时间:2022-06-09 08:22:06
导语:在工厂供电论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
1.1进度报告机制
设计分包单位每月定期向项目现场及设计总体院提交设计工作进展报告,反映其所承担设计工作的当月实际进展(文件出版、里程碑等),提交下一个月的主要活动和工作计划,并指出存在的问题及拟采取的应对措施,进度报告在传递信息、反馈问题、加强沟通方面起到了良好的作用。
1.2进度动态管理
对进度计划的管理采取本月检查完成情况、下三个月预报的动态跟踪方式,同时,根据设计进度计划提前编制内部接口和外部接口计划,并根据资料到位情况随时更新接口计划和设计计划。对影响到施工里程碑的重要图纸缺资料情况提交书面文件,使设计、施工、业主各方及时了解问题并采取措施。
1.3定期的设计进度协调会
设计分包院与设计总体院每月召开一次设计进度协调会,所有设计单位参加的多方设计协调会约2~3个月召开一次。设计进度协调会有利于总包方对设计进度的了解控制,也有利于各方交流专业技术问题和设计管理问题,是各设计单位信息交流的平台。
2阳江核电厂工程设计进度管理中的问题
2.1计划工期
阳江核电厂工程在参考其他CPR1000项目的基础上,制定的单台机组计划工期是56个月。在编制工期计划时,对于参考电站的不同点考虑不够完善,如:施工逻辑、设计方案、承包商的人力资源等。该工程常规岛主厂房框架与楼面同时施工到顶、500kV开关站进出线方案反复变化等,这些都导致原计划一级里程碑调整,以及后期调试工期紧张。1号机组实际工期63个月,比原计划多7个月。
2.2二级进度计划的联动性
为保证一级进度计划的顺利实施,虽然各板块二级进度计划编制时都有提前考虑局部施工计划,但板块间的接口点和逻辑关系仍然不够明确和清晰,设计、采购、施工、安装、调试各板块的二级进度计划的匹配性不强,联动性差。各板块计划不匹配,不能形成联动,造成下游施工的二级进度受影响。
2.3采购进度计划的执行
采购进度计划的执行主要以单个或成组采购包的形式进行,采购二级进度计划也是按采购包安排进度计划,未考虑向设计提资的问题。设备制造方面,核岛和常规岛主设备制造进度普遍延误,辅助设备中也存在设备到货时间晚于计划时间的情况,对现场施工造成影响。
2.4BOP进度计划
阳江核电厂工程承担BOP数量较大,较多BOP并无参考资料,部分BOP施工进度受计划编制的合理性、科学性等因素影响,计划普遍不能得到有效的执行,二级施工计划、三级设计计划与实际施工时间之间偏差很大。
3进度管理改进建议
根据阳江核电厂工程设计进度管理中摸索出的成功经验和遇到的问题,对其他核电项目的设计分包院的进度管理提出以下改进建议。
3.1加强各方进度考核指标的关联性
阳江核电厂工程设计进度计划执行过程中,存在设计总体院、设计分包院、施工承包商进度考核与里程碑不一致的情况,部分里程碑形同虚设。建议加强各方进度考核指标的关联性,不仅能激发项目参建各方达到进度考核指标的积极性,也有利于业主对项目进度的管理。
3.2参与进度策划
阳江核电厂工程设计分包合同规定,工程设计三级进度由工程总包方负责编制,设计分包院在计划编制阶段不能参与,因此对计划的管理没有主动权,计划执行过程中往往处于被动地位。建议设计分包院能积极争取参与到设计进度策划中,根据设计规律、设计方案编制更合理的设计三级进度计划。
3.3加强信息跟踪与经验反馈
关键词:P3软件管理模式工程组计划盘点计划落实
台山电厂规划8X600MW机组,是目前国内在建电厂中规划最大的电厂。分两期建成,目前在建的是一期首两台600MW机组工程。业主通过全国招标,#1机组土建安装由我局和广东火电合作中标。我局主要负责#1机土建和化水、循环水进水土建的施工,在该项目业主非常重视P3软件和MIS系统的使用,为我们在该项目用好P3软件提供了外部保证条件。本文就我局在台山电厂工程项目如何运用P3软件来管理施工计划和控制施工进度作一实际介绍。至于P3的资源、费用加载在此暂不多述。
1、工程项目管理模式
在该项目管理中我局采用了项目部下设分公司的管理模式。分别设置了主厂房、化水项目一分公司,集控楼、炉后项目二分公司,循环水进水项目三分公司,主厂房钢结构吊装四分公司,止水帷幕项目五分公司。各分公司与项目部签订内部分包合同,在经济上相对独立。这样在工程管理上项目部必须采取一种更科学、更有效的手段才能保证各分公司的进度、质量、安全完全在项目部的控制中。P3软件的使用使项目部完全掌握了分公司的施工进度,使项目部更有效地管理施工计划。实践证明,这种项目管理模式使用P3软件来控制施工进度是比较有成效的。
2、P3总体计划的编制
P3总体计划的编制由项目部总工来组织,由项目部计划主管带领各分公司计划专职(由各分公司现场技术主管担任)统一完成。P3作业代码采用7位,如作业:#1机A列柱#4~#6轴基础,其作业代码用1AAB005来表示。第1位"1"代表#1机组,"2"代表#2机组,"9"代表系统;第2位"A"代表建筑工程,"B"代表安装工程;第3位"A"代表主厂房土建工程,"B"代表锅炉房土建工程,依次类推;第4位"B"代表主厂房地下结构,"C"代表主厂房汽机间上部结构,依次类推。WBS码结构及编码规则如下图示。
在总体P3计划编制时,各分公司计划专职根据项目部要求,先进行项目分解,完成后由项目部总工审核其项目分解和分解条目工期的合理性。项目部计划主管根据业主要求先建立P3总体计划的主/子工程(工程组),我们建立工程组TSAC代表台电一期首两台A标段工程,再分别建立各分公司负责的子工程,如1CVLA标主厂房土建工程,9WTRA标化水系统工程等等。然后由各分公司计划专职把项目分解分别导入各自负责的子工程,连接作业逻辑关系即可完成。总体P3计划工程组TSAC完成后,由项目部总工组织项目部各部门及各分公司施工员以上的技术人员共同审核。经过分析调整基本达成一致意见后,建立目标工程TSMB,并报业主审批。
3、P3计划的定期盘点和周计划的发放
施工现场实际进度在变化中,现行计划亦要随之而动态变化。这就需要定期对现行计划进行更新、调整和盘点,以始终保持现行计划的可实现性和指导性。P3计划的定期盘点就是定期对现行计划输入工程进度信息,预测正在进行中作业可能的进展情况,更新数据日期然后进度计算。数据日期线往前移动后,计划执行情况随之反映出来。计划的执行过程关键路线也会随进度而变化,这是我们应特别关注之一。对于由于进度拖后而产生负总浮时的路线,我们要认真分析计划拖后的原因,以及调整计划执行的措施。在台山电厂项目,每周二上午由项目部计划主管召集各分公司计划专职共同进行P3计划的盘点,做好计划盘点记录。计划盘点调整完后,对现行计划过滤下周P3计划(P3周计划采用幕布的办法表示,见下图)。P3周计划由项目部总工签发项目部调度、项目部部位主管、各分公司经理、施工员、班组长,做到周计划层层落实。
4、P3周计划的检查落实
在台山电厂项目,项目部定期每周二下午召开以计划为主线的工程协调会。在协调会上,项目部对照上周P3周计划逐条检查计划完成情况,对于未完成作业条目,分公司要说明原因和分析采取的措施。项目部计划主管要对本周P3计划盘点调整情况,和P3盘点后现行计划变化情况作出盘点报告,分析下周P3计划可能存在的风险因素,尽力确保下周P3周计划的落实。
5、P3软件使用的效果
设计中存在的问题
根据《强条》,事故放油阀门首先应该布置在安全的位置。在以往的工程设计中,事故放油阀门均按照DL/T5204—2005《火力发电厂油气管道设计规程》将2个钢制阀门布置在距主油箱5m之外,然后将第1个阀门的操作手轮加传动装置传动至运转层上。“有2条通道可以到达”的要求在零米很难实现,因为零米设备布置较多,厂房内空间较小,留出的通道一般是曲折的,而且总有1条通道需要经过主油箱,在主油箱发生事故时不能保证这条通道可以安全通行。
主油箱一般靠近A列布置,主油箱与A列之间只有5m的距离(有的甚至达不到5m)。靠近A列设置了阀门后要留出2条通道,则只能是阀门两侧顺着A列的通道;而总有1台机的主油箱是靠边的,所以这侧的通道只能通过主油箱,但事故放油管道一般从沟道内通向室外事故油池,这样2个阀门之间的检漏点不便于运行巡视。
实例说明
图1为常规300MW级工程事故放油阀门的布置方式。如图所示,事故放油阀门与主油箱留出了足够的距离,但“2条通道可以到达”的要求没有满足:左侧为检修场地,开有大门,可以算作1条通道;而右侧是空冷汽机的大排汽管道和采暖抽汽大管道的管沟等,布置复杂,很难留出合适的通道。此工程为1台机组,若是2台机组,则必有1台机组靠主油箱,靠近主油箱这一端为厂房的端部(固定端或扩建端),实现“2条通道可以到达”则更难:左侧通道必须通过主油箱,右侧则需要通过排汽大管道及采暖管沟等。另外,图中2个阀门之间的检漏点不易操作,检查巡视不方便;在事故放油阀门上方,本是1条从厂房内通往精处理取样架及进入精处理靠A轴这一侧的通道,但在事故放油阀门上加装的传动装置正好在此通道上,严重阻碍通行。
建议
针对上述问题,结合现场实际,提出以下建议。
(1)主油箱应紧靠A列布置,在主油箱另一侧留通道,事故放油管道从地上穿出主厂房,然后在A列外设置阀门小间以布置事故放油阀门及检漏点,事故放油管再从地下通向事故油池。
(2)主油箱及事故放油管道维持原设计不变,将事故放油的2道阀门全部布置在室外,同样在A列外设置阀门小间。这样布置可以缓解空间紧张的问题,而且将阀门设置在室外的安全性远远大于室内,同时也满足了《强条》的规定。
汽水及油管道布置
1条文内容及解释
DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》部分《强条》规定:“单元控制室、电子设备间及其电缆夹层内,应设消防报警和信号设施,严禁汽水及油管道穿越。”
按照规定,在布置管道时应避开单元控制室、电子设备间及其电缆夹层,而对于其他电气热控的房间及设备虽没有明确规定,但在设计中也应尽量避开管道。如果布置电气热控的房间及设备旁边的汽水管道的阀门法兰处发生泄漏,将会损坏电气设备。
2常规的汽水及油管道布置
在以往工程设计中,空冷设备间侧循环水及有无压放水管道进出主厂房时,总要穿越空冷电子设备间,在穿越时有采用整体加套管的方式,也有采用降低标高彻底直埋在空冷电子设备间下的方式。加套管的方式对预留套管及墙壁的防水要求高,容易漏水;直埋的方式不利于日后检修。因此按照《强条》规定,在布置汽水及油管道时应该彻底避开空冷设备间,从其他方向进出主厂房。
常规设计中,电气低压配电间是封闭的,管道及阀门一般不会布置在房间中(即使布置在房间中也很容易发现,能够尽早修改),一般都是顺着房间的墙边布置,即使阀门法兰泄漏也不会直接对配电间中的配电柜造成损坏,及时消除泄漏不会产生次生危险。还有一些工程设计中,电气低压配电间采用敞开式设置,周围用栏杆围起来,管道阀门就不能布置在其周围,否则阀门法兰或管道等泄漏将对配电间造成威胁。
3实例分析
3.1布置方式存在的问题
以科右中电厂为例,如图2所示,配电间在固定端为敞开式设置,按照常规设计在1轴处,在1轴的A列与1/A列之间为室外管道进入主厂房的空间,除盐水管道进入主厂房后设置了1道阀门,氢气管道从此处进来后也设置了阀门。在安装期间,除盐水管道阀门法兰泄漏,导致周围配电柜进水,幸好配电柜未带电,没有造成重大事故;后统一将配电间周围的阀门移至远离配电间的地方,同时对配电间周围的管道焊缝均做了射线探伤,彻底消除了隐患。
3.2建议
建议敞开式的配电间周围不要设置法兰阀门、法兰对夹式的流量测量装置或用法兰连接管道;同时应在图纸上标明周围的管道焊缝以便做射线探伤,确保日后运行的安全性。
制粉系统防爆和灭火设施设置
1条文内容
选自DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》部分的《强条》规定:“制粉系统(全部烧无烟煤除外)必须有防爆和灭火设施。对煤粉仓、磨煤机及制粉系统,应设有通惰化介质和灭火介质的设施。
2设计中存在的问题
在以往的工程设计中,磨煤机、给煤机只有蒸汽灭火设施,并没有设计通惰化介质设施,只有煤斗既有通惰化介质设施也有蒸汽灭火设施。目前多数给煤机厂家在设备上没有设计消防蒸汽的接口,因此在设计中也就取消了蒸汽灭火设施。这些设置方式都不满足《强条》的规定。
3实例说明
在科右中电厂工程设计中,只给磨煤机设置蒸汽灭火设施,蒸汽从除氧器引出;煤斗设计了通惰化介质的设施;由于给煤机厂家没有设置消防灭火接口,所以没有设计消防灭火设施。之后为给煤机加装消防灭火设施;蒸汽从暖通用减温减压器后引出,然后与磨煤机消防蒸汽母管连接,磨煤机与给煤机的消防蒸汽成为双路汽源。正常运行时用除氧器内的汽作为灭火汽源,停机状态下用暖通减温减压器后的汽作为灭火汽源。更改后的系统见图3。
这样更改的原因是:此工程为单机运行,长期停机的可能性较大,在停机状态下,除氧器中是没有蒸汽的,为防止给煤机中存煤在停机状态下自燃(燃用煤种为褐煤),单从除氧器接出的消防蒸汽汽源是不可靠的;而停机时的蒸汽来源只有启动锅炉房来汽,蒸汽进入辅汽联箱后向各个用汽点分配。为提高消防蒸汽的可靠性,从暖通减温减压器后引出1路汽源作为停机状态下的消防蒸汽汽源。这样更改后,制粉系统的主要设备均有了灭火设施,任一设备事故都能及时消除,确保运行的安全性,但这样不满足《强条》中“应设有通惰化介质和灭火介质的设施”的要求。
4建议
针对此问题,在以后的设计中应该严格按照《强条》的规定,结合工程实际情况,作出合理的设置;同时将事故情况进行认真分析,有针对性地选择消防蒸汽汽源。
抗燃油集装装置基础设计
选自DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》部分的《强条》规定:“当汽轮机调速系统和旁路系统的控制油采用抗燃油时,应有必要的安全防护设施。室内空气中有害物的浓度值不应超过现行的国家有关卫生标准的规定。”
1设计中存在的问题
在以往工程设计中,抗燃油集装装置基础均设计为直接做1个基础台面,或做1个槽钢架子,将设备放在上面,并没有按照条文中所要求的设置“必要的安全防护设施”。
2建议
抗燃油属于有毒介质,为防止其泄漏造成事故扩散,同时为了检修时易清理泵内残留的油,基础应该类似于油区的围堰,在抗燃油集装装置底部的基础台面四周也做1圈。围堰的底部留出排油口,放置1个小油桶接收事故及检修时泄漏的抗燃油,防止事故及检修时抗燃油泄漏而造成次生危害;在基础平台的表面要求贴防腐瓷砖,以便在基础沾油后易于清除,尽可能地减少其挥发量。
排汽口设置
1条文内容
DL/T5054—1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》部分《强条》规定:“排汽管道出口喷出的扩散汽流,不应危及工作人员和邻近设施。排汽口离屋面(或露面、平台)的高度,应不小于2500mm。”
2排汽口设置形式选择
实际设计中,“排汽口离屋面(或露面、平台)的高度,应不小于2500mm”的要求一般都能满足,但是部分设计不满足“排汽管道出口喷出的扩散汽流,不应危及工作人员和邻近设施”的要求,主要是由于采用的排汽口形式不同,喷出的扩散汽流差别较大。室外排汽口的设置大致可分为6种形式(见图4)。在以往的设计中,从侧墙引出的排汽口大部分采用图4中a的形式,排出的汽流有斜向下扩散的趋势,但高度很难计算,因为汽流高度与排汽时的压力及排汽时长等均有关系,而这些数据不确定,即使排汽口标高大于2500mm后,也不能确定是否会危及工作人员和邻近设施;采用方式e也存在同样的问题。若采用这2种方式,为保证喷出的扩散汽流不危及工作人员和邻近设施,只能在2500mm的基础上进一步抬高排汽口的标高,这样势必增加排汽阻力并浪费材料,而且标高也受厂房结构的限制。除此2种方式外,其余4种方式喷出的汽流均为向上扩散,在满足2500mm的情况下一般也能达到扩散汽流不危及工作人员和邻近设施的要求。这4种方式可以根据工程实际情况来选择。同1个工程应选择1种排汽口方式,以达到整齐美观的效果。在选择时要注意,c、d、f3种方式均有可能导致雨水进入排气口,需要做防雨罩。防雨罩的设置也比较麻烦,不如直接使用方式b好一些。
3建议
一些小排汽管道宜采用方式b,因为小的排汽管道排汽反力小,支架容易设置,同时也满足《强条》的规定;对于一些大的排汽管道类似定排扩容后的排汽管道,则宜采用方式d,因为这类排汽管道不怕雨水不易从排汽口进入设备,同时管道管径比较大,排汽反力大,可以较好地平衡管道排汽时的水力,垂直的反力利用支架来承受,整个管系的稳定性较好。
燃油管道补偿能力设计
1条文内容
DL/T5047—1995《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)的《强条》规定:“燃油系统管道安装结束后应进行清水冲洗或蒸汽吹洗,吹洗前止回阀芯、调整阀芯和孔板等应取出;靶式流量计应整体取下,以短管代替;吹洗次数应不少于2次,直至吹扫出介质洁净为合格;吹扫结束后应清除死角积渣。”
《火力发电厂油气管道设计规程》规定:“伴热管道应留有足够的热补偿,应按设计温度计算布置π形补偿器的距离”“,在燃油管道的热补偿计算中,管材的热态许用应力和弹性模量应选用在燃油管道扫线介质温度下的数值”。
2条文解释
从上面条款中可以看出,燃油管道在安装结束后要进行吹洗。以往的常规设计中,燃油管道的吹洗均为蒸汽吹洗,蒸汽管道均设计了π形补偿弯。
对于燃油管道补偿,管线若为管沟内的布置方式,因在设计沟道时就考虑了蒸汽管道的π形补偿弯,最终的沟道就是带π形弯的走向,所以燃油管道布置时也只能顺着沟道走π形弯,同时也实现了燃油管道的热补偿,不容易漏掉补偿弯。然而,随着电厂管理日趋人性化,为方便日后巡视维护,很多电厂在设计中要求而不设置管沟。
3实例分析
科右中电厂采用综合管架的布置方式,综合管架一般为直线式,顺着管架有将近200m的直管段。管道补偿则可在管架内或超出管架通过上下管架的方式设置补偿弯,不需要补偿的可以顺着管架一直走下去,而不受沟道走向的约束;但对于一些有高温工况而长期在低温状态下运行的管道,容易漏掉补偿弯。
管道安装结束后按照规范要求进行蒸汽吹洗,整条管道一起吹洗,而不是分段吹洗;吹洗时从锅炉房一端进汽,一直吹到燃油泵房排汽。由于燃油管道直管段太长,导致靠燃油泵房一侧位移量过大,将接入燃油管道的吹扫点撕裂,管道支架也均滑出了滑动支架的底座。为确保日后运行的安全性,最终取消中间设置的吹扫点,只留两端的吹扫点,在管道中部设置放油点。
4燃油管道补偿能力的建议
针对以上的问题,燃油管道布置,尤其是综合管架上的燃油管道布置应考虑足够的补偿能力,计算补偿时的温度,应按照规程要求采用吹扫蒸汽的温度,以免在吹扫时补偿不够位移太大而造成焊缝撕裂;尤其应该考虑的是管道安装结束后吹洗时的补偿能力,因为安装结束后的吹洗都是从开始的一端一直吹洗到结束的一端,这样就相当于整个管系处于高温状态下,若没有设计足够的补偿能力,则容易产生裂纹,甚至造成焊缝撕裂的事故,给日后的运行留下隐患。
管道对接焊口距离设计
1条文内容
DL/T869—2004《火力发电厂焊接技术规程》部分的《强文》规定“:管道对接焊口,其中心线距离管道弯曲起点不小于管道外径,且不小于100mm(定型管件除外),距支、吊架边缘不小于50mm。同管道2个对接焊口间距离一般不得小于150mm,当管道公称直径大于500mm时,同管道2个对接焊口间距离不得小于500mm。”
2条文解释
在管道设计时,应该严格按照规定留出足够的间距。对阀门密集或空间小的地方,通过调整布置,使管道对接焊口满足条文要求,否则将造成施工不合格,焊接后再更改布置较困难。
3设计中存在的问题及建议
在以往工程设计中,出现焊缝间距不符合规定的主要有凝结水管道的阀门站、各低加进出口及旁路阀门(集中布置时)、循环冷却水管道阀门(集中布置时)、高低加危急疏水管道靠疏水扩容器侧的阀门站、轴封供汽管道的阀门站。在这些管道设计时,阀门前后的直管段一定要满足要求,因为管道穿越楼板或墙板的孔洞已经开好,如果现场因为焊缝间距不够而平移管道,势必会造成预留的孔洞偏离。
另外,当管径大于500mm时,弯头的弯曲半径大,很容易出现拐弯时空间不够的现象,布置时一定要从整体考虑,提前将这些大直径管道布置好,避免其受约束而出现焊缝不满足规定的情况。
热工自动化技术在火力发电厂中具有一定的实践优势,在满足火力发电厂基本需求的基础上,既可以提高火力发电厂的运行水平,又可以降低火力发电厂的能源消耗。以下结合火力发电厂的运行实况,分析热工自动化技术的应用。
1.1DCS
DCS是热工自动化技术的主要代表,其在火力发电厂中具备成熟的应用经验。DCS控制的主要条件是计算机局域网,在此基础上控制发电机组,形成网络化的控制系统。DCS系统中处理器的数量非常多,用于为火力发电厂提供到位的控制,消除系统缺陷的影响,即使一个处理器出现问题,也不会影响DCS系统的实际应用。DCS系统能够控制火力发电厂的建设规模,在很大程度上控制电缆的使用量,不需要投入过多的设备、元件。在DCS系统的支持下,可提高热工自动化技术的经济效益。
1.2自动控制
热工自动化技术的自动化控制用于管控火力发电厂中的调节系统,比如温度、燃烧等,促使火力发电厂具备自动控制的特点。以某火力发电厂为例,该火力发电厂充分发挥了热工自动化技术的优势,将自动控制应用到了3个系统模块中:
①汽包水位系统。根据火力发电厂的电量负荷状态,调节单冲、三冲量,最主要的是实现自动化的调节,体现热工自动技术在火力发电厂中的控制优势。
②燃烧系统。重点控制炉膛内的压力和火电厂运行中的送风量,无论是增加电量,还是减少负荷,都应按照自动控制的方式进行,并遵循热工自动技术的要求。
③主汽压力系统。自动控制应用在水温调节方面,可实现主汽温度的调节。热工自动化技术主汽压力自动控制方面引入了模糊控制方法,提高了主汽的调节能力。
1.3热工测量
热工测量是热工自动化技术中的重点,其在火力发电厂负责多项测量工作,比如测量流量、压力等。热工测量在火力发电厂中的实际应用主要表现在以下4方面:
①流量测量。遵循差压原理,同时,热工测量中使用标准的节流件或仪表,避免流量测量出现误差,从而提高热工测量的精准度,消除潜在的流量隐患。
②压力测量。热工测量在压力部分需要遵循应变原理,结合传感器的应用,合理分配热工检测在压力测量中的应用。
③温度测量。热工自动化技术在温度测量中的对象是传感器,需要按照热工测量系统的实践执行温度测量,以提高温度测量的可靠性。
④液位测量。热工测量中选择了可用的传感器,可精准计量火力发电厂中的液位变化。
2热工自动化技术的改进
热工自动化技术在火力发电厂中的应用在逐步完善,但根据具体的实际应用可发现,其在火力发电应用中还存在诸多需要改进的地方。
2.1完善热工自动化技术的应用方案
热工自动化技术在火力发电厂的应用中,需要制订可行的应用方案,以促进火力发电厂的长期发展。热工自动化技术已逐渐成为火力发电厂运行的基础技术,要想提高热工自动化技术的应用价值,就要完善热工自动化技术的应用方案。火力发电厂可将其作为技术改进的重点,在技术方案中深化可持续发展的思想,既要体现热工自动化技术的可扩展性,又要体现自动化控制的优势。
2.2合理选择热工自动化技术设备
热工自动化技术的设备与火力发电厂的技术改造有着直接关系。如果热工自动化设备达不到技术要求,则会降低热工自动化技术在火力发电厂中的应用效益。因此,需要严格监督技术设备的应用,只有在技术设备通过检验后,才能投入到火力发电运行中,以防止技术设备在火力发电厂中发生失控问题。
3热工自动化技术的创新
火力发电厂中的热工自动化技术需要树立创新意识,从而不断推进热工自动化技术的发展。热工自动化技术的创新可从以下3个方面入手:
①积极引进控制软件。热工自动化技术需要引进先进的应用控制软件,提高火力发电厂的技术性运行,优化热工自动化技术的状态。通过先进的软件可协助热工自动化技术实现高效率的控制功能。
②单元监控。热工自动化技术在火力发电厂中应用时,应设计单元监控,全面监控热工自动化技术的运行状态,并运用单元机组的形势,改变原有电子元件的控制方式。同时,配置与单元监控相关的设备,促进热工自动化的集成化发展。
为了满足电力网和负荷端的电压水平,保证电网的顺利运行,无功补偿技术应运而生,被广泛应用于高压电网和低压电网中,对维系电网的稳定性有重要的意义。利用无功补偿技术,会在一定程度上降低电力网中的损耗,从而减少电能运输过程中的损耗,提高电能的使用效率;利用无功补偿技术,能有效提升电网中供电设备的容量,有效控制配电系统的电压损耗。为了保证无功补偿技术的运行效果,在电力网和负荷端应该设置电容器、调相机等相应的无功电源。在电力系统中,无功功率最多的电气设备当属异步电动机和变压器等电感性负荷,它们占80%.在实际操作中,供电企业可以采用静态或动态无功补偿方式,以保证各项设备的正常运行。
2电力无功补偿的关键技术
在电气自动化工程中,电力无功补偿的电力负荷功率因数是重要的技术指标。在电力系统中,功率因数越大越好,功率因素越大,无功功率的传输就会大大减少,从而减少有功功率的损耗。因此,在电气自动化工程中,应该适当提高电力负荷的功率因数,有效改善电压质量。另外,并联电容器补偿无功功率也是电力无功补偿的重要关键技术。用电容器的无功补偿能够有效降低电网线损,为用户提供优质的电压。其中,在电容器投入和切除的过程中,无功补偿电压会发生变化。
3具体应用
3.1设计真空断路器
在电气自动化中,利用无功补偿设计能够有效节约成本,被广泛应用于实际工作中。借助于无功补偿技术,将固定滤波器与合闸管调节电抗器有机结合起来,从而形成新的无功补偿装置。在实际使用过程中,有效保证了滤波器的电流平衡,最大限度地满足电气自动化系统的功率因数需求,在短时间内实现对系统的无功补偿,从而在降低能耗方面发挥重要的作用。
3.2对用电客户进行无功补偿
在对用电客户进行无功补偿的过程中,主要的实现途径有2种:①利用无功补偿使用户的实际电力功率因数与国家预期的电力功率因素相符,逐渐增多电费补偿,增强群众的节能意识,对用户实现无功补偿;②将无功补偿技术应用于用户内部配网中,有效降低无功消耗,减轻能源压力。通过这2种途径可以有效降低能耗,减轻用户的经济压力。
3.3对回路电流进行无功补偿
在对电流回路进行无功补偿的工程中,主要手段是借助固定滤波器来实现。借助固定滤波器调节饱和电感器,改变其内部的磁能饱和程度,从而改变感性电流,最终实现对回路电流进行无功补偿的效果。在这个过程中,回路中的感性电流与固定滤波器中的多余电容性相互抵消,从而保证了电流的平衡性。然后,用串联的方法将滤波器和电抗器连接在一起,实现两者的电压串联,调节降压按钮就可以实现对电压的调控,降低电网中的电压,最终实现无功补偿的效果。
3.4应用实例——以某变电站为例
在实际生活中,该变电站是一个供电中心,承担着整个区域的供电任务。由于区域内用户的需求不同,所以,其供电的电压等级也分为好多不同的类型。在配电过程中,按照“分级补偿、就地平衡”的原则,在配电过程中普遍采用了无功补偿技术,平衡了配电线路和电力用户的无功功率,使变电站无需再单独承担无功电力。在该变电站的配电过程中,容性无功补偿装置得到了广泛的应用,在该区域的电力配网中发挥着重要作用,极大地降低了电力输送过程中的能量损耗,并且对负荷两侧的无功补偿也起到了兼顾的作用。在使用过程中,容性无功补偿装置的相关性质是根据主变压器容量来确定的,一般确定为主变压器容量的10%~30%.在变电站的实际操作过程中,如果主变压器的最大负荷为35~110kV,则必须保证高压侧功率因数要大于0.95.如果主变压器的单台容量大于40MVA,则应该为每台主变压器配置2组以上的容性无功补偿装置,以确保无功补偿技术能够正常运转,保证技术的使用效果,实现降低能耗的目标。在该变电站的实践过程中,应该以自身的无功损耗补偿为主。为了确定最佳的补偿容量,在实践中应该遵循以下3个原则:①保证无功补偿技术的主要应用场所是主变压器的无功损耗,空载状态和负载状态下的无功损耗都包含于其中;②如果主变压器长期处于轻负荷状态,则补偿容量可以直接选取最小值补偿;③对于负荷重的主变压器,应该先提高电压幅度,根据电压幅度的具体状态选择补偿容量。
4结束语
三峡水利枢纽左岸电站厂房二期开挖工程因其在平面位置上涉及到2个标段的范围,在合同关系上牵涉2家施工单位,在施工安排上有开挖、混凝土浇筑、基础处理、金属结构及机电埋件安装的交叉作业,又由于其开挖工程量大、工期短、开挖轮廓复杂(特别是安Ⅲ段),是关系到另一施工单位青云公司能否按计划进行左岸电站厂房坝段混凝土(ⅡA标段)施工的关键因素,是关系到左岸电站厂房混凝土能否按期浇筑、三峡水利枢纽能否实现2003年首批机组按时发电的先决条件。尤其是安Ⅲ一线(左岸电站厂房安Ⅲ坝段、安Ⅲ及其尾水渠段、部分7#坝段、部分7#机组段及其尾水渠段)开挖,其制约因素较多,因而又是左岸电站厂房开挖工程能否按期顺利完成的决定性因素。
2、主要的制约因素
安Ⅲ一线开挖在开挖施工过程中,因其所处位置及施工时段的特殊性,即其以左是左岸电站厂房1#~6#机小基坑(以下简称小基坑),已经开始混凝土浇筑;以右是厂坝大基坑(以下简称大基坑),第一阶段水位与河床水位相同,第二阶段水位随大基坑抽水水位的降低而下降;其间经历了一个汛期,遭遇了连续8次洪峰,最大坝址流量61000m3/s的特大洪水过程。该部位的开挖施工在实施过程中受到许多不利因素的制约(注:50年一遇洪水流量为72300m3/s):
(1)占压安Ⅲ一线开挖工作面的苏覃路连接上下游横向围堰(以下简称上下游围堰)交通,上下游围堰防渗墙施工能否按期顺利完成是关系到三峡工程1998年能否安全渡汛,是关系到整个三峡工程能否按计划施工、按计划发电的最关键施工项目。苏覃路的断路时间要视上下游围堰防渗墙施工的进度来确定,这在很大程度上制约着安Ⅲ一线开挖的施工进展。
(2)安Ⅲ一线在大基坑抽水到高程40m之前担负着正在浇筑混凝土的小基坑的挡水任务,在汛期未过、大基坑水位没有下降到安全水位以下之前不能进行常规进度的开挖和大的爆破作业。常规进度的开挖使安Ⅲ一线挡水石埂高程下降过快,低于大基坑水位时不仅无法进行常规的干地开挖,而且将导致小基坑被淹。由于安Ⅲ一线岩体的完整性从总体上来说欠佳,大的爆破作业会使下一梯段岩体产生不同程度的裂隙,轻则加大小基坑的排水强度,重则导致小基坑被淹。特别是20+300.00m以下部位,大部分地段属于一期工程的回填区,渗透系数大,更应该留出足够的挡水宽度,以防进入小基坑的渗水量大增。
(3)爆区距混凝土浇筑区很近。安Ⅲ机组段放炮时,青云公司正在进行左岸5#厂房坝段的混凝土浇筑,三七八联营总公司正在进行左岸厂房5#机右块的混凝土浇筑施工,距新浇混凝土的最小水平距离为38.30m。为避免爆破对新浇混凝土的振动影响,在爆破设计中采用了小间排距、小装药量的控制爆破,同时采取各种手段控制爆破飞石。
(4)安Ⅲ排水廊道的开挖与其上部岩体的梯段爆破开挖、相邻6#坝段钢管槽、隔墩的危石及欠挖处理、安Ⅲ左侧边坡的锚杆施工穿行,相互间有一定的干扰。安Ⅲ排水廊道的开挖不得不时挖时停。
(5)由于安Ⅲ机组段高程42m平台及其左侧、下游侧按设计开挖到位,右侧开挖到高程34m平台形成左侧、右侧、下游侧3个临空面后,该处岩体上诸多断层、裂隙有不同程度的张开,相互切割形成不稳定块体,左右下角已有崩塌,地基岩体的整体性削弱。经业主、设代、监理、施工单位现场研究决定:“对安Ⅲ地质缺陷采用对穿锚筋桩及局部锚杆加固处理”。共布置有孔径90mm的锚桩29根,孔径90mm的锚杆4根,孔径42mm的锚杆8根。地质缺陷的处理占用了安Ⅲ一线开挖的直线工期,并影响到相邻部位的开挖和混凝土浇筑施工。
3、施工组织
由于受到以上诸多因素的制约,安Ⅲ一线开挖在施工中干扰大,难度高;更由于安Ⅲ一线开挖在二期工程施工中占据着重要的战略地位,安Ⅲ一线开挖的施工组织就摆到了空前重要的位置。安Ⅲ一线开挖平面如图1所示。
施工组织的合理与否、优化程度,是直接关系到安Ⅲ一线开挖能否按期顺利、保质完成的关键因素,是直接关系到三七八联营总公司能否取得预期的经济效益的重要环节。因此,在施工组织上结合大基坑抽水的情况,将安Ⅲ一线开挖施工人为地分成3个阶段,各阶段开挖工程量见表1
3.1第一阶段开挖第一阶段开挖的施工时段是从1998年元月中旬至1998年3月中旬,历时2个月。本阶段开挖施工的主要特点是大基坑水位较高(约为高程67m,基本上与河床水位齐平),开挖与防汛渡汛的矛盾很大;开挖与苏覃路改道同时进行,苏覃路沿线供上下游围堰防渗墙施工用的水电线路经常受到爆破飞石砸坏的严重威胁;爆破施工区距新浇筑混凝土很近,每一次放炮都应严格的控制爆破。
本阶段开挖的主要目的是为了减少开挖对混凝土浇筑的影响,削减1998年开挖高峰强度,提前对挡水石埂、安Ⅲ一线进行开挖。
施工布置:在保证小基坑渡汛安全的前提下,根据现场的具体施工情况,对多个方案进行分析、比较后选定以下施工方案。在上下游横向围堰间的苏覃路段外侧河床内,布置一条路面宽度不小于20m的施工道路,上游至上游围堰左端,下游从3#点接原苏覃路,回填区全长719.26m,此道路作为苏覃路改道后的公共施工道路,最低高程为68m,最大纵坡为8%。道路填筑完成前,原苏覃路不中断。视当时的施工干扰情况,施工道路回填分2段进行。先回填上游段,自原苏覃路和高程90m平台相接起坡处开始下河床,沿高程90m平台向上游方向填筑,推进到上游围堰左端,并在此段形成足够的回车场地,然后利用该回车场,按设计路线向下游方向填筑推进,完成下游段施工道路的铺筑。上游从桩号20+118.0m以上(坝段部分)利用已有的施工道路进行高程77m以下土石方开挖,开挖石渣用于道路的填筑;下游从桩号20+430.81m附近,在保证原苏覃路留有足够宽度的前提下形成高程67m施工平台,开挖料亦运至上游进行道路回填。
施工方法:开挖采用自上而下分层梯段爆破的方法进行,梯段高度为8~10m。坝段部分临近设计建基面开挖采用微差爆破,控制爆破规模和药量,并预留2.5m厚保护层,手风钻造孔,水平光面爆破挖除;设计永久边坡部位采用预裂爆破。全风化岩石及强风化岩石上部开挖直接采用CAT375、PC650-5、PC400-6、ROBEX420挖掘机挖装,20t、15t自卸汽车出渣。石方开挖采用全液压钻机造孔,人工装药爆破。ROBEX420装载机配合H95、CAT375、PC650-5、PC400-6挖掘机挖装,T320、TY220推土机集渣并平整、清理工作面,32t、20t、15t自卸汽车出渣。
钻爆设计:采用全液压钻机造垂直孔,孔径为76mm;梅花型布孔,孔距×排距=3.0m×2.5m;超钻深度为0.1~0.15h;孔口堵塞长度为1.5~2.0m;药卷采用乳胶φ70mm及φ60mm药卷,连续装药结构,网络形式为孔内和孔间微差相结合的形式;最大单响药量根据爆区离被保护物的远近程度及混凝土浇筑的时间计算。
3.2第二阶段开挖第二阶段开挖的施工时段是从1998年3月中旬至8月底,历时5个多月。本阶段开挖施工的主要特点是大基坑水位前期相对较高,大基坑抽水受围堰施工的制约下降较慢(6月下旬才降至高程40m),开挖与防汛渡汛的矛盾仍然很突出;原苏覃路改道完成,开挖工作面有所增大,上下游出渣道路顺畅,开挖工程量及月强度增大——高峰月强度为19.84万m3,发生在1998年8月(Ⅲ标段二期工程开挖高峰月强度为52.46万m3,发生在1998年9月);坝段及厂房机组段开始进行边坡预裂和保护层开挖施工;爆破施工区距新浇筑混凝土较近,大部分开挖放炮仍需采用控制爆破。本阶段开挖的主要目的仍然是进一步削减1998年开挖高峰月强度,满足渡汛形象要求,削减开挖放炮对混凝土浇筑施工的影响。
施工布置:安Ⅲ开挖体型复杂,受挡水石埂和5#、6#机坝段、厂房机组段的制约,在狭窄的工作面上布置道路异常困难。特别是在开挖体型复杂多变、相对高差很大的19+964.5m~20+209m狭长地段施工道路的布置是控制开挖进度的关键。据此,在施工中形成了如下道路:
(1)安Ⅲ坝段开挖,在7#坝段桩号19+975.0m~20+100m、高程70~53m间布置一条通往上游的施工道路,路宽12~15m,用于高程67~53m的开挖和高程53~50m的保护层开挖,同时亦用于安Ⅲ机组段、尾水段高程60~52m开挖的出渣道路。
(2)安Ⅲ厂房、尾水段开挖,按开挖爆破梯段的高度分别布置高程67m、高程60m、高程52m、高程45m和高程45m以下数道通向工作面的施工道路,其中高程52m道路上下游贯通。
(3)上游高程70~53m的施工道路在施工安排上要提前修建,力争在4月15日前完工,这样在5#机混凝土浇筑时,安Ⅲ坝段开挖爆破的临空面和起爆方向就可以选择向右河床方向,减少对混凝土浇筑的干扰。由于5#机厂房机组段基础混凝土在4月中旬开始浇筑,开挖爆破与混凝土浇筑将要进行近距离交叉作业,以服从混凝土浇筑的大局为重点,确保5#机厂房机组段基础混凝土浇筑质量、强度、进度不受开挖的影响,特采取如下措施。
(1)4月中旬前尽全力加大投入多开挖。
(2)调整工作面和突出重点,抢挖20+118m附近的高边坡部位。
(3)5#机厂房机组段混凝土开始浇筑后,在爆破规模上进行严格控制,一次起爆总药量控制在300kg以内。
(4)布孔造孔、装药结构、起爆方向进行必要的调整,起爆方向朝右河床侧和下游,且在左侧自由面减少药量。
(5)单响药量在高程45m以上部位控制在100kg以内,高程45m以下控制在50kg以内,并要求严格执行。
(6)爆破作业时间应选择在混凝土浇筑收仓后和开仓前时段进行,由现场调度统一安排,适时穿插。
(7)6月中旬以后,随着混凝土浇筑减少,全力抢挖安Ⅲ一线剩余工程量,8月完成除保护层以外的全部开挖。
开挖与防汛渡汛矛盾的解决:
(1)安Ⅲ坝段部位施工道路的布置,由于长度和坡比的限制将在19+975m~20+020m段穿越预留石埂,最低高程为63m,考虑洪水可提前3d预报,确立以“抢险为主,进行临时封堵”的原则。在安Ⅲ坝段坝前坡挖风化砂进行碾压封堵,前后坡用草袋灌装风化砂垒堤压坡,以防坍塌。
(2)在20+110m、48+390m附近,高程53m道路旁增设一个3m×3m×3m的泵坑,安装一台4″水泵,备用一台6″水泵,用于施工期排水。
施工方法及钻爆设计与第一阶段开挖近似。
3.3第三阶段开挖第三阶段开挖的施工时段是从1998年9月初至12月底,历时4个多月。本阶段开挖施工的主要特点是大基坑亮底,开挖工作面开阔,上下游出渣道路顺畅;坝段及厂房机组段开始进行大规模的边坡预裂和保护层开挖施工;爆破施工区距新浇筑混凝土较近,部分开挖放炮仍需采用控制爆破。本阶段开挖的主要目的是进一步完成开挖形象,坝段部分陆续进行清基工作,并向ⅡA标段施工单位移交工作面;厂房机组段开始保护层开挖和清基交面工作,为6#机开始浇筑混凝土创造条件。
施工布置:该时段内下游基坑开挖出渣主干道已形成,利用该主干道下卧施工支路降至高程22.2m,可完成安Ⅲ一线大部分开挖施工。安Ⅲ机组段两侧集水井开挖最低高程为8.0m,采用特殊方法施工,不单独布置施工道路。施工方法及钻爆设计与第一阶段开挖近似。
4、安Ⅲ一线开挖中的控制爆破
安Ⅲ一线开挖的战略重要性及其所处位置的特殊性决定了该部位施工必须确保万无一失,严格按设计者的思路进行施工、成型。为此,联营总公司特别制订了“有关爆破施工程序及技术要求”,要求下属3个工区应做到以下各点。
(1)坚持爆破设计审批制度,爆破设计必须提前3d上报联总技术部,要求每炮设计不少于4份。
(2)严格按爆破设计施工,施工部位、现场放样、钻孔、装药、联网必须与设计相符,严格按设计和审批意见施工。
(3)特殊部位的爆破,如永久边坡、临近建基面及保护层开挖爆破等,必须有质检人员的炮孔检查记录,且必须验收合格,装药爆破前必须通知监理。
(4)无爆破设计或未按设计施工时,禁止放炮。
(5)挡水石埂开挖爆破,最大起爆药量不得大于100kg。
(6)安Ⅲ永久边坡预裂爆破,最大段起爆药量不得大于50kg。
(7)接近保护层的爆破梯段高度不大于6m,且应适当减少孔底装药量。
(8)爆破施工时,必须考虑周围混凝土施工的影响,进行安全质点振动速度验算,严格控制最大段起爆药量;同时,控制爆破方向,加强附近机械设备的防护。
5、特殊部位的开挖3个特殊部位的开挖引起了参建各方的高度重视,它们是安Ⅲ一线开挖施工中的重点和难点。
(1)安Ⅲ竖井开挖施工方法:安Ⅲ竖井开挖采用手风钻造孔,光面爆破全断面下挖。中心采用楔形掏槽,周边光爆的微差爆破施工方法。井内人工装渣,卷扬机吊渣,堆积在高程30.0m平台,后用装载机配合T20自卸车运往陈家冲利用料堆场。
(2)安Ⅲ渗漏排水及检修集水井开挖安Ⅲ渗漏排水及检修集水井的施工安排在7#机机组段高程22.20m建基面开挖完成后施工。采用手风钻造孔,光面爆破分2段下挖(因其开口断面积较大,S=347.3m2)。中心采用楔形掏槽,周边光爆的微差爆破施工方法。PC650-5液压反铲挖装T20自卸汽车出渣。
(3)安Ⅲ交通排水廊道开挖考虑到洞内施工安全,安Ⅲ交通排水廊道开挖施工安排在其上覆岩体大爆破作业完成后进行。采用手风钻造孔,下导洞,上部扩挖。从高程30m平台用石渣垫路至高程22.20m,洞内手推车出渣,洞外PC600-6液压反铲挖装T20自卸汽车出渣。
不断优化设计方案,采用新技术新工艺节约投资及后期运行费用设计质量和功能是否满足要求,不仅关系到企业近期投资的经济性,也直接决定了后期是否能安全、稳定、经济地运营。而工程设计人员往往偏重于设计质量与功能,不注重最佳的经济合理性。因此,建设方要注重设计方案的审核,充分发挥设计监理的作用,组织有经验的各专业人员对设计方案研讨、不断优化。例如某电厂进行脱硫项目建设时,在满足投产后性能要求的基础上,结合已投产电厂的实际运行经验,对设计方案进行了优化,去除了GGH等一些不必要的建筑施工和设备,并且尽量选择质量、性能好的国内设备,优化后的设计方案造价较概算减少了5000万左右。基建期也应注重新技术与新工艺的应用,利用成熟先进的技术优势来保证项目质量,不仅仅考虑基建成本投入,也要考虑投产后的长远经济运行。如某公司在基建期锅炉点火系统增设当时新型的等离子体无油点火系统,虽然增加投资650多万元,但是在基建调试阶段就节约了1000多万的调试用燃油,在投产后亦有效降低启炉燃油使用。
2施工阶段的造价管理
2.1重视合同管理,减少变更签证,避免产生额外费用加强合同管理是施工阶段造价管理的主要手段,有效的合同管理是一把双刃剑,能够在维护两者的利益的同时控制工程造价。基建管理人员应参与合同的谈判,对合同内容清晰地认知,监督合同全面完整履行,避免出现经济赔偿问题。同时对施工单位也要加强现场的监督和管理,避免施工中出现资源浪费及预算追加等问题。明确变更、签证权限范围,采取各方代表现场连签的方式,保证变更、签证的真实性。利用专业技术及造价人员对工程实行专业化管理,避免出现工程管理人员只管签证,不算经济帐的现象。此外也可实行限额签证,如某电厂在合同中约定,一般单项变更或签证费用在5万元以内的由施工单位在风险费中包干,仅此一项就减少变更费用支出约300万元。
2.2严格控制材料用量,合理确定材料价格在工程造价的控制中材料价格的控制是主要的,材料费一般占预算价值的70%,对施工阶段工程造价的影响很大,只有严格控制材料用量,合理确定材料价格,才能有效地控制工程造价。某电厂对三材等大宗材料实行筹建处统一采购,通过主渠道进行招标订货,实行审批量供货,既有利于造价的控制,也保证了工程质量和进度,对于一些由施工单位采购的特殊材料,采用市场询价后确价的方式,材料费的有效控制使整个施工阶段的造价比较容易控制在概算价内。
2.3加强对施工方案的技术经济比较施工方案是施工组织设计中一项重要工作内容,合理的施工方案,可以缩短工期,保证工程质量,提高经济效益。因电厂项目单位工程较多,且构造差别较大,因此针对各单位工程特点分别编制施工方案,通过严格的审批确定最合理方案,保证施工质量的同时降低施工成本。如某电厂在翻车机室工程中,基础埋深-7.0米,施工单位上报的方案中须对基坑边坡采用土钉墙支护,筹建处考虑基础工程施工工期短,且避开雨季,采用加大放坡系数并用密目安全网覆盖围护,仅此一项就节约投资约30万元。
3竣工阶段的造价管理
竣工阶段是电厂基建期工程中不可或缺的一部分,竣工结算决定建设项目工程成本,最终确定工程造价,若不能严格把关势必会造成损失。如某电厂项目的建筑工程实行费率招标,因此施工图预算的准确编制至关重要,筹建处在设计概算的基础上,又招标选择施工图预算编制单位及结算审核单位,并成立专职部门实行全过程跟踪服务。各方独立工作,互相监督,在根本上避免了因施工单位高估冒算、预结算审核机构混乱而造成结算把关不严,损失严重的现象。同时,竣工后组织项目的整体验收及评价,也可以及时发现工程造价管理中的不足,在今后的实践活动中不断提高管理的水平,为企业创造更大的发展空间。
4总结
摘要:数值计算尾水管左厂房三峡电站
1概述
三峡左岸电站厂房的14台机组水轮机分别由VGS集团和ALSTOM集团制造,两家的尾水管结构虽然不尽相同,但都是由其典型断面沿尾水管中心线,从水平向圆形断面渐变为竖直向矩形断面,从而构成的复杂形体。因其轮廓为复杂的空间扭曲面,同时设计对尾水管成型精度要求又很高,从而使得模板设计、制作和安装难度加大,钢筋加工绑扎复杂,混凝土方量计算也较繁琐。
2尾水管特征参数和曲线绘制方法
2.1尾水管参数特征
尾水管由锥管段、肘管段和扩散段三个部分组成,其中肘管段最为复杂。尾水管断面沿尾水管中心线(空间曲线)由水平圆形渐变为垂直向矩形,其断面参数可分解为定位参数和断面外形参数两部分摘要:定位参数由尾水管断面倾(即和水平面夹角。)和断面中心的空间坐标确定,外形参数是由断面的宽度W、高度H,圆角半径R确定。
根据制造厂家提供的尾水管断面底面坐标(Xi,Zi)和顶面坐标(Xj,Zj),以及断面中心线距机组中心线的偏移值T,可求出中心线的坐标(Xo,Yo,Zo),通过特征点和中心点的相对关系可推出尾水管各特征点的坐标,并依此绘出各特征点的轨迹线。
尾水管断面上各特征点如图1所示。
图1尾水管断面外形及特征点示意图
2.2尾水管曲线绘制方法
在AutoCAD中,可以利用其内嵌的AutoLISP语言编制曲线公式,对各参数进行运算,以坐标的形式给出,并将运算得的数值代入到绘图命令参数中,从而快速绘制出各种曲线。
各特征点轨迹线坐标都可表达如下数值关系摘要:
X=f(Xi,Xj,R);
Y=f(W,R,T);
Z=f(Zi,Zj,R);
由此可以绘出尾水管各特征点轨迹线及其投影曲线摘要:中心线的平面、立面投影曲线;尾水管顶面、底面的曲线(即P、Q点轨迹线),尾水管顶部、底部的起弧点(切点)的曲线(即PI、Pr、Ql、Qr点的轨迹线);尾水管侧壁上部和下部起弧点(切点)的曲线(即Mu、Nu、Md、Nd点的轨迹线)等等。
2.3尾水管和各种平面相交线的绘制
在计算过程中我们用到了3种切面摘要:水平切面、顺水流方向的竖直切面以及过任意两断面中心点且顺水流向的斜切面。只要尾水管断面和平面相交就可得相交线,假如断面周边线和平面的交点位置确定,则其坐标都可以用解析几何的方法求出,将这些交点相连从而得到所需的相交线。
沿尾水管高度方向,将某一水平切面切尾水管后即形成该层面的混凝土边界线。若将每一道水平切面切尾水管后所形成的相交线重叠,则其最外缘的点连线即为尾水管包络线,它反映了尾水管形体在水平面的投影。
2.4空间立体图绘制
在AutoCAD中,只能建立尾水管的空间立体线框模型,其作法为摘要:先以尾水管某一中心点为用户坐标原点,以过该点的断面为用户坐标平面,建立一个用户坐标系,在用户坐标系内画断面边线,再返回到通用坐标系;依此方式再画线,经多次反复,即得形象而直观的空间立体图形,并可从不同角度观察。在3DStudioMax中还可以利用AutoCAD所建的线框模型做成三维立体图形,并配以动画展示。
3尾水管模板的数值计算
尾水管底模、顶模和侧模三个部分均为木制组装式模板。顶模和底模相对简单,均为在XOZ面上的二维曲线在Y方向上的拉伸,尾水管顶部和底部成型精度取决于对(Xi,Zi和(Xj,Zj)坐标的控制。侧模则比较复杂,每台机的侧模沿上下游方向分节,每节沿左右方向和在高度方向分块,每节分为4块。尾水管侧壁成型精度取决于断面的空间位置和其外形的控制。
3.1侧模排架中心面的参数计算
对于a均为90°的相邻断面内再内插断面时,可按其特征点的轨迹呈线性变化的规律,准确求出内插断面参数。对于a%26lt;90°的相邻断面,若所有断面所在平面都相交于一线,则内插断面也应会通过该线,因此也可准确作内插断面;如各断面所在平面不相交于一线,则不能准确作内插断面,但可以按内插断面通过其前后相邻两断面的交线进行内插,只是有一定的误差。由于相邻断面间的间距小、夹角小,其交线距断面中心的距离远大于断面本身的几何尺寸,故由此而引起的误差极小。
两断面间利用样条插值方法构造内插断面,在AutoCAD中使用样条曲线命令,将各断面的特征点用样条曲线相连接,则样条曲线和内插断面相交得各交点,对这些交点,我们就认为是其内插断面的特征点,由这些新构造出的特征点绘成线,构成内插断面的边线,并可以求出内插断面的各项定位参数和几何尺寸,这样就能做到内插断面和原有断面的自然平滑过渡。
3.2侧模排架上下游面的参数计算
由于加工工艺的限制,排架构件为方木,因此使得排架上下游面和中心断面平行。对于a=90°的排架,其上下游面参数可准确求出;对于a%26lt;90°的排架,其上下游面边线的曲线段既不是圆弧也不是椭圆,但假设其分别经过排架断面和相邻上下游断面的交点,从而近似地采用线性内插方法求出排架上下游面的参数,经核算,由此而引起的误差很小。
将各排架中心断面的相应的特征点用直线连接,直线和上下游面相交得各交点,由这些特征点绘成线,构成和中心断面边线相类似的上下游面边线,并求出上下游面的各项定位参数和几何尺寸。尽管每榀排架的各块的圆弧半径不相同,但由于木面板的自然弯曲,从而达到了侧模面光滑过渡,误差控制得较好。
3.3侧模制作放样及检测数据计算
在排架制作过程中,以典型断面或内插替代断面的中心点为原点,以尾水管断面的宽度方向为Y轴,以断面的高度方向为z轴,建立了一个二维坐标系(我们称为排架坐标系),如图2所示。因上下游面和中心面平行,故排架中心面和其上下游面沿用同一排架坐标系,从而可以计算出上下游圆心点对中心断面圆心点的位置的偏移方向和偏移值,再按上下游面的几何尺寸确定排架龙骨上下游面的外形。
图2排架坐标系示意图
在排架拼装过程中,以每节侧模的上下块分缝面为X''''''''O''''''''Y''''''''平面(亦即以其首尾两榀排架中心点连线在机组中心面上的投影作为x''''''''轴,以尾水管坐标系中的Y轴为Y''''''''轴),以垂直于上下块分缝面的直线为z''''''''轴,以首榀的排架中心点为坐标原点O''''''''构成的一个三维坐标系(我们称为拼装坐标系),如图3所示。拼装坐标系和尾水管坐标系之间存在x、z坐标的转换关系。通过坐标转换,可求出在拼装坐标系中的排架的倾斜角和其控制点的坐标(控制点位置如图4所示),由此放出拼装排架的样点图。
图3拼装坐标系示意图
图4每块侧模内务控制点示意图
在排架检测过程中,利用全站仪实测每榀排架3个控制点的坐标和排架倾斜角,和计算值比较并调整误差,以使各项参数符合要求。排架内的各控制点之间的实测距离和其计算值的差值,反映了排架的制作误差;排架间的各控制点之间的实测距离和计算值的差值,反映了排架的拼装误差。
3.4侧模安装中的定位及检测计算
由于侧模的排架足够密,排架间联系足够多,故模板整体性很好,对每块侧模来说,相当于一个刚体,只要确定三个不在同一个平面上的点,就完全可以确定模板位置了。在实际施工中,由测量工检测1#、2#、4#、5#点的坐标和设计值进行比较,即可精确调整模板位置,使其满足规范要求。
4尾水管钢筋加工中的数值计算
尾水管体形的复杂决定了其四周钢筋外形和定位的复杂,其周边钢筋网是由沿断面方向的环形(形似断面边线)钢筋和沿水流方向的弧形(形似竖直切面和尾水管相交线)钢筋组成。由于施工中先立尾水管模板后绑扎钢筋,故定位时,在尾水管上标志出断面位置和竖直切面位置记号,即可绑扎钢筋网。由于设计将竖直切面按等间距20cm布置,从而使一些部位钢筋过疏,如竖直切面位于断面圆弧上的部位。在施工中,我们采用了增加竖向切面的方法,加密弧形钢筋。对每一根样架筋,也采取加密的方法,使样架筋过渡尽量平滑,从而做到钢筋间距均匀,混凝土保护层的厚度也得到有效控制。
5尾水管混凝土方量的数值计算
5.1尾水管四周混凝土方量计算
尾水管四周混凝土方量计算,关键在于计算出尾水管空腔体积。采用近似计算,即将尾水管断面边线围成面积,该面积和两断面间的中心线的长度相乘后,再进行累加后即得;或者采用水平切面和尾水管相交线形成封闭区域,计算各层封闭区域面积并累加,再和层厚相乘以得到更为精确的体积;并可将计算体积分配到各浇筑块,通过增加水平切面可提高体积计算的精确程度。
5.2中墩和封闭块的混凝土方量计算
由于尾水管的中墩水平轮廓线为曲线,其底、顶也为单曲面,故由此构成的体形无法套用几何公式,对此我们将尾水管中墩在水平面上的投影分割成许多个小块,每个小块的上下游面均平行于坝轴线所在的竖直面,则小块面积和其高度相乘,即得小块体积,再进行累加,其高度由对应的上下游面和尾水管底部和顶部的交线高差确定。在计算由轮廓线构成的小块多边形面积时,利用Auto-CAD软件画出小块多边形后,由面积命令area求出。封闭块的混凝土方量计算和中墩混凝土方量计算类似。
5.3尾水管抗冲耐磨混凝土方量计算
根据设计要求,尾水管过流面向内须浇筑50cm厚的350#抗冲耐磨混凝土,由于采用台阶浇筑法,且为保证最小厚度不少于50cm,故实际方量远大于设计方量,如何计算实际方量,尤其是侧壁部位的抗冲耐磨混凝土量,难度较大。对顶部和底部,其一个面是单曲面,按5.2方法计算;对侧壁,则采用QBASIC语言编制程序,结合实际浇筑情况进行模拟尾水管侧壁台阶浇筑方式,建立相应的数学模型摘要:即按一定规则将水平切面和尾水管的相交线外移,则外移后的曲线(即250#混凝土和350#混凝土在同一水平切面上的分界线)和该相交线围成区域,并计算出该区域面积,再将各台阶内所有层的切面上的区域面积累加乘以层厚,即得各台阶350#混凝土的体积,再累加求和,得整个尾水管侧壁的350#混凝土方量。相交线外移按如下规则计算摘要:台阶内按10cm分层,则第P层的混凝土分界线沿断面方向外推(50+10×N×p)cm,N为混凝土入仓后的自然坡度。
评比活动的基本背景
限于多种因素的影响,省市公司的供电所管理思路在基层供电所的落实过程中会出现不同程度的理解偏差和执行走样,省市公司既没有太多精力直接深入到每一个供电所进行检查指导,也没有太好的措施了解管理思路在基层供电所的执行情况,迫切需要构建一个有序的管控平台和考评机制,实现省市县公司及供电所之间的管理互动。“三集五大”体系在县公司和供电所层面运作成效的显现,需要省市公司加强专业化的深入指导力度,但实际情况却不容乐观;在这一现状下,农电综合管理部门就需要发挥出统筹协调职能,搭建一个横向评比的平台,直接考评各单位供电所的例常管理水平,检查专业化指导力度,向专业部门发出积极的“引导信号”。市公司安排的县公司之间供电所管理互查,因为检查人员碍于情面,“走过场”的应付味道较浓,做不到真查、严查;同时,由于检查工作的非同时性,不易于在检查人员脑海中建立起直接的横向优劣评比,不能深挖根源性问题,检查的深度不够,对供电所规范化管理的指导性意义不足。这需要建立一个好机制,让大家在公开的场合互相竞技,实现检查与交流双赢的目的。供电所所长作为供电所的总负责人,其自身对工作的熟识度、关切深度、重视程度直接影响到供电所的常态化管理水平,是供电所其他员工效仿的标杆。但有一部分所长没有成为专业化和规范化管理的“行家里手”,导致供电所常态化管理水平较差,各项工作开展的规范化程度不高。因此,需要建立一个竞技场,让这些所长们能够亲自参与到考评工作中,主动发现自我不足和别人的优点,调动其强化常态化管理的积极性。
评比活动的准备工作
以网省公司强化供电所规范化管理为依据,在深化“三集五大”体系有序运作的基础上,出台必要的管理措施,强化安监、运检、营销等专业部门向县公司供电所和郊区供电所的延伸,努力构建市县一体化、城乡一体化的供电所业务管理新格局。在网省公司强力实施供电所减负和业务流程优化的基础上,进一步梳理供电所基本业务,据此整理出各类业务开展所必须的例常记录和台账,并分类整合手工填写和系统采集的记录与台账,实现精简与优化并行的目标。着力于消除供电所之间对记录填写理解不一致的情况,组织人员根据网省公司要求,结合实际业务开展需要,对各个记录的格式进行了适当调整,并编制了规范化的填写范例,印刷在每一个记录本之前,统一不同供电所之间、供电所不同业务人员之间对记录理解不统一和填写不一致的情况。按季度组织开展供电所例常业务的规范化管理培训工作,由营销部针对当季度重点工作要求、供电所管理中存在的薄弱环节等设置培训内容,安排优秀管理专职直接担任授课教师,将省市公司的管理要求和业务操作技能直接传递到供电所班组长与各管理人员手中,夯实供电所例常业务的规范化提升基础。
评比活动的组织形式
评比的主旨是为了督促所有供电所加强常态化管控力度,提高例常创建工作水平;同时,通过评比竞赛的方式,对各供电所常态化工作质量进行检验考核,评判各专业部门的深入指导力度,并选树出例常记录规范化管理方面的标杆供电所和标杆记录本,供其他供电所借鉴学习。为了完成这一目标,一是要求各个供电所送评的记录本必须是满足3个月以上的有效使用期,能够客观反映出供电所的常态化工作管理水平;二是所有抽选参评的供电所名单在竞赛2天,由市公司随机抽取进行公布,避免各单位紧急“做假”赶制记录。评比人员包括县公司供电所管理部负责人和业务专责,以及被评比的供电所所长,让这些直接从事供电所管理,一言一行直接关系到供电所常态化管理水平的员工亲身参与到评比全过程,身临其境地看到、感受到其他供电所的优点与不足,在震撼中思索自己供电所的改进方向与方法。采取“轮换式”评比方式,即每个供电所的记录资料放在固定的桌子上,不拿来拿去变换位置,而是由竞赛主持人按照固定的时间组织各单位评比人员轮换位置进行评比,即记录资料的位置不变、人员依次轮换位置;每单位不评比自己的记录,直到轮换回自己单位的位置时,整个评比工作结束。每次的轮换时间要足够评比人员审查资料,避免时间不够用而出现审查不认真的情况;同时,轮换时间保持固定一致,不给评比人员造成前面严格后面松散的感觉,做到前后一致。评比过程中,要求各单位评比人员严格从记录内容的齐全性、闭环性、支撑材料的规范性角度进行严格的评判,并坚持评判标准的一致性。经过多个单位的多轮次评审,既做到了评比过程的严格公平性,又能最大限度地避免部分单位间“打招呼”带来的不良影响,且轮评单位越多,公平性越接近于100%。评比过程中,要求各单位评比人员在评定得分的同时,将所评价的各个记录所存在的问题进行记录,既对其评定得分是一个有力证明,又能够收集到供电所记录在规范化方面存在的问题,为管理人员后期的分析决策、提出改进措施而提供出详实的基础资料。多轮次评比结束后,各个供电所均被评出多个得分,累加后即得到该供电所的综合得分;根据各类得分值,可以完成供电所规范化管理成果排序,以及供电所记录规范化情况排序。评比结束后,由竞赛主持人带领所有参赛人员,共同逐一审核确定每类记录中的“最规范记录”,安排专业人员进行记录的“写真”拍摄,顺利完成新一期“供电所记录规范化图集”的采录工作。
评比活动的收获