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【10 項自主研發(fā)的實(shí)用新型專利】

【開創(chuàng)“監(jiān)理監(jiān)檢一體化”新模式】

【特種設(shè)備無損檢測機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)證】

【設(shè)備監(jiān)理風(fēng)電、光伏、火電、水電和輸變電設(shè)備甲級】

【CMA 認(rèn)證】

戮

“誠信規(guī)范、高效嚴(yán)謹(jǐn)、技術(shù)領(lǐng)先、數(shù)字智能”

的世界一流能源供應(yīng)商的“采購質(zhì)量控制中心”

力 打 造

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 1

Monograph and Summary

專論與綜述

智能化技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)

開發(fā)中的運(yùn)用研究

吳燕峰

（閩江師范高等專科學(xué)校 福州 350003）

摘 要：智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用是電氣智能化效率改善的基礎(chǔ)，也是提高電力智能化程度的關(guān)鍵原因。

在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)水平日益提升的大背景下，電氣工程智能化技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用，為國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展

提供了必要的技術(shù)保證。本文重點(diǎn)研究智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化中的使用特征和可行性，并探討其

在電氣工程及其自動化中的實(shí)際運(yùn)用，希望可以為電氣系統(tǒng)及電氣智能化開發(fā)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：智能化 自動化控制 應(yīng)用

Research on the Application of Intelligent Technology in the Development of

Electrical Automatic Control System

Wu Yanfeng

(Minjiang Teachers College Fuzhou 350003)

Abstract The wide application of intelligent technology is not only the basis of improving the efficiency

of electrical intelligence, but also the key reason to improve the degree of electric power intelligence. Under the

background of the increasing level of modern industrial technology, the intelligent technology of electrical engineering

has been widely used, and provides the necessary technical guarantee for the sustainable development of the national

economy. This paper focuses on the application characteristics and feasibility of intelligent technology in electrical

engineering and its automation, and discusses its practical application in electrical engineering and its automation, in

an attempt to provide a basis for electrical system and electrical intelligent development.

Keywords Intelligence Automatic control Application

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0001-03 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.001

作者簡介：吳燕峰（1991 ～ )，女，碩士，助教，從事電力

電子與電氣控制方面的工作。

通訊作者：吳燕峰，E-mail: 247106448@qq.com。

（收稿日期：2022-11-28）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化技術(shù)已成為社

會發(fā)展的重要方向，也成為現(xiàn)代動力系統(tǒng)中的發(fā)展重

點(diǎn)。智能化技術(shù)主要涉及電子信息、數(shù)據(jù)處理和智能

控制技術(shù)等，其廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電力系統(tǒng)電氣智能化

過程，并為其開發(fā)了智能化的應(yīng)用產(chǎn)品，以進(jìn)行智能

流程管理。另外，智能化技術(shù)還有助于節(jié)約電氣工程

資源，大大提高了電氣工程的應(yīng)用效能。與以往的電

氣控制手段比較，智能化技術(shù)在現(xiàn)代電氣系統(tǒng)中的優(yōu)

越性主要表現(xiàn)在適用性和智能化等方面。

1 智能化技術(shù)使用特點(diǎn)及需求分析

1.1 智能化技術(shù)使用特點(diǎn)

智能化技術(shù)的使用通常能夠模擬人類的認(rèn)知，以

提高計算機(jī)操作的可靠性。智能化技術(shù)的主要應(yīng)用特

征是更加的復(fù)雜化和系統(tǒng)化，這些技術(shù)通常和計算機(jī)、

語言學(xué)和生物學(xué)的技術(shù)發(fā)展相關(guān)。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)

展，智能設(shè)備的使用領(lǐng)域愈來愈廣泛。在供電系統(tǒng)領(lǐng)域，

智能設(shè)備得到了更大的進(jìn)步，能夠單獨(dú)進(jìn)行復(fù)雜的工

作，這種應(yīng)用對設(shè)備的功能要求越來越大 [1]。從整體

實(shí)踐來看，智能化技術(shù)對于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整理與分析起

到了促進(jìn)作用，同時在這個過程中能夠根據(jù)數(shù)據(jù)變化

進(jìn)行針對管理，這些操作能夠保障工作的安全性，并

2 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

Monograph and Summary

專論與綜述

合理調(diào)節(jié)智能數(shù)據(jù)，減少了人工管理帶來的安全危害，

提升了自動化系統(tǒng)的操作精度。管理智能系統(tǒng)中如果

出現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)，可進(jìn)行順序管理，在發(fā)現(xiàn)情況后，

利用數(shù)據(jù)挖掘做出正確的計算。當(dāng)設(shè)置控制器后，根

據(jù)電氣控制狀態(tài)和管理邏輯，制定合理的計劃。自動

化技術(shù)由于傳感器與大數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)每

一次工作精度的控制。在對電力系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)進(jìn)

行科學(xué)改善的同時，還能夠?qū)ψ詣涌刂葡到y(tǒng)內(nèi)特定的

線路進(jìn)行迅速定位。智能化技術(shù)有效提升了自動化控

制效率，將自動化裝置的安全性與穩(wěn)定性提升到了更

高的水平 [2]。自動化設(shè)備有助于對整個過程進(jìn)行控制，

從節(jié)能方面實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，并按照實(shí)際工作狀況加以調(diào)

節(jié)，從而降低能源的耗費(fèi)。智能自動化產(chǎn)品具備良好

的分析與整合功能，可以達(dá)到對設(shè)備的精準(zhǔn)管理，提

升產(chǎn)品的使用性能。

1.2 智能化技術(shù)需求分析

在以往電力系統(tǒng)電氣工程中，控制器的實(shí)際應(yīng)用

往往要求模型的支持，整體方式也相對煩瑣。模型的

建立存在許多干擾因子，存在導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行失效的可

能性。在計算機(jī)系統(tǒng)中引入自動化設(shè)計，能夠打破模

型設(shè)計的束縛，使系統(tǒng)的精度更高，并減少人工成本。

智能化控制器在數(shù)據(jù)處理過程中起到了關(guān)鍵性作用，

在運(yùn)行過程中完成了對信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確判斷。在自動

化控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，被控制對象往往具有較

強(qiáng)的靈活性，針對當(dāng)前現(xiàn)狀所開展的復(fù)雜度管理水平

也在不斷提高，所以必須不斷加強(qiáng)對信息技術(shù)應(yīng)用的

探索力度。通過自動化信息技術(shù)在電力系統(tǒng)工程中的

運(yùn)用，能夠提高控制系統(tǒng)的調(diào)度能力與管理，改善控

制系統(tǒng)工作效能，并最大限度地減少故障產(chǎn)生的概率。

自動化信息技術(shù)的運(yùn)用可以增強(qiáng)系統(tǒng)控制，管理流程

較以往更加簡化，同時可以降低能源耗費(fèi)，利用合理

的數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動控制，保證良好的整

體工作狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到長期良好的工作條件 [3]。

2 智能化技術(shù)在電氣自動化控制中的作用

2.1 智能化技術(shù)所應(yīng)用的器械具有一致性和

可靠性

在各種電氣工程控制化系統(tǒng)進(jìn)行工作的過程中，

通常都會給工作機(jī)械帶來相對惡劣的工作環(huán)境，而由

于電氣自動化控制系統(tǒng)的干擾性能相對較強(qiáng)，所以每

一個工作機(jī)械都會受到源自浪涌電流和超強(qiáng)度電壓的

影響。如果說儀器都是非自動化的，長時間在這種高

干擾環(huán)境中工作，效率就會受到很大影響，一旦效率

不能提高，儀器使用壽命則會大幅度降低，進(jìn)而影響

整個系統(tǒng)的正常穩(wěn)定工作。當(dāng)對不同數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時，

由于自動化技術(shù)器械有很大的一致性，就能夠保證整

個電氣工程智能化系統(tǒng)完成相應(yīng)的工作任務(wù) [4]。

2.2 縮短電氣工程自動化系統(tǒng)作業(yè)過程

電氣工程自動控制系統(tǒng)的運(yùn)行，一定要有對象模

式或受控模式的建立，其建立的工作步驟也必須嚴(yán)密

合理。在電氣工程自動控制系統(tǒng)中，由于受控對象往

往較多，且實(shí)際情況也較為復(fù)雜，操作流程具有相應(yīng)

的曲折性和動態(tài)特性。由于需要構(gòu)建更加嚴(yán)謹(jǐn)、清晰、

合理的過程建模，因此難度很大。以這些情況為基礎(chǔ)，

智能化技術(shù)可以發(fā)揮很大的優(yōu)越性，它在電氣工程控

制系統(tǒng)中的運(yùn)用將能夠有效縮短操作過程。智能控制

器有助于將無法構(gòu)建精確模式的實(shí)際管理工作過程省

去，將電氣工程自動化運(yùn)行過程中的有效性和精確性

提升到更高水平，以實(shí)現(xiàn)對于管理工作效率提升的實(shí)

際要求。

2.3 智能化技術(shù)能夠完善系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力

智能傳感器在電氣工程自動控制中的運(yùn)用，能夠

豐富和增強(qiáng)電氣工程自動控制的調(diào)節(jié)功能，使其控制

水平明顯提升。智能控制器不但可以控制系統(tǒng)中的各

種信息，而且還能夠?qū)Ω鞣N信息進(jìn)行檢測、分析并反

饋給系統(tǒng)，大大增強(qiáng)了電氣工程控制的優(yōu)勢。此外，

智能控制技術(shù)還能夠進(jìn)行間接遙控，從而有效節(jié)約配

套設(shè)施投資，與此同時還能在增強(qiáng)系統(tǒng)控制水平與控

制能力的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對于自動化控制系統(tǒng)資金投入

的節(jié)約 [5]。

3 智能化技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)開發(fā)

中的具體實(shí)踐使用

3.1 優(yōu)化設(shè)計

隨著電器工程的發(fā)展逐步深入，隨之而來的是逐

步提升技術(shù)操作的要求，由此也對電氣工程人員提出

了較高的要求。在開展工作前，首先要對電氣工程做

出全面分析與處理，以此確保電氣自動化控制的順利

實(shí)現(xiàn)，滿足系統(tǒng)運(yùn)行的基本工程需要。若不能在第一

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 3

Monograph and Summary

專論與綜述

時間加以檢查維修，則有可能產(chǎn)生工作狀態(tài)不平衡的

問題。智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以透過監(jiān)控界面找到設(shè)

備的問題點(diǎn)，并通過顯示方式進(jìn)行報警，同時通過智

能化技術(shù)可以完成對故障原因的分析，并提供科學(xué)的

解決方案。智能化技術(shù)的正確使用大大提升了故障檢

測的準(zhǔn)確性，提升了運(yùn)行效率，同時也能降低對相關(guān)

技術(shù)人員的依賴程度。例如在對變壓器進(jìn)行檢測的過

程中，通過智能化技術(shù)能夠全面解析事故成因與范圍，

相關(guān)維護(hù)技術(shù)人員能夠利用信息技術(shù)實(shí)施維護(hù)。自動

化信息技術(shù)除了在電氣工程以及智能化中的廣泛運(yùn)用

外，還能夠優(yōu)化電力工作方案，提升發(fā)電效能，提高

系統(tǒng)的運(yùn)營可控性 [6]。

3.2 PLC 技術(shù)與智能控制

在當(dāng)前智能化技術(shù)應(yīng)用體系中，PLC（可編程邏

輯控制器）技術(shù)是實(shí)現(xiàn)順序控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨

著智能化技術(shù)的成熟運(yùn)用，在對其順序控制進(jìn)行改進(jìn)

后，PLC 自身順序控制的可靠性以及穩(wěn)定性得到大幅

提升，在提升控制效率的同時，也能夠?qū)崿F(xiàn)對節(jié)能的

現(xiàn)實(shí)要求。數(shù)字控制系統(tǒng)的各個工作步驟都是單獨(dú)的，

且各工作步驟又是相互依賴的。由于 PLC 能夠?qū)崿F(xiàn)對

電氣工程控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的控制要求，可信度和穩(wěn)

定性好，而且邏輯的所有操作都必須經(jīng)過程序完成，

從而獲得了良好的運(yùn)行環(huán)境，可以對工程的所有流程

實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和指令管理，在現(xiàn)場使用時能夠完成對

多種節(jié)點(diǎn)的同步控制 [7]。

3.3 電氣控制配電自動化

在利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)供電自動管理過程中，其

中電能的高效傳送作為工作循環(huán)中的關(guān)鍵過程，在無

法完成目標(biāo)容量的供給時，就要對電力進(jìn)行更加科學(xué)

的合理分配，通過智能化技術(shù)的深度應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了供

電系統(tǒng)中監(jiān)控信號、負(fù)載管理工作、調(diào)度和故障分析

技術(shù)的智能化，可針對實(shí)際需要進(jìn)行合理優(yōu)化調(diào)度，

以適應(yīng)各個區(qū)域的需要。利用故障分析技術(shù)能夠預(yù)見

供電中可能發(fā)生的問題，從而進(jìn)行供電系統(tǒng)智能化管

理。通過利用智能化技術(shù)對電力系統(tǒng)進(jìn)行智能化的遠(yuǎn)

程控制，可以直接替代傳統(tǒng)電氣控制管理模式，在很

大程度上避免了由人工直接控制所引起的風(fēng)險，在確

保電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時，實(shí)現(xiàn)了對資源的全

面優(yōu)化配置，為配置人力資源和提升生產(chǎn)效率提供

幫助。

3.4 人工智能的實(shí)現(xiàn)

隨著智能化技術(shù)在電氣自動化控制領(lǐng)域應(yīng)用的逐

漸開展以及實(shí)踐應(yīng)用，智能化已經(jīng)可以替代此前部分

高危險性、高精度工作，這在很大程度上提升了自動

化控制技術(shù)的安全性以及實(shí)用性，同時自動化控制的

效率也得到了較大提升。因此，智能化技術(shù)對智能控

制系統(tǒng)安全性和準(zhǔn)確性的提升有明顯的推動作用?，F(xiàn)

代工業(yè)應(yīng)用中的一些智能化配件可以取代一般的電子繼

電器，并在工業(yè)生產(chǎn)中提供可靠的監(jiān)測方式，在保證工

業(yè)生產(chǎn)安全性、穩(wěn)定性的同時，又能提高工業(yè)智能化系

統(tǒng)的制造效益，進(jìn)而產(chǎn)生更高的社會經(jīng)濟(jì)效益 [8]。

3.5 安全防御

從實(shí)際情況來看，傳統(tǒng)的安全保護(hù)技術(shù)滿足了電氣

工程控制系統(tǒng)在安全保護(hù)領(lǐng)域的基本要求，但同時傳統(tǒng)

安全防護(hù)技術(shù)的不合規(guī)性也較為突出。而智能化技術(shù)在

電子工程控制過程中的運(yùn)用可以很好地解決這一問題。

在實(shí)際運(yùn)行過程中，智能化技術(shù)可以做到對系統(tǒng)故障的

及時報告以及對病毒的有效處理。在出現(xiàn)病毒信息威脅

的情況下，智能化技術(shù)能夠快速完成對信息的有效采集，

并及時制定科學(xué)有效的解決方案。企業(yè)想要自主管理好

系統(tǒng)安全運(yùn)行，就必須及時進(jìn)行安全配置，并充分開發(fā)

企業(yè)自控系統(tǒng)的保護(hù)功能。在智能化技術(shù)不停發(fā)展迭代

的過程中，智能安全防護(hù)技術(shù)的成熟運(yùn)用能夠?yàn)殡姎庾?/p>

動化控制系統(tǒng)的開發(fā)提供高效、科學(xué)的解決方案。未來

隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，越來越強(qiáng)大的智能化安全防護(hù)

技術(shù)將會進(jìn)一步推動電氣工程行業(yè)高速發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，在電子自動化領(lǐng)域應(yīng)用智能化能夠識

別自動化裝置的情況，為電氣控制做出合理的調(diào)整設(shè)

置，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)電氣工程的人工智能管理。隨著

智能化技術(shù)在電氣智能化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，該技術(shù)的

特點(diǎn)和智能效益都將逐步提高，智能設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)

性也將日益提高，未來還必將為電力安全管理作出更

多的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉春林 .有關(guān)人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制

探索 [J].中國設(shè)備工程 ,2022(18):27-29.

（下轉(zhuǎn)第 8 頁）

4 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

質(zhì)量控制

Quality Control

鐵路貨車滾動軸承用工程塑料保持架

生產(chǎn)過程質(zhì)量控制

付紅素

（北京隆軒橡塑有限公司 北京 100072）

摘 要：生產(chǎn)過程質(zhì)量控制是質(zhì)量環(huán)的重要組成部分。本文通過對鐵路貨車滾動軸承用工程塑料保持架

的注塑工藝生產(chǎn)流程以及保持架生產(chǎn)過程人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等質(zhì)量影響因素進(jìn)行介紹，闡述了保持架

生產(chǎn)過程通過事前控制、事中控制、事后控制的質(zhì)量管理思路，為其他注塑產(chǎn)品生產(chǎn)過程質(zhì)量控制提供借鑒

的方法。

關(guān)鍵詞：保持架 注塑成型 質(zhì)量控制

Quality Control of Engineering Plastic Cage for Rolling Bearing of Railway

Freight Wagon during Production Process

Fu Hongsu

(Beijing Longxuan Rubber & Plastics Co., Ltd Beijing 100072)

Abstract The quality control of production process is an important part of the quality ring. This paper

introduces the injection molding process and production process of engineering plastic cage for railway freight car

rolling bearing, as well as the quality influencing factors such as man, machine, material, method, environment and

measurement in the cage production process, and expounds the quality management idea of cage production process

through prior control, in-process control and post control. It provides a reference method for the quality control of

other injection molding product during production process.

Keywords Cage Injection molding Quality control

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0004-05 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.002

作者簡介：付紅素（1975 ～ )，女，本科，高級工程師，從

事生產(chǎn)及質(zhì)量管理工作。

通訊作者：付紅素，E-mail: zhhywf@sohu.com。

（收稿日期：2023-01-03）

隨著我國鐵路的跨越式發(fā)展和車輛的大列、高速、

重載的發(fā)展，應(yīng)用在 21 t、25 t 軸重且運(yùn)行速度達(dá)到

120 km/h 的鐵路貨車上的軸承制造質(zhì)量至關(guān)重要，作

為軸承關(guān)鍵配件之一的工程塑料保持架，見圖 1，是

新型的、具有高技術(shù)含量的塑料產(chǎn)品，其工作條件更

為苛刻，車輛行駛過程中的沖擊更大，其性能的好壞

與車輛穩(wěn)定性直接相關(guān)。

工程塑料保持架與其所替代的傳統(tǒng)鋼保持架相

比，具有許多鋼保持架無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，尤其是其原

材料為工程塑料玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺，具有良好的綜

合機(jī)械性能，同時這種聚酰胺材料本身具有自潤滑性、

低摩擦性、耐磨損性、耐油性、工作溫度適應(yīng)范圍大

（-40 ～ +120 ℃），在保證機(jī)械強(qiáng)度下盡量降低產(chǎn)

品自重，同時產(chǎn)品具有良好的應(yīng)急安全性 [1]。

圖 1 保持架、內(nèi)圈及滾子組件

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 5

質(zhì)量控制

Quality Control

工程塑料保持架（以下簡稱保持架）采用先進(jìn)的

注塑工藝成型制造，生產(chǎn)速度快、效率高，可連續(xù)批

量化生產(chǎn)。但其成型過程影響因素復(fù)雜，一旦生產(chǎn)過

程某個因素出現(xiàn)異常，就會造成產(chǎn)品質(zhì)量偏離，甚至

出現(xiàn)批量廢品，給企業(yè)帶來巨大損失。

1 保持架生產(chǎn)概述

1.1 保持架生產(chǎn)工藝流程

保持架生產(chǎn)工藝流程如圖 2 所示，不同規(guī)格型號

的保持架生產(chǎn)工藝流程一致 [2]。

圖 2 保持架生產(chǎn)工藝流程圖

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保持架生產(chǎn)過程主要分為：原材料入廠檢驗(yàn)、原

材料干燥、注塑成型、過程檢驗(yàn)、調(diào)濕處理、終檢、

包裝入庫。只有有效地控制好這 7 道工序，保持架的

質(zhì)量才能得以保障。

1.2 保持架生產(chǎn)流程

1）原材料入廠檢驗(yàn)。其檢驗(yàn)項目主要包括拉伸強(qiáng)

度、彎曲強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度、紅外光譜、玻纖含量、

密度等性能及原材料外觀、牌號等，以及原材料證件

與實(shí)物符合性，通過原材料入廠檢驗(yàn)確認(rèn)原材料是否

滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。

2）原材料干燥。成型前，通過除濕干燥機(jī)等干燥

設(shè)備對原材料進(jìn)行干燥處理，使原材料含水量符合注

塑成型指標(biāo)。

3）注塑成型。其工藝特點(diǎn)是原材料在一定溫度下，

通過注塑機(jī)螺桿攪拌完全熔融，通過設(shè)定的高速高壓

等成型參數(shù)射入模腔，經(jīng)在模具內(nèi)冷卻、定型、固化

得到保持架產(chǎn)品。

4）過程檢驗(yàn)。根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)對保持架的性能要求，

在生產(chǎn)過程中對已成型的保持架產(chǎn)品抽樣，對主要技

術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，主要有徑向游隙、彎曲斷裂力、拉

伸斷裂力、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性、內(nèi)部質(zhì)量要求以及外徑、內(nèi)徑、

整體寬度、窗孔寬度、配合角度等尺寸要求。

5）調(diào)濕處理。成型的保持架產(chǎn)品在出模后，通過

蒸箱、恒溫恒濕箱等設(shè)備或熱水浴、滴水操作，在一

定溫度、濕度和時間下進(jìn)行調(diào)濕處理，使保持架產(chǎn)品

吸濕平衡，穩(wěn)定產(chǎn)品尺寸，消除內(nèi)應(yīng)力。

6）終檢。在調(diào)濕處理完成后，對保持架產(chǎn)品外觀

進(jìn)行全檢，對運(yùn)轉(zhuǎn)、徑向游動量、含水量等進(jìn)行抽檢，

再次確認(rèn)產(chǎn)品各項技術(shù)指標(biāo)符合客戶要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

7）包裝入庫。終檢完成后包裝入庫。

2 保持架生產(chǎn)過程質(zhì)量影響因素

2.1 原材料的影響

保持架采用的增強(qiáng)增韌聚酰胺材料，其具有較高

的吸水性，若原材料未干燥或干燥后含水率較高對產(chǎn)

品有較大的負(fù)面影響，在熔融狀態(tài)下，干燥后和未干

燥的原材料熔融狀態(tài)對比見圖 3，微量水分的存在，

都會引起材料水解而導(dǎo)致分子量下降，從而使機(jī)械性

能下降；成型過程中，水分的存在還會使產(chǎn)品表面出

現(xiàn)氣泡、銀絲、斑紋等缺陷，如保持架外觀缺陷斑紋

見圖 4。

圖 3 干燥后和未干燥的原材料熔融狀態(tài)對比

圖 4 保持架外觀缺陷斑紋

2.2 注塑機(jī)、模具的影響

在注塑成型中，若想獲得高質(zhì)量成型保持架產(chǎn)品

和穩(wěn)定的生產(chǎn)過程，必須組合原材料、模具和注塑機(jī)

這 3 個必需的物質(zhì)條件。要使三者聯(lián)系起來形成生產(chǎn)

能力，就需要充分運(yùn)用溫度、時間、壓力、速度、位

置切換這 5 種成型工藝參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系和相互影響的

6 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

質(zhì)量控制

Quality Control

作用，達(dá)到控制原材料在儲料時的塑化程度和粘度，

控制充模熔料在模腔內(nèi)的流動速度，控制熔料在一定

壓力下經(jīng)過冷卻定型。

“七分模具，三分工藝”，對注塑成型來說模具

對成型產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。注塑模具是生產(chǎn)塑料產(chǎn)

品的工具，能夠一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度高的塑

料制品。模具的澆注系統(tǒng)、型腔尺寸精度、分型面與

排氣結(jié)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3 工藝參數(shù)的影響

在保持架生產(chǎn)過程中，不同工序流程所需的工藝

參數(shù)不同。

● 2.3.1 原材料干燥

根據(jù)原材料的原始含水量，設(shè)定具體的干燥條件，

為保證原材料注塑成型前含水量穩(wěn)定且符合技術(shù)要求，

不同原始含水量的原材料所設(shè)定的干燥溫度、干燥時

間不同。

● 2.3.2 注塑成型

注塑成型五要素為溫度、時間、位置、壓力、速

度。在保持架注塑成型過程中，需設(shè)定多段料筒溫度、

注射速度、注射壓力、保壓壓力、保壓時間。同時為

保證產(chǎn)品尺寸精度、質(zhì)量穩(wěn)定，對生產(chǎn)中的儲料位置、

注射位置、冷卻時間和模具溫度等參數(shù)還需進(jìn)行合理

設(shè)定。比如模具溫度，模具溫度對制品的外觀質(zhì)量和

內(nèi)在結(jié)晶性能影響很大。適當(dāng)?shù)哪＞邷囟瓤稍黾恿鲃?/p>

長度，提高產(chǎn)品外觀光澤度，減小內(nèi)應(yīng)力和充模壓力。

模具溫度需通過模溫機(jī)控制保持恒定溫度，且模具溫

度需小于原材料自身的結(jié)晶溫度或熱變形溫度。

● 2.3.3 調(diào)濕處理

調(diào)濕處理時，不同保持架產(chǎn)品重量不同、吸水量

不同。因此在調(diào)濕過程中所需調(diào)濕處理的環(huán)境、時間

不同。玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺材料在注塑成型過程中，

不可避免地存在塑化、沖模速率、冷卻等不均，造成

結(jié)晶、玻纖取向和收縮不均，導(dǎo)致保持架產(chǎn)品產(chǎn)生

內(nèi)應(yīng)力。同時玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺材料在空氣中吸濕

性很大，成型產(chǎn)品在調(diào)濕處理前，其脆性較大，且尺

寸不穩(wěn)定。通過調(diào)濕處理，可提高韌性和產(chǎn)品尺寸穩(wěn)

定性。

2.4 人員影響

在注塑過程中，往往出現(xiàn)管理人員疏于管理，操

作人員質(zhì)量意識不強(qiáng)、粗心大意，在原材料干燥過程

中未按原材料干燥作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的溫度、時間進(jìn)行

干燥，導(dǎo)致原材料含水量高，造成產(chǎn)品氣泡、流紋等

缺陷。未按要求對產(chǎn)品外觀進(jìn)行全檢，造成外觀缺陷

漏檢等情況。

2.5 環(huán)境溫度的影響

保持架尺寸和機(jī)械性能測量環(huán)境溫度要求

（23±2）℃。環(huán)境溫度對保持架的尺寸精度、形狀的

收縮、變形以及穩(wěn)定性有一定的影響，因此檢驗(yàn)、試

驗(yàn)現(xiàn)場環(huán)境溫度須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.6 檢驗(yàn)試驗(yàn)方法的影響

保持架產(chǎn)品檢驗(yàn)、試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是否正確、全面以

及用于檢驗(yàn)、試驗(yàn)的監(jiān)視測量器具、設(shè)備等精度要求

是否滿足需要、是否按照程序文件進(jìn)行管理都直接影

響產(chǎn)品的檢驗(yàn)質(zhì)量結(jié)果。

3 保持架生產(chǎn)過程質(zhì)量管理

保持架生產(chǎn)過程質(zhì)量控制主要從 3 個方面來控制：

1）事前控制，在投產(chǎn)前，對需要投入的資源（人、機(jī)、

料、法、環(huán)等）進(jìn)行檢查確認(rèn)，通過事前預(yù)防，達(dá)到

對過程結(jié)果的控制；2）事中控制，對生產(chǎn)過程及各個

環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制；3）事后控制，對所完成的產(chǎn)品的質(zhì)

量檢驗(yàn)、控制與統(tǒng)計分析。

3.1 事前控制

質(zhì)量管理中事前控制是必然，產(chǎn)品質(zhì)量的管理核

心是怎樣通過事前的有效控制達(dá)到對最終結(jié)果的控制，

從而更加有效地保證產(chǎn)品的質(zhì)量 [3]。

● 3.1.1 質(zhì)量管理體系的建立與運(yùn)行

作為鐵路關(guān)鍵配件產(chǎn)品，完善的質(zhì)量管理體系是產(chǎn)

品質(zhì)量的保障。通過制定生產(chǎn)控制程序、檢驗(yàn)控制程序、

監(jiān)視測量控制程序、不合格品控制程序等一系列體系制

度，保證了生產(chǎn)過程質(zhì)量管理有法可依、有據(jù)可循。

● 3.1.2 工藝保障

在生產(chǎn)前，工藝人員對產(chǎn)品生產(chǎn)所需的工藝參數(shù)

進(jìn)行確認(rèn)驗(yàn)證，如原材料干燥參數(shù)、溫度參數(shù)、注塑

成型工藝指導(dǎo)參數(shù)、調(diào)濕處理參數(shù)等。對各工藝流程

設(shè)置控制點(diǎn)，制定標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)文件、作

業(yè)指導(dǎo)書，建立特性參數(shù)預(yù)警線及其判定準(zhǔn)則，尤其

是對關(guān)鍵特殊工序進(jìn)行重點(diǎn)管控。

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 7

質(zhì)量控制

Quality Control

● 3.1.3 首件鑒定

注塑生產(chǎn)前，首件鑒定是保證保持架產(chǎn)品能否正

常、連續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵。在原材料、工裝、模具、注塑

機(jī)、生產(chǎn)工藝等發(fā)生重大變更時，必須進(jìn)行首件鑒定。

首件鑒定時，需從以下 5 個方面進(jìn)行操作：

1）對質(zhì)量控制的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、影響產(chǎn)品質(zhì)量的操作

是否配備作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行核查，同時核查操作人員資

質(zhì)證明，對其掌握和熟悉狀況進(jìn)行確認(rèn)。

2）對原材料質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，同時核查原材料合格

證明資料、試驗(yàn)報告等。檢查原材料性能的目的是為

了防止不合格原材料投入生產(chǎn)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3）逐一檢查注塑機(jī)、模具等主要生產(chǎn)設(shè)備、監(jiān)視

測量設(shè)備、環(huán)境是否符合技術(shù)要求。

4）對試生產(chǎn)的保持架實(shí)物進(jìn)行檢驗(yàn)、試驗(yàn)。對保

持架實(shí)物外觀、尺寸、力學(xué)性能、內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢查。

5）對變更的內(nèi)容及影響進(jìn)行核查確認(rèn)。通過首件

鑒定，保證在量產(chǎn)前對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行糾正和關(guān)閉，

避免保持架在批量生產(chǎn)后發(fā)生批次性質(zhì)量問題。

3.2 事中控制

即生產(chǎn)過程中所有與生產(chǎn)過程有關(guān)的質(zhì)量控制。

在質(zhì)量控制中堅持以預(yù)防為主，把事后檢查轉(zhuǎn)化為事

前把關(guān)。操作人員在接班后對主要生產(chǎn)設(shè)備、模具、

原材料等影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素進(jìn)行點(diǎn)檢確認(rèn)，加強(qiáng)本

班次生產(chǎn)前的預(yù)控，保證產(chǎn)品質(zhì)量。同時要求操作人

員樹立“下工序就是用戶”的觀念，對自己生產(chǎn)的產(chǎn)

品質(zhì)量負(fù)責(zé)，做到上工序保下工序、下工序監(jiān)督上工序、

上下工序相互監(jiān)督保證，防止有質(zhì)量問題的產(chǎn)品流出。

● 3.2.1 自檢

產(chǎn)品質(zhì)量是制造出來的，而不是檢驗(yàn)出來的。讓每

個人做好自己的產(chǎn)品，要求操作人員對自己負(fù)責(zé)的產(chǎn)品進(jìn)

行自檢。保持架正常生產(chǎn)過程中，要求操作人員對保持

架外觀進(jìn)行全檢；保持架尺寸、徑向游動量等項點(diǎn)按照

作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的頻次和數(shù)量進(jìn)行自檢。保持架彎曲斷

裂力及拉伸斷裂力由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行破壞試驗(yàn)，驗(yàn)證保持架

的機(jī)械性能及內(nèi)部質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。操作人員在

生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)異常時，及時通知工藝人員對異常進(jìn)行

處理。如發(fā)現(xiàn)不合格，需做好標(biāo)識，隔離處置。

● 3.2.2 巡檢

質(zhì)檢人員按照作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的頻次和數(shù)量進(jìn)行

檢驗(yàn)，對保持架外觀、尺寸及徑向游動量等項點(diǎn)進(jìn)行

抽檢，并填寫質(zhì)檢記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋工藝人員處

理。產(chǎn)品質(zhì)量異常未改善時，質(zhì)檢人員有權(quán)利終止生產(chǎn)。

巡檢過程中，如有換料、修模時，需按首件檢驗(yàn)

標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，逐項確認(rèn)產(chǎn)品外觀、尺寸、機(jī)械性能、

內(nèi)部質(zhì)量等項點(diǎn)，并記錄。

● 3.2.3 終檢

保持架完成調(diào)濕處理后，由質(zhì)量終檢人員進(jìn)行抽

檢，對產(chǎn)品外觀、水含量、徑向游動量以及運(yùn)轉(zhuǎn)等項

點(diǎn)進(jìn)行再確認(rèn)、重點(diǎn)控制，同時對保持架的包裝方式、

標(biāo)識等進(jìn)行確認(rèn)合格后，方可蓋章入庫。

● 3.2.4 檢驗(yàn)狀態(tài)標(biāo)識與不合格品處理

產(chǎn)品檢驗(yàn)狀態(tài)標(biāo)識有合格狀態(tài)、不合格狀態(tài)和待

檢狀態(tài)。各工序?qū)Ω鳡顟B(tài)做好明顯標(biāo)識，并通過標(biāo)識

顏色加以區(qū)別，防止混淆。如：合格標(biāo)識顏色為綠色，

不合格標(biāo)識為紅色，待檢狀態(tài)標(biāo)識為黃色。

檢驗(yàn)人員在生產(chǎn)過程發(fā)現(xiàn)不合格品后，對不合格

品做出狀態(tài)標(biāo)識，并隔離在“不合格品”區(qū)域內(nèi)。不

合格品由責(zé)任者、檢驗(yàn)人員、工藝人員三方確認(rèn)后報廢。

檢驗(yàn)人員按照要求填寫《不合格品報告》，詳細(xì)說明

不合格品出現(xiàn)的工序、產(chǎn)品編號、不合格原因、數(shù)量

等信息，以便追溯。

● 3.2.5 控制圖的應(yīng)用

控制圖的主要作用是通過收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計分

析并判斷生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，使生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計的

穩(wěn)定狀態(tài)；及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異常波動和變異趨

勢，對即將要發(fā)生的不合格提前預(yù)警；分析生產(chǎn)設(shè)備、

模具或測量系統(tǒng)的精度，做出正確技術(shù)要求；為判定

產(chǎn)品質(zhì)量提供證據(jù)。

在保持架生產(chǎn)過程中檢驗(yàn)人員對產(chǎn)品尺寸、機(jī)械性

能進(jìn)行檢驗(yàn)和試驗(yàn)，并收集記錄數(shù)據(jù)，通過制作控制圖

進(jìn)行統(tǒng)計分析，及時發(fā)現(xiàn)異常，解決問題。圖 5 所示為某

型號保持架窗孔拉伸斷裂力最小值 Xbar-R 控制圖。

圖 5 Xbar-R 控制圖

1 4 7 10 13 16

??

2020?4?6?26M35???????)Min*?Xbar.R???

??

????????

19 22 25

1 4 7 10 13 16 19 22 25

2 000

0

100

200

300

400

2 100

2 200

2 300 UCL=2 312.9

X=2170.4

LCL=2 027.9

UCL=446.3

R=195.6

LCL=0

UCL- 控制上限；LCL- 控制下限；X - 總均值；R - 平均極差

8 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

質(zhì)量控制

Quality Control

3.3 事后控制

做好各種檢驗(yàn)、試驗(yàn)記錄及與質(zhì)量有關(guān)的記錄，

并妥善保存，同時質(zhì)量管理人員對出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)

行統(tǒng)計分析，圖 6 所示為保持架外觀不合格品率柏拉

圖。依據(jù)《質(zhì)量問題追溯和質(zhì)量責(zé)任追究管理辦法》

將質(zhì)量問題分為：A 類、B 類、C 類。A 類問題，問

題生產(chǎn)線必須停產(chǎn)采取圍堵措施，而且要進(jìn)行根本原

因分析并制定糾正預(yù)防措施。B 類問題，通過檢測手

段能夠識別零星的不合格產(chǎn)品，工藝人員憑借經(jīng)驗(yàn)

可以排除成型工藝參數(shù)、模具維修等方面存在的隱

患，不需要停產(chǎn)，可以生產(chǎn)的同時進(jìn)行調(diào)試。如果檢

測手段無法識別產(chǎn)品的不合格，則必須停產(chǎn)。C 類問

題，一般不需要停產(chǎn)、整改，除非有重大質(zhì)量隱患。

但是無論哪類問題，都需要識別出來，質(zhì)量問題的解

決需要進(jìn)行根本原因分析和制定有效的糾正預(yù)防措

施，做到事先預(yù)防、事中控制、事后分析，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)

管理。

0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

20

???0&

?????

40

60

80

100

??

92

59.4

59.4

??

不合格品數(shù)

百分比0&

累積0&

??

21

13.5

72.9

??

17

11.0

83.9

??

??

9

5.8

89.7

??

??

7

4.5

94.2

??

6

3.9

98.1

??

3

1.9

100.0

圖 6 保持架外觀不合格品率柏拉圖

同時收集平時生產(chǎn)中出現(xiàn)過質(zhì)量問題和質(zhì)量缺陷

的保持架，建立質(zhì)量問題信息庫和樣件庫，在建立質(zhì)

量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，以實(shí)物或圖片的形式注明合格品與

不合格品的界限，并組織員工培訓(xùn)，提高員工的責(zé)任

心及質(zhì)量意識，使員工在自檢中能夠識別、判斷不合

格品。要深入一線與員工探討質(zhì)量問題的原因，因?yàn)?/p>

一線員工對自己生產(chǎn)的產(chǎn)品最了解，所以有些質(zhì)量問

題他們最清楚，聽取員工的建議對產(chǎn)品質(zhì)量的提升有

很大幫助。

4 結(jié)束語

任何產(chǎn)品若想獲得客戶的認(rèn)可，最根本還要看質(zhì)

量。提高生產(chǎn)過程質(zhì)量管理水平，提升產(chǎn)品質(zhì)量任重

道遠(yuǎn)。質(zhì)量問題的出現(xiàn)不可能是單方面原因?qū)е?，?/p>

可能是由于設(shè)備、模具精度不足，也有可能是由于作

業(yè)指導(dǎo)書或工藝有缺陷，還有可能是由于檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、

方法不規(guī)范準(zhǔn)確等。因此生產(chǎn)、技術(shù)、質(zhì)量等各部門

須緊密配合，從最基本的過程入手，將每個細(xì)小過程

的要求落到實(shí)處，控制生產(chǎn)過程的每一個步驟、每一

個環(huán)節(jié)甚至是每一個員工，從人、機(jī)、料、法、環(huán)、

測等方面系統(tǒng)管理，消除生產(chǎn)過程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的

各方面因素，從而改善和提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。

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的工藝探索與翹曲分析 [J].鐵道機(jī)車車輛，2008(03):

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PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 9

質(zhì)量控制

Quality Control

軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝質(zhì)量管控對策與創(chuàng)新

王 軍

（河南中孚實(shí)業(yè)股份有限公司 鄭州 451200）

摘 要：在軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝過程中，往往要對設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量控制，以保證其安裝質(zhì)量。文章就軋機(jī)機(jī)

械設(shè)備安裝質(zhì)量控制的重要性進(jìn)行了闡述，并就當(dāng)前我國軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝工程質(zhì)量控制中存在的問題進(jìn)行

了詳細(xì)分析，提出相應(yīng)的解決措施，探索今后軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝的工藝和質(zhì)量控制的創(chuàng)新，以期對軋機(jī)機(jī)械

設(shè)備的安裝工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備 設(shè)備安裝 質(zhì)量控制

Countermeasures and Innovation of Quality Control for the Installation of

Rolling Mill Mechanical Equipment

Wang Jun

(He'nan Zhongfu Industry Co., Ltd. Zhengzhou 451200)

Abstract In the installation of rolling mill mechanical equipment, it is often necessary to control the quality

of equipment to ensure its installation quality. Therefore, the article expounds the importance of quality control of

rolling mill mechanical equipment installation, analyzes in detail the problems existing in the quality control of rolling

mill mechanical equipment installation project in China, puts forward corresponding solutions, explores the innovation

of installation process and quality control of rolling mill mechanical equipment in the future, and hopes to help the

installation of rolling mill mechanical equipment.

Keywords Mechanical equipment Equipment installation Quality control

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0009-03 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.003

作者簡介：王軍（1988 ～ )，男，本科，助理工程師，從事

軋機(jī)安裝與維護(hù)相關(guān)工作。

通訊作者：王軍，E-mail: 5465151226@qq.com。

（收稿日期：2022-11-10）

在我國科技水平不斷提高的今天，生產(chǎn)機(jī)械化已

經(jīng)成為當(dāng)今社會的主流。近年來各種類型的機(jī)械在企

業(yè)日常生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。在生產(chǎn)中使用的軋機(jī)

機(jī)械設(shè)備，必須對其進(jìn)行全面、合理的控制，以保證

其安裝質(zhì)量，并使之符合設(shè)計要求。需要以設(shè)備的安

裝要求為基礎(chǔ)，對各種安裝過程進(jìn)行革新和改進(jìn)，以

提高設(shè)備的使用性能。

1 機(jī)械設(shè)備安裝質(zhì)量控制的重要性

軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝是一項重要工作，在許多行業(yè)

中都有廣泛應(yīng)用。

首先，對設(shè)備安裝質(zhì)量進(jìn)行控制，可以提高設(shè)備的

使用壽命。簡單地說，就是在設(shè)備安裝的時候，可以提高

設(shè)備質(zhì)量，降低設(shè)備故障率，從而保證設(shè)備在以后使用

中的正常運(yùn)行，從而提高和保證設(shè)備的使用壽命 [1]。其次，

通過對軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝進(jìn)行質(zhì)量管理，可以控制設(shè)備

安裝費(fèi)用，這具有重要的價值和意義。最后，對設(shè)備安

裝進(jìn)行質(zhì)量控制，對提高工作效率具有重要意義，可以

通過對設(shè)備安裝質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，從而降低安裝過程中存

在的問題，提高安裝效率，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

2 當(dāng)前軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝工程質(zhì)量控制中

存在的問題

2.1 安裝過程中缺少全面性的檢驗(yàn)和試驗(yàn)計劃

目前，在軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝工程中，檢測與試驗(yàn)

方案是一種常用的質(zhì)量管理方法。該方法規(guī)定了質(zhì)量

10 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

質(zhì)量控制

Quality Control

措施、檢驗(yàn)程序和規(guī)范、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、活動順序、各級

領(lǐng)導(dǎo)簽字、檢驗(yàn)和試驗(yàn)的結(jié)果 [2]。實(shí)施品質(zhì)保障，是

為了確保工程活動與工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相一致，并具有可

操作性。只有在施工過程中加強(qiáng)對工程質(zhì)量的監(jiān)控與

安全管理，才能預(yù)防各類質(zhì)量問題。在我國很多軋機(jī)

機(jī)械設(shè)備的安裝工程中，施工企業(yè)的自檢和監(jiān)督過程

檢驗(yàn)仍是主要的質(zhì)量控制手段，通常僅有驗(yàn)收記錄，

沒有詳細(xì)的工藝資料，由于施工工序繁多，往往造成

工序交叉混亂，不利于安裝工程的質(zhì)量管理。

2.2 相關(guān)質(zhì)量監(jiān)管制度不完善

在軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝施工過程中，質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的

實(shí)施是最主要的影響因素。然而，有關(guān)部門往往盲目追

求成本和進(jìn)度，忽略了質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。有的業(yè)主單位缺

乏專業(yè)技術(shù)人員，對安裝場地不熟悉，無法發(fā)揮有效的

監(jiān)督功能，只能將質(zhì)量管理交給監(jiān)理和施工企業(yè)。另外，

雖然很多施工企業(yè)建立了質(zhì)量監(jiān)督體系，但由于安裝階

段的權(quán)利和責(zé)任不明，導(dǎo)致質(zhì)量監(jiān)督工作開展過程中，

現(xiàn)場監(jiān)督、管理和控制模糊，或管理不到位，或管理過松，

各工序交接措施混亂，影響了質(zhì)量監(jiān)督工作的開展。

2.3 安裝方法不當(dāng)影響設(shè)備質(zhì)量

要讓軋機(jī)機(jī)械設(shè)備發(fā)揮最大作用，就必須保證設(shè)

備的質(zhì)量達(dá)到要求。所以，在安裝過程中，必須有監(jiān)

督過程。而且，大部分機(jī)械都是比較復(fù)雜的大型設(shè)備，

安裝步驟也非常煩瑣，如果沒有一個完善的監(jiān)控系統(tǒng)，

很可能讓工作人員將復(fù)雜的操作步驟簡單化，從而影

響機(jī)器性能。如果一臺機(jī)器在安裝過程中達(dá)不到質(zhì)量

標(biāo)準(zhǔn)，不僅會給以后的生產(chǎn)帶來極大的風(fēng)險，而且還

會危及員工的生命。這是一個亟待解決的重大問題。

2.4 軋機(jī)機(jī)械設(shè)備本身存在質(zhì)量問題

通常，軋機(jī)機(jī)械設(shè)備是以承壓為主，工作條件苛刻，

要求設(shè)備具有高品質(zhì)和良好的工作條件。然而，就國

內(nèi)軋機(jī)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)業(yè)而言，許多零件制造商過于追求

經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致許多以次充好、假冒偽劣的商品出現(xiàn)，

而采購人員缺乏必要的經(jīng)驗(yàn)，分辨好壞的能力也不夠。

如果將這些與規(guī)范不符的零件裝配到機(jī)器上，不僅會

影響機(jī)器性能，還會引發(fā)嚴(yán)重的事故，危及工人的生命。

另外，在采購過程中，如果采購人員為了節(jié)省成本而

購買劣質(zhì)零件，并且將其用于機(jī)械設(shè)備，一樣會給設(shè)

備的安裝帶來極大的風(fēng)險。

3 軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝過程中的質(zhì)量控制

措施

在軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝過程中，要注意以下幾個關(guān)鍵

問題，以保證設(shè)備安裝質(zhì)量且保證施工質(zhì)量的有效執(zhí)行。

3.1 做好安裝前的準(zhǔn)備工作

為提高機(jī)械設(shè)備的安裝質(zhì)量，有關(guān)部門應(yīng)在安裝

前進(jìn)行控制與優(yōu)化，并做好前期準(zhǔn)備工作，以降低設(shè)

備的裝配失敗率，提高設(shè)備的整體質(zhì)量。

首先，在安裝前，相關(guān)人員要對設(shè)備的安裝環(huán)境

進(jìn)行詳細(xì)了解，包括問題、位置等，將現(xiàn)場的情況記

錄下來，從而保證安裝的設(shè)備與周圍環(huán)境相適應(yīng)，達(dá)

到最好的效果。其次，在安裝軋機(jī)機(jī)械設(shè)備前，為了

達(dá)到最優(yōu)的安裝控制，必須在安裝前對員工進(jìn)行培訓(xùn)，

培訓(xùn)內(nèi)容包括安裝技術(shù)、設(shè)備、安全要求等，同時還

要對安裝人員進(jìn)行安裝方案的培訓(xùn)，這是為了讓安裝

人員能夠更清晰地了解安裝的基本方案，保證安裝方

案的實(shí)施 [3]。最后，在前期準(zhǔn)備工作中，也要做好安

裝預(yù)算。因?yàn)樵诎惭b的時候，預(yù)算的差異會對安裝的

效果產(chǎn)生很大的影響。所以，在進(jìn)行安裝前，必須預(yù)

算清晰，既要清楚地確定安裝預(yù)算，又要合理地增加

安裝預(yù)算，為安裝預(yù)算留出一定的空間，以防止由于

預(yù)算短缺而影響安裝質(zhì)量。

另外，在安裝軋機(jī)機(jī)械設(shè)備之前，還要特別注意

的是要認(rèn)真地進(jìn)行模擬，因?yàn)樵谑┕み^程中，任何一

個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，都會影響整個工程的進(jìn)度，造成工

程失控，從而影響最后的施工效果。在這個過程中，

有關(guān)部門要做好數(shù)據(jù)采集，并建立一個專門的數(shù)據(jù)庫，

以便在機(jī)械設(shè)備的安裝中提供更多的科學(xué)數(shù)據(jù)。

3.2 提高安裝過程質(zhì)量管理水平

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備安裝期間，要加強(qiáng)對設(shè)備的安裝管

理，主要是通過以下方法進(jìn)行。首先，在安裝機(jī)械設(shè)備時，

有關(guān)單位要做好安裝部門的建設(shè)，即設(shè)立專業(yè)安裝施工

管理對策，組成專業(yè)的管理團(tuán)隊，以達(dá)到對安裝工作的

專業(yè)化管理。其次，在安裝過程中，各單位要重視系統(tǒng)與

制度建設(shè)，其中包括安裝技術(shù)應(yīng)用制度、安裝工藝管理

制度、安裝人員管理制度、人員設(shè)備安全管理制度，并

通過這一系統(tǒng)的多元化、全方位的管理，為管理部門和

隊伍建立完善的后勤保障。最后，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備安裝

時，有關(guān)單位也要有完善的溝通機(jī)制。溝通機(jī)制是保證項

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 11

質(zhì)量控制

Quality Control

目建設(shè)中各部門和人員良好溝通的一項重要手段，而溝

通機(jī)制的建立，主要可以采用以下 2 種方式：1）相關(guān)主

管部門要對各安裝階段的職能進(jìn)行清晰劃分，使各部門

之間的聯(lián)系更加緊密，這樣才能更好地建立溝通渠道，

保證溝通暢通；2）注重運(yùn)用新技術(shù)和新方法增強(qiáng)信息

交流，通過計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳播，通過微信、

釘釘?shù)雀鞣N通信工具進(jìn)行即時通信，保證信息的快捷和

高效。

3.3 重視設(shè)備調(diào)試工作

許多機(jī)械設(shè)備的安全事故是由于操作不當(dāng)造成的，

所以在設(shè)備抵達(dá)工地前，必須對設(shè)備安裝過程進(jìn)行復(fù)

查，并與設(shè)備廠家進(jìn)行技術(shù)交流，以保證設(shè)備安裝工

作順利進(jìn)行；同時要對安裝現(xiàn)場的自然條件、地理條

件等外部因素進(jìn)行綜合分析，將安裝人員統(tǒng)一部署、

領(lǐng)導(dǎo)、指揮，切實(shí)保障機(jī)械設(shè)備的類型、安裝要求、

數(shù)量等均符合相關(guān)要求，進(jìn)而保障機(jī)械設(shè)備的安裝順

利、安全。對設(shè)備的搬運(yùn)、進(jìn)入、安裝、拆除等一系

列問題進(jìn)行合理規(guī)劃，以保證設(shè)備的裝配成功率和效

率。一定要明確設(shè)置所有可能發(fā)生的事故和安裝計劃。

同時，在制定計劃時，要把備用計劃和緊急事件的細(xì)

節(jié)都考慮進(jìn)去。另外，機(jī)械設(shè)備的調(diào)試可以通過專業(yè)

軟件完成，也就是說，運(yùn)用專門軟件將設(shè)備連接到一

個專門的 3D 模型上，然后進(jìn)行模擬操作，這樣就可

以知道設(shè)備的使用狀況，也可以讓專業(yè)人員進(jìn)行調(diào)試。

3.4 加強(qiáng)軋機(jī)機(jī)械設(shè)備管理資料的應(yīng)用

軋機(jī)機(jī)械設(shè)備管理數(shù)據(jù)的運(yùn)用直接關(guān)系設(shè)備安裝

工程的質(zhì)量控制，因此，必須加強(qiáng)對設(shè)備的資料管理，提

高數(shù)據(jù)的使用。具體來說，要加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備的安裝質(zhì)

量控制，對其進(jìn)行深入研究與分析，并在制定具體生產(chǎn)設(shè)

備管理方案時，要充分發(fā)揮其實(shí)際應(yīng)用價值，為具體安

裝工作提供數(shù)據(jù)支撐，提高信息管理水平。設(shè)備的合理

配置，為設(shè)備的使用創(chuàng)造一個良好的工作條件，在設(shè)備

選擇和調(diào)查中，必須充分掌握設(shè)備的性能和參數(shù)。另外，

在機(jī)械設(shè)備使用過程中，要強(qiáng)化管理技術(shù)，建立相應(yīng)的

責(zé)任體系，以更好地服務(wù)于機(jī)器設(shè)備的安裝工作。

4 軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝工藝創(chuàng)新把控

所有的軋機(jī)機(jī)械設(shè)備都要進(jìn)行安裝，安裝后要對

其進(jìn)行檢查，保證其自身的穩(wěn)定性能夠滿足有關(guān)規(guī)定。

但是，在實(shí)際操作中，設(shè)備在安裝后總會有一些誤差，

所以必須對其進(jìn)行校正，以保證誤差在可接受范圍內(nèi)。

在軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝工藝上的革新，既能提高安

裝速度，又能在一定程度上提高機(jī)械設(shè)備的裝配質(zhì)量。

機(jī)械設(shè)備的安裝主要由安裝操作員負(fù)責(zé)，因此，為了

保證安裝質(zhì)量，必須準(zhǔn)確認(rèn)識安裝工藝和安裝技術(shù)，

并對其進(jìn)行改進(jìn)，這樣才能有效保證設(shè)備性能。

5 軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝工藝創(chuàng)新需遵循要求

分析

所有的軋機(jī)機(jī)械設(shè)備都是在固定狀態(tài)下運(yùn)行的，

在安裝完畢后，必須將機(jī)械設(shè)備啟動，以保證機(jī)械的

振動和熱量達(dá)到規(guī)定的溫度，從而保證設(shè)備的正常工

作 [4]。在日常的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中，會發(fā)生機(jī)械故障，要針

對其原因進(jìn)行具體分析，以便更好地解決問題并盡快

恢復(fù)工作。針對安裝中的誤差，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，?/p>

免發(fā)生各種意外。所以，在設(shè)備安裝過程中，必須以

安裝質(zhì)量保證為依據(jù)，利用新知識、新技術(shù)來進(jìn)行安

裝質(zhì)量控制的革新 [5]。

6 結(jié)束語

在軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝過程中，要提高設(shè)備安裝質(zhì)

量，各有關(guān)部門必須從多個角度對設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量管理

與優(yōu)化，尤其是加強(qiáng)軋機(jī)機(jī)械設(shè)備安裝過程中的質(zhì)量

管理，做好對軋機(jī)機(jī)械設(shè)備的調(diào)試、施工管理、安裝

前的準(zhǔn)備等工作，掌握好這些要點(diǎn)，才能更好地提高設(shè)

備安裝質(zhì)量，促進(jìn)軋機(jī)機(jī)械設(shè)備在安裝過程中的創(chuàng)新。

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12 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

質(zhì)量控制

Quality Control

提升原油主機(jī)運(yùn)行可靠性的探索與實(shí)踐

楊俊杰

（中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300459）

摘 要：原油主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度高，作為電站及船舶動力的核心設(shè)備，其安全可靠性尤為關(guān)鍵。

本文以海上油田作為主電站的 MAN B&W 公司生產(chǎn)的 16V32/40 型原油主機(jī)為對象，分析闡述了機(jī)組各系統(tǒng)多

發(fā)問題與故障、技術(shù)提升思路與實(shí)踐，以提升運(yùn)行可靠性。

關(guān)鍵詞：原油主機(jī) 可靠性 監(jiān)測與診斷 16V32/40

Exploration and Practice of Improving the Operation

Reliability of Crude Oil Engines

Yang Junjie

(CNOOC (China) Limited Tianjin Branch Tianjin 300459)

Abstract The crude oil engine has complex structure and high technical difficulty. As the core equipment of

power station and ship power, its safety and reliability are particularly critical. Taking the 16V32/40 crude oil engine

produced by MAN B&W Company as the main power station in offshore oil field as the object, this paper analyzes

and expounds the multiple problems and failures of each system of the unit, and the ideas and practices of technical

improvement to improve the operation reliability.

Keywords Crude oil engine Reliability Monitoring and diagnosis 16V32/40

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0012-03 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.004

作者簡介：楊俊杰（1985 ～ )，男，本科，工程師，從事海

洋石油裝備技術(shù)與管理工作。

通訊作者：楊俊杰，E-mail: zfyjj@126.com。

（收稿日期：2022-12-14）

渤海油田某設(shè)施混合式主電站配有 2 臺 16V32/40

型原油 / 柴油雙燃料發(fā)動機(jī)，額定功率為 8 000 kW，

額定轉(zhuǎn)速為 750 r/min，壓縮比為 14.5:1。機(jī)組運(yùn)行中

可能出現(xiàn)各種參數(shù)異常變化及故障情況，且隨著服役

時間的增加，各系統(tǒng)部件的可靠性及整體運(yùn)行穩(wěn)定性

也會下降，對油田生產(chǎn)造成不利影響 [1]。本文結(jié)合多

年來運(yùn)維管理實(shí)踐，從性能監(jiān)測關(guān)鍵環(huán)節(jié)、典型問題

剖析解決、監(jiān)測與診斷等方面，分系統(tǒng)、有重點(diǎn)地對

提升原油主機(jī)可靠性予以探討分析。

1 進(jìn)排氣系統(tǒng)

1.1 渦輪增壓器

為更好地應(yīng)對機(jī)組各種工況，采取增壓空氣旁通

裝置改善柴油機(jī)部分負(fù)荷時的燃燒狀態(tài)以及將機(jī)組“助

噴”加速器與30 bar（即3 MPa）的壓縮空氣系統(tǒng)相連（如

圖 1 所示），氣流通過壓氣端渦殼邊緣的開孔進(jìn)入渦

殼中，并噴向壓氣葉輪，在突加負(fù)荷時，空氣體積增加、

增壓器加速、掃氣壓力升高，使啟機(jī)時有充分的空氣量，

加速性能得以改善。

圖 1 噴氣助推系統(tǒng)

O

M PI

S

1004

3 MPa

max. 0.5 MPa

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 13

質(zhì)量控制

Quality Control

增壓器噴嘴環(huán)的表面積與機(jī)組特性的匹配度尤為

關(guān)鍵。本機(jī)組 NR34/S118 型增壓器配 IMO4516 型噴

嘴環(huán)更優(yōu)。鑒于此，可設(shè)計裝配可變渦輪噴嘴環(huán)出口

截面裝置（VTA），以改善渦輪增壓器的動態(tài)響應(yīng)性能，

通過電控改變渦輪噴嘴環(huán)的葉片開度，進(jìn)而改變增壓

器轉(zhuǎn)速、增壓壓力。

1.2 空冷器

兩級空冷器承載著增壓空氣冷卻作用，多因臟堵

造成進(jìn)氣不暢、高溫，導(dǎo)致機(jī)組排溫高甚至出現(xiàn)喘振

情況。在運(yùn)行中檢查冷卻水進(jìn)出口的溫度，實(shí)時監(jiān)測

進(jìn)出口的增壓空氣溫度與壓差變化。一般每 6 000 h

或當(dāng)空冷器在高負(fù)荷范圍內(nèi)的壓差達(dá)到 80 mbar（即

8 kPa）時，即對空冷器進(jìn)行清洗。

1.3 配氣機(jī)構(gòu)

配氣機(jī)構(gòu)是氣缸燃燒的關(guān)鍵，為避免進(jìn)排氣閥卡

死、彈簧折斷或氣閥關(guān)閉不嚴(yán)而間隙過大造成氣閥或

油泵異常噪聲、排煙溫度異常、冒黑煙等故障，建議

每 3000 h 對氣門間隙、氣缸密封性一并檢查 [2]。

2 燃油系統(tǒng)

2.1 燃油品質(zhì)

海上油田經(jīng)電脫水器處理后的合格原油作為燃料

油，燃油品質(zhì)應(yīng)滿足表 1 中的指標(biāo)要求，不同燃油類

別的粘溫圖參考圖 2。通過分油機(jī)、增壓循環(huán)設(shè)備（必

要時增加降粘、脫硫等環(huán)節(jié)）保證燃油預(yù)處理效果 [3]。

名稱 最大值

特性

粘度（50 ℃）/(mm2

/s) 700

粘度（100 ℃）/(mm2

/s) 55

密度（15 ℃）/ (g/mL) 1 010

閃點(diǎn) /℃ 60

傾點(diǎn) /℃ 30

組分

殘?zhí)迹道d）/wt% 22

硫 / wt% 5

灰分 / wt% 0.2

釩 /(mg/kg) 600

水 /vol% 1

沉淀物（潛在）/wt% 0.1

鋁和硅 /(mg/kg) 80

瀝青質(zhì) /wt% 2/3 殘?zhí)?/p>

鈉 /(mg/kg) <1/3 釩，<100

低粘度組分的十六烷值最小為 35

表 1 燃油指標(biāo)要求

圖 2 粘溫圖

70

4

5

10

12

15

20

4

5

10

12

15

20

80 90 100 110

??????

??12?14 mm2

0s

?????

????

?????????

????0?mm2

0s）

120 130 140

IF 40

IF 80

IF 120

IF 180

IF 380

IF 700

150 160 ?

2.2 高壓油泵與噴油器

高壓油泵常見問題包括柱塞偶件穴蝕磨損、配合間

隙過大、燃油供給量不能準(zhǔn)確調(diào)節(jié)、油泵凸輪磨損等影

響柱塞行程、引起噴油正時有誤，造成后燃、排煙高溫、

缸頭燃燒室側(cè)積碳嚴(yán)重等問題。需關(guān)注油門刻度百分比

和實(shí)際功率百分比的差值，良好狀態(tài)應(yīng)在 5%～8% 之間。

噴油器則多因針閥孔導(dǎo)向面磨損或針閥卡住、調(diào)

壓彈簧失效斷裂、噴孔直徑變大、積碳與滴油等問題

導(dǎo)致霧化不良造成單缸熄火、單缸高溫等問題，建議

每 3 000 h 進(jìn)行一次校驗(yàn)，每 6 000 h 對噴油頭換新，

以保證霧化效果，提高燃燒質(zhì)量。

2.3 機(jī)組出力工況監(jiān)測

要保證機(jī)組各缸出力均等，可通過比較各缸的爆

發(fā)壓力和油門齒條位置來核實(shí)。爆發(fā)壓力正常值為

200 bar（即20 MPa），單缸允許偏離平均值為±5 bar（即

±0.5 MPa），這是衡量該缸做功效能的直接標(biāo)準(zhǔn)。排

氣溫度可能稍存差異，但不允許將各缸排溫調(diào)至同一

值。為連續(xù)監(jiān)測機(jī)組工況變化，應(yīng)定期測量發(fā)動機(jī)各

缸的示功圖。通過電子示功裝置測得的膨脹線、壓縮

線的形狀可顯示發(fā)火點(diǎn)和最高爆壓，對各缸負(fù)荷提供

比較；測得的數(shù)值、壓力曲線和示功圖能可靠總結(jié)各

缸負(fù)荷分配、燃燒偏離情況和噴射壓力趨勢，根據(jù)功

率范圍，為采取修正措施和維護(hù)保養(yǎng)提供決策依據(jù)，

以優(yōu)化維修、減少停機(jī)時間。

3 潤滑油系統(tǒng)

潤滑油起到潤滑、冷卻、密封、防腐等作用。潤

滑油系統(tǒng)常發(fā)生的故障有壓力異常、溫度過高、潤滑

油耗量異常增加以及因廢氣、燃油或冷卻水竄入受到

污染、導(dǎo)致變質(zhì)。以上問題的發(fā)生會引起活塞與缸

14 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

質(zhì)量控制

Quality Control

套、軸與軸瓦等摩擦副之間因潤滑不充分導(dǎo)致過熱，

運(yùn)動部件磨損加劇或拉傷，嚴(yán)重時導(dǎo)致拉缸、抱軸等

事故發(fā)生。機(jī)組運(yùn)行期間需關(guān)注曲軸箱壓力（一般為

1 mbar（即 0.1 kPa）左右，最大允許值為 5 mbar（即

0.5 kPa）），監(jiān)測油霧濃度，當(dāng)有缺陷的軸承、活塞咬合，

油室內(nèi)竄入水或活塞環(huán)失效廢氣竄入等情況發(fā)生時，

數(shù)值會異常升高。

4 冷卻水系統(tǒng)

冷卻水應(yīng)滿足總硬度值＜ 10 dH、pH 值為 6.5 ～ 8、

氯離子含量＜ 50 mg/L 的基本要求。海上機(jī)組一般采

取 -45 ℃多效防凍冷卻液、蒸餾水、專用添加劑（如

Nalcool 2 000）的配比方案。每半年做一次水質(zhì)化驗(yàn)分

析，至多每 3 年對機(jī)組冷卻液整體更換，控制不良則

可能在冷卻系統(tǒng)內(nèi)壁發(fā)生腐蝕、穴蝕、氣蝕以及產(chǎn)生

氣泡、形成沉淀物和結(jié)垢問題。日常巡檢要通過水系

統(tǒng)壓力、膨脹水箱液位、缸溫及p-V曲線綜合排查分析，

及早發(fā)現(xiàn)問題。

5 啟動與控制氣系統(tǒng)

氣系統(tǒng)主要問題集中在氣系統(tǒng)管線因長期振動管

壁磨損減薄、接頭松脫等造成的泄漏，或因氣源不足，

致使因低壓或控制閥誤動作造成機(jī)組故障停機(jī)。對此

建議采取如下提升措施：每 3 000 h 專項檢查各電磁閥

及氣閥（尤其密封件），每 12 000 h 換新密封件；各

管線采取可靠的減振防摩擦措施；在緊急情況下可考

慮氣源替代方案，比如對于控制氣減壓閥故障期間可

采用平臺儀表氣臨時替代控制氣。

6 調(diào)速與控制系統(tǒng)

6.1 啟動調(diào)速特性

通過供油量的設(shè)定實(shí)現(xiàn)速度和輸出功率的控制，

一定的供油量設(shè)定可致原油主機(jī)的恒速線上有一額定

點(diǎn)。速度和功率控制系統(tǒng)將實(shí)際轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到渴望轉(zhuǎn)速，

調(diào)速器本身的設(shè)定也能決定控制的反應(yīng)模式、轉(zhuǎn)速極

限及隨后的輸出功率。

6.2 問題與措施

調(diào)速器及控制系統(tǒng)可能的問題包括傳動機(jī)構(gòu)及連

結(jié)處磨損量過大或卡滯的機(jī)械故障，調(diào)速控制系統(tǒng)自

身故障，檢測元件故障或因污損造成檢測失真（比如

轉(zhuǎn)速傳感器表面臟污、檢測間隙超過 1 ～ 2 mm 正常

距離范圍），線路因振動松動或磨損出現(xiàn)斷點(diǎn)或接地（注

意穿線管內(nèi)磨損：建議采取減振抗磨保護(hù)措施，或?qū)?/p>

線纜全路由外置敷設(shè)以可視化避免盲區(qū)）。應(yīng)從以上

方面做好日常檢查，并建議每 6 000 h 進(jìn)行一次全系統(tǒng)

儀控功能測試。

6.3 負(fù)載差異情況分析

上文 2.1 章節(jié)中提到，在機(jī)組投運(yùn)后如燃油組分

物性發(fā)生變化，將出現(xiàn)機(jī)組負(fù)載限制設(shè)定模式匹配性

差異問題，對電站機(jī)組的穩(wěn)定性存在很大制約（尤其

高負(fù)荷或負(fù)載突增情況下）。舉實(shí)例分析：平臺 2 臺

機(jī)組顯示做功均比實(shí)際值高出約 1 500 kW，記錄 A 機(jī)

某一時刻數(shù)據(jù)見表 2。據(jù)此推算，當(dāng)實(shí)際出力達(dá)到約

6100 kW 時，控制盤將顯示 FUEL INDEX （油門指示）

100%，超載報警將會觸發(fā)。對此采取如下措施：根據(jù)

當(dāng)前原油密度與熱值將負(fù)載限制重新調(diào)整設(shè)定，通過

調(diào)整油門拉桿與調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、整定調(diào)速系統(tǒng)，使

發(fā)動機(jī)組帶載能力增大 10% 以上，既滿足機(jī)組 85% 的

運(yùn)行需要，也為后續(xù)稠油油藏開發(fā)的油品變化留下一

定安全余量。

機(jī)組就地控制盤示值 機(jī)組實(shí)際出力 /kW油門指示 /% 發(fā)動機(jī)功率 /kW

68 5 450 4 000

92 7 360 5 600

表 2 A 機(jī)本機(jī)盤顯示功率與實(shí)際電網(wǎng)功率數(shù)據(jù)

7 降低有害排放

為踐行海油綠色發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)清潔油田，需要

有效控制主機(jī)有害物排放。尾氣有害物質(zhì)中 SOx、NOx

危害較大，是控制的主要對象?？刂?SOx 排放最有效

的方法是從源頭入手降低燃油的含硫量，如優(yōu)化燃油

處理工藝、加入脫硫劑，或?qū)煔馔ㄟ^海水洗滌后排

放（試驗(yàn)表明此技術(shù)脫硫效果在 90% 以上）。

以下 3 種途徑可實(shí)現(xiàn) NOx 的減排：燃油物性的預(yù)

處理優(yōu)化，霧化燃燒的凈化優(yōu)化，SCR（選擇性催化還原）

后處理技術(shù)。因 SCR 技術(shù)轉(zhuǎn)化效率高、對機(jī)組性能影

響小，系當(dāng)前解決 NOx 排放最為有效的方法之一，具

備推廣使用價值。

（下轉(zhuǎn)第 23 頁）

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 15

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式場地

設(shè)備工程監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

趙永建 1

趙天宏 2

（1. 國家舞臺設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心 北京 100076）

（2. 中科瑞奧能源科技股份有限公司 北京 100094）

摘 要：北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式場地設(shè)備工程系統(tǒng)復(fù)雜、涉及專業(yè)繁多，相比于常規(guī)文藝演出，

北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式場地設(shè)備的可靠性要求更高。本文介紹了該場地設(shè)備工程及其控制系統(tǒng)的特

點(diǎn)，從 4 個方面論述了設(shè)備工程難點(diǎn)，闡述了設(shè)備監(jiān)理工作難點(diǎn)，結(jié)合監(jiān)理難點(diǎn)提出了質(zhì)量控制要點(diǎn)，針對

出現(xiàn)的監(jiān)理問題研究了各類核心設(shè)備的國家規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提出了解決方案，為后期同類設(shè)備工程監(jiān)理提

供相關(guān)參考借鑒。

關(guān)鍵詞：北京冬奧會和冬殘奧會 開閉幕式 設(shè)備監(jiān)理 臨時搭建舞臺 質(zhì)量控制要點(diǎn)

Key Points of Equipment Supervision Quality Control for Site Equipment

Project for the Opening and Closing Ceremonies of Beijing

Olympic and Paralympic Winter Games

Zhao Yongjian1 Zhao Tianhong2

(1. National Center for Quality Supervision and Inspection of Stage Equipment Beijing 100076)

(2. Cryosys Energy Technology Corp Beijing 100094)

Abstract The site equipment engineering system of the opening and closing ceremonies of the Beijing

Olympic and Paralympic Winter Games is complex and involves many specialties. Compared with the conventional

artistic performances, the site equipment of the opening and closing ceremonies of the Beijing Olympic and Paralympic

Winter Games requires higher reliability. This paper introduces the characteristics of the equipment engineering and

its control system at the site, discusses the difficulties of the equipment engineering from four aspects, expounds the

difficulties of the equipment supervision work, puts forward the key points of quality control in combination with the

difficulties of supervision, studies the national specifications and technical standards of various core equipment in view

of the supervision problems, and puts forward solutions, providing relevant references for the supervision of similar

equipment engineering in the later period.

Keywords Beijing Olympic and Paralympic Winter Games Opening and closing ceremonies Plant

consultants Temporary area Quality control points

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0015-05 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.005

作者簡介：趙永建（1962 ～ )，男，本科，高級工程師，從

事舞臺設(shè)備的監(jiān)理檢驗(yàn)檢測工作。

通訊作者：趙永建，E-mail: 514217299@qq.com。

（收稿日期：2022-09-04）

2022 年 2 月 4 日，舉世矚目的 2022 年北京冬奧

會開幕式，為全世界觀眾奉上了一場簡約、安全、精

彩的冬奧開幕大典，這是一場展現(xiàn)了自然之美、人文

之美和運(yùn)動之美的中國畫卷。

北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式場地設(shè)備工程位

于國家體育場內(nèi)，屬于臨時搭建舞臺。臨時搭建舞臺

是指從幾乎沒有任何輔助設(shè)施的空場地上擬定演出設(shè)

計方案，并臨時搭建演出需要的舞臺，開辟出配套的

16 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

場地，也可形象地稱為“平地起舞臺”。

與劇場等演出場所的“固定”舞臺相比，“臨時

搭建舞臺”演區(qū)四周環(huán)境相對開放，受到的場地條件

限制大，搭建方式復(fù)雜，搭建周期緊湊，使用時間短。

由于施工單位人員組成復(fù)雜，行業(yè)內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

特別是管理標(biāo)準(zhǔn)貫徹不到位，具體的操作程序涵蓋面

不廣；工程質(zhì)量參差不齊，偷工減料現(xiàn)象頻出，甚至

出現(xiàn)“豆腐渣工程”或舞臺坍塌。近年來屢屢出現(xiàn)的

舞臺安全事故讓人觸目驚心，更讓人警醒。

根據(jù)安全事故案例分析，臨時搭建舞臺安全事故

類型主要有舞臺傾斜、倒塌事故，大型多媒體視頻設(shè)

備的墜落、倒塌事故，火災(zāi)，演職人員跌落事故等。

為避免類似安全事故的發(fā)生，保障重大活動演出

安全，筆者就北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式場地設(shè)

備工程監(jiān)理工作，闡述該系統(tǒng)工程設(shè)備安裝、調(diào)試和

驗(yàn)收過程中的設(shè)備監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)及實(shí)踐。

1 設(shè)備工程特點(diǎn)

北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式場地設(shè)備工程

地面舞臺機(jī)械系統(tǒng)施工面積約 21 000 m2

，總質(zhì)量約

5 000 t，是一個從工程設(shè)計、軟件編制、現(xiàn)場安裝與

調(diào)試直到最終的驗(yàn)收與交付使用的比較復(fù)雜的系統(tǒng)工

程，包括威亞系統(tǒng)、冰立方、地面顯示系統(tǒng)、主火炬

姿態(tài)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)、擴(kuò)聲系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)。工程有如

下 6 個特點(diǎn)：

1）項目重要性強(qiáng)、工程質(zhì)量要求高。

2）項目工程量大、工期短，工程的技術(shù)含量高（全

部是計算機(jī)控制操作）。

3）設(shè)備各有特色且針對性強(qiáng)，非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計工作

量大。

4）設(shè)備的傳動精度與運(yùn)動安全性要求高。

5）單體設(shè)備尺寸大（相對于運(yùn)動設(shè)備）。

6）現(xiàn)場安裝條件復(fù)雜，現(xiàn)場調(diào)試要求高，工程周

期短。

2 工程難點(diǎn)

2.1 國際影響大、工程重要性強(qiáng)

本工程作為 2022 年北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕

式場地設(shè)備，擔(dān)負(fù)著北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式

文藝演出、運(yùn)送演員和表演道具等功能，北京冬奧會

和冬殘奧會開閉幕式文藝演出能否實(shí)現(xiàn)導(dǎo)演意圖，演

出效果與本項目設(shè)備的可靠、安全、準(zhǔn)確運(yùn)行有至關(guān)

重要的聯(lián)系，是北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式能否

成功的關(guān)鍵。因此，必須保障整體設(shè)備運(yùn)行“萬無一失”，

確保冬奧會開閉幕式演出成功。由此可見，該項工程

特點(diǎn)非常突出，工程重要性強(qiáng)。

2.2 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大、工期短

從現(xiàn)場施工情況來看，國家體育場的施工是各個

工序交叉進(jìn)行、穿叉作業(yè)，施工現(xiàn)場安裝條件不盡理想，

當(dāng)時有些土建工程尚未完工，制約著工程整體的進(jìn)展。

該項目結(jié)構(gòu)復(fù)雜、子系統(tǒng)多、施工難度大，使本已相

對緊張的工期更加緊張。

2.3 設(shè)備繁多、安裝難度大

本項目設(shè)備包括地面舞臺機(jī)械系統(tǒng)、威亞系統(tǒng)、

地面顯示系統(tǒng)、主火炬姿態(tài)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)、主火炬地

面裝置系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)。地面設(shè)備控制系統(tǒng)控制所有

升降臺的升降并可以任意定位、任意調(diào)速，升降臺可

單獨(dú)升降或與其他編組同時升降，同步運(yùn)行。冰立

方是此次表演設(shè)備體量最大的設(shè)備，平面尺寸是普

通演藝升降臺的 3 倍，體積達(dá)到 2 195 m3

，冰立方總

重量約 400 t，動載荷近 200 t，設(shè)備升降最大速度為

0.45 m/s，對傳動機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來巨大挑戰(zhàn)。由

此可見，本項目驅(qū)動裝置多，驅(qū)動方式復(fù)雜，運(yùn)行可

靠性要求高，而現(xiàn)場作業(yè)空間狹小，操作困難。因此，

安裝難度大是本項工程的鮮明特點(diǎn)。

2.4 工程技術(shù)含量高、調(diào)試工作量大、難度高

該設(shè)備控制系統(tǒng)為全計算機(jī)控制操作，包括單體

設(shè)備的控制、設(shè)備聯(lián)鎖、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、預(yù)選擇設(shè)備、設(shè)

定運(yùn)動參數(shù)、編組運(yùn)行、場景記憶、場景序列、故障診斷、

系統(tǒng)維護(hù)、互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程操作等。由于該項目的特殊性，為

保證系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行，控制系統(tǒng)均有備份。

3 監(jiān)理工作難點(diǎn)

3.1 驅(qū)動系統(tǒng)復(fù)雜、驅(qū)動方式多、安裝難度大

該項目地面舞臺機(jī)械系統(tǒng)施工面積約 21 000 m2

，

舞臺中央是一個巨大的升降臺，在整個開幕式中，雪

花臺、火炬等眾多創(chuàng)意表演均在這個中央升降臺完成。

作為 2022 年冬奧會和冬殘奧會開閉幕式的核心設(shè)備，

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 17

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

總質(zhì)量約 5 000 t 的地面舞臺系統(tǒng)，主要用于提供演出

平面以及大型道具和演員的升降、進(jìn)出通道，以滿足

不同演出、場景的切換要求。

威亞系統(tǒng)由頂部支撐系統(tǒng)、空中承載鋼索、空中

威亞裝置、控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等組成，布置于鳥巢

頂部，南北布置 3 組 10 根固定索，8 根直徑 28 mm 承

載鋼索、2 根直徑 18 mm 電纜鋼索，跨度約 200 m，

主要用于懸吊帶姿態(tài)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主火炬、五環(huán)、

大滑板。

冰立方長、寬、高分別是 22 m、7 m 和 10 m，重

量達(dá) 400 t，升降重量達(dá) 180 t，升降載荷超過一般劇院

大型升降臺的 8 倍，是整個開閉幕式最大功率的驅(qū)動

設(shè)備。

地面顯示系統(tǒng)由 4 萬多塊屏幕組成，面積達(dá)

11 626 m2

，首次使用了系統(tǒng)四備份和像素四備份，確

?！叭f無一失”。

地屏、冰瀑布、冰立方、鳥巢南北屏使用 LED

屏幕作為顯示終端。其中地面屏幕長 155.6 m、寬

75.8 m，總面積達(dá)11626 m2

。冰瀑區(qū)域高58 m、寬20 m。

僅地屏分辨率就達(dá)到了 14 880×7 248，整個開幕式的

視效畫質(zhì)達(dá)到 16K 水準(zhǔn)，共同組成了世界最大的 LED

三維立體舞臺。

冰瀑是由固定顯示裝置、升降顯示裝置、固定斜

坡道、后部通道等部分組成的“巨無霸”，高 58 m、

寬 20 m，不僅承擔(dān)著光影表演特效的展示功能，運(yùn)

動員入場環(huán)節(jié)，其下部屏幕還可以迅速升起，形成寬

14 m、高 7 m 的通道，瞬間“化身”出入口。

主火炬姿態(tài)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)由供電索、提升驅(qū)動、

卷線器、架體等系統(tǒng)組成，可以將主火炬從舞臺中心

臺倉底部水平緩緩升起出舞臺面后傾斜一定角度，待

點(diǎn)燃主火炬后繼續(xù)傾斜至豎直狀態(tài)，邊升降邊旋轉(zhuǎn)到

高空中，實(shí)現(xiàn)了主火炬的持續(xù)旋轉(zhuǎn)、燃燒，成就了冬

奧運(yùn)史上的又一個經(jīng)典瞬間。

主火炬地面裝置系統(tǒng)由 LED 底盤、主火炬輔助翻

轉(zhuǎn)提升裝置和臺階踏步升降裝置三部分構(gòu)成。

為保證設(shè)備安全、可靠運(yùn)行，所有升降臺均配有

一主一備驅(qū)動裝置，每套驅(qū)動裝置均有多個電機(jī)、減

速機(jī)、換向器、聯(lián)軸器等設(shè)備。因此，該項目驅(qū)動裝

置的安裝精確度和可靠性要求高，安裝難度大。

3.2 現(xiàn)場調(diào)試難度大

現(xiàn)場施工空間狹小，各工種交叉露天作業(yè)，工作

條件差。在現(xiàn)場安裝、調(diào)試過程中，必須保證機(jī)械設(shè)

備各個相關(guān)尺寸達(dá)到技術(shù)要求，升降臺驅(qū)動裝置的焊

接、定位、統(tǒng)調(diào)后能否恢復(fù)到工廠組裝、調(diào)試、試車

的狀態(tài)，達(dá)到較高的精度要求，將直接影響設(shè)備整體

質(zhì)量，影響設(shè)備的平穩(wěn)、可靠運(yùn)行。針對現(xiàn)場組裝、

調(diào)試難度大的情況，嚴(yán)格把控項目施工質(zhì)量和進(jìn)度，

具體做法有以下 3 個方面：

1）根據(jù)本項目所涉及的專業(yè)和工程特點(diǎn)，將專業(yè)

監(jiān)檢人員分為 3 組，按照專業(yè)配套、滿足不同階段監(jiān)

檢任務(wù)需要的原則，配備各專業(yè)監(jiān)檢工程師，以更好

地滿足工程質(zhì)量和進(jìn)度需要。

2）明確各個監(jiān)檢人員的崗位職責(zé)。

3）制定工程質(zhì)量控制基本程序，工程材料、構(gòu)配

件和設(shè)備質(zhì)量控制基本程序，分項、分部工程簽認(rèn)基

本程序，單位工程驗(yàn)收基本程序，工程進(jìn)度控制的基

本程序，工程停工及復(fù)工管理的基本程序，工程變更

管理基本程序，安全生產(chǎn)和文明施工監(jiān)檢流程，信息

資料管理的程序，工程竣工驗(yàn)收程序。

4 監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

針對該項目的特點(diǎn)，以事前控制為重點(diǎn)，對工程

項目實(shí)施全過程的質(zhì)量控制；對該工程項目的人、機(jī)、

料、法、環(huán)等因素，進(jìn)行事前、事中全面的質(zhì)量控制；

對該項目各專業(yè)特點(diǎn)分解細(xì)化，確定質(zhì)量控制點(diǎn)，并

根據(jù)質(zhì)量控制點(diǎn)的重要程度和特點(diǎn)將其分成 R 點(diǎn)（文

件見證點(diǎn)）、W 點(diǎn)（現(xiàn)場見證點(diǎn)）、P 點(diǎn) ( 日常巡檢點(diǎn) )

和 H 點(diǎn)（停止見證點(diǎn)），分別采取相應(yīng)的質(zhì)量控制手段。

機(jī)械設(shè)備監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)見表 1，威亞系統(tǒng)監(jiān)理質(zhì)

量控制要點(diǎn)見表 2。

5 監(jiān)理過程發(fā)現(xiàn)和解決的問題

1）鋼絲繩入繩角度大于 3°。因?yàn)槿肜K角度

過大造成鋼絲繩與拐角滑輪剮蹭，使得鋼絲繩過度

磨損，從而造成鋼絲繩過早報廢，存在安全隱患。

WH/T 28—2007《舞臺機(jī)械 臺上設(shè)備安全》中 3.7.3

條要求：鋼絲繩繞進(jìn)或繞出卷筒時，鋼絲繩偏離螺

旋槽兩側(cè)的角度不應(yīng)超過 3°，不符合此規(guī)定的應(yīng)設(shè)

排繩機(jī)構(gòu)［1］。為減少鋼絲繩的入繩角度，調(diào)整了拐

角滑輪的安裝位置，使入繩角度小于 3°，消除了剮

蹭現(xiàn)象。

18 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

序

號 工程項目名稱 質(zhì)量控制要點(diǎn) 控制

手段

備

注

1

設(shè)備

安裝

準(zhǔn)備

階段

熟悉圖紙

圖紙是否有效（蓋有設(shè)計專用章） R 點(diǎn)

設(shè)計人員資質(zhì) R 點(diǎn)

圖紙是否配套、齊全 R 點(diǎn)

審批施工

組織設(shè)計

主要內(nèi)容合理、齊全 R 點(diǎn)

方法措施先進(jìn)、可行 R 點(diǎn)

具有針對性、指導(dǎo)性、可操作性 R 點(diǎn)

施工監(jiān)檢

交底

貫徹項目監(jiān)檢部質(zhì)量計劃 R 點(diǎn)

向施工單位介紹監(jiān)檢工作內(nèi)容、有關(guān)報表報審要求 R 點(diǎn)

檢查開工

條件 現(xiàn)場具備開工條件 R 點(diǎn)

2

現(xiàn)場

安裝

調(diào)試

階段

部件裝配

舞臺機(jī)械設(shè)備安裝

基礎(chǔ)復(fù)測，校正中心線和標(biāo)高 P 點(diǎn)

基礎(chǔ)放線 P 點(diǎn)

驅(qū)動支座、搖臂旋轉(zhuǎn)底座、安裝滑輪座、鏈輪座、

軸承座、旋轉(zhuǎn)圓臺軌道支架 W 點(diǎn)

安裝電機(jī)和減速機(jī) W 點(diǎn)

安裝傳動軸，在安裝聯(lián)軸器時注意徑向精度和軸

向精度要符合設(shè)計要求 W 點(diǎn)

升降臺臺鋼架安裝、臺面架安裝、立柱鋼架安裝 W 點(diǎn)

升降顯示裝置安裝 W 點(diǎn)

固定斜坡道安裝 W 點(diǎn)

后部通道安裝 W 點(diǎn)

臺體與驅(qū)動設(shè)備連接 W 點(diǎn)

主火炬地面裝置 LED 底盤安裝 W 點(diǎn)

主火炬輔助翻轉(zhuǎn)提升裝置安裝 W 點(diǎn)

臺階踏步升降裝置安裝 W 點(diǎn)

冰立方驅(qū)動設(shè)備安裝 W 點(diǎn)

冰立方臺體鋼架安裝 W 點(diǎn)

南北下部 LED 平移機(jī)構(gòu)安裝 W 點(diǎn)

東西下部 LED 平移機(jī)構(gòu)安裝 W 點(diǎn)

臺面設(shè)置下翻活門安裝 W 點(diǎn)

姿態(tài)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)備移動供電索系統(tǒng)安裝 W 點(diǎn)

提升驅(qū)動系統(tǒng)安裝 W 點(diǎn)

氫氣和電纜組合卷線器系統(tǒng)安裝 W 點(diǎn)

結(jié)構(gòu)支承系統(tǒng)安裝 W 點(diǎn)

各行程開關(guān)和限位的安裝 P 點(diǎn)

各設(shè)備控制系統(tǒng)的安裝 P 點(diǎn)

電氣安裝

配電柜安裝：工具準(zhǔn)備、操作工藝 W 點(diǎn)

設(shè)備開箱檢查：技術(shù)資料、備品備件完整性，規(guī)

格型號、柜體外觀、合格證 R 點(diǎn)

基礎(chǔ)型鋼安裝：直線度、水平度、位置誤差、平行度 W 點(diǎn)

柜盤安裝：水平偏差、盤面偏差、盤間接縫 W 點(diǎn)

電纜橋架安裝：強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、接地的可

靠性 P 點(diǎn)

電纜敷設(shè)：規(guī)格、型號、電壓等級、電纜分布、

接頭、終端標(biāo)記密封、保護(hù)、接地 P 點(diǎn)

配管安裝：管接頭連接、密封口檢查、接地 W 點(diǎn)

調(diào)試階段

試運(yùn)行技術(shù)方案的審核：可行性、完善性 R 點(diǎn)

單項設(shè)備初步調(diào)試：電流、停位精度、速度 H 點(diǎn)

單項設(shè)備精度調(diào)試：電流、停位精度、速度 H 點(diǎn)

設(shè)備全線聯(lián)動調(diào)試：功能、性能、可靠性、靈敏性 H 點(diǎn)

質(zhì)量驗(yàn)收和評估 W 點(diǎn)

表 1 機(jī)械設(shè)備監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

序

號 工程項目名稱 質(zhì)量控制要點(diǎn) 控制

手段

備

注

1

設(shè)備

安裝

準(zhǔn)備

階段

熟悉圖紙

圖紙是否有效（蓋有設(shè)計專用章） R 點(diǎn)

設(shè)計人員資質(zhì) R 點(diǎn)

圖紙是否配套、齊全 R 點(diǎn)

審批施工

組織設(shè)計

主要內(nèi)容合理、齊全 R 點(diǎn)

方法措施先進(jìn)、可行 R 點(diǎn)

具有針對性、指導(dǎo)性、可操作性 R 點(diǎn)

施工監(jiān)檢

交底

貫徹項目監(jiān)檢部質(zhì)量計劃 R 點(diǎn)

向施工單位介紹監(jiān)檢工作內(nèi)容、有關(guān)報表報審

要求 R 點(diǎn)

檢查開工

條件 現(xiàn)場具備開工條件 R 點(diǎn)

2

現(xiàn)場

安裝

調(diào)試

階段

部件裝配

機(jī)械設(shè)備安裝

安裝電機(jī)和減速機(jī) P 點(diǎn)

驅(qū)動支座、 滑輪座安裝 W 點(diǎn)

鋼絲繩安裝 W 點(diǎn)

空中威亞裝置安裝 W 點(diǎn)

頂部支撐系統(tǒng)安裝 W 點(diǎn)

升降機(jī)械安裝 W 點(diǎn)

水平驅(qū)動安裝 W 點(diǎn)

防止松繩、亂繩的壓繩裝置安裝 W 點(diǎn)

各行程開關(guān)和限位的安裝 P 點(diǎn)

各設(shè)備控制系統(tǒng)的安裝 P 點(diǎn)

電氣安裝

配電柜安裝：工具準(zhǔn)備、操作工藝 W 點(diǎn)

設(shè)備開箱檢查：技術(shù)資料、備品備件完整性，規(guī)

格型號、柜體外觀、合格證 R 點(diǎn)

基礎(chǔ)型鋼安裝：直線度、水平度、位置誤差、平

行度 W 點(diǎn)

柜盤安裝：水平偏差、盤面偏差、盤間接縫 W 點(diǎn)

電纜橋架安裝：強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、接地的可

靠性 P 點(diǎn)

電纜敷設(shè)：規(guī)格、型號、電壓等級、電纜分布、

接頭、終端標(biāo)記密封、保護(hù)、接地 P 點(diǎn)

配管安裝：管接頭連接、密封口檢查、接地 W 點(diǎn)

調(diào)試階段

試運(yùn)行技術(shù)方案可行性、完整性的審核 R 點(diǎn)

單項設(shè)備電流、停位精度、速度的初步調(diào)試 H 點(diǎn)

單項設(shè)備電流、停位精度、速度的精度調(diào)試 H 點(diǎn)

設(shè)備全線聯(lián)動調(diào)試：功能、性能、可靠性、靈敏性 H 點(diǎn)

質(zhì)量驗(yàn)收和評估 W 點(diǎn)

表 2 威亞系統(tǒng)監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

2）升降臺與防護(hù)門缺少聯(lián)鎖關(guān)系。WH/T 36—

2009《舞臺機(jī)械 臺下設(shè)備安全要求》中 5.8.2.1 條要求：

通向設(shè)備的防護(hù)門與設(shè)備的運(yùn)行應(yīng)聯(lián)鎖［2］。如果沒有

聯(lián)鎖，設(shè)備運(yùn)動時可能造成人員傷害和設(shè)備、物品損壞。

針對該問題，完善控制系統(tǒng)，增加升降臺與防護(hù)門之

間的聯(lián)鎖功能，保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

3）現(xiàn)場缺少急停開關(guān)。緊急停車開關(guān)可保證瞬時

動作時終止設(shè)備的一切運(yùn)動，對有慣性運(yùn)動的設(shè)備，

緊急停車開關(guān)應(yīng)與制動器聯(lián)鎖，以保證迅速終止設(shè)備

運(yùn)動，就是在危及人身及設(shè)備安全的情況下緊急停止。

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 19

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

WH/T 36—2009 中 6.3.7.1 條要求：控制系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)

緊急停機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)電氣裝置或機(jī)械設(shè)備可能發(fā)生對人

員或設(shè)備傷害的危險時，系統(tǒng)應(yīng)能切斷全部或者部分

機(jī)械設(shè)備的電源，實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)［2］。針對該問題，現(xiàn)

場增加了急停開關(guān)，實(shí)現(xiàn)了緊急停機(jī)。

4）-5 m 中央升降臺南北通道翻板與中央升降臺

無聯(lián)鎖開關(guān)，-5 m 中央升降臺南北側(cè)防護(hù)門未安裝聯(lián)

鎖開關(guān)。設(shè)備間的聯(lián)鎖是保障演藝人員和設(shè)備安全運(yùn)

行的必要手段，WH/T 36—2009 中 5.8.3 條“設(shè)備間

的聯(lián)鎖”明確規(guī)定：設(shè)備之間按程序進(jìn)行聯(lián)鎖，聯(lián)鎖

應(yīng)符合安全要求；前程序設(shè)備未運(yùn)行到位，后程序設(shè)

備不能啟動運(yùn)行［2］。針對該問題，在相關(guān)位置安裝了

互鎖開關(guān)，保證設(shè)備有序運(yùn)行。

5）舞臺區(qū)域的升降舞臺、傾斜板下降后有易使

人墜落的空洞，未見防墜落保護(hù)措施。GB/T 36731—

2018《臨時搭建演出場所舞臺、看臺安全》中 5.5.3.2

條要求：當(dāng)舞臺高度≥ 0.8 m 時，通道和演職人員易

發(fā)生跌落事故的舞臺邊緣設(shè)防護(hù)欄［3］。針對該問題，

升降舞臺在調(diào)試和使用期間，安排專人負(fù)責(zé)看護(hù)，并

設(shè)置錐桶圍擋警示，以防止人員墜落，保證人員安全。

6）固定斜坡臺面無防滑措施，臺唇邊緣無明顯提

示，不符合 GB/T 36731—2018 中 5.5.3.1 d 條要求［3］。

針對該問題，在固定斜坡臺面采取了防滑措施并在臺

唇邊緣粘貼明晰的警示貼。

7）傾斜板插銷座原設(shè)計 8 顆固定螺栓，由于現(xiàn)場

條件所限只安裝 6 顆螺栓，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際條件，要求

設(shè)計和施工單位需重新計算 6 顆螺栓的強(qiáng)度是否滿足

原設(shè)計的受力要求，以確保設(shè)備安全運(yùn)行。設(shè)計方重

新提供了計算書，缺少螺栓處已做加焊處理，滿足原

設(shè)計的受力要求。

8）傾斜板下降至 5 m 處無防晃機(jī)械裝置，臺體有

晃動現(xiàn)象。針對該問題，與設(shè)計人員和相關(guān)單位技術(shù)

人員一起，分析臺體晃動原因，采取措施，消除臺體

晃動，確保設(shè)備穩(wěn)定安全、運(yùn)行。

9）威亞主操作系統(tǒng)的控制臺用觸摸屏點(diǎn)擊圖形按

鈕的方式運(yùn)行和停止設(shè)備，不符合 WH/T 78.7—2021

《演出安全 第 7 部分：舞臺威亞安全》中 11.3.3.3.7

條控制操作系統(tǒng)測試要求［4］?？紤]到增加安全開關(guān) /

按鈕（Dead-man Switch/Button）需更改 PLC 軟件和

變頻器位控軟件，所以采用增設(shè)相關(guān)工作崗位，一個

人操作，一個人監(jiān)督，按下啟動按鈕后，手指不能離

開停止按鈕，確保操作無誤。

6 結(jié)束語

國家舞臺設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心接到冬奧技術(shù)保

障工作任務(wù)后，針對北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式

整個項目特點(diǎn)，為確保冬奧項目的安全性和先進(jìn)性，

深度分析了可能出現(xiàn)的各種問題；在力求做到早期預(yù)

警，科學(xué)處置，有效保障冬奧會安全運(yùn)行的原則下，

制定了詳細(xì)的質(zhì)量計劃和設(shè)備監(jiān)理實(shí)施細(xì)則，內(nèi)容覆

蓋整個項目的全流程、各方面、各專業(yè)。同時，組建

組織健全、層級分明、職責(zé)清晰、專業(yè)技術(shù)力量強(qiáng)、

綜合協(xié)調(diào)能力強(qiáng)的設(shè)備監(jiān)理團(tuán)隊，為綠色、科技、安

全冬奧的順利進(jìn)行提供了專業(yè)技術(shù)保障，圓滿完成

了北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式的技術(shù)保障任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] WH/T 28—2007 舞臺機(jī)械 臺上設(shè)備安全 [S].

[2] WH/T 36—2009 舞臺機(jī)械 臺下設(shè)備安全要求 [S].

[3] GB/T 36731—2018 臨時搭建演出場所舞臺、看臺

安全 [S].

[4] WH/T 78.7—2021 演出安全 第 7 部分 ：舞臺威亞

安全 [S].

書 訊

NB/T 47037—2021 電站閥門型號編制方法 16.00 元

NB/T 10788—2021 鑄鐵鍋爐和鑄鋁鍋爐技術(shù)條件

35.00 元

NB/T 10789—2021 生物質(zhì)鍋爐質(zhì)量性能評價

技術(shù)準(zhǔn)則 20.00 元

NB/T 10790—2021 水處理設(shè)備 技術(shù)條件 36.00 元

GB/T 16507.1 ～ 16507.8—2022 水管鍋爐 318.00 元

GB/T 16508.1 ～ 16508.8—2022 鍋殼鍋爐 304.00 元

特種設(shè)備安全監(jiān)察作業(yè)指導(dǎo)書（2021 年） 83.00 元

特種設(shè)備安全管理作業(yè)指導(dǎo)書（2022 年） 83.00 元

電梯安全脆弱性理論及協(xié)同治理體系 68.00 元

GB 50273—2022 鍋爐安裝工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

18.00 元

聯(lián)系人：孫海祥 王源 010-59068616

20 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

防噴器維修及再制造過程的監(jiān)理質(zhì)量控制

孫洪祥 1

曾 蓮 2

（1. 四川科特檢測技術(shù)有限公司 德陽 618300）

（2. 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司安全環(huán)保質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院 成都 610000）

摘 要：防噴器是各類石油和天然氣鉆采設(shè)備中的必監(jiān)設(shè)備，其維修及再制造過程的監(jiān)理也逐步得到推廣。

本文探討如何為油田用戶提供防噴器維修及再制造過程的監(jiān)理服務(wù)，闡述了防噴器維修及再制造過程的特點(diǎn)，

監(jiān)理質(zhì)量控制與安全管理的目標(biāo)，監(jiān)理方式、方法及質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置要點(diǎn)等，為油田用戶解決防噴器維修與

再制造過程的質(zhì)量管理需求以及提高防噴器使用壽命與可靠性提供參考。

關(guān)鍵詞：鉆采設(shè)備 防噴器（BOP） 維修及再制造 設(shè)備監(jiān)理

Supervision Quality Control of Repairing and Remanufacturing

Process of Blowout Preventer (BOP)

Sun Hongxiang1

Zeng Lian2

(1. Sichuan KETE Test Technology Co. Ltd Deyang 618300)

(2. CCDC Safety Environment Quality Supervision & Testing Research Institute Chengdu 610000)

Abstract The blowout preventer (BOP) is a necessary device for oil and gas drilling and production with

the supervision of its maintenance and remanufacturing process being gradually popularized. This article discusses

the way to provide oilfield users with the supervision service of the BOP maintenance and remanufacturing process

and describes the characteristics of the BOP maintenance and remanufacturing process, the supervision quality control

and safety management objectives and supervision methods and crucial quality control point setting points to meet the

quality management requirements of the BOP maintenance and remanufacturing process for oilfield users and improve

the service life and reliability of the BOP.

Keywords Drilling and production equipment Blowout preventer (BOP) Maintenance and

remanufacturing Equipment supervision

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0020-04 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.006

作者簡介：孫洪祥（1981 ～ )，男，本科，工程師，從事陸

地及海上油氣田設(shè)備監(jiān)理工作。

通訊作者：孫洪祥，E-mail: 7876319@qq.com。

（收稿日期：2022-07-08）

鉆井井控技術(shù)作為國家油氣開采作業(yè)過程中的關(guān)

鍵技術(shù)，是油田作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)對復(fù)雜地層、保障安全、

實(shí)現(xiàn)快速優(yōu)質(zhì)作業(yè)的關(guān)鍵 [1]，隨著井控技術(shù)的不斷發(fā)

展，對防噴器性能的依賴程度越來越高，其使用可靠

性直接決定能否有效處置井噴事故。為了確保防噴器

使用可靠，油田用戶在防噴器全生命周期管理中采取

了大量的管理手段與技術(shù)措施對其質(zhì)量進(jìn)行規(guī)范、控

制、監(jiān)督和檢驗(yàn)，現(xiàn)有的生產(chǎn)制造過程開展監(jiān)理咨詢

服務(wù)、工廠試驗(yàn)開展聯(lián)合驗(yàn)收、交付時開展入庫驗(yàn)收

以及上井安裝使用前后均開展壓力試驗(yàn)等，足以證明

防噴器的關(guān)鍵性及重要性。

石油鉆井過程中的防噴器不可避免地會承受井內(nèi)

流體壓力，鉆進(jìn)過程與各種各樣的鉆具、井下工具一

直保持相對運(yùn)動，常伴隨主通道磨損、內(nèi)腔金屬表面

腐蝕、密封件腐蝕失效、連接部位滲漏等嚴(yán)重問題，

甚至可造成井噴失控的嚴(yán)重后果。國家為此專門發(fā)布

了石油與天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T 6160—2019《防噴器

檢驗(yàn)、修理和再制造》，用以規(guī)范參與防噴器的檢驗(yàn)、

修理與再制造過程的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、修理廠的行為，但如

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 21

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

何開展防噴器維修和再制造過程工廠端的質(zhì)量控制，

則沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范可參考。

本文探討如何為油田用戶提供防噴器維修及再制

造過程的質(zhì)量咨詢服務(wù)即監(jiān)修服務(wù)，既可以擴(kuò)大設(shè)備

監(jiān)理咨詢業(yè)務(wù)范圍，也可為油田用戶解決防噴器維修

與再制造過程的質(zhì)量管理需求，用以提高防噴器使用

壽命與可靠性。

1 防噴器監(jiān)修的目標(biāo)

在監(jiān)修活動開展的過程中，根據(jù)防噴器監(jiān)修合同

的授權(quán)，對項目涉及的防噴器拆檢、維修準(zhǔn)備、零部

件加工、零部件修復(fù)、裝配以及出廠檢驗(yàn)等實(shí)施監(jiān)修

工作，保證防噴器的維修及再制造質(zhì)量符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)

或合同規(guī)定的技術(shù)要求及性能指標(biāo)。

1）質(zhì)量控制目標(biāo)：嚴(yán)格按照規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的

要求，實(shí)現(xiàn)合同書及附件（維修技術(shù)協(xié)議）中有關(guān)

質(zhì)量條款所確定的目標(biāo)，經(jīng)維修的防噴器質(zhì)量滿足

要求。

2）安全管理目標(biāo)：強(qiáng)化現(xiàn)場監(jiān)修工程師的安全培

訓(xùn)，做好監(jiān)修工程師現(xiàn)場安全管理工作，避免發(fā)生安

全事故。

3）合同執(zhí)行情況控制目標(biāo)：現(xiàn)場監(jiān)修工程師檢查

監(jiān)修合同執(zhí)行情況，并及時向業(yè)主報告合同執(zhí)行信息。

2 防噴器監(jiān)修的方式方法

1）監(jiān)修方式：監(jiān)修工程師在防噴器修理及再制造

過程中根據(jù)合同要求的具體情況分別采用旁站、巡檢

的方式進(jìn)行。具體如下：

（1）旁站監(jiān)修（駐廠）：由監(jiān)理企業(yè)派監(jiān)修工程

師駐維修廠對防噴器拆檢、修理、裝配、試驗(yàn)等實(shí)施

全過程監(jiān)督見證。

（2）巡檢監(jiān)修：由監(jiān)修方組織監(jiān)修工程師不定期

地巡回赴制造廠對設(shè)備修理及再制造的重點(diǎn)環(huán)節(jié)和關(guān)

鍵工序及重要零部件進(jìn)行見證。

2）監(jiān)修方法：設(shè)置監(jiān)修質(zhì)量控制點(diǎn)，當(dāng)防噴器維

修到某一關(guān)鍵工序之前，監(jiān)修工程師見證該工序，并

簽署見證意見；或當(dāng)防噴器修理完成某一關(guān)鍵工序之

后，進(jìn)入下一道工序之前，監(jiān)修工程師對已完工工序

進(jìn)行質(zhì)量檢查并確認(rèn)后轉(zhuǎn)入下道工序。質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)

置參考 GB/T 26429—2022《設(shè)備工程監(jiān)理規(guī)范》的規(guī)

定，并增加日常巡檢點(diǎn) P 點(diǎn)，具體如下：

（1）停止見證點(diǎn)（H）：需由監(jiān)修工程師完成見證、

檢驗(yàn)或?qū)徍瞬⒑炚J(rèn)后，設(shè)備工程才可轉(zhuǎn)入下一個活動、

過程、工序或節(jié)點(diǎn)而預(yù)先設(shè)定的監(jiān)理控制點(diǎn) [2]。

（2）現(xiàn)場見證點(diǎn)（W）：由監(jiān)修工程師對設(shè)備工

程的活動、過程、工序、節(jié)點(diǎn)或結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場見證、

檢驗(yàn)或?qū)徍硕A(yù)先設(shè)定的監(jiān)理控制點(diǎn) [2]。

（3）文件見證點(diǎn)（R）：由監(jiān)修工程師對設(shè)備工

程的有關(guān)文件、記錄或報告等進(jìn)行見證、檢驗(yàn)或?qū)徍?/p>

而預(yù)先設(shè)定的監(jiān)理控制點(diǎn) [2]。

（4）日常巡檢點(diǎn)（P）：由監(jiān)修工程師對設(shè)備工

程進(jìn)行的定期或不定期的現(xiàn)場見證活動。

3 防噴器監(jiān)修質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置

防噴器維修的特點(diǎn)有以下 3 個方面：

1）不同于新制產(chǎn)品，在役防噴器由于其使用工況

及新舊程度的差異，最終拆檢前難以按照慣例判定防

噴器是否具有維修價值，即使具有較大的維修價值其

維修難易度也不相同，拆檢過程監(jiān)督見證顯得尤為重

要。具有維修價值的產(chǎn)品往往存在新制一部分零部件、

修復(fù)一部分零部件與更換相關(guān)配件的情況，既“監(jiān)造”

與“監(jiān)修”同時進(jìn)行，復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于產(chǎn)品新制；另外，

監(jiān)修監(jiān)理師要具備相當(dāng)高的職業(yè)素養(yǎng)，有能力判斷零

部件修復(fù)的可行性與準(zhǔn)確性，貫徹落實(shí)用戶技術(shù)要求

的同時，監(jiān)督并指導(dǎo)廠家的修復(fù)工作。

2）面對維修廠家的不良行為，如暴力拆檢、偷工

減料、以次充好等情況，監(jiān)修機(jī)構(gòu)要能夠準(zhǔn)確運(yùn)用監(jiān)

理技術(shù)，通過監(jiān)理工作聯(lián)系單、監(jiān)理工程師通知單、

停工令等指令性文件約束廠家，通過主持召開監(jiān)修三

方專題會議，以專題報告的形式及時協(xié)調(diào)解決現(xiàn)場暴

露的問題，確保產(chǎn)品維修過程可追溯、質(zhì)量可靠、進(jìn)

度可控。綜上所述，監(jiān)修質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置的準(zhǔn)確與否

是監(jiān)修項目成功的關(guān)鍵。

3）防噴器根據(jù)結(jié)構(gòu)形式與功能原理的不同，主要

分為閘板防噴器與環(huán)形防噴器 2 種 [3]，如圖 1 所示，

其主要零部件構(gòu)成 [3] 如圖 2、圖 3 所示。為確保防噴

器監(jiān)修方案涵蓋主要零部件修理的全過程，將其整體

分為 6 個階段，分別為維修前準(zhǔn)備階段、拆檢階段、

零部件維修與重新制造階段、裝配階段、出廠試驗(yàn)階

段和涂裝、包裝及運(yùn)輸階段，針對各階段共設(shè)置質(zhì)量

控制點(diǎn) 151 個，見表 1、表 2。

22 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

圖 1 地面防噴器簡圖

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圖 2 閘板防噴器主要構(gòu)成

圖 3 環(huán)形防噴器主要構(gòu)成

序號 監(jiān)修項目 監(jiān)修工作內(nèi)容 監(jiān)修依據(jù) 監(jiān)修質(zhì)量

點(diǎn)設(shè)置

1

工廠維修

開工前

審查

評審工藝等文件并確認(rèn)及給

出意見

維修技術(shù)協(xié)議、工廠內(nèi)控

文件、GB/T 20174—2019《石

油天然氣鉆采設(shè)備 鉆通設(shè)

備》、SY/T 6160—2019 等

R

審核主要質(zhì)控規(guī)程，確認(rèn)滿

足項目規(guī)范要求 R

焊接檢驗(yàn)、無損檢驗(yàn)及其他

質(zhì)控人員應(yīng)具有相應(yīng)資格 R

特種作業(yè)人員應(yīng)具有相應(yīng)

資格 R

測量和試驗(yàn)裝置應(yīng)予以標(biāo)識

并被檢定校準(zhǔn) R

2 技術(shù)交底

針對維修合同、維修技術(shù)協(xié)

議、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)修方案等與

廠家進(jìn)行技術(shù)交底

— —

表 1 維修前準(zhǔn)備階段質(zhì)量點(diǎn)設(shè)置

表 2 拆檢過程質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置

序號 監(jiān)修項目 監(jiān)修工作內(nèi)容 監(jiān)修依據(jù) 監(jiān)修質(zhì)量

點(diǎn)設(shè)置

1 整機(jī)與部

件拆卸

拆檢方案與

工藝審查

審查拆檢方案與工藝的準(zhǔn)

確性 維修技術(shù)協(xié)議、

工廠內(nèi)控文件、

GB/T 20174—

2019 、 S Y / T

6160—2019 等

R

拆卸過程

監(jiān)督 避免暴力拆檢新增損傷 R

過程記錄 做好拆卸過程取證與記錄

工作 W/P

2 零部件

檢驗(yàn)

外觀檢驗(yàn) 見證清洗后外觀檢查過程

維修技術(shù)協(xié)議、

工廠內(nèi)控文件、

GB/T 20174—

2019 、 S Y / T

6160—2019 等

P

化學(xué)成分

復(fù)檢

見證零部件化學(xué)成分復(fù)檢

過程 W/P

按工廠內(nèi)控文件要求，審

核成分分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 R

審核化學(xué)成分復(fù)檢報告 R

力學(xué)性能

檢驗(yàn)

見證零部件硬度復(fù)檢過程 W/P

按工廠內(nèi)控文件要求，審

核硬度復(fù)檢結(jié)果 R

審核硬度復(fù)檢報告 R

尺寸檢驗(yàn) 見證尺寸復(fù)檢過程 W/P

無損探傷

見證操作人員和證件是否

一致 R

見證操作人員證書是否

有效 R

見證設(shè)備是否檢定有效 R

見證無損檢測工藝編制和

執(zhí)行情況 W/P

見證無損檢測報告 R

標(biāo)識 見證標(biāo)識情況 P

質(zhì)量檔案 復(fù)核零部件原始質(zhì)量憑證

（若有） R

拆檢報告 審查拆檢報告 R

確認(rèn)維修

價值 確認(rèn)維修價值（按需） R

編制維修

方案

審查維修方案，確認(rèn)是否

滿足維修要求 R

注：表 1、表 2 中僅示例了維修前準(zhǔn)備階段與拆檢階段質(zhì)量

控制點(diǎn)設(shè)置

4 防噴器監(jiān)修實(shí)踐

通過對防噴器監(jiān)修質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置的不斷完善，

部分防噴器監(jiān)修項目開展了實(shí)踐工作。在對某海洋平

臺防噴器開展監(jiān)修的過程中，項目監(jiān)理機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)并處

置了 91 項關(guān)鍵質(zhì)量問題，在甲方單位、維修廠、監(jiān)修

方積極協(xié)調(diào)與配合下，所有問題均得到了有效整改，

通過監(jiān)修工作的實(shí)施，維修廠的不良行為得到了有效

控制。質(zhì)量問題處置情況見表 3。

5 防噴器監(jiān)修工作發(fā)揮的關(guān)鍵作用

防噴器監(jiān)修活動滿足設(shè)備工程監(jiān)理的通用要求，

在行業(yè)準(zhǔn)則規(guī)范下開展相關(guān)活動。監(jiān)修過程中，企業(yè)

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 23

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

表 3 某海洋平臺防噴器監(jiān)修質(zhì)量問題處置情況

序號 質(zhì)量問題

類別

數(shù)量

/ 個 典型問題 原因分析

1 原材料 8

硬度超標(biāo)、化學(xué)成

分超標(biāo)、使用翻新件、

金屬牌號不符等

1）檢驗(yàn)工藝未開展驗(yàn)證；

2）檢驗(yàn)人員履職不到位；

3）修理廠主觀原因漏檢、錯檢；銷

庫存、以次充好等

2 焊接 22

無工藝作業(yè)、工藝

未進(jìn)行有效評定、不

按工藝作業(yè)、補(bǔ)焊不

規(guī)范等

1）質(zhì)量體系不健全，管理混亂；

2 ）操 作 人 員 責(zé) 任 心 、執(zhí) 行 力

欠缺；

3）質(zhì)量監(jiān)管不到位等

3 無損檢測 19 不 檢 、漏 檢 、錯

檢等

1）質(zhì)量體系不健全，管理混亂；

2）修理廠主觀原因漏檢、錯檢；

3）檢驗(yàn)人員能力達(dá)不到檢驗(yàn)要求等

4 關(guān)鍵尺寸類 8 修復(fù)后尺寸超差等 1）修復(fù)工藝問題；

2）未檢或錯檢

5 裝配類 5

野蠻操作、緊固件

問題、密封件問題、

零部件裝配前檢驗(yàn)等

問題

1 ）未 按 要 求 更 換 非 金 屬 密

封件；

2）未按要求更換螺栓、螺母；

3）裝配前未核查檢驗(yàn)記錄

6 試驗(yàn)類 14

壓力不足、穩(wěn)壓時

間 不 夠 、滲 漏 、泄

漏等

1 ）修 理 廠 試 驗(yàn) 工 藝 執(zhí) 行 不

徹底；

2）維修質(zhì)量達(dá)不到試驗(yàn)要求

7 油漆類 3 漆膜厚度不足、不

按工藝涂裝作業(yè)等

1）修理廠試驗(yàn)工藝執(zhí)行不徹底；

2）維修質(zhì)量達(dá)不到試驗(yàn)要求

8 配件類 5 外協(xié)問題、外購問

題等

1）外協(xié)廠未開展有效監(jiān)督；

2）未開展入廠檢驗(yàn)

9

其他（特種

作業(yè)人員資

格、計量器

具等）

7

人員和操作證不

符、計量器具未檢定

問題等

質(zhì)量體系不健全，管理混亂

合計 91 — —

針對防噴器維修質(zhì)量問題的處置遵循質(zhì)量體系中問題

處置的一般原則，即通過糾正，隔離、限制、退貨或

暫停對產(chǎn)品和服務(wù)的提供，告知顧客，獲得讓步接收

的授權(quán)等途徑處置不合格，同時對不合格輸出進(jìn)行糾

正之后驗(yàn)證其是否符合要求。不同于新制產(chǎn)品，監(jiān)修

工作主要發(fā)揮了以下 5 個方面的關(guān)鍵作用：

1）杜絕維修廠暴力拆檢造成的二次損壞；

2）杜絕維修廠使用翻新件；

3）杜絕維修廠降低產(chǎn)品使用性能；

4）杜絕維修廠非關(guān)鍵問題不修理，遺留隱患；

5）杜絕維修后未經(jīng)試驗(yàn)檢測合格使用。

6 結(jié)束語

設(shè)備監(jiān)理機(jī)構(gòu)在行業(yè)協(xié)會的領(lǐng)導(dǎo)下，已逐步突破原

有只在設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試等方面的業(yè)務(wù)規(guī)劃，為甲

方單位提供了多種多樣的附加服務(wù)，如開展供應(yīng)商履約

能力審查、第四方監(jiān)督、招投標(biāo)咨詢、產(chǎn)品訂貨技術(shù)協(xié)議

審查、參與質(zhì)量事件（故）調(diào)查等，均取得了長足的發(fā)展。

防噴器監(jiān)修也是其中一項響應(yīng)用戶之需、解決用戶之難、

可為用戶定制的專項質(zhì)量咨詢服務(wù)，對豐富設(shè)備工程監(jiān)

理行業(yè)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)具有借鑒意義。本文通過研究說明了防

噴器監(jiān)修工作能夠有效制止維修廠的不良行為，彌補(bǔ)用

戶維修環(huán)節(jié)質(zhì)量管理的缺失，為防噴器全生命周期后期

管理增加了有效的管控措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫洪祥 ,曾裙 ,張英帥.油氣井控裝備在制造過程

中的質(zhì)量控制 [J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2014,30(06):18-

19+48.

[2] GB/T 26429—2022 設(shè)備工程監(jiān)理規(guī)范 [S].

[3] GB/T 20174—2019 石油天然氣鉆采設(shè)備 鉆通設(shè)

備 [S].

（上接第 14 頁）

8 監(jiān)測與診斷

推進(jìn)設(shè)備的數(shù)字化、智能化，用管理效能的提升

保障設(shè)備設(shè)施的安全可靠性。通過原油主機(jī)在線監(jiān)測

與診斷系統(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合振動、瞬時轉(zhuǎn)速、熱

力參數(shù)等診斷技術(shù)方法，在主機(jī)設(shè)備上安裝沖擊類、

振動類、瞬時轉(zhuǎn)速及鍵相傳感器、油液含水與磨粒在

線監(jiān)測傳感器，與機(jī)載熱力學(xué)參數(shù)信號系統(tǒng)相集成，

全面準(zhǔn)確監(jiān)測機(jī)組性能工況，如氣缸內(nèi)部組件及燃燒

做功情況、氣閥及間隙異常、增壓器轉(zhuǎn)子情況、主軸

承及潤滑油品質(zhì)異常等。

9 結(jié)束語

結(jié)合多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，指出機(jī)組多發(fā)問題及成

因，并剖析典型案例，提出針對性的管理提升措施和指

導(dǎo)實(shí)踐方法，以期在日常的規(guī)范操作、精細(xì)維護(hù)保養(yǎng)與

全優(yōu)管理策略下提升同類原油主機(jī)的運(yùn)行可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 張晗 ,閆大海 ,錢治強(qiáng) .船用柴油機(jī)發(fā)展趨勢分析

[J].艦船科學(xué)技術(shù) ,2021,43(17):137-141.

[2] 柯赟,宋恩哲,姚崇,等.船舶柴油機(jī)故障預(yù)測與健康

管理技術(shù)綜述 [J].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報,2020,41(01):125-131.

[3] 田常玲 ,強(qiáng)強(qiáng) ,李東潤 ,等.某型柴油機(jī)增壓系統(tǒng)

概述 [J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2022(07):55-58.

24 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

空分鋁制塔器填料及塔內(nèi)件安裝監(jiān)造

徐根柱 李志剛

（盈德氣體工程（浙江）有限公司 杭州 310017）

摘 要：空氣分離裝置簡單來說就是把空氣中的各組成分氣體分離，生產(chǎn)氧、氮、氬等氣體的成套工業(yè)設(shè)備。

本文闡述了鋁制填料塔設(shè)備內(nèi)件安裝特點(diǎn)，并對其質(zhì)量控制內(nèi)容和監(jiān)造進(jìn)行了介紹，著重闡述了空分鋁制塔

器填料及塔內(nèi)件安裝監(jiān)造要點(diǎn)，總結(jié)了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，為同類產(chǎn)品安裝監(jiān)造提供參考，為確?？辗咒X制塔器設(shè)備

質(zhì)量符合技術(shù)要求和提升產(chǎn)品質(zhì)量提供了借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：空分設(shè)備 鋁制塔器 壓力容器 填料 內(nèi)件 安裝 制造 監(jiān)造

Installation Supervision of Aluminum Tower Filler

and Tower Internals for Air Separation

Xu Genzhu Li Zhigang

(Yingde Gases Engineering (Zhejiang) Company Limited Hangzhou 310017)

Abstract The air separation device is simply to separate the gas components in the air, complete set of

industrial equipment for producing oxygen, nitrogen, argon and other gases. This paper describes the installation

characteristics of internals of aluminum packed tower equipment. The content of quality control and supervision

are introduced. The key points of installation and supervision of aluminum tower packing and tower internals for

air separation are emphatically described, relevant experience is summarized to provide reference for installation

supervision of similar products, to ensure that the quality of aluminum tower equipment for air separation meets the

technical requirements. It provides reference for improving product quality.

Keywords Air separation plant Aluminum tower Pressure vessel Filler Trim Installation Manufacture

Supervision

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0024-03 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.007

作者簡介：徐根柱（1967 ～ )，男，本科，高級技師，從事

設(shè)備監(jiān)造及特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測工作。

通訊作者：徐根柱，E-mail: xgz-yd@163.com。

（收稿日期：2022-12-26）

空氣分離設(shè)備中精餾塔是關(guān)鍵設(shè)備，鋁制填料塔

作為其中一類，填料及塔內(nèi)件的安裝制造周期較長，

過程監(jiān)造至關(guān)重要。針對填料及塔內(nèi)件（包括填料支

撐格柵、填料、填料壓圈、分布器、分布筒、集液盤、

收集器）等安裝監(jiān)造，監(jiān)造人員可按設(shè)定的檢驗(yàn)點(diǎn)（R

文件審核點(diǎn)、W 見證點(diǎn)、H 停止點(diǎn)）及需求進(jìn)行監(jiān)造。

1 筒體圓度

單節(jié)筒體根據(jù)壁厚和直徑采用合適的工裝進(jìn)行撐

圓、固定，監(jiān)造人員按照 JB/T 4734—2002《鋁制焊

接容器》中的要求檢驗(yàn)筒體圓度，殼體同一斷面上最

大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差，對于壓力容器應(yīng)不大于該端

面內(nèi)徑的 1% 且不大于 25 mm，對于常壓容器應(yīng)不大

于該斷面內(nèi)徑的 1% 且不大于 30 mm[1]。為后續(xù)填料安

裝更加順暢，應(yīng)從嚴(yán)調(diào)整圓度，即調(diào)整到內(nèi)徑差最小化。

殼體圓度檢查如圖 1 所示。

圖 1 殼體圓度檢查

Dmin

D

D

max

min

Dmax

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 25

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

2 筒體劃線、開孔

筒體常規(guī)是將其水平臥置于滾輪架上，制造廠按自

身便捷、成熟的操作方法進(jìn)行劃線，可以利用幾何作圖、

水平管、激光儀器等方式，根據(jù)制造工藝排版圖進(jìn)行內(nèi)、

外壁劃基準(zhǔn)線度數(shù)，首先標(biāo)記 4 條基本方位線，即母線

0°、90°、180°、270°，根據(jù)筒體直徑、開孔作業(yè)需求再

劃多條方位線，方位線標(biāo)記應(yīng)清晰、不易磨擦、永久性。

每段筒體按圖紙方位圖、接管基準(zhǔn)標(biāo)高尺寸進(jìn)行

開孔，部分接管標(biāo)注的基準(zhǔn)標(biāo)高為與塔器內(nèi)件之間的

尺寸，可預(yù)先做好開孔標(biāo)記，后續(xù)按填料及內(nèi)件安裝

后尺寸進(jìn)行開孔（注：填料及塔內(nèi)件存在制造、安裝

公差），監(jiān)造人員按圖紙要求檢驗(yàn)、見證。

3 填料及塔內(nèi)件安裝監(jiān)造

1）筒體內(nèi)表面清潔度按 JB/T 6896—2007《空氣分

離設(shè)備表面清潔度》[2] 中的要求，監(jiān)造人員可進(jìn)行現(xiàn)場

取樣抽查；填裝填料的筒體塔段內(nèi)壁按照 JB/T 2549—

2018《鋁制空氣分離設(shè)備制造技術(shù)規(guī)范》[3] 中的要求須

磨平，若圖紙技術(shù)要求有明確規(guī)定的焊縫要求磨平及焊

縫成型滿足填料安裝要求，則按圖紙技術(shù)要求執(zhí)行。

2）填料及塔內(nèi)件按圖紙參數(shù)信息及廠家裝箱標(biāo)識

逐一對應(yīng)，避免混裝錯用；安裝時不得將焊渣、鋁屑、

油跡等雜物帶入塔內(nèi)；填料表面注意成品保護(hù)，防止

表面損傷。

3）填料及塔內(nèi)件按照廠家現(xiàn)場安裝指導(dǎo)工程師的

指導(dǎo)進(jìn)行安裝；填料為規(guī)整填料，結(jié)構(gòu)分為整盤和分

塊 2 種型式；塔內(nèi)件為一體式和散件，散件需在工裝

平臺上完成拼裝。

4）填料及塔內(nèi)件安裝分為立裝和臥裝 2 種方式，

按圖紙技術(shù)要求、制造工藝要求確定安裝方式。立裝如

圖 2 所示，筒體進(jìn)行垂直度調(diào)整，可采用掛垂線方式或

經(jīng)緯儀器進(jìn)行測量，垂直度偏差按制造工藝要求控制，

通常按不大于筒體長度的 1/1 000 檢驗(yàn)。臥裝如圖 3

所示，筒體進(jìn)行水平度調(diào)整，可采用掛垂線方式或水平

儀進(jìn)行測量，水平度偏差按制造工藝要求控制。

5）填料支撐格柵安裝監(jiān)造，填料支撐板規(guī)格、數(shù)

量、焊接按圖紙要求，調(diào)整其水平度，使支撐板上表

面在同一水平面上；支撐格柵居中放置后，按圖紙技

術(shù)要求檢驗(yàn)水平度，支撐格柵外圈與塔壁的空隙處，

根據(jù)現(xiàn)場情況需用適當(dāng)厚度的鋁墊板對稱均勻布墊，

圖 2 填料立裝

圖 3 填料臥裝

(a) 夯實(shí)工具將填料水平推入

(b) 采用叉車將填料水平推入

以免運(yùn)輸過程中移動、錯位；支撐格柵與橫梁接觸面，

檢查貼合間隙情況，確保橫梁完全起到支撐作用。

（1）填料安裝監(jiān)造，筒體內(nèi)壁做好每盤或隔盤填

料高度尺寸標(biāo)記，確保每盤填料安裝到位。通常第一

盤填料與填料支撐格柵成 45°，以后各盤填料片方向

互成 90°，如圖 4 所示。

圖 4 上下兩層（盤）填料相對方位

90°

（2）整盤填料利用工裝進(jìn)行安裝，安裝前將填料

壁流圈外折至合適角度，使其外折端在安裝后能與筒

26 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

體緊密接觸，安裝方位按圖紙要求對準(zhǔn)筒體標(biāo)注的方

位平穩(wěn)、巧勁安裝；安裝后按圖紙要求檢驗(yàn)水平度，

如圖 5 所示，固定支耳進(jìn)行焊接。

圖 5 填料安裝水平度示意圖

???

（3）分塊填料安裝監(jiān)造，按分塊布置圖順序安

裝，不允許出現(xiàn)十字拼裝，拼塊位置必須相互錯開；

防壁流片必須緊貼塔壁且不得裝反；填料塊之間緊密

接觸，任何平行于填料的間隙必須用填料散片塞滿（成

對使用），橫向的間隙必須用波紋的金屬插片填補(bǔ)縫

隙；填料塊間散片、插片塞至不能自然塞入為止，填

料插片不能過于集中，同一處允許最大插補(bǔ)間隙參照

JB/T 2549—2018 中的要求為 50 mm[3]，如圖 6 所示；

安裝后按圖紙要求檢驗(yàn)水平度，如圖 7 所示。

（4）臥裝填料每一層安裝完畢，通常將筒體旋轉(zhuǎn)

270°后再安裝下一層。

圖 6 分塊填料安裝

（a）填料塊間隙示意圖

（b）平行的間隙使用成對的填料散片

I

I

II

圖 6 分塊填料安裝（續(xù)）

（c）橫向的間隙使用波紋的金屬插片

II

圖 7 填料安裝水平度（平整度）示意圖

6）填料壓圈安裝監(jiān)造，壓圈安裝方位按圖紙方位要

求，通常與最后一層填料成 45°；連接支板規(guī)格、數(shù)量、

焊接按圖紙要求監(jiān)造，連接螺栓螺母緊固后并點(diǎn)焊。

7）分布器安裝監(jiān)造，分布器安裝方位、尺寸按圖紙

要求；連接支板規(guī)格、數(shù)量、焊接按圖紙要求；固定后按

圖紙要求檢驗(yàn)水平度，連接螺栓螺母緊固并點(diǎn)焊。

8）分布筒安裝監(jiān)造，分布筒安裝方位、尺寸、焊

接按圖紙要求；分布槽、降液孔按圖紙要求度數(shù)布置，

檢驗(yàn)尺寸、孔徑。

9）集液盤安裝監(jiān)造，集液盤安裝方位、尺寸、焊

接按圖紙要求；水平度按圖紙、制造工藝要求檢驗(yàn)；

集液盤的支撐板與底板應(yīng)無間隙，確保完全起到支撐

作用；降液管通常為預(yù)制現(xiàn)配，上表面與集液盤底板

齊平的結(jié)構(gòu)，焊縫余高則需打磨齊平（注：根據(jù)圖紙

標(biāo)注部位焊接，若焊接符號標(biāo)注為降液管與集液盤的

上表面角焊接，焊接時降液管應(yīng)低于集液盤底板 3 ～

4 mm 或集液盤底板進(jìn)行開坡口處理，防止焊縫余高

打磨減少有效焊接厚度）；擋液板尺寸、焊接按圖紙

要求。

10）收集器安裝監(jiān)造，收集器安裝方位按圖紙方

位要求；連接支板規(guī)格、數(shù)量、焊接按圖紙要求檢驗(yàn)，

固定后按圖紙、制造工藝要求檢驗(yàn)水平度，連接螺栓

螺母緊固并點(diǎn)焊。

（下轉(zhuǎn)第 50 頁）

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 27

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

跨座式單軌車中心銷加工孔內(nèi)焊縫

裂紋問題及監(jiān)造

陳 瑤 魏 巍

（重慶市軌道交通設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 重慶 401122）

摘 要：在軌道交通建設(shè)過程中，車輛制造的質(zhì)量控制是軌道交通建設(shè)項目中的重中之重，其中監(jiān)理工

程師在車輛制造過程中起著至關(guān)重要的作用。本文說明了在車輛制造過程中發(fā)現(xiàn)的問題，監(jiān)理工程師對該問

題進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了解決問題的過程與方法，通過采取有效的措施和手段對存在的問題進(jìn)行了解決

和處理，總結(jié)了今后在車輛制造過程中對此類問題的預(yù)防措施，為提升車輛出廠合格率提供了借鑒和參考，

充分發(fā)揮了設(shè)備監(jiān)理的作用。

關(guān)鍵詞：車輛制造 質(zhì)量控制 解決問題 預(yù)防措施

Weld Cracks Problems in Machining Hole of Center Pin and Supervision

of Manufacturing of Straddle Monorail

Chen Yao Wei Wei

(Chongqing Rail Transit Design and Research Institute Co., Ltd. Chongqing 401122)

Abstract In the process of rail transit construction, the quality control of vehicle manufacturing is the top

priority of rail transit construction projects, and the supervision engineer plays a vital role in the process of vehicle

manufacturing. This paper describes the problems found in the vehicle manufacturing process. The supervising

engineer has analyzed the problems in detail, and proposed the process and methods to solve the problems. Through

taking effective measures and means, the existing problems have been solved and dealt with. The preventive measures

for such problems in the vehicle manufacturing process in the future are summarized, which can provide reference for

improving the vehicle ex-factory qualification rate, and give full play to the role of equipment supervision.

Keywords Vehicle manufacturing Quality control Solve the problem Preventive measure

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0027-04 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.008

作者簡介：陳瑤（1988 ～ )，女，本科，工程師，從事行政

管理、監(jiān)理項目管理等工作。

通訊作者：陳瑤，E-mail: 308752848@qq.com。

（收稿日期：2022-04-15）

1 案例背景

1.1 項目概況

項目為某線路運(yùn)營設(shè)備大修和更新改造項目車輛

采購。采購范圍為 3 個方面：1）完整的 12 列 8 編組

跨座式單軌列車（含車輛電氣牽引系統(tǒng)）及伴隨服務(wù)；

2）某線路既有 02022—02027 共計 6 列 4 編組列車擴(kuò)

編改造為 8 編組列車（含車輛電氣牽引系統(tǒng)）以及加

裝或改造新的車載設(shè)備（含車載通信、車載信號等）

進(jìn)行的車輛（含車輛電氣牽引系統(tǒng)）改造內(nèi)容及其伴

隨服務(wù)；3）某線路既有 02028—02049 共計 22 列 6 編

組列車加裝或改造新的車載設(shè)備（含車載通信、車載

信號等）進(jìn)行的車輛（含車輛電氣牽引系統(tǒng)）改造內(nèi)

容及其伴隨服務(wù)。

1.2 監(jiān)理范圍

監(jiān)理范圍指在本項目施工準(zhǔn)備階段、施工階段、

驗(yàn)收階段、質(zhì)量保修階段等承擔(dān)的全過程監(jiān)理服務(wù)，

具體監(jiān)理范圍應(yīng)當(dāng)根據(jù)招投標(biāo)文件及相關(guān)各方合同談

判確定的內(nèi)容進(jìn)行。

28 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

1.3 監(jiān)理合同摘要（車輛）

● 1.3.1 車輛監(jiān)理服務(wù)內(nèi)容和方式

從設(shè)備招標(biāo)采購、制造、安裝、調(diào)試、工程初步驗(yàn)收、

試運(yùn)行、竣工驗(yàn)收、竣工結(jié)算（含結(jié)算及審計配合工作）、

質(zhì)量保修等承擔(dān)全過程監(jiān)理服務(wù)。監(jiān)理方代委托方對

被監(jiān)理方的車輛設(shè)備在制造過程和出廠前的安裝調(diào)試

過程進(jìn)行三控兩管一協(xié)調(diào)（包括：進(jìn)度、質(zhì)量、投資

控制，合同、信息管理，全面組織協(xié)調(diào)），對工程材料、

構(gòu)配件等進(jìn)行簽認(rèn)，對制造過程進(jìn)行旁站、現(xiàn)場巡視、

抽檢等，及時發(fā)現(xiàn)并督促解決制造過程中出現(xiàn)的質(zhì)量、

進(jìn)度等問題，督促被監(jiān)理方按照相關(guān)法律法規(guī)及委托

方要求提交檔案資料歸檔，確保檔案資料與實(shí)體工程

保持一致，確保檔案資料的真實(shí)性、完整性。

● 1.3.2 監(jiān)理工作目標(biāo)

根據(jù)國家有關(guān)法律法規(guī)和相關(guān)規(guī)定，行業(yè)技術(shù)標(biāo)

準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和監(jiān)理合同規(guī)定的要求，開展車輛監(jiān)督

檢驗(yàn)工作，預(yù)防為主，著眼于事前控制、過程監(jiān)督、

事后核查，對委托方負(fù)責(zé)。嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，把不合格品

消除在過程中，監(jiān)督車輛在設(shè)計、制造、出廠試驗(yàn)各

階段過程中的質(zhì)量、進(jìn)度和投資情況，協(xié)調(diào)建立各相

關(guān)方的關(guān)系，及時發(fā)現(xiàn)和處理存在的問題。督促被監(jiān)

理方全面履行設(shè)備采購合同及其附件，為委托方提供

符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)備采購合同約定質(zhì)量的車輛，

并滿足合同約定交貨進(jìn)度。

2 監(jiān)理過程中發(fā)現(xiàn)的問題

在新造車輛的 12 列 8 編組跨座式單軌列車制造過

程中，在對最后一列車車體進(jìn)入裝配前、巡檢中，發(fā)現(xiàn)其

中一個車體鋼號為 MJ1316067 的枕梁組成上蓋板側(cè)中

心銷加工孔附近區(qū)域焊縫存在非常細(xì)小的裂紋，見圖1。

????

圖 1 中心銷加工孔附近區(qū)域焊縫的裂紋部位

馬上叫停該車體裝配生產(chǎn)，要求對其裂紋進(jìn)行打

磨查看內(nèi)部情況，經(jīng)派專人打磨后發(fā)現(xiàn)其焊縫局部未

焊透，長度約為43 mm，屬于比較嚴(yán)重的焊接質(zhì)量缺陷，

此位置是轉(zhuǎn)向架與車體連接核心部位，如果車輛上線

載客運(yùn)行，會給車輛造成運(yùn)營安全問題。

3 問題產(chǎn)生的原因

枕梁組成在生產(chǎn)時是在枕梁組焊夾具上裝夾焊接

的，焊接位置良好，但由于焊接人員在手工焊接時，

沒有嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程 WPS 要求控制區(qū)域焊接速

度，導(dǎo)致此處區(qū)域局部存在未焊透現(xiàn)象。枕梁組成此

處焊縫要求 100% 滲透探傷及超聲波探傷，探傷人員

由于工作疏忽，沒有發(fā)現(xiàn)此處焊縫存在局部未焊透缺

陷，但整體焊縫無缺陷。

現(xiàn)場焊接監(jiān)督人員在枕梁組成加工后，由于工作

疏忽，沒有正確發(fā)現(xiàn)此處焊縫存在局部未焊透缺陷。

由于承包商根據(jù)生產(chǎn)調(diào)整，將后面四列車車體生產(chǎn)轉(zhuǎn)

序給現(xiàn)在的公司生產(chǎn)，鑒于此工序從未出現(xiàn)過質(zhì)量問

題，生產(chǎn)過程中對關(guān)鍵工序的把控未引起足夠的重視，

加上焊接裂紋比較細(xì)微，識別困難，巡檢工作不細(xì)，

導(dǎo)致問題產(chǎn)生。

車體生產(chǎn)時環(huán)境溫度開始升高，濕度增加對焊接（鋁

焊接對工作環(huán)境濕度要求比較高）工作造成一定影響。

制造廠對車體焊接的探傷檢驗(yàn)和完工檢驗(yàn)工作不

到位，造成對此類缺陷的最后把關(guān)失效。對于此處焊

縫存在局部未焊透缺陷，監(jiān)理工程師相對無責(zé)任，監(jiān)

理工程師主要責(zé)任是監(jiān)督生產(chǎn)商正確處理缺陷并見證

結(jié)果合格。

4 解決問題的過程與方法

打磨后發(fā)現(xiàn)其焊縫局部未焊透后，駐廠監(jiān)理工程

師將情況通報給項目總監(jiān)并告知業(yè)主，監(jiān)理向承包商

項目部下達(dá)了《監(jiān)理通知書》，要求承包商分析原因

并盡快消除缺陷，并對已生產(chǎn)完成的車體進(jìn)行全面排

查，召開質(zhì)量問題分析會，徹底分析質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的

原因，制定切實(shí)可行的質(zhì)量保證措施，保證車體制造

質(zhì)量和車體無缺陷出廠，確保車輛運(yùn)行安全。

承包商積極配合，由質(zhì)量部長帶領(lǐng)技術(shù)、工藝、焊接

技師及時到現(xiàn)場查看了解情況，在現(xiàn)場主持召開了質(zhì)量

分析會，分析質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因，明確責(zé)任人處理意見，

制定糾正措施以及預(yù)防措施。制造廠向質(zhì)管部門、檢驗(yàn)

部門、生產(chǎn)部門下發(fā)內(nèi)部《糾正和預(yù)防措施通知書》。

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 29

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

4.1 制造廠糾正措施

在接到反饋后，承包商高度重視，組織技術(shù)人員

趕赴現(xiàn)場，經(jīng)過研討，編制了《中心銷焊縫未焊透返

修方案》，此返修方案已通過相關(guān)人員的評審。對枕

梁組成存在的局部未焊透缺陷，嚴(yán)格按照返修方案進(jìn)

行返修，返修后滿足車輛狀態(tài)與圖紙一致性要求。

局部未焊透缺陷的焊縫返修完成后，通過了焊縫

的滲透探傷，確保焊縫質(zhì)量良好，見圖 2。

???????

圖 2 中心銷加工孔附近區(qū)域焊縫的裂紋修復(fù)效果

4.2 后續(xù)預(yù)防措施

承包商對此問題制定了返修方案，并召開了鋁焊

接車間焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及問題宣貫大會，要求操作者嚴(yán)

格執(zhí)行圖紙、工藝文件要求。不滿足要求時，主動提出、

反饋，不允許帶問題交檢。對現(xiàn)場其他車輛進(jìn)行排查，

如存在問題立即進(jìn)行返修。

對于后續(xù)類似問題，在研究解決方案時要多角度

全方位考慮，盡最大可能滿足圖紙的設(shè)計要求。加強(qiáng)

檢查，無論焊接監(jiān)督還是檢查員，都應(yīng)以圖紙、工藝

文件為依據(jù)，對照檢查文件，進(jìn)行逐一確認(rèn)與關(guān)閉。

遇到問題，及時提出、反饋，問題沒有解決，不允許

轉(zhuǎn)序。

5 處理結(jié)果與成效

5.1 對于中心銷孔枕梁組成焊縫焊接缺陷問

題的處理

由制造廠質(zhì)管部組織，技術(shù)、工藝、焊接技師現(xiàn)

場查看情況，查找問題產(chǎn)生原因并制定整改方案，報

監(jiān)理、業(yè)主監(jiān)造及業(yè)主代表同意后，監(jiān)理人員、業(yè)主

監(jiān)造負(fù)責(zé)人員、制造廠質(zhì)管部負(fù)責(zé)該項目的質(zhì)量工程

師在現(xiàn)場共同見證焊接技師對未焊透部位進(jìn)行打磨、

補(bǔ)焊，制造廠完成焊接補(bǔ)焊工序后進(jìn)行了滲透探傷并

出具結(jié)果數(shù)據(jù)，經(jīng)項目質(zhì)量工程師檢查合格簽字后，

形成監(jiān)理通知書反饋單，報監(jiān)理方和業(yè)主。

制造廠質(zhì)管部組織相關(guān)車間班組長、操作技術(shù)工

人等，重新進(jìn)行交底和問題宣貫教育，提高基層職工

的質(zhì)量意識和責(zé)任心，吸取這次質(zhì)量問題經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

在后來的巡視過程中，加強(qiáng)了焊接過程和滲透檢驗(yàn)的

巡視和監(jiān)督，杜絕此類問題再次發(fā)生。

5.2 問題處理成效

監(jiān)理工程師全過程跟蹤和監(jiān)督缺陷處理，履行了

監(jiān)理工作，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)理委托方對設(shè)備制造過程工序的

深入了解，維護(hù)了監(jiān)理委托方監(jiān)理設(shè)備缺陷處理的知

情權(quán)，也充分得到了監(jiān)理委托方對監(jiān)理單位工程師工

作的認(rèn)可。

6 對此類問題的見解

6.1 對問題的定性和歸類

中心銷孔的焊接質(zhì)量缺陷被及時發(fā)現(xiàn)并整改，成

功消除了車輛運(yùn)行中存在的安全隱患。中心銷與車體

連接，運(yùn)營中一直處于運(yùn)動狀態(tài)，如果轉(zhuǎn)向架中心銷

帶病上線運(yùn)營，有可能引發(fā)車體銷孔破裂事故，危及

車輛車體安全和乘客生命安全。

6.2 對預(yù)防和解決此類問題的見解

影響設(shè)備質(zhì)量問題的因素是多方面的，對于此類

問題的理解如下：

1）監(jiān)理工程師制定項目監(jiān)理實(shí)施細(xì)則的時候，注

意收集統(tǒng)計其他相同項目出現(xiàn)的問題，合理安排控制

點(diǎn)，由于車輛集成重點(diǎn)、關(guān)鍵設(shè)備比較多，在設(shè)置控

制和抽檢點(diǎn)時，應(yīng)盡可能涵蓋整個制造過程，否則會

失去控制和抽查意義。

2）任何情況下，監(jiān)理工程師要始終牢記監(jiān)理使命，

把車輛制造質(zhì)量放在工作首位，對于未發(fā)生過質(zhì)量問

題的關(guān)鍵工序、部件，不能放松警惕，嚴(yán)格遵循監(jiān)造

程序，經(jīng)常檢查承包商是否按照制定的質(zhì)量體系運(yùn)營，

避免類似事件發(fā)生。

3）巡檢中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，不僅要通知承包商進(jìn)行

整改，還要尋根到底，查找缺陷根源所在，跟蹤缺陷

整改過程并核實(shí)整改結(jié)果，努力推動制造廠的質(zhì)量體

系正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4）必須遵守采購合同、監(jiān)理大綱等關(guān)于監(jiān)理工作

內(nèi)容的規(guī)定。監(jiān)理中發(fā)現(xiàn)的問題要如實(shí)反映在周報和

30 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

月報中，必要時向承包商發(fā)出《監(jiān)理工作聯(lián)系單》，

或者《監(jiān)理工作通知單》。

監(jiān)理工程師在車輛制造中對車輛監(jiān)理服務(wù)的實(shí)現(xiàn)

應(yīng)做到以下幾個方面的要求：

1）滿足顧客質(zhì)量要求，堅持持續(xù)改進(jìn)。近年來，

國內(nèi)城市軌道交通車輛咨詢及監(jiān)造服務(wù)項目仍處于井

噴狀態(tài)，如何更好地服務(wù)業(yè)主，滿足業(yè)主質(zhì)量要求，

取得更佳的監(jiān)理服務(wù)效果，一直是此類項目提高和改

進(jìn)的課題 [1]。在車輛制造的質(zhì)量管理中，滿足顧客要

求是質(zhì)量管理的首要任務(wù)，并在此基礎(chǔ)上持續(xù)改進(jìn)生

產(chǎn)質(zhì)量，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量及自身的綜合能力和管理

水平。對車輛缺陷處理要充分考慮顧客的知情權(quán)，把

車輛制造的真實(shí)情況如實(shí)、完全地反饋給顧客。

2）堅持科學(xué)管理，造就優(yōu)秀品質(zhì)。要堅持科學(xué)管

理，預(yù)防車輛制造過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，減少殘次

品的產(chǎn)生，如果將殘次品投入運(yùn)營有可能造成人員傷

害或者財產(chǎn)損失，且會影響項目進(jìn)度和涉及費(fèi)用問題。

應(yīng)預(yù)防為主，從質(zhì)量管理體系著手，在車輛形成的全

過程中發(fā)揮監(jiān)理工程師的作用，利用科學(xué)的手段及監(jiān)

理工程師豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，減輕或避免車輛制造過程

中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，預(yù)防次品、廢品的產(chǎn)生。

3）堅持標(biāo)準(zhǔn)化管理，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。隨著新型軌道

交通車輛設(shè)計的變化，作為第三方的車輛監(jiān)造面臨的

工作難度必然會增大，對監(jiān)理工作人員素質(zhì)要求也不

斷提高，對業(yè)主來說，監(jiān)造工作的重要性正體現(xiàn)于此，

為有效地履行職責(zé)，監(jiān)造工程師只有嚴(yán)格以合同和相

關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范為依據(jù) [2]，堅持標(biāo)準(zhǔn)化管理，嚴(yán)格把控

車輛產(chǎn)品質(zhì)量，對不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的質(zhì)量問題，

應(yīng)立即提出處理意見，要求承包商嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

及相關(guān)規(guī)范執(zhí)行，對車輛制造質(zhì)量的各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把

控，堅持用科學(xué)的方法和手段進(jìn)行質(zhì)量管理，以合同

文件和設(shè)計圖紙、制造工藝文件、相關(guān)協(xié)調(diào)會議文件

等為依據(jù)，做到一切以事實(shí)和數(shù)據(jù)說話。

4）堅持質(zhì)量管理過程系統(tǒng)化，加強(qiáng)重點(diǎn)控制。質(zhì)

量管理的過程控制是一個系統(tǒng)性、多樣性的過程，車

輛制造的過程環(huán)節(jié)眾多，影響車輛質(zhì)量的因素相應(yīng)也

較多，且制造過程中各個環(huán)節(jié)又具有相互聯(lián)系、相互

制約的因素，但不同的過程環(huán)節(jié)和影響因素又有各自

不同的重點(diǎn)控制方面，因而要通過系統(tǒng)化的方法對質(zhì)

量管理進(jìn)行重點(diǎn)控制。車輛監(jiān)理工作可以基于車輛咨

詢和車輛監(jiān)造相結(jié)合的特點(diǎn)，從車輛制造單位工藝提

升、車輛性能提升、生產(chǎn)現(xiàn)場管理提升等角度促進(jìn)城

市軌道交通車輛裝備制造業(yè)的提升以及行業(yè)的進(jìn)步[3]。

5）堅持質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)齊抓，保證質(zhì)量水平與經(jīng)濟(jì)水

平相統(tǒng)一。質(zhì)量管理要求質(zhì)量水平與經(jīng)濟(jì)水平相統(tǒng)一，

也是質(zhì)量管理需遵循的原則之一，車輛質(zhì)量水平的高

低與經(jīng)濟(jì)水平的高低相呼應(yīng)，二者相互聯(lián)系、相互制約。

最近幾年全國城市軌道交通發(fā)展迅猛，競爭激烈，車輛

采購價格逐年下降，而原材料價格逐年遞增，業(yè)主對車

輛的性能要求不斷提升，造成車輛制造成本增高，因此

車輛質(zhì)量管理顯得更為重要。既要提高車輛制造的質(zhì)量

標(biāo)準(zhǔn)，滿足使用的功能及價值，也要考慮制造過程中的費(fèi)

用控制，不能超出相應(yīng)經(jīng)濟(jì)水平，所以應(yīng)充分利用價值工

程的理念，盡量做到質(zhì)量水平與經(jīng)濟(jì)水平相統(tǒng)一。

7 結(jié)束語

在車輛制造過程中，監(jiān)理工程師通過對車輛制造

的各個環(huán)節(jié)采取巡視、旁站、監(jiān)造等手段，及時發(fā)現(xiàn)

在車輛制造過程中出現(xiàn)的問題，并通過監(jiān)理工程師豐

富的經(jīng)驗(yàn)及先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，詳細(xì)分析問題產(chǎn)生的原

因，及時組織各方進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，并提出解決問題的

過程與方法，及時通過整改順利完成了車輛的制造出

廠，減少了殘次品的產(chǎn)生，降低了車輛的制造成本，

成功消除了車輛在運(yùn)行中存在的安全隱患，降低車輛

在運(yùn)行過程中的人身傷害或者財產(chǎn)損失，從而保障人

們的安全出行。

參考文獻(xiàn)

[1] 張海濤，程永誼 . 城市軌道交通車輛監(jiān)造工作

重點(diǎn)難點(diǎn)分析及解決措施 [J]. 現(xiàn)代城市軌道交通 ,

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[2] 魏巍，何家良 .新型軌道交通車輛監(jiān)造工作方法

探討 [J].設(shè)備監(jiān)理，2021(04) ：23-26+33.

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車輛提升的促進(jìn)作用 [J].設(shè)備監(jiān)理，2021(04) ：12-14.

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 31

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

某水電站主變壓器感應(yīng)電壓試驗(yàn)時

局放超標(biāo)問題分析

劉玲玲 趙清秀 冀潤景 張俊峰

（電能（北京）工程監(jiān)理有限公司 北京 100080）

摘 要：變壓器局放超標(biāo)問題是設(shè)備監(jiān)理實(shí)踐中遇到的典型問題，診斷難度大，處理周期長，且往往在

出廠前試驗(yàn)階段發(fā)現(xiàn)，故對設(shè)備交期有較大影響。本案例介紹了帶有局部放電測量的感應(yīng)電壓試驗(yàn)方法，并

針對某水電站主變壓器設(shè)備在感應(yīng)電壓試驗(yàn)時暴露出的局放超標(biāo)問題，從設(shè)備監(jiān)理角度組織開展了原因分析，

組織和督促制造單位先后采用絕緣油熱油循環(huán)、絕緣油色譜分析、超聲波法定位局部放電源、脫氣處理、解

體檢查、更換高壓出線裝置等措施經(jīng) 3 個階段最終成功找到局部放電源并進(jìn)行了更換，確保了出廠試驗(yàn)測量

值符合技術(shù)要求，對同類問題的處理有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：變壓器 感應(yīng)電壓試驗(yàn) 局放

Partial Discharge Exceeding Standard during Induced Voltage Test

of Main Transformer in a Hydropower Station

Liu Lingling Zhao Qingxiu Ji Runjing Zhang Junfeng

(Power (Beijing) Engineering Supervision Co., Ltd Beijing 100080)

Abstract The problem of transformer partial discharge exceeding the standard is a typical problem

encountered in the equipment surveillance practice. It is difficult to diagnose, has a long treatment durance, and is often

found in the factory test stage, so it has a great impact on the equipment delivery date. This case introduces the induced

voltage test method with partial discharge measurement. In view of the excessive partial discharge problem exposed

during the induced voltage test of the main transformer equipment of a hydropower station, the cause analysis is

organized from the perspective of equipment surveillance, and the manufacturer is organized and urged to successively

find and replace the partial discharge power through three stages, including insulating oil hot oil circulation, insulating

oil chromatographic analysis, ultrasonic method to locate the partial discharge power, degassing treatment, disassembly

inspection and replacing the high-voltage outgoing line device, ensuring that the measured values in the factory test

meet the technical requirements, which is a good reference for the treatment of similar problems.

Keywords Transformer Induced voltage test Partial discharge

中圖分類號：TB496 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0031-06 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.009

作者簡介：劉玲玲（1962 ～ )，女，本科，工程師，從事電

氣設(shè)備監(jiān)理工作。

通訊作者：冀潤景，E-mail: jirunjing@spic.com.cn。

（收稿日期：2022-04-15）

1 項目背景

1.1 項目概況

本項目裝機(jī)容量為 3 000 MW，地下廠房內(nèi)裝設(shè) 6

臺單機(jī)容量為 500 MW 的混流式水電機(jī)組。建成后單

獨(dú)運(yùn)行時具有日調(diào)節(jié)性能，也可與同流域水電站聯(lián)合

運(yùn)行，具有年調(diào)節(jié)性能。

1.2 項目監(jiān)理服務(wù)范圍

根據(jù)設(shè)備監(jiān)理委托合同，監(jiān)理范圍的設(shè)備包括：

500 kV 主變壓器及其附屬設(shè)備（7 臺），550 kV SF6 氣

體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）及其附屬設(shè)備（12

32 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

個間隔），500 kV 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜及其附屬

設(shè)備（約 12.715 km），高壓并聯(lián)電抗器及其附屬設(shè)備

（3 臺）。

1.3 委托監(jiān)理工作內(nèi)容和目標(biāo)

● 1.3.1 監(jiān)理內(nèi)容

對上述設(shè)備（僅限國內(nèi)制造）的原材料入廠、制造、

廠內(nèi)組裝、試驗(yàn)、檢驗(yàn)、包裝發(fā)運(yùn)前、現(xiàn)場組裝試驗(yàn)

質(zhì)量管理和進(jìn)度控制進(jìn)行全過程監(jiān)理。

● 1.3.2 監(jiān)理目標(biāo)

1）設(shè)備關(guān)鍵工序得到識別并落實(shí)監(jiān)督檢查；

2）設(shè)備重大質(zhì)量缺陷出廠前得到處置；

3）設(shè)備交付進(jìn)度重大偏差得到識別。

2 監(jiān)理過程中發(fā)現(xiàn)的主要問題

2.1 設(shè)備及試驗(yàn)情況介紹

該項目主變壓器為現(xiàn)場組裝 550 kV 三相、水冷、

雙繞組升壓電力變壓器，型號 SSP-JT-558000/550。

主要參數(shù)：額定容量為 558 000 kVA，額定電壓及分接

范圍為 550（-2×2.5%）/18 kV，額定電流為 585.7/

17897.9 A，額定頻率為 50 Hz，聯(lián)接組標(biāo)號為 YNd11，

冷卻方式為強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)水冷（ODWF）。

該變壓器結(jié)構(gòu)：鐵芯為三相五柱式，鐵芯采用冷

軋硅鋼片制作；繞組由無氧銅半硬自粘性換位導(dǎo)線繞

制；高壓繞組為內(nèi)屏連續(xù)式，上半部分為右繞向，下

半部分為左繞向；低壓繞組為雙層螺旋式，內(nèi)層為右

繞向，外層為左繞向；油箱為鐘罩式結(jié)構(gòu)，上、下節(jié)

油箱的箱沿處為螺栓連接。

變壓器帶有局部放電測量的感應(yīng)電壓試驗(yàn)（IVPD）

依據(jù) GB/T 1094.3—2017《電力變壓器 第 3 部分：

絕緣水平、絕緣試驗(yàn)和外絕緣空氣間隙》和 GB/T

7354—2018《高電壓試驗(yàn)技術(shù) 局部放電測量》進(jìn)行[1-2]，

試驗(yàn)原理如圖 1 所示。在變壓器一個繞組的端子上施

加一交流電壓，其波形應(yīng)盡可能接近正弦波，試驗(yàn)頻

率一般為 200 Hz，對于三相變壓器應(yīng)使用三相對稱加

壓，任何不與試驗(yàn)電源相連的線端端子應(yīng)開路。

局部放電是由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣里面存在的弱

點(diǎn)，在一定外施電壓下發(fā)生的局部的重復(fù)擊穿和熄滅

的現(xiàn)象。伴隨著絕緣介質(zhì)中局部放電的產(chǎn)生，放電電

荷的轉(zhuǎn)移將在放電回路中形成脈沖電壓或電流信號，

用接在試驗(yàn)回路中適當(dāng)?shù)臋z測回路測得的電壓或電流

脈沖，然后通過測量被檢測設(shè)備的外電路中所流過的

脈沖電壓或電流來檢測放電信號。

G-高頻發(fā)電機(jī)組；B1-中間變壓器；B- 試 品；

C b- 變壓器套管電容；Z m- 測量阻抗

圖 1 試驗(yàn)原理圖

G

C

B

B1 B

A

C

 B

A

a

b

c

c

LX

O

Cb

Zm

Cb

Zm

Cb

Zm

試驗(yàn)中電壓加載的順序如圖 2 所示：1）電壓上

升到 0.4Ur

/ 3，進(jìn)行背景 PD 測量并記錄；2）上升

到 1.2Ur

/ 3，保持至少 1 min，測量并記錄 PD 水平；

3）上升到測量電壓 1.58Ur

/ 3，保持至少 5 min，測量

并記錄 PD 水平；4）上升至增強(qiáng)電壓 1.8Ur

/ 3，保

持時間按 GB/T 1094.3—2017 的規(guī)定，之后立刻不間

斷地將電壓降至測量電壓 1.58Ur

/ 3，測量并記錄 PD

水平；5）保持測量電壓至少 1 h，在 1 h 內(nèi)每隔 5 min

測量并記錄 PD 水平；6）測量完畢降至 1.2Ur

/ 3，

保持至少 1 min，測量并記錄 PD 水平；7）試驗(yàn)電壓

降至 0.4Ur

/ 3時，進(jìn)行背景 PD 測量并記錄；8）試

驗(yàn)電壓降至 0.4Ur

/ 3以下時，方可切斷電源。

圖 2 試驗(yàn)電壓加載順序

A

B

C ????

D

E

1 h 1.58Ur0√3

1.8Ur0√3

0.4Ur0√3

1.2Ur0√3

如果試驗(yàn)開始和結(jié)束時測得的背景 PD 水平均沒

有超過 50 pC，則試驗(yàn)方為有效。如果滿足下列所有

判據(jù)，則試驗(yàn)合格：1）試驗(yàn)電壓不產(chǎn)生突然下降；

2）在 1 h 局部放電試驗(yàn)期間，沒有超過規(guī)定的局部

放電量（采購技術(shù)協(xié)議約定放電量≤ 80 pC，GB/T

1094.3—2017 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定≤ 250 pC，按放電量≤ 80 pC

的要求執(zhí)行）的記錄；3）在 1 h 局部放電試驗(yàn)期間，

局部放電水平無上升的趨勢，最后 20 min 局部放電

水平無突然持續(xù)增加；4）在 1 h 局部放電試驗(yàn)期間，

局部放電水平的增加量不超過 50 pC；5）在 1 h 局部

放電測量后電壓降至 1.2Ur

/ 3 時，測量的局部放電

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 33

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

水平?jīng)]有超過規(guī)定的局部放電量記錄（采購技術(shù)協(xié)

議約定放電量≤ 80 pC，GB/T 1094.3—2017 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定≤ 100 pC，按放電量≤ 80 pC 的要求執(zhí)行）。

2.2 局放超標(biāo)問題描述

2021 年 9 月 29 日，監(jiān)理工程師在變壓器制造

廠對該項目 1# 主變壓器進(jìn)行帶有局部放電測量的感

應(yīng)電壓試驗(yàn)見證時發(fā)現(xiàn)：當(dāng)試驗(yàn)電壓升到增強(qiáng)電壓

（1.8Ur

/ 3 ）時，被試變壓器 A 相出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，

當(dāng)試驗(yàn)電壓降至測量電壓（1.58Ur

/ 3 ）時，被試變

壓器 A 相局部放電量為 120 pC 左右，見圖 3。被試變

壓器 A 相局部放電量測量值≤ 80 pC，不符合技術(shù)協(xié)

議要求，B、C 二相正常，監(jiān)理工程師要求制造廠暫停

試驗(yàn)，并進(jìn)行檢查。

圖 3 A 相放電量超標(biāo)

制造廠檢查試驗(yàn)線路，并對被試變壓器 A 相試驗(yàn)

用套管的升高座進(jìn)行放氣，再重新進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)電

壓升到測量電壓（1.58Ur

/ 3 ）時，A 相仍存在局部

放電現(xiàn)象，試驗(yàn)持續(xù) 15 min 左右放電現(xiàn)象逐漸消失，

試驗(yàn)持續(xù) 20 min 后 B 相出現(xiàn)放電現(xiàn)象，局部放電量測

量值為 80 ～ 120 pC（見圖 4），試驗(yàn)持續(xù) 60 min 局

部放電量基本保持不變。A、C 二相無異常，被試變

壓器絕緣油色譜分析正常。

監(jiān)理工程師見證制造廠初步處理，被試變壓器的

局部放電量仍然超標(biāo)，向制造廠發(fā)出監(jiān)理通知單，督

促其盡快查找引起局部放電量超標(biāo)的原因，并提出解

決問題的處理方案。經(jīng)監(jiān)理工程師督促，制造廠開展

技術(shù)分析，先后采取各種措施進(jìn)行問題排查和處理，

最終解決問題。

3 問題產(chǎn)生的原因分析

針對 1# 主變局部放電量超標(biāo)問題，制造廠先后采

圖 4 B 相出現(xiàn)放電現(xiàn)象

取熱油循環(huán)脫氣、解體檢查、更換高壓出線裝置、不

同的成對端子上的各個讀數(shù)和校準(zhǔn)值的相互關(guān)系定位、

超聲波定位等措施，同時對低壓、鐵芯、夾件和中性

點(diǎn)進(jìn)行了局部放電量測量、絕緣油色譜分析等處理。

通過綜合分析，判斷局部放電超標(biāo)為變壓器高壓出線

裝置存在質(zhì)量缺陷所引起。對高壓出線裝置解體檢查

來驗(yàn)證此判斷，解體后發(fā)現(xiàn)高壓出線裝置 U 型支撐件

的端部及加工缺口邊緣尖銳，并存在分層現(xiàn)象。分析

產(chǎn)生局部放電原因可能是：

1）雖然該 U 型支撐件是絕緣材料，但是其端部

及加工缺口邊緣電極形狀過于尖銳，在出線裝置的高

場強(qiáng)區(qū)域，發(fā)生電荷集中從而誘發(fā)局部放電。

2）該批次出線裝置在 2021 年 2 月已生產(chǎn)完工，

存放時間較長，可能發(fā)生吸潮現(xiàn)象，導(dǎo)致干燥后絕緣

件出現(xiàn)分層現(xiàn)象，有可能窩氣，該氣隙在出線裝置的

高場強(qiáng)區(qū)域，誘發(fā)局部放電。

3）可能該批次出線裝置加工時，因加工設(shè)備刀具

原因，導(dǎo)致加工缺口位置發(fā)生分層，在真空注油時出

現(xiàn)局部窩氣，該氣隙在出線裝置的高場強(qiáng)區(qū)域，誘發(fā)

局部放電。

4 解決問題的過程及運(yùn)用的主要方法

在監(jiān)理工程師的督促和見證下，制造廠先后進(jìn)行

了 3 個階段的排查、處理，進(jìn)行了多次試驗(yàn)，歷時一

個半月最終解決問題。

4.1 第一階段處理

該階段進(jìn)行了絕緣油熱油循環(huán)，于 2021 年 10 月

4 日再次試驗(yàn)，仍發(fā)生局部放電，未能解決問題。

34 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

制造廠初步分析認(rèn)為變壓器內(nèi)可能存在絕緣油未

浸透現(xiàn)象，故在 2021 年 9 月 30 日～ 10 月 2 日期間進(jìn)

行了熱油循環(huán)。熱油循環(huán)結(jié)束后變壓器靜放，于 10 月

4 日再次進(jìn)行帶有局部放電測量的感應(yīng)電壓試驗(yàn)。試

驗(yàn)電壓升到測量電壓（1.58Ur

/ 3 ）時，B 相出現(xiàn)局

部放電，放電量為 200 ～ 300 pC，A、C 二相正常。

試驗(yàn)持續(xù)約 50 min 時，C 相也出現(xiàn)了局部放電現(xiàn)象，

放電量約為 300 pC，整個試驗(yàn)持續(xù) 1 h 后停止。B、C

相局部放電量試驗(yàn)波形見圖 5。

圖 5 經(jīng)熱油循環(huán)處理后局放試驗(yàn)情況

4.2 第二階段處理

該階段先后進(jìn)行了絕緣油色譜分析、超聲波法定

位局部放電源、變壓器解體檢查、更換高壓出線裝置

等處理后，于 2021 年 10 月 27 日再次試驗(yàn)，仍發(fā)生局

部放電，未解決問題。

2021 年 10 月 5 日，制造廠對變壓器絕緣油進(jìn)

行色譜分析，絕緣油中已出現(xiàn)少量乙烯，具體數(shù)據(jù)

見圖 6。

圖 6 經(jīng)熱油循環(huán)處理后局放試驗(yàn)后絕緣油色譜分析數(shù)據(jù)

2021 年 10 月 6 日、8 日，在監(jiān)理工程師見證下，

制造廠對該變壓器再次進(jìn)行帶有局部放電測量的感應(yīng)

電壓試驗(yàn)，并用超聲波定位法對變壓器的局部放電源

進(jìn)行定位監(jiān)測，見圖 7，同時對低壓、鐵芯、夾件和

中性點(diǎn)進(jìn)行局部放電量測量。經(jīng)排查低壓、鐵芯、夾

件和中性點(diǎn)的局放無異常，B、C 二相高壓升高座內(nèi)均

收到放電信號，見圖 8，故初步定位放電源分別在 B、

C 二相高壓升高座（內(nèi)含高壓出線裝置）處。

圖 8 超聲波定位信號接收

圖 7 超聲波定位監(jiān)測放電源

2021 年 10 月 11 日，在監(jiān)理工程師見證下，制造

廠將 B、C 二相高壓升高座和高壓出線裝置從主體上

拆除，檢查未發(fā)現(xiàn)異常。檢查人員進(jìn)入變壓器油箱內(nèi)

部對變壓器的器身、壓釘和接地等部位進(jìn)行了檢查，

亦未見異常。遂決定更換 3 個高壓出線裝置。

2021 年 10 月 12 日，制造廠將新的高壓出線裝置

和高壓線圈外絕緣一起入爐進(jìn)行氣相真空干燥處理，

于 10 月 14 日出爐。監(jiān)理工程師確認(rèn)準(zhǔn)備、加熱、降壓、

高真空等氣相真空干燥過程和監(jiān)測數(shù)據(jù)均符合制造廠

工藝要求。

2021 年 10 月 14 日，在監(jiān)理工程師見證下，制造

廠將被試變壓器的上節(jié)油箱吊開，對其器身、緊固件、

接地件等進(jìn)行了全面檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。再更換被試

變壓器三相高壓出線裝置和高壓線圈外部分絕緣件，

見圖9、圖10，并按工藝要求對被試變壓器進(jìn)行抽真空、

真空注油、熱油循環(huán)、靜放。

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 35

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

圖 9 更換高壓出線裝置

圖 10 更換高壓線圈外絕緣件

2021 年 10 月 26 日，在監(jiān)理工程師見證下，被試

變壓器再次進(jìn)行了電壓比測量和聯(lián)結(jié)組標(biāo)號檢定、繞

組直流電阻測量、絕緣特性試驗(yàn)、線端操作沖擊試驗(yàn)、

線端雷電沖擊試驗(yàn)、外施耐壓試驗(yàn)、線端交流耐壓試

驗(yàn)等例行試驗(yàn)，均無異常。

2021 年 10 月 27 日，在監(jiān)理工程師見證下，被試

變壓器進(jìn)行了帶有局部放電測量的感應(yīng)電壓試驗(yàn)，試

驗(yàn)情況如下：

1）A、B 二相實(shí)測量局部放電量：A 相 ＜

30 pC， C 相＜ 30 pC，符合要求。

2）B 相：試驗(yàn)電壓升至增強(qiáng)電壓（1.8Ur

/ 3 ）

保持 30 s，無異常。試驗(yàn)電壓降至測量電壓（1.58Ur

/

3 ），28 min 內(nèi)局部放電量均＜ 30 pC，但在第

28 min 時出現(xiàn)放電現(xiàn)象，放電量為 100 ～ 200 pC，持

續(xù)至第 30 min 后放電現(xiàn)象消失，再繼續(xù)試驗(yàn) 30 min，

放電量均＜ 30 pC。

由于試驗(yàn)過程中 B 相出現(xiàn)了局部放電現(xiàn)象，監(jiān)理

工程師依據(jù) GB/T 1094.3—2017，要求制造廠延長試

驗(yàn)時間。當(dāng)試驗(yàn)持續(xù)至第 63 min 左右，B 相再次出

現(xiàn)放電現(xiàn)象，局部放電量為 80 ～ 90 pC，且局部放

電量呈上升趨勢，至第 90 min，局部放電量為 100 ～

200 pC，停止試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后 2 次變壓器絕緣油色

譜分析均無異常。

4.3 第三階段處理

該階段再次進(jìn)行熱油循環(huán)、脫氣處理，然后再進(jìn)

行局放試驗(yàn)，并結(jié)合試驗(yàn)局部放電情況、色譜分析、

超聲波法定位、解體檢查驗(yàn)證等措施，找到了局部放

電源，更換了故障源——B 相出線裝置，最后試驗(yàn)測

量值符合要求。

根據(jù) 10 月 27 日試驗(yàn)時 B 相局部放電情況，并結(jié)

合絕緣油色譜分析結(jié)果，定位局部放電源位于 B 相高

壓升高座內(nèi)，初步判斷可能是 B 相出線裝置的 20 mm

層壓支撐件浸油不充分導(dǎo)致局部放電量超標(biāo)。故對變

壓器再次進(jìn)行抽真空、真空注油、熱油循環(huán)、靜放處理。

2021 年 11 月 6 日，經(jīng)監(jiān)理工程師見證，制造廠

再次進(jìn)行帶有局部放電測量的感應(yīng)電壓試驗(yàn)。試驗(yàn)電

壓升至 0.7Ur

/ 3 時高壓 B 相出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，局

部放電量為 100 pC 左右；試驗(yàn)電壓升至 1.2Ur

/ 3 時，

局部放電量為 200 ～ 300 pC；試驗(yàn)電壓升至測量電壓

（1.58Ur

/ 3 ）時，局部放電量為 200 ～ 400 pC。整

個試驗(yàn)中 A、C 二相無異常。試驗(yàn)時同步采用超聲波

定位，定位放電源在 B 相高壓升高座內(nèi)水平方向、距

油箱壁 200 ～ 500 mm 處。帶有局部放電測量的感應(yīng)

電壓試驗(yàn)結(jié)束后，取變壓器絕緣油進(jìn)行色譜分析，發(fā)

現(xiàn)油中有乙炔，見表 1。

表 1 2021-11-06 試驗(yàn)前后絕緣油色譜分析結(jié)果

階段 H2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 CO CO2

試驗(yàn)前 0.09 0.29 0 0 0 3.16 167.33

試驗(yàn)后 0.62 0.44 0.11 0 0.25 3.84 167.96

μL/L

2021 年 11 月 7 日，在監(jiān)理工程師見證下，制造

廠將被試變壓器內(nèi)絕緣油全部抽出，拆除試驗(yàn)套管、

B 相高壓套管和高壓出線裝置，并對 B 相出線裝置進(jìn)

行解體檢查，發(fā)現(xiàn)該出線裝置水平段內(nèi)層硫酸鹽紙漿

第 2 層絕緣筒上 372 ～ 675 mm 兩處位置和 U 型支撐

件上均存在放電后碳化痕跡，見圖 11、圖 12。

2021 年 11 月 10 日—11 日，在監(jiān)理工程師見證下，

制造廠對最先引起被試變壓器局部放電量超標(biāo)的 B、C

二相高壓出線裝置進(jìn)行解體檢查。發(fā)現(xiàn) B 相出線裝置

垂直段（注：與高壓套管連接段）內(nèi)層硫酸鹽紙漿第

2 層絕緣筒上 130 ～ 190 mm 處存在明顯放電后碳化痕

跡，見圖 13。C 相高壓出線裝置上未發(fā)現(xiàn)異常。

36 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

監(jiān)理要點(diǎn)

Supervision Points

圖 11 B 相出線裝置上放電點(diǎn)

圖 12 U 型支撐件上放電后碳化痕跡

圖 13 B 相出線裝置放電后碳化痕跡

經(jīng)與各方商議，制造廠決定重新更換被試變壓器

B 相高壓出線裝置。先單獨(dú)對新高壓出線裝置進(jìn)行抽

真空、真空注油、熱油循環(huán)，待其達(dá)到工藝要求后，

于 2021 年 11 月 11 日，抽出高壓出線裝置內(nèi)絕緣油，

將更換新高壓出線裝置，再按工藝要求對被試變壓器

進(jìn)行抽真空、真空注油、靜放。

2021 年 11 月 15 日，監(jiān)造工程師再次見證被試

變壓器 B 相線端操作沖擊試驗(yàn)、高壓線端雷電沖擊

試驗(yàn)、線端交流耐壓試驗(yàn)，均無異常。再進(jìn)行帶有局

部放電測量的感應(yīng)電壓試驗(yàn)：高壓開關(guān)置 1 分接，中

性點(diǎn)接地，低壓三相激磁，按 GB/T 1094.3—2017 標(biāo)

準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)電壓和加壓程序進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)電源頻

率為 200 Hz，高壓線端在增強(qiáng)電壓（1.8Ur

/ 3 ）持

續(xù)時間 30 s，在測試電壓（1.58Ur

/ 3 ）下持續(xù)時間

1 h 進(jìn)行局部放電測量，試驗(yàn)全過程測得局部放電量

均＜ 30 pC。

5 處理結(jié)果或成效

2021 年 11 月 15 日，監(jiān)理工程師見證被試變壓

器帶有局部放電測量的感應(yīng)電壓試驗(yàn)，在測試電壓

（1.58Ur

/ 3 ）下，試驗(yàn)全過程無異常放電和擊穿現(xiàn)象，

測得局部放電量均＜ 30 pC，見圖 14，符合技術(shù)要求，

至此該問題得到解決。

圖 14 局放測量合格波形圖

6 對此類問題的見解或指導(dǎo)意義

1）監(jiān)理方應(yīng)督促制造廠加強(qiáng)外購件的檢驗(yàn)、儲存

控制等，對質(zhì)量問題頻發(fā)的外購件供應(yīng)商應(yīng)予以必要

關(guān)注，提醒制造廠及其他項目單位對同批次高壓出線裝

置的使用情況進(jìn)行必要排查，防止類似問題再次發(fā)生。

2）高度重視變壓器等電氣設(shè)備局部放電量超標(biāo)

問題，局放超標(biāo)問題往往比較復(fù)雜 [3]，排查難度大，

處理周期長，監(jiān)理工程師應(yīng)全程跟進(jìn)其處理過程，

（下轉(zhuǎn)第 54 頁）

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 37

檢驗(yàn)與技術(shù)

Inspection and Technology

一種 T R T 靜葉、靜葉軸承拆卸設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計

冀庭庭 冀永剛 任建明 魯宇峰

（西安陜鼓動力股份有限公司 西安 710611）

摘 要：TRT 是一種能量回收裝置。由于 TRT 介質(zhì)成分的原因，導(dǎo)致靜葉、靜葉軸承在運(yùn)行時發(fā)生銹蝕、

卡澀等問題，致機(jī)組靜葉、靜葉軸承較難拆卸。當(dāng)遇到此類問題時，常采用悠錘撞擊的方式進(jìn)行拆卸。這種

拆卸方式不僅效率低，且存在一定安全隱患。為解決該問題，本文構(gòu)建了一種可適用于大型透平機(jī)靜葉、靜

葉軸承高效拆除的拆卸設(shè)備，通過理論研究和計算機(jī)仿真評估了設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能，并搭建了 PLC 控制系統(tǒng)，

結(jié)合驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)對設(shè)備可行性進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，可大大節(jié)省工作時間、減輕工作強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：TRT 靜葉 靜葉軸承 拆卸 液壓

Structural Design of A Disassembly Device for TRT Stator

Blade and Stator Blade Bearing

Ji Tingting Ji Yonggang Ren Jianming Lu Yufeng

(Xi'an Shangu Power Co., Ltd. Xi'an 710611)

Abstract TRT is a energy recovery device. Due to TRT medium composition, the stator and stator bearing

will block and corrode during the unit operation, leading to difficulty in disassembling the stator and stator bearing.

When encountering such problems, it is often disassembled by means of hammer impact. But this kind of disassembly

method is not only inefficient, but also dangerous. In order to solve the problem, a kind of disassembly equipment

is designed which can be used to disassemble stator and stator bearing efficiently. The structural performance of the

equipment is assessed through theoretical research and computer simulation, and the PLC control system is also built.

Combined with verification experiments, the feasibility of the equipment is studied systematically and deeply, which

can greatly save the working time and reduce the work intensity.

Keywords TRT Stator Stator bearing Disassembly Hydraulic

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0037-04 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.010

作者簡介：冀庭庭（1989 ～ )，男，本科，工程師，從事各

類壓縮機(jī)組、透平機(jī)安裝、檢修維修工作。

通訊作者：冀庭庭，E-mail: my.jitingting@163.com。

（收稿日期：2022-11-21）

高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置（Blast Furnace Top

Gas Recovery Turbine Unit，簡稱 TRT）廣泛用于國內(nèi)

外鋼鐵企業(yè)，實(shí)踐證明通過 TRT 裝置的能量轉(zhuǎn)換，大

約可回收 30％的高爐鼓風(fēng)機(jī)所需能量，可以有效減少

能源浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。由于原料、工藝系統(tǒng)等原

因?qū)е旅簹庵泻写罅柯入x子、硫酸根離子、粉塵等，

在機(jī)組使用過程中會導(dǎo)致膨脹機(jī)葉片磨損、腐蝕、葉

片卡澀等問題，這將大大影響機(jī)組運(yùn)行。當(dāng)靜葉卡澀時，

通常采用悠錘撞擊進(jìn)行拆卸，但該拆卸方式不僅拆卸

效率低，而且會對靜葉、靜葉軸承和承缸造成不可逆

轉(zhuǎn)的損傷，存在一定安全隱患，并且占用天車資源而

降低車間整體生產(chǎn)效率。為了解決該問題，本文結(jié)合

TRT 機(jī)組承缸結(jié)構(gòu)及靜葉、靜葉軸承等相關(guān)參數(shù)，設(shè)

計了一種電液拆卸設(shè)備，通過精確找正，利用液壓缸

及工裝將靜葉片壓出，之后順勢將承缸石墨軸承拆除，

可大大節(jié)省勞動時間、減輕工作強(qiáng)度 [1]。

1 拆卸設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計

本設(shè)計根據(jù)靜葉、靜葉軸承及其承缸參數(shù)，設(shè)計

如圖 1 所示結(jié)構(gòu)方案。依據(jù)功能需求，拆卸設(shè)備的機(jī)

械結(jié)構(gòu)分為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、拆卸機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)以及水平

移動機(jī)構(gòu) 4 個部分。

38 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

檢驗(yàn)與技術(shù)

Inspection and Technology

本設(shè)計利用 SolidWorks 軟件建立拆卸設(shè)備的三維

模型，并利用 ANSYS 有限元仿真分析軟件對靜葉、

靜葉軸承拆卸設(shè)備的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、拆卸機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零部

件進(jìn)行靜力學(xué)分析，驗(yàn)證其強(qiáng)度和剛度 [2]。

圖 1 拆卸設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

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1.1 工作原理

結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、拆卸步驟以及產(chǎn)品功能要求，本

案例將采用如下拆卸路線：對中找正、TRT 靜葉拆除、

靜葉軸承拆除，重復(fù)下一件拆除。1）將承缸放置在旋

轉(zhuǎn)平臺上，調(diào)整工件中心使其與旋轉(zhuǎn)工作平臺中心線

重合。2）轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)平臺，將待拆卸的靜葉以及支撐滑

動軸承轉(zhuǎn)動到合適位置。3）控制絲杠滑臺將拆卸機(jī)構(gòu)

中心線與靜葉中心線對準(zhǔn)。4）底部液壓缸回收帶動拆

卸裝置靠近承缸，使套筒與承缸接觸完成定位。5）上

方輔助機(jī)構(gòu)與承缸內(nèi)壁接觸，上下液壓缸回收，完成

拆卸裝置的夾緊。6）中間液壓缸頂桿將靜葉頂出，完

成靜葉拆卸。7）在頂桿端部安裝螺母和拉套，液壓缸

回收完成軸承拆卸 [3]。

1.2 旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)計

旋轉(zhuǎn)平臺結(jié)構(gòu)主體采用槽鋼，并通過焊接方式連

接。該鋼結(jié)構(gòu)組成的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座具有強(qiáng)度和剛度高、

穩(wěn)定性好、安裝方便、高度尺寸小等優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)臺為雙

承載臺設(shè)計，滿足 630 ～ 1 120 mm 不同半徑承缸的拆

卸需求，在承載臺上布置有 T 型槽及通孔，便于安裝

夾具、軸承及傳動部件。

1.3 升降機(jī)構(gòu)設(shè)計

升降機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)、絲杠滑臺以及升降機(jī)架組

成。升降機(jī)架通過螺栓連接固定在水平移動機(jī)構(gòu)上，

絲杠滑臺固定在升降架上，電機(jī)通過螺栓連接固定在

絲杠滑臺上。升降機(jī)構(gòu)主要作用為控制拆卸機(jī)構(gòu)的高

度位置，從而實(shí)現(xiàn)對不同高度的靜葉、靜葉軸承的拆卸。

電機(jī)為升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動裝置，為升降過程提供動力源；

絲杠滑臺為升降機(jī)構(gòu)的執(zhí)行裝置，將絲杠的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化

為滑塊的豎直移動，從而帶動拆卸機(jī)構(gòu)進(jìn)行高度方向

的位移；升降架為升降機(jī)構(gòu)的機(jī)架 [4]。

1.4 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計

利用 PLC 搭建拆卸設(shè)備液壓控制系統(tǒng)，利用電磁

換向閥以及比例減壓閥完成對 3 個液壓缸的控制。

2 拆卸設(shè)備的有限元分析

依據(jù)最大負(fù)荷，利用有限元仿真分析軟件 ANSYS

對工作機(jī)構(gòu)的主要零部件 ( 安裝板、定位套筒及法蘭

底座、拆卸結(jié)構(gòu)安裝板、輔助拉板、移動立架 ) 進(jìn)行

靜力學(xué)仿真分析，驗(yàn)證其強(qiáng)度和剛度。結(jié)果顯示各零

部件強(qiáng)度滿足設(shè)計要求 [5]。

2.1 安裝板

設(shè)置網(wǎng)格尺寸為 2 mm，并施加 300 kN 力，經(jīng)

理論分析安裝板最大應(yīng)力為 250 MPa，最大形變?yōu)?/p>

0.28 mm，如圖 2 所示。

圖 2 安裝板應(yīng)力、應(yīng)變最大位置示意圖

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2.2 定位套筒及法蘭底座

設(shè)置網(wǎng)格尺寸為 2 mm，并施加 300 kN 力，經(jīng)理

論分析定位套筒及法蘭底座最大應(yīng)力為 103 MPa，最

大形變?yōu)?0.14 mm，如圖 3 所示。

2.3 拆卸結(jié)構(gòu)安裝板

設(shè)置網(wǎng)格尺寸為 2 mm，并施加 150 kN 力，經(jīng)理

論分析拆卸結(jié)構(gòu)安裝板最大應(yīng)力為 194 MPa，最大形

變?yōu)?0.19 mm，如圖 4 所示。

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 39

檢驗(yàn)與技術(shù)

Inspection and Technology

圖 3 定位套筒應(yīng)力、應(yīng)變最大位置示意圖

圖 4 拆卸結(jié)構(gòu)安裝板應(yīng)力、應(yīng)變最大位置示意圖

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2.4 輔助拉板

設(shè)置網(wǎng)格尺寸為 2 mm，并施加 150 kN 力，經(jīng)

理論分析輔助拉板最大應(yīng)力為 317 MPa，最大形變?yōu)?/p>

0.24 mm，如圖 5 所示。

圖 5 輔助拉板應(yīng)力、應(yīng)變最大位置示意圖

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2.5 移動立架

設(shè)置網(wǎng)格尺寸為 10 mm（局部細(xì)化），并施加

150 kN+150 kN+ 重 力 （滑 塊 + 支 座）， 經(jīng) 理 論

分析移動立架最大應(yīng)力為 238 MPa，最大形變?yōu)?/p>

0.61 mm，如圖 6 所示。

圖 6 移動立架應(yīng)力、應(yīng)變最大位置示意圖

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3 拆卸設(shè)備的拆卸實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

根據(jù)本案系統(tǒng)設(shè)計、樣機(jī)制造后，實(shí)際對 TRT 靜

葉、靜葉軸承進(jìn)行試驗(yàn)、驗(yàn)證，根據(jù)本案例的拆卸實(shí)驗(yàn)，

使用已發(fā)生嚴(yán)重銹蝕的待拆卸 TRT 承缸，見圖 7。

圖 7 待拆承缸體

本實(shí)驗(yàn)一次性完成約 95% 的靜葉、靜葉軸承的拆

卸，部分靜葉、靜葉軸承拆卸力較大的主要原因有2個，

其一是銹蝕情況特別嚴(yán)重，超出設(shè)計壓力。試驗(yàn)表明

少數(shù)靜葉、靜葉軸承會刮傷，這是由于承缸體發(fā)生變形，

靜葉分布與理論存在差別，導(dǎo)致拉桿中心軸線與多數(shù)

靜葉、靜葉軸承內(nèi)孔中心軸線僅存在較小的角度偏差。

根據(jù)拆卸機(jī)構(gòu)設(shè)計原理與機(jī)械結(jié)構(gòu)可以看出，在拆卸

過程中，拆卸機(jī)構(gòu)的拉桿會帶著拉套穿過靜葉軸承內(nèi)

孔，如果拉桿在穿過靜葉軸承內(nèi)孔時位置不合理，則

可能會發(fā)生干涉現(xiàn)象。因此有必要對拉桿帶著拉套穿

過靜葉、靜葉軸承內(nèi)孔的過程進(jìn)行拉桿的位置偏差分

析，以確定拆卸過程中拉桿所能允許的最大位置偏差。

當(dāng)拉桿帶著拉套穿過靜葉、靜葉軸承內(nèi)孔時存在

40 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

檢驗(yàn)與技術(shù)

Inspection and Technology

以下 3 種情況，如圖 8 所示。為計算拉桿的最大偏差

角度，建立拉套運(yùn)動分析模型，如圖 9 所示。

圖 8 拉桿的位置偏差分析

(c) 拉桿位置角不對中

(b) 拉桿位置中心偏移

(a) 拉桿位置中心對正

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d1

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圖 9 拉套運(yùn)動分析模型

d1

θ

L

θ

θ

d2

在橫截面上，拉套外壁的運(yùn)動軌跡為 2 條平行直

線，當(dāng) 2 條直線分別與承缸內(nèi)孔接觸時，拉桿到達(dá)最

大偏差位置。根據(jù)幾何關(guān)系，拉桿的最大偏差角度可

以通過式 (1) 來計算：

L fi ff tan ffl (1) cos ffi

ffi

d d 2

1

式中：

L ——承缸壁厚，mm；

θ ——拉桿中心軸線與靜葉、靜葉軸承內(nèi)孔中心

軸線的偏差角度，rad；

d1 ——承缸內(nèi)孔直徑，mm；

d2 ——拉套外壁直徑，mm。

從式 (1) 可以看出，在承缸尺寸一定時，拉桿最

大偏差位置與拉套外壁直徑有關(guān)。本文設(shè)計的拉套外

壁直徑為 120 mm，承缸壁厚為 300 mm，承缸內(nèi)孔直

徑等于靜葉、靜葉軸承外徑，為 130 mm。通過式 (1）

可以計算出拉桿中心軸線與靜葉、靜葉軸承內(nèi)孔中心

軸線的偏差角度為 1.9°。

通過計算可知拆卸設(shè)備在對中時，應(yīng)控制好對中

精度，避免發(fā)生刮擦、損傷。

4 結(jié)束語

根據(jù)本案研究試驗(yàn)，本文提出一種大型透平機(jī)靜

葉、靜葉軸承的拆卸設(shè)備，研究內(nèi)容包括拆卸設(shè)備的

系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵零部件的有限元分析、拆

卸設(shè)備的控制系統(tǒng)搭建與試驗(yàn)研究。通過研究研制出

大型透平機(jī)靜葉、靜葉軸承的電液復(fù)合式拆卸設(shè)備樣

機(jī)，設(shè)計了拆卸設(shè)備的電控軟硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了靜葉、

靜葉軸承的高效可靠拆卸。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐進(jìn)．絲桿升降機(jī)構(gòu)傳動的可靠性設(shè)計研究［J］．

煤礦機(jī)械，2 003(10) ：15-18．

[2] 黃偉．帶卡簧槽的軸承拆卸專用拉具的結(jié)構(gòu)設(shè)計

［J］．機(jī)械，2004(05) ：65-66．

[3] 李佩泉，畢長飛．基于 ADAMS 的行星齒輪傳動系

統(tǒng)運(yùn)動學(xué)仿真分析［J］．機(jī)械，2009,36(10) ：19-21.

[4] 張波．直線驅(qū)動式精密靜壓氣浮平臺的穩(wěn)定性分析

與實(shí)驗(yàn)研究［D］．廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2011．

[5] 茹珂．兩相混合步進(jìn)電機(jī)伺服控制技術(shù)研究［D］．

北京：北京交通大學(xué)，2018．

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 41

檢驗(yàn)與技術(shù)

Inspection and Technology

開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計在壓力容器規(guī)則設(shè)計中的應(yīng)用

董林峰 宋立法

（山東魯潤熱能科技有限公司 濟(jì)南 250305）

摘 要：壓力容器規(guī)則設(shè)計中開孔是重要環(huán)節(jié)，開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計不僅能對壓力容器功能進(jìn)行擴(kuò)展，還可以

為開孔設(shè)備提供便利，利于維護(hù)。但開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計一直是重點(diǎn)難點(diǎn)，處理好開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計是當(dāng)前關(guān)注的問題，

以確保壓力容器的質(zhì)量和安全。本文針對開孔補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行了概述，分析了其設(shè)計方法及限制條件，列出了具體

的應(yīng)用，旨在提高壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)的效果。

關(guān)鍵詞：開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計 壓力容器 規(guī)則設(shè)計 應(yīng)用

Application of Opening Reinforcement Design

in Pressure Vessel Rule Design

Dong Linfeng Song Lifa

(Shandong Lurun Thermal Energy Technology Co., Ltd. Ji'nan 250305)

Abstract Opening is an important link in the rule design of pressure vessels. Opening reinforcement design

can not only expand the functions of pressure vessels, but also provide convenience for opening equipment and

facilitate maintenance. However, the reinforcement design of openings has always been a key and difficult point, and

it is a current concern to deal with the reinforcement design of openings to ensure the quality and safety of pressure

vessels. In this paper, the opening reinforcement is summarized, its design method and limiting conditions are

analyzed, and specific applications are listed to improve the effect of opening reinforcement of pressure vessels. See

the overview.

Keywords Opening reinforcement design Pressure vessel Rule design Application

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0041-03 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.011

作者簡介：董林峰（1978 ～ )，男，大專，工程師，從事暖

通以及余熱利用方面工作。

通訊作者：董林峰，E-mail: 13255696123@163.com。

（收稿日期：2022-11-25）

根據(jù) GB/T 150.1—2011《壓力容器 第 1 部分：通

用要求》的規(guī)定，壓力容器是指設(shè)計壓力≥ 0.1 MPa，或

指真空度≥ 0.02 MPa 的容器 [1]。因是壓力容器，容器

承壓較大，一旦泄漏或爆炸會帶來嚴(yán)重的危險。所以，

密封性和安全性非常重要。且壓力容器有運(yùn)輸簡單和

存儲量大的特點(diǎn)，大量應(yīng)用在我國工業(yè)中，故必須確

保壓力容器各項設(shè)計環(huán)節(jié)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。我國歷年來

對壓力容器的規(guī)章制度定向方向顯示出壓力容器的設(shè)

計標(biāo)準(zhǔn)要求越來越高，尤其對壓力容器開口補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計

制定了較詳細(xì)的規(guī)定，如計算方法、計算內(nèi)容、限制

條件 [2]，其主要目的是更好地提升壓力容器的安全性，

更好地適應(yīng)工業(yè)發(fā)展需求。

1 壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計

壓力容器用途廣泛，包括工業(yè)、民用、軍工等多

部門多領(lǐng)域，其地位和作用較高，是研究人員不斷探

索、國家持續(xù)關(guān)注的重點(diǎn) [3]。壓力容器生產(chǎn)制作中均

會在容壁上進(jìn)行開孔，其目的主要包括兩方面：一是

為了生產(chǎn)需要，用于物料進(jìn)出、儀表附件安裝等；二

是為了便于后期的保養(yǎng)和維護(hù)，因壓力容器使用一段

時間后，為了安全考慮，要進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)，就需通

過開孔進(jìn)行。所以，對壓力容器的開孔補(bǔ)強(qiáng)是必須的。

進(jìn)行壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計時，需要具有專業(yè)設(shè)計能

力及全面考慮意識，以符合使用要求，避免意外情況

42 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

檢驗(yàn)與技術(shù)

Inspection and Technology

發(fā)生。開孔補(bǔ)強(qiáng)具體是指壓力容器開孔后，為了確保

孔口四周材質(zhì)的抗壓能力而進(jìn)行的一種補(bǔ)救方式 [4]。

不同的壓力容器對開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計和要求也有所不同。

壓力容器開孔勢必會降低壓力容器整體抗壓強(qiáng)度，使

運(yùn)行中出現(xiàn)各種問題。且壓力容器多在高溫、高壓環(huán)

境中使用，尤其是接管后，開孔處因容器內(nèi)外部不均

勻受力，嚴(yán)重影響壓力容器性能，降低工作效率。所以，

要做好開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計應(yīng)用。

2 把握開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計的方法和限制條件

壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計方式一般包括 2 種，即局

部和整體補(bǔ)強(qiáng) [5]。局部補(bǔ)強(qiáng)是指在固定位置進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，

補(bǔ)強(qiáng)時需針對性處理和開孔作業(yè)。補(bǔ)強(qiáng)面積不大，多

用于鋼材強(qiáng)度不超過 530 MPa、補(bǔ)強(qiáng)殼體厚度不超過

1.5 倍、容器殼厚度不超過 38 mm 的壓力容器。使用

局部補(bǔ)強(qiáng)時要注意焊縫最大應(yīng)力開孔補(bǔ)強(qiáng)處進(jìn)行無損

檢測及磨平，補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)要根據(jù)實(shí)際情況分析。開孔作

業(yè)易出現(xiàn)誤差使結(jié)構(gòu)表面與補(bǔ)強(qiáng)件的融合效率變差，

引起裂縫，影響壓力容器質(zhì)量。整體補(bǔ)強(qiáng)多應(yīng)用在開

孔較大壓力容器中，補(bǔ)償面積大，具有操作步驟簡易

的特點(diǎn)。但整體補(bǔ)強(qiáng)對技術(shù)要求較高，特別是對過渡

區(qū)補(bǔ)強(qiáng)時要注重平穩(wěn)性，防止應(yīng)力集中于一側(cè)。整體

補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計較適用壓力超過 4 MPa、溫度超過 350 ℃、

疲勞荷載大、高危害性物品的容器。其主要優(yōu)勢是整

體補(bǔ)強(qiáng)件在開孔應(yīng)力大處，能提升容器抗疲勞性，且

整體補(bǔ)強(qiáng)的對接焊縫能提高焊接質(zhì)量。但整體補(bǔ)強(qiáng)需

較大補(bǔ)強(qiáng)件尺寸，增加了制造及檢驗(yàn)難度，加大了生

產(chǎn)成本。其次，壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計中要把握開孔

補(bǔ)強(qiáng)的計算應(yīng)用，主要包括等面積法、分析法、壓力

面積法、有限元分析法 4 種 [6]。等面積法是基于靜力

平衡，準(zhǔn)則以開孔補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)金屬面積承載能力和內(nèi)

壓力載荷平衡。分析法是以彈性薄殼為理論，根據(jù)極

限分析及安定性原理進(jìn)行計算。壓力面積法和等面積

法的原理一樣，區(qū)別于兩者的補(bǔ)強(qiáng)有效范圍。有限元

分析法是應(yīng)用 ANSYS 軟件分析殼體應(yīng)力數(shù)值。

對開孔形狀直徑而言，壓力容器開孔作業(yè)需明確

限制條件。一是在圓筒形的壓力容器開孔作業(yè)時，

若內(nèi)徑小于 1 500 mm，開孔直徑則應(yīng)取 520 mm 和

1/2 D 中的較小值；若超過 1 500 mm，開孔直徑取

1 000 mm 和 1/3 D 中的較小值。二是球狀外殼時，開

孔直徑不超過 1/2 D；錐形封頭時，開孔直徑不超過

1/2 D；橢圓形、圓形結(jié)構(gòu)時，開孔直徑長短軸的比例

不超過 2。

3 開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計在壓力容器規(guī)則設(shè)計中的

應(yīng)用

3.1 補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計

該設(shè)計方法的應(yīng)用較廣泛，其制造難度較小、結(jié)

構(gòu)簡單，對壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)價值良好。但因補(bǔ)強(qiáng)圈

補(bǔ)強(qiáng)后，殼體和補(bǔ)強(qiáng)圈間會出現(xiàn)靜止氣隙，不利于壓

力容器整體效果。嚴(yán)重的會導(dǎo)致兩者間產(chǎn)生膨脹差或

溫差，影響補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計效果，甚至引發(fā)安全隱患。焊

接壓力容器壁與補(bǔ)強(qiáng)圈時，還因結(jié)構(gòu)的特殊性無法確

保整體受力。一旦壓力容器出現(xiàn)局部壓力過大的現(xiàn)象，

會引起壓力容器變形或破壞，降低壓力容器抗疲勞性，

影響安全系數(shù)。補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)主要是提升局部補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)

效果，提高壓力容器的抗壓能力及耐久能力，通過外

部作業(yè)的實(shí)施為工作人員提供便利，施工難度較低。

在具體操作中需在壓力容器上焊接補(bǔ)強(qiáng)板，利用金屬

厚度優(yōu)勢提升壓力容器開口處的器壁強(qiáng)度。所以，應(yīng)

用補(bǔ)強(qiáng)圈時，要對補(bǔ)強(qiáng)板的厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保

符合標(biāo)準(zhǔn)。還要考慮壓力容器的具體開口要求，嚴(yán)格

遵守，分析補(bǔ)強(qiáng)板特點(diǎn)，探討適宜厚度。補(bǔ)強(qiáng)板厚度

范圍一般小于壓力容器開口厚度的 1.5 倍，若大于該

范圍，易產(chǎn)生接應(yīng)力，不利于施工，也會影響連接效果，

達(dá)不到最終的補(bǔ)強(qiáng)效果目的。且選擇補(bǔ)強(qiáng)板時還應(yīng)考

慮補(bǔ)強(qiáng)板材料的強(qiáng)度、可塑性及延展性，強(qiáng)度一般不

大于 400 MPa。此外，補(bǔ)強(qiáng)圈的設(shè)計應(yīng)用還應(yīng)考慮適

用范圍，對腐蝕性高、氧化性強(qiáng)、溫差大、承載荷載

壓力大的壓力容器應(yīng)慎用。在補(bǔ)強(qiáng)圈實(shí)際應(yīng)用過程中，

還需嚴(yán)格把控焊接開孔峰值應(yīng)力范圍，經(jīng)開孔補(bǔ)強(qiáng)操

作處理低合金高強(qiáng)度鋼容器，若無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果，

應(yīng)更換補(bǔ)強(qiáng)方式，以確保壓力容器安全。

3.2 厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計

該設(shè)計方法是當(dāng)前各行業(yè)中使用最廣泛的。具體

是指鋼管外徑 / 壁厚小于 20 mm 的鋼管，承受壓力較

普通鋼管更強(qiáng)，是補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計效果的主要特征。對厚壁

管補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計而言，其材質(zhì)是決定性能的重要因素。一

般情況下，設(shè)計中會選擇和壓力容器相同的材質(zhì)作為

厚壁管，若無法完全一致，也會盡量保持所選材料特

性和外觀與壓力容器相似。目的是為了保證壓力容器

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.02 43

檢驗(yàn)與技術(shù)

Inspection and Technology

和厚壁管的協(xié)調(diào)性，使厚壁管更自然地融合，盡量降

低排斥反應(yīng)，確保壓力容器的整體工作性能。在實(shí)際

設(shè)計應(yīng)用中，就需要根據(jù)壓力容器的實(shí)際情況及需求

進(jìn)行整體的設(shè)計和調(diào)整，盡量滿足壓力容器需要。若

厚壁管材料的應(yīng)力達(dá)不到要求，可適量增大補(bǔ)償面積，

以增大應(yīng)力。若厚壁管材料的應(yīng)力過大，就需適量減

少應(yīng)力，補(bǔ)強(qiáng)部分面積，以確保壓力容器補(bǔ)強(qiáng)后內(nèi)外

力能均衡，避免失衡影響壓力容器的使用穩(wěn)定性和安

全性。此外，開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計中還應(yīng)注意開孔處理后的

應(yīng)力增加情況，因壓力容器開孔處理后周圍局部應(yīng)力

會出現(xiàn)增加，使容器表面受力載荷不一，開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)

計時，要根據(jù)孔口邊緣應(yīng)力規(guī)律進(jìn)行順序性的加強(qiáng)或

減弱處理，以使壓力容器恢復(fù)正常應(yīng)力，達(dá)到最終開

孔補(bǔ)強(qiáng)的效果。若開孔處理后出現(xiàn)應(yīng)力增強(qiáng)，操作補(bǔ)

強(qiáng)時要遠(yuǎn)離開孔邊緣。為了保證補(bǔ)強(qiáng)板的質(zhì)量和性能，

可于開孔高應(yīng)力范圍焊接，剔除補(bǔ)強(qiáng)面積，做好應(yīng)力

計算。在厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)中補(bǔ)強(qiáng)板材質(zhì)若比殼體材料好，

會加大焊接難度，還會損害壓力容器，影響壓力容器

功效。選擇接管材質(zhì)時，要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)，若接管材

料上有殼體材料，可增加接管厚度，以控制流通面積，

提升焊接操作效率，保障容器正常使用。此外，厚壁

接管補(bǔ)強(qiáng)中可使用無縫接管鍛件加工，以盡可能降低

誤差，若設(shè)計壓力小，可增加無縫鋼管應(yīng)用。

3.3 整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計

該設(shè)計方法的補(bǔ)強(qiáng)效果較佳，主要是指把接管、殼體、

特定技術(shù)材料進(jìn)行一體焊接，金屬主要點(diǎn)集中在應(yīng)力高

區(qū)，焊接更牢固，抗疲勞性能得到有效提升，且能減少開

孔補(bǔ)強(qiáng)操作過程中的開孔強(qiáng)度損傷，確保殼體的平衡狀

態(tài)。對整體鍛件結(jié)構(gòu)而言，殼體受應(yīng)力平衡限制出現(xiàn)下

滑，避免應(yīng)力產(chǎn)生，提升補(bǔ)強(qiáng)效果。但同時鍛件和殼體間

的磨合不當(dāng)會引起局部應(yīng)力出現(xiàn)上升情況。所以，應(yīng)用

中要注重把控焊接技術(shù)質(zhì)量，設(shè)計實(shí)施難度高，控制好

生產(chǎn)成本。對工作環(huán)境不佳及整體設(shè)計精度高的場景，

可應(yīng)用整體鍛件設(shè)計技術(shù)。對大開孔場景，應(yīng)力范圍大、

管壁厚，整體鍛件補(bǔ)強(qiáng)不會改變厚壁接管膜應(yīng)力和膜加

彎，效果不佳。就需結(jié)合應(yīng)用特征，把接管上部隔開開孔

間一段距離，提升彎曲強(qiáng)度，形成膜加彎。實(shí)際應(yīng)用中，

有時有接管和封頭焊接位置相同的現(xiàn)象，可選擇內(nèi)伸管

方案。內(nèi)伸長度和接管應(yīng)力關(guān)系相反，超過 15 mm 時，

接頭附件會出現(xiàn)明顯應(yīng)力變化，強(qiáng)度會從 270 MPa下降

到 230 MPa，實(shí)現(xiàn)較高的補(bǔ)強(qiáng)效果 [7]。

3.4 封頭接管補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計

對封頭焊接位置進(jìn)行進(jìn)一步分析，根據(jù)接管位置

和接管厚度可選擇低補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)力方式，特別要注重封頭

附近位置有較大應(yīng)力時。若僅沿著封頭厚壁實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)

作業(yè)，無法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化效果，易在厚壁接管法應(yīng)用中在

接管頂端位置出現(xiàn)較低強(qiáng)度，應(yīng)力值明顯。所以，補(bǔ)

強(qiáng)作業(yè)中可選擇內(nèi)生管方法以增強(qiáng)應(yīng)力平衡性。

4 參數(shù)的控制

在壓力容器開孔補(bǔ)強(qiáng)過程中，接管端部圓角是影

響補(bǔ)強(qiáng)面積的主要指標(biāo)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)要求，在壓力

容器的加固過程中，如果接管大端的厚度較大，其圓

角尺寸也較大，且加固區(qū)域的富集度較小，則應(yīng)適當(dāng)

減小該部分的面積，以免影響加固效果。此外，設(shè)

計師還應(yīng)將壓力容器中的開口數(shù)量應(yīng)用于加固面積的

計算過程。根據(jù)孔洞數(shù)量的大小，增加或減少鋼筋面

積。壓力容器外殼的厚度也應(yīng)根據(jù)噴嘴大端的厚度確

定。實(shí)踐研究表明，如果大端的厚度大于殼體厚度

的 1.5 倍，焊接中出現(xiàn)冷裂紋的概率將顯著增加。判

斷該現(xiàn)象的原因與噴嘴剛度的提高有關(guān)。隨著接管與

殼體剛度差的增大，接管與殼體之間連接件的變形

協(xié)調(diào)性明顯降低。此時，在外力的影響下更容易出

現(xiàn)冷裂紋。為了避免兩者之間的剛度過大，插入式

厚壁噴嘴可應(yīng)用于容器設(shè)計過程中，以減小噴嘴大

端的厚度并提高加固效果。壓力容器接管的實(shí)際延

伸高度應(yīng)根據(jù)接管結(jié)構(gòu)確定，并與接管厚度相關(guān)。

目前，我國對接管厚壁的壓力指數(shù)還沒有具體的規(guī)定。

但所有數(shù)據(jù)表明，該指數(shù)必須大于 4.0 MPa 才能達(dá)到

強(qiáng)化的目的。焊接時，如使用更細(xì)的電極底座，以實(shí)

現(xiàn)雙面焊接，必須進(jìn)入外殼內(nèi)部進(jìn)行根部清潔。為了

提高設(shè)計效率，可以在焊接過程中使用氬弧焊來提高

焊接質(zhì)量。

5 結(jié)束語

通過綜述可知，開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計非常重要，直接影

響壓力容器的使用性能和安全。在開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計前，

要根據(jù)具體應(yīng)用情況，合理選擇補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計方法，降低

應(yīng)力集中等問題對容器性能產(chǎn)生的影響，確保開孔補(bǔ)

強(qiáng)設(shè)計效果，確實(shí)保障和提升壓力容器的安全運(yùn)行。

（下轉(zhuǎn)第 54 頁）

44 2023.02 設(shè)備監(jiān)理

檢驗(yàn)與技術(shù)

Inspection and Technology

井下有軌運(yùn)輸自動化無人駕駛技術(shù)分析

顧世凱 汪宗勇 李彥均

（兗煤萬福能源有限公司 菏澤 274922）

摘 要：為了發(fā)揮 5G 技術(shù)的優(yōu)勢作用，實(shí)現(xiàn)井下有軌運(yùn)輸自動化無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)，文章應(yīng)用調(diào)

查分析法、文獻(xiàn)資料分析法、觀察法等改造了電機(jī)車技術(shù)、礦車技術(shù)、裝卸礦技術(shù)、轉(zhuǎn)轍機(jī)（道岔）技術(shù)、

控制設(shè)備技術(shù)、主控系統(tǒng)技術(shù)、料位檢測技術(shù)的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了井下有軌運(yùn)輸自動化無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用

目標(biāo)，不僅增強(qiáng)了電機(jī)車在礦井傳輸信號的可靠性和裝卸礦的精準(zhǔn)化，而且顯著提升了電機(jī)車作業(yè)的安全水平。

關(guān)鍵詞：無人駕駛 井下 有軌運(yùn)輸 電機(jī)車

Analysis of Automatic Unmanned Driving Technology

for Underground Rail Transportation

Gu Shikai Wang Zongyong Li Yanjun

(Yanmei Wanfu Energy Co., Ltd. Heze 274922)

Abstract In order to give full play to the advantages of 5G technology and achieve the application goal

of underground rail transportation automatic driverless technology, the article applies the investigation and analysis

method, literature analysis method, observation method, etc. to transform the application of electric locomotive

technology, mining car technology, loading and unloading technology, switch machine (turnout) technology, control

equipment technology, main control system technology, and material level detection technology. Thus, the application

goal of automatic driverless technology for underground rail transportation is realized, which not only enhances the

reliability of electric locomotive transmission signal in the mine and the accuracy of loading and unloading, but also

significantly improves the safety level of electric locomotive operation.

Keywords Unmanned driving Underground Rail transportation Electric locomotive

中圖分類號：TB497 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：2095-2465(2023)04-0044-03 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2023.04.012

作者簡介：顧世凱（1986 ～ )，男，本科，助理工程師，從

事煤礦輔助運(yùn)輸方面研究工作。

通訊作者：顧世凱，E-mail: 523890566@qq.com。

（收稿日期：2022-12-05）

隨著礦井運(yùn)輸環(huán)境和條件的改變，其對運(yùn)輸設(shè)施

的安全性和技術(shù)性要求不斷提升。當(dāng)前，電機(jī)車的自

動化運(yùn)輸成為必然發(fā)展趨勢。國外較早研發(fā)和應(yīng)用了

無人電機(jī)車自動化運(yùn)輸方式。為了彌補(bǔ)國內(nèi)井下有軌

運(yùn)輸自動化無人駕駛技術(shù)的不足，通過“5G+ 無人運(yùn)

輸自動化系統(tǒng)”改造運(yùn)輸系統(tǒng)，并且在礦井運(yùn)輸巷道

全面覆蓋無線網(wǎng)絡(luò)，能夠使自動定位電機(jī)車、智能化

閉鎖、道岔自動復(fù)位或變向、無人駕駛作業(yè)目標(biāo)得以

實(shí)現(xiàn)。

1 改造硬件設(shè)備技術(shù)

1.1 改造電機(jī)車技術(shù)

以變頻控制系統(tǒng)改造固有電機(jī)車司控斬波控制系

統(tǒng)，以直流電機(jī)代替交流電機(jī)，以變頻啟動方式控制氣

動和傳動剎車，且將啟動裝置控制集電弓系統(tǒng)安裝在電

機(jī)車箱頂部。并且，將視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝在電機(jī)車頂部

前后，確保對礦井電機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。視頻監(jiān)控

系統(tǒng)具備標(biāo)清成像作用，可以將 720P 的圖像輸出至調(diào)度

中心 [1]，以引導(dǎo)相關(guān)操作者觀察礦井運(yùn)行狀態(tài)，并決定

是否暫停生產(chǎn)或繼續(xù)作業(yè)。設(shè)計改造電機(jī)車的關(guān)鍵在于

防碰撞系統(tǒng)，此系統(tǒng)會提升電機(jī)車的避障水平。因此，將

一臺雷達(dá)掃描儀安裝在電機(jī)車前面的緩沖部位，以及時

將運(yùn)行狀態(tài)反饋給調(diào)度中心。調(diào)度中心操作人員可以實(shí)