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核电项目EPC模式下总包方的设计管理

2013-01-21苏绍坚中国核电工程有限公司北京100084

中国核电 2013年2期
关键词:核电厂核电工程

苏绍坚(中国核电工程有限公司,北京 100084)

核电项目EPC模式下总包方的设计管理

苏绍坚
(中国核电工程有限公司,北京 100084)

设计管理尚未形成公认的理论体系,核电项目EPC模式下总包方的设计管理者缺乏清晰的理论依据。文章从核电项目EPC模式下总包方的角度谈设计管理,给出了设计管理的清晰概念,并结合核电建设的特点,给出了核电项目设计管理的具体内容和意义。

核电项目;EPC模式;总包方;设计管理

核电项目的建设可分为投资前期、工程前期、实施阶段和运营阶段。投资前期,包含规划、选址、市场调研、项目的可行性研究等工作。工程前期主要是方案设计、初步设计、施工图设计、设备采购、施工招标等工作。实施阶段主要是土建施工,安装施工,设备供货、系统调试等工作。运营阶段主要是系统运行、改造更新、评估总结等工作。

对核电厂的管理工作,有许多部门和机构在不同时间、从不同角度参与其中。如发改委主要从宏观经济、微观经济的角度出发,对项目的可行性、投资规模、设施标准等进行管理;电规委主要从区域规划的角度出发,对项目的选址、工程方案、设施形态等进行管理;建委主要从国家和地方法规的角度出发,对建设单位的资质、招投标程序、工程实施的质量等进行管理;其他如土地、环保、消防、交通、园林、绿化等政府的主管部门均大体如此,他们都有一个共同点,就是只对项目的某一方面、某一阶段进行管理。作为核电厂的建设单位,恰恰在这一点上与这些管理部门不一样,只有核电项目建设单位(项目业主)是对核电厂进行全过程、全生命周期进行管理的。因此,业主角度的核电项目设计管理才是唯一的、全过程的、全方位的管理。

核电项目EPC(Engineering Procurement and Construction,EPC)模式指承包商向业主提供包括设计、施工、设备采购、安装和调试直至竣工移交的全套服务,有时还包括融资,并对承包工程的质量、安全、工期、造价管理等全面负责。按照业主和EPC总包方的合同,总包方负责厂址准备、设计、设备的采购和交货、取证支持、建造、调试、试运行和性能试验、设备培训以及合同电厂调试、运行和维修人员的培训支持,且提供工作的总体项目管理。从合同角度,EPC模式下,核电工程项目总包方的设计管理应该是业主角度的全过程、全生命周期的管理。

设计管理这个词,经常从不同的角度被提及,但目前可查到的一些资料主要是关于设计院本身的设计管理和一些相关研究。从业主角度出发的设计管理研究很少,EPC模式下核电项目总包方角度的设计管理更是少之又少。设计管理的一些基本概念,可以从不同的角度理解。理解的角度跟每个人的经历有直接关系,角度不同,理解可能有很大差别。对象不同,结论也可能大相径庭。总体来说,核电设计管理同其他行业、领域或专业的项目管理一样,都有范围、时间、费用、质量、采购、人力资源、沟通、风险和整体管理九个方面。这九个方面涉及的过程都可归纳成启动、规划、执行、控制和结尾五组。文章从核电项目EPC模式下,核电项目总包方的角度来谈核电项目的设计管理。

1 核电设计管理的定义

核电项目EPC模式下,为核电项目总包方的设计管理先做一个定义。

核电设计管理是指核电项目总包方对项目全生命周期进行的全面管理。核电设计管理包含从项目立项前后,项目选址、初步可行性研究、项目建议书、可行性研究、到施工图设计、设备采购招标开始前的全部工作,以及项目的验收、总结和后评估工作。从设计管理的目标来看,设计管理是一种过程筹划和监控,管理者既是筹划者又是监督者,设计管理必须在确保质量的前提下,把整个项目严格控制在设定的投资和进度之内。

2 核电项目建设的特点

2.1 严格的质量保证系统[1]

核电厂就其用途和功能而言,与常规电厂无本质区别。但与常规电厂使用的燃料不同,核燃料裂变会产生放射性裂变产物,若对后者失去控制,就会对核电厂及其周边环境带来危害。因此,核电厂与常规火电厂的最大区别在于核电厂的放射性。为了确保包容放射性物质的实体屏障的完整性,采取了常规工业中罕见的安全措施,这造成核电厂建设系统的复杂性。同时,对核电厂的安全相关系统和设备提出了非常高而严格的工业标准、规范和质量要求。核电厂的设计、设备和施工的质量,在任何情况下都不得留有缺陷。

2.2 核电厂的投资大,建造周期长[1]

压水堆核电厂建设从施工实施前准备阶段的4~6年到实际建造的6~9年,共需10~15年时间。在如此长的时间里,需要动用大量的人力、物力和财力。

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。大亚湾核电站的工期每拖延一天,光利息损失就高达100万美元。因此,进度控制是核电厂建设项目管理的核心。然而在长达10多年的建设期间,有许多意外因素会影响原定进度的实现,包括政治的、社会的、经济的、财务的、技术的和自然条件的变化等。在建造过程中,进度与质量的矛盾也是不断发生的,需要及时妥善地解决。核电厂建设项目的质量、进度与费用三方面的目标需要均衡地实现。

核电建设周期长使得利率变化、汇率变化、通货膨胀、物价波动所引起的财务风险大大增加。就项目本身而言,合同漏项、接口纠纷、设计变更、技术难关、重大不符合项、承包商不按时交货交工、资金或劳动力短缺等因素,均对项目费用产生不利的影响。

核电厂建设涉及众多的部门和单位,有政府管理部门和地方当局;政府监管机构(核安全、环境保护、公共卫生、公安、消防);业主(营运单位及各投资单位);总承包商(设计、施工);各分包商(设计、设备供货、土建、安装、燃料供应、运输等);咨询公司(地质、地震、水文、气象、安全分析、应力分析、在役检查等);独立的检查机构等。

核电厂建设项目是一个非常复杂、庞大的工程系统。为了工作、承包或管理上的方便,通常要把项目按不同工艺或专业划分为许多子系统、部分或单元,委托给若干适当的分包单位承担,这样,彼此之间就会产生时间、空间和技术参数上大量的相互衔接的问题—接口问题,特别是核电厂内许多子系统在空间上并非截然分界(一些公用系统),土建、安装和调试阶段的工作有许多时间上的相互交错,更使接口问题变得复杂。

核电厂建设项目的复杂性、投资大和周期长,决定了它不是一个人或少数人所能完全掌握、指挥和控制的,而需要有一个由多种专业(主要是工程专业)人员组成的项目管理部门。

核电厂建设项目管理有严格的法规要求。包括国家核安全监管机构颁布的核安全法规,供需双方签订的商务合同,业主报经国家核安全监管机构批准后颁发的质量保证总大纲,根据法规、合同和质量保证总大纲制订的管理程序、工作程序和质量保证程序等。

3 核电项目设计管理的内容

核电项目的设计管理工作包括4个阶段:投资前期、工程前期、工程实施和运营期。实施阶段和运营期设计管理的工作量较小,主要是监督、控制和对设计变更的管理工作以及总结、评估工作,设计管理的工作量主要发生在投资前期和工程前期两个阶段。

核电工程投资前期主要设计过程为:编制核电厂厂址查勘报告,报电力规划研究总院审查通过;编制初步可行性研究报告,报电力规划研究总院审查通过;根据对初步可行性研究的审查意见,编制项目建议书并提交发改委备案;编制选址阶段环境影响评价报告和厂址安全分析报告,提交国家环保局和国家核安全局评审通过;编制可行性研究报告,报电力规划研究总院审查通过,报发改委核准。

工程前期主要设计过程为:开展“四通一平”设计并通过专家评审;编制设计阶段环境影响评价报告和初步安全分析报告,提交国家环保局和国家核安全局评审通过,以获得国家核安全局及环保局核发的建造许可证;完成初步设计,提交主管部门组织的大型专家审查会审查;根据初步设计审查意见,完成施工设计。

工程实施阶段主要设计过程为:编制运行阶段环境影响评价报告和最终安全分析报告提交国家环保局和国家核安全局评审通过,获得装料许可证。

为达到设计管理的目标,核电设计管理者应该把该管的东西全部都纳入进来,包括一个核电项目的规划、选址、立项;也包括对投融资的研究、策划以及项目招标、采购的研究分析;还包括对项目运营的调研和分析等。对设计院所来说,核电项目的投资优化和方案优化在可行性研究阶段已经完成,在市场经济大潮中,设计院所都成了市场主体,都有自己的利益,需在一定的时间内完成自己的定额,完成自己的产值,否则奖金和工资就受影响。如果没有业主角度的设计管理,设计院所不可能替代业主做投资优化的工作。设计院所去优化那个方案,反而会影响他自己的经济效益。因此,要做好这件事,需要设计管理者起到监督的作用,设计管理者要对设计全过程予以管理。

核电设计管理在工程前期有很大一部分工作是配合设备采购编制采购技术文件。在核电项目的建设成本中,设备采购成本占50%以上。核电厂按构筑物分为核岛、常规岛和BOP三部分。核岛内多是执行核安全功能的设备,主要包括反应堆压力容器、主泵、蒸汽发生器、稳压器、堆内构件及配套设备等;常规岛主要包括汽轮发电机组及配套设备等;其他配套的通风、水处理系统等设备均归于BOP设施中。这些设备涉及机械、电气、仪控三大类,包括非标、标准化设备及大宗材料类等,每一类中又包含成千上万种不同规格、型号的设备。系统的确定,设备的采购与项目的投资优化、设计方案的优化和以后的运营直接相关,是设计管理者需特别关注的核心工作。

工程实施阶段的设计管理工作量取决于工程前期设计工作的深度和质量。如果工程前期设计工作做到位了,工程又能采用施工图招标的话,且能找一家工程总包能力的施工单位做总包,那么,设计管理者就只要对工程实施进行监督控制并处理施工单位提出的变更就行。这个阶段应该是设计管理越轻松越好。

运营期的工作主要是设计总结和后评估工作。这个项工作做好了,非常有利于汲取经验教训,接下来的项目,能将设计工作做得更好。

4 核电项目设计管理的意义

一般的项目,比如盖一栋住宅或者一栋办公楼,有无专业的、业主角度的设计管理人员可能差别不是很大。因为,此类项目比较成熟,交给设计院时,只要把要求提清楚,基本上也都能理解,共性的东西都是一样的。但核电项目不一样,需要专业的设计管理。

核电项目一次性投资大,项目复杂,设计的专业多,对管理本身的要求高。如果不掌握或一定程度地掌握项目所涉及的技术的话,很难把管理工作做好。也就是说设计管理与其所管理的核心技术密切联系,设计管理本身也已经非常专业化。

核电项目是政府项目,是从社会经济宏观发展的角度确定的。政府需要筹建一个班子负责设计管理,需要一个专业化的单位来做专业化的设计管理。

核电项目的资产所有者与运营管理者分离。社会分工的发展,使投资本身已成为一个专业。核电项目的投资者可能既不做运行也不做管理。因此,需要专业化力量的介入,对其进行专业化的管理。

由于核电项目的技术特点,一个核电项目选择某个特定的地域,随后结合选址进行规划设计和建设,每个项目都需要一个专门的设计管理团队。多个核电项目做下来,这样设计管理也就成了专业化的设计管理了。一个高水平、专业化的设计管理团队也就应运而生。

5 有利于核电项目的投资优化

设计是将要求转换成产品、工程或体系的规定的特性或规范的一组过程。核电厂的设计,是依据其生产功能及法规、规范、标准的要求,结合场地特征条件而制定具体建造规定或规范的活动。核电建设中的设计管理是为保证设计符合核电厂的建设目的而采取的管理活动,包括设计规范、标准的选择,评审和控制,设计的接口管理,设计分析管理,设计审查,设计修改,现场变更管理等设计服务活动管理等。核电项目的设计管理,是确保设计质量及核安全法规的要求,保证设计与设备采购、建造、调试启动以及建成后运行维护等各个领域密切相关协调的重要手段。

设计决定了核电厂的先天质量,是核电厂应用先进科学技术成果的最大切入点。根据“二八定理”(帕累托定律):在工程可行性研究阶段,核电全生命周期中80%的成本确定下来了;初步设计阶段,实际工程80%的投资也确定下来了[2]。因此,对核电项目投资影响最大的工作主要发生在项目前期的可行性研究和初步设计阶段,而对项目投资影响最大的人自然是核电项目的业主和设计人员。设计管理工作是以项目前期工作和前期的参与人员为对象的,自然也是对项目影响最大最重要的工作,有利于项目投资的优化。

6 结束语

文章从核电项目EPC模式下总包方的角度谈设计管理,给出了设计管理的清晰概念,并结合核电建设的特点,给出了核电项目设计管理的具体内容和意义。

核电项目设计管理的概念尚未公认,尚未达成共识,但这些概念是设计管理工作的理论基础,是设计管理工作者必须面对的课题。

希望本文能引发核电项目设计管理者的一些有益的思考和探讨,努力提高设计管理的质量,有利于核电的建设与发展。

[1] 苏绍坚. 核电建设项目设计阶段工程费用管理[D].项目管理工程硕士论文,2007.5.(SU Zhao-jian. Construction Cost Management for the Design Stage of a Nuclear Power Project[D]. M.E. thesis on project management, 2007.5.)

[2] 刘武君. 重大基础设施建设设计管理[R],2009.1(LIU Wu-jun. Design Control for Important Infrastructure Construction[R], 2009.1.)

Design Management of General Contractor under Nuclear Power Project EPC Mode

SU Shao-jian
(Chinese Nuclear Power Engineering Co., Ltd, Beijing 100084,China)

Design management has not yet formed a theoretical system recognized, general contractor design managers under nuclear power project EPC Mode lack the clear theory basis. This paper aims to discuss Design management from the angle of general contractor under nuclear power project EPC mode, Gives the concept of design management Clearly, by Combining the characteristics of nuclear power project, Gives the specific content and meaning of the design management of nuclear power project,

nuclear power project;EPC mode;general contractor;design management

TL37 Article character:A Article ID:1674-1617(2013)02-0173-04

TL37

A

1674-1617(2013)02-0173-04

2013-02-27

苏绍坚(1973—)男,湖南醴陵人,高级工程师,注册核安全工程师,注册一级结构工程师,注册咨询工程师,从事核电设计管理工作。

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