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水电站项目机电设计管理研究

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【摘要】国际工程水电站机电设计是项目最复杂的内容之一。由于采用的设计规范、制造标准、试验检验标准等的不同,使得设计过程极其困难。笔者对厄瓜多尔保特-索普拉多拉水电站项目的设计管理经验进行总结,供后续国际水电站工程机电设计管理者参考。

【关键词】水电站;机电设计;管理;国际工程

1项目概括

厄瓜多尔保特-索普拉多拉水电站是整个保特河利用水力发电工程的一部分,在保特-马萨和保特-莫里诺水电站下游,位于阿苏艾省和加纳省的东界。电站由三台混流式发电机组成,发电水头为375.6m,每台额定功率162.6MW,总额定功率为487.8MW。建成后每年向国家电网提供发电量27.70亿kW•h。本项目土建工程按单价结算,机电工程为EPC。

2设计管理的重要性

水电站机电设计是本项目最重要的工作之一,虽然设计人员都知道设计的重要性,但是由于没有足够的设计管理经验和相应的设计知识支撑,同时受到设计理念、规范、语言的影响,在实际管理过程中往往对设计的管理不够重视,从而给项目的工期、成本、甚至对工程质量带来影响。

2.1设计对成本的影响

本项目的机电设计部分占整个机电EPC的28.27%,可以说比重是相当大的。设计完成的进度、质量对项目资金的运转影响很大。设计将直接影响项目的成本,主要体现在设计方案成果直接影响到工程量的大小,如机电设备选型、材料的采购。

2.2设计对工期的影响

在项目的前期主要是进行土建施工,而机电设计工作没有实体工程量,但是不能因没有实体工程量就不重视。机电设计主要由两部分组成:其一是机电设备设计的进度,直接影响设备的制造进度,再加上本项目位于南美洲,运输路途遥远,周期长,任何设备的制造都要尽早开始,避免出现不可预见的事情;其二是机电系统设计,这部分工作涉及到后续设备厂家的招标、设备接口等问题,必须尽早完成,还包括与土建的交叉作业,如预留孔、预埋管、设备基础的安装等。机电设计工作可以说是一环扣一环,必须要把控好每一步,任何一步出现问题都将对项目工期造成严重影响。

2.3设计对质量的影响

设计对项目的质量影响是显而易见的,设计成果必须满足业主对项目功能、安全方面的要求,不能有超出规范的设计。设计对质量的影响还体现在设备制造、材料采购、安装工艺是否满足技术规范要求。其中以水轮发电机组的效率试验为例,达不到合同规定值将进行严重的罚款。所以要严格控制设计质量,确保满足业主和技术规范的要求。作为机电EPC管理人员,需充分认识到设计对项目成本、工期、质量的重大影响,这是设计管理的核心。

3设计管理的运作

由以上论述可见,设计管理对项目的重要性。要想管理好就必须有一套科学的管理体系,笔者结合本项目的特点主要从下面几个方面进行说明。

3.1组织机构

本项目作为当地大型水电工程,必须有一个明确的设计组织机构从整体上进行管理,从项目的执行上看,这样的设计组织机构是必须的。以笔者的经验,这个组织机构必须以设计院为基础,第一确定设计院各系统的主设以及相应的设计人员;第二按系统分别分配对应的厂家设计人员;第三适当地聘请当地工程师,因当地工程师熟悉业主、监理工程师的习惯,设计团队要充分利用当地工程师在规范熟悉、语言沟通上的优势,加强与业主、监理工程师的沟通,建立相互信任的关系;第四设计团队还应有专家储备,以便在特殊时期解决特殊问题。这样的分配目的是让整个团队各司其职、相互协助、共同设计,又不失整体性,便于对设计进度、质量的控制。在基本设计完成后,大部分设计人员回国参与到机电设备招标工作中,并在国内召开设计联络会。但现场必须有设计代表,并且有能力与业主、监理工程师充分沟通,解决问题。总的原则设计团队以现场为主,满足现场的设计进度要求。

3.2准备工作

设计前的准备主要包括以下几个方面:

3.2.1主合同的研究

设计团队必须认真研习项目主合同,熟悉项目具备怎么的功能,有什么特殊要求,如果不满足要求将会有怎样的罚款。以本项目为例,主合同对水轮发电机组的效率有明确的要求。这些研习的结果都需要在后续设备招标文件中明确要求。

3.2.2设计规范、标准的研究

这个是一直困扰国内承包商的问题。由于各个国家采用的设计规范不一致、习惯不同,再加上语言的障碍,给设计工作带来很大的困难。国内的设计人员、厂家因熟悉中国规范,潜意识里都是考虑中国规范,并且对国际规范研究不深,导致提交的设计文件很难得到监理工程师的批复;另一方面,监理工程师也不熟悉中国规范,在监理工程师的潜意识里也只有当地的规范。当然,在进行设计院和厂家的选择上,优先考虑有项目所在国家或是国际经验的设计院和厂家。本项目在设计之初已经考虑到这些问题,认真研究了设计规范、标准,并且在提交设计文件前先提交设计标准的中国/国际对照表,在一定程度上缓解了上述问题。但是由于标准的差异性,在实际设计过程中还是有很多困难。当前中国的水电站建设企业大量走出国门,进入国际市场,并且中国的水电站技术经过几十年的发展已经是世界一流水平,但是中国的水电规范还仅仅在国内使用,得不到国外的认可。笔者呼吁国家相关职能部门将中国先进的水电站规范翻译成英语和其他主要语言,向国外推广。

3.2.3文件清单的准备

按照本项目的要求,在设计之初,需要提交文件清单,对于设计院来说包括设计图纸、计算书、标准对照;对于设备厂家来说包括设计标准、材料清单、生产计划、厂内试验大纲、厂内试验方案、出厂验收文件、图纸清单、计算书、现场试验方案(供安装单位校核后提交监理工程师审批)、生产数据记录等,并且要根据监理工程师下发的编码规则分系统进行编。以上资料还需标明提交时间。笔者认为这样是符合国际规范的要求,能更好地让监理工程师在设计之初就了解设计整体内容。当然越早提交文件清单对工程越有利,比如有些文件是技术规范要求提交的但设计人员疏忽了,这时监理工程师在审批文件清单时就会指出,给设计人员有充裕的时间准备文件。文件清单通过审批给后续的设计起到指导性作用,当然此清单也是在不断审批中完善的。文件清单混乱、不完整,会直接导致设计进展缓慢,并且监理工程师也会根据技术规范要求设计人员增加文件,不利于设计工作的顺利进行。关于文件清单,往往国内的设计院和厂家对此不够重视,给设计工作、资料整理造成了很大困难。其实国内的设计院、厂家也做过很多项目,应该有这样一套程序,而且做国际项目更应该按规矩执行,这样才能得到国外工程师的认可,才能更好地走出去与国际接轨。

3.3审批过程

本项目部的设计审批过程为:承包商按照文件清单向监理工程师提交设计文件。按照技术规范的规定第一版设计文件的名称定义为文件编码加版本号,以水轮机为例SOP-PE-TB-0001-a1,SOP为本项目工程代码,PE为文件类型是图纸,TB为水轮机编码,0001为序号,a1为第一次提交。按照合同规定,承包商提交文件后,监理工程师在15d内予以回复,如果不能在规定的时间内回复,监理工程师必须发文承包商告知延迟审批。在收到监理工程师的批复后,承包商应在最短的时间提交新版本文件并更新为a2版,重复上述的设计审批工程直至文件通过审批,在设计文件通过后编码自动升级为a版。若在以后的过程中发现还需要修改文件则编码升级为b1、b2……版,以此类推。因本项目合同没有对监理工程师第二版审批时间进行要求,造成了第二次审批时间过长。经过项目部与监理工程师协商,后续审批过程得到了一定加快。笔者也在此提醒,监理工程师第一次审批文件的时间可以稍长(需在合同规定期限内),但对于修改版的资料应该很快批复下来,这样才能控制设计审批时间。本项目的设计前期,由于文件清单提供不及时,主要设计人员没在工地现场(国内的设计人员可能会同时负责几个项目,没有对本项目专注),文件提交周期长,导致了设计审批过程过长,审批次数多,少数文件已提交到a10版了。

3.4设计沟通

在设计文件提交后要及时与监理工程师沟通,同时也表明承包商对设计的重视,所以设计团队应有一个对外联络部门,负责组织设计人员与监理工程师。这个部门中必须有比较专业的翻译,不要因为语言阻碍了与监理工程师的交流,影响设计审批的进度。当然沟通过程需要注意很多细节,一定要让监理工程师感觉到承包商对他的尊重,在融洽的气氛中讨论设计。

3.5设计变更

EPC工程是总价承包,但是在项目实际执行的过程中,往往由于业主前期可行性研究不到位,导致实际设计过程中有功能性的变更,或者是业主有新的功能性要求。作为承包商应积极响应业主的要求,一是表明承包商有能力、有经验研究业主新的要求;二是融洽与业主的关系;三是为了建设优质工程、更全面的为工程考虑。本项目就出现过设计变更的情况。笔者认为比较适合的处理方式应为:在收到监理工程师下达的变更后,设计团队进行详细研究,并且提交方案和报价,报价还需经营部门核实。变更作为合同外的一部分,一定要签订补充协议。

3.6文档管理

文档管理作为工程所必需的管理,管理好坏直接体现承包商的管理水平。机电EPC的文档管理的好坏还影响到竣工资料的编制。笔者认为:设计团队应有专门的部门进行文件管理,人员需具备良好的文字功底,英语水平,并配备专业的西语翻译。负责内容包括所有设计文件及相关函件的收发,翻译、分发、刻录、归档、会议纪要起草等工作,是相当细致的工作。

3.7质量管理

质量管理作为工程的核心管理,管理的好坏直接影响工程的质量,承包商的水平。笔者认为:设计团队应由专门的部门进行设计质量审查,对所有设计图纸、计算书等资料进行内部审查,再报送监理工程师审查。这样做的目的一是减少设计失误,确保设计质量;二是让监理工程师收到的资料规范,方便审批。笔者再次提醒,国际工程特别要注意设计细节。国内很多设计院会在图纸标注由施工单位现场确定等描述,但是在国际项目中是不允许的,设计院的图纸要尽量表现细节,让监理工程师一目了然,这对后续的设备、材料采购和施工是很有帮助的。

3.8现场调整

设计不可能是十全十美的,即使审批过的图纸也可能现场调整。以本项目为例,由于设计细节表述不清楚,施工阶段出现了很多需调整的部分。这就需要现场设计人员及时了解现场情况,并与监理工程师、安装工程师协商,尽快处理避免影响安装进度。这里也体现了现场设计团队的重要性。

4总结和建议

EPC总承包项目属于高风险、高利润项目,其利润空间比单价承包项目高的多,但同时承包商也承担着巨大的风险,要想获得预期的利润,必须在管理上下功夫,把管理的重点放在对项目影响最大的设计管理上。针对国际工程水电站机电EPC设计管理,笔者根据自己多年的体会提出以下建议供水电站机电EPC设计管理者参考:(1)改变管理理念,要把设计作为重点来抓,对于由施工单位主导的总承包项目,如本项目应当聘请有设计管理经验的人员结合设计院、厂家组成设计团队进行设计管理;(2)加强沟通,水电站EPC项目的设计沟通工作量大,难度高,应把沟通管理提到重要的位置,要得到监理工程师的认可,与监理工程师建立相互信任的关系;(3)聘请当地设计人员,要充分利用当地设计人员在习惯、语言上的优势直接与监理工程师沟通,提高设计审批效率;(4)培养管理人才,对于长期进行EPC承包的企业,一定重视人才的培养,包括管理人才,翻译等;(5)收集规范,重视国际规范和各个国家规范的收集、翻译、整理,为现在或将来实施的项目服务。

作者:罗云;汪应海 单位:中国葛洲坝集团第二工程有限公司

水电站项目机电设计管理研究责任编辑:张雨    阅读:人次