李生光

(神華國華(北京)電力研究院有限公司，北京 100025)

1 系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)的基本概念

SDD是系統(tǒng)設(shè)計說明書(System Design Description)的英文簡寫，其本義是設(shè)計單位用來闡述其系統(tǒng)設(shè)計思路、系統(tǒng)運行原則、設(shè)備維護原則的說明書，作為調(diào)試、運行、檢修等工作時了解工程設(shè)計用途所使用的一套完整、全面的說明文件。

本文所說的SDD是在系統(tǒng)設(shè)計說明書的基礎(chǔ)上有所拓寬，其主要內(nèi)容涵蓋了：發(fā)電廠的總體概況；主要設(shè)備的說明；主要工藝系統(tǒng)設(shè)計說明；控制系統(tǒng)設(shè)計說明等范圍。

2 編制“系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)”必要性

我們國家改革開放多年來，我國的電力工業(yè)已經(jīng)從量變到質(zhì)變，在國際上達到了先進水平。在發(fā)電廠的生產(chǎn)技術(shù)管理方面，運行規(guī)程、培訓(xùn)教材從不同角度、不同目標共同構(gòu)成了電廠的運行技術(shù)管理基礎(chǔ)。其核心是技術(shù)規(guī)程，管理的重點就是嚴格按照技術(shù)規(guī)程規(guī)范我們運行和檢修的日常工作，但是規(guī)程的條目只是由禁止和指示性內(nèi)容組成，沒有原理說明；規(guī)程的格式和標準在各個企業(yè)有明顯的統(tǒng)一性，而缺乏針對性。隨著發(fā)電機組的容量及建廠規(guī)模的不斷擴大，如何進一步提高運行人員的技術(shù)水平、提升發(fā)電廠技術(shù)管理水平及如何使發(fā)電企業(yè)的管理標準化、專業(yè)化、信息化、國際化成為電力企業(yè)發(fā)展的需要。而系統(tǒng)設(shè)計說明書它不同于運行規(guī)程、培訓(xùn)教材，面對每個復(fù)雜的發(fā)電廠對象，從表層到深層把整個電廠管理的對象和內(nèi)容清晰、全面、有針對性地總結(jié)出來，以對本工程設(shè)計原理和結(jié)構(gòu)的闡述為主，從技術(shù)上規(guī)范運行操作。對每個工程來說，系統(tǒng)設(shè)計說明書、運行規(guī)程、培訓(xùn)教材共同構(gòu)成了電廠的一套整體化運行技術(shù)管理基礎(chǔ)，是電廠生產(chǎn)過程的技術(shù)保障體系，因此，完整的系統(tǒng)設(shè)計說明書對于發(fā)電廠的長期生產(chǎn)技術(shù)管理是非常必要的。

2.1 SDD是生產(chǎn)技術(shù)人員、運行操作人員的需要

在長期的生產(chǎn)運行過程中，技術(shù)人員、運行人員在系統(tǒng)維護、技術(shù)改造、系統(tǒng)優(yōu)化時，都需要經(jīng)常查閱大量的技術(shù)資料，而上述資料由于其不完整性、內(nèi)容深度等原因遠遠不能滿足工程的實際需求。因此，編制發(fā)電廠“系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)”，對于電廠技術(shù)人員、運行人員實現(xiàn)對機組的可知、可控，技術(shù)人員系統(tǒng)地、全面地了解并掌握機組的設(shè)計原則、運行維護原則等技術(shù)，提高技術(shù)人員的技術(shù)水平，對更好地保證機組穩(wěn)定、安全運行，具有重要的意義。通過說明書的應(yīng)用，實現(xiàn)提高運行人員技術(shù)能力的目的。

2.2 編制SDD是發(fā)電廠生產(chǎn)技術(shù)管理的需要

在工程建設(shè)完成后，工程設(shè)計圖紙、各類設(shè)備資料、各類調(diào)試報告、運行規(guī)程等這些資料作為工程原始資料，要伴隨機組、整個發(fā)電廠長期的生產(chǎn)運行管理，在系統(tǒng)維護、改造、優(yōu)化等過程中具有重要的作用。因此在發(fā)電項目的基建階段，就要求編制完整的SDD，并且從整個發(fā)電廠的生產(chǎn)、長期運行的實際需要，規(guī)范SDD的內(nèi)容深度要求及管理，從而進一步規(guī)范系統(tǒng)設(shè)計說明書內(nèi)容深度及編寫管理規(guī)定。為項目公司日后對發(fā)電機組的正常運行、維護檢修、技術(shù)改造等提供完整的、系統(tǒng)的技術(shù)依據(jù)資料。對實現(xiàn)發(fā)電廠運行技術(shù)管理工作的規(guī)范化、運行日常工作的程序化，進一步形成良好的生產(chǎn)保障體系，是很有必要的。也是生產(chǎn)技術(shù)管理的需要，是電廠生產(chǎn)運行的有力技術(shù)支撐。

2.3 編制SDD是電力公司向國際一流化企業(yè)發(fā)展的需要

我們國家改革開放以來，電力工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，無論是發(fā)電技術(shù)、設(shè)備制造、還是工程施工，基本上達到了國際先進水平。隨著機組規(guī)模的不斷擴大，公司要進一步向標準化、專業(yè)化、信息化、國際化管理的方向發(fā)展，不僅要靠技術(shù)水平的提高，各項技術(shù)管理工作的規(guī)范化也是必不可少的。其中編制SDD也是企業(yè)提升技術(shù)管理水平，體現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化管理、精細化管理的重要標志。是電力公司向國際一流化企業(yè)發(fā)展的需要。

3 編制SDD的意義和作用

(1)SDD把整個發(fā)電廠的工藝系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)參數(shù)、控制要求等全部有條理、系統(tǒng)的編制在一起，為生產(chǎn)單位做好生產(chǎn)準備工作提供技術(shù)資料上的保障，如運行規(guī)程編寫、上崗培訓(xùn)等，有利于及時有效的提高管理水平和技術(shù)水平。

(2)借助全面和豐富的SDD資料，可以提升電廠各級管理者的技術(shù)管理水平，技術(shù)人員的運行維護水平，為生產(chǎn)單位的正常維護、故障排除、技術(shù)改造等提供技術(shù)資料依據(jù)，實現(xiàn)電廠生產(chǎn)管理的條理化和層次化。

(3)通過SDD，可以實現(xiàn)對新機組的可知、可控，并使新建機組盡快投入穩(wěn)定運行，具有重要的意義。

(4)對實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)運行技術(shù)管理工作的規(guī)范化、運行日常工作的程序化，進一步形成良好的生產(chǎn)保障體系，提高企業(yè)效益；提高電力公司的綜合技術(shù)管理水平和市場綜合競爭力是非常有必要的。

(5)編制SDD是一個電力企業(yè)本質(zhì)安全的需要、技術(shù)發(fā)展的需要，是電廠生產(chǎn)運行的有力技術(shù)支撐。

(6)有利于提高工程管理水平。在工程建設(shè)階段，編制完整的SDD，要求設(shè)計單位、設(shè)備廠家、調(diào)試單位、生產(chǎn)單位等做深入細致而系統(tǒng)的工作，規(guī)范工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)。

4 國內(nèi)、外現(xiàn)狀及編制SDD的可行性

4.1 國內(nèi)現(xiàn)狀

目前，由于國內(nèi)的電力工程建設(shè)模式、體制的不同，電力工程的建設(shè)、設(shè)計、施工、調(diào)試、設(shè)備供應(yīng)全部分離，分別由不同所屬單位來完成，缺乏工程的整體性。在發(fā)電工程設(shè)計中，各電力設(shè)計院編制的常規(guī)工程設(shè)計說明書，均為各專業(yè)分別單獨編制，其內(nèi)容深度、范圍遠遠不能滿足工程的實際需求，個別電力設(shè)計院也在一些工程設(shè)計中嘗試作過系統(tǒng)設(shè)計說明書，但都由于設(shè)計深度規(guī)定不明確、工期緊、設(shè)計標準不規(guī)范等種種原因，沒有能夠完成真正意義上的系統(tǒng)設(shè)計說明書。 目前各電力設(shè)計院基本上仍然執(zhí)行原電力規(guī)劃設(shè)計總院的有關(guān)設(shè)計內(nèi)容深度規(guī)定，目前工程設(shè)計單位提交的設(shè)計工作成品中都沒有正式的系統(tǒng)設(shè)計說明書。

4.2 國外現(xiàn)狀

國外發(fā)電工程由于其工程設(shè)計管理體制、工程經(jīng)驗、技術(shù)管理的成熟性及規(guī)范化、標準化等原因，大多工程都有系統(tǒng)的、完整的系統(tǒng)設(shè)計說明書。例如：整島進口的機組、核電站、空冷系統(tǒng)等工程，在工程的各個階段，都有正規(guī)的、系統(tǒng)的設(shè)計說明書及完整的工程資料，其系統(tǒng)設(shè)計說明書一般包含了以下內(nèi)容：系統(tǒng)的功能、設(shè)計原則、設(shè)備說明、運行參數(shù)、系統(tǒng)控制、運行原則、安全分析、維修試驗原則、數(shù)據(jù)表、儀表清單、流程圖等，加之正規(guī)、完整的工程設(shè)計圖紙，極大地方便了工程技術(shù)人員盡快地、系統(tǒng)地、全面了解設(shè)備及系統(tǒng)，也利于設(shè)計、基建、運行、檢修人員從多角度全面掌握機組的運行、維護，提高技術(shù)的應(yīng)用水平，實現(xiàn)工程技術(shù)管理的規(guī)范化。

4.3 編制系統(tǒng)設(shè)計說明書的可行性

隨著我國工業(yè)制造、工程設(shè)計、工程管理、技術(shù)水平等各方面的綜合發(fā)展，在工程基建階段，編制完成系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)是完全可以實現(xiàn)的。

對于發(fā)電企業(yè)來講，隨著發(fā)電機組規(guī)模的不斷擴大和企業(yè)管理發(fā)展的需要，發(fā)電企業(yè)的管理標準化、專業(yè)化成為電力企業(yè)發(fā)展的需要，從設(shè)計管理的角度，把系統(tǒng)設(shè)計說明書納入設(shè)計管理的范疇，并體現(xiàn)在工程建設(shè)單位與工程設(shè)計、調(diào)試單位簽定的正式合同中，是系統(tǒng)設(shè)計說明書編制的關(guān)鍵要求。也體現(xiàn)了發(fā)電公司基建為生產(chǎn)、生產(chǎn)為經(jīng)營的理念。

從工程設(shè)計來說，隨著工程的標準化、模塊化設(shè)計、各類工程設(shè)計軟件的廣泛應(yīng)用，工程設(shè)計水平已經(jīng)得到了很大的提高，此外在施工圖設(shè)計階段，大量的工程系統(tǒng)資料、設(shè)備資料均已齊全，最終編制一套完整系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)是可行的，也是設(shè)計單位提高設(shè)計水平、不斷總結(jié)工程設(shè)計經(jīng)驗的重要環(huán)節(jié)，也將成為工程設(shè)計標準化的一個發(fā)展趨勢。

5 系統(tǒng)設(shè)計說明書SDD的內(nèi)容、深度要求

《系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)》主要內(nèi)容包括：工程總體概況和主機設(shè)備說明、工藝系統(tǒng)設(shè)計說明及控制系統(tǒng)說明等三大部分。

其中工藝系統(tǒng)設(shè)計說明主要包括：工藝系統(tǒng)功能、系統(tǒng)設(shè)計原則、系統(tǒng)的運行原則、工藝系統(tǒng)的監(jiān)控、系統(tǒng)的安全分析、系統(tǒng)的維護和定期試驗原則、動力源故障分析及系統(tǒng)內(nèi)主要設(shè)備的說明等內(nèi)容。針對每個工藝系統(tǒng)分別進行說明。

其中工藝系統(tǒng)設(shè)計原則中主要內(nèi)容應(yīng)包括：系統(tǒng)配置及功能、系統(tǒng)安全功能(如極限安全等)、系統(tǒng)設(shè)計范圍、設(shè)計基準、安全準則、系統(tǒng)設(shè)計條件、設(shè)計參數(shù)(包括系統(tǒng)、設(shè)備)，應(yīng)用運行安全限值(在安全準則下的安全范圍)、主要設(shè)備布置、系統(tǒng)計算原則及管材選擇原則和結(jié)果等。

系統(tǒng)的運行原則主要內(nèi)容包括：系統(tǒng)的正常啟動、允許條件、閉鎖條件、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行、事故狀態(tài)下的運行、特殊瞬態(tài)下的運行如RB、汽輪機甩負荷等、調(diào)試時的運行、系統(tǒng)的正常停止、系統(tǒng)的故障停止、系統(tǒng)連鎖條件、系統(tǒng)保護條件及運行注意事項等。

系統(tǒng)的監(jiān)測及控制內(nèi)容應(yīng)包括：工藝過程測量參數(shù)(名稱、KKS編碼、報警值、連鎖定值、保護定值、分類、測量設(shè)備形式等)、操作控制對象(電動機、電動閥門、電磁門)名稱、KKS編碼，MCS控制系統(tǒng)(項目名稱、控制參數(shù)、控制原理、控制對象)。

安全分析內(nèi)容應(yīng)包括：禁止工作條件、緊急停運條件、主要事故預(yù)想、保證本系統(tǒng)正常實現(xiàn)其功能的機械、控制、電源等的措施、故處理原則及排除故障的方法等。

維修和定期試驗原則的內(nèi)容主要為按照相關(guān)的檢修規(guī)程和預(yù)防性試驗規(guī)程編制說明、維修的原則、定期試驗(設(shè)備及系統(tǒng))項目、時間等簡要說明。

此外PID圖、系統(tǒng)監(jiān)測及控制參數(shù)清單作為附圖附表，以使技術(shù)人員更直觀方便地查閱系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)總體說明主要內(nèi)容包括：全廠自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)型式、功能范圍、控制系統(tǒng)配置、及主要控制邏輯圖等。

6 編制系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)的要求

6.1 編制SDD是一個多專業(yè)的綜合工作

SDD的編制是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是一個多專業(yè)的綜合工作，主要以工程設(shè)計單位為主要編制者，工程建設(shè)單位組織協(xié)調(diào)，工程調(diào)試配合完成工程安裝調(diào)試階段的現(xiàn)場變更部分。SDD的編制可以考慮按照工程技術(shù)的組織模式，設(shè)立各分系統(tǒng)專業(yè)負責(zé)人、各專業(yè)負責(zé)人，從行政組織和技術(shù)分工的有效組合加以保證。同時，要按照系統(tǒng)工程的特點分解目標，分解工作階段，細化工作量，保證工作的全面性和完整性。

SDD的編制完全是一個高度專業(yè)化、高度綜合、系統(tǒng)分析的過程，其人員應(yīng)該是具備扎實理論基礎(chǔ)，雄厚實踐經(jīng)驗的專業(yè)人員，同時，也應(yīng)該是很多專業(yè)的人員進行綜合的工作過程。電站建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，但是更是一個客觀的整體性實際系統(tǒng)，其整體性因素是SDD編制的根本原則。

各工程項目在工程建設(shè)階段，要編制完成SDD，要求設(shè)計單位、設(shè)備廠家、調(diào)試單位、生產(chǎn)單位等做深入細致而系統(tǒng)的工作，規(guī)范工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)。

6.2 編制SDD，應(yīng)實事求是考慮SDD的可操作性

編制SDD，不僅要從電廠運行、技術(shù)管理實際需求的角度出發(fā)，還應(yīng)該考慮它的可操作性，如果要求SDD范圍大、內(nèi)容多、難度大，必然會對編制者帶來較大的工作量，對現(xiàn)有的工程設(shè)計、調(diào)試、管理體制造成一定的沖擊，同時也就意味著實現(xiàn)的難度大，可操作性差，那么，是否能夠按照預(yù)想的目標編制完成，難以估計。因此，編制SDD要本著實事求是的原則，隨著我國電力工程設(shè)計技術(shù)、工程管理的不斷標準化、規(guī)范化，編制SDD要循序漸進逐步完善，最終形成一套適應(yīng)工程建設(shè)需要的、標準的系統(tǒng)設(shè)計說明書，應(yīng)編制相應(yīng)的管理規(guī)定和內(nèi)容深度規(guī)范，以規(guī)范工程的SDD編制工作，最終《系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)》應(yīng)作為工程設(shè)計單位工作職責(zé)和提交設(shè)計成品的一部分。

7 結(jié)語

系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)作為發(fā)電廠提升技術(shù)管理水平，規(guī)范基建工程管理的一個新生事物，還處在一個發(fā)展初期。雖然編制SDD存在一定的難度，但是SDD作為發(fā)電廠的市場需求，有發(fā)電集團公司領(lǐng)導(dǎo)的支持，有工程建設(shè)單位的牽頭組織，有工程設(shè)計單位、工程調(diào)試單位的積極支持配合，一定能夠把編制SDD的工作做好。

在具體的編制過程中，要把SDD的編制作為基建工程管理的一個重要環(huán)節(jié)，要把每個工程編制SDD的工作與工程建設(shè)緊密結(jié)合起來，制定出具體的工作計劃，統(tǒng)一思想，明確各方的職責(zé)，一定能夠編制出一套滿足工程要求的系統(tǒng)設(shè)計說明書(SDD)，為提高發(fā)電廠技術(shù)管理水平、創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益打下堅實的基礎(chǔ)。