核電項目工藝管道類大宗材料設計管理優化分析

李遵柱 張笳偉

中核工程咨詢有限公司 北京 100071

由于工藝系統設計修改等原因，導致散裝物料設計變更；工藝設備選擇變更；改進項目設計；設計修改產生材料變化；根據現場實際情況進行小直徑管道布置設計，現場施工原因材料修改等。因此，核電工程過程管道材料的設計變更是不可完全避免的，是一種正常的、連續的過程機制。縮短材料設計變更過程的時間，及時、準確地將施工圖材料更新為采購規范，可以有效地減少材料誤采、誤采的情況，保證現場安裝進度，控制工程成本。

1 大宗材料的設計特點及存在的問題

大宗材料種類多、規格多、數量多，沒有獨立的工藝系統編號，使用的標準多，且單項的特性參數多，因此，在設計、采購、施工中都帶來了不利的影響。對于設計，項目容易混淆，導致材料選擇錯誤，技術標準要求多樣化，增加了設計難度；對于采購，增加原材料采購和產品調度的難度，增加檢驗批次；對于施工而言，為了增加材料和圖紙驗證的難度，要求熟練工人的施工資格涵蓋各個方面。批量材料涉及多個專業、多個系統、多個工廠、多個圖紙文件，設計環節相互關聯。設計過程包括許多管理任務，在設計文件的流通與部門接口之間，無疑會影響材料設計變更清單的準確性和發布效率[1]。

2 大宗材料設計管理優化分析

2.1 大宗材料項目類型約簡優化分析

2.1.1 規格型號的減少

系統的承載能力，設備的參數和管道平面布置圖的設計是三個主要因素影響散裝材料的規格和大小鞏固少數項目到項目類似的規范來適當地減少配件的使用。特別是在安裝高峰期和項目的后期，當管道設計修改或改變，管道和管道配件的選擇應該基于規范沒有增加的前提下減少段添加材料。例如，在滿足力學計算要求的基礎上，支座支管可與核級管切斷，壁厚相近或略厚。當低壓管道設計需要改變管徑時，當改變管徑超出標準設計范圍時，可插入直管，并可增加配筋板的設計方法。應選用標準尺寸的管道及管道配件，減少非標準配件的使用。

2.1.2 材料類型減少

同樣大小的材料高而低，以M310項目為例，設計的核級碳鋼管和管配件選擇P265GH，P280GH，Tu42c，A42AP，TUE250B，AE250B1是多時鐘域的碳鋼成績，兩級材料的單價Tu42c / A42AP和三年級材料TUE250B / AE250B1基本上是相同的。對于數量較少的3級管道及管道配件，可采用低取代方式，減少材料規格的增加。華龍項目2、3級碳鋼采用20鋼，不銹鋼采用超低碳不銹鋼。減少特殊材料的選擇，例如，海水系統管道設計中某個項目，替換原有的設計方案利用不銹鋼與碳鋼襯膠管道和管道陰極保護的同時，采用防腐的要求不降低，經濟正在改善[2]。

2.1.3 設計標準使用的優化分析

M310項目的設計和施工規范采用R標準規范，除使用R CCM標準外，還直接引用ASME、API、MSS等尺寸標準和非核材料標準。在管道材料的設計中，要避免不同系列標準的混合。管道和管件采用同一系列標準設計。例如，當管道配件的設計和選擇，對焊管件設計使用16．9，承插焊接和螺紋連接件的設計使用16．11不銹鋼管設計使用36．19m，碳鋼管和不銹鋼管的壁厚大于SCH80S設計使用36．10m。從設計標準中減少項目規格，有利于產品的量產、檢驗和質量控制，提高了材料與規格的互換性，減少了對標準要求進行比較和分析的時間[3]。

2.2 大宗材料聚合過程優化分析

2.2.1 清單優化分析

在材料大貨單的編制過程中，每一個環節都包括人工核對和材料統計，因為一個材料項目包含名稱、直徑、壁厚、規格等級、連接/制造形式、標準等10多個參數信息。最終導致材料丟失、錯誤或重復采購。材料編碼和項目描述是批量材料設計的基礎和源泉。從源頭上控制誤差是減少項目誤差分析和反復驗算繪圖時間，提高整理總結效率的最有效途徑。M310項目的項目編碼遵循參考電站的材料編碼，項目的描述和材料編碼的信息在設計過程中由人工控制，錯誤率較高。隨著數字化電廠的發展，新建反應堆項目的材料項目編碼統一編碼的所有項目覆蓋根據管道等級表的編碼三維模型庫，和項目參數精度高的信息編碼覆蓋更多的地面。當物料代碼和項目完全正確時，在物料清單比對匯總的過程中只需要核對項目代碼，匯總時間只需3- 5個工作日，效率可提高30% - 50%。

2.2.2 設計過程優化分析

大規模的材料設計更改訂單的發布過程通常需要2- 3個月完成的施工圖紙的設計變化的出版秩序，和保留材料的采購周期短會導致無法投遞的補充材料要求推遲的可能性現場管道的預制和安裝[4]。本文對設計過程進行了優化。分區所收集的材料清單直接聚合器并與原基礎專業接口的列表可以減少傳輸時間和比爾的材料，有效地縮短時間收集大量的材料在施工圖，保存1-1．5個月，效率提高50%。

3 結語

通過梳理存在的問題在設計過程中，結合散裝材料的設計特點，分析了優化設計管理盡量避免負面影響的散裝材料設計工程項目的材料采購和現場管道預制和安裝，并有效地控制材料采購成本和電站建設成本從設計源頭，保持項目按計劃進行。