国外球团工程设计问题研究

王忠英

(中冶北方(大连)工程技术有限公司，辽宁 大连116600)

0 引言

近年来，随着球团技术水平的不断进步，我国的设计公司更多地参与到国外球团工程的设计与建设中。在取得许多重大工程设计业绩的同时，由于国内外设计理念和设计标准存在巨大差异，中方在设计过程中出现了很多问题。尤其是文件编码、图纸编码、文件清单、图纸清单不能满足业主要求，导致设计质量下降、设计效率降低、设计周期延误等不良后果，严重影响了设计合同的有效执行，使中方面临合同违约处罚的风险。本文对国外球团工程这四个设计问题进行分析研究，总结国内外设计的差异和注意事项，为今后的国外球团工程的设计提供有价值的参考。

1 文件编码

1.1 编制方式

目前，国内外球团工程对文件编码没有统一的规定，最常用以下两种方法：

1)专业划分法：按专业进行文档和图纸的分类。这种方法的优点是各专业的文件编号简单易行，便于管理。缺点不同专业可能会有相同的类型文件，这些文件分散在不同专业中，不利于同类型文件管理。

2)文件类型法：按文件种类进行文档和图纸的分类。这种方法的优点是相同的类型文件编号简单易行，便于管理。缺点是专业体现不明显。

工程实践证明：如果编码体系健全完整，无论哪种方法都能够满足国外业主的要求。因此，文件编码的关键是编码体系的建立，因篇幅有限，本文以专业划分法为例，介绍其编制方法。

1.2 编码格式

文件编码格式应该统一，适用于CAD图纸以外的所有文件，可以参照以下格式,详见表1。

1.2.1 项目名称

项目名称指项目的名称缩写，分两种情况：①业主要求：如果业主有要求，按照业主要求编写。②自行编写：如果业主没有要求，可由设计单位根据实际情况编写。

1.2.2 设计阶段

设计阶段指工程项目各个设计阶段的名称缩写，应采用1～2位字母。国外球团设计各阶段的名称与国内工程项目有所不同[1]，主要有总体设计、可行性研究、基本设计、详细设计等，举例见表2。

表2 设计阶段名称及缩写

1.2.3 文件类型

文件类型指工程项目中涉及到除了图纸以外的所有文件类型，应采用2～4位字母，举例见表3。

表3 文件类型名称及缩写

1.2.4 区域编号

区域编号是指将球团工程各功能区域用3个数字进行标识。以链篦机-回转窑球团工程为例，各功能区域[2]的名称和编号见表4。

表4 各功能区域的名称和编号

1.2.5 专业编码

为了区分参加工程设计的各个专业的文件，需要对其进行编码。国内外设计专业的名称和工作内容区别很大，考虑到国外工程的需要，本文采用国外的专业英文名称的缩写来表示专业编码，举例见表5。

表5 专业编码表

1.2.6 连续编号

连续编号用来表示文件的顺序号，可根据文件的多少来确定合理的数字位数。本文采用4位数字表示，对于每一个专业，连续编号从0001开始。

1.2.7 审查/版本

审查/版本是用来记录同一个文件的审核和修改的过程。国外设计常见的审查类别有：审核、批准、拒绝、批准并附有备注、批准施工、竣工等，版本可用一位数字或字母表示即可。

2 图纸编号

图纸编号的编制方式与文件编码相同，编号格式见表6。

表6 图纸编号格式表

对比表1与表6可以发现：除了设备编码替代了文件类型外，其余项目内容都是相同的。这样既可以区别文件和图纸的不同，又最大限度的统一和简化了编码系统。因为相同项的意义和编制方法完全相同，在此仅对设备编码的编制进行介绍。

设备编码由设备代码和设备顺序号组成。设备代码即设备英文名称的简写，一般用2位英文大写字母表示，见表7。特别需要注意的是：设备名称及定义应与我国海关进出口商品名称[3]一致，这样方便设备出口时的退税办理。设备顺序号表示在一个球团工程中，相同设备按照区域和专业进行的排序号，目的是区分这些相同的设备一般采用2位数字表示。

表7 设备代码表

3 文件清单

国外球团工程的文件清单包括项目建议书、可行性研究报告、球团试验报告、设计说明书、技术协议、标准规范、计算书、设备表、设备技术说明书、设备信息表、设备随机文件、备品备件表、描述书。

3.1 项目建议书

与国内建议书的区别是：国外球团工程的投资方以私人企业为主，对投资估算一般误差准许控制在20%以内，深度要求相当于国内的可行性研究报告或者初步设计。

3.2 可行性研究报告

与国内可研报告[4]的区别是：对项目所需的各项费用进行详尽精确的计算，投资估算误差要求不应超过10%，深度要求当于国内的初步设计或施工图设计。

3.3 球团试验报告

与国内球团试验报告的区别是：如果业主需要中方设计单位提供试验报告，那么试验用的原料必须由业主提供。而原料的海外运输时间很长，在确定试验设计周期时必须考虑。

3.4 设计说明书

与国内设计说明书的区别是：国内按专业对每个车间进行设计说明，国外按区域对所有专业进行设计说明，同时，涉及的设备全部用设备编码表示。

3.5 技术协议

技术协议是设计合同中的重要文件，是开展设计的依据。一般是在设计说明书的基础上，新增对设计的各项具体要求，包括：业主对工程的特殊要求、设备装备水平、备品备件等。与国内技术协议的区别是设计的各项要求更加具体和深入。

3.6 标准规范

与国内标准规范的区别是：国外球团工程中的标准规范清单内容不但包括工程涉及到的设计标准规范，而且还包括制图标准、文件编码、图纸编码、设计流程制定、文件提交流程、清单内容要求等。因为国内外标准规范差异非常大，所以在开展设计前，必须与业主确定采用的规范清单。

3.7 计算书

与国内计算书的区别是：整个工程所有需要计算的设计内容，都必须采用专业软件计算，内容更加全面和细致，是国外球团设计工作中的一个难点。

3.8 设备表

与国内设备表的区别是：设备表不但包括设备的名称、数量、型号、参数等常规项目，还需要有设备编码、图纸编号等特殊要求。同时，为了满足项可行性研究报告的要求，从可研阶段开始，设备表信息就必须准确，中方设计很难达到要求。

3.9 设备技术说明书

设备技术说明书是提供设备订货的资料，由所有与该设备有关的专业共同编写，它的作用相当于国内设计的技术规格书，但是要比技术规格书信息量大，比如增加了工程概况、设备介绍等信息。

3.10 设备信息表

设备信息表包括设备的设计参数、安装、操作、维护等所有信息的文件，是工程设计、施工、运行的重要依据和指导性文件。

3.11 设备随机文件

设备随机文件是指随设备一起交付给业主或使用者的文件，国内一般仅要求有设备说明书、检查报告、产品合格证，而国外还要求必须有设备操作手册、设备图纸、备品备件图纸等。

3.12 备品备件表

备品备件表是整个工程的备品备件统计，与国内最大的区别是：国外工程一般要求给出2年的备品备件表，且备品备件一般作为设计供货的一部分，需要单独计费。

3.14 描述书

描述书是对球团工程的设计、供货、施工、生产运营、生产维护等全流程进行详细介绍的文件，作用是指导工程使用者对整个工程从设计到生产运营及维护的掌握和管理。描述书是国外球团工程业主要求的特殊文件，国内工程没有类似的文件。

4 图纸清单

国外球团工程的图纸文件清单包括：总平面图、PFD图、P&ID图、建筑物配置图、设备指导图、设备装配图、设备详图、设备安装图、易损件制造图、结构件制造图、委托图。

4.1 总平面图

在国外球团工程设计中，总平面图单指整个项目或项目所在厂区的总图。总图的图纸内容虽然与国内要求基本相同，但是设计专业不同：国内工艺部分单独由工艺工程师设计，其余部分由总图工程师设计。而国外没有单独的工艺总图，全部由总图工程师设计。因此，工艺总平面图不需要单独发给业主，否则业主将难以理解为何会有两张总图。

4.2 PFD图

PFD(Process Flow Diagram)即工艺流程图，是整个设计的核心和依据，也是国外工艺工程师的工作重点，与国内流程图的不同如下：

1)设备表达方式不同：国内用设备名称和图例，国外用设备编码和图例。

2)图中内容不同：国内仅表示主要介质的工艺流程，无介质参数。而国外要求工程涉及到的每种介质都要有单独的工艺流程图，并借助专业软件计算出每种介质的关键参数和平衡关系，因此PFD图也称为介质平衡图。

4.3 P&ID图

P&ID(Piping and Instrumentation Diagram)图又称管道及仪表流程图或管道仪表流程图。P&ID图的设计是在PFD图的基础上，借助统一规定的图形符号和文字代号，借助三维软件，把建立工艺装置所需的全部设备、仪表、管道、阀门及主要管件，按其各自功能以及工艺要求组合起来，同时列出所有项目清单，既描述了工艺装置的结构和功能，又满足现场施工的要求。

4.4 建筑物配置图

建筑物配置图与国内的车间配置图有以下差别：

1)视图画法不同：国内采用第一角法，即将物体置於第一象限内，以「视点(观察者)」→「物体」→「投影面」关系而投影三视图[5]，识别符号见图1。国外采用第三角法，即将物体置於第三象限内，以「视点(观察者)」→「投影面」→「物体」关系而投影视图三视图，识别符号见图2。两种画法的视图在展开方式、视图排列、识别符号方面完全不同，因此在设计时必须与业主明确视图的画法。

图1 第一角识别符号图

图2 第三角识别符号图

2)图纸内容不同：车间配置图中主要为工艺专业内容，而建筑物配置图包括该建筑物中所有专业的内容，并标注各专业的接口图号。

4.5 设备指导图

设备指导图是用来指导设备厂家设计供货的，也称为设备草图。它与国内的设备订货图的区别是：设备指导图要求的内容达到设备装配图的深度。如果将订货图作为指导图，那么将无法满足业主的要求。在实际设计中，中方可先按照国内某厂家的设备资料作为设备指导图，需要注意的是订货时必须与设备资料一致，如果差异太大，业主会提出异议，严重影响设计质量和进度。

4.6 设备装配图

设备装配图是表示设备及其组成部分的连接、装配关系的图纸[6]，反映了机器整体结构和工作原理、零件之间的装配关系，是设备自身各部件配合安装调试和维修的主要依据。国内外设备装配图的区别是制图标准不同，这点在设计时需要格外注意。

4.7 设备详图

设备详图又称设备制造图或设备部件图。与国内设备详图的区别是所有设备的关键部件都需要有单独的制作图。这就增加大量的设计时间，对工程设计进度影响非常大。因此，在签订合同时，必须明确哪些设备图纸提供详图。

4.8 设备安装图

设备安装图是表达设备安装位置定位和设备各接口的定位及尺寸的图纸，国外与国内最大的区别是需要在土建图纸上绘制。

4.9 易损件制造图

国外工程要求，每种设备的易损件必须提供相应的图纸，以方便在设备运行周期内，按图纸加工或采购易损件，保证设备的正常运行。

4.10 结构件制造图

结构件制造图国内外最大的差异在于材料标准不同，国外要采用欧美标准，国内采用中国标准，这就涉及到材料代换的问题，是结构件制造图设计的最大难点。

4.11 委托图

国外球团工程各专业间的委托在不同设计阶段的PFD图、P&ID图、建筑物配置图中，委托的内容和标准与国内设计中的委托图完全不同。因此，如果部分设计需要由国外设计单位完成，则外委内容不能完全按照国内模式进行，必须了解外委设计单位的设计要求。

5 结语

通过以上分析可知，因为国内外的设计习惯和标准规范不同，所以对文件编码、图纸编码、文件清单、图纸清单的要求差异很大。因此，在开展国外球团设计工作时，必须注意以下方面：

1)文件编码方面：既要保证编码的完整性、统一性、唯一性，又要保证编码的规范化和可操作化。

2)图纸编码方面：除了要满足文件编码的要求外，设备名称及定义应与我国海关进出口商品名称一致。

3)文件清单方面：在进行各阶段设计前，必须先与业主确定需要设计提供的文件清单，并明确清单的内容、方式、时间、前提条件。

4)图纸清单方面：在进行各阶段设计前，必须先与业主确定图纸清单要求的类型和内容，尤其是设计的标准和规范，是设计成败的关键。