海外EPC發(fā)電工程熱控設(shè)計(jì)技術(shù)質(zhì)量管理風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與對(duì)策

林振敏

（中國能源建設(shè)集團(tuán) 江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司，南京 211102）

0 引言

近年來，公司先后投標(biāo)或設(shè)計(jì)涉及菲律賓、印尼、巴基斯坦、尼日利亞、伊朗、埃及等多個(gè)海外國家的EPC發(fā)電工程項(xiàng)目，積極參與到國家“一帶一路”重要戰(zhàn)略中，跟隨國家能源市場(chǎng)發(fā)展的大趨勢(shì)，從國內(nèi)走向國外，不斷加大市場(chǎng)開拓力度，旨在打造海內(nèi)外一流品牌效應(yīng)。

設(shè)計(jì)企業(yè)作為工程項(xiàng)目的“領(lǐng)頭羊”，具有得天獨(dú)厚的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)[1,2]。在合理設(shè)計(jì)的前提下，不斷提高總包管理水平，就能夠有效降低EPC項(xiàng)目的投資及建造成本；充分利用人才優(yōu)勢(shì)，不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加快建設(shè)與國際市場(chǎng)相適應(yīng)的技術(shù)質(zhì)量管理制度，就能夠更快更好地走向國際；依靠不斷的設(shè)計(jì)優(yōu)化，吸收國外的設(shè)計(jì)理念，熟悉國外的圖審流程，深化設(shè)計(jì)圖紙，消除依靠施工單位二次設(shè)計(jì)的痼疾，就能夠更快地與國外咨詢公司接軌[3]。

然而，優(yōu)質(zhì)工程的實(shí)現(xiàn)，首先依靠的是過硬的設(shè)計(jì)質(zhì)量。本文根據(jù)公司近些年來的海外工程經(jīng)驗(yàn)，整理出海外EPC發(fā)電工程熱控專業(yè)一些典型的技術(shù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，并提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)對(duì)策，旨在降低EPC工程的實(shí)施成本。

1 海外EPC發(fā)電工程熱控設(shè)計(jì)技術(shù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別評(píng)價(jià)

1.1 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)

海外EPC發(fā)電工程熱控專業(yè)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)主要來自于國際與國內(nèi)招標(biāo)文件中工程范圍及理解的偏差。

1）熱控工作范圍的變更

海外EPC的招標(biāo)文件中，屢屢提及以下內(nèi)容但卻可能并未提出詳細(xì)的要求：

◇ 配置一套氣象站系統(tǒng)。

◇ 提出Hg測(cè)量、連續(xù)空氣質(zhì)量、連續(xù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)、連續(xù)噪聲監(jiān)測(cè)。

◇ 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)儀表。

◇ 安防一體化聯(lián)動(dòng)。

◇ 火災(zāi)報(bào)警的NFPA美標(biāo)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品認(rèn)證。

◇ 專用的跳機(jī)ESD系統(tǒng)。

◇ 鍋爐的燃燒管理系統(tǒng)BMS。

◇ 資產(chǎn)管理系統(tǒng)。

◇ 廠區(qū)鳴笛（報(bào)警）系統(tǒng)。

◇ PI系統(tǒng)。

◇ LAN系統(tǒng)。

不同國家及地區(qū)都有其各自的技術(shù)慣例與做法，對(duì)于配置的需求也都不同，但是在投標(biāo)過程中，很難弄清楚該國特有的慣例，更難以獲得當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)或環(huán)保部門專門的需求文件，這將導(dǎo)致設(shè)備配置以及設(shè)備成本的巨大偏差，不光降低了成本核算的準(zhǔn)確性，同時(shí)為后期EPC工程的執(zhí)行留下了巨大的隱患。

2）PLC（Programmable Logic Controller）與DCS（Distributed Control System）的選取

招標(biāo)文件往往會(huì)要求主機(jī)系統(tǒng)采用DCS控制，化水或水工區(qū)域采用獨(dú)立的PLC控制等。這些與國內(nèi)的做法往往存在差異，招標(biāo)方的要求是一種非主流且增加成本的方式，甚至有時(shí)候會(huì)是違反國內(nèi)規(guī)程的要求，但也許卻是符合當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)或習(xí)慣的。另外，對(duì)于廠外超遠(yuǎn)距離設(shè)備，如儲(chǔ)灰場(chǎng)、取水泵站等的控制要求應(yīng)提高重視程度，基于無線或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的方案在當(dāng)?shù)匾苍S無法實(shí)行。EPC方在設(shè)計(jì)或投標(biāo)時(shí)，如果沒有充分考慮到上述控制系統(tǒng)的偏差，將會(huì)給工程帶來災(zāi)難性的后果。

3）FAT（Factory Acceptance Test）的范圍

海外招標(biāo)方有時(shí)候會(huì)對(duì)熱控FAT的范圍具有非常執(zhí)著的要求。特別的，對(duì)于燃機(jī)工程，招標(biāo)方有時(shí)會(huì)執(zhí)著地要求DCS廠商負(fù)責(zé)DCS與燃機(jī)控制系統(tǒng)GTCS及汽機(jī)控制系統(tǒng)STCS之間的通訊FAT試驗(yàn)，而燃機(jī)制造商與汽機(jī)制造商是不可能同意將其相應(yīng)的控制設(shè)備發(fā)貨到DCS制造商的工廠內(nèi)再進(jìn)行試驗(yàn)的。對(duì)于這種情況，EPC方提出合理有效的解決策略，并充分與業(yè)主溝通就顯得至關(guān)重要。

1.2 投標(biāo)概算提資準(zhǔn)確性的風(fēng)險(xiǎn)

在熱控的概算中，DCS系統(tǒng)、安防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、儀表成套以及標(biāo)書要求的特殊項(xiàng)目，比如專用ESD跳機(jī)系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等，其費(fèi)用跟隨工藝系統(tǒng)的變化、廠區(qū)布置的變化、配置的變化、業(yè)主的功能需求以及品牌的變化有著極大的差異[4]。只有拿到明確的系統(tǒng)流程及廠區(qū)布置圖，確定好產(chǎn)品層次，充分理解業(yè)主的需求，才能給出較為可靠的價(jià)格。然而，投標(biāo)這個(gè)階段是很難做到如此巨大的工作量投入的。

除去設(shè)備層次的偏差，安裝材料的不準(zhǔn)確是概算偏高的主要原因，特別是電纜、儀表閥門、橋架、保護(hù)管等項(xiàng)目。因受工程場(chǎng)地、設(shè)備數(shù)量等的影響，即使同類型機(jī)組之間的安裝材料也存在著較大的差異，因此在投標(biāo)階段提高安裝材料數(shù)量的準(zhǔn)確性成為取得投標(biāo)優(yōu)勢(shì)的一大關(guān)鍵。

1.3 EPC合同執(zhí)行的風(fēng)險(xiǎn)

本文認(rèn)為執(zhí)行階段的風(fēng)險(xiǎn)主要來自兩個(gè)方面：即國際標(biāo)準(zhǔn)的差異以及國際咨詢公司審查思路的不同[5]。由于設(shè)計(jì)人員對(duì)國際標(biāo)準(zhǔn)理解深度不夠，設(shè)計(jì)圖紙上會(huì)存在很多套用國標(biāo)的情況，這將給EPC交付工作帶來很多困難。另外，國際咨詢公司有其較為體系化的設(shè)計(jì)流程，各階段需要設(shè)計(jì)人員提供不同層次和內(nèi)容的資料以供審查。由于國內(nèi)國外體系的差異，設(shè)計(jì)人員光準(zhǔn)備審查材料便疲于應(yīng)對(duì)，更遑論實(shí)際圖紙的設(shè)計(jì)。

1.4 設(shè)計(jì)深度不夠的風(fēng)險(xiǎn)

國內(nèi)設(shè)計(jì)單位的圖紙往往需要在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過施工人員的二次深化后，才能付諸施工[6]。對(duì)熱控而言，儀表測(cè)點(diǎn)的定位、儀表實(shí)際的安裝方式、儀表導(dǎo)管的布置、就地盤柜的定位、弱電埋管的走向及安裝等都需要現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況確定。而海外的施工單位因其長(zhǎng)期采用嚴(yán)格照?qǐng)D施工的工作模式，往往并不具備二次設(shè)計(jì)能力，故而使EPC工作舉步維艱。

2 主要技術(shù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策

2.1 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策

1）應(yīng)對(duì)熱控工作范圍的變更

首先，根據(jù)合同明確熱控專業(yè)的工作內(nèi)容。當(dāng)然，因熱控專業(yè)是服務(wù)于所有工藝專業(yè)的，所以要從合同中各工藝部分的描述中，分門別類地歸納出熱控專業(yè)所有的工作范圍。

其次，應(yīng)將各項(xiàng)熱控設(shè)備做成卡片式的說明文檔。比如就氣象站而言，此文檔中應(yīng)有氣象站的介紹、氣象站的常規(guī)測(cè)量項(xiàng)目、氣象站的探頭選型及配置、氣象站的設(shè)備簡(jiǎn)圖、氣象站的可選測(cè)量項(xiàng)，以及氣象站集成商品牌推薦。再遇到標(biāo)書中計(jì)列氣象站又無明確要求時(shí)，將此卡片文檔“抽出”，既高效又能較好滿足招標(biāo)方的需求。

2）選取PLC與DCS

控制方式的選取最重要的原則應(yīng)該是符合招標(biāo)方運(yùn)行人員的控制習(xí)慣，而不是現(xiàn)行主流配置或者設(shè)計(jì)上的便捷性。

目前，國內(nèi)機(jī)組主流的控制方式是采用全廠DCS分散控制，而菲律賓、印尼、巴基斯坦等一些國家的控制理念發(fā)展相對(duì)落后，廠區(qū)經(jīng)營管理模式也相對(duì)粗放，常常提出輔助區(qū)域設(shè)置獨(dú)立的區(qū)域控制室并采用獨(dú)立的PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制的要求。雖然此種要求不是最優(yōu)設(shè)計(jì)，往往會(huì)增加設(shè)備配置成本，造成投標(biāo)報(bào)價(jià)偏高，但卻是最符合當(dāng)?shù)乜刂屏?xí)慣和理念的，在操作層面上來說，對(duì)當(dāng)?shù)貦C(jī)組運(yùn)行也是更為安全的。因此，在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的過程中，要充分考慮單系統(tǒng)PLC與整個(gè)DCS網(wǎng)絡(luò)的兼容性，盡力滿足招標(biāo)方對(duì)控制方式的要求。但要明確一點(diǎn)，DCS是無法對(duì)下層PLC進(jìn)行完整性的監(jiān)視控制，故需在下層設(shè)置對(duì)應(yīng)的PLC操作站及就地電子間，在成本上應(yīng)有相應(yīng)考慮。

為解決此類問題，可對(duì)常規(guī)輔助車間PLC信息（如IO數(shù)量、配置類型、工藝流程類型、工藝容量/產(chǎn)量、冗余性等）采用“卡片”整理，分為化水車間PLC卡片、綜合泵房PLC卡片、制氫站PLC卡片等。投標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)，有針對(duì)性地組合“抽取”，以應(yīng)對(duì)PLC控制的要求。

特別的，對(duì)于超遠(yuǎn)距離控制，設(shè)置3套控制方案“卡片”，即就地控制方案、光纖通訊控制方案、無線或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)控制方案。根據(jù)實(shí)際情況因地制宜，分項(xiàng)報(bào)價(jià)，避免投標(biāo)疏忽。

3）調(diào)整FAT范圍

針對(duì)FAT實(shí)現(xiàn)困難的項(xiàng)目，比如涉及到各系統(tǒng)之間接口或配合的測(cè)試，在與業(yè)主充分溝通的基礎(chǔ)上，盡量安排在現(xiàn)場(chǎng)做SAT試驗(yàn)。一方面可以取得招標(biāo)方的信任，一方面可以節(jié)省相應(yīng)的成本。以SAT代替FAT試驗(yàn)是一種行之有效的手段。但應(yīng)注意的是，SAT試驗(yàn)之前應(yīng)就分包商雙方的分界及供貨提出明確的要求。特別的，對(duì)于諸如測(cè)試所需的OPC接口機(jī)、網(wǎng)閘、網(wǎng)線、HUB、取樣口、測(cè)試工具等容易造成遺漏的項(xiàng)目要有明確規(guī)定。

為避免遺漏，應(yīng)針對(duì)經(jīng)常遇到的SAT試驗(yàn)分界做專項(xiàng)“卡片”，在設(shè)計(jì)投標(biāo)時(shí)直接取用，以“卡片”代替經(jīng)驗(yàn)，減少技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 投標(biāo)概算提資準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策

提高概算提資的準(zhǔn)確性，關(guān)鍵在于各項(xiàng)系統(tǒng)的高效分拆。以尼日利亞QIPP“二拖一”燃機(jī)投標(biāo)的DCS估算為例，首先需要將DCS的IO點(diǎn)數(shù)分拆為“2×（常規(guī)余熱鍋爐+補(bǔ)燃系統(tǒng)）+2×5000E燃機(jī)+200MW汽機(jī)+電氣+公用”等幾部分來估算（實(shí)際拆分時(shí)，可先初步規(guī)劃全廠網(wǎng)絡(luò)組態(tài)圖）。

對(duì)于主機(jī)部分，往往有同等級(jí)工程可以參考，這時(shí)可采用類似施工圖的IO進(jìn)行替代；對(duì)于公用部分，則需要進(jìn)一步地分拆為“補(bǔ)給水泵房+凈水+消防水泵房+化補(bǔ)水+循環(huán)水泵房+循環(huán)水加藥+雨水泵房+燃油泵房+輔助鍋爐+黑啟動(dòng)等”，這時(shí)候就需要分各公用系統(tǒng)去估算相應(yīng)系統(tǒng)的IO。對(duì)于泵房類的公用系統(tǒng)，可根據(jù)泵的數(shù)量再行分拆，每臺(tái)泵系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的IO數(shù)量基本相同，“泵的數(shù)量×每臺(tái)泵系統(tǒng)的IO（此項(xiàng)參考以往施工圖即可）”即得到泵房類公用系統(tǒng)的最終IO。對(duì)于化補(bǔ)水、凈水站的IO估算，則需要根據(jù)采用的設(shè)備數(shù)量來確定。每一套陰、陽床及混床、空擦濾池等設(shè)備的IO點(diǎn)數(shù)是基本相同的，采用“設(shè)備數(shù)量×各設(shè)備的IO點(diǎn)”則大體可得到該系統(tǒng)的最終IO。

將每一個(gè)估算的項(xiàng)目進(jìn)行合理的分拆，再對(duì)子項(xiàng)進(jìn)行分析與估算，最終匯總成為概算的總數(shù)量，這對(duì)提高熱控概算的準(zhǔn)確性行之有效。當(dāng)然，此方法對(duì)于儀表數(shù)量、電纜總量等的估算同樣適用。

值得一提的是，在平常的工作中，可就此類單項(xiàng)分拆做數(shù)據(jù)積累，成立各分拆的數(shù)據(jù)卡片。當(dāng)在投標(biāo)需要時(shí)，就可直接“抽取”使用，大大提高投標(biāo)工作效率。

2.3 EPC合同執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策

應(yīng)對(duì)國際標(biāo)準(zhǔn)的偏差，只有做好國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)標(biāo)工作，同時(shí)采用英語的思維方式去理解國際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際的工程使用情況，不斷地積累與深入，并且在工作中善于總結(jié)與思考，逐步提高設(shè)計(jì)的能力。

應(yīng)對(duì)國際咨詢公司的審查，需要整個(gè)EPC團(tuán)隊(duì)優(yōu)化工作流程，充分吸收海外優(yōu)秀的設(shè)計(jì)流程體系，健全設(shè)計(jì)管理制度：主要在設(shè)計(jì)提資流程、設(shè)計(jì)出圖模式、設(shè)計(jì)審查流程、設(shè)計(jì)審查回復(fù)流程、爭(zhēng)議解決流程、設(shè)計(jì)變更流程等幾個(gè)方面。對(duì)于個(gè)人層面而言，盡快熟悉審查的文件要求、交互方式并總結(jié)出應(yīng)對(duì)的模板和問題處理的流程機(jī)制是提高工作效率有效方式。

2.4 設(shè)計(jì)深度不夠風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策

對(duì)于海外EPC工程而言，熱控專業(yè)需要設(shè)置一套新的圖紙目錄框架，將施工所必須的設(shè)計(jì)信息都納入到圖紙?bào)w系中去。特別的，熱控測(cè)點(diǎn)及盤柜的安裝方式、熱控測(cè)點(diǎn)在管道上的實(shí)際定位、熱控盤柜的現(xiàn)場(chǎng)位置、弱電埋管的走向等是必須著重考慮的內(nèi)容。同時(shí)，采用三維設(shè)計(jì)軟件，減少設(shè)計(jì)碰撞，加深出圖深度，力圖與國際設(shè)計(jì)模式相靠攏是今后設(shè)計(jì)發(fā)展的方向，應(yīng)加以重視。

3 結(jié)束語

為有效控制海外EPC工程的風(fēng)險(xiǎn)，從投標(biāo)到設(shè)計(jì)執(zhí)行到施工都必須把精細(xì)化管理放在首位，力圖提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性，降低設(shè)計(jì)技術(shù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)單位作為揚(yáng)帆出海的一員，應(yīng)該充分系統(tǒng)地吸收海外先進(jìn)理念，保持學(xué)習(xí)的心態(tài)，為生產(chǎn)轉(zhuǎn)型提供有力的支持。