大型试验水池机电设备建设技术探讨

2022-09-21 16:46:05 来源:写作指导

摘要:为解决大型试验水池机电设备建设过程中,作为建设主体的建设单位,存在技术把关能力不足易造成质量缺陷、设备互相干扰、土建与设备配合不紧密、建设进度滞后等问题,重点阐述了机电设备建设过程中各个环节的注意事项,得出通过设立技术支撑机构、引入相关专业力量,明确具体工作职责,可以提高建设单位技术管理水平,提高项目管理、技术监督过程控制的质效的结论。

关键词:试验水池;机电设备;技术支撑

1概述

21世纪是海洋的世纪,海洋工程技术取得了巨大的发展。试验水池作为船舶与海洋科学研究的重要设施平台,在海洋科技研究发展过程中起到至关重要的作用,被广泛建造于国内外研究机构[1],例如国内有中船重工第七〇二研究所拖曳水池(长474m、宽14m、深7m)、哈尔滨工程大学耐波性水池(长108m、宽7m、深3.5m)、上海交通大学海洋工程水池(长50m、宽30m、深6m)等,国外有美国海军水面作战指挥中心拖曳水池(长845m、宽15.6m、深6.7m)、德国汉堡船模水池(长300m、宽18m、深6m)、法国巴黎水动力船舶研究中心水池(长1150m、宽5.6m、深3m)等。试验水池按使用功能可分为拖曳水池、耐波性操纵性水池以及海洋工程水池等类型[2]。大型试验水池配套机电设备多(如图1所示),常见的有吊装系统、轨道及拖车系统、造消波系统、造风系统、造流系统、试验平台、照明系统、观测采集系统、数据分析系统、水下作业系统以及水质处理系统等[3-5]。这些设备具有种类多、安装精度高、作业面广等特点,如何完成集成建设任务,实现水池试验功能,是一个极具挑战性的工作,值得人们研究思考[6-7]。

2机电设备主要建设过程及注意事项

建设单位组织大型试验水池机电设备建设,一般可分为以下几个步骤:立项申请→设备采购→方案设计→生产制造→安装调试→验收交付。

2.1立项申请

根据发展规划和建设需求,组织编报立项申报书,一般与水池立项同步开展,用于申报项目和经费。立项申请为前期规划阶段,编制的建设内容和设备技术指标一般不够详实,需建设单位在后续建设过程中不断细化完善。

2.2设备采购

建设任务和项目经费批复后,一般通过竞争性采购方式组织设备采购,因为涉及的机电设备种类多,且绝大部分设备不是标准定型设备,所以需采购的设备承制单位较多,且设备研制周期一般也比较长。设备采购阶段,建设单位要充分考虑技术市场日新月异的特点,紧跟技术发展,不断优化调整建设内容,确保设备建设先进性,避免“建成即落后”。

2.3方案设计

设备承制单位确定后即可组织方案设计,设计过程中要求每个设备承制单位要与水池土建设计单位做好对接,合理提出设备预埋预设、安装调试及施工配合等要求,为后续两者交叉施工奠定良好基础,同时设备承制单位之间也要加强沟通协调,避免设备建设、安装和使用过程中互相干扰。据统计,工程项目质量有70%~80%形成于设计阶段,控制好设计环节是质量主动控制的重要组成部分[8]。但是由于机电设备涉及多个领域,其方案设计及互相之间的配合衔接要求高、质量影响因素多、专业性强,建设单位要加强技术力量统筹,确保方案设计这一源头质量。

2.4生产制造

承制单位根据设备研制规律及土建施工进度组织设备生产制造和运输仓储等工作,生产过程中需建设单位做好监督检查,确保设备质量过关、进度可控、投资合理[9]。从实际生产制造看,建设单位往往没有单独选取监理单位,参与机电设备的生产监督,而是采取派员进厂的形式,监督设备研制工作,容易造成“外行监督内行”问题,起不到应有的作用。

2.5安装调试

包括池体建设过程中的预埋预设以及后续主体设备的安装、架设和调试等工作,是影响试验水池建设成败的关键环节之一,需设备安装单位与土建施工单位做好施工配合,建设单位做好监督检查。从调研了解的实际案例来看,相当多的工程并没有引入设备安装调试监理单位参与其中,而是以目标管理为牵引,直接要求设备安装单位、土建施工单位及工程监理单位做好设备安装调试工作[10],容易造成协调不顺畅、配合不密切、监督不到位等问题,进而影响机电设备安装调试进度和质量。

2.6验收交付

根据设计目标,组织各机电设备联调联试,完善档案资料,做好设备交付和资料移交。验收交付阶段,建设单位除了要注重设备功能实现外,还要重视后续操作使用与维护保养培训。

3机电设备建设技术管理

大型试验水池机电设备种类多、技术含量高,涉及专业领域广、系统集成度高、工艺复杂,且与土建设计及施工关联紧密,其生产制造、安装调试也往往涉及多个地方、多家单位。从上述机电设备建设过程可以看出,作为水池项目建设主体,建设单位需深度参与立项、采购、设计、制造、预埋预设、安装调试及验收交付等全过程管理,可以说是集“项目管理与监理”为一体,是一项智力密集型技术兼管理工作,其工作内容广泛、管理错综复杂、专业化程度高[11]。但是,实际上建设单位往往是“小甲方”角色,仅靠自身力量,存在技术把关能力不足问题,可能面临较大建设风险,造成设备技术落后、产品质量缺陷、设备之间互扰、土建与设备配合不紧密、建设进度滞后、投资超预算,甚至水池试验功能无法实现等情况。因此,很有必要引入相关行业力量,设立专业的技术支撑机构,随时响应建设单位技术支撑需求,确保技术指导规范化、专业化和先进性,形成以建设单位为核心,技术支撑机构直接提供服务,必要时辐射至相关行业专家的“小核心、大”管理技术力量体系(见图2)。例如,中船重工第七〇二研究所在组织拖曳水池、操纵性旋臂水池、耐波性水池等多个项目建设过程中,由机关牵头,整合了单位内外行业领域专家,形成技术支撑团队支持项目建设。技术支撑机构的设立方式可以采取聘用行业专家组成技术顾问团队、采购第三方单位技术支撑服务等形式。其主要职责如下(本文按没有专门的设备制造及安装监理单位分析)。

3.1立项申请阶段

协助建设单位了解机电设备技术动态和市场行情,立足实际,分析建设需求,预留发展空间,论证建设内容及初步技术指标,提出初步规划,向上申请项目和经费。具体工作包括协助开展市场调研、需求论证、立项申报书编写、会议评审等(需要注意的是,有些项目在立项申请阶段并没有经费来源用于选取技术支撑机构,此时可由建设单位临时聘请部分行业专家开展前期相关工作,待后续经费到位后,引入相对固定的技术支撑机构)。

3.2设备采购阶段

协助建设单位根据技术发展情况,优化完善建设内容及技术指标,编制采购需求,开展竞争性采购。具体工作包括协助开展技术研究、市场调研、建设方案变更论证、招标文件编制、会议评审、竞争性采购技术支撑、合同草案技术审核等。

3.3方案设计阶段

协助建设单位监督机电设备方案设计,组织各设备承制单位之间,以及与土建设计单位做好方案设计对接,明确机电设备尺寸、承重、供电、预埋预设等要求以及线路管沟大小、位置、数量和相关施工技术、工作环境、保护措施等方案,为后续设备研制、安装调试以及与土建施工配合衔接奠定基础。具体工作包括参与设备研制方案设计及评审、组织或监督设备承制单位与土建设计单位做好互相之间的协同对接、协调各单位之间的技术分歧等。

3.4生产制造阶段

协助建设单位监督各设备承制单位根据水池建设进度要求、设备研制规律以及池体施工进展,合理安排生产制造进度,开展质量监督,参与各节点验收。具体工作包括协助编制生产计划、制造监理、进厂监督等。

3.5安装调试阶段

协助建设单位监督设备安装单位、土建施工单位及工程监理单位做好设备前期预埋预设和后期安装调试等工作,确保安装质量。具体工作包括协调各参建单位做好衔接配合、现场施工监督、协调解决技术难点、提出整改意见等。

3.6验收交付阶段

协助建设单位按规程完成设备联调联试,组织验收审查,做好设备交付验收和档案资料移交。具体工作包括协助组织联调联试验收评审、技术资料整编归档等。

3.7其他

根据技术支撑需求补充聘用相关行业专家,确保技术支撑力量;协助建设单位确认机电设备设计变更,控制投资规模;协助编写机电设备运行维护规程,开展使用、维护人员培训等。

4结语

大型试验水池机电设备建设集成度高、技术复杂,通过设立技术支撑机构,引入多专业、多技能、实践经验丰富的专业人才,有利于建设单位弥补自身技术力量不足,全过程、全方位、全专业把控机电设备建设,提高项目管理、技术监督、过程控制的能力水平,也有利于尽早培养一批熟知设备底数、了解设备“脾气”、善于设备操作的行家里手,做到“不让设备等人”,为“建管一体、建用衔接”提供有效技术保障。

作者:陈志法 钟秋文 周益平 单位:国家海洋技术中心漳州基地筹建办公室 无锡东方海洋测试设备有限公司