摘??要：本文通過(guò)與CPR機(jī)組工程建設(shè)模式的對(duì)比，介紹了核電廠采用模塊化建造技術(shù)后對(duì)核電工程建設(shè)進(jìn)度控制管理，以及設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等環(huán)節(jié)所造成的影響，并給出相應(yīng)處理意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：三代核電;模塊化;核電工程建設(shè)

目前部分三代核電在建造過(guò)程中采用“模塊化”技術(shù)，將現(xiàn)場(chǎng)土建、安裝工作高度集成、整合，采取類(lèi)似“并聯(lián)”的施工方式，大大縮短了現(xiàn)場(chǎng)施工建造工期。這種全新的建造模式在顛覆現(xiàn)場(chǎng)施工邏輯及施工方式的同時(shí)，也對(duì)上游設(shè)計(jì)、采購(gòu)環(huán)節(jié)提出了新的要求。和CPR時(shí)代設(shè)計(jì)、采購(gòu)工作相比，最大的變化體現(xiàn)在“時(shí)效性”上，即要求相應(yīng)設(shè)計(jì)、采購(gòu)工作大幅提前、同時(shí)進(jìn)行，以滿(mǎn)足“模塊化”技術(shù)的需求。

1?模塊化技術(shù)下項(xiàng)目總體計(jì)劃分析

模塊化建造技術(shù)的大規(guī)模引入，改變了傳統(tǒng)核電工程的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造和管理模式，要求設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造大幅前移并高度集成，需要設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工環(huán)節(jié)和各專(zhuān)業(yè)高精準(zhǔn)度的協(xié)調(diào)配合，這給進(jìn)度超前謀劃和精細(xì)化管理提出了更高要求。與傳統(tǒng)核電相比，各環(huán)節(jié)進(jìn)度形象圖的區(qū)別如下：

綜合其他三代核電項(xiàng)目實(shí)際建造情況，以及之前CPR項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)某核電建設(shè)單位提出項(xiàng)目建設(shè)（采用模塊化建造技術(shù)）總工期為58個(gè)月，其中土建階段（FCD至具備RPV引入條件）工期22個(gè)月，安裝階段（RPV引入至冷試）工期21個(gè)月，調(diào)試階段（冷試至商運(yùn)）工期15個(gè)月。與CPR相比，各階段工期比較如下：

2模塊化技術(shù)對(duì)安裝工作影響

2.1?安裝工作量顯著減少

三代核電項(xiàng)目（采用模塊化建造技術(shù)）秉承“非能動(dòng)”的安全設(shè)計(jì)理念，大大減少冗余的安全設(shè)備設(shè)置，對(duì)于閥門(mén)、泵、管道、電纜等設(shè)備的采購(gòu)與安裝工作量顯著減少。與CPR技術(shù)相比，上述設(shè)備減少的數(shù)量如下：

2.2?安裝工作與土建工作高度重合

CPR機(jī)組的土建、安裝工作有嚴(yán)格的先后邏輯順序，除一些預(yù)埋件需在土建時(shí)期完成安裝外，其余設(shè)備均需相應(yīng)房間完成土建工作之后才能引入。其示意圖如下：

三代核電機(jī)組引入模塊化、開(kāi)頂法施工技術(shù)，其土建、安裝的工藝方法和傳統(tǒng)的CPR機(jī)組有很大不同，而是類(lèi)似“搭積木”的方式。對(duì)于設(shè)備的安裝工作來(lái)說(shuō)，其所在的機(jī)械模塊，只需附近模塊（結(jié)構(gòu)或機(jī)械）完成安裝就位，該機(jī)械模塊即可開(kāi)始安裝。采用模塊化建造技術(shù)的三代核電機(jī)組土建、安裝工作標(biāo)準(zhǔn)意義上的分界點(diǎn)是“RV具備引入條件”，而實(shí)際上土建工程貫穿從FCD開(kāi)始到屏蔽廠房封頂整個(gè)過(guò)程;安裝工程貫穿從CVBH吊裝開(kāi)始到機(jī)組冷試（CFT）整個(gè)過(guò)程，中間有近38個(gè)月的交叉期。其示意圖如下：

3?模塊化技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)工作影響

3.1?設(shè)計(jì)貫穿EPC全過(guò)程

三代核電模塊化技術(shù)下，針對(duì)模塊化相關(guān)的設(shè)計(jì)幾乎貫穿整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程。模塊化設(shè)計(jì)分為總體設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)三個(gè)階段?？傮w設(shè)計(jì)主要包含編制模塊設(shè)計(jì)技術(shù)組織措施，編制模塊初步規(guī)劃書(shū)。初步設(shè)計(jì)主要包括模塊邊界確定及物項(xiàng)定義，模塊內(nèi)物項(xiàng)布置優(yōu)化，模塊鋼框架設(shè)計(jì)及模塊的整體力學(xué)分析，輸出設(shè)計(jì)固化的模塊三維模型。詳細(xì)設(shè)計(jì)主要包括模塊吊裝設(shè)計(jì)，模塊運(yùn)輸設(shè)計(jì)，模塊吊裝、運(yùn)輸工況力學(xué)分析，模塊施工圖文件包編制。

3.2?設(shè)計(jì)進(jìn)度提前

因開(kāi)頂式施工的應(yīng)用，在房間未封頂前就引入設(shè)備、模塊及相關(guān)物項(xiàng)，而在進(jìn)行封頂后，在頂板施工的同時(shí)房間內(nèi)即可開(kāi)展有關(guān)的安裝準(zhǔn)備工作，即土建施工和安裝施工可同時(shí)展開(kāi)，安裝施工工期大大提前，其中所涉及的安裝物項(xiàng)的設(shè)計(jì)也需大大提前。

機(jī)械模塊內(nèi)包含了多種安裝物項(xiàng)，在設(shè)計(jì)進(jìn)度安排上，需各專(zhuān)業(yè)同時(shí)開(kāi)展、協(xié)同設(shè)計(jì)，以保證在進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)前各專(zhuān)業(yè)初步設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。

模塊化后預(yù)制工作的工作量大大增加，在進(jìn)度計(jì)劃中必需留給模塊制造更長(zhǎng)的時(shí)間，這就需要將設(shè)計(jì)進(jìn)度再往前提。

4?模塊化技術(shù)對(duì)采購(gòu)工作影響

機(jī)械模塊設(shè)計(jì)大多較緊湊，這就要求模塊內(nèi)設(shè)備及相關(guān)部件的設(shè)計(jì)尺寸與實(shí)際到貨尺寸不能有太大偏差，如果出現(xiàn)實(shí)際采購(gòu)設(shè)備或部件的規(guī)格尺寸與設(shè)計(jì)要求偏差較大，就可能引起模塊無(wú)法組裝，需修改設(shè)計(jì)方案的風(fēng)險(xiǎn)。此外，設(shè)備荷載的變化會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)模塊的強(qiáng)度帶來(lái)影響，變化較大時(shí)可能影響模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

因此，在模塊部件的采購(gòu)技術(shù)規(guī)格書(shū)中需特別規(guī)定設(shè)備的包絡(luò)尺寸及要求，同時(shí)要加強(qiáng)采購(gòu)過(guò)程和結(jié)果的質(zhì)量控制，確保模塊內(nèi)部件的設(shè)計(jì)與采購(gòu)尺寸一致，避免在實(shí)際安裝過(guò)程中觸發(fā)過(guò)多現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)修改，甚至返廠調(diào)整的情況。

5?模塊化對(duì)項(xiàng)目管理的影響及風(fēng)險(xiǎn)

5.1?模塊化下設(shè)計(jì)、采購(gòu)進(jìn)度、接口對(duì)項(xiàng)目建設(shè)影響

模塊化施工模式下，為滿(mǎn)足前期預(yù)制廠開(kāi)工需求，要求相關(guān)設(shè)計(jì)、采購(gòu)工作大幅提前，齊頭并進(jìn)，而不是傳統(tǒng)意義上的先設(shè)計(jì)、后采購(gòu)，存在一定的先后關(guān)系。這種變化容易帶來(lái)設(shè)計(jì)難固化、采購(gòu)難定型、E/P接口更復(fù)雜等問(wèn)題，處理不好容易導(dǎo)致模塊在生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)安裝階段的大量變更、延誤，反而影響項(xiàng)目的總體推進(jìn)。

對(duì)此，設(shè)計(jì)應(yīng)將工作做在前面，充分利用參考技術(shù)方案，提前梳理模塊相關(guān)的設(shè)計(jì)輸入，研究并建立模塊的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建安間的邏輯關(guān)系。采購(gòu)一方面應(yīng)盡早啟動(dòng)模塊預(yù)制和模塊內(nèi)物項(xiàng)的采購(gòu)，為合同執(zhí)行和處理可能的設(shè)計(jì)變更留出足夠的時(shí)間裕度，另一方面應(yīng)加強(qiáng)對(duì)采購(gòu)的全流程管理，積極探尋優(yōu)化空間，盡量縮短采購(gòu)周期，以適應(yīng)設(shè)計(jì)固化延遲、安裝需求緊迫的新局面。

5.2?模塊設(shè)計(jì)變更的影響

根據(jù)依托項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)反饋，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，模塊設(shè)計(jì)所需的上游設(shè)計(jì)（系統(tǒng)、設(shè)備、布置）進(jìn)度很難得到滿(mǎn)足，使得模塊的上游設(shè)計(jì)輸入無(wú)法按照要求固化、導(dǎo)致模塊設(shè)計(jì)變更在所難免且數(shù)量非常大，對(duì)造價(jià)和進(jìn)度帶來(lái)了很多負(fù)面影響。

因此，為了盡可能減少和降低現(xiàn)場(chǎng)模塊預(yù)制、安裝過(guò)程中的變更，在沒(méi)有設(shè)備實(shí)體接口時(shí)，對(duì)設(shè)備參數(shù)可采取合理的包絡(luò)設(shè)計(jì)值;在設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)輸入-三維布置模型狀態(tài)管控來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊設(shè)計(jì)的過(guò)程控制，包括記錄、發(fā)布模塊設(shè)計(jì)上游輸入的變化情況，跟蹤對(duì)三維布置模型修改內(nèi)容及其修改情況;在完成模塊設(shè)計(jì)后，將模塊設(shè)計(jì)模型放入三維布置模型中進(jìn)行匹配和檢查。

5.3?模塊化采購(gòu)過(guò)程質(zhì)量控制風(fēng)險(xiǎn)

從模塊的實(shí)施流程看，模塊的成套和應(yīng)用過(guò)程中將面臨設(shè)備和材料多次交付和多次安裝的境況，雖然單體設(shè)備的質(zhì)量和性能問(wèn)題將貫穿工程的全過(guò)程，但由于穿插了多個(gè)作業(yè)點(diǎn)、作業(yè)時(shí)段以及責(zé)任相關(guān)方，其質(zhì)量控制、設(shè)備保護(hù)維護(hù)及其責(zé)任的認(rèn)定相比既往項(xiàng)目將更加復(fù)雜和困難。對(duì)此，可通過(guò)從設(shè)備供貨合同和模塊預(yù)制合同中的出廠和到貨檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)檢實(shí)施加以界定和控制。

6?結(jié)語(yǔ)

三代核電項(xiàng)目采用模塊化建造技術(shù)后，將對(duì)傳統(tǒng)核電工程建設(shè)工作各個(gè)環(huán)節(jié)造成較大影響，核電工程項(xiàng)目承包方應(yīng)對(duì)此提前進(jìn)行分析，制定切實(shí)有效的改進(jìn)措施，以適應(yīng)新形勢(shì)、新技術(shù)條件下的三代核電項(xiàng)目工程建設(shè)，真正將新技術(shù)轉(zhuǎn)化為新效能。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾小敏.核電站模塊化建造研究[J].信息技術(shù)，2010（5）：179，181.

[2]楊志生主編.《建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量》.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2001，04.

作者簡(jiǎn)介：蔡新（1983—???），男，江蘇海門(mén)人，本科，工程師，現(xiàn)主要從事核電廠技術(shù)管理工作。