國際電站EPC工程熱控系統(tǒng)設(shè)計管理經(jīng)驗探討

上海電力建設(shè)有限責(zé)任公司 彭敏進(jìn)

EPC 工程模式中設(shè)計管理工作直接影響項目使用功能、項目投資、項目建設(shè)進(jìn)度以及現(xiàn)場施工便利性和可行性。約60%工程費(fèi)用是通過設(shè)計所確定的工作量進(jìn)行實施的，故工程設(shè)計成果直接制約了項目投資。雖然設(shè)計費(fèi)在工程總承包中的比重很小，但設(shè)計方案的經(jīng)濟(jì)性直接確定了項目投資和后續(xù)項目施工工期問題，因此設(shè)計管理是電站EPC 工程龍頭。

熱控設(shè)計管理前期經(jīng)驗教訓(xùn)

一、合同簽訂技術(shù)條款存在的風(fēng)險

許多是設(shè)計理念或說是習(xí)慣不一樣造成。EPC方往往沒有充分認(rèn)識到，由于不同國家間的體制、標(biāo)準(zhǔn)、文化、理念等不同，不可避免對承包商帶來風(fēng)險。但也要自信，火電設(shè)計、建造理論和實際方面中國都是領(lǐng)先的；國外工程招標(biāo)書/合同往往達(dá)到了初步設(shè)計深度，對各個系統(tǒng)的設(shè)置及方案都有非常詳細(xì)明確的要求。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)往往超出常規(guī)要求。簽訂合同前，應(yīng)盡可能將執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、方案配置、供貨界限、接口及進(jìn)度等問題解決，并清楚寫入合同。業(yè)主往往利用中方對國際標(biāo)準(zhǔn)不熟悉放入很多超常規(guī)的要求，帶來過度設(shè)計風(fēng)險；業(yè)主在合同中及規(guī)范書中同一個問題沒有集中統(tǒng)一描述，而是分散到不同對方，不能引起我方充分注意，容易造成遺漏或者略，前后有矛盾的地方、解釋權(quán)也在業(yè)主，對我方很不利。

案例一。合同中規(guī)定：振動監(jiān)視系統(tǒng)（VMS）用于監(jiān)視、分析全廠重要輔機(jī)振動。“作為最低要求，需要進(jìn)行振動監(jiān)測的設(shè)備如下所示：1）汽輪發(fā)電機(jī)；2）凝結(jié)水泵；3）給水泵；4）海水冷卻泵；5）引風(fēng)機(jī)。6）一次風(fēng)機(jī)；7）送風(fēng)機(jī)；8）磨煤機(jī)；9）碎煤機(jī)（如果制造商要求）；10）滾軸篩（如果制造商要求）”——與中國規(guī)范理念一致。但在另外兩個規(guī)范書寫到“原則上，任何電機(jī)額定功率大于185千瓦（250馬力）的任何旋轉(zhuǎn)設(shè)備，都將配有振動監(jiān)測儀器儀表”，在執(zhí)行過程中業(yè)主工程師揪住此條款不放，導(dǎo)致全廠范圍需安裝振動監(jiān)測設(shè)備大大超出預(yù)期，變?yōu)榱?9個轉(zhuǎn)動設(shè)備及其電機(jī)。今后的投標(biāo)應(yīng)盡量避免原則性的這種話語，在合同中應(yīng)盡量明確范圍界限。

案例二。PLC 與DCS 接口：合同中多處規(guī)定本項目輸煤、除塵器、CEMS 等系統(tǒng)要使用PLC 來進(jìn)行控制并與DCS 要進(jìn)行通訊并監(jiān)測。另外，其他控制“某些就地系統(tǒng)和設(shè)備,也可以使用PLC?！钡珮I(yè)主在《763100 DCS》1.5.2中規(guī)定，所有PLCS 都要有報警并將所有的信號和畫面通訊到DCS，且要提供所有維護(hù)和調(diào)整需要的軟硬件。根據(jù)中國常規(guī)設(shè)計經(jīng)驗，PLC 控制有兩種大的范圍概念：一種是對一個小系統(tǒng)的控制PLC，形式如同DCS 帶I/O 卡等；另外一種是不重要的單個設(shè)備的就地控制PLC，如同就地控制柜。某電廠合同沒有將單個就地設(shè)備的PLC 定義好：作為和設(shè)備一體的黑匣子或就地控制箱，因一個單詞“PLCS”(ALL PLC)導(dǎo)致目前執(zhí)行困難，很難滿足業(yè)主的以上要求，時至今日都解決不了。全廠統(tǒng)計涉及的PLC 目前有176套。

案例三。投標(biāo)時已發(fā)現(xiàn)的問題沒有堅持更正，想到執(zhí)行階段再解決。業(yè)主在S 表和儀表規(guī)范書里規(guī)定了變送器的唯一品牌羅斯蒙特不說，還指定了3051S（精度0.025%）這種最新型號，這是違背招標(biāo)規(guī)定的起碼三家短名單的原則。精度高3倍、價格也貴3倍，使用了實驗室標(biāo)準(zhǔn)表級別。VMS 振動監(jiān)測系統(tǒng)業(yè)主也是指定了唯一的品牌和型號——本特利VM600振動監(jiān)測系統(tǒng)；某電廠項目《731100 60Hz》1.3.7中規(guī)定：位于室外和有可能變濕/潮濕的室內(nèi)區(qū)域（諸如設(shè)施范圍內(nèi)的水處理和化學(xué)加藥區(qū)）的所有電氣外殼，應(yīng)當(dāng)按照NEMA 6-6P（IP67）的要求進(jìn)行設(shè)計，執(zhí)行困難；熱控計算機(jī)信號電纜使用1.5mm2，明顯錯誤、端子接不下，后DCN 澄清使用1.0mm2，業(yè)主雖同意但扣款100萬左右。

總承包商應(yīng)特別注意合同協(xié)議書中提綱挈領(lǐng)的內(nèi)容與后面的合同內(nèi)容的前后一致性，避免出現(xiàn)前后矛盾的情況，從而為EPC 總承包商帶來不必要的風(fēng)險和損失。業(yè)主認(rèn)為在合同中附件A“工作范圍”的級別高于相關(guān)規(guī)范書，因此要求按此執(zhí)行：為每一個泵、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)按以上8條執(zhí)行。經(jīng)過會議對每張相關(guān)圖紙激烈討論，業(yè)主只是略微進(jìn)行了個別讓步，減少了一些不好安裝的三冗余，但起碼需二冗余以上的保護(hù)信號，設(shè)計院修改圖紙清冊，不是按FIDIK 條款簽訂的合同。

二、國際規(guī)程規(guī)范與中國規(guī)范不同帶來的風(fēng)險

國際標(biāo)準(zhǔn)最初沒有成熟的翻譯文本,再加上技術(shù)人員對國際標(biāo)準(zhǔn)某些細(xì)節(jié)不清楚，理解困難和翻譯滯后，往往會使一些技術(shù)問題無法及時發(fā)現(xiàn)。國際項目時常面臨跨專業(yè)的綜合性技術(shù)問題，而我們的設(shè)計專業(yè)分工較細(xì)，每個專業(yè)技術(shù)人員知識范圍有限，遇到與相關(guān)專業(yè)的搭接問題時往往不能及時形成統(tǒng)一的方案，影響了綜合性技術(shù)問題的及時解決。

案例四。業(yè)主對電纜的技術(shù)規(guī)范完全按美國標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)時就根本沒有發(fā)現(xiàn)很多細(xì)節(jié)上與IEC標(biāo)準(zhǔn)是不同的。電纜規(guī)范書按美標(biāo)電纜規(guī)定的非常細(xì)：絕緣層的材料、絕緣層的厚度、電纜銅芯的直徑，控制電纜、信號電纜屏蔽層材料、屏蔽層的厚度,電纜芯線采用多股軟心及其壓實度等，與中國標(biāo)準(zhǔn)（參照IEC 標(biāo)準(zhǔn)）是完全不同的，特別是耐火試驗和IEC 標(biāo)準(zhǔn)要求是不一樣的。阻燃試驗使用美標(biāo)：“本協(xié)議項下提供的所有現(xiàn)場裝配的設(shè)施電纜產(chǎn)品，其額定值應(yīng)當(dāng)滿足并通過ICEA T-29-520（210,000英熱單位/小時）垂直橋架燃燒測試”，其實是接近IEC 標(biāo)準(zhǔn)中的阻燃A 級產(chǎn)品，比我們國內(nèi)常用的IEC 標(biāo)準(zhǔn)中的阻燃C 級產(chǎn)品價錢要貴15%。

案例五。業(yè)主在管道規(guī)范1.9.1.3 Adapters 規(guī)定：2英寸（50毫米）及以下支管連接件（接管座）應(yīng)符合MSS-SP-97，并且采用特殊補(bǔ)強(qiáng)焊轉(zhuǎn)接管Bonney 或等效產(chǎn)品。后來請教了華東院的老專家才知道，這是專門用于壓力容器接管座的美國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、比ASME 更嚴(yán)格，國內(nèi)廠家少有計算書，所以只能使用美國Bonney 產(chǎn)品，價格較高。

三、執(zhí)行過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)

在簽訂分包合同時，應(yīng)將主合同中的相關(guān)條款都清楚地列在分包合同中、不要漏項，確保各分包商能提供滿足主合同要求的設(shè)備及服務(wù)，規(guī)避項目風(fēng)險。要先拿出足夠的時間消化合同文件，并將合同中特殊要求逐項列出并進(jìn)行評審及宣貫。但大部分分包商、特別是小型企業(yè)，來簽技術(shù)協(xié)議的人和實施的人往往不是同一批人（甚至是商務(wù)人員多數(shù)），導(dǎo)致執(zhí)行時還是按老習(xí)慣設(shè)計、供貨。

案例六。業(yè)主合同規(guī)范規(guī)定：控制電纜在要求使用多股軟線、不能使用單芯硬電纜線，和中國的習(xí)慣不太相同，許多外圍EP 廠家（包括艾默生）供貨硬芯電纜，監(jiān)造也不注意，造成了供貨到現(xiàn)場被拒絕使用，要求補(bǔ)供。

案例七。一次風(fēng)測量裝置，合同短名單及PO業(yè)主要求進(jìn)口產(chǎn)品阿牛巴（精度高），但國內(nèi)經(jīng)驗使用國產(chǎn)改進(jìn)型的矩陣式風(fēng)量計（精度底）效果更好。業(yè)主堅持使用阿牛巴，在使用過程中，由于安裝直管段要求苛刻導(dǎo)致好幾臺磨一次風(fēng)量測量不準(zhǔn)甚至趨勢相反，最終為了調(diào)試進(jìn)度我們建議使用矩陣式風(fēng)量計更換，效果很好業(yè)主還找我們要備品，我們找他要CO（change order），最終互相妥協(xié)，其實如果有時間這個事件完全可以拖著，要到業(yè)主CO再動作的。

案例八。設(shè)備產(chǎn)品的服務(wù)期限問題：PI 系統(tǒng)是將DCS 實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為運(yùn)行管理決策的關(guān)鍵信息，使其成為業(yè)務(wù)系統(tǒng)中整合的重要智能化信息。最大賣點是其分析軟件及其技術(shù)支持由DCS 廠家艾默生成套，艾默生簽訂合同是根據(jù)里程碑進(jìn)度簽訂服務(wù)期是到2020年10月到期，但由于COD 時間延遲導(dǎo)致服務(wù)期限過期，新的服務(wù)需要27萬美金，業(yè)主要求艾默生支付、艾默生拒絕，提出由艾默生自己來服務(wù)。此案例提示我們國際工程完工時間往往比預(yù)計的會長，一些服務(wù)合同生效及服務(wù)相對期限應(yīng)有保護(hù)性的條款或有折衷的補(bǔ)救措施。

值得中方學(xué)習(xí)的國際工程設(shè)計管理經(jīng)驗

國際工程設(shè)計管理領(lǐng)域業(yè)主很多方面還是值得我方學(xué)習(xí)和借鑒的，如：對國際規(guī)程熟悉、對合同研讀仔細(xì)，對廠家圖紙（DWR）的管理、對設(shè)計接口仔細(xì)核對、對FAT 的認(rèn)真態(tài)度等等。

案例九。DCS 的設(shè)計及FAT 流程：業(yè)主相當(dāng)重視，設(shè)計之初就從I/O 提資，控制說明抓起；FAT時派出了運(yùn)維為主強(qiáng)大的驗收隊伍，對流程要求相當(dāng)高：所有DCS 的硬件、軟件以及第三方通訊功能，都必須在實驗室如實完成并滿足設(shè)計圖紙和廠家控制說明的需要；FAT 時候，要完全模擬電廠運(yùn)行條件進(jìn)行硬件和軟件的試驗，不允許在現(xiàn)場邊調(diào)試邊改動邏輯和程序，將設(shè)計的問題解決在實驗室而不是現(xiàn)場。按業(yè)主認(rèn)可的格式編寫控制說明27份，提交PID 及I/O 清冊，并得到了業(yè)主工程師的審批。

DCS 的設(shè)計及FAT是整個電廠的重中之重，牽涉到全廠各專業(yè)的控制過程和控制邏輯保護(hù)等，業(yè)主每月、每兩周、每周盤點提資情況，排計劃；DCS 邏輯組態(tài)要完全按照廠家和設(shè)計院的控制說明進(jìn)行。與國內(nèi)基本只是完成硬件測試，軟件和通訊到現(xiàn)場再調(diào)試的理念有非常大的區(qū)別，個別工程DCS 的FAT 試驗花了近7個月才完成。因此熱控專業(yè)吸取教訓(xùn)，我們提早開始組織廠家；按此要求和邏輯再對DCS 繼續(xù)組態(tài)編程，并在恰當(dāng)?shù)臅r候分別安排進(jìn)行了4個典型系統(tǒng)化水、FGD 等的預(yù)FAT，磨合了業(yè)主驗收團(tuán)隊的關(guān)系，雙方的理念得到了充分理解和溝通。致使最終正式FAT 共花了兩個月時間就完成，并很好滿足了現(xiàn)場受電和化學(xué)出水的進(jìn)度要求。

案例十。業(yè)主工程師對合同掌握的非常細(xì)致，對接口和FAT 管理非常認(rèn)真。中方相比較就要有差距，一些接口管理存在傳統(tǒng)性無人管理：暖通系統(tǒng)與電熱專業(yè)的、消防專業(yè)接口無人管理，電二與熱控之間的職責(zé)范圍不清，暴露在那么細(xì)致的國際工程中漏項設(shè)計更多，如陰極保護(hù)，合同明確寫了要進(jìn)入DCS 監(jiān)控，設(shè)計院水工、電二、熱控互相扯皮推諉，連KKS 碼都沒有。

協(xié)商、溝通：和業(yè)主溝通，要事先熟讀合同并準(zhǔn)確理解其技術(shù)要求的情況下實事求是陳述問題，不能抱著投機(jī)取巧，甚至欺騙業(yè)主、蒙混過關(guān)的態(tài)度去說服業(yè)主，如在技術(shù)細(xì)節(jié)上準(zhǔn)備不足難以提出充分的論據(jù)，容易給業(yè)主和咨詢師造成不認(rèn)真履約的不良印象，更不容易相信中方的方案。充分掌握并熟悉合同內(nèi)容是溝通的首要前提；以誠相待、建立良好的互信是溝通的基礎(chǔ)，加強(qiáng)中國規(guī)范的推出。

案例十一。合同規(guī)定：儀表管路均采用卡套安裝方式，且為了確保安裝質(zhì)量必須使用國際名牌PARKER 卡套接頭，價錢很貴且不適用中國式施工。熱控專業(yè)從ASME 標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、超臨界機(jī)組以及安全風(fēng)險等多方面出發(fā)說服業(yè)主，使用焊接工藝并通過DCN 獲得批準(zhǔn)。

案例十二。儀表布置采用儀表架設(shè)計代替儀表保護(hù)箱方案。業(yè)主合同要求使用就地儀表控制/保護(hù)箱的話有很高的IP 等級及防腐要求，須采用進(jìn)口品牌，據(jù)了解其報價高達(dá)5000多美元一個。在設(shè)計過程中熱控專業(yè)積極與業(yè)主溝通，從儀表防護(hù)等級已是IP65、巡檢的便利性等方面出發(fā)說服業(yè)主采用帶鋁合金防護(hù)罩的露天儀表架設(shè)計方案，避免使用儀表保護(hù)箱。

案例十三。煙氣連續(xù)監(jiān)測（CEMS）信號及其CCTV 運(yùn)行圖像送菲律賓環(huán)保部。EPC 合同規(guī)定：與健康、安全和環(huán)境保護(hù)有關(guān)的所有設(shè)備、系統(tǒng)和工程必須符合菲律賓所有現(xiàn)行適用的法律法規(guī)和規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)。菲律賓DENR（環(huán)境和自然資源部）于2017年6月6日發(fā)布，并于2017年6月22日生效的法律文件規(guī)定：“Online Transmission of Data from Continuous Emission Monitoring System(CEMS)and Closed Circuit Television(CCTV)of Major Industries”業(yè)主按政府部門要求要我方根據(jù)EPC合同規(guī)定，將此信號（CEMS 信號及其CCTV 運(yùn)行圖像）送到相關(guān)政府部門網(wǎng)站。我方回復(fù)表示：我方于2015年10月簽署的EPC 合同范圍不應(yīng)包括該部分內(nèi)容（當(dāng)時環(huán)保部并未頒布此文件），因此對于EPC 方有額外的成本業(yè)主需要向EPC 提交一份CO請求。最終業(yè)主同意了CO。

案例十四。循環(huán)水進(jìn)出水流量及排水海域溫度測量。業(yè)主最初根據(jù)菲律賓環(huán)保部的最新法律規(guī)定及要滿足“水平衡”的規(guī)定，要求我方對直徑DN3000的4根循環(huán)水進(jìn)出水管流量進(jìn)行測量，并對排水海域進(jìn)行多點溫度測量，我方回復(fù)此工作不在合同范圍，且循環(huán)水流量可通過計算得出。最終業(yè)主同意給CO,我方幾個專業(yè)聯(lián)合協(xié)作為業(yè)主做了大管徑超聲波流量計方案和無線海水測量溫度方案。

總而言之，EPC 工程總承包模式正成為建設(shè)模式的發(fā)展方向。我國電站EPC 總承包商主要從設(shè)計院或施工總包單位轉(zhuǎn)型過來，在對EPC 總承包項目的設(shè)計管理水平參差不齊，還有待提高。要切實發(fā)揮EPC 工程總承包模式的優(yōu)勢，必須轉(zhuǎn)變觀念，結(jié)合項目實踐對設(shè)計管理做進(jìn)一步深入研究，通過完善設(shè)計管理體制、提高設(shè)計人員綜合素質(zhì)、加強(qiáng)設(shè)計同采購及施工現(xiàn)場的銜接，才能進(jìn)一步做大做強(qiáng)做精EPC 業(yè)務(wù)。總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，在今后的國際EPC項目管理中可有效的避免風(fēng)險，減少整個項目的設(shè)計管理周期，在前期就可以把可能發(fā)生的大量問題規(guī)避掉，以此避免對后續(xù)施工所產(chǎn)生的影響。