臺(tái)山EPR(歐洲壓水堆)核島輔助設(shè)備設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)介與分析

摘要：主要介紹第三代EPR（歐洲壓水堆）臺(tái)山核島輔助設(shè)備的初步設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)審查過程，包括設(shè)計(jì)輸入及接口、設(shè)計(jì)文件輸出、設(shè)備詳細(xì)設(shè)計(jì)及審查

關(guān)鍵詞：核島輔助設(shè)備 初步設(shè)計(jì) 接口 詳細(xì)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)審查

1. 設(shè)計(jì)輸入及相關(guān)接口

在EPR項(xiàng)目里核島輔助設(shè)備設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是確定設(shè)備設(shè)計(jì)的初始條件和要求，同時(shí)也需要在其他專業(yè)和部門的協(xié)調(diào)下共同完成任務(wù)，以下介紹具體的執(zhí)行步驟。

1.1 “Work Order” 的填寫

設(shè)計(jì)輸入的第一步就根據(jù)有關(guān)要求和規(guī)定，填寫一個(gè)“Work Order”表格，此表格就是一個(gè)工作指令，表明設(shè)備的初步設(shè)計(jì)工作正式開始。將填完后的“Work Order”發(fā)給信息文檔管理部門，該部門將會(huì)在 “Documentum” 文件系統(tǒng)里創(chuàng)建一個(gè)叫“Data Sheet”和“Requisition File”文件模板，由此開始設(shè)備初步設(shè)計(jì)的流程。

1.2設(shè)備初步設(shè)計(jì)和所涉及的接口部門

設(shè)備專業(yè)在完成上述第一步工作后，在接下來的流程中要涉及到其他一些部門，并與之協(xié)作，同時(shí)以設(shè)備專業(yè)為主共同完成“Data Sheet” 和“Requisition File”的編制任務(wù)，涉及的接口部門如下：

系統(tǒng)專業(yè);

布置專業(yè);

管道專業(yè);

力學(xué)專業(yè)。

設(shè)備專業(yè)主要依據(jù)上述各接口部門提供的信息完成“Data Sheet”第二部分的內(nèi)容，“Requisition File”內(nèi)容基本上由設(shè)備專業(yè)完成。

各接口部門的主要任務(wù)如下：

系統(tǒng)專業(yè)：

為設(shè)備專業(yè)提供設(shè)備初步設(shè)計(jì)所需要的各類原始條件和要求，以便設(shè)備專業(yè)為設(shè)備下一步的詳細(xì)設(shè)計(jì)提供依據(jù)和要求，主要完成“Data Sheet”中第一部分的內(nèi)容，具體如下：

設(shè)備分級(jí)（功能、機(jī)械、質(zhì)量、地震及清潔度級(jí)別）;

總的設(shè)計(jì)要求（極限工作壓力、極限工作溫度、材料類型等）;

操作條件（介質(zhì)、極限操作壓力、極限操作溫度、最大填充容積等）;

系統(tǒng)特別功能的描述;

管口表;

外部和內(nèi)部危害引起的載荷狀況（設(shè)計(jì)地震、空襲、地震等工況）;

各種工況下的載荷情況、應(yīng)力水平以及有關(guān)要求;

特別要求（除鹽）;

布置專業(yè)：

該專業(yè)根據(jù)設(shè)備所在房間的大小為設(shè)備部門提供設(shè)備的外形極限尺寸、設(shè)備主要接口位置等要求。

管道專業(yè)：

管道專業(yè)主要負(fù)責(zé)校核與設(shè)備接管相連接管道的參數(shù)，具體內(nèi)容如下：

管道尺寸（外徑，壁厚）;

管道材料。

力學(xué)專業(yè)：

主要負(fù)責(zé)提供設(shè)備管嘴的接管載荷（即管道在各個(gè)工況下施加給設(shè)備接管管嘴的作用載荷），當(dāng)接管載荷在管道分析工程師和設(shè)備分析工程師之間取得一致時(shí)，接管載荷可以作為管道力學(xué)計(jì)算的許用載荷和設(shè)備力學(xué)分析的設(shè)計(jì)載荷使用。

2.設(shè)計(jì)文件輸出

設(shè)計(jì)文件的輸出主要是“Data Sheet”和“Requisition File”這兩個(gè)文件，但是兩者針對(duì)性不同。

其中“Data Sheet”是由系統(tǒng)專業(yè)和設(shè)備專業(yè)提供設(shè)備詳細(xì)設(shè)計(jì)的初始條件和要求，如系統(tǒng)參數(shù)、設(shè)備初始外形尺寸、接管載荷和樓層反應(yīng)譜等?！癉ata Sheet”主要分為兩部分，其中第一部分由系統(tǒng)工程師填寫，主要包括設(shè)備在系統(tǒng)中的作用、設(shè)備運(yùn)行的外部條件（所在房間、溫度、壓力、濕度等）、設(shè)備與系統(tǒng)接口（接管表）以及設(shè)備的載荷狀況和應(yīng)力等級(jí)等。第二部分是由設(shè)備工程師填寫，主要包括設(shè)備基本外形尺寸、設(shè)備材料（推薦）、設(shè)備外形圖和設(shè)備接管載荷等。

而“Requisition File”作為設(shè)備規(guī)格書的補(bǔ)充，主要針對(duì)某一類設(shè)備（結(jié)構(gòu)、材料或功能具有相似性）的采購(gòu)和制造的?！癛equisition File”從質(zhì)保體系、供貨范圍、文件體系、設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收、供應(yīng)商提交文件等方面作了詳細(xì)規(guī)定。

3.設(shè)備詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)方案的確定

設(shè)備的詳細(xì)設(shè)計(jì)者主要依據(jù) “Data Sheet”和“Requisition File”和相應(yīng)的“Specification”以及所采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范從設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材料、制造工藝、檢驗(yàn)、驗(yàn)收及包裝運(yùn)輸?shù)确矫娲_定設(shè)計(jì)方案，待方案確定后再進(jìn)一步開展深入設(shè)計(jì)。

3.2設(shè)備工藝計(jì)算

一般情況下設(shè)備的工藝計(jì)算主要指換熱器的熱工水力計(jì)算，是設(shè)備能否滿足所規(guī)定功能要求的基本保障。由于工藝計(jì)算沒有統(tǒng)一的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，因此各設(shè)計(jì)者可依照公認(rèn)的計(jì)算公式和理論進(jìn)行計(jì)算，也可按照合同推薦的方法進(jìn)行計(jì)算。通過熱工水力計(jì)算能夠初步確定設(shè)備的主要幾何結(jié)構(gòu)和相應(yīng)尺寸參數(shù)，為后續(xù)強(qiáng)度計(jì)算提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.3設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算

設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算是設(shè)備設(shè)計(jì)工程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，是設(shè)備是否能滿足核電站安全要求的基本保證。設(shè)計(jì)者主要以 “Data Sheet”和“Requisition File”中所含設(shè)計(jì)要求部分作為基本輸入條件，對(duì)設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。強(qiáng)度計(jì)算一般分兩個(gè)步驟，首先是按“Specification”和適用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行初步強(qiáng)度計(jì)算以確定設(shè)備的幾何參數(shù)，然后依據(jù)此參數(shù)和設(shè)備的其他已知條件開展詳細(xì)的應(yīng)力分析計(jì)算，由此判斷設(shè)備是否滿足安全要求并最終確定設(shè)備所有結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)。

3.4設(shè)備設(shè)計(jì)外部審查和批準(zhǔn)

從設(shè)備的詳細(xì)設(shè)計(jì)開始到最終批準(zhǔn)要經(jīng)過幾個(gè)階段：設(shè)計(jì)圖紙、計(jì)算書和相關(guān)配套技術(shù)文件的審查、技術(shù)問題的澄清、審查意見回復(fù)和澄清、技術(shù)文件的修改和升版、修改后的再審查及設(shè)計(jì)文件的最終批準(zhǔn)。

3.5 設(shè)計(jì)審查范圍

設(shè)備圖紙

工藝計(jì)算書（如果有）

強(qiáng)度計(jì)算書（含應(yīng)力分析報(bào)告）

配套的其他技術(shù)文件

其他相關(guān)專業(yè)審查

3.6 設(shè)計(jì)審查的基本內(nèi)容

審查人員應(yīng)從以下幾個(gè)關(guān)鍵方面去審查，這樣才能抓住重點(diǎn)，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量。以下主要從設(shè)計(jì)圖紙和強(qiáng)度計(jì)算書兩個(gè)方面簡(jiǎn)述審查內(nèi)容：

設(shè)備設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)是否符合數(shù)據(jù)表和設(shè)備規(guī)格書要求;

設(shè)備分級(jí)和技術(shù)特性參數(shù)是否滿足數(shù)據(jù)表的要求;

設(shè)備主要材料是否滿足數(shù)據(jù)表和設(shè)備規(guī)格書要求;

設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算說采用的方法和公式是否滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件，計(jì)算是否全面，所選用的參數(shù)是否合理，計(jì)算結(jié)果是否正確;

設(shè)備各接口布置是否滿足數(shù)據(jù)表的要求;

設(shè)備總圖外形尺寸及結(jié)構(gòu)是否滿足數(shù)據(jù)表要求;

設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，是否滿足功能需求;

設(shè)備上筒體和封頭的拼接焊縫數(shù)量和位置設(shè)置是否合理;

接管端部焊接連接坡口型式和尺寸是否滿足相關(guān)規(guī)程要求;

主要焊接接頭型式是否滿足設(shè)備規(guī)格書的要求;

技術(shù)要求是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和規(guī)格書的要求，是否合理和正確;

明細(xì)表中零件和部件數(shù)量與圖示是否一致;

圖紙的版本和狀態(tài)是否正確;

設(shè)備編碼及名稱是否正確;

設(shè)備是否完整，滿足供貨范圍要求。

4.結(jié)論

通過以上描述，僅就核島輔助設(shè)備，可以大概了解到設(shè)備設(shè)計(jì)前期是如何開展準(zhǔn)備工作，如何在通用性標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上根據(jù)項(xiàng)目要求編制更為具體明確，更具可操作性的相關(guān)技術(shù)文件，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和項(xiàng)目、設(shè)備設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合;也了解到設(shè)備初步設(shè)計(jì)與各接口之間的相互聯(lián)系，如何根據(jù)各接口提供的信息完成設(shè)備初步設(shè)計(jì)，如何審查詳細(xì)設(shè)計(jì)文件。對(duì)核島輔助設(shè)備設(shè)計(jì)工作具有指導(dǎo)意義。

作者簡(jiǎn)介：李萌，女，高級(jí)工程師。1994年畢業(yè)于四川輕化工大學(xué)，工學(xué)學(xué)士?，F(xiàn)從事核島設(shè)備研制工作