楊杰， 劉濤，王美清

（深圳中廣核工程設(shè)計有限公司，廣東 深圳 518000）

1 引言

在核電廠建造期間，有大量的輔助設(shè)備需要引入核島廠房內(nèi)。由于核島廠房布置復(fù)雜、輔助設(shè)備眾多的特點，輔助設(shè)備在建造期間的運輸工作量較大。同時，對其他施工活動也有較大的影響，因而其運輸效率是值得研究的一個問題。數(shù)量化的輔助設(shè)備運輸效率評價方法，為設(shè)備布置設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計成果的可建造性校驗提供了一種手段[1]。

2 核島廠房布置的特點簡述

壓水堆核電廠的核島根據(jù)其工藝需要，一般分為反應(yīng)堆廠房、核燃料廠房、核輔助廠房等，為多層多間的形式。

核島占地面積較大，二代改進(jìn)型百萬千瓦壓水堆機組核島（雙機組）占地面積約為11 000m2，建筑面積約為58 000m2；三代機組均為單堆布置，其建筑面積更大。因而不能依靠少量大型吊車直接將所有設(shè)備運輸至指定的房間。由于核島屬于放射性控制區(qū)，進(jìn)出島外的通道口數(shù)量較少，往往設(shè)備運輸?shù)穆窂捷^長。另外，核島廠房內(nèi)設(shè)置了大量的混凝土隔墻作為實體隔離邊界或者輻射屏蔽體。由此，進(jìn)一步增加了設(shè)備運輸通道的長度，還使得運輸通道更加曲折。

3 核島輔助設(shè)備特點

本文中所指的核島輔助設(shè)備，包括核島工藝系統(tǒng)設(shè)備中除核島主設(shè)備、與燃料操作直接相關(guān)的各類機械設(shè)備外的所有設(shè)備，主要包括泵類、容器、換熱器、除鹽器等類別。各堆型的核電廠內(nèi)核島輔助設(shè)備的數(shù)量有一些差異，二代改進(jìn)型百萬千瓦壓水堆機組超過800 臺。由于設(shè)備尺寸和質(zhì)量不同，其運輸風(fēng)險和運輸方案也有較大的不同。本文根據(jù)其差異性，分別將輔助設(shè)備分為小型設(shè)備和較大型設(shè)備2 類（見表1）。

表1 輔助設(shè)備分類

對于有些設(shè)備，其尺寸和質(zhì)量太大，對運輸通道、運輸方案要求太高，在設(shè)計較早階段時即考慮拆分成若干部分供貨、引入和安裝。對于這類設(shè)備，可以根據(jù)拆分后的質(zhì)量和尺寸進(jìn)行分類。

4 輔助設(shè)備運輸?shù)囊话氵^程

鑒于核島廠房和輔助設(shè)備的布置特點，為了提高輔助設(shè)備的運輸效率，在設(shè)備允許的情況下，盡可能采用預(yù)先引入的方式，即在設(shè)備上方樓板施工前，利用土建施工階段的塔吊或者廠房外的移動式吊車將設(shè)備提前引入。但是，預(yù)先引入也有一些局限性，如需要設(shè)計和設(shè)備制造進(jìn)度匹配，影響土建上層樓板施工等。因而，更多的設(shè)備仍然需要沿著廠房內(nèi)的運輸通道，依靠廠房內(nèi)的吊裝設(shè)備、工具，將設(shè)備引入就位。

1 臺典型的核島輔助設(shè)備從廠房外引入到就位房間，其運輸路線一般包括平直段、門洞段、轉(zhuǎn)彎段、吊裝孔段等。對于某些設(shè)備，由于外形尺寸特殊，在運輸過程中還需要對設(shè)備進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。

不同路段的運輸難度、運輸過程耗費的時間、施工準(zhǔn)備、施工風(fēng)險等相差比較大；同時每臺設(shè)備平直段長度、轉(zhuǎn)彎角度和次數(shù)均存在差異，如何將這些差異數(shù)量化，進(jìn)而評估其運輸路徑的效率？

通過研究施工過程可以發(fā)現(xiàn)，對于施工難度較大的路段，運輸過程耗費的時間更長，需要采取的施工措施更多，進(jìn)而成本也更高。與此類似的，對于施工風(fēng)險較高路段，運輸過程耗費的時間也更長，需要采取的施工措施也更多。鑒于此，本文擬從時間成本角度出發(fā)，對輔助設(shè)備運輸?shù)男蔬M(jìn)行數(shù)量化，可用于不同的輔助設(shè)備的運輸效率評價。

5 各運輸過程時間成本估算

輔助設(shè)備在平直段運輸難度較小、施工風(fēng)險也相對較低、耗費的時間也較少。從時間成本來看，對于小型設(shè)備，一般利用液壓小推車運輸，運輸速度較快；對于較大型設(shè)備，采用滾杠或坦克小車的方式，并輔以卷揚機等工具；由于運輸過程中，存在較多的滾杠移位、運輸方向糾偏操作，因而運輸效率較低。

門洞處由于空間較狹小，且一般門洞處均有土建結(jié)構(gòu)二次澆筑區(qū)等因素導(dǎo)致通道不平整，設(shè)備運輸過程較為困難，其時間成本較同等距離的平直段要高。

由于設(shè)備運輸通過轉(zhuǎn)彎段時，設(shè)備傾覆風(fēng)險增加，一般會降低運輸速度，其耗費的時間約為同等長度平直段的若干倍。同時，轉(zhuǎn)彎角度越大、轉(zhuǎn)彎半徑越小施工難度也越大，其時間成本也就越高。

對于一些長徑比較大的設(shè)備，在運輸過程中可能需要對設(shè)備進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作，以適應(yīng)運輸通道。翻轉(zhuǎn)操作過程風(fēng)險較大，操作過程一般較為細(xì)致。

本文根據(jù)核電工程施工的經(jīng)驗，總結(jié)了不同類別的設(shè)備在各運輸階段的時間成本，供相關(guān)技術(shù)人員參考（見表2）。

表2 各運輸過程時間成本

根據(jù)參考數(shù)據(jù)，可以粗略的計算出1 臺輔助設(shè)備在各運輸階段所耗費的時間成本。需要指出的是，表格中不包含運輸工作的準(zhǔn)備時間，需要根據(jù)不同的運輸工具考慮準(zhǔn)備工作的時間成本。

6 合理的輔助設(shè)備運輸效率

輔助設(shè)備的運輸效率不僅影響設(shè)備自身安裝進(jìn)度，同時，由于占用了主要的運輸通道，對其他施工專業(yè)的建設(shè)安全活動也有著顯著的影響。因此，減少輔助設(shè)備的運輸時間，提高設(shè)備運輸效率，一方面有利于保障設(shè)備自身的安裝進(jìn)度，另一方面也為其他建設(shè)安全活動創(chuàng)造有利條件。同時，還應(yīng)看到，在項目的施工機具不變的情況下，人力成本對施工成本變化起著明顯的作用?？刂坪幂o助設(shè)備運輸時間，也有利于控制設(shè)備安裝的費用成本。

對于小型輔助設(shè)備，從廠房外到設(shè)備就位房間，運輸時間不宜超過3.5h，即0.5d；對于大中型輔助設(shè)備，運輸時間不宜超過7h，即1d。

人工成本作為運輸成本的一部分，應(yīng)納入輔助設(shè)備運輸?shù)恼w成本中予以考慮，使得總體成本最低。

7 優(yōu)化改進(jìn)的方向

在設(shè)計階段，可以采取若干措施來提高輔助設(shè)備的運輸效率：

1）設(shè)備布置方面，在滿足其他功能的條件下，大型設(shè)備靠近通道布置、靠近廠房外墻布置、靠近廠坪層布置，有利于縮短運輸距離。對于布置在較高層位的設(shè)備數(shù)量多，可以考慮在該層設(shè)計對外的懸挑接料平臺。

2）運輸通道規(guī)劃方面，宜減少轉(zhuǎn)彎次數(shù)和轉(zhuǎn)彎的角度。一般而言，在設(shè)備運輸路徑上轉(zhuǎn)彎次數(shù)不宜多于3 次；轉(zhuǎn)彎的角度不宜大于90°。

3）通過在某些墻面及樓板上設(shè)置二次澆筑區(qū)，可以有效減少設(shè)備運輸距離，同時減少運輸過程中的轉(zhuǎn)彎次數(shù)。

4）門洞和通道的尺寸設(shè)置應(yīng)合理，有設(shè)備通過的門洞（包括二次澆筑區(qū)孔洞）及通道，其尺寸不應(yīng)小于設(shè)備外形尺寸，同時宜保證設(shè)備運輸時每側(cè)有200～300mm 以上的空間。

8 結(jié)語

設(shè)備運輸效率是布置設(shè)計成果的重要評價指標(biāo)之一。本文從時間和人力成本等角度出發(fā)，提出了輔助設(shè)備運輸效率數(shù)量化評價方法。此方法還有一些明顯的不足，如未考慮到運輸風(fēng)險的影響，對成本的分析還不夠全面等。通過本文探討，期望能提高輔助設(shè)備運輸設(shè)計及核島廠房布置設(shè)計水平。