EPR核電項目BOP初步設計邏輯的分析研究

王楊++徐運坤++孟昊++馬治華

摘 要：核電工程設計進度編制是其工程設計活動能夠有序開展的重要依托和保證，為形成所見即所得的網絡計劃，必須研究核電工程設計的邏輯關系，建立起設計邏輯的“橋梁”，使之相互匹配，才能編制高質量設計計劃指導設計生產。該文依托EPR堆型的初步設計，對各專業的BOP初步設計邏輯進行分析，形成了主要專業的邏輯關系圖和BOP綜合邏輯關系圖，為網絡計劃的形成，打下了基礎。

關鍵詞：EPR 三代核電 設計邏輯圖 網絡計劃

中圖分類號：F275.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0064-02

EPR（European Pressurized Water Reactor歐洲壓水堆）核電項目的BOP（Balance Of Plant電廠輔助設施）子項和系統設計，上游受制于NI（Nuclear Island核島）/CI（Conventional Island常規島）的設計輸入，下游牽制全廠廊道、道路管網的設計進度。如果能夠編制體現上下游互提資料、接口及文件出版的邏輯關系網絡計劃，將縮短各專業配合的時間，提高設計效率。

設計進度編制的核心問題是理順設計流程及各專業配合的邏輯關系。本文以EPR臺山核電BOP初步設計為契機，研究系統、總圖、布置、廊道、土建的設計邏輯關系，以時間軸展開形成初步設計綜合邏輯圖。將這種邏輯關系用P6軟件形成網絡，就能夠形成網絡計劃。

1 設計邏輯

1.1 典型初步設計邏輯

在臺山一期核電項目中，法國阿海琺公司將系統設計做到SDM（system design manual）2階段、布置設計做到D2階段，與CPR1000“翻版加改進”項目的設計深度有很大不同。在EPR的自主化設計中，初步設計的周期在2年以上，具備了將設計開展的更加深入的時間條件。在此初衷下，以BOP的設計邏輯為突破口，把初步設計任務按照系統、布置、總圖、廊道、土建五項理順設計關系，對于編制網絡計劃非常關鍵。

1.1.1 系統設計邏輯

系統設計可劃分為四個階段，通過編制系統設計手冊的形式體現，對初步設計而言，涉及SDM1和SDM2兩個階段。

SDM0階段：明確系統設計方案。

SDM1階段：完成系統的功能、設計基準、運行過程中對系統的檢測；系統及設備的數據計算需求；流程圖；系統電源、I&C處理過程；設備清單等設計文件。

SDM2階段：對SDM1階段的內容進行升版，補充使用設備商數據對系統的重新計算；故障情況下的措施、過程功能圖；操作員界面過程顯示、報警卡、運行方式等內容

SDM3階段：對SDM2階段的內容進行升版，補充現場實驗后的設計驗證，電纜敷設圖（圖1）。

1.1.2 布置設計邏輯

布置設計在初步設計中可劃分為三個階段（分別是D0/D1/D2階段），設計內容逐步深入，以布置圖及綜合布置圖的形式體現，各階段輸入輸出的關鍵內容如圖3所示。

DO階段：用于土建結構的初期設計，布置圖應能進行地震分析，計算樓層響應譜及不均勻沉降，確定基礎尺寸，發布該階段布置圖及制定設計原則，包括確定結構與設備位置的總尺寸，地面標高（在5 cm之內），及人員和設備的出入口；大于2 m2的主要通道及開孔、設備的位置、20 t以上設備的類型及其位置（含裝卸和其擱置區域）、人貨升降機的位置和容量、屋頂和墻面的特征信息。

D1階段：布置圖能使土建工程設計能詳細計算和研究建構筑物，指明墻壁、地板及孔洞的確切位置和尺寸、給出D0階段荷載的確切數值、地面標高；指明直徑大于300mm孔洞的位置和尺寸、對結構混凝土有影響的溝槽、排水溝及管溝的位置、基座總尺寸；提供施工中或施工后有關重型設備（10t及以上）進場的信息；指明承包商須考慮的固定設備的預埋件類型、土建設計荷載及標識、5 t以上集中荷載及相應的作為均布荷載給出的錨件、管道、電纜、通風管的類型和位置（小于5 t的集中荷載將歸于均布荷載中），所給荷載不得超過最終荷載容差的20%。

D2階段：使D1文件充實完整并能使土建設計者進行模板圖、鋼筋圖和預應力圖、主要鋼結構圖的施工設計；指明所有孔洞和套筒的位置、尺寸及功能、主要結構混凝土與裝修工程的連接；確定以上定義的小預埋件、排水斜板圖的位置；確定D1圖給出的荷載最終值（圖2）。

1.1.3 總圖設計邏輯

總圖設計和廠房的布置循序漸進、交叉進行，每一階段廠房邊界的改變也應伴隨一次總圖的升版。與總圖專業有接口關系的專業主要包括：系統、布置、技術經濟、建筑結構、公輔（水、電、儀、暖通）、水文氣象等，其重要接口關系見圖3所示。

1.1.4 廊道設計邏輯

廊道是指將設置在地面、地下或架空的各類管線集中容納于一體，并留有供檢修運行人員行走通道的隧道結構，是核電廠通常采用的管線敷設形式。廊道設計邏輯中需要重點關注兩個時間點：系統通徑材料連接方式提資和與工藝、電氣、土建外框接口的提資。廊道設計是系統和布置設計的下游內容，必須在系統和布置設計開展到一定階段后才能開展工作，其主要設計輸入輸出關系見圖4所示。

1.1.5 土建設計邏輯

BOP土建初設以結構計算和結構布置圖為主線，通過3D建模和布置D圖向結構的提資建立起邏輯關系，主要配合為工藝布置專業，如圖5所示。

1.2 設計邏輯綜合搭接

在2.1節的基礎上，把典型邏輯圖以時間順序連接形成初步設計邏輯綜合搭接圖，如圖6所示，我們由此建立起了核電廠BOP單項工程的系統、布置、土建、總圖、廊道之間的設計聯系。從數學意義上說，設計邏輯是時間的函數，對設計邏輯加載外部資源（包括人力、設備、設計基礎資料），明確資源消耗，就能夠形成設計網絡計劃。

2 結語

該文對EPR堆型BOP廠房設計邏輯的分析，建立起一種以正向設計為基礎的邏輯網絡，對編制BOP初步設計網絡計劃和開展進度精細化管理，具有很強的指導意義，也對核電設計院面向項目的精細化管理提供了幫助。

參考文獻

[1] 陳建國，劉云峰.核電工程項目設計進度計劃編制原則淺探[J].項目管理技術，2011，9（8）.

[2] 核電工程總承包與項目管理[M].1版.中國電力出版社，2010.

[3] 韓奴嬌.核電工程設計進度控制與管理[J].科技信息，2009（33）.endprint

摘 要：核電工程設計進度編制是其工程設計活動能夠有序開展的重要依托和保證，為形成所見即所得的網絡計劃，必須研究核電工程設計的邏輯關系，建立起設計邏輯的“橋梁”，使之相互匹配，才能編制高質量設計計劃指導設計生產。該文依托EPR堆型的初步設計，對各專業的BOP初步設計邏輯進行分析，形成了主要專業的邏輯關系圖和BOP綜合邏輯關系圖，為網絡計劃的形成，打下了基礎。

關鍵詞：EPR 三代核電 設計邏輯圖 網絡計劃

中圖分類號：F275.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0064-02

EPR（European Pressurized Water Reactor歐洲壓水堆）核電項目的BOP（Balance Of Plant電廠輔助設施）子項和系統設計，上游受制于NI（Nuclear Island核島）/CI（Conventional Island常規島）的設計輸入，下游牽制全廠廊道、道路管網的設計進度。如果能夠編制體現上下游互提資料、接口及文件出版的邏輯關系網絡計劃，將縮短各專業配合的時間，提高設計效率。

設計進度編制的核心問題是理順設計流程及各專業配合的邏輯關系。本文以EPR臺山核電BOP初步設計為契機，研究系統、總圖、布置、廊道、土建的設計邏輯關系，以時間軸展開形成初步設計綜合邏輯圖。將這種邏輯關系用P6軟件形成網絡，就能夠形成網絡計劃。

1 設計邏輯

1.1 典型初步設計邏輯

在臺山一期核電項目中，法國阿海琺公司將系統設計做到SDM（system design manual）2階段、布置設計做到D2階段，與CPR1000“翻版加改進”項目的設計深度有很大不同。在EPR的自主化設計中，初步設計的周期在2年以上，具備了將設計開展的更加深入的時間條件。在此初衷下，以BOP的設計邏輯為突破口，把初步設計任務按照系統、布置、總圖、廊道、土建五項理順設計關系，對于編制網絡計劃非常關鍵。

1.1.1 系統設計邏輯

系統設計可劃分為四個階段，通過編制系統設計手冊的形式體現，對初步設計而言，涉及SDM1和SDM2兩個階段。

SDM0階段：明確系統設計方案。

SDM1階段：完成系統的功能、設計基準、運行過程中對系統的檢測；系統及設備的數據計算需求；流程圖；系統電源、I&C處理過程；設備清單等設計文件。

SDM2階段：對SDM1階段的內容進行升版，補充使用設備商數據對系統的重新計算；故障情況下的措施、過程功能圖；操作員界面過程顯示、報警卡、運行方式等內容

SDM3階段：對SDM2階段的內容進行升版，補充現場實驗后的設計驗證，電纜敷設圖（圖1）。

1.1.2 布置設計邏輯

布置設計在初步設計中可劃分為三個階段（分別是D0/D1/D2階段），設計內容逐步深入，以布置圖及綜合布置圖的形式體現，各階段輸入輸出的關鍵內容如圖3所示。

DO階段：用于土建結構的初期設計，布置圖應能進行地震分析，計算樓層響應譜及不均勻沉降，確定基礎尺寸，發布該階段布置圖及制定設計原則，包括確定結構與設備位置的總尺寸，地面標高（在5 cm之內），及人員和設備的出入口；大于2 m2的主要通道及開孔、設備的位置、20 t以上設備的類型及其位置（含裝卸和其擱置區域）、人貨升降機的位置和容量、屋頂和墻面的特征信息。

D1階段：布置圖能使土建工程設計能詳細計算和研究建構筑物，指明墻壁、地板及孔洞的確切位置和尺寸、給出D0階段荷載的確切數值、地面標高；指明直徑大于300mm孔洞的位置和尺寸、對結構混凝土有影響的溝槽、排水溝及管溝的位置、基座總尺寸；提供施工中或施工后有關重型設備（10t及以上）進場的信息；指明承包商須考慮的固定設備的預埋件類型、土建設計荷載及標識、5 t以上集中荷載及相應的作為均布荷載給出的錨件、管道、電纜、通風管的類型和位置（小于5 t的集中荷載將歸于均布荷載中），所給荷載不得超過最終荷載容差的20%。

D2階段：使D1文件充實完整并能使土建設計者進行模板圖、鋼筋圖和預應力圖、主要鋼結構圖的施工設計；指明所有孔洞和套筒的位置、尺寸及功能、主要結構混凝土與裝修工程的連接；確定以上定義的小預埋件、排水斜板圖的位置；確定D1圖給出的荷載最終值（圖2）。

1.1.3 總圖設計邏輯

總圖設計和廠房的布置循序漸進、交叉進行，每一階段廠房邊界的改變也應伴隨一次總圖的升版。與總圖專業有接口關系的專業主要包括：系統、布置、技術經濟、建筑結構、公輔（水、電、儀、暖通）、水文氣象等，其重要接口關系見圖3所示。

1.1.4 廊道設計邏輯

廊道是指將設置在地面、地下或架空的各類管線集中容納于一體，并留有供檢修運行人員行走通道的隧道結構，是核電廠通常采用的管線敷設形式。廊道設計邏輯中需要重點關注兩個時間點：系統通徑材料連接方式提資和與工藝、電氣、土建外框接口的提資。廊道設計是系統和布置設計的下游內容，必須在系統和布置設計開展到一定階段后才能開展工作，其主要設計輸入輸出關系見圖4所示。

1.1.5 土建設計邏輯

BOP土建初設以結構計算和結構布置圖為主線，通過3D建模和布置D圖向結構的提資建立起邏輯關系，主要配合為工藝布置專業，如圖5所示。

1.2 設計邏輯綜合搭接

在2.1節的基礎上，把典型邏輯圖以時間順序連接形成初步設計邏輯綜合搭接圖，如圖6所示，我們由此建立起了核電廠BOP單項工程的系統、布置、土建、總圖、廊道之間的設計聯系。從數學意義上說，設計邏輯是時間的函數，對設計邏輯加載外部資源（包括人力、設備、設計基礎資料），明確資源消耗，就能夠形成設計網絡計劃。

2 結語

該文對EPR堆型BOP廠房設計邏輯的分析，建立起一種以正向設計為基礎的邏輯網絡，對編制BOP初步設計網絡計劃和開展進度精細化管理，具有很強的指導意義，也對核電設計院面向項目的精細化管理提供了幫助。

參考文獻

[1] 陳建國，劉云峰.核電工程項目設計進度計劃編制原則淺探[J].項目管理技術，2011，9（8）.

[2] 核電工程總承包與項目管理[M].1版.中國電力出版社，2010.

[3] 韓奴嬌.核電工程設計進度控制與管理[J].科技信息，2009（33）.endprint

摘 要：核電工程設計進度編制是其工程設計活動能夠有序開展的重要依托和保證，為形成所見即所得的網絡計劃，必須研究核電工程設計的邏輯關系，建立起設計邏輯的“橋梁”，使之相互匹配，才能編制高質量設計計劃指導設計生產。該文依托EPR堆型的初步設計，對各專業的BOP初步設計邏輯進行分析，形成了主要專業的邏輯關系圖和BOP綜合邏輯關系圖，為網絡計劃的形成，打下了基礎。

關鍵詞：EPR 三代核電 設計邏輯圖 網絡計劃

中圖分類號：F275.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0064-02

EPR（European Pressurized Water Reactor歐洲壓水堆）核電項目的BOP（Balance Of Plant電廠輔助設施）子項和系統設計，上游受制于NI（Nuclear Island核島）/CI（Conventional Island常規島）的設計輸入，下游牽制全廠廊道、道路管網的設計進度。如果能夠編制體現上下游互提資料、接口及文件出版的邏輯關系網絡計劃，將縮短各專業配合的時間，提高設計效率。

設計進度編制的核心問題是理順設計流程及各專業配合的邏輯關系。本文以EPR臺山核電BOP初步設計為契機，研究系統、總圖、布置、廊道、土建的設計邏輯關系，以時間軸展開形成初步設計綜合邏輯圖。將這種邏輯關系用P6軟件形成網絡，就能夠形成網絡計劃。

1 設計邏輯

1.1 典型初步設計邏輯

在臺山一期核電項目中，法國阿海琺公司將系統設計做到SDM（system design manual）2階段、布置設計做到D2階段，與CPR1000“翻版加改進”項目的設計深度有很大不同。在EPR的自主化設計中，初步設計的周期在2年以上，具備了將設計開展的更加深入的時間條件。在此初衷下，以BOP的設計邏輯為突破口，把初步設計任務按照系統、布置、總圖、廊道、土建五項理順設計關系，對于編制網絡計劃非常關鍵。

1.1.1 系統設計邏輯

系統設計可劃分為四個階段，通過編制系統設計手冊的形式體現，對初步設計而言，涉及SDM1和SDM2兩個階段。

SDM0階段：明確系統設計方案。

SDM1階段：完成系統的功能、設計基準、運行過程中對系統的檢測；系統及設備的數據計算需求；流程圖；系統電源、I&C處理過程；設備清單等設計文件。

SDM2階段：對SDM1階段的內容進行升版，補充使用設備商數據對系統的重新計算；故障情況下的措施、過程功能圖；操作員界面過程顯示、報警卡、運行方式等內容

SDM3階段：對SDM2階段的內容進行升版，補充現場實驗后的設計驗證，電纜敷設圖（圖1）。

1.1.2 布置設計邏輯

布置設計在初步設計中可劃分為三個階段（分別是D0/D1/D2階段），設計內容逐步深入，以布置圖及綜合布置圖的形式體現，各階段輸入輸出的關鍵內容如圖3所示。

DO階段：用于土建結構的初期設計，布置圖應能進行地震分析，計算樓層響應譜及不均勻沉降，確定基礎尺寸，發布該階段布置圖及制定設計原則，包括確定結構與設備位置的總尺寸，地面標高（在5 cm之內），及人員和設備的出入口；大于2 m2的主要通道及開孔、設備的位置、20 t以上設備的類型及其位置（含裝卸和其擱置區域）、人貨升降機的位置和容量、屋頂和墻面的特征信息。

D1階段：布置圖能使土建工程設計能詳細計算和研究建構筑物，指明墻壁、地板及孔洞的確切位置和尺寸、給出D0階段荷載的確切數值、地面標高；指明直徑大于300mm孔洞的位置和尺寸、對結構混凝土有影響的溝槽、排水溝及管溝的位置、基座總尺寸；提供施工中或施工后有關重型設備（10t及以上）進場的信息；指明承包商須考慮的固定設備的預埋件類型、土建設計荷載及標識、5 t以上集中荷載及相應的作為均布荷載給出的錨件、管道、電纜、通風管的類型和位置（小于5 t的集中荷載將歸于均布荷載中），所給荷載不得超過最終荷載容差的20%。

D2階段：使D1文件充實完整并能使土建設計者進行模板圖、鋼筋圖和預應力圖、主要鋼結構圖的施工設計；指明所有孔洞和套筒的位置、尺寸及功能、主要結構混凝土與裝修工程的連接；確定以上定義的小預埋件、排水斜板圖的位置；確定D1圖給出的荷載最終值（圖2）。

1.1.3 總圖設計邏輯

總圖設計和廠房的布置循序漸進、交叉進行，每一階段廠房邊界的改變也應伴隨一次總圖的升版。與總圖專業有接口關系的專業主要包括：系統、布置、技術經濟、建筑結構、公輔（水、電、儀、暖通）、水文氣象等，其重要接口關系見圖3所示。

1.1.4 廊道設計邏輯

廊道是指將設置在地面、地下或架空的各類管線集中容納于一體，并留有供檢修運行人員行走通道的隧道結構，是核電廠通常采用的管線敷設形式。廊道設計邏輯中需要重點關注兩個時間點：系統通徑材料連接方式提資和與工藝、電氣、土建外框接口的提資。廊道設計是系統和布置設計的下游內容，必須在系統和布置設計開展到一定階段后才能開展工作，其主要設計輸入輸出關系見圖4所示。

1.1.5 土建設計邏輯

BOP土建初設以結構計算和結構布置圖為主線，通過3D建模和布置D圖向結構的提資建立起邏輯關系，主要配合為工藝布置專業，如圖5所示。

1.2 設計邏輯綜合搭接

在2.1節的基礎上，把典型邏輯圖以時間順序連接形成初步設計邏輯綜合搭接圖，如圖6所示，我們由此建立起了核電廠BOP單項工程的系統、布置、土建、總圖、廊道之間的設計聯系。從數學意義上說，設計邏輯是時間的函數，對設計邏輯加載外部資源（包括人力、設備、設計基礎資料），明確資源消耗，就能夠形成設計網絡計劃。

2 結語

該文對EPR堆型BOP廠房設計邏輯的分析，建立起一種以正向設計為基礎的邏輯網絡，對編制BOP初步設計網絡計劃和開展進度精細化管理，具有很強的指導意義，也對核電設計院面向項目的精細化管理提供了幫助。

參考文獻

[1] 陳建國，劉云峰.核電工程項目設計進度計劃編制原則淺探[J].項目管理技術，2011，9（8）.

[2] 核電工程總承包與項目管理[M].1版.中國電力出版社，2010.

[3] 韓奴嬌.核電工程設計進度控制與管理[J].科技信息，2009（33）.endprint