摘要 論述了核電站常規(guī)島及電站輔助設(shè)施設(shè)計自主化的重要意義、目標(biāo)。在國內(nèi)設(shè)計單位與國際標(biāo)準(zhǔn)的工程公司能力差異比較的基礎(chǔ)上，提出了實施上述目標(biāo)的步驟和方法。

    關(guān)鍵詞 核電站常規(guī)島電站輔助設(shè)施設(shè)計自主化目標(biāo)實施方法

    1 設(shè)計自主化的目標(biāo)

    為使我國核電建設(shè)能走上健康持續(xù)發(fā)展的道路，國家有關(guān)主管部門明確提出必須實現(xiàn)核電發(fā)展的四個自主化。四個自主化中，核電工程設(shè)計自主化是基礎(chǔ)。只有做到設(shè)計自主化，才能實現(xiàn)工程管理、設(shè)備制造和電站營運的自主化，進(jìn)而降低核電站的投資，降低核能發(fā)電的電價，我國的核電也才能得到快速地發(fā)展。

    常規(guī)島及電站輔助設(shè)施(BOP)設(shè)計自主化的主要目標(biāo)是要通過技貿(mào)結(jié)合，以若干臺大型商用核電站的建設(shè)為載體，逐步全面建立大型商用核電站常規(guī)島和BOP的自主設(shè)計能力，并具備一定的研究開發(fā)能力。包括建立并完善整套規(guī)程、規(guī)范及程序文件，配套合適的設(shè)計／計算手段和方法，培育建立起一支合格的設(shè)計隊伍，最終能由國內(nèi)工程公司或設(shè)計部門向建設(shè)單位提交合乎規(guī)程規(guī)范要求、質(zhì)量要求和進(jìn)度要求的整套設(shè)計文件和相關(guān)工程服務(wù)。

    實現(xiàn)上述設(shè)計自主化的步驟是：

    a)在大型商用核電站的首兩臺機(jī)組的建設(shè)過程中，通過外方為主，中外合作設(shè)計，完成包括設(shè)計管理、設(shè)計規(guī)范、適用的計算機(jī)軟件和數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)的擬定、計算與優(yōu)化、施工圖設(shè)計技術(shù)以及各類工程文件編制在內(nèi)的全面技術(shù)轉(zhuǎn)讓；

    b)3、4號機(jī)組的大部分設(shè)計責(zé)任轉(zhuǎn)移到中方，僅少量關(guān)鍵性技術(shù)責(zé)任仍由外方承擔(dān)；

    c)5、6號機(jī)組由中方承擔(dān)全部設(shè)計責(zé)任。

    考慮到我國核電站建設(shè)將走上系列化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的道路，除少量改進(jìn)項目之外，后4臺機(jī)組的重新設(shè)計工作量將大大減少。因此，1、2號機(jī)組設(shè)計技術(shù)轉(zhuǎn)讓的成功與否是設(shè)計自主化能否得以實現(xiàn)的關(guān)鍵。

    2 設(shè)計自主化的現(xiàn)狀

    2.1常規(guī)島工程設(shè)計自主化現(xiàn)狀

    從技術(shù)角度而言，核電站常規(guī)島與常規(guī)火力發(fā)電廠汽輪機(jī)島之間并無本質(zhì)上的區(qū)別。我國幾個主要的電力設(shè)計院已經(jīng)具備了600MW級火力發(fā)電廠的設(shè)計資格，在工程設(shè)計實踐方面，也已有了相當(dāng)?shù)姆e累。

    在核電工程方面，國內(nèi)電力設(shè)計部門自主承擔(dān)完成了秦山一期300MW機(jī)組常規(guī)島設(shè)計任務(wù)，目前正開展秦山二期600MW級常規(guī)島工程設(shè)計工作。而嶺澳核電項目則在大型商業(yè)核電站常規(guī)島設(shè)計自主化方面邁出了第一步。通過與常規(guī)島供貨商的合作，國內(nèi)電力設(shè)計院具體承擔(dān)了常規(guī)島部分土建、工藝設(shè)計任務(wù)并完全承擔(dān)了相應(yīng)的技術(shù)責(zé)任。整個設(shè)計工作按國際標(biāo)準(zhǔn)和慣例組織進(jìn)行，目前工作已接近完成。與國際標(biāo)準(zhǔn)的工程公司(A／E公司)相比，我們至少應(yīng)在以下幾個方面通過國際合作，從技術(shù)轉(zhuǎn)讓中獲取相應(yīng)的能力，才能真正談得上設(shè)計的自主化。

    a)項目管理的能力，包括項目管理隊伍的組成和工作程序的建立等；
    b)適當(dāng)?shù)挠嬎銠C(jī)系統(tǒng)(硬件和軟件)以及配套的工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是問題的關(guān)鍵；

    c)接口控制能力，包括接口的預(yù)見性和確立、控制等；

    d)系統(tǒng)的計算擬定和優(yōu)化(指工藝、電氣、儀控等主要系統(tǒng))；

    e)設(shè)備采購規(guī)范書的編制能力；

    f)施工、安裝、調(diào)試和運行文件的編制能力；

    g)國際通用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的理解和比較。

    國際標(biāo)準(zhǔn)的A／E公司與國內(nèi)設(shè)計單位(CDI)能力差異比較見表1和表2。

    2.2BOP設(shè)計自主化

    國內(nèi)設(shè)計院已基本具備了BOP設(shè)計自主化的能力。特別是在嶺澳核電站項目中，國內(nèi)設(shè)計院與業(yè)主的經(jīng)驗和能力相結(jié)合，除個別系統(tǒng)由于商務(wù)、系統(tǒng)小成套等因素導(dǎo)致工藝設(shè)計由外方承擔(dān)外，已全面實現(xiàn)了包括工程管理、采購、設(shè)計(工藝設(shè)計和土建設(shè)計)等各個環(huán)節(jié)的自主化。

    項目A／E公司CDI

    項目經(jīng)理能對工程實施全方位的控制，有職、責(zé)、權(quán)，對外代表公司對項目進(jìn)行質(zhì)量、工期和費用三大控制，擁有項目組內(nèi)部人力調(diào)度和收入分配的權(quán)力。主要從技術(shù)協(xié)調(diào)角度組織管理項目設(shè)計，基本沒有人員調(diào)配、費用控制和收入分配的權(quán)力。項目三大控制職責(zé)主要由生產(chǎn)處室實現(xiàn)，導(dǎo)致項目技術(shù)、工期、費用職責(zé)不清。

    項目管理隊伍有專責(zé)的項目經(jīng)理工作班子，職能包括項目的計劃，設(shè)計管理協(xié)調(diào)，商務(wù)、會計、質(zhì)保、預(yù)算、采購、合同等與項目實施有關(guān)的各個方面。不健全的項目工作班子，依靠生產(chǎn)處室實現(xiàn)管理的職能。

    工作程序建立行之有效的工作程序并按程序辦事，工作人員的個人表現(xiàn)基本能與公司體系運作的有效性進(jìn)行適度的分離。以工作經(jīng)驗和工作慣例為基礎(chǔ)，工作程序不健全或不受重視，行政命令仍為主要工作手段之一。

    工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)龐大適用的工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括工程設(shè)計數(shù)據(jù)庫、參考文檔數(shù)據(jù)庫等，有利于建立快速報價體系，電站優(yōu)化設(shè)計和提高設(shè)計效率與質(zhì)量，降低工程投資。工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)正在建立和積累，但適用于國際標(biāo)準(zhǔn)的工程數(shù)據(jù)庫基本是空白。

    質(zhì)保體系正常運作的質(zhì)保體系和較強(qiáng)的質(zhì)保意識。體系類似，運作的有效性和穩(wěn)定性正常。

    接口控制有豐富的接口控制經(jīng)驗，專門的管理程序和管理人員對接口的預(yù)見性和控制能力有待加強(qiáng)。

    項目A／E公司CDI

    標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對國際通行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有廣泛深入的了解，并運用于工程實踐。對國際通行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的了解和使用有待加強(qiáng)。

    系統(tǒng)設(shè)計

    (SystemDesign)

    有較強(qiáng)的系統(tǒng)計算、分析、設(shè)計、選型和優(yōu)化的能力，有豐富的計算機(jī)軟件。
有一定的系統(tǒng)設(shè)計和分析計算能力，但仍以經(jīng)驗設(shè)計和引進(jìn)設(shè)計為主，應(yīng)變能力不強(qiáng)，適用計算機(jī)軟件不夠。
    安裝設(shè)計

    (設(shè)備、管道、

    電纜等)

    有較強(qiáng)的設(shè)計布置、力學(xué)分析、支吊系統(tǒng)設(shè)計、材料和型號選擇的經(jīng)驗和能力，有適用的參考數(shù)據(jù)庫支持，具備了3D模型設(shè)計能力。有豐富的設(shè)備、管道、電纜等設(shè)計布置的經(jīng)驗和能力，掌握了3D模型設(shè)計能力，但缺乏適用的數(shù)據(jù)庫，所采用的設(shè)計計算軟件也僅適用于國內(nèi)工程。

    土建設(shè)計成熟的結(jié)構(gòu)計算與設(shè)計。與國外設(shè)計能力大致相當(dāng)，但大型動力設(shè)備基礎(chǔ)的力學(xué)分析計算有待加強(qiáng)。

    設(shè)備采購

    規(guī)范書

    由專門的部門、人員和程序來完成，對各主要發(fā)電設(shè)備主、輔機(jī)供貨商比較了解，所編設(shè)備采購規(guī)格書內(nèi)容比較全面(包括商務(wù)、技術(shù)、材料、質(zhì)保、包裝、運輸安裝、服務(wù)等各方面內(nèi)容)。無專門的采購部門，以過往工作經(jīng)驗為主，以編寫技術(shù)規(guī)格書為主，內(nèi)容相對較簡單。安裝、調(diào)試、

    運行文件

    有較強(qiáng)的文件編寫能力?；緹o經(jīng)驗，能力有待提高。

    3工程設(shè)計模式

    3.1常規(guī)島工程設(shè)計模式

    為了要實現(xiàn)設(shè)計自主化，必須最大限度地參與核電站的設(shè)計和管理實踐活動，只有參與才能掌握，只有干才能學(xué)會，只有敢于承擔(dān)風(fēng)險才能取得勝利。

    由于國內(nèi)設(shè)計單位的資源、經(jīng)驗和能力的局限性，選擇一家國際著名的工程公司進(jìn)行合作設(shè)計可更有效地借鑒國外先進(jìn)的管理手段，設(shè)計技術(shù)以及信息財富，有利于國內(nèi)設(shè)計單位在較短的時間內(nèi)盡快趕上國際先進(jìn)水平。

    在選擇國外合作伙伴時要注意在電站工程設(shè)計方面，國際上流行著兩種不同的模式，在這兩種模式中，工程公司所起的作用也不同。

    3.1.1美國模式

    a)設(shè)備制造商僅負(fù)責(zé)設(shè)計和提供直接由其制造的產(chǎn)品，國內(nèi)俗稱主機(jī)供應(yīng)商；

    b)工程公司在電站的成套設(shè)計、工程管理、采購、工程服務(wù)(土建、安裝、調(diào)試運行、維修)等方面起著非常大的作用，并且有豐富的經(jīng)驗。

    3.1.2歐、日模式

    a)設(shè)備制造商不但能負(fù)責(zé)設(shè)計和提供直接由其制造的產(chǎn)品，對主廠房內(nèi)的工藝系統(tǒng)也有較強(qiáng)的設(shè)計和成套能力；

    b)一般不請獨立的工程公司協(xié)助其進(jìn)行輔助系統(tǒng)的成套設(shè)計；

    c)其工程設(shè)計力量是屬于設(shè)備制造商的一部分，所提供的工程設(shè)計總是與公司的設(shè)備緊密聯(lián)系在一起，屬專門化的設(shè)計。

    3.1.3選擇美國模式的優(yōu)勢

    筆者認(rèn)為，如創(chuàng)建合資的工程公司，則采取美國模式更為有利，主要因為：

    a)從工程的觀點看，美國模式無論是設(shè)備制造還是電站設(shè)計均十分接近我國傳統(tǒng)的、成熟的火力發(fā)電項目建設(shè)實踐，雙方合作容易找到共同一致的基礎(chǔ)。
    b)美國的工程公司總是獨立于設(shè)備制造之外，具有和多家廠商合作的經(jīng)驗，因而在電站設(shè)計方面，增強(qiáng)了靈活性，減少了局限性，可增強(qiáng)國內(nèi)設(shè)計院的應(yīng)變能力。

    c)在主設(shè)備的招標(biāo)評標(biāo)過程中，唯有美國模式的工程公司才能公允地同參與競爭的各供貨商進(jìn)行評判。若選擇了歐洲某設(shè)備貨商合作，將使自己陷入“唯一性”，而失去了“靈活性”和“公允性”。

    d)美國工程公司由于其在工程項目中的地位和作用，積累了非常豐富和廣泛靈活的經(jīng)驗，對提高國內(nèi)設(shè)計單位的水平有利。

    e)一般而言，美國公司在提供技術(shù)轉(zhuǎn)讓方面，持相對比較開放的態(tài)度。

    3.2BOP工程設(shè)計模式

    可按嶺澳核電項目現(xiàn)有的模式，繼續(xù)擴(kuò)大國內(nèi)設(shè)計的份額，把設(shè)計自主化推上一個新臺階。

    4 結(jié)語

    大型商業(yè)核電站的自主化設(shè)計是設(shè)備國產(chǎn)化制造的基礎(chǔ)，也是我國核電建設(shè)走上持續(xù)健康發(fā)展道路的關(guān)鍵。在核電站常規(guī)島及電站輔助設(shè)施自主化設(shè)計方面，我國已積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗，建立了一定的能力。通過技貿(mào)結(jié)合，以核電建設(shè)項目為依托，以組建中合作的工程公司為實施主體，在6臺系列化、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)組的建設(shè)過程中，將設(shè)計責(zé)任逐步由外方轉(zhuǎn)移到國內(nèi)設(shè)計單位，進(jìn)而全面實現(xiàn)設(shè)計自主化是完全必要和完全可能的。