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工藝管道類大宗材料設(shè)計管理優(yōu)化

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工藝管道類大宗材料設(shè)計管理優(yōu)化

【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(jìn)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(jìn)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(jìn)度要求的大宗材料采購技術(shù)規(guī)格書出版計劃遠(yuǎn)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(jìn)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(jìn)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。縮短大宗材料設(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(jìn)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。

三、大宗材料設(shè)計管理優(yōu)化分析

(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(hù)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(jìn)度的可能。本文對設(shè)計流程進(jìn)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(jìn)行比對,并將差異反饋給各規(guī)格書負(fù)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(jìn)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(jìn)度順利進(jìn)行。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]劉曉峰,俞龍,楊森.EPC模式下大宗材料采購裕量研究[J].核工程研究與設(shè)計,2012,93:16~22

作者:李鑫 高文迦 單位:中國核電工程有限公司

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