彭沖
[摘 ? ?要] 隨著海外市場的擴大,國內(nèi)市場的萎縮,越來越多的電建企業(yè)走出國門,投身海外電建市場。但是初到國外,國內(nèi)的很多施工技術(shù)標準,驗收標準都很難直接和國外工程相匹配。如果處理不好,往往會造成工期延誤,返工誤工等重大損失。作者結(jié)合幾年的海外項目施工管理與國外監(jiān)理、工程咨詢公司打交道的經(jīng)驗,探討國外項目國際化的施工標準和規(guī)范的選用。
[關(guān)鍵詞] 電站施工;ASME標準;規(guī)范;國外標準
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 07. 044
[中圖分類號] T-653/-657;TV54 ? ?[文獻標識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194(2020)07- 0098- 03
0 ? ? ?引 ? ?言
隨著海外市場的擴大,國內(nèi)市場的萎縮,越來越多的電建企業(yè)走出國門,投身海外電建市場。但是初到國外,安裝經(jīng)驗非常豐富的老師傅一下變得“不會安裝了”,國內(nèi)的很多施工技術(shù)標準,驗收標準都很難直接和國外工程相匹配。如果處理不好,往往會造成工期延誤,返工誤工等重大損失。筆者結(jié)合近幾年參與海外項目施工管理,與國外監(jiān)理、工程咨詢公司打交道的經(jīng)驗,探討國外項目國際化施工標準和規(guī)范的選用。
1 ? ? ?存在問題及現(xiàn)狀
首先是ASME標準。ASME(American Society of Mechanical Engineers)是美國機械工程師協(xié)會的簡稱,其成立較早,會員眾多,專業(yè)性強。ASME發(fā)布的工業(yè)和制造業(yè)行業(yè)標準,已被世界各國廣泛采用,是世界上應(yīng)用最廣泛的標準,是解決爭議的第三方仲裁依據(jù)的最為有效的標準。在海外施工項目中,會廣泛應(yīng)用ASME標準。
其次是國內(nèi)標準。在很多海外項目中,是允許在某些專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)采用國內(nèi)標準的,比如說汽機本體的制造,因為現(xiàn)場的安裝是廠家制造的還原,一般采用廠家制造標準。在國外,國家標準(GB),相比電建規(guī)、電力標準(DL/T),更容易被監(jiān)理和業(yè)主所接受,所以電力施工企業(yè)要走出去,接受更多的新事物和新標準。不僅僅是電力行業(yè)內(nèi)的,也包括跨行業(yè)的其他施工標準,不斷完善自己的施工方法,以加強自己的國際競爭力。目前能用在電力行業(yè)的國家標準主要是GB 50235-2010 《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》和GB 50231《機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》。
兩部標準在很多描述和應(yīng)用上均有顯著差異,導(dǎo)致工程技術(shù)人員在具體選用時會搖擺不定,影響現(xiàn)場正常施工組織和進度。
2 ? ? ?探討解決方案
針對火力發(fā)電機組的各個部分以及各個專業(yè)可能用到的規(guī)范標準,舉一反三來說明。
2.1 ? 鍋爐安裝
ASME標準《ASME BPVC》(Boiler Pressure Vessel Code,鍋爐壓力容器)標準,共分十二卷,從設(shè)計的準則,材料的選用,焊接的規(guī)范,無損檢測的適用,壓力容器的設(shè)計,建造和維護,甚至核電站的建設(shè)標準都做了詳細的論述,是適用較多的ASME標準之一?;景嘶痣婂仩t施工,焊接施工,無損檢測應(yīng)用的所有范圍,且和國內(nèi)標準相比有很多地方不一致。
如,對于無損檢測,我國的鍋爐壓力容器檢測以射線和超聲為主,而ASME規(guī)范則以射線檢測為主。又如在圓筒上開孔,我國標準GB 150規(guī)定了不同直徑的圓筒最大的開孔尺寸,而ASME標準則規(guī)定經(jīng)正確補強后開孔尺寸不受限制。焊工考試方面,我國標準考試評定內(nèi)容包括理論考試和操作技能考試,ASME標準僅要求通過焊接操作技能考試即可,無理論考試項。對于熱處理,DL/T 819-2010 《火力發(fā)電廠焊接熱處理技術(shù)規(guī)程》詳細列出了不同材質(zhì)和厚度的回火時間,而ASME僅規(guī)定回火時間按厚度1英寸/小時計算,總的來說,國內(nèi)的回火時間大于ASME規(guī)定的時間,等等。具體實踐中需嚴格對照,仔細分析。
2.2 ? 管道安裝
《ASME B31》系列是目前ASME關(guān)于壓力管道標準最為完善的規(guī)范準則。包括動力管道,石油化工管道,輸油輸氣管道,建筑管道等。而具體應(yīng)用到火電機組施工部分的主要是《ASME B31.1 POWER PIPING》動力管道和《ASME B31.3 PROCESS PIPNG》工藝管道,基本包含了電力建設(shè)所有管道的施工。其中前者動力管道主要是指電廠四大管道,蒸汽管道,高溫高壓管道等比較重要的管道系統(tǒng)。無論是焊接要求還是設(shè)計計算標準都更為嚴格。而后者工藝管道應(yīng)用更廣,石油,化工,醫(yī)藥都行,主要是一些中低壓管道,低溫低壓等工藝管道等。ASME管道規(guī)程對管道和支吊架的安裝強調(diào)以設(shè)計圖紙安裝為準,要嚴格滿足其尺寸,位置和結(jié)構(gòu)形式以及焊接質(zhì)量,重點花大篇幅講了管道的焊接接頭形式,材料使用要求,焊接要求和無損檢測要求。反映了對現(xiàn)場施工過程的控制和監(jiān)控。
《ASME B31》(以下簡稱ASME)和《電建施工驗收技術(shù)規(guī)范管道篇、焊接篇》(以下簡稱“電建規(guī)”)部分區(qū)別對比舉例:①ASME31.1規(guī)定,壓力大于1 MPa的蒸汽管道劃分為動力管道。電建規(guī)則將管道按1.6 MPa和8 MPa兩個節(jié)點劃分為低壓、中壓和高壓管道。②ASME規(guī)定,內(nèi)徑不同的對接坡口制備,修整后的管道內(nèi)壁表面輪廓線斜度不大于30°。電建規(guī)則對V型坡口內(nèi)徑不同時,內(nèi)壁角度為15°。③ASME規(guī)定,管道壓力試驗,試驗壓力為設(shè)計壓力的1.5倍,試驗時間不小于10 min。電建規(guī)則規(guī)定試驗壓力不小于設(shè)計壓力的1.25倍,試驗時間為10 min。④對于管道焊口的外觀檢查,ASEM規(guī)定所有焊口一律進行100%外觀檢查。而電建規(guī)對不同溫度和壓力的焊接接頭專檢比例進行了劃分,總的來說,檢查數(shù)量低于ASME所規(guī)定的。⑤對管件的加工,ASME要求按制造廠的建議進行組裝。電建規(guī)要求按設(shè)計圖紙進行,設(shè)計圖紙無規(guī)定時還列舉了常見的加工形式和數(shù)據(jù)供參考。⑥ASME規(guī)定了低合金鋼管的熱處理最小厚度是13 mm,即Cr≤2%,或Cr≥3%且C≥0.15%的材料,厚度小于13 mm不需做焊后熱處理。但電建規(guī)規(guī)定較為復(fù)雜,壁厚≤10 mm,外徑≤108 mm的15CrMo,壁厚≤8 mm,外徑≤108 mm的12Cr1MoV等。二者對照,ASME規(guī)范的要求更為寬松。
2.3 ? 焊接類
《ASME SECTION IX焊接與釬焊工藝評定》大致相當(dāng)于國內(nèi)的DL/T 869-2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》和DL/T 868-2004《焊接工藝評定規(guī)程》,主要規(guī)定了焊接工藝評定WPS和技能評定指南,并列舉了國際通用焊接工藝評定的格式和要求,用不同的代號表示不同的變量,如:QW-402,接頭設(shè)計;QW-403,母材;QW-404,填充金屬;QW-405,焊接位置;QW-406,預(yù)熱;QW-407,焊后熱處理;QW-408,保護氣體;QW-409,(鎢級)電特性;QW-410,焊接技術(shù);通過這些變量的選用和組合,制定出國際通用的焊接工藝評定。美標中用P-No表示材料的類別,SA表示材料的標準號,如我們常見的鍋爐水冷壁SA210C(SA-210,P-No.1)碳鋼,也有過熱器管TP347(SA-814,P-No.8),主蒸汽P91,P92(SA-384,P-No.5B)等等。
2.4 ? 儲罐類
包括現(xiàn)場的燃油儲罐,石油儲罐,各種儲水罐、箱,如凝補水箱和除鹽水箱?!禔PI 650》是美國石油學(xué)會(American Petroleum Institute)鋼制焊接儲罐標準。該標準規(guī)定了各種尺寸和容量的鋼制焊接儲罐的設(shè)計、制造、安裝、試驗和檢測的要求,是應(yīng)用最為廣泛的儲罐類標準。比如該規(guī)范規(guī)定罐底板典型焊接接頭應(yīng)為搭接焊縫或背面帶襯墊的對接接頭。底板安裝完畢須做真空試驗,以及真空試驗的詳細方法。
2.5 ? 汽輪發(fā)電機組
汽輪發(fā)電機組因為是廠家制造設(shè)備,現(xiàn)場安裝只是還原廠家的制造,一般遵循廠家的標準,嚴格按照廠家提供的技術(shù)文件和施工規(guī)范施工。
2.6 ? 輔機和設(shè)備安裝
輔機和設(shè)備安裝主要也是遵循廠家的技術(shù)要求和施工規(guī)范,另外可參考國內(nèi)電力行業(yè)標準DL/T 5210.3-2009《電力建設(shè)施工質(zhì)量驗收及評價標準 汽輪發(fā)電機組篇》以及國家標準《機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》GB 50231。
2.7 ? 土建施工
某國外電站項目要求全部土建設(shè)計和施工均采用美國標準。通過研究ACI-318(美標混凝土設(shè)計規(guī)范)和國標混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010,發(fā)現(xiàn)存在較大區(qū)別。美標ASTM A615和ASTM A706《混凝土配筋用鋼筋》和國標GB 1499《鋼筋混凝土用鋼》對比列舉如下。
2.7.1 ? 在美國鋼筋產(chǎn)品標準中
其強度等級序列為40 級(280 MPa)、60 級(420 MPa)、75 級(520 MPa)和80級(550 MPa) ,對應(yīng)的是保證率為99. 9% 的鋼筋屈服強度特征值。中國鋼筋產(chǎn)品標準強度等級序列包括235 MPa(光圓)、300 MPa(光圓)、335 MPa(帶肋)、400 MPa(帶肋) 和500 MPa(帶肋) ,對應(yīng)的是保證率為95% 的鋼筋屈服強度特征值。其中300 MPa、400 MPa 和500 MPa級分別與美國40 級、60 級和75 級對應(yīng)。兩國的等級設(shè)置基本一致,235 MPa 級對應(yīng)的30 級鋼筋在美國已經(jīng)淘汰,另外中國600 MPa 級鋼筋應(yīng)用也正在進行研究。中國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010 - 2010 允許使用300 MPa、335 MPa、400 MPa 和500 MPa 級鋼筋,其中包括了光圓鋼筋。推薦受力配筋以400 MPa 為主。美國ACI 318 同樣以60 級( 400 MPa) 作為結(jié)構(gòu)主要受力配筋,最高可以使用550 MPa 級。在輔助配筋方面,中國大量使用300 MPa 級光圓鋼筋,而ACI 318 的要求更加嚴格,一般只能使用40 級帶肋鋼筋,光圓鋼筋僅允許用于鋼筋網(wǎng)片和螺旋箍筋,這樣有利于提高結(jié)構(gòu)性能。但中國現(xiàn)行帶肋鋼筋產(chǎn)品標準GB 1499. 2 中沒有納入300 MPa 級,實際使用中只能以335 MPa 級替代。
2.7.2 ? 中國規(guī)范
混凝土的強度以立方體抗壓強度標準值劃分為 14個等級,常用的有C15,C20,C25,C30,C35,C40等,最高強度等 級C80。美國規(guī)范中混凝土采用圓柱體抗壓強度,等級為3 000 psi (國標C24.5),4 000 psi(國標C32),5 000 psi(國標C40),6 000 psi(國標C49)。中國規(guī)范:采用“混凝土強度等級“概念,并引入軸心抗壓/拉強度標準值和設(shè)計值兩個參數(shù);美國規(guī)范:無“混凝土強度等級”概念,僅采用規(guī)定抗壓強度f′c( f′t )作為混凝土的強度指標。
2.7.3 ? 不同試件間抗壓強度換算關(guān)系:
中國,150 mm×150 mm×300 mm(GB 50010),fpri,k=0.76fcu,k
美國,Ф150 mm×300 mm(ACI318-08),f′c=0.79fcu,k
中美混凝土強度等級對應(yīng)如表1所示。
可見,相同強度的圓柱體和立方體實驗,美標混凝土換算成國標混凝土,標號率高,平均高1~2個等級。
3 ? ? ?結(jié) ? ?語
從國外工程的實踐來看,制約工程進度和控制工程成本的重點仍是鍋爐安裝,管道安裝和焊接施工和土建施工等。在海外施工中,我們只有不斷學(xué)習(xí),舉一反三,根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,無論何時何地都能從國際規(guī)程規(guī)范中找到依據(jù)。任何施工過程都做到有理有據(jù),才能立于不敗之地,得到監(jiān)理和業(yè)主的認可,提高現(xiàn)場的施工效率。
主要參考文獻
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