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核電站常規島及電站輔助設施自主化設計有關問題探
摘 要 論述了核電站常規島及電站輔助設施設計自主化的重要意義、目標。在國內設計單位與國際標準的工程公司能力差異比較的基礎上，提出了實施上述目標的步驟和方法。1 設計自主化的目標
為使我國核電建設能走上健康持續發展的道路，國家有關主管部門明確提出必須實現核電發展的四個自主化。四個自主化中，核電工程設計自主化是基礎。只有做到設計自主化，才能實現工程管理、設備制造和電站營運的自主化，進而降低核電站的投資，降低核能發電的電價，我國的核電也才能得到快速地發展。
常規島及電站輔助設施(BOP)設計自主化的主要目標是要通過技貿結合，以若干臺大型商用核電站的建設為載體，逐步全面建立大型商用核電站常規島和BOP的自主設計能力，并具備一定的研究開發能力。包括建立并完善整套規程、規范及程序文件，配套合適的設計／計算手段和方法，培育建立起一支合格的設計隊伍，最終能由國內工程公司或設計部門向建設單位提交合乎規程規范要求、質量要求和進度要求的整套設計文件和相關工程服務。
實現上述設計自主化的步驟是：
a)在大型商用核電站的首兩臺機組的建設過程中，通過外方為主，中外合作設計，完成包括設計管理、設計規范、適用的計算機軟件和數據庫、系統的擬定、計算與優化、施工圖設計技術以及各類工程文件編制在內的全面技術轉讓；
b)3、4號機組的大部分設計責任轉移到中方，僅少量關鍵性技術責任仍由外方承擔；
c)5、6號機組由中方承擔全部設計責任。
考慮到我國核電站建設將走上系列化、標準化建設的道路，除少量改進項目之外，后4臺機組的重新設計工作量將大大減少。因此，1、2號機組設計技術轉讓的成功與否是設計自主化能否得以實現的關鍵。
2 設計自主化的現狀
2.1 常規島工程設計自主化現狀
從技術角度而言，核電站常規島與常規火力發電廠汽輪機島之間并無本質上的區別。我國幾個主要的電力設計院已經具備了600MW級火力發電廠的設計資格，在工程設計實踐方面，也已有了相當的積累。
在核電工程方面，國內電力設計部門自主承擔完成了秦山一期300MW機組常規島設計任務，目前正開展秦山二期600MW級常規島工程設計工作。而嶺澳核電項目則在大型商業核電站常規島設計自主化方面邁出了第一步。通過與常規島供貨商的合作，國內電力設計院具體承擔了常規島部分土建、工藝設計任務并完全承擔了相應的技術責任。整個設計工作按國際標準和慣例組織進行，目前工作已接近完成。
與國際標準的工程公司(A／E公司)相比，我們至少應在以下幾個方面通過國際合作，從技術轉讓中獲取相應的能力，才能真正談得上設計的自主化。
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)適當的計算機系統(硬件和軟件)以及配套的工程數據庫系統，其中工程數據庫系統是問題的關鍵；
c)接口控制能力，包括接口的預見性和確立、控制等；
d)系統的計算擬定和優化(指工藝、電氣、儀控等主要系統)；
e)設備采購規范書的編制能力；
f)施工、安裝、調試和運行文件的編制能力；
g)國際通用的標準、規范的理解和比較。
國際標準的A／E公司與國內設計單位(CDI)能力差異比較見表1和表2。
2.2 BOP設計自主化
國內設計院已基本具備了BOP設計自主化的能力。特別是在嶺澳核電站項目中，國內設計院與業主的經驗和能力相結合，除個別系統由于商務、系統小成套等因素導致工藝設計由外方承擔外，已全面實現了包括工程管理、采購、設計(工藝設計和土建設計)等各個環節的自主化。
表1 工程管理能力差異表
項目A／E公司CDI
項目經理能對工程實施全方位的控制，有職、責、權，對外代表公司對項目進行質量、工期和費用三大控制，擁有項目組內部人力調度和收入分配的權力。主要從技術協調角度組織管理項目設計，基本沒有人員調配、費用控制和收入分配的權力。項目三大控制職責主要由生產處室實現，導致項目技術、工期、費用職責不清。
項目管理隊伍有專責的項目經理工作班子，職能包括項目的計劃，設計管理協調，商務、會計、質保、預算、采購、合同等與項目實施有關的各個方面。不健全的項目工作班子，依靠生產處室實現管理的職能。
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基本能與公司體系運作的有效性進行適度的分離。以工作經驗和工作慣例為基礎，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。
工程數據庫系統龐大適用的工程數據庫系統，包括工程設計數據庫、參考文檔數據庫等，有利于建立快速報價體系，電站優化設計和提高設計效率與質量，降低工程投資。工程數據庫系統正在建立和積累，但適用于國際標準的工程數據庫基本是空白。
質保體系正常運作的質保體系和較強的質保意識。體系類似，運作的有效性和穩定性正常。
接口控制有豐富的接口控制經驗，專門的管理程序和管理人員對接口的預見性和控制能力有待加強。
表2 工程設計能力差異表
項目A／E公司CDI
標準規范對國際通行的標準規范有廣泛深入的了解，并運用于工程實踐。對國際通行的標準、規范的了解和使用有待加強。
系統設計
(SystemDesign)有較強的系統計算、分析、設計、選型和優化的能力，有豐富的計算機軟件。有一定的系統設計和分析計算能力，但仍以經驗設計和引進設計為主，應變能力不強，適用計算機軟件不夠。
安裝設計
(設備、管道、
電纜等)有較強的設計布置、力學分析、支吊系統設計、材料和型號選擇的經驗和能力，有適用的參考數據庫支持，具備了3D模型設計能力。有豐富的設備、管道、電纜等設計布置的經驗和能力，掌握了3D模型設計能力，但缺乏適用的數據庫，所采用的設計計算軟件也僅適用于國內工程。
土建設計成熟的結構計算與設計。與國外設計能力大致相當，但大型動力設備基礎的力學分析計算有待加強。
設備采購
規范書由專門的部門、人員和程序來完成，對各主要發電設備主、輔機供貨商比較了解，所編設備采購規格書內容比較全面(包括商務、技術、材料、質保、包裝、運輸安裝、服務等各方面內容)。無專門的采購部門，以過往工作經驗為主，以編寫技術規格書為主，內容相對較簡單。
安裝、調試、
運行文件有較強的文件編寫能力。基本無經驗，能力有待提高。
3 工程設計模式
3.1 常規島工程設計模式
為了要實現設計自主化，必須最大限度地參與核電站的設計和管理實踐活動，只有參與才能掌握，只有干才能學會，只有敢于承擔風險才能取得勝利。
由于國內設計單位的資源、經驗和
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