核电项目工艺管道类大宗材料设计管理优化分析

2019-11-28李遵柱张笳伟

商品与质量 2019年44期

李遵柱张笳伟

中核工程咨询有限公司北京 100071

由于工艺系统设计修改等原因，导致散装物料设计变更；工艺设备选择变更；改进项目设计；设计修改产生材料变化；根据现场实际情况进行小直径管道布置设计，现场施工原因材料修改等。因此，核电工程过程管道材料的设计变更是不可完全避免的，是一种正常的、连续的过程机制。缩短材料设计变更过程的时间，及时、准确地将施工图材料更新为采购规范，可以有效地减少材料误采、误采的情况，保证现场安装进度，控制工程成本。

1 大宗材料的设计特点及存在的问题

大宗材料种类多、规格多、数量多，没有独立的工艺系统编号，使用的标准多，且单项的特性参数多，因此，在设计、采购、施工中都带来了不利的影响。对于设计，项目容易混淆，导致材料选择错误，技术标准要求多样化，增加了设计难度；对于采购，增加原材料采购和产品调度的难度，增加检验批次；对于施工而言，为了增加材料和图纸验证的难度，要求熟练工人的施工资格涵盖各个方面。批量材料涉及多个专业、多个系统、多个工厂、多个图纸文件，设计环节相互关联。设计过程包括许多管理任务，在设计文件的流通与部门接口之间，无疑会影响材料设计变更清单的准确性和发布效率[1]。

2 大宗材料设计管理优化分析

2.1 大宗材料项目类型约简优化分析

2.1.1 规格型号的减少

系统的承载能力，设备的参数和管道平面布置图的设计是三个主要因素影响散装材料的规格和大小巩固少数项目到项目类似的规范来适当地减少配件的使用。特别是在安装高峰期和项目的后期，当管道设计修改或改变，管道和管道配件的选择应该基于规范没有增加的前提下减少段添加材料。例如，在满足力学计算要求的基础上，支座支管可与核级管切断，壁厚相近或略厚。当低压管道设计需要改变管径时，当改变管径超出标准设计范围时，可插入直管，并可增加配筋板的设计方法。应选用标准尺寸的管道及管道配件，减少非标准配件的使用。

2.1.2 材料类型减少

同样大小的材料高而低，以M310项目为例，设计的核级碳钢管和管配件选择P265GH，P280GH，Tu42c，A42AP，TUE250B，AE250B1是多时钟域的碳钢成绩，两级材料的单价Tu42c / A42AP和三年级材料TUE250B / AE250B1基本上是相同的。对于数量较少的3级管道及管道配件，可采用低取代方式，减少材料规格的增加。华龙项目2、3级碳钢采用20钢，不锈钢采用超低碳不锈钢。减少特殊材料的选择，例如，海水系统管道设计中某个项目，替换原有的设计方案利用不锈钢与碳钢衬胶管道和管道阴极保护的同时，采用防腐的要求不降低，经济正在改善[2]。

2.1.3 设计标准使用的优化分析

M310项目的设计和施工规范采用R标准规范，除使用R CCM标准外，还直接引用ASME、API、MSS等尺寸标准和非核材料标准。在管道材料的设计中，要避免不同系列标准的混合。管道和管件采用同一系列标准设计。例如，当管道配件的设计和选择，对焊管件设计使用16．9，承插焊接和螺纹连接件的设计使用16．11不锈钢管设计使用36．19m，碳钢管和不锈钢管的壁厚大于SCH80S设计使用36．10m。从设计标准中减少项目规格，有利于产品的量产、检验和质量控制，提高了材料与规格的互换性，减少了对标准要求进行比较和分析的时间[3]。

2.2 大宗材料聚合过程优化分析

2.2.1 清单优化分析

在材料大货单的编制过程中，每一个环节都包括人工核对和材料统计，因为一个材料项目包含名称、直径、壁厚、规格等级、连接/制造形式、标准等10多个参数信息。最终导致材料丢失、错误或重复采购。材料编码和项目描述是批量材料设计的基础和源泉。从源头上控制误差是减少项目误差分析和反复验算绘图时间，提高整理总结效率的最有效途径。M310项目的项目编码遵循参考电站的材料编码，项目的描述和材料编码的信息在设计过程中由人工控制，错误率较高。随着数字化电厂的发展，新建反应堆项目的材料项目编码统一编码的所有项目覆盖根据管道等级表的编码三维模型库，和项目参数精度高的信息编码覆盖更多的地面。当物料代码和项目完全正确时，在物料清单比对汇总的过程中只需要核对项目代码，汇总时间只需3- 5个工作日，效率可提高30% - 50%。

2.2.2 设计过程优化分析

大规模的材料设计更改订单的发布过程通常需要2- 3个月完成的施工图纸的设计变化的出版秩序，和保留材料的采购周期短会导致无法投递的补充材料要求推迟的可能性现场管道的预制和安装[4]。本文对设计过程进行了优化。分区所收集的材料清单直接聚合器并与原基础专业接口的列表可以减少传输时间和比尔的材料，有效地缩短时间收集大量的材料在施工图，保存1-1．5个月，效率提高50%。