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投資價值最大化原則。市場經濟條件下,投資者總是追求投資的最大利潤。一般講利潤與風險是共存的,雖說小水電相對來說是低風險項目,但風險因素是存在的,處理不當照樣導致投資失敗。投資者在考慮收益最大化的同時應重視風險因素,正確權衡受益增加與風險加大的得失,盡量減少風險因素,使投資價值達到最大化。
投資決策的科學性原則。隨著小水電資源的深度開發,加上小水電高科技技術的廣泛使用,小水電投資決策的難度、復雜性都比過去大得多。僅靠少數人憑經驗主觀地進行決策或所謂“邊投資,邊論證”、“先投資,后論證”的做法都是不可取、不可行的。為避免小水電投資決策出現重大失誤和損失,必修建立科學的決策程序和決策方法。
系統性原則。小水電投資項目的建設經營過程中受制于許多因素,影響經濟效益方面的主要有小水電資源條件、開發技術含量、建設條件、資金籌措、電量銷售價格、市場競爭力等。這些因素相互聯系,彼此制約。小水電投資決策應以系統的觀念綜合考慮以上因素,避免對至關重要的一些因素考慮不周,或片面強調某項次要因素。
時效性原則。小水電是資金密集型的投資項目,資金墊付是小水電投資的首要條件,同等數量的資金由于墊付時間的不同具有不同的價值。應優先投資資源指標優良、回收期短、經濟效益好的項目。實踐證明,在流域開發過程中,集中資金,滾動開發,會產生更好的經濟效益。
2實行投資項目法人責任制
小水電投資項目決策確定后,投資人出資組建項目法人公司是首要任務。計劃經濟管理體制下的小水電是在工程建成投產后,才進行工商登記取得法人資格的(先建項目,后設法人)。而實行投資項目法人責任制則是要求先注冊登記成立項目公司后,由項目公司負責建設經營(先有法人,后有項目)。小水電投資項目法人責任制的實行,首先有利于建立責、權、利相一致的約束機制;第二項目公司投資人的出資保證了投資項目資本金的來源;第三項目公司作為投資項目的唯一主體避免了小水電建設與經營期間管理上的割裂現象。
項目公司的組建應考慮公司股本結構與資本結構的合理性。股本結構指投資人之間持有項目公司股份的比例,一般來說,采用相對控股方式更有利于最大限度地維護全體股東權益。資本結構指項目公司資本金(注冊資本)占項目總投資額的比例關系。投資項目資本金制度要求資本金由投資人全額出資,資本金比例太大,股東籌資壓力大,同時不能充分利用金融貸款資金獲取投資利益最大化;資本金比例太小,項目公司負債率高,財務風險大。國家有關規定水電項目資本金不低于20%是很有必要的,特別是收益率低的項目適當提高資本金比例后,既可縮短償還債務年限,又大大提高了資本金的流動性。
3風險控制
小水電投資項目的風險是投資決策考慮的首要因素,為避免投資損失,必須加強對風險的控制。小水電投資項目風險可分為系統風險和個別風險。系統風險是無法控制的,主要有電量銷售、電價水平、政策變化等;個別風險是可以控制的,主要有總投資成本、未來經營成本、投資機會、投資時機等。
系統風險雖無法控制,但可通過擴大小水電投資人的合作范圍,發揮利用合作伙伴優勢,分散和轉移風險。個別風險中對投資收益率影響最大的是總投資成本。降低總投資成本的手段主要有設計優化,工程招投標,施工質量、工期控制,合同、資金管理等。目前廣泛推廣應用的“無人值班、少人值守”技術雖增加一定的設備投資,但可大幅降低未來經營成本。投資機會、投資時機的把握應在廣泛收集市場信息資料基礎上,進行財務評價指標分析后綜合考慮。
4投資項目后評價
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二、水電安全管理工作的基本要點
1、安全管理體系的建立和完善
一是建立安全管理體系、安全監督體系,建立并促進安全監管網絡的建設,建立項目第一責任人為首的安全委員會管理機構。進行水電安全管理工作,必須以安委會的指導為基礎,安全管理工作要按照“整體設計、集中組織、統一協調,統一管理”的原則實施。克服長久以來的多頭管理、多頭執法的問題,減輕水電安全管理的負擔,使監管力量分散到各級各地,逐步解決現存的安全會議多、例行檢查多、危險排查少等問題。二是要完善并落實安全生產責任制。嚴格按照“誰主管、誰負責”的指導原則,開展對各級各部門的工作人員的安全生產責任制,以《勞動保護法》、《環境保護法》、《安全法》、消防管理制度、獎罰制度等公司管理制度為依據,促使各個部門的人員清楚自己的責任,用嚴格的制度使員工的行為受到約束,推進安全管理工作橫向到邊、縱向到底,在安全管理部門,采用輪崗制度,使安全生產意識真正深入人心。三是劃清安全管理部門的職責。由于專門性的安全管理工作比較缺乏,當前主要存在于安全管理部門的問題是職責劃分過多、專業性不足,必須成立專門性的安全管理部門;增加水電安全管理從業人員的數量,保證各項規定等能夠落實到人,加強對水電安全的管理工作。
2、定期或不定期舉行安全檢查
安全檢查工作有綜合性的安全檢查、專項安全檢查,共同構成安全管理的重要內容。安全檢查活動要每月定期、不定期舉行,主要檢查水電站的設備、環境等,并及時準確地進行記錄,然后對其中的安全隱患及時分析,采取有效手段進行預防。一些安全管理硬件一定要到位,比如消防水帶、安全繩,充分利用宣傳欄等進行安全檢查記錄公布等。完善水電監測設備、汛雨情測報設施、預警設施等。還可以制定安全日志制度,給安全管理人員發放安全檢查工作記錄本,在公司內網上設立安全檢查日志管理一欄,監督安全管理開展實際工作,做好安全檢查,及時巡查,不斷糾正隱患,限時整改,防范風險。
3、做好安全管理培訓工作
現階段,水電安全管理任務繁多,安全培訓的次數、效果不符合實際要求。具體是:在安全管理培訓的認識上,認為其浪費時間、精力,缺乏培訓的積極性;在培訓的資金投入上,很多水電站不愿投入,讓員工自費進行培訓,員工不愿意;培訓次數過少,安全管理培訓的力度還遠遠不夠。安全管理培訓的進行必須是全員參與的,橫貫全部安全管理活動,要加強對管理層的安全管理培訓,增強其安全意識、豐富其安全知識。在水電安全管理過程中,必須定期或者不定期開展培訓,提高管理者的安全意識。在水電站的高風險的環境下,安全管理人員也要取得安全員等相關證件,當地政府應該建立專業性培訓機構,組織水電安全管理人員進行培訓,獲得相關證件。
4、危險源的辨識與防控工作的進行
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除了上述分析的小水電站組織制度的健全和制定之外,在實踐的工作之中加強小水電站的組織管理,也有著相當重大的意義,是現代化管理手段應用的核心部位之一。小水電站的組織管理機構應當全面嚴格的遵循精簡實用的工作原則,避免工作之中出現交叉性的重疊,相關人員不僅需要明確的掌握相關規章制度,還需要保證人員結構的相對穩定性,這樣可以方便在實踐管理工作之中不斷的提升業務技術和業務水準,不斷的在管理過程當中積累相關經驗,促進工作的進步和發展。此外,還需要對小水電站運行班組進行嚴格的控制和管理,。運行班組是小水電站管理的基層組織,通過各種渠道和培訓組成相關人員,所以人才配備質量的好壞將直接影響到建筑能否安全穩定的運行,班組人員需要結合工作需求和班次的工作標準進行確定,應當明確規定裝機的容量、電壓高低以及設備的數量等,同時需要對設備的自動化程度和技術力量強弱等進行嚴格的規定,各個班組成員之間需要密切的配合,分工明確,堅守自己的崗位,及時的對突況進行處理,進而維護小水電站工作的穩定性及可靠性。
3小水電站生產管理
同樣的,針對小水電站的生產管理,也應當引起高度的重視,此項工作同樣是小水電站日常管理之中的重點,同時也是難點之一。小型并網水電站雖然有大電網做依靠,但應根據電網實際情況,在充分研究電站的具體特點,發揮設備最大效能的前提下,制定出年、季、月生產計劃,對生產進行統一安排,力爭多發電、發好電。小型水電站生產計劃包括:年發電量(含季、月產量),耗水定額、廠用電及年用電率;單獨供電的應考慮輸電線路損耗;具有水庫調節的小型水電站應考慮不同時期的允許庫水位;以灌溉為主的小型水電站應列出不同時期的灌溉庫容;以防洪為主結合發電的小型水電站應列出不同時期的防洪庫容及年發電成本。水電站檢修分平時維修和年度大修。平時維修根據設備狀況制定出維修計劃,一般以各臺機組輪修為宜。年度大修一般在枯水期進行,具體安排依電站實際情況而定。編制年修計劃前應作全面的調查研究,摸清一年來設備運行情況及主要缺陷后,確定檢修項目及經濟預算。
4技術管理
還需要對小水電站管理之中的技術管理引起高度的重視,技術性的工作在各行各業均是重點,在小水電站管理之中也不例外。針對小水電站的技術性管理,一方面需要確保對相關運行設備的狀況進行準確的檢測和控制,制定出基本的運行狀況記錄,同時,還需要進行定期的巡視和檢查,對開關的分閘操作以及電壓調整等加強重視,加強事故的后續處理,加強記錄的研究與分析,以從根本上確保小水電站管理的科學性和完善性,增強工作的水準和技巧。通過對小水電站的技術管理,可以實現現代化的管理局面,并且從根本上對日常操作之中的重難點進行掌控,加強事后的控制和相關故障的處理技巧,完善處理難點,為新時期的建設工作穩步向前發展奠定堅實的基礎。此外,在小水電站技術性管理之中,還需要對相關設備的儀表記錄等進行分析和研究,及時的掌握相關設備儀器的運行狀況,掌握其基本的工作狀態,以方便后續對設備進行維修,及時的對不良情況進行預警。在針對小水電站進行技術性管理的過程之中,還需要注重對設備操作原則的確定,注重主次的劃分,且及時的對設備可能出現的異常情況進行準確和快速的解決,加強日常設備的巡檢,以不同的形式進行詳細記錄。記錄工作是對各種設備的測量和檢查結果在固定時間進行及時記錄,通常以運行日志和檢查記錄表等形式記錄。一是準確掌握發電廠、變電站所帶負荷、電能質量等的實際情況;二是檢查設備及裝置是否處于最佳運行狀態。
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1.2確定目標利潤
把合同中標價、項目內部核算、施工圖預算進行對比,對比內容包括:人工費、材料費、機械損耗費、管理成本、臨建費。如企業內部核算目標成本低于施工圖預算成本,就要以企業內部核算為目標進行施工,用合同中標成本減去項目完成后實際產生的成本,其差額就是項目利潤,企業可以此為依據,按照相應比例獎勵或懲罰項目各負責人。
1.3水電施工項目成本管理應采取的措施
1.3.1首先要制定成本管理的組織結構及職能,并保障政令暢通、職能明確、事事有人管、有人落實。由于水電施工項目工程量大、施工周期長,所以全員參與才是水電施工項目過程中成本管理的基礎。水電施工項目應實行多級管理、分層管理,充分體現管理體制的完善性。其組織結構可分為三層,為企業管理層、項目管理層、崗位管理層。企業管理層包括工程技術科、工程預算科、財務科、安全技術科、質量檢驗科、物資設備科、綜合科。其職責是:確定項目施工責任、落實各種既定目標和方案、督促檢查成本管理的落實情況、制定獎懲制度。項目管理層包括成本項目施工組、材料供應組、估算組、成本核算組等。其職責是:完成施工管理中待定的項目施工,做好成本的核算。崗位管理層包括:總工程師、總會計師、專職成本計劃管理人員等。其職責是:負責具體的施工工作,負責對項目目標的控制。建立管理制度是成本計劃管理組織的保障。在水電施工項目中還要注意對建設成本管理制度的制定,應結合具體實際情況,制定對成本控制的考核和獎罰措施。在明確了成本管理主體責任和目標責任的基礎上,按既定的規則檢查,發現問題,解決問題,實行積極的獎勵和懲罰,調動相關部門和人員工作的積極性。1.3.2制定主要成本要素控制措施(1)人工費的控制人工操作費用是工程建設中的一項主要支出費用,占整個建設成本的比例較大,所以必須要嚴格控制人工費,項目部必須要根據當前市場上各工種的平均工資水平,結合工程情況,編制詳細的人工預算單價表,明確每一分項工程的人工費用支出情況。并嚴控各分項工程的用工數,結合獎懲制度,提高施工人員的自覺性和積極性,從而達到降低人工成本的目的。(2)材料費的控制控制成本管理的重點是材料費,它直接關系到施工成本的高低,所以必須對材料費進行有效控制。首先,在原材料的成本上要做好控制,可采用公開招標、競爭性談判等方式,選擇質量好,價格低,信譽好,實力強的供應商,保證材料的質量和供應。如果有運輸必須要選擇最經濟的運輸方式,為降低成本做好保證。第二,材料消耗成本。對于材料的領用,必須建立完善的管理制度,根據施工進度,施工情況,用料計劃有序發放,同時嚴格控制材料的使用量,避免出現不必要的損耗和浪費。(3)機械費用的控制合理組織機械設備進場施工。首先是依據計劃組織好機械設備,計劃好施工所需的機械類型和數量,做好進入現場施工的準備;其次是做好施工記錄,避免造成誤工誤時;再次是安排好施工設備的工作程序,提高機械設備的使用率。(4)間接費用的控制降低間接成本的途徑是由各施工相關部門進行費用節約承包。目標成本確定的間接費用總額,須經部門管理人員按費用的具體項目,確定費用支出標準,上報審批,計劃控制,實行部門限額包干。
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二、成本控制總原則
施工企業進行成本控制必須成立專門的成本控制管理中心,其主要職責是確定目標成本,做好成本的事先預測,事中控制,事后分析工作。成本控制的核心就是要實現最低目標成本。目標成本是企業制定的在一定時期內,在正常施工生產經營條件下應達到的成本目標。它通常是標準成本、定額成本、計劃成本和估計成本,也可根據最有利于工程項目中標的投標報價(合同價)扣除上繳費用及計劃成本降低額求得目標成本。
三、目標成本控制管理
1.目標成本制定的重要性
目標成本管理是適應項目工程承包制要求的一種現代企業成本管理的模式,它的最大特點就是事先明確成本耗費控制的范圍,根據縱橫的依存關系分解細化若干個責任考核指標,便于分擔落實目標成本責任,最大限度地節約成本費用,創造出更好的經濟效益。實行目標成本管理,有利于嚴格承包經濟責任制的落實,有利于企業由“生產型”向“經營型”,由“粗放型”向“集約型”過渡,從而增強企業競爭能力,擴大市場占有率。
2.目標成本編制原則
目標成本控制要以合同標價為目標成本的編制基礎,以企業內部施工定額為編制目標成本的主要依據,測算項目材料費、機械費、人工費、間接費等成本費用的總量指標,按施工過程、施工環節,進行逐項、逐層分解,以保本盈利為目的制訂有效可行的目標成本,目標成本管理的各個層次能夠滿足目標成本量化指標的控制要求,同時制定降低成本的措施、方案,保證目標成本的有效實現。正確制定目標成本是實施成本控制的一項重要工作,在制定目標成本過程中,必須遵循以下幾條原則:
⑴關鍵性原則:即在全面分析計算的基礎上,要突出成本控制的重點,分清成本主次。
⑵可行性原則:即在制定目標成本時要充分考慮企業的內外環境變化和市場物資供求狀況,目標成本的確定依據指標要充分、可靠、切實可行、留有余地。
⑶量化原則:即在制定目標成本時,在作定性的分析時,同時應量化表示,具有可操作性,量化標準便于考核和評價。
⑷一致性原則:目標成本制定,涉及方方面面,既有企業宏觀目標,又有基層單位微觀目標,既有匯總目標,又有分項目標,上下前后應保持一致,相互制約。
⑸激勵性原則:制定目標成本,要符合實際,目標成本頒布后,要具有動員性,激勵性,獎罰有章可循。
⑹靈活性原則:目標成本制定,要有靈活性、可變性,要充分考慮由于核算體施工任務計劃的變動的影響,可進行適當調整。
3.目標成本的確定
企業目標成本的確定是以目標成本降低率,目標上繳費用確定目標成本,其計算公式:目標成本=年計劃總產值-目標上交費用-目標成本降低額。企業所屬各項目部目標成本的確定,以成本項目分別控制比率和下浮百分比的辦法確定目標成本。
⑴人工費:以下達各單位含量工資控制系數的辦法,確定人工費的目標成本(含各項規費)。⑵材料費:按主要材料消耗定額下浮8~10%百分點的辦法確定材料費用目標成本。
⑶機械使用費:按投標報價中預算機械使用費,扣除實際的設備裝備能力應上交的設備租賃費或提折舊費和設備退場修理費,確定機械使用費的目標成本。
⑷其他直接費和間接費:按投標報價中其他直接費和間接費的預算總額下浮百分比的辦法,確定其它直接費和間接費的目標成本。
4.目標成本的考核
建立考核制度有利于目標成本計劃的完成,目標成本考核的重要依據是企業下達的承包經營責任書和成本控制指標,目標成本考核與考核單位的工資指標掛鉤,嚴格實行百分制考核辦法,目標成本超支可按規定扣減工資含量指標直至為零;目標成本節約,實現利潤給予獎勵。為了防止目標成本管理流于形式,必須簽訂具有制度約束力,帶有獎罰條件的目標責任合同,遵循“包死基數,節約分成、虧損受罰”的責任原則。
⑴按行政隸屬層次建立成本管理控制機制,按照橫向到邊、縱向到底責任原則,自上而下,下達責任單位、責任人目標成本指標,并簽定目標成本責任書。
⑵按成本項目內容建立成本管理控制機制,按照橫向歸口、縱向到底的原則,各成本控制職能部門建立職責,制定下達部門分項目標成本指標。如:材料費控制劃歸物資供應部門,工資含量指標控制劃歸勞動人事部門,內部設備、勞務及中間產品的結算價格制定歸計劃經營部門,管理費歸各有關部門具體細劃細分,落實到位。
⑶按照項目工程成本核算對象建立成本控制機制。即以擴大單位工程,分部單位工程,單位工程項目和施工工序制定分項目標成本指標;按照合同標書總價成本項目構成確定的標準、耗量,定額分解制定目標成本控制指標。
5.目標成本的日常控制
對目標成本的日常控制,可以及時發現生產過程中的不合理消耗,并可及時查找原因進行調整,達到預測目標成本控制指標。
⑴材料費的控制
對材料的控制實行材料消耗量與材料價格的分工管理,項目部負責材料消耗量的控制,以標準定額為依據,實行限額領料與定額管理,供應部門負責材料價差差異控制,成本控制中心應嚴格控制材料采購成本。
⑵工資的控制
嚴格控制含量工資的發放,所屬單位嚴格非計劃用工,合理使用工資基金(含量工資),認真執行含量工資控制系數,項目部嚴格控制工時定額與工資定額差異。
⑶機械使用費控制
項目部可根據施工生產能力合理配置設備,提高設備利用率、完好率,試行機械使用費用承包,實行單機考核。
⑷其他直接費與管理費的控制
根據企業的目標成本控制指標,項目部應合理制定各項費用定額與支出標準,嚴格費用管理,實行費用指標歸口管理與費用(經費)包干。
⑸成本控制中心有責任對外包(含工序分包)工程的合同進行審核,以確保工程量及價格的合理,避免形成倒掛。
6.目標成本的分析
目標成本的分析是對各項目部目標成本管理辦法的有效性、預測的科學性、計劃的準確性、核算的真實性以及控制措施的效果進行全面檢查、總結、分析,找出降低目標成本的最佳途徑。目標成本的考核要與單位全體員工的經濟利益掛鉤,必須做到考核分明,獎罰兌現。
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棉花灘水電站大壩預應力錨索孔道采用了預埋鋼導管成孔,導管在加工廠下料、打磨管口,在現場拼裝,對傾角、高差較大導管進行了多次拼裝、預埋;導管采用套接的方式連接,確保了導管連接同心,導管拼裝過程中采取了測量放樣拼裝校核調整再校核驗收合格后焊接固定的質量保證程序,確保了導管的預埋精度。
泄水底孔錨墊板預埋初期未焊接固定,拆模后發現有些錨墊板與導管的垂直度偏差超過設計要求,對超過要求的采取了在錨墊板上加墊與垂直度偏差相同角度的楔形塊解決。溢洪道錨墊板預埋時,將喇叭管與導管套接,經調整合格后再焊接固定,施工后檢驗結果表明:溢洪道錨墊板預埋均符合設計要求。為防止水泥漿流入孔道,灌漿孔和喇叭口采取了用水泥紙或鐵皮封口等保護措施。
1.2編索與穿索
鋼鉸線開盤后,基本上呈直線,無需進行調直,編索時將錨索的每根鋼鉸線兩端均用油漆作對應標記,按順序排列編索,穿索前檢查錨墊板與導管的垂直度,合格后方可穿索,安裝錨板時按鋼鉸線上所作的標記對應安裝,做到兩端互相對應,以確保鋼鉸線不相交、不扭曲,減小鋼鉸線之間磨擦。
1.3錨索張拉
錨索張拉前先對張拉設備進行配套率定和編號。預緊采用分股預緊的方式,預緊程序為:水平次錨索先預緊中心3根鋼鉸線,再預緊周邊9根鋼鉸線;主錨索先預緊中心5根鋼鉸線,再預緊次中心的6根鋼鉸線,最后預緊周邊的9根鋼鉸線。為保證預緊效果,進行了預緊試驗,在試驗索張拉端不安裝工作夾片,采用一次整體張拉,按油壓表每2MPa測一次伸長值,繪出張拉力與伸長值的關系圖,將圖形中直線段與折線段的交點對應的張拉力作為預緊力。根據試驗確定預緊力為0.15倍設計張拉力,按此預緊力施工預緊效果良好。
整體張拉,采取了分級張拉方式,即按油壓表讀數每10MPa進行分級,每級測一次伸長值,裝有測力計時進行同步觀測,并比較實際伸長值與理論伸長值、測試力與千斤頂出力,若兩者超出設計技術標準時,暫停張拉,查明原因后再張拉,以便及早發現問題。卸荷鎖定后(油壓表讀數回零時)再測一次油缸的長度,計算回縮量(回縮量=超張拉時油缸長度-回零時油缸長度-張拉端從工作錨到工具錨間鋼鉸線超張拉伸長值),若回縮量大時,應查明原因進行處理,確保錨索的鎖定應力達到設計張拉力。
2施工中遇到的問題及解決方法
2.1伸長值的計算與影響因素
泄水底孔預應力閘墩水平次錨索在試驗索張拉時,發現實際伸長值大于理論伸長值的1.1倍,超過規范和設計要求,經分析主要有以下兩個原因,一是未考慮張拉時錨固端工作夾片和張拉端工具夾片的跟進量。測試結果表明,從預緊力到超張拉力,柳州OVM錨固體系兩夾片的跟進量之和約為9~10mm,而短錨索總伸長值本身較小,夾片跟進量占錨索伸長值的比例相對較大,為此計算錨索實際伸長值時必須考慮夾片的跟進量,錨索實際伸長值應等于油缸伸長值減去夾片跟進量;二是九江鋼鉸線的直徑在15.04~15.24mm之間,偏小。
2.2錨夾具與鋼鉸線的配套問題
在泄水底孔水平試驗索張拉時發現鋼鉸線鎖定時回縮量大,應力損失大,檢查發現鋼鉸線伸長部分無刮痕。分析上述現象認為是由于限位板與工作錨板的間距過大,導致鋼鉸線鎖定時,工作夾片未與鋼鉸線同步跟進,引起鋼鉸線回縮量加大。后經調整限位板的結構,使回縮量控制在廠家要求的6mm左右。
在溢洪道閘墩無粘結鋼鉸線錨索剛開始施工時,由于未考慮到同規格(φ15.24mm)的有、無粘結兩種鋼鉸線直徑上的差異,仍舊使用原限位板,結果發現測力計測試力與千斤頂出力相差達30%左右,繼續張拉,鋼鉸線相對伸長值又在理論計算范圍之內。為分析原因測試了鋼鉸線的直徑,并檢查鋼鉸線伸長部分的刮痕情況和預緊伸長值。檢查結果表明,無粘結鋼鉸線直徑為15.24~15.60mm大于有粘結鋼鉸線,導致鋼鉸線伸長部分刮痕較嚴重;預緊伸長值偏小,則是由于限位板與工作錨板間距過小,使夾片與鋼鉸線磨擦過大引起的。經調整限位板的結構,更換限位板后,解決了問題。
2.3測力計測試力與千斤頂出力差值的影響因素及處理辦法
(1)現場施工時錨墊板與錨索軸線垂直度總存在一定的偏差,因此引起測力計偏心受壓,而產生測試誤差。根據測力計的工作原理,測力計的率定系數是測力計均勻受壓時測力計中所有應變計應變平均值與壓力線性回歸系數,若在測力計偏心受壓時,仍按儀器率定系數計算,將產生一定的計算誤差,且測力計測試力與千斤頂出力誤差隨張拉力增大而增大。經分析、研究采取了按每只應變計的率定系數分開計算應力,然后取平均值,減小了測力計計算誤差。但當錨墊板與錨索軸線垂直度誤差大于1°時,鋼鉸線與導管口的磨擦較大,應加楔形塊進行解決。
(2)由于錨夾具與鋼鉸線不配套,張拉端工作夾片與鋼鉸線間磨擦力加大引起測力計的壓力減小,在這種情況預緊時測試力與千斤頂的出力誤差較大,且兩力的差值隨張拉力的增大變化較小,對此采取了更換限位板的方法解決。
(3)由于測力計安裝偏斜等原因,鋼鉸線與測力計產生磨擦引起測試誤差,對這種情況采取了使用退錨器退出夾片后重新安裝的解決辦法。
2.4超張拉力的確定
短錨索總伸長值小,鎖定回縮量占伸長值的比例大,應力損失大,如泄水底孔水平次錨索長12m,達到超張拉力時,鋼鉸線理論伸長量為60mm,按OVM錨具廠家要求鎖定回縮量6mm計算,鋼鉸線回縮鎖定應力損失達10%,而設計超張拉系數為1.05,因而鎖定力無法達到設計張拉力,經研究對短錨索的超張拉系數進行了修改,最大超張拉系數提高到1.18。另外張拉端工作夾片對鋼鉸線有一定的磨擦,該磨擦力也應考慮在超張拉之中,因此超張拉系數應根據錨索的長度和錨固體系回縮量來確定。
2.5補張拉
泄水底孔及溢洪道3號閘墩在張拉2~3d后進行了補張拉,后由于工期緊,考慮鋼鉸線的應力仍有富裕(根據泄水底孔預應力錨索應力觀測成果,在張拉后2~3d之內預應力損失均小于設計張拉力的2%),經研究將設計張拉力提高2%,并取消補張拉工序,從而大大縮短了施工時間,提高了工作效益。
2.6切割
原設計要求對多余的鋼鉸線采用機械法切割,由于高空作業難度大,經設計、監理、施工共同對泄水底孔水平次錨索N10(安裝有測力計)進行氣割試驗,試驗結果表明,測力計測試溫度僅上升0.3℃,預應力無損失,為此決定多余的鋼鉸線距錨墊板面40cm處采用氣割法進行切割。
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1挑戰:兵臨城下
1.1電力市場已經成為制約開發公司發展的關鍵性因素
經過幾十年的艱苦努力,電力工業持續快速發展,已經開始適應我國國民經濟發展的需要;再加上國民經濟由高速趨于適度增長,實現了軟著陸,增長速度回落到10%以內,社會用電總需求增長勢頭減弱等原因造成目前電力市場新情況,發用電量增幅明顯減緩,電力企業經營的外部環境嚴峻。使開發公司在埋頭搞工程建設,構想梯級開發的時候,面臨著已建成的電站能否有用武之地的問題。清江公司所屬的隔河巖水電站1998年開春以來,持續高水位運行,在汛期來臨之前,被迫大量棄水,作為一個年設計發電量僅30.4億kWh的調峰電站出現這樣的局面,不能不引起各水電開發公司的深思。市場這只“無形的手”已開始伸向電力企業。
1.2“競價上網”將使開發公司所屬電廠在競爭中處于不利地位
“廠網分開,競價上網”是深化電力工業改革的必由之路。電力市場的競爭,在真正意義上是發電環節的競爭,而電力競價上網機制必然導致電價的下降。問題是,在計劃經濟時,電廠建設投資靠國家撥款,沒有歸還貸款的要求,電價較低;投資體制改革以后,撥款改為貸款,電廠為償還銀行本息,上網電價較高,若實行“競價上網”,所建電廠在競爭中處于不利地位。某些國家的發電公司一小時一報價,有的半小時一報價,電網從低電價開始吸納收購電力,自然形成了低電價電力擔負基荷,高電價電力擔負峰荷,達到最高負荷后不再收購。這種情況在1997年的烏江公司已經出現,由于烏江渡電廠是國家全額撥款建設的,電價較低,而上游的東風電廠是貸款建設的,電價較高,造成烏江公司的兩個電站在上網競爭中處于不公平境遇。
1.3脆弱的電價承受能力將進一步增大開發公司的負債比重
在倡導發展獨立電廠、多家辦電的過程中,為了保障投資者的利益,就必須使電廠的上網電價具有償還貸款的能力,并使投資者獲得必要的投資回報。在缺電的情況下,雖然電價上漲,但充足的電力促進了企業生產的發展,給人民的生活帶來了方便,群眾對電價尚不敏感。但是,當電力生產能夠滿足社會需要,電力工業從“賣方市場”轉向“買方市場”之后,如果電價仍然長期上漲,就會引起社會的不滿,因為社會承受電價的能力是有限的。象二灘電站的上網電價達0.5元/kWh,年發電量為170億kWh,也就是每年有85億元的發電收入,將對四川省的用電承受能力是一個嚴峻的考驗。電站建設中的市場經濟及電站建成后上網電價的計劃經濟將使各流域開發公司債臺高筑,負債比重越來越大。
1.4片面夸大開發公司的滾動能力會影響后續項目的建設
流域梯級滾動開發是水電發展的重要途徑,但是在一條河上,第一個電站投產后,對流域進行梯級滾動開發的能力究竟有多大,這是值得研究的一個重要問題。現在,水電開發公司在進行流域發展規劃或進行后續水電站可行性研究中,涉及后續項目資金籌措時,為說明資金來源,在測算已建電站上網電價時,對企業年度資金總需求,不僅包含了已建電站生產成本、償還貸款利息、稅費及投資方要求的回報,而且往往將后續項目年度投資也作為年度資金總需求的一部分以此作為確定電價的計算依據,但是這樣做,只是一廂情愿地考慮了開發公司自己還貸和發展的要求,而沒有從全局考慮電價的可行性。在國家批準一個允許加價的幅度以后,經過電網內各電廠綜合平衡,開發公司所屬電廠的實際上網電價往往比要求的要下降一大截。這時流域性開發公司實際的年收入,減去稅金、成本,連還本付息都難于保證,更談不上為后續項目提供資金了。以清江公司為例,其隔河巖電站的上網電價是0.399元/kWh,在各流域性開發公司中是較高的,以其投產以來首次達到年設計發電能力30.4億kWh的1996年為例,發電收入12億元,減去當年增值稅、所得稅等各項稅金1.9億元,生產成本3.36億元,貸款利息凈支出3.6億和營業外支出434.3萬元,其他開支0.30億元,還本1.23億元,實際利潤僅有1.05億元,這還是還貸利潤。事實上自隔河巖1994年4臺機組全部投產以來,1995年、1997年都僅發了23億kWh左右,滾動能力不言自明。一個獨立水電廠建成以后往往有10~15年的還貸期,在此期間,把滾動開發的希望寄托在新建水電廠身上不僅是不現實的,而且還會造成一個錯覺,以為建成一個水電廠就能自己滾動,而減少國家對水電的投入,反而會影響水電建設的發展。新建的獨立水電廠好象一個新生兒,要經過一段“哺乳期”,才能獨立走路,這段時期最好“母乳喂養”,也就是國家繼續扶持。
2對策:走可持續發展之路
現在所有水電開發公司面臨的挑戰,是國民經濟進一步深化改革,大力推行“兩個根本性轉變”帶來的,直接關系著水電開發公司的存在和發展。水電開發公司如何適應全國經濟形勢的變化,加快自己的調整步伐,已是一個亟待解決的問題。
2.1開發有調節能力的大型水電站
應該看到,我國的用電水平還很低,目前出現的電力供求緩和,是一種低用電水平下的緩和。到1996年底,我國人均發電裝機容量只有0.19kW,在世界主要國家中排名第85位;人均年用電量只有863kWh,不僅遠遠低于發達國家,而且僅相當于世界平均水平的1.3;居民生活用電占全社會用電的比重只有11%,人均年生活用電只有93kWh。同時,我國還有7200萬農村人口沒用上電,農村廣闊的電力市場還沒有真正啟動,電力發展的任務仍然十分繁重,電力發展的前景十分廣闊。
應該認識到,電力緊張是一種機遇,電力緩和也是一種機遇。抓住這種機遇,就可以解決許多在嚴重缺電情況下無法解決的問題,促進電力工業的健康發展。許多地方在電力供應緩和的同時,峰谷差在加大,一些電網調峰調頻困難,說明電網缺少調峰調頻容量。對于一些水電比重比較高的省區,實際情況是徑流式水電站比例過大,而缺少調節性能好的大型水電站,導致豐水季節棄水,枯水季節電力不足。總之,電力生產“多中有少”。其“少”,即是市場需求,是電力開發的重點。
通過以上對電力市場供需形勢和特點的分析可以看出,當前開發公司水電建設的重點應該是:開發調節性能好的大型水電站。清江公司在隔河巖工程竣工驗收,高壩洲水電站1999年10月第1臺機組即將發電的情況下,毅然將公司的工作重點轉向開發清江流域的龍頭工程——水布埡水電站。從資金籌措、人員配置、工作安排上重點保證。因為水布埡水電站位于華中電網腹地,距負荷中心三峽電站和葛洲壩電站較近,而且是華中地區不可多得的一座多年調節水庫,電站裝機160萬kW,保證出力31萬kW,多年平均發電量39.2億kWh,電站總庫容46.13億m3。增加下游隔河巖、高壩洲兩個電站保證出力7萬kW,年發電2.37億kWh,水布埡電站還可與葛洲壩電站和三峽電站實行聯合調度,使其年增發電量達22億kWh。現在清江公司正全力以赴地抓好其項目建議書的報批工作和前期施工準備。這是清江公司適應電力市場現狀的一大戰略舉措。
2.2實行梯級水電站統一電價
電站的上網電價,是水電建設與經營者所關心的最終效益。電價的高低,直接關系到企業的發展和生存,也直接關系到其他行業利潤的高低和社會的穩定。對流域性公司來說,研究一個既利于社會繁榮穩定,又利于企業發展的電價制訂方式是迫在眉睫的大問題。
作為擁有已建成母體電站的流域性公司來說,流域梯級水電站實行統一電價不僅必要而且可行,也是企業取得最大經濟效益的前提。流域性公司要想在電力生產上取得最大效益,就必須實行梯級聯調,統一調度。而梯級電站實行統一電價,就為梯級聯調創造了條件。梯級電站統一調度,可以根據機組效益、機組工況、庫水位、來水情況、機組容量、壩工等綜合因素,決定梯級電站中各機組的開停。否則,將會出現上網電價低的電站各機組經常開,因而會使水庫經常處于無水及低水頭狀態,上網電價高的電站,其機組經常處于停開狀態,夏天會造成大量棄水,冬天則使下游水庫無水。像清江公司,由于水布啞是多年調節水庫,隔河巖為年調節水庫,高壩洲是日調節水庫,水布埡建成后,將提高隔河巖的調節性能,但如果后建的水布啞電站電價較高,隔河巖和高壩洲的電價較低,則電網會“顧低避高”,因為電網也是企業,也要講求經濟效益。在枯水期,苦水布埡不發或少發,將會使隔河巖長期處于低水位狀況,而隔河巖無水可發時,不出2日,高壩洲也會被迫關機。同時,在目前還貸期相對較短的情況下,將3個電站的電價捆在一起統一測算,無形之中將隔河巖和高壩洲的還貸期拉長了,這對緩解目前各流域性公司資金緊張的壓力大有益處。
2.3研究市場,分析當地用電需求和電價狀況
在市場經濟情況下,市場風險是由業主(投資者)來承擔的,有市場、有經濟效益的項目才會有人來投資,銀行才會給貸款。市場狀況如何是投資者首先要考慮的問題,是水電發展的關鍵性因素。
開發公司當前的一個“通病”就是樂于上項目,對項目建成后的市場情況研究不夠。從目前的情況看,流域內尚未開工的其它梯級電站的可行性工作要重新審視。一是重新研究用電負荷情況。如廣西紅水河流域的龍灘電站,是裝機420萬kW的特大型電站,在過去的規劃里,有相當的電力要送往廣東省。現在情況發生了變化,廣東的電力相對富余,因此如果不能妥善解決龍灘的供電去向問題,建設龍灘電站意義到底有多大,要慎重研究。二是要重新論證銷售電價狀況。以前,我們在分析市場時,提出地方電價承受能力的概念。如果當地承受不了電站償還貸款所需要的電價,電站建成后的經濟效益不好,沒有一定的投資回報及還貸能力,這樣的電站就難于開工。從市場經濟的角度看,僅提出電價承受能力是不夠的,還要提出電價在當地的競爭力。特別是在現在電力市場相對疲軟的情況下,各流域開發公司如不換個思路,盲目鋪攤子,爭項目,或許會造成“電站投產之時,就是電站破產之日”。清江公司在水布啞電站可行性研究階段,千方百計降低工程造價,縮短工期,爭取提前發電。對那些可建可不建的項目一律不建,能后建的項目絕不先建,在設計階段就開始節省投資,其電價也由預可行性研究階段的1.17元/kWh降為目前的0.49元/kWh,以從根本上提高其競爭力。
2.4“競價上網”應當實行“區別對待,統露兼顧,有利穩定,促進發展”的原則
實行“廠網分開,競價上網”政策,最重要的是正確規范各流域開發公司和電網的關系,這不僅關系到各流域開發公司的生存和發展,也將直接影響整個電力工業的發展。電站建設“撥改貸”后,新電廠的建設成本遠遠高于老電廠。如果新老電廠“同網、同質、同價”,新建電廠就根本沒有還貸能力,也就失去了建設的可行性。“發展是硬道理”,再好的政策如果不利于發展,就必須根據實際情況加以執行。如果簡單地采取按電價自低到高的順序上網,就會保護落后,阻礙電力工業現代化進程,顯然不合理。怎么辦呢?“競價上網”是大勢所趨,改革是循序漸進的,各流域性開發公司所屬電廠可按設讓年均發電量的80%與電網直接簽訂上網協議,電網只收過網費,其20%的電量進入電力市場,進行市場競爭,這種辦法比較穩妥,不要一刀切。而應當以區別對待、統籌兼顧、有利穩定、促進發展為原則,根據不同電廠的實際情況確定上網電價。關于電網調度,主要是處理不同電力企業之間的經濟利益協調問題,盡可能做到“公開、公平、公正”,以實現電網綜合效益、社會整體效益和環境效益的最佳目標,為進一步發展電力工業,逐步建立更加完善的電力市場創造條件。
2.5實現產業資本與金融資本強強聯合,加快企業的段份制改造步伐
國有專業銀行向商業銀行的轉變,為那些資信較高、回報可靠、有償還能力的大型企業貸款帶來了契機。各開發公司目前基本上都有1~2座己建成投產的電站,具有較好的企業形象,在國家存貸款利率反復下調的情況下,要進一步加大銀企合作的力度。特別是各開發公司已有一定的電費收入,資金的需求具有間歇性,應充分解決資金融通和資金沉淀的矛盾。因為水電工程是資金密集型工程,所需投資是巨大的,但同時資金的沉淀也是巨大的。例如,從開發銀行獲得一筆貸款,或收回一月電費,少則數百萬元,多則數億元。籌集的這筆資金,短期內不一定能夠全部使用,必然要存入銀行。由于金額巨大,存貸利率差別懸殊,其利息損失也是巨大的。貨幣的時間價值無法體現,那么就應該要求該銀行為開發公司提供一定數額、保證一定規模的長期資金和短期資金,以長期資金為主。這同時也是用梯級電站良好的投資效益和開發公司良好的還貸信譽吸引國有商業銀行的固定資產貸款資金。
除此之外,開發公司應把注意力重點集中在“盤活存量、營運資本”上。要想真正獲得大量、廉價、長期、可靠的流域開發資金,擺脫“開發公司疲于為銀行打工”的現狀,進行股份制改造,進而成為上市公司,是一條捷徑。因為:流域開發的大量資金靠向銀行借貸,這種單一的信用形式高度集中于銀行,必然形成對銀行的依賴,易受國家信貸規模和“銀根”松緊的制約,難于適應水電建設“投資大”、“工期長”的特點。同時,大量的銀行貸款必然使企業債臺高筑,大量效益轉化為“財務費用”而流失。而各開發公司通過開展資本營運,對本企業實行股份制改造,發行股票籌集長期的、穩定的建設資金。用股票籌集,不會使企業背上沉重的債務包袱。目前,五凌公司、清江公司都在積極醞釀,抱著“咬定A股不放松”的精神,潛心做好上市的前期工作,希望通過自己的努力在資本市場上真正形成能代表開發公司主體形象的“電力板塊”。所以,各開發公司要看準方向,把有限責任公司進一步改造為股份有限公司,這樣才能實現各流域性開發公司的初衷。
2.6加大融資力度,拓寬資金渠道
加大融資力度,推動流域開發,一是要抓好資本金的籌措。資本金的籌措,要從內部和外部兩個方面下功夫。內部主要是要挖潛:①可加速固定資產折舊,將還貸后剩余的折舊費投入流域開發之中;②增大企業稅后利潤,公司可通過法定公積金、法定公益金、任意公積金、未分配利潤來增大公司資金積累額。在外部:主要是抓好如前所說的股本融資,即通過資本市場直接融資,充實企業資本金。其次是繼續堅持積極、合理、有效地利用外資。各流域開發公司在其第一個電站建設中都有利用外資的經歷,如清江公司利用加拿大政府混合貸款1.08億美元;五凌公司所屬的五強溪水電站利用日本海外協力基金貸款204.9億日元;二灘電站利用世界銀行貸款42.5億元人民幣,都具有成功的合作先例。
二是要抓好債務融資。在當前國際資本相對過剩的情況下,可通過以招標方式選擇外商投資電力的直接利用外資辦法,籌集企業資本金。各開發公司都還有一定的吸納債務空間,要充分利用這個空間,利用國內外資本市場,抓好債務融資。象清江公司,堅持用隔河巖電站的優質資產為載體,以湖北省駐港機構的窗口公司為紐帶,與新加坡吉寶基建公司建立了先引資合作,后合資上市,開辟了國際引資渠道工作的新思路,圍繞資本營運,探索一條以有限期限(20年)出讓隔河巖電站經營權引進巨額資金(30億港幣)。以優質資產為依托,建立長期對外融資的渠道。以電建電,以錢生錢的路子。此項工作正在緊鑼密鼓地進行之中。
2.7繼續向國家爭取滾動發展的相關政策
(1)延緩貸款期限。
建議比照世界銀行、亞洲銀行等國際金融組織的做法,將政策性銀行對水電的貸款年限由目前的10~15年延長至20~25年,其中第1臺機組發電前為寬限期。或允許開發公司以其資產作為抵押向各類銀行以“借新債還舊債”的辦法,或確定各流域梯級電站的綜合還貸年限,延長還款年限,降低水電還貸期的上網電價,減輕用戶的負擔,提高水電在市場中的競爭能力。
(2)調整水電的增值稅政策。
為鼓勵發展水電,并考慮盡量少影響現有的財政收入,對新建和已經建成實行獨立核算的水電站,爭取比照目前火電和小水電的實際稅賦水平,采用6%的增值稅稅率。具體操作方式可采取先征后返,即先按17%計征,再由財政返還11%。
(3)實行差別利率和貼息。
水電是可再生的清潔能源,除本身發電效益外,還有綜合效益和社會效益。但水電投資大、工期長,建設資金利息支出很多。如二灘電站,1995年經國家計委核查,動態總投資330億元,其中利息高達132.01億元;清江隔河巖水電站(除升船機外)1998年5月竣工決算,工程總投資50.13億元,利息高達7.15億元(僅從1986年12月工程發生第一筆貸款至1993年6月止。從1993年6月4日隔河巖第1臺機組發電至1998年5月,共有近13億人民幣建貸利息按規定打入了生產成本);即將上馬的水布埡電站按1997年價格水平估算工程動態總投資為156.5億元,建貸利息30.0億元,比例太大。建議對水電實行差別利率和改變目前貼息的辦法。
(4)免征或減征工程建設期間的部分稅費。
篇8
用有限元法求解彈性結構的動力問題,也是把結構離散成有限個單元的集合體,并取出任意單元,此時單元上任意點的位移都是時間的函數,以表示單元上的節點位移向量,再利用單元的位移插值公式,寫出單元的上任意點的位移函數:
(2-11)
其中,為形函數,是位移的插值函數,與時間無關。
則速度和加速度函數為:
(2-12)
(2-13)
其中,、為單元節點的速度和加速度列陣。
將單元內慣性力與阻力作為體積分布載荷分配到單元各節點上,分別記為、,有
將式(2-11)、(2-13)代入上式,有
令(2-14)
稱為單元質量矩陣;
令(2-15)
稱為單元阻尼矩陣。
按達倫貝爾原理,將慣性力、阻力作為載荷,單元疊加得到彈性結構的動力平衡方程:
(2-16)
令、
則方程(2-16)改寫為:
(2-17)
彈性結構的振動本身是連續體的振動,位移是連續的,具有無限多個自由度。經有限元離散化后,單元內的位移按假定的位移形式來變動,可用節點位移插值表示。這樣,連續系統的運動就離散化為有限個自由度系統的運動。盡管如此,結構動力有限元計算量比靜力的大得多。為保證計算的方便、快捷并滿足一定計算精度的要求,可以采用合理的計算方法和計算程序;宜可從力學角度簡化動力方程,如通過集中質量矩陣、靜力縮聚、主副自由度、模態綜合等方法已達到降階和簡化方程的目的。
2.4.2動力方程的求解方法[58,59,60,61]
一般的連續結構都可以用有限元方法化為有限自由度系統問題,并列出相應的動力方程。在給定的節點載荷作用下,求解動力方程,可歸納為兩種方法。一是通過求解大型的矩陣特征值問題確定結構的動力特性,經模態矩陣變換,化為互不耦合的N個單自由度問題,逐個求解并迭加,稱振型迭加法。這需要算出系統的各階振型,而且也僅適用于線性系統和簡單的阻尼情況。二是用數值計算直接積分多自由度系統的微分方程,寫成矩陣形式用計算機逐步求解,這可用于一般阻尼的情況,并且可按增量法,用逐段線性化的方法求解非線性系統問題。
(1)振型迭加法
對于多個自由度系統,結構的動力反應可以用各個振型動力反應的線性組合來表示,即
(2-18)
式中,為位移向量;為廣義的坐標向量;矩陣為振型矩陣,振型矩陣中第列向量即為系統的第個振型向量。將(2-18)式代入系統的動力方程式(2-17),并左乘振型向量后,可得
(2-19)
利用振型關于質量和剛度矩陣的正交性,并假定阻尼矩陣也滿足正交性條件,可以得到:
(2-20)
式中、分別為振型質量和振型剛度,為振型阻尼,根據假定也滿足正交性條件,即,當采用瑞利阻尼時,很明顯,,這個條件是自然滿足的;稱為振型節點荷載。
逐個求解(2-20)式,即可得到個廣義坐標,代入式(2-11),即將得到了結構系統的反應。用振型分解法求得的節點位移是時間的函數,由它插值的單元內部位移、應力、應變的計算與靜力計算一樣,不同的是這些量都是時間的函數。
用振型分解法求解結構系統的動力反應時有兩個明顯的優點:一是個相互耦連的方程利用振型正交性解耦后相互獨立,變成了個自由度方程,使計算過程大大簡化。二是只需按要求求解少數幾個振型的方程,就可以得到滿意的解答,因為在大多數情況下,結構的動力反應主要是前面幾個低階振型起控制作用。
(2)直接積分法
在結構動力計算中,常用的直接積分法有中心差分法、線性加速度法、法和法等等。
1)、中心差分法
中心差分法的基本思路是將動力方程式中的速度向量用位移的某種組合來表示,將微分方程組的求解問題轉化為代數方程組的求解問題,并在時間歷程內求出每個微小時段的遞推公式,進而逐步求的整個時程的反應。
對于動力方程(2-17)各階微分可以用中心差分表示為
(2-21)
(2-22)
式中為均勻的時間步長,、和分別為時刻及其前、后時刻的節點位移向量。將式b、c代入a式后可得到一個遞推公式如下:
(2-23)
上式即為中心差分法的計算公式,在求得結構的和后,就可以根據t時刻及t-Δt時刻的結點位移,按(2-23)式推算出t+Δt時刻的結點位移;并可逐步推出t+2Δt,t+3Δt,…,tend各時刻的結點位移。式(2-23)對于t=0的時刻并不適用,因為一般運動的初始條件給出的是初始位移和初始速度,而難以給出前一個Δt時刻的位移,無法直接按式(2-23)進行第一步的計算,因此,這時就要利用其他條件建立中心差分的計算公式,
=(2-24)
(2-25)
再利用t=0時刻的動力方程:
(2-26)
由(2-24)、(2-25)、(2-26)三式,可以求得、和。求解的方程式如下:
(2-27)
這個方程式中的、和都是已知的,因此可以解出。而后就可以按式(2-24)解出和,…。這是一種將時間段劃分為若干個相同的時段后的逐步求解方法,求解出的量均是每個時刻結點的位移,因此,很適合于像有限元方法這樣以結點位移來計算單元內部位移、應力和應變的各種數值求解問題。
2)線性加速度法
這個方法的基本思路是把整個振動時程分成很多個時間間隔,并假定在范圍內加速度按直線規律變化,在此基礎上計算出時刻內的增量位移、增量速度和增量加速度,一步一步地求得整個時程的反應。
將動力方程式寫成增量形式的方程:
(2-28)
用時刻的和表示和,代入(2-28)并整理后得
在求出后,及可按下式求出:
(2-30)
這樣,t時刻的位移、速度和加速度可按下式求出:
(2-31)
重復上述步驟,可根據體系的初始條件,一步一步地求得各時刻(1,2,…,n)時系統的動力位移、速度和加速度反應。
3)Wilson-θ法
數值計算方法的一個基本要求是算法的收斂性好,上一節介紹的線性加速度法當體系自振周期較短而計算步長較大時,有可能出現計算過程發散的情況,即計算的反應數值越來越大,直至溢出(overflow),對于多自由度系統,其最小的自振周期可能很小,此時,計算步長Δt必須取得很小才能保證計算不發散。對于結構抗震分析來說,Δt需要選得比地面運動中高頻分量的周期以及結構的自振周期小很多(例如10倍以上),才能保證必要的精確度。因此,線性加速度法是一種條件收斂的算法。
Wilson-θ法是在線性加速度法基礎上改進得到的一種無條件收斂的數值方法,它的基本假定仍然是加速度按線性變化但其范圍延伸到時間步長為θΔt的區段,只要參數θ取得合適(θ≥1.37),就可以取得收斂的計算結果。當然,Δt取得較大時,計算誤差也將較大。
在時刻t+θΔt,多自由度系統的運動方程式為
[M]{(t+Δt)}+[C]{(t+Δt)}+[K]{(t+Δt)}={P(t+Δt)}
(2-32)
根據Wilson-θ法的基本假定,加速度反應在[t,t+θΔt]上線性變化,即在此區段上運用線性加速度法得到的公式,并將時間步長改為θΔt,即可求得時刻t+θΔt時的加速度反應為
{(t+Δt)}=
(2-33)
在[t,t+θΔt]時段內采用內插法,可以求得t+Δt時刻的加速度為
{(t+Δt)}={(t)}+
={(t+Δt)}+
=(2-34)
根據線性加速度法的基本關系式,利用{(t+Δt)}可得
(2-35)
{}(2-36)
式(2-35)、(2-36)即為用Wilson-θ法計算結構動力反應的公式。
4)Newmark-β法
Newmark-β法的基本假定是:
{δ(t+Δt)}={δ(t)}+(2-37)
其中,γ和β是按積分的精度和穩定性要求而調整的參數。研究表明,當γ>=0.5,β>=0.25(0.5+γ)2時,Newmark-β法是無條件穩定的。
由式(2-37),可利用{:
{(t+t)}=
(2-38)
{}
(2-39)
考慮到t+Δt時刻的動力方程,有:
[M]{(t+Δt)}+[C]{(t+Δt)}+[K]{}={P(t+t)}(2-40)
將式(2-39)代入上式,可得:
(2-41)
式中
求解方程(2-41),可得{δ(t+Δt)},然后由式(2-39)可解出{}和{}。以此類推,可求出各時刻的位移、速度和加速度。
2.4.3結構體系自振周期、振型計算
結構的自由振動問題可以歸納為求解廣義特征值問題[66,76],廣義特征值為1/ω2,廣義特征向量為結構的固有振型。
忽略結構的阻尼影響,結構的自由振動方程為:
(2-42)
假設位移向量,由上式得:
(2-43)
式中:[K]、[M]分別為結構的整體剛度矩陣、質量矩陣;
、分別為結構各質點的位移、加速度;
ω為結構自由振動的圓頻率。
一般地振型向量≠0,由齊次線性方程組解的理論得:
篇9
萬家寨水電廠#1~#4水輪機由天津阿爾斯通水電設備有限公司制造,#5、#6水輪機由上海希科水電設備有限公司制造。轉輪性能如下:
1.能量指標
水輪機能量指標參數見表1。
2.氣蝕性能
各運行工況的允許吸出高度見表2。
從表2中可看出,無論是#1~#4水輪機,還是#5、#6水輪機,均具有較大的氣蝕安全裕度。
另外,無論是#1~#4水輪機,還是#5、#6水輪機,由于承擔了調節電網潮流的任務,實際運行出力的范圍為0~200MW,比標書規定“負荷在相應水頭下最大保證出力的40%~100%范圍內,水輪機均可穩定運行”的運行范圍要廣。雖然在30%額定出力左右時振動較大,但機組仍可運行,對調節電網潮流相當有利,是山西電網調節潮流的首選機組。
二、抗磨蝕措施
考慮到黃河泥沙水對轉輪磨蝕的嚴重性,水輪機轉輪材料均采用了不銹鋼材料,#1~#4水輪機轉輪材料是0Cr16Ni5Mo#5、#6水輪機轉輪材料是GX5CrNi13-4V1。而且,在制造時采用了以下抗磨蝕措施。
1.采用了聚胺脂涂層,俗稱軟涂層
在#2~#3水輪機的轉輪和#1~#4水輪機活動導葉表面采用法國奈爾皮克技術噴涂聚胺脂涂層;在#6水輪機固定導葉和尾水管進口1m段采用了德國沃依特技術噴涂了聚胺脂涂層。但是,無論采用哪國技術,萬家寨水輪機的軟涂層在極短的運行時間內均嚴重脫落,是一次失敗的嘗試。
#1機組運行1956h(1999年3月13日)后檢查:活動導葉背面密封條以下的聚胺脂涂層脫落嚴重,正面未見脫落;運行5052h(1999年9月2日)后檢查:活動導葉背面密封條以下的聚胺脂涂層脫落嚴重,正面未見脫落;運行14202h(2002年4月3日)后檢查:活動導葉背面密封條以下的聚胺脂涂層脫落嚴重,正面未見脫落,但受撞擊留下的坑凹較多。
#3機組運行1242h(2000年3月25日)后檢查:活動導葉背面密封條以下的聚胺脂涂層脫落嚴重,正面未見脫落;轉輪進口邊靠下冠背面聚胺脂涂層脫落嚴重。運行3807h(2000年11月5日)后檢查:活動導葉背面密封條以下的聚胺脂涂層脫落嚴重,正面未見脫落;轉輪葉片背面聚胺脂涂層脫落嚴重,正面聚胺脂涂層基本保留。
#6機組運行74h(2000年7月29日)后檢查:固定導葉正面和背面的聚胺脂涂層均脫落嚴重。運行1084h(2000年11月13日)后檢查:固定導葉正面和背面的聚胺脂涂層均脫落嚴重,尾水管進口處的聚胺脂涂層的表層基本脫落,但聚胺脂涂層底層基本完好。
2.采用碳化鎢涂層,俗稱硬涂層
在#5、#6水輪機的轉輪和活動導葉采用了德國沃依特技術噴涂了碳化鎢涂層。#6水輪機經過72h試運行后(2000年7月29日)檢查,未見脫落,但銹斑較多。運行1084h(2000年11月13日)后檢查:#6水輪機轉輪和活動導葉的碳化鎢涂層上銹跡嚴重。#5水輪機運行3106h(2001年11月14日)后檢查:#5水輪機轉輪和活動導葉的碳化鎢涂層上銹跡的面積和深度均擴大,較嚴重。銹跡是否使涂層開始受到破壞,不得而知。碳化鎢涂層的實用性待今后運行情況來判定。
3.采用還氧金鋼砂涂層
由于#2~#3水輪機轉輪聚胺脂涂層嚴重脫落,#4水輪機轉輪采用了天津院科研所配制的國內較普遍的還氧金鋼砂涂層,并在其中三個葉片上在還氧金鋼砂涂層的表面又分別噴涂了一層不同的彈性體試驗涂層。2000年10月2日,#4水輪機在數小時運行(手動開停機試驗)后檢查,三個葉片上彈性體試驗涂層全部脫落,而母體—還氧金鋼砂涂層完好。2001年7月31日,#4水輪機運行1949h后檢查:還氧金鋼砂涂層有局部脫落,大部分完好。
4.不采用抗磨蝕涂層
由于供貨和工程進度的矛盾,#1水輪機轉輪表面未進行涂層,在工廠打磨至規定的表面粗糙度后出廠。#1機組運行1956h(1999年3月13日)后檢查:轉輪線形完好如初,光亮如初;運行5052h(1999年9月2日)后檢查:除表面有個別輕微氣蝕點外,轉輪線形完好如初,光亮如初;運行13666h(2001年12月5日)后檢查:除表面有個別輕微氣蝕點外,轉輪線形完好如初,但葉片正面有大面積褐色斑跡,背面光亮如初;運行14204h(2002年4月3日)后檢查:除表面有個別輕微氣蝕點外,轉輪線形完好如初,葉片正面和背面均光亮如初。分析原因,筆者認為:在萬家寨的水質及水力條件下,良好的水力性能及精確的加工制造,轉輪靠不銹鋼本體抗磨蝕是很好的措施。
篇10
2泥沙模型試驗成果介紹
2.1A工程模型試驗成果
A水電工程位于云南省金沙江一級支流碩多崗河,是以單一發電為開發目標的引水式電站。工程所在河段屬多沙河流,壩址多年平均懸移質輸沙量63.70萬t,推移質輸沙量19.10萬t,推移質重度γs=2.78t/m3,淤積干容重γs’=1.60t/m3,中值粒徑d50=33.3mm,平均粒徑dpj=52.9mm。
工程為混凝土重力閘壩(設有泄洪孔、排沙底孔、排污道),壩頂高程2471.40m,最大壩高34.4m。泄洪孔和排沙底孔尺寸為5.0m×3.50m(寬×高),進口底板高程均為2442.00m。電站進水口布置于壩前河道右側岸邊,發電引水流量28.2m3/s,進口底板高程2449.50m。在電站進水口前、排沙底孔進口上游設置一道與底孔等寬的沖沙槽,長度35m。設置沖沙槽的主要目的是攔截泥沙,尤其是推移質泥沙,當泥沙橫向翻越導墻時淤積在沖沙槽內,使電站進水口與排沙底孔拉沙水流間形成一個隔斷,起到截沙槽的作用。工程樞紐布置見圖1。
圖1A工程沖沙槽和排沙底孔布置圖
原方案試驗成果表明,在“沖沙槽+排沙底孔”的組合方案條件下,當排沙底孔泄洪排沙時,電站進水口區域的水流流速小,排沙能力弱,試驗觀測到沖刷漏斗發生壩0+00.0m~壩0-10.0m范圍以內,進水口前沿的泥沙不能排出庫外,不能達到“門前清”的沖刷效果。
通過對多個方案的對比試驗,最終選定了“格柵式排沙廊道+排沙底孔”的組合方案(見圖2)。該方案最突出的優點是:由于合理地調整了格柵寬度、格柵間距、排沙廊道底坡等參數,使排沙底孔泄洪排沙時,排沙底孔的進水水流均勻分布于整個排沙廊道的上方。在排沙廊道頂部格柵的作用下,水流在排沙廊道內及其周邊形成螺旋流或結構紊亂的渦流,大大增強了水流的挾沙能力,使淤積在排沙廊道及周邊區域的泥沙迅速排空,從而在電站進水口前沿、格柵式排沙廊道區域內形成一長條狀的沖刷漏斗。泥沙排空后的區域形成一個隔斷,起到了截沙槽的作用。
試驗成果表明,在庫水位2457m,排沙底孔下泄流量150m3/s時,排沙廊道周邊的泥沙能在20分鐘內排空(模型約4分鐘),沖刷漏斗的長度方向在壩0+00.0m~壩0-35.0m之間。與原“沖沙槽+排沙底孔”方案相比,“格柵式排沙廊道+排沙底孔”方案的水流挾沙能力更強、沖刷漏斗的范圍更大,達到了電站進水口“門前清”的理想效果。
圖2A工程格柵式排沙底孔布置圖
2.2B工程模型試驗成果
B水電工程位于云南省金沙江一級支流牛欄江,是以發電為主要的水電工程。壩址河段多年平均懸移質輸沙量1209萬t,推移質輸沙量190萬t,壩址懸移質平均含沙量2.97㎏/m3。床沙干容重γs=2.56t/m3;Cs1斷面、Cs2斷面中值粒徑d50分別為19.0mm、14.0mm,平均粒徑dpj分別為19.7mm、16.7mm。
電站首部樞紐由泄洪表孔、排沙底孔、沖沙槽、非溢流壩段及進水口等建筑物組成。大壩壩軸線位于峽谷出口處。河床布置3孔泄洪表孔,孔口尺寸(寬×高)為8.0m×13.0m,堰頂高程1269.0m;河床左側主河槽布置1孔排沙底孔,孔口尺寸(寬×高)為6.0m×10.0m,底板高程1257.00m,承擔泄洪與溯源拉沙任務。
在A工程模型試驗成果的基礎上,我們在B工程上采用格柵式排沙底孔方案,通過模型試驗調整格柵的尺寸及格柵間距、排沙廊道底坡、排沙廊道長度等參數(圖3)。沖刷試驗成果表明:控制上游庫區水位1276m,在沖沙流量100m3/s、250m3/s和600m3/s時,開啟格柵式排沙底孔,運行32分鐘(模型約4分鐘),在電站進水口前沿、排沙廊道內及周邊區域的泥沙均能排空,沖刷漏斗范圍在壩0+00.0m~壩0-30.0m之間,同樣達到了電站進水口“門前清”的理想效果。
圖3B工程格柵式排沙底孔方案
3格柵式排沙底孔體型
格柵式排沙底孔可分為兩個部分:
(1)常規類型的排沙底孔;
(2)帶有格柵頂板的排沙廊道。根據電站進水口與樞紐布置的不同,排沙廊道的軸線與排沙底孔的軸線可以成0°~90°夾角(圖4、圖5)。排沙廊道的靠進水口一側的邊墻應高于另一側邊墻,同時也應高于電站進水口底板,邊墻高度可根據工程具體情況確定,邊墻頂部也可以設計成“Γ”型,以利于攔截泥沙。
4格柵式排沙底孔泄流能力
受格柵式排沙廊道的影響,格柵式排沙底孔的泄流能力小于常規類型的排沙底孔。由于排沙廊道內水力條件復雜,流態紊亂,目前無法計算格柵式排沙底孔的泄流能力,只能通過模型試驗測試。
以A工程為例:A工程的格柵式排沙廊道的尺寸為:b=5m,d=2m,e=1m,i=0.1667,L=35m。排沙底孔的體型為:平底,進口頂曲線為橢圓曲線,長半軸4.5m,短半軸1.5m,出口斷面為5m×3.5m(寬×高)。
通過泄流能力試驗,得到格柵式排沙底孔自由出流時的流量計算式為:
Q=61.7099H0.4951,式中:H=排沙底孔底板以上總水頭-閘門開高。
流量系數計算式為:μ=0.7961/H0.0049。
因此,A工程在正常運行條件下,格柵式排沙底孔的流量系數取值為μ=0.783~0.790。
圖4格柵式排沙底孔體型(軸線夾角為0°)
圖5格柵式排沙底孔體型(軸線夾角為90°)
圖中,b為排沙廊道寬度,d為格柵寬度,e為格柵間距,i為排沙廊道底坡,L為排沙廊道長度。以上5個參數應根據工程的具體情況確定,并通過泥沙模型試驗驗證。
5結語
電站進水口的取水排沙歷來是水電工作者十分關注的問題。為了保證電站進水口不產生推移質淤沙,減少粗沙過機,本文進行了有益的探索。本文在2個電站進水口排沙底孔泥沙模型試驗的基礎上,提出了一種“格柵式排沙廊道+排沙底孔”的組合型式(簡稱格柵式排沙底孔)。即:在電站進水口前沿設置一道格柵式排沙廊道,排沙底孔與格柵式排沙廊道連通。當排沙底孔泄洪排沙時,排沙底孔的進水水流均勻分布于整個排沙廊道的上方,在排沙廊道頂部格柵的作用下,水流在排沙廊道內及其周邊形成螺旋流或結構紊亂的渦流,大大增強了水流的挾沙能力,使淤積在排沙廊道及周邊區域的泥沙迅速排空。在電站進水口前沿、格柵式排沙廊道區域內形成一長條狀的沖刷漏斗。泥沙排空后的區域形成一個隔斷,起到了截沙槽的作用,達到電站進水口“門前清”的效果,較好地解決了工程實際問題。格柵式排沙底孔對其他同類型工程具有一定的借鑒作用,也值得今后對其體型進行深入的研究。
6參考文獻
1武漢水利電力學院,河流泥沙工程學(下冊),第1版,北京:水利出版社,1982年
篇11
2.1風險控制對于水電建設項目的風險,如果要進行風險的管理和規避,則要有效控制風險。具體要做到以下3點:①工程合同是具有法律效力的文件,也是承包商與發包商合法權益的保障,在一定程度上起到了制約的作用,可避免兩者之間出現違法操作。因此,工程項目管理人員必須時刻保持強烈的風險意識,對工程合同中的每一條條款進行認真、仔細的閱讀,并充分考慮其中是否存在風險因素,避免日后產生經濟糾紛。②利用合同形式進行風險控制。利用合同形式進行風險控制時,要結合實際施工情況,對于一些規模較小、施工單位具備豐富的施工經驗的施工項目,發生風險的可能性較小,施工單位可采取有效的風險控制措施,并制訂總價合同形式;在一些大規模的工程項目施工中,由于施工情況常發生變化,常受到內部和外部因素的干擾,具有極高的風險性,所以,需要制訂適當的風險轉移措施,利用單價合同的形式降低合同風險存在的概率。③優化設計方案,控制風險。科學的水電工程設計方案可為水電工程建設奠定基礎。因此,必須學習和利用先進的技術和設計理念。
2.2風險轉移在水電工程項目風險管理中,可將項目風險有意識地轉移給其他建設方。通常情況下,風險轉移包括以下2種措施:①購買保險。由于水電工程項目的建設工期較長,且施工環境較為復雜,一旦工程項目存在風險,會對項目的投資者甚至是建設者造成很大的損失。如果承包方在項目工程建設前投保,則當施工過程遭受風險和損失時,保險公司會根據保險條款補償一部分資金。②完善合同條例。一方面,總承包商可通過合同將工程項目轉讓給其他承包商或進一步分包,這樣可實現風險分散;另一方面,可選取具有良好信譽的第三方作為擔保方,為承包方提供擔保,這樣可有效分散項目中存在的風險。
2.3風險規避如果水電工程項目遭遇某種風險的概率較大,或某種風險會給建設單位造成巨大的經濟損失,則管理者應對該風險制訂相應的策略,以合理規避風險。所謂“規避風險”,指的是運用合理的策略從源頭上規避風險,從而杜絕風險發生,這樣可最大程度地減少承包方和建設方的損失。現階段,常用的風險規避策略包括放棄或拒絕工程項目、提高施工競標的價格、向招標方提出合同條件和選擇保守、穩健的項目建設計劃等。雖然運用一些手段可規避風險,但依然會給承包方和施工單位帶來一定的損失。然而,與發生風險造成的損失相比較,規避風險后的損失會大幅度降低。
2.4運用工程索賠將風險轉化或降低索賠根據相關合同對工程風險進行重新劃分,能體現合同的公正性。工程索賠是工程項目實施中的關鍵環節,在施工階段具有十分重要的意義。工程索賠具有十分廣闊的領域,比如,它貫穿在工程的施工、設計和相關變化等方面。以合同條款或推斷條款為依據進行工程索賠,有利于降低工程風險,保障各方的利益。
篇12
1.2灌漿施工管理數字化
大崗山水電站基礎灌漿工程中固結灌漿工程量約22萬m,帷幕灌漿工程量約48萬m,工程量大;河床壩段發育輝綠巖脈和承壓熱水,地質條件復雜,施工難度大,質量要求高,管理控制復雜。“數字化大崗山”通過搭建大壩基礎灌漿過程管理系統,包括灌漿過程數據采集系統及灌漿綜合管理平臺,實現了與灌漿施工相關的勘測、設計、計劃、施工過程、質量與成果的全面管理,提升了灌漿施工的質量與進度控制水平。
1.3安全管理數字化
(1)安全監測信息管理系統。安全監測綜合查詢系統于2011年1月投入使用。該系統可對安全監測數據進行規范的綜合統計、分析和展示,以便相關工作人員從整體的角度對大壩工程施工監測數據進行掌控與分析。綜合查詢系統對安全監測的數據進行分析、整理后,可在監測結果查詢頁面中以成果曲線圖和統計報表的形式展現出來。通過成果曲線圖,有關人員可以掌握大壩施工過程中溫度、開合度、應力、應變、位移、穩定、滲流、滲壓、裂縫等參數的變化趨勢。通過安全監測信息管理系統,各類監測埋沒儀器信息、監測數據與成果全部進入數據庫管理,為監測信息的使用和管理提供了有力手段。
2“數字化大崗山”的工程應用成果
數字化集成平臺投用后,整合了各個專項系統資源,充分發揮了作用,實現了安全、質量、進度、計量等的全面有效管理。(1)大壩施工溫控管理。目前,大壩混凝土施工期溫控決策支持系統已在業主、設計、長江委大崗山大壩工程監理部、葛洲壩大壩項目部、中水八局大壩項目部等單位安裝運行,且系統運行正常,每日溫控數據按照規定時限錄入,對已澆筑的1000多倉大壩混凝土,錄入各倉21項關鍵溫控數據共400余萬條,發送溫控預警短信近2400次,提供各類仿真分析報告360余份。混凝土的澆筑溫度合格率、最高溫度合格率與日降溫合格率從一開始的不足85%提升到95%以上,有效地防止了大壩危害性裂縫的產生。(2)大壩施工進度管理。大崗山水電站大壩施工總進度仿真計算及年、月度計劃進度編制全部借助大壩施工進度仿真系統進行,編制效率提高了50%以上,編制過程充分考慮了季節、資源、工序之間的干擾與制約等因素,計劃編制的科學性大大提高,實際澆筑情況與計劃的符合率在90%~110%之間。大崗山水電站大壩工程開工以來,每年均圓滿地完成了上級單位設定的進度節點考核目標,這與大壩施工進度仿真系統的開發與應用密不可分。(3)灌漿管理。固結灌漿和帷幕灌漿涉及的所有廊道、單元、孔、段的設計信息及相關工序記錄及成果全部納入到系統平臺中管理,實現了施工各個工序的實時跟蹤記錄。大崗山公司、監理單位可以及時有效地對整個施工過程進行實時監控、瀏覽、查詢,實時完成資料匯總、統計、分析、整理和成果輸出,完全滿足竣工資料成果整理的要求,相關工作量減少80%以上。系統可實時掌握施工過程中出現的異常情況,并通過預警設置,將灌漿參數或設備異常等信息以短信形式發送至用戶手機,有效降低了過程質量風險;統籌管理了灌漿各個過程,包括材料核銷、物探監測、灌漿進度及成果的三維形象化展示和成果評審,保證了帷幕灌漿施工的質量、進度與計量的準確性。(4)安全監測信息管理。截至2014年2月,大崗山水電站工區安全監測工程共安裝監測儀器2305支(套),儀器完好率為96.70%。大崗山公司、安全監測中心、監理及各監測施工單位等可通過安全監測信息管理系統對安全監測數據進行查詢、對比分析、變化趨勢研判、整編匯總、觀測過程線繪制等方面的操作,大幅度提高了工作效率。(5)視頻監控系統。在大壩混凝土施工管理中,數字監控圖像信息采集系統可實現澆筑過程的實時監控和影像記錄,管理人員通過網絡即可在線了解現場澆筑倉的設備、人員、材料布置、施工、異常情況,為實時管理提供支持。同時,相關管理人員可通過數字化集成平臺進行錄像回放、定時錄像(工程管理員可以設定時間段對監控前端的某個攝像機的圖像進行定時錄制)、備份等操作。通過對視頻錄像的截取以及后期剪輯,為每個倉面的澆筑過程生成一個影像視頻檔案,統一存放,可隨時調閱,為歷史過程分析提供支持。(6)纜機監控系統。纜機監控系統包括纜機遠程監控系統、纜機防碰撞系統。防碰撞系統通過實時計算出各設備固定及運動部件(如塔架、臂架和吊罐等)的相互位置關系,根據各設備有可能發生碰撞的距離,綜合考慮設備的制動距離和安全裕度,判定是否需要發出警示及警示的級別,并存儲較長時間內的警示指令和位置信息備查,同時提供相應的歷史狀態回放和事故分析等功能,有效防止安全事故發生,提高生產效率。遠程監控系統通過無線通訊網絡對纜機進行遠程診斷和監控,實現與現場完全同步、實時的圖像效果,可使廠家技術人員實時了解纜機運行狀態,當電氣系統發生故障時可通過檢閱故障代碼作出判斷,通過電話對現場進行指導,一般電氣故障可在10min內將問題處理完畢,在系統恢復時可直接對系統參數的設置進行調整,從而極大地縮短設備維護和故障檢修停機時間。
篇13
1水電站機電設備維護檢修管理的重要意義
水電站機電設備維護檢修管理是水電站管理中的重要內容,與水電站實現可持續發展有著較深影響。維修檢修管理工作與機電設備能否安全運行息息相關,所以,對機電設備維護檢修管理工作落實必須要給予高度重視,保障水電站機電設備可以安全、穩定運行。在水電站機電設備維修檢修管理工作開展過程中,技術人員必須要結合工作實踐,不斷地累積經驗提升自身專業素質。生產工作人員也需要樹立良好的終身學習意識,使得自身的技術水平和管理能力得到有效提升。要應用先進的機電設備維護檢修技術,使得機電設備可以長時間處于健康運行狀態中,避免設備運行故障對水電站運行經濟效益造成損害。
2水電站機電設備維護檢修體制的發展過程
水電站設備維修體制是以保護水電站安全生產為核心的,使得水電站機電設備可以處于安全、穩定運行中。水電站機電設備維護檢修體制可以分為以下幾種:
2.1水電站維修預防
水電站維修預防屬于一種較為科學的技術管理理念,在機電設備的設計階段就開始考慮設備運行的可靠性,以及故障問題的維修,從源頭上降低機電設備故障發生概率,縮減機電設備維修次數。本文以我國某一水電站維修工程的監理工作為例,該水電站最高水頭達到了130m以上,水電站水流變化較大,同時,水體中含沙量較高。主軸密封受到水體泥沙的沖擊,導致主軸密封受到嚴重損害,很有可沒能會發生嚴重的漏水問題。最終建議施工單位將原有密封材料更換為聚氯乙烯,不僅使得主軸的密封性可以得到良好保證,同時,還能有效延長主軸密封的應用年限,使得維修工作開展取得良好成效[1]。
2.2水電站事后維修
水電站事后維修指的就是在機電設備發生故障之后再進行維修工作開展。水電站機電設備運行過程中,采用這種維修方法主要是因為在對機電設備進行檢修過程中不能對設備運行存在的所有故障進行有效排查,導致機電設備在運行過程中也常有故障問題產生。與其他維修制度相比較,事后維修方法具備良好的經濟性,對于一般性的機電設備就可以應用這種維修方法。這種維修方法在水電站較為重要的機電設備維修中并不適用,而且設備故障問題發生概率還會增長,機電設備維修時間也會增長,同時,維修工作的成本投入也會增加。
2.3水電站改良性維修
水電站改良性維修指的就是維修技術人員應用先進的技術工藝和方法,對設備運行進行優化和改良,找尋機電設備設計中存在的不良問題,應用有效措施進行改善,使得設備的先進性、可靠性得到有效提升,從而促使機電設備的運行效率進一步改善。設備的先進性是相對的,設計中難免會有一些不足之處,在對機電設備進行維修過程中進行技術性的改革,從而使得機電設備的性能更為優越。本文以某一水電站安裝工程監理項目開展為例,該水電站受到區域水文地質條件的影響,前后水頭高度存在較大的差異性,這一內容對水電站設計人員也帶來了很多困擾。筆者對水電站相關數據進行了多次核算,并且與水電站設計人員進行了深入溝通,最終確定了適合該水電站的優質轉輪。同時,還考慮到了蝸殼的進水口,從而使得水電站運行可以獲得良好的經濟效益,有效降低水電站運行的成本投入。筆者還認識到在對該問題進行解決過程中,能夠使得自身的水輪機結構設計監理水平得到有效提升,這對于我國水電站建設發展是有著積極影響的。
2.4水電站的預防性維修
預防性維修主要是在日常中注重對設備進行檢查,及時找尋機電設備運行中存在的故障隱患,應用有效措施進行改善,縮減機電設備故障問題影響時間。預防性維修也可以細致化的分為定期性維修和狀態性維修兩種。狀態性維修是技術人員應用多種先進的檢測設備和診斷技巧,對機電設備的運行狀態進行綜合性的檢測,有針對性的對故障問題進行排除,避免機電設備故障停機對水電站運行效益造成損害。預防性維修可以縮減機電設備運行故障發生次數,縮減機電設備故障維修花費的時間,降低設備維修的成本投入。預防性維修是水電站技術人員依據水電站運行特點,合理、科學地確定機電設備維修周期,進行不同規模維修工作開展。
3水電站機電維修方法的類定
水電站故障維修也可以稱之為水電站事后維修,主要是水電站機電設備發生不良故障問題后進行維修工作。水電站定期維修也可以被稱為水電站預想維修,主要是依據水電站機電設備的運行時間,或者由技術人員確定維修時間間隔。水電站優化性維修,技術人員會對故障問題產生的原因進行深入分析,應用有效措施進行改善,對機電設備設計進行優化,從而使得機電設備的性能得到進一步提升。水電站運行狀態維修是技術人員依據先進的設備儀器對設備運行狀態進行綜合性的檢驗,并且與標準性運行效率進行對比,全面審核機電設備是否處于健康運行狀態中,在故障問題發生前應用有效措施進行改善,將故障問題扼殺在搖籃中[2]。
4水電站機電設備維護檢修管理中存在的不良問題
4.1維修意識不強
現階段,水電站管理工作人員只是注重水電站發展,認為機電設備只要可以正常運轉就可以了。只有在機電設備發生不良故障問題后才會進行事后維修,在很大程度上限制了我國機電技術的發展,對機電設備的使用年限造成了非常不良影響。很多水電站維修工作開展都是以故障維修和定期性維修為主,但是對于優化性維修和生產性維修落實并沒有給予相應的重視程度。
4.2維修管理制度不夠完善
建立科學完善的維修管理制度,不僅可以對維修管理工作開展進行約束和規范,同時還能幫助水電站管理人員掌握全面的故障信息,對機電設備綜合性能進行優化,使得水電站的運行效率得到有效提升。但是很對水電站建設的維修管理制度并不完善,其中存在著較多缺陷,不能保證機電設備故障問題進行排除,水電站管理較為混亂,很多故障問題不能及時進行排除。
4.3維修技術過于落后
很多水電站都建設在偏遠地區,周圍交通環境并不完善,對于現代化管理方式和先進機電設備維修技術引入受到了較多阻礙。維修技術過于落后是導致水電站維修效率較低的重要因素,不能從根源處對故障問題進行排除,致使水電站故障問題發生頻繁。
4.4維修技術人員專業素質有限
在水電站機電設備維護檢修管理工作實際開展過程中,維修技術人員的綜合素質對水電站故障問題排除效率有著較深影響。水電站對維修技術人員培訓并沒有給予相應的重視程度,維修技術不能及時得到更新,對水電站運行經濟效益造成了一定損害。
5水電站機電設備維護檢修管理策略分析
5.1對水電站設備維護檢修管理制度進行完善
水電站機電設備維護檢修管理制度是維護檢修管理工作開展的重要依據,在對制度進行建設前需要對機電設備的運行狀況進行全面測量,對不同機電設備需要制定不同的機電設備維護制度。特別是機電設備日常維護工作開展,需要從以下幾方面進行考慮:第一方面機電設備維護工作開展,必須要依據機電設備生產廠家提供的機電設備維修說明進行制定。第二方面要進行機電設備維修緊急預案的制定,便于機電設備運行突發狀況下及時進行處理和應對。第三方面就是要根據機電設備運行的實際情況,對機電設備維修時間進行規劃和調整,制定滿足水電站工況的維修制度。對于定期維修制度的建設,必須要限定相應的有效的定期性檢修節點。例如一些機電設備生產廠家要求,機電設備運行超過兩萬小時后必須要對設備運行進行檢測,對機電設備運行進行適當調整。水電站管理人員可以根據實際需求對檢測時間進行調整,從而進行預防性檢修工作的開展。
5.2對檢修維護方案進行合理設計
水電站受到眾多因素影響,大都建設在偏遠地區,這樣會導致維護和管理技術提升存在一定的滯后性,水電站實際運行過程中很有能會出現維修資源供給不足的問題。要利用定期診斷方式對機電設備健康狀態進行綜合性檢查,在發現不良問題后及時進行處理。最后需要注重的就是制定較為完整化的維修方案,維修內容也需要全面,促使水電站機電設備維修效率得到有效提升,爭取一次維護工作開展過程中就可以進行全面性的檢查,對故障隱患和故障問題進行有效處理。
5.3提高維護與檢修的技術措施
在水電站機電設備維護檢修管理工作開展過程中,相關技術人員需要及時對設備進行更新,特別是那些運行時間較長的機電設備,機電設備老化情況嚴重,同時,運行效率也并沒有達到理想化。在維修工作開展過程中要更多的應用新型維修技術,使得機電設備和維修技術可以同時得到更新,促使維修工作開展更加便捷,水電站機電設備維護檢修管理水平得到有效提升。
5.4加強機電設備運行管理,注重技術人員培訓
機電設備運行管理不僅是水電站管理人員的責任和義務,同時也是水電站眾多工作人員的責任和義務。要注重對水電站工作人員進行教育,幫助工作人員樹立良好的機電設備運行管理意識,使得工作人員可以將日常工作中發現的故障問題及時向技術人員進行反饋。信息技術不斷發展,擴展了技術人員的培訓路徑。水電站可以應用微信、微博等新媒體平臺,將眾多技術人員組織起來,一些先進的維護檢修管理技術,擴展技術人員的知識層次。
6結語
機電設備安全穩定運行與水電站能夠獲得的經濟效益有著直接影響。因此,需要找尋機電設備維護檢修管理工作開展中存在的不良問題,應用有效措施進行改善,對維護檢修管理制度進行完善,及時更新維護檢修管理技術,保障設備長時間處于健康運行狀態中,促進水電站長久持續發展。
作者:張進 單位:湖北省巴東縣沿渡河電業發展有限公司