藝設(shè)計(jì)階段的工作對(duì)于過程控制的實(shí)施至關(guān)重要，就是要把設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)變成可以給制作加工人員直接使用的工藝文件。這些工作的完成當(dāng)然要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的資源情況。

材料的采購與檢驗(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行，采購程序文件有明確的規(guī)定，實(shí)際工作中注意對(duì)材料供應(yīng)商應(yīng)該提供的材料證明文件、材質(zhì)單進(jìn)行抽測(cè)，做好檢查記錄。

鋼材矯正、下料工序是制造過程的重要組成部分，下料工序應(yīng)考慮足夠的余量，滿足焊縫收縮和機(jī)加工的要求。

水利水電工程中的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造安裝的一個(gè)重要特點(diǎn)就是許多部件的制造要在現(xiàn)場(chǎng)完成，經(jīng)過多年的制造安裝實(shí)踐，我們積累了一些現(xiàn)場(chǎng)制作經(jīng)驗(yàn)，焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)是由單獨(dú)的零件，部件逐步完成的裝配過程，裝配的工藝過程可以按預(yù)先劃好的標(biāo)準(zhǔn)基線進(jìn)行，也可以按樣板或擋板進(jìn)行。

焊接結(jié)構(gòu)作為各種金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的組成部分，對(duì)于設(shè)備安全、對(duì)于設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)都是非常重要的。我們也加強(qiáng)了這方面的工作，從圖紙會(huì)審、焊接工藝設(shè)計(jì)、材料采購、焊接設(shè)備、作業(yè)環(huán)境和人員控制等方面加強(qiáng)對(duì)焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的全過程控制，并編制作業(yè)指導(dǎo)書，在嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)工藝文件后，焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)質(zhì)量可以得到有效控制。

在此，提供一個(gè)具體的焊接工藝實(shí)例。焊接結(jié)構(gòu)的工字鋼在金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備中被廣泛采用，其焊接工藝極具代表性，對(duì)其焊接工藝進(jìn)行了一些研究，采取如下的制作和焊接順序，焊接變形極小。

在工廠、車間對(duì)較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行合理分段，此項(xiàng)工作對(duì)制作、安裝，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)和整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定安全運(yùn)行非常重要，我們經(jīng)常采用的分段方法如圖二所示。即采用階梯分段法，階梯步長(zhǎng)為500毫米為宜。工地安裝時(shí)的焊接順序?yàn)椋合群附右砭墝?duì)接焊縫1，接著焊接腹板對(duì)接焊縫2，再焊接角焊縫3、4、5、6，如圖三順序。工藝設(shè)計(jì)采用了如圖二所示的上翼緣板與腹板、腹板與下翼緣板錯(cuò)開400-600毫米的設(shè)計(jì)，對(duì)于減少應(yīng)力集中，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)焊接操作的便捷性，都有實(shí)用意義。

4、安裝與使用

金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的安裝與使用是水利水電工程施工的重要環(huán)節(jié)，也是《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》監(jiān)管的重要階段，但很多技術(shù)人員卻不是很了解，以下對(duì)此過程結(jié)合工程實(shí)例作點(diǎn)說明。其主要程序見圖四金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝流程圖。

對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備中的特種設(shè)備安裝、改造、維修的施工單位應(yīng)當(dāng)在施工前將擬進(jìn)行的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝、改造、維修情況書面告知直轄市或者設(shè)區(qū)的市的特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門，才能進(jìn)行施工。

特種金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的安裝、改造、維修竣工后，安裝、改造、維修的施工單位應(yīng)當(dāng)在驗(yàn)收后30日內(nèi)將有關(guān)技術(shù)資料移交使用單位。使用單位應(yīng)當(dāng)將其存入該設(shè)備的安全技術(shù)檔案。

特種設(shè)備在投入使用前或者投入使用后30日內(nèi)，設(shè)備使用單位應(yīng)當(dāng)向直轄市或者設(shè)區(qū)的市的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安全監(jiān)督管理部門登記。登記標(biāo)志應(yīng)當(dāng)置于或者附著于該設(shè)備的顯著位置。

以上幾個(gè)時(shí)效性規(guī)定和水利水電施工行業(yè)規(guī)定是不同的，經(jīng)常被忽視，以下是某工程實(shí)例，對(duì)此說明如下。

A公司承擔(dān)了某水電站的設(shè)備安裝工程，在設(shè)備安裝完畢并單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)后，投運(yùn)前的檢查中發(fā)現(xiàn)8Mpa油壓裝置的壓油罐發(fā)生故障，經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)壓油罐設(shè)備制造焊縫內(nèi)存在一超標(biāo)的線狀缺陷。設(shè)備桶體材料為16MnR。業(yè)主組織對(duì)焊縫缺陷分析后，決定由A公司負(fù)責(zé)對(duì)焊接缺陷清除并進(jìn)行補(bǔ)焊。A公司擁有相應(yīng)的壓力容器制造資質(zhì)，具有該鋼種的焊接工藝評(píng)定和焊接實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

首先應(yīng)該明確的是，8Mpa油壓裝置的壓油罐屬壓力容器，而壓力容器的安裝與維修必須書面告知直轄市或者設(shè)區(qū)的市的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的安全監(jiān)督管理部門，告知后才能施工。

其次，返修該焊接缺陷應(yīng)該確定缺陷的準(zhǔn)確部位，組織有關(guān)人員分析缺陷產(chǎn)生的原因，并制訂返修方案，包括缺陷的清除、補(bǔ)焊的方法、補(bǔ)焊的工藝措施、以及補(bǔ)焊后應(yīng)進(jìn)行的檢驗(yàn)等，方案應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，并征得制造廠家的同意。

補(bǔ)焊的實(shí)施應(yīng)該嚴(yán)格按返修方案進(jìn)行，補(bǔ)焊完成后，按該設(shè)備的原設(shè)計(jì)要求進(jìn)行后續(xù)檢查，包括外觀檢查、焊縫無損探傷、焊后熱處理等，全部檢查符合設(shè)計(jì)要求后，將所有技術(shù)資料存檔。

5、結(jié)論

金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備作為水利水電工程的重要組成部分，關(guān)系到項(xiàng)目的投資效益，其制造安裝質(zhì)量至關(guān)重要，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備涉及人身生命安全、危險(xiǎn)性較大，不但要接受社會(huì)監(jiān)督，還要接受特種設(shè)備管理部門的監(jiān)督。

作為水利水電行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備專業(yè)人員，有責(zé)任把我們從事金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造安裝的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)，使自己在今后的工作中更好的服務(wù)于工程，造福于社會(huì)，按照國家有關(guān)規(guī)范要求，確保金屬結(jié)構(gòu)工程的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]水利電力部第六工程局，水利電力第四工程局.水輪發(fā)電機(jī)的安裝 [M].北京：水利電力出版社，1974年

作者簡(jiǎn)介：吳慎濱，（1967- ），民族，漢，遼寧大連，男，本科，高級(jí)工程師，主要從事水電站機(jī)電技術(shù)與金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造安裝。