大型試驗水池機(jī)電設(shè)備建設(shè)技術(shù)

陳志法，鐘秋文，周益平

(1.國家海洋技術(shù)中心漳州基地籌建辦公室,福建 廈門 361007； 2.無錫東方海洋測試設(shè)備有限公司，江蘇 無錫 214000)

1 概述

21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，海洋工程技術(shù)取得了巨大的發(fā)展。試驗水池作為船舶與海洋科學(xué)研究的重要設(shè)施平臺，在海洋科技研究發(fā)展過程中起到至關(guān)重要的作用，被廣泛建造于國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)[1]，例如國內(nèi)有中船重工第七〇二研究所拖曳水池(長474 m、寬14 m、深7 m)、哈爾濱工程大學(xué)耐波性水池(長108 m、寬7 m、深3.5 m)、上海交通大學(xué)海洋工程水池(長50 m、寬30 m、深6 m)等，國外有美國海軍水面作戰(zhàn)指揮中心拖曳水池(長845 m、寬15.6 m、深6.7 m)、德國漢堡船模水池(長300 m、寬18 m、深6 m)、法國巴黎水動力船舶研究中心水池(長1 150 m、寬5.6 m、深3 m)等。試驗水池按使用功能可分為拖曳水池、耐波性操縱性水池以及海洋工程水池等類型[2]。大型試驗水池配套機(jī)電設(shè)備多(如圖1所示)，常見的有吊裝系統(tǒng)、軌道及拖車系統(tǒng)、造消波系統(tǒng)、造風(fēng)系統(tǒng)、造流系統(tǒng)、試驗平臺、照明系統(tǒng)、觀測采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、水下作業(yè)系統(tǒng)以及水質(zhì)處理系統(tǒng)等[3-5]。這些設(shè)備具有種類多、安裝精度高、作業(yè)面廣等特點，如何完成集成建設(shè)任務(wù)，實現(xiàn)水池試驗功能，是一個極具挑戰(zhàn)性的工作，值得人們研究思考[6-7]。

2 機(jī)電設(shè)備主要建設(shè)過程及注意事項

建設(shè)單位組織大型試驗水池機(jī)電設(shè)備建設(shè)，一般可分為以下幾個步驟：立項申請→設(shè)備采購→方案設(shè)計→生產(chǎn)制造→安裝調(diào)試→驗收交付。

2.1 立項申請

根據(jù)發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)需求，組織編報立項申報書，一般與水池立項同步開展，用于申報項目和經(jīng)費(fèi)。立項申請為前期規(guī)劃階段，編制的建設(shè)內(nèi)容和設(shè)備技術(shù)指標(biāo)一般不夠詳實，需建設(shè)單位在后續(xù)建設(shè)過程中不斷細(xì)化完善。

2.2 設(shè)備采購

建設(shè)任務(wù)和項目經(jīng)費(fèi)批復(fù)后，一般通過競爭性采購方式組織設(shè)備采購，因為涉及的機(jī)電設(shè)備種類多，且絕大部分設(shè)備不是標(biāo)準(zhǔn)定型設(shè)備，所以需采購的設(shè)備承制單位較多，且設(shè)備研制周期一般也比較長。設(shè)備采購階段，建設(shè)單位要充分考慮技術(shù)市場日新月異的特點，緊跟技術(shù)發(fā)展，不斷優(yōu)化調(diào)整建設(shè)內(nèi)容，確保設(shè)備建設(shè)先進(jìn)性，避免“建成即落后”。

2.3 方案設(shè)計

設(shè)備承制單位確定后即可組織方案設(shè)計，設(shè)計過程中要求每個設(shè)備承制單位要與水池土建設(shè)計單位做好對接，合理提出設(shè)備預(yù)埋預(yù)設(shè)、安裝調(diào)試及施工配合等要求，為后續(xù)兩者交叉施工奠定良好基礎(chǔ)，同時設(shè)備承制單位之間也要加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)，避免設(shè)備建設(shè)、安裝和使用過程中互相干擾。據(jù)統(tǒng)計，工程項目質(zhì)量有70%～80%形成于設(shè)計階段，控制好設(shè)計環(huán)節(jié)是質(zhì)量主動控制的重要組成部分[8]。但是由于機(jī)電設(shè)備涉及多個領(lǐng)域，其方案設(shè)計及互相之間的配合銜接要求高、質(zhì)量影響因素多、專業(yè)性強(qiáng)，建設(shè)單位要加強(qiáng)技術(shù)力量統(tǒng)籌，確保方案設(shè)計這一源頭質(zhì)量。

2.4 生產(chǎn)制造

承制單位根據(jù)設(shè)備研制規(guī)律及土建施工進(jìn)度組織設(shè)備生產(chǎn)制造和運(yùn)輸倉儲等工作，生產(chǎn)過程中需建設(shè)單位做好監(jiān)督檢查，確保設(shè)備質(zhì)量過關(guān)、進(jìn)度可控、投資合理[9]。從實際生產(chǎn)制造看，建設(shè)單位往往沒有單獨(dú)選取監(jiān)理單位，參與機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)監(jiān)督，而是采取派員進(jìn)廠的形式，監(jiān)督設(shè)備研制工作，容易造成“外行監(jiān)督內(nèi)行”問題，起不到應(yīng)有的作用。

2.5 安裝調(diào)試

包括池體建設(shè)過程中的預(yù)埋預(yù)設(shè)以及后續(xù)主體設(shè)備的安裝、架設(shè)和調(diào)試等工作，是影響試驗水池建設(shè)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，需設(shè)備安裝單位與土建施工單位做好施工配合，建設(shè)單位做好監(jiān)督檢查。從調(diào)研了解的實際案例來看，相當(dāng)多的工程并沒有引入設(shè)備安裝調(diào)試監(jiān)理單位參與其中，而是以目標(biāo)管理為牽引，直接要求設(shè)備安裝單位、土建施工單位及工程監(jiān)理單位做好設(shè)備安裝調(diào)試工作[10]，容易造成協(xié)調(diào)不順暢、配合不密切、監(jiān)督不到位等問題，進(jìn)而影響機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試進(jìn)度和質(zhì)量。

2.6 驗收交付

根據(jù)設(shè)計目標(biāo)，組織各機(jī)電設(shè)備聯(lián)調(diào)聯(lián)試，完善檔案資料，做好設(shè)備交付和資料移交。驗收交付階段，建設(shè)單位除了要注重設(shè)備功能實現(xiàn)外，還要重視后續(xù)操作使用與維護(hù)保養(yǎng)培訓(xùn)。

3 機(jī)電設(shè)備建設(shè)技術(shù)管理

大型試驗水池機(jī)電設(shè)備種類多、技術(shù)含量高，涉及專業(yè)領(lǐng)域廣、系統(tǒng)集成度高、工藝復(fù)雜，且與土建設(shè)計及施工關(guān)聯(lián)緊密，其生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試也往往涉及多個地方、多家單位。從上述機(jī)電設(shè)備建設(shè)過程可以看出，作為水池項目建設(shè)主體，建設(shè)單位需深度參與立項、采購、設(shè)計、制造、預(yù)埋預(yù)設(shè)、安裝調(diào)試及驗收交付等全過程管理，可以說是集“項目管理與監(jiān)理”為一體，是一項智力密集型技術(shù)兼管理工作，其工作內(nèi)容廣泛、管理錯綜復(fù)雜、專業(yè)化程度高[11]。但是，實際上建設(shè)單位往往是“小甲方”角色，僅靠自身力量，存在技術(shù)把關(guān)能力不足問題，可能面臨較大建設(shè)風(fēng)險，造成設(shè)備技術(shù)落后、產(chǎn)品質(zhì)量缺陷、設(shè)備之間互擾、土建與設(shè)備配合不緊密、建設(shè)進(jìn)度滯后、投資超預(yù)算，甚至水池試驗功能無法實現(xiàn)等情況。因此，很有必要引入相關(guān)行業(yè)力量，設(shè)立專業(yè)的技術(shù)支撐機(jī)構(gòu)，隨時響應(yīng)建設(shè)單位技術(shù)支撐需求，確保技術(shù)指導(dǎo)規(guī)范化、專業(yè)化和先進(jìn)性，形成以建設(shè)單位為核心，技術(shù)支撐機(jī)構(gòu)直接提供服務(wù)，必要時輻射至相關(guān)行業(yè)專家的“小核心、大外圍”管理技術(shù)力量體系(見圖2)。例如，中船重工第七〇二研究所在組織拖曳水池、操縱性旋臂水池、耐波性水池等多個項目建設(shè)過程中，由機(jī)關(guān)牽頭，整合了單位內(nèi)外行業(yè)領(lǐng)域?qū)＜遥纬杉夹g(shù)支撐團(tuán)隊支持項目建設(shè)。

技術(shù)支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)立方式可以采取聘用行業(yè)專家組成技術(shù)顧問團(tuán)隊、采購第三方單位技術(shù)支撐服務(wù)等形式。其主要職責(zé)如下(本文按沒有專門的設(shè)備制造及安裝監(jiān)理單位分析)。

3.1 立項申請階段

協(xié)助建設(shè)單位了解機(jī)電設(shè)備技術(shù)動態(tài)和市場行情，立足實際，分析建設(shè)需求，預(yù)留發(fā)展空間，論證建設(shè)內(nèi)容及初步技術(shù)指標(biāo)，提出初步規(guī)劃，向上申請項目和經(jīng)費(fèi)。具體工作包括協(xié)助開展市場調(diào)研、需求論證、立項申報書編寫、會議評審等(需要注意的是，有些項目在立項申請階段并沒有經(jīng)費(fèi)來源用于選取技術(shù)支撐機(jī)構(gòu)，此時可由建設(shè)單位臨時聘請部分行業(yè)專家開展前期相關(guān)工作，待后續(xù)經(jīng)費(fèi)到位后，引入相對固定的技術(shù)支撐機(jī)構(gòu))。

3.2 設(shè)備采購階段

協(xié)助建設(shè)單位根據(jù)技術(shù)發(fā)展情況，優(yōu)化完善建設(shè)內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)，編制采購需求，開展競爭性采購。具體工作包括協(xié)助開展技術(shù)研究、市場調(diào)研、建設(shè)方案變更論證、招標(biāo)文件編制、會議評審、競爭性采購技術(shù)支撐、合同草案技術(shù)審核等。

3.3 方案設(shè)計階段

協(xié)助建設(shè)單位監(jiān)督機(jī)電設(shè)備方案設(shè)計，組織各設(shè)備承制單位之間，以及與土建設(shè)計單位做好方案設(shè)計對接，明確機(jī)電設(shè)備尺寸、承重、供電、預(yù)埋預(yù)設(shè)等要求以及線路管溝大小、位置、數(shù)量和相關(guān)施工技術(shù)、工作環(huán)境、保護(hù)措施等方案，為后續(xù)設(shè)備研制、安裝調(diào)試以及與土建施工配合銜接奠定基礎(chǔ)。具體工作包括參與設(shè)備研制方案設(shè)計及評審、組織或監(jiān)督設(shè)備承制單位與土建設(shè)計單位做好互相之間的協(xié)同對接、協(xié)調(diào)各單位之間的技術(shù)分歧等。

3.4 生產(chǎn)制造階段

協(xié)助建設(shè)單位監(jiān)督各設(shè)備承制單位根據(jù)水池建設(shè)進(jìn)度要求、設(shè)備研制規(guī)律以及池體施工進(jìn)展，合理安排生產(chǎn)制造進(jìn)度，開展質(zhì)量監(jiān)督，參與各節(jié)點驗收。具體工作包括協(xié)助編制生產(chǎn)計劃、制造監(jiān)理、進(jìn)廠監(jiān)督等。

3.5 安裝調(diào)試階段

協(xié)助建設(shè)單位監(jiān)督設(shè)備安裝單位、土建施工單位及工程監(jiān)理單位做好設(shè)備前期預(yù)埋預(yù)設(shè)和后期安裝調(diào)試等工作，確保安裝質(zhì)量。具體工作包括協(xié)調(diào)各參建單位做好銜接配合、現(xiàn)場施工監(jiān)督、協(xié)調(diào)解決技術(shù)難點、提出整改意見等。

3.6 驗收交付階段

協(xié)助建設(shè)單位按規(guī)程完成設(shè)備聯(lián)調(diào)聯(lián)試，組織驗收審查，做好設(shè)備交付驗收和檔案資料移交。具體工作包括協(xié)助組織聯(lián)調(diào)聯(lián)試驗收評審、技術(shù)資料整編歸檔等。

3.7 其他

根據(jù)技術(shù)支撐需求補(bǔ)充聘用相關(guān)行業(yè)專家，確保技術(shù)支撐力量；協(xié)助建設(shè)單位確認(rèn)機(jī)電設(shè)備設(shè)計變更，控制投資規(guī)模；協(xié)助編寫機(jī)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)規(guī)程，開展使用、維護(hù)人員培訓(xùn)等。

4 結(jié)語

大型試驗水池機(jī)電設(shè)備建設(shè)集成度高、技術(shù)復(fù)雜，通過設(shè)立技術(shù)支撐機(jī)構(gòu)，引入多專業(yè)、多技能、實踐經(jīng)驗豐富的專業(yè)人才，有利于建設(shè)單位彌補(bǔ)自身技術(shù)力量不足，全過程、全方位、全專業(yè)把控機(jī)電設(shè)備建設(shè)，提高項目管理、技術(shù)監(jiān)督、過程控制的能力水平，也有利于盡早培養(yǎng)一批熟知設(shè)備底數(shù)、了解設(shè)備“脾氣”、善于設(shè)備操作的行家里手，做到“不讓設(shè)備等人”，為“建管一體、建用銜接”提供有效技術(shù)保障。