核電項目工藝管道類大宗材料設(shè)計管理優(yōu)化分析

李遵柱 張笳偉

中核工程咨詢有限公司 北京 100071

由于工藝系統(tǒng)設(shè)計修改等原因，導(dǎo)致散裝物料設(shè)計變更；工藝設(shè)備選擇變更；改進(jìn)項目設(shè)計；設(shè)計修改產(chǎn)生材料變化；根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行小直徑管道布置設(shè)計，現(xiàn)場施工原因材料修改等。因此，核電工程過程管道材料的設(shè)計變更是不可完全避免的，是一種正常的、連續(xù)的過程機(jī)制?？s短材料設(shè)計變更過程的時間，及時、準(zhǔn)確地將施工圖材料更新為采購規(guī)范，可以有效地減少材料誤采、誤采的情況，保證現(xiàn)場安裝進(jìn)度，控制工程成本。

1 大宗材料的設(shè)計特點及存在的問題

大宗材料種類多、規(guī)格多、數(shù)量多，沒有獨立的工藝系統(tǒng)編號，使用的標(biāo)準(zhǔn)多，且單項的特性參數(shù)多，因此，在設(shè)計、采購、施工中都帶來了不利的影響。對于設(shè)計，項目容易混淆，導(dǎo)致材料選擇錯誤，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求多樣化，增加了設(shè)計難度；對于采購，增加原材料采購和產(chǎn)品調(diào)度的難度，增加檢驗批次；對于施工而言，為了增加材料和圖紙驗證的難度，要求熟練工人的施工資格涵蓋各個方面。批量材料涉及多個專業(yè)、多個系統(tǒng)、多個工廠、多個圖紙文件，設(shè)計環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)。設(shè)計過程包括許多管理任務(wù)，在設(shè)計文件的流通與部門接口之間，無疑會影響材料設(shè)計變更清單的準(zhǔn)確性和發(fā)布效率[1]。

2 大宗材料設(shè)計管理優(yōu)化分析

2.1 大宗材料項目類型約簡優(yōu)化分析

2.1.1 規(guī)格型號的減少

系統(tǒng)的承載能力，設(shè)備的參數(shù)和管道平面布置圖的設(shè)計是三個主要因素影響散裝材料的規(guī)格和大小鞏固少數(shù)項目到項目類似的規(guī)范來適當(dāng)?shù)販p少配件的使用。特別是在安裝高峰期和項目的后期，當(dāng)管道設(shè)計修改或改變，管道和管道配件的選擇應(yīng)該基于規(guī)范沒有增加的前提下減少段添加材料。例如，在滿足力學(xué)計算要求的基礎(chǔ)上，支座支管可與核級管切斷，壁厚相近或略厚。當(dāng)?shù)蛪汗艿涝O(shè)計需要改變管徑時，當(dāng)改變管徑超出標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計范圍時，可插入直管，并可增加配筋板的設(shè)計方法。應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的管道及管道配件，減少非標(biāo)準(zhǔn)配件的使用。

2.1.2 材料類型減少

同樣大小的材料高而低，以M310項目為例，設(shè)計的核級碳鋼管和管配件選擇P265GH，P280GH，Tu42c，A42AP，TUE250B，AE250B1是多時鐘域的碳鋼成績，兩級材料的單價Tu42c / A42AP和三年級材料TUE250B / AE250B1基本上是相同的。對于數(shù)量較少的3級管道及管道配件，可采用低取代方式，減少材料規(guī)格的增加。華龍項目2、3級碳鋼采用20鋼，不銹鋼采用超低碳不銹鋼。減少特殊材料的選擇，例如，海水系統(tǒng)管道設(shè)計中某個項目，替換原有的設(shè)計方案利用不銹鋼與碳鋼襯膠管道和管道陰極保護(hù)的同時，采用防腐的要求不降低，經(jīng)濟(jì)正在改善[2]。

2.1.3 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)使用的優(yōu)化分析

M310項目的設(shè)計和施工規(guī)范采用R標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，除使用R CCM標(biāo)準(zhǔn)外，還直接引用ASME、API、MSS等尺寸標(biāo)準(zhǔn)和非核材料標(biāo)準(zhǔn)。在管道材料的設(shè)計中，要避免不同系列標(biāo)準(zhǔn)的混合。管道和管件采用同一系列標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。例如，當(dāng)管道配件的設(shè)計和選擇，對焊管件設(shè)計使用16．9，承插焊接和螺紋連接件的設(shè)計使用16．11不銹鋼管設(shè)計使用36．19m，碳鋼管和不銹鋼管的壁厚大于SCH80S設(shè)計使用36．10m。從設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中減少項目規(guī)格，有利于產(chǎn)品的量產(chǎn)、檢驗和質(zhì)量控制，提高了材料與規(guī)格的互換性，減少了對標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行比較和分析的時間[3]。

2.2 大宗材料聚合過程優(yōu)化分析

2.2.1 清單優(yōu)化分析

在材料大貨單的編制過程中，每一個環(huán)節(jié)都包括人工核對和材料統(tǒng)計，因為一個材料項目包含名稱、直徑、壁厚、規(guī)格等級、連接/制造形式、標(biāo)準(zhǔn)等10多個參數(shù)信息。最終導(dǎo)致材料丟失、錯誤或重復(fù)采購。材料編碼和項目描述是批量材料設(shè)計的基礎(chǔ)和源泉。從源頭上控制誤差是減少項目誤差分析和反復(fù)驗算繪圖時間，提高整理總結(jié)效率的最有效途徑。M310項目的項目編碼遵循參考電站的材料編碼，項目的描述和材料編碼的信息在設(shè)計過程中由人工控制，錯誤率較高。隨著數(shù)字化電廠的發(fā)展，新建反應(yīng)堆項目的材料項目編碼統(tǒng)一編碼的所有項目覆蓋根據(jù)管道等級表的編碼三維模型庫，和項目參數(shù)精度高的信息編碼覆蓋更多的地面。當(dāng)物料代碼和項目完全正確時，在物料清單比對匯總的過程中只需要核對項目代碼，匯總時間只需3- 5個工作日，效率可提高30% - 50%。

2.2.2 設(shè)計過程優(yōu)化分析

大規(guī)模的材料設(shè)計更改訂單的發(fā)布過程通常需要2- 3個月完成的施工圖紙的設(shè)計變化的出版秩序，和保留材料的采購周期短會導(dǎo)致無法投遞的補充材料要求推遲的可能性現(xiàn)場管道的預(yù)制和安裝[4]。本文對設(shè)計過程進(jìn)行了優(yōu)化。分區(qū)所收集的材料清單直接聚合器并與原基礎(chǔ)專業(yè)接口的列表可以減少傳輸時間和比爾的材料，有效地縮短時間收集大量的材料在施工圖，保存1-1．5個月，效率提高50%。

3 結(jié)語

通過梳理存在的問題在設(shè)計過程中，結(jié)合散裝材料的設(shè)計特點，分析了優(yōu)化設(shè)計管理盡量避免負(fù)面影響的散裝材料設(shè)計工程項目的材料采購和現(xiàn)場管道預(yù)制和安裝，并有效地控制材料采購成本和電站建設(shè)成本從設(shè)計源頭，保持項目按計劃進(jìn)行。