感受“三峡速度”与“三峡高度”

2016-01-09 20:58
电力设备管理 2016年3期
关键词:升船机齿条螺母

机电工程局升船机部承担着三峡和向家坝两个升船机工程从科研、设计、制造到施工、安装、调试、投运等全建设周期的项目管理工作,是一支具备高度使命感和责任感、乐于担当、敢打硬仗、作风优良、团结协作的团队。要感受“三峡速度”,不妨体验一回三峡升船机——以往船舶通过三峡需要3小时,如今仅需40 分钟,船只就可“悄然”过坝。要感受“三峡高度”,三峡升船机也不会让你失望——连船带水15500吨的重量,最高可提升113米,相当于翻越40 层楼。

速度和高度体现着发展的程度。历经六十多年论证研究和近十年施工,三峡升船机终于基本建成,迎来试通航的关键时刻。在此过程中,中国全面掌握了大型齿轮齿条爬升式升船机建设核心技术,进一步奠定了世界水电强国的地位,志存高远的三峡人也用这一奇迹工程再次令世人侧目。

建设三峡升船机旨在为3000吨级客货轮提供快速过坝通道。升船机运行时,承船厢与其中的水和船一同提升过坝,总重量高达15500吨。三峡升船机过船规模和提升重量两大指标均居世界首位。

规模决定建设难度。在此之前,世界上没有同等规模升船机的建设先例,敢为人先注定要付出更多的时间和心血,面临不少未知的考验。尽管过程万般艰难,但三峡建设者还是做到了。

一、凝心聚力,众志成城,打造具有战斗力的高效团队

升船机部采用矩阵式管理模式,在明确员工权、责的基础上,充分发挥其主观能动性,注重专业间的相互协调、配合,促进团队和谐发展。升船机部秉承“科学民主、求实创新、团结协作、勇于担当、追求卓越”的三峡精神,以“精诚团结共建升船机,齐心协力同筑三峡梦”为团队宗旨,全体成员以工程建设为重,素质优良、作风踏实、廉洁自律、甘于奉献。部门内各专业间通力合作、互相支持;部门之外,与参建各方通力合作,形成团结协作的良好氛围,升船机部清廉公正的良好形象也受到一致好评。

根据两个升船机工程的建设需要,部门分为三峡工作组和向家坝工作组,进行分区域管理。两个工作组分别按照综合、土建、金结、机电等专业划分工作职责,员工各司其职、各担其责,鼓励各专业员工相互渗透、交叉学习,形成“以项目管理为依托,以本专业为抓手,多专业复合成长”的人才培养模式。

在项目管理过程中,首先根据业务特点,不断强化自身建设,建立了一系列规章制度;其次,着重从项目管理、工程技术、综合素质等方面开展培训,努力打造复合型管理团队;第三,建立日、周协调会、月计划会、关键技术专题会、重大技术专家咨询会等制度,强化现场工作,围绕安全、质量、进度、投资等开展工作,着重解决工程一线实际问题,落实集团公司对工程建设板块的各项考核要求。这些管理制度的制定和实施,有力地推动了工程建设的各项工作,为打造一流团队奠定了良好基础。

二、创新管理模式,化解建设过程中的难题

作为世界上史无前例的工程,三峡升船机工程建设面临着没有现成经验可借鉴、没有现成标准可使用的实际问题。升船机部积极采取措施,通过专家讨论、反复试验摸索等方式,为升船机的顺利建设提供保障。

图1

在设计阶段,通过深入研究振动台模型动力试验,在三峡升船机抗震设计中落实解决了有关设防标准、设计参数、承重结构塔柱的动力响应、船厢导向装置特殊结构、平衡重系统与塔柱之间的相互作用力等有关抗震设计技术难题。对于高行程、重载的齿条、螺母柱与混凝土结构之间的连接,在设计上尚没有可供借鉴的工程经验。升船机部通过组织相关单位进行细致的结构计算、深入分析物理模型试验,采用了以预应力钢筋束传递水平载荷,以埋件与设备之间的梯形齿及灌浆材料、埋件上的焊钉传递竖向载荷的传力方案,最终满足了设计要求。

在设备制造阶段,升船机部从细节入手,大胆创新、积极探索适合项目本身的管理方式。如在齿条、螺母柱制造采购招标策划时提出了“带样评标”,选择有着较强综合科研生产实力的厂家;在面对齿条感应淬火关键技术这一制造质量的“瓶颈”问题时,升船机部组织二重、郑机所等单位联合制定方案,组织专家审查,满足了设计要求;在螺母柱试制过程中,升船机部组织国内生产商整整花了两年时间在不断自我摸索和德国、美国技术专家的指导下成功掌握制造技术。在工程施工阶段,2015年,在各参建单位的通力配合下,三峡升船机齿条、螺母柱全部安装完成,在125m安装高度内垂直度偏差<5mm;解决了“电气行程同步”控制技术难题,4个驱动点位置误差精度<2mm;完成了船厢与上、下闸首工作门的对接,对接水位差精度达到±1cm;船厢结构及其设备与塔柱之间变形协调,在升降过程中安全机构短螺杆与螺母柱预留间隙稳定,成功实现升船机113米全行程运行。

在工程调试阶段,2015年,围绕着升船机单机调试、分系统调试、联合调试、模拟过船及实船通航试验的各个节点目标,升船机部始终坚持“质量安全第一”的原则,坚持慎终如始、如履薄冰的态度,高度重视安全质量,按照“首稳千闸(次)、滴水不漏”的质量目标,确保升船机建成精品工程。

三、一丝不苟,严控工程建设质量关

三峡工程是千年大计,质量是升船机工程的生命。在三峡升船机的建设过程中,升船机部始终坚持“质量第一”的方针,坚持以零违章保零安全事故,以零缺陷保零质量事故的“双零”目标管理,紧紧围绕质量标准和集团公司的有关质量管理的规定,稳步推进各项工作。以保证工程质量为核心思想,坚持执行凡不满足质量要求的设备不得出厂、凡不满足质量要求的工序不得转序的原则,从严控制关键节点和重要工艺过程,以确保升船机工程的供货安全和施工质量。

在设备制造方面,升船机部从细节入手,大胆创新、积极探索适合项目本身的管理方式。一是在招标策划时提出了“带样评标”,为后续的攻艰克难打下了良好的基础;二是严格控制首件的试制,对工艺参数及试制件的性能质量参数进行反复论证及研究,为后续的工艺稳定、批量生产打下了坚实的基础;三是优化安装工艺,抓好关键线路设备制造进度。按照三峡升船机合同文件及相应的直线工期要求,齿条、螺母柱二期埋件在塔柱高程196m横向联系形成后才开始安装;二期埋件安装完成后才开始安装齿条、螺母柱。为减小塔柱变形对齿条和螺母柱安装精度影响、确保升船机安全可靠运行,通过仿真计算分析研究和与德国设计方进一步沟通交流,对三峡升船机原定的施工程序进行了调整和优化,即在塔柱高程196m横向联系未形成前就开始进行齿条、螺母柱及其二期埋件安装。按照此进度要求,升船机部相关专业技术人员多次赴设备制造厂协调制造进度,最终满足了三峡升船机现场安装进度要求。同时也为向家坝升船机建设积累了丰富的经验。

三峡升船机包括承船厢、齿轮、齿条等在内的关键设备几乎都由中国企业生产。齿条是三峡升船机的核心部件,安装在塔柱结构上,单节齿条的制造成本高达100万元。工程论证期间,齿条热加工后的变形开裂问题成为“拦路虎”。针对这一问题,三峡集团组织国内外厂商进行了科技攻关和样品试制,在这一领域具有较大话语权的德国EMA公司也参与其中。

当时,很多厂商都在为齿条开裂问题犯难,德方的样件制造牵动着业界的目光。第一个样件铸造完毕,没有裂纹。难题到此似乎解决了。然而人们没想到的是,齿条样件运回国内却出现了延迟性裂纹!EMA 公司高层不禁惊叹:“从来没有遇到过如此严峻的挑战”。为攻克这一难题,三峡集团组织郑州机械研究所协助开展齿条机械开裂机理研究,中国第二重型机械集团公司也参与其中。这些单位在科学分析研究的基础上,对德方工艺中的齿条制造材质进行了调整。最终,经过两年艰苦尝试,三峡升船机第一节不开裂的齿条终于制造成功。

图2 三峡升船机承船厢安装

2015年,为检验三峡升船机齿条制造质量,国家科技部委托郑州机械研究所进行做了1比1的齿条疲劳度试验,试验结果令所有人感到振奋——疲劳试验机都做坏了,而试验齿条依然没有出问题。经过试验测算,三峡升船机齿条的运行寿命可达七十年。过硬的质量为升船机长久、安全、可靠运行提供了根本保障。

升船机部在三峡升船机和向家坝升船机建设过程中结合项目自身的特点及现场安装的实际需要,通过反复讨论、研究,先后制定、颁布了35个技术标准。其中土建工程质量评定标准2个、制造质量检测及评定标准6个、安装质量检测及评定标准26个、调试标准1个。

四、工程建设取得重大阶段性成果,圆满完成各项工作计划

经过连续不懈的努力和奋斗,2014年9月三峡升船机顺利通过了下游基坑进水前安全鉴定和验收;2015年12月21日三峡升船机完成实船过升船机联合调试;2016年5月13日三峡升船机通过试通航前验收;2016年是9月18日三峡升船机进入试通航。目前向家坝升船机各项建设工作也正在有序推进,有了三峡升船机成功的经验借鉴,向家坝升船机后续建设工作将会更加顺畅,通过科学管控、有效协调,也将按期完成建设任务。

2015年,围绕着升船机单机调试、分系统调试、联合调试、模拟过船及实船通航试验的各个节点目标,机电工程局升船机部始终坚持“质量安全第一”的原则,按照慎终如始、如履薄冰的态度,重点采取了以下措施:一是高度重视安全质量,组织参建各方坚持每日工作面申报协调制度,科学安排施工顺序,重大试验前组织联合检查签字确认,做好相关的应急预案,防范试验及调试过程中的系统性风险,确保设备及人员的安全及统筹管理,保证试验及调试实施科学合理安排;二是抓各项技术准备工作,提前组织调试试验过程检验标准的制定发布和重大技术方案审查工作,按照“首稳千闸(次)、滴水不漏”的质量目标,确保三峡升船机建成精品工程;三是加强组织协调,形成了集团公司分管领导总体协调、升船机专家组技术把关、项目部负责人现场总指挥的组织方式,建立了由参建各方组成的安装调试小组,确保现场施工有序高效。

半个多世纪以来,三峡升船机从蓝图变为现实的道路并不平坦,但三峡建设者凭着百折不回的意志,用继三峡工程之后的又一典范工程树立了中国水电和长江航运的新高度。这是三峡的奇迹,也是中国的奇迹。

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