工藝管道類大宗材料設(shè)計管理優(yōu)化
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【內(nèi)容摘要】在以往核電項目中均出現(xiàn)了大宗材料技術(shù)規(guī)格書中材料采購清單與管道施工圖紙實際需求匹配率低的情況，對材料采購和現(xiàn)場管道預(yù)制安裝造成不利影響。本文通過對大宗材料特點和設(shè)計流程中存在的問題進行分析，對核電項目大宗材料設(shè)計管理提出優(yōu)化措施和辦法，把無法避免的設(shè)計變更影響盡可能降低。標(biāo)本兼治，減少材料采購的成本，保證項目進度。
【關(guān)鍵詞】核電項目;工藝管道;大宗材料;設(shè)計變更
一、引言
隨著現(xiàn)代工業(yè)飛速發(fā)展，核電工程的設(shè)計建造周期非常緊張，往往項目進度要求的大宗材料采購技術(shù)規(guī)格書出版計劃遠早于管道施工圖設(shè)計完成時間，以致規(guī)格書中的材料清單無法從設(shè)計完成的施工圖中獲取，導(dǎo)致現(xiàn)場材料供需匹配率低。為最終滿足施工圖所用材料與規(guī)格書中材料的匹配，項目執(zhí)行過程中需不斷對出版圖紙材料清單進行核實匯總，大量大宗材料設(shè)計變更清單。經(jīng)統(tǒng)計，海南昌江核電項目核級大宗材料新增規(guī)格約占總規(guī)格數(shù)的25%，材料增補數(shù)量占設(shè)計總量的35%;目前在建的華龍一號項目核級大宗材料變更規(guī)格約占總規(guī)格數(shù)的28%，材料增補數(shù)量約占設(shè)計總量的40%。造成大宗材料設(shè)計變更的原因有很多，如工藝系統(tǒng)設(shè)計修改;工藝設(shè)備選型變化;改進項設(shè)計;設(shè)計修改產(chǎn)生材料變化;小口徑管道根據(jù)現(xiàn)場實際情況布置設(shè)計;現(xiàn)場施工原因引起的材料修改等。因此核電項目工藝管道類大宗材料的設(shè)計變更是無法完全規(guī)避的，是一種常態(tài)化、持續(xù)化的流程機制?？s短大宗材料設(shè)計變更流程的用時，及時并準(zhǔn)確地將施工圖使用材料更新到采購規(guī)格書中，可有效減少材料錯采漏采情況，保證現(xiàn)場安裝進度，控制工程項目成本。
二、大宗材料設(shè)計特點及存在問題
大宗材料物項種類多、規(guī)格繁、數(shù)量大，無獨立的工藝系統(tǒng)編號，使用標(biāo)準(zhǔn)多，單個物項特征參數(shù)多，因此對設(shè)計、采購、施工都帶來了不利影響。對設(shè)計，易混淆物項導(dǎo)致材料選用錯誤，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求多種多樣，增大設(shè)計難度;對采購，增加原材料采購和產(chǎn)品排產(chǎn)難度，且檢驗批次多;對施工，加大材料領(lǐng)用和圖紙核對的難度，要求技術(shù)工人施工資質(zhì)涵蓋全面。大宗材料涉及的專業(yè)多，系統(tǒng)多，廠房多，圖紙文件多，設(shè)計環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)性強，設(shè)計過程中包含許多設(shè)計文件流轉(zhuǎn)和部門接口之間的管理工作，無疑會影響大宗材料設(shè)計變更清單的準(zhǔn)確性和出版效率。
(一)大宗材料物項種類縮減優(yōu)化分析。
1．規(guī)格種類減少。系統(tǒng)的承壓性能和設(shè)備參數(shù)以及管道布置設(shè)計是影響大宗材料規(guī)格尺寸的三大主要因素，在保證系統(tǒng)功能實現(xiàn)、滿足承壓性能和力學(xué)計算要求的前提下，將數(shù)量少的物項合并到相近的規(guī)格物項中，適當(dāng)減少管件的使用。尤其在安裝高峰期和項目后期，遇到管線設(shè)計修改或現(xiàn)場變更時，選用管道、管附件應(yīng)以不增加規(guī)格為前提，減少材料增補周期。比如支架用支管在符合力學(xué)計算條件的基礎(chǔ)上，可選用已采購壁厚相近或稍厚的核級管道上截取;在布置空間允許的條件下，盡可能選用彎管設(shè)計替代彎頭的增加。設(shè)計低壓管線需要變徑時，當(dāng)變徑超出標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計范圍，可用直管插接并增加補強板的設(shè)計方式。應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸管道及管附件，減少非標(biāo)件的使用。2．材質(zhì)種類減少。同規(guī)格尺寸材料以高代低，以M310項目為例，核級碳鋼管道及管附件的設(shè)計選用了P265GH、P280GH、TU42C、A42AP、TUE250B、AE250B1多鐘碳鋼材料牌號，而其中2級材料TU42C/A42AP和3級材料TUE250B/AE250B1在市場上單價基本相同。對于數(shù)量較少的3級管道及管附件，可用以高代低的方式，減少材料規(guī)格的增加。在華龍項目上2、3級碳鋼材料統(tǒng)一選用20鋼一種，不銹鋼材料使用超低碳不銹鋼一種。減少特殊材料的選用，如在某項目的海水系統(tǒng)管道設(shè)計中，采取了以碳鋼襯膠管道加陰極保護的形式替代了原用雙相不銹鋼管道的設(shè)計方案，在不降低防腐要求的同時提高了經(jīng)濟性。3．設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)使用優(yōu)化分析。M310項目設(shè)計及建造規(guī)則采用的是RCCM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，除了RCCM標(biāo)準(zhǔn)的使用，還直接引用了ASME、API、MSS等尺寸標(biāo)準(zhǔn)和ASTM非核級材料標(biāo)準(zhǔn)，涉列的標(biāo)準(zhǔn)體系很多。管道材料設(shè)計中應(yīng)盡量避免混用不同系列的標(biāo)準(zhǔn)。管道和管附件的尺寸設(shè)計使用同一系列標(biāo)準(zhǔn)，如管件設(shè)計選用時，對接焊管件設(shè)計主要使用ASMEB16.9，承插焊和螺紋連接的管件設(shè)計使用ASMEB16.11;管道設(shè)計中，不銹鋼管道的設(shè)計使用ASMEB36.19M，碳鋼管道和壁厚大于SCH80S的不銹鋼管道設(shè)計使用ASMEB36.10M。從設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)角度減少物項規(guī)格，有助于產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)、檢驗和質(zhì)量控制，并提高了同規(guī)格材料間的互換性，減少標(biāo)準(zhǔn)要求的比對分析時間。
(二)核級大宗材料匯總流程優(yōu)化分析。
1．匯總清單核對方法優(yōu)化分析。大宗材料清單匯總過程中每個環(huán)節(jié)都包含人工核對、材料統(tǒng)計工作，由于一個材料物項就包括名稱、直徑、壁厚、規(guī)范等級、連接/制造形式、標(biāo)準(zhǔn)等10余項參數(shù)信息，任何一項描述錯誤，都會導(dǎo)致核對匯總工作的失誤，最終導(dǎo)致材料漏采、錯采或重復(fù)采購。材料編碼與物項描述是大宗材料設(shè)計的基礎(chǔ)和源頭，從源頭把控錯誤的產(chǎn)生，是減少物項錯誤分析和反復(fù)核查圖紙時間，提高核對匯總效率最有效的辦法。2．設(shè)計流程優(yōu)化分析。大宗材料設(shè)計變更單出版流程如圖1所示，從設(shè)計完成施工圖紙至出版改單一般需用時2～3個月，預(yù)留材料采購周期短，會引發(fā)增補材料無法按需求到貨，拖延現(xiàn)場管道預(yù)制安裝進度的可能。本文對設(shè)計流程進行了優(yōu)化，由匯總?cè)酥苯訁R總各分區(qū)材料清單并與原基準(zhǔn)清單進行比對，并將差異反饋給各規(guī)格書負責(zé)人以便出版改單，減少了專業(yè)間接口和材料清單流轉(zhuǎn)時間，有效縮短施工圖中大宗材料匯總時間，預(yù)計可節(jié)省1～1.5個月用時，效率可提高50%。
四、結(jié)語
本文通過梳理了設(shè)計流程中存在的問題，結(jié)合大宗材料設(shè)計特點，進行了設(shè)計管理優(yōu)化分析，盡可能地避免大宗材料設(shè)計對工程項目材料采購和現(xiàn)場管道預(yù)制安裝造成的不利影響，從設(shè)計源頭有效地控制材料采購成本和電站建造成本，保證項目按進度順利進行。
【參考文獻】
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作者：李鑫 高文迦 單位：中國核電工程有限公司
