| 标题 | 核电EPC项目设计单位设计控制要点分析 |
| 范文 | 刘正虎 摘要：核电项目EPC模式下设计单位的设计工作与传统工程承包模式下设计工作均存在一定差异，设计单位沿用传统设计模式易导致项目执行风险。文章从核电项目EPC模式下设计单位的角度简述设计单位设计工作的现状、内容、特点，分析EPC设计工作的控制要点，提高核电项目EPC设计精细化。 Abstract： There are certain differences between the design work of the design institute in the EPC mode of the nuclear power project and the design work in the traditional project contracting mode. The traditional design mode followed by the design institute can easily lead to project execution risk. This article briefly describes the status， content， and characteristics of the design work of the design institute from the perspective of the design institute of the nuclear power project EPC mode， analyzes the control points of the EPC design work， and improves the refinement of the EPC design of the nuclear power project. 关键词：核电项目；EPC模式；设计；控制要点 Key words： nuclear power project；EPC mode；design；control points 中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）28-0048-03 1 概述 我国已经制定了核电中长期发展规划，随着该发展规划的逐步推进，核电站的建设规模越来越大，在这种形势下，为更好的对大型核电工程的全过程进行高效的总体协调管理，将总承包企业的集成化、规模化和专业化优势充分发挥出来[1]，核电项目EPC（Engineering Procurement and Construction，EPC）模式也在逐步推广。核电项目EPC模式具体实施呈现多样化，有全过程或部分过程承包等形式，设计独立或包含于EPC模式中。国内核电项目EPC模式下的设计单位有一定的特殊性。例如，国内核电集团均成立了下属总包工程公司，而设计单位在核电集团中要么是与工程公司平级，要么是工程公司的下属公司，且一定时期内难以改变。在其他设计单位不断向EPC公司转型，发挥设计优势与主导作用的环境下，核电项目EPC模式下的设计单位如何把握设计工作控制要点，调整设计思想，创新提高设计单位的设计服务水平，配合总包单位设计管理工作，提高核电项目EPC设计精细化，加快核电项目进展，是本文讨论的重点。 2 核电项目EPC设计工作现状、内容和特点 2.1 核电项目EPC设计工作的现状 核电工程中核岛项目主要由核电相关工程公司主导总承包，设计独立出来，随着核电发展和实际需要，会逐步向全过程EPC总承包模式发展。目前，因核电发展现状和设计单位的特殊地位，设计单位主要还是以借鉴传统设计模式为主，在集团公司的利益下联合合作，没有充分发挥设计优势与主导作用，因此在核电项目建设过程中出现因设计原因导致的进度拖期问题较多，造成费用超支。进度的任何拖延都会造成可观的费用超支，使发电成本升高。如大亚湾核电站的工期每拖延一天，光利息损失就高达百万美元[2]。 核电工程中常规岛、BOP项目也在大力推广EPC模式，由于EPC实施形式多样，设计单位参与的设计工作也不同。主要有独立设计、设计分包、EPC全过程设计总包等，无论哪种参与方式，设计单位均在EPC模式下进行设计工作与管理创新，不断提高竞争优势与设计技术服务水平。如田湾核电站的BOP子项去污和热检修车间是由上海某核电设计单位进行EPC总承包，充分发挥了设计单位的优势主导作用，在质量、进度、效益、服务等方面均取得良好成果。 核电项目EPC模式实施方式多样，但基于其特殊性，无论设计单位如何参与其中，设计单位与总包单位、业主都是一个利益共同体，在进度、费用、质量、后续項目开展等均有很大影响。现阶段，国内在建核电“二代+”技术相对较成熟，前期已完工同类型项目较多的情况下，借鉴前期经验，管理也在逐步完善，设计工作主要以加强设计与施工配合管理为主。而在第三代核电技术AP1000的引进、吸收、再创新过程中，首堆因设备制造、施工、设计等原因，出现各种问题导致进度严重拖延、费用严重超支，且严重影响后续项目开展，其中设计原因是主要影响因素之一。因此，设计单位在借鉴首堆经验和加强设计支持服务的基础上不断完善后续CAP1000、CAP1400等技术设计，探寻后续核电项目EPC模式下设计工作的控制要点。 2.2 核电项目EPC设计工作的内容 核电项目EPC模式下设计单位的设计工作不仅贯穿设计、采购、施工、调试等全过程，还包括设计范围、设计进度、设计质量、设计人员管理、设计创新等方面设计管理工作。设计实施过程中除了传统的方案设计、初步设计、施工图设计外，采购技术部分也纳入设计程序中。在进行项目策划和可行性研究阶段，应该根据市场定位以及业主的功能要求，再结合现行的工程技术，从而设计出针对性、创新性的设计方案。 确定初步设计完成后，施工图编制过程中，要参与采购部门采购方案的编制、校核、审核，对不合理部分提出修改；施工图完成后，在施工、调试期间组建现场设计团队驻现场配合，指导施工，解决现场疑难问题，并总结经验反馈对设计进行优化；完成主体施工后，应及时指导审核试运方案；竣工验收时，针对复杂工程竣工报告，应参与到工程总体说明的编制中；整体交付前，应参与编制相应的运营操作手册，同时参与编制系统运行有关的其他操作程序。 在项目建设过程中，设计单位与总包方、供货商、业主、监理等单位间的配合、协调等工作也是设计工作的至关重要的内容。 2.3 核电项目EPC设计工作的特点 核电项目EPC模式下设计单位的设计工作特点与核电工程项目特点息息相关。核电工程项目属于系统工程，具有高技术、接口多及专业广等特点，一般来说，一个工程会涉及几十个专业，大小作业十多万项，工作接口上万个。例如，一座典型的压水堆核电厂，通常包含300 多个系统，设备通常在48 000多套（件）左右，分别归属于常规岛、核岛和电厂配套设施（BOP）。核電工程项目包含一系列工作，比如设计、采购、制造、施工及调试等，每个环节环环相扣，任何一个环节出现工作疏漏都可能会影响到整个项目的质量和进度，甚至带来极大的安全风险 [3]。因此，核电项目EPC设计工作的特点主要有： 2.3.1 设计工作主导建设过程 核电项目EPC设计工作对于建设过程的各个阶段均存在指导作用和意义，它始终贯穿整个建设过程。首先，设计工作决定了采购计划[4]。设计单位和总包设计管理结合设备采购编制采购技术文件。对于核电项目的建设成本而言，设备采购成本所占比例较大，约50%以上。在设计时应充分考虑到材料设备的采购周期因素，结合不同材料设备的采购周期合理安排出图进度，主次分明，确保不会对项目造成延误等不利影响。其次，设计工作决定施工计划， 依据设计图纸的发放顺序依次安排各专业施工的先后顺序，既避免了交叉工艺冲突，也保证了质量。最后，工程的最终交付也由设计工作决定。在完成施工主体后，应参考设计工作进行扫尾评估，分析项目中是否存在遗漏或者失误的部分，及时的查漏补缺，确保最终竣工验收时符合相关规范标准。 2.3.2 设计深度、进度、质量要求高 设计深度、进度和质量不仅关系设计图纸的优劣，更直接影响着后续整个项目工作的开展。采购工作由采购部门负责，采购方案的制定通常是依据设计图纸，因此，必须保证设计的深度和质量，才能确保施工材料使用无误，进而保证整个项目质量达标。否则，若在施工期间发现设计深度、进度和质量不符合相关规范标准，不仅会导致工序混乱，影响到正常的施工，更可能会导致返工，无谓增加成本，同时提高了项目质量和安全风险。 2.3.3 设计方案成本控制要求高 EPC项目一般采取固定总价模式，承包商的风险大。在第三代核电技术设备国产化进程中，设计方案的选择与优化至关重要。基于此，在坚持设计工作技术性和合理性的基础上，设计时应依照项目费用控制指标开展，采取相应的限额控制程序。 2.3.4 设计工作人员素质要求高 随着总承包项目的发展，项目设计管理愈加复杂，对相关工作人员素质的要求越高。设计工作属于知识和技术密集型行业，该行业需要的是复合人才，其对知识含量的要求较高，通常要求该行业从业人员在懂设计的基础上，兼懂经济、懂技术、懂管理等。 3 设计单位设计工作的控制要点 由于核电EPC项目设计工作的特殊性，使得其与传统设计工作存在较大区别，因此，在实际设计工作中应结合EPC设计工作特点，注意以下控制要点： 3.1 设计管理与工作理念适应EPC模式 EPC项目要求设计充分考虑项目全过程，包括采购、施工及试运行等，只有这样才能做好各个环节的统筹工作，将设计的主导作用充分发挥出来。为确保设计单位工作质量和效率，相关单位和机构应建立相应的设计管理制度。科学配置接口，建立搭接渠道，增强与总包设计管理的沟通服务意识，实现设计、采购、施工各阶段之间深度交叉。建立动态反馈控制机制，完善质量、进度、费用管理体系，形成企业标准。 在核电设备国产化的大环境下，EPC模式下设计向采购、施工延伸，实现了施工、采购和设计的深度交叉，如此对于设计、采购和施工相关各方而言均存在益处，对于设计单位来说，可提前接触和熟悉到采购资料，将自身的设计工作进度提前，同时利用自身对各设备材料的熟悉程度，进一步优化选材方案，创造更好的投资氛围，此外，设计人员还能够依据自身经验和所掌握的信息适时提出设备材料请购单，并且直接参与到采购的技术评审，不仅大大加快了供货进度，也确保了供货质量。 项目推进过程中，转变传统设计中过于强调技术性指标和施工图绘制，应为施工条件、施工技术的可行性以及新的施工技术的使用多考虑，提高规划和系统集成能力，注重新技术应用、设计方案比选和优化。 3.2 设计深度、进度和质量应满足EPC要求 设计工作对于整个项目而言都存在不同程度的影响，包括进度、造价和质量等。细致的设计工作可提前将项目实施中可能存在的风险剔除，进一步优化设计方案和施工方案，确保项目建设的正常有序。采购部门应结合设计人员提供的详细参数，合理确定采购方案编制，保证材料参数符合相关规范标准。 与传统设计工作内容相比，EPC设计工作所涉及内容更多、覆盖面更广，特别是采购方案和运行操作程序的参与编制与评审。 对于采购工作而言，采购方案的制定和审核是重中之重，后期采购和招投标工作都将完全依照该方案开展。所以，必须做到以下两点：一是确保设计图纸质量符合标准，特别是材料统一工作方面；二是保证图纸准确体现出了采购方案的材料规格、尺寸和参数等，杜绝各类存在歧义或者模糊不清的地方。 由于发包方操作水平不一等客观原因存在，为项目编制的运行操作程序应尽量简单易操作，尽量避免存在歧义的地方。在具体的编制过程中应严格依照工艺流程设计，综合参考各项因素实事求是的开展。此外，若在编制说明时发现工艺程序存在不合理之处，应及时采取修正措施。 编制工程设计进度计划时，在充分考虑设计工作的内部逻辑关系和资源分配，加强设计各专业间的沟通配合与交叉衔接，重视专业之间接口关系的同时，应更加重视设计与采购、设计与施工之间的协调配合，重视设计者与项目业主之间的沟通协调。要充分考虑工程项目外部约束条件等相关因素，确保工程关键设备和材料请购文件的提交时间，确保工程关键线路上设计图纸及技术文件的提交时间。对于核电EPC项目，工程设计应提前建设工期1年时间全部完成，才能确保设计进度满足EPC工程总体进度要求。 3.3 服务意识与设计人员素质适应EPC模式 各专业设计人员应从思想上真正意识到工程设计的重要性，加强自身服务意识和综合素质，设计使用的标准必须确保准确无误。在整个总承包项目中工程设计占据主导地位，而设计图纸的优劣不仅关系到相关设计人员的设计水平高低，更直接体现着相关设计人员的责任心和品质。近年来设计阶段凸显出的问题主要有：设计不严谨、不完善；各专业之间相互矛盾，导致错漏百出；设计图纸前后矛盾、标准不统一等，而这些问题的出现表面上看是由于相关设计人员审核不严，同时承担多项设计任务，精力不集中导致的，实际上是由于职业素养不够，服务意识不强导致的。在施工阶段随意修改设计，变更设计无依据无跟踪，细节考虑不周，文字表达不清楚，降低了自身在施工现场的威信。现在科学技术日新月异，设计人员要注重审查工作，不断地学习新工艺、新材料，对做过的项目要有针对性的回访，对做过的设计要及时总结，对工程建设的新工艺新材料要及时了解，对标准图集要及时更新，总之设计图纸是设计师综合素质的表达，也是设计团队集体智慧的结晶，如今的设计行业已经由高高在上科技型企业转化为真正的服务企业，加强设计师服务意识的培养是当务之急[5]。 3.4 加强核心能力建设 设计单位需要从制度和管理模式上创造条件加强设计管理及工作人员的核心能力建设，培养一批既懂设计、又有现场施工技术经验和应用现代化信息平台的复合型人才。 重视工程实践、经验反馈应用和现代化信息平台搭建。设计单位应要求和鼓励设计、管理人员参与施工现场设计技术服务，参与工程实践，向制造、土建、安装等施工企业学习技术和管理实践经验，并将有价值的实践经验反馈与于设计。设计单位应创建与总包单位间信息共享平台，将工程实时信息、实践经验及时反馈给设计人员，实现设计的及时变更、优化。 核电项目在施工、調试过程中，派遣相当规模的设计团队驻场服务，建立与现场各方的接口关系，实际是设计工作的自然延伸。设计人员清楚业主的要求和自己的设计意图，因此，更加容易实现设计与施工的顺利搭接，有利于加快工程进度，尤其能快速处理现场突发技术问题、有效控制设计变更，保证工期。通过与施工单位的交流，适当的调整设计方案，合理的配合施工的进度，采用临时设计措施解决施工上的难题，可以很好的节约施工安装费用。据统计，在设计中考虑可施工性，可节约成本最高达14%，施工分包商在有设计参与的基础上能提前做好施工方案、地材采购的准备工作，从而可以缩短项目建设周期，提早发挥投资效益。 4 结语 核电总承包项目是一个相当复杂的系统工程，设计控制要点远不止这些，问题的核心是工艺技术的创新和综合人才的培养。核电项目EPC模式，在充分发挥设计优势的同时，设计单位应针对EPC设计工作的特点，握设计工作控制要点，另外，还应对EPC工程实践进行总结，认真分析设计、采购、施工之间的相互关系及影响，完善自身的设计工作与管理体系，更好地发挥设计主导作用，提高核电项目EPC模式下设计精细化，加快核电项目进展。 参考文献： [1]Jiang， Genmou，Shi， Jonathan.Exact algorithm for solving project scheduling problems under multiple resource constraints. Journal of Construction Research. 2005. [2]喻飞，刘海波，张涛，等.核电工程EPC现场管理存在的问题及对策研究[J].人民长江，2015（5）：105-108. [3]苏绍坚.核电项目EPC模式下总包方的设计管理[J].中国核电，2013（2）：173-176. [4]张伟伟，赵耀宗，肖华琴. 燃气设计单位从事EPC设计工作的控制要点[J].燃气与热力，2013（11）：35-38. [5]赵健.探索设计单位总承包工程的精细化管理方式[J].重型机械，2015（2）：86-92. |
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