電站施工國(guó)內(nèi)外規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的選用及對(duì)比

彭沖

[摘 ? ?要] 隨著海外市場(chǎng)的擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的萎縮，越來(lái)越多的電建企業(yè)走出國(guó)門(mén)，投身海外電建市場(chǎng)。但是初到國(guó)外，國(guó)內(nèi)的很多施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)都很難直接和國(guó)外工程相匹配。如果處理不好，往往會(huì)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(xiàng)目施工管理與國(guó)外監(jiān)理、工程咨詢(xún)公司打交道的經(jīng)驗(yàn)，探討國(guó)外項(xiàng)目國(guó)際化的施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的選用。

[關(guān)鍵詞] 電站施工;ASME標(biāo)準(zhǔn);規(guī)范;國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 07. 044

[中圖分類(lèi)號(hào)] T-653/-657;TV54 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ?A ? ? ?[文章編號(hào)] ?1673 - 0194（2020）07- 0098- 03

0 ? ? ?引 ? ?言

隨著海外市場(chǎng)的擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的萎縮，越來(lái)越多的電建企業(yè)走出國(guó)門(mén)，投身海外電建市場(chǎng)。但是初到國(guó)外，安裝經(jīng)驗(yàn)非常豐富的老師傅一下變得“不會(huì)安裝了”，國(guó)內(nèi)的很多施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)都很難直接和國(guó)外工程相匹配。如果處理不好，往往會(huì)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(xiàng)目施工管理，與國(guó)外監(jiān)理、工程咨詢(xún)公司打交道的經(jīng)驗(yàn)，探討國(guó)外項(xiàng)目國(guó)際化施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的選用。

1 ? ? ?存在問(wèn)題及現(xiàn)狀

首先是ASME標(biāo)準(zhǔn)。ASME（American Society of Mechanical Engineers）是美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)的簡(jiǎn)稱(chēng)，其成立較早，會(huì)員眾多，專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)。ASME發(fā)布的工業(yè)和制造業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已被世界各國(guó)廣泛采用，是世界上應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)，是解決爭(zhēng)議的第三方仲裁依據(jù)的最為有效的標(biāo)準(zhǔn)。在海外施工項(xiàng)目中，會(huì)廣泛應(yīng)用ASME標(biāo)準(zhǔn)。

其次是國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。在很多海外項(xiàng)目中，是允許在某些專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的，比如說(shuō)汽機(jī)本體的制造，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的安裝是廠家制造的還原，一般采用廠家制造標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)外，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB），相比電建規(guī)、電力標(biāo)準(zhǔn)（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(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)，不斷完善自己的施工方法，以加強(qiáng)自己的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。目前能用在電力行業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要是GB 50235-2010 《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》和GB 50231《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》。

兩部標(biāo)準(zhǔn)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(shí)會(huì)搖擺不定，影響現(xiàn)場(chǎng)正常施工組織和進(jìn)度。

2 ? ? ?探討解決方案

針對(duì)火力發(fā)電機(jī)組的各個(gè)部分以及各個(gè)專(zhuān)業(yè)可能用到的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，舉一反三來(lái)說(shuō)明。

2.1 ? 鍋爐安裝

ASME標(biāo)準(zhǔn)《ASME BPVC》（Boiler Pressure Vessel Code，鍋爐壓力容器）標(biāo)準(zhǔn)，共分十二卷，從設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，材料的選用，焊接的規(guī)范，無(wú)損檢測(cè)的適用，壓力容器的設(shè)計(jì)，建造和維護(hù)，甚至核電站的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)都做了詳細(xì)的論述，是適用較多的ASME標(biāo)準(zhǔn)之一?；景嘶痣婂仩t施工，焊接施工，無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用的所有范圍，且和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)相比有很多地方不一致。

如，對(duì)于無(wú)損檢測(cè)，我國(guó)的鍋爐壓力容器檢測(cè)以射線(xiàn)和超聲為主，而ASME規(guī)范則以射線(xiàn)檢測(cè)為主。又如在圓筒上開(kāi)孔，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 150規(guī)定了不同直徑的圓筒最大的開(kāi)孔尺寸，而ASME標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定經(jīng)正確補(bǔ)強(qiáng)后開(kāi)孔尺寸不受限制。焊工考試方面，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)考試評(píng)定內(nèi)容包括理論考試和操作技能考試，ASME標(biāo)準(zhǔn)僅要求通過(guò)焊接操作技能考試即可，無(wú)理論考試項(xiàng)。對(duì)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(xì)列出了不同材質(zhì)和厚度的回火時(shí)間，而ASME僅規(guī)定回火時(shí)間按厚度1英寸/小時(shí)計(jì)算，總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)的回火時(shí)間大于ASME規(guī)定的時(shí)間，等等。具體實(shí)踐中需嚴(yán)格對(duì)照，仔細(xì)分析。

2.2 ? 管道安裝

《ASME B31》系列是目前ASME關(guān)于壓力管道標(biāo)準(zhǔn)最為完善的規(guī)范準(zhǔn)則。包括動(dòng)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(jī)組施工部分的主要是《ASME B31.1 POWER PIPING》動(dòng)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(dòng)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(wú)論是焊接要求還是設(shè)計(jì)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)都更為嚴(yán)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(duì)管道和支吊架的安裝強(qiáng)調(diào)以設(shè)計(jì)圖紙安裝為準(zhǔn)，要嚴(yán)格滿(mǎn)足其尺寸，位置和結(jié)構(gòu)形式以及焊接質(zhì)量，重點(diǎn)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(wú)損檢測(cè)要求。反映了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程的控制和監(jiān)控。

《ASME B31》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)ASME）和《電建施工驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范管道篇、焊接篇》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“電建規(guī)”）部分區(qū)別對(duì)比舉例：①ASME31.1規(guī)定，壓力大于1 MPa的蒸汽管道劃分為動(dòng)力管道。電建規(guī)則將管道按1.6 MPa和8 MPa兩個(gè)節(jié)點(diǎn)劃分為低壓、中壓和高壓管道。②ASME規(guī)定，內(nèi)徑不同的對(duì)接坡口制備，修整后的管道內(nèi)壁表面輪廓線(xiàn)斜度不大于30°。電建規(guī)則對(duì)V型坡口內(nèi)徑不同時(shí)，內(nèi)壁角度為15°。③ASME規(guī)定，管道壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.5倍，試驗(yàn)時(shí)間不小于10 min。電建規(guī)則規(guī)定試驗(yàn)壓力不小于設(shè)計(jì)壓力的1.25倍，試驗(yàn)時(shí)間為10 min。④對(duì)于管道焊口的外觀檢查，ASEM規(guī)定所有焊口一律進(jìn)行100%外觀檢查。而電建規(guī)對(duì)不同溫度和壓力的焊接接頭專(zhuān)檢比例進(jìn)行了劃分，總的來(lái)說(shuō)，檢查數(shù)量低于ASME所規(guī)定的。⑤對(duì)管件的加工，ASME要求按制造廠的建議進(jìn)行組裝。電建規(guī)要求按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，設(shè)計(jì)圖紙無(wú)規(guī)定時(shí)還列舉了常見(jiàn)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(duì)照，ASME規(guī)范的要求更為寬松。

2.3 ? 焊接類(lèi)

《ASME SECTION IX焊接與釬焊工藝評(píng)定》大致相當(dāng)于國(guó)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(píng)定規(guī)程》，主要規(guī)定了焊接工藝評(píng)定WPS和技能評(píng)定指南，并列舉了國(guó)際通用焊接工藝評(píng)定的格式和要求，用不同的代號(hào)表示不同的變量，如：QW-402，接頭設(shè)計(jì);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(hù)氣體;QW-409，（鎢級(jí)）電特性;QW-410，焊接技術(shù);通過(guò)這些變量的選用和組合，制定出國(guó)際通用的焊接工藝評(píng)定。美標(biāo)中用P-No表示材料的類(lèi)別，SA表示材料的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，如我們常見(jiàn)的鍋爐水冷壁SA210C（SA-210，P-No.1）碳鋼，也有過(guò)熱器管TP347（SA-814，P-No.8），主蒸汽P91，P92（SA-384，P-No.5B）等等。

2.4 ? 儲(chǔ)罐類(lèi)

包括現(xiàn)場(chǎng)的燃油儲(chǔ)罐，石油儲(chǔ)罐，各種儲(chǔ)水罐、箱，如凝補(bǔ)水箱和除鹽水箱?！禔PI 650》是美國(guó)石油學(xué)會(huì)（American Petroleum Institute）鋼制焊接儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種尺寸和容量的鋼制焊接儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)、制造、安裝、試驗(yàn)和檢測(cè)的要求，是應(yīng)用最為廣泛的儲(chǔ)罐類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。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(duì)接接頭。底板安裝完畢須做真空試驗(yàn)，以及真空試驗(yàn)的詳細(xì)方法。

2.5 ? 汽輪發(fā)電機(jī)組

汽輪發(fā)電機(jī)組因?yàn)槭菑S家制造設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)安裝只是還原廠家的制造，一般遵循廠家的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)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(jī)和設(shè)備安裝

輔機(jī)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(guó)內(nèi)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 5210.3-2009《電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 汽輪發(fā)電機(jī)組篇》以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》GB 50231。

2.7 ? 土建施工

某國(guó)外電站項(xiàng)目要求全部土建設(shè)計(jì)和施工均采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)研究ACI-318（美標(biāo)混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范）和國(guó)標(biāo)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010，發(fā)現(xiàn)存在較大區(qū)別。美標(biāo)ASTM A615和ASTM A706《混凝土配筋用鋼筋》和國(guó)標(biāo)GB 1499《鋼筋混凝土用鋼》對(duì)比列舉如下。

2.7.1 ? 在美國(guó)鋼筋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中

其強(qiáng)度等級(jí)序列為40 級(jí)（280 MPa）、60 級(jí)（420 MPa）、75 級(jí)（520 MPa）和80級(jí)（550 MPa） ，對(duì)應(yīng)的是保證率為99. 9% 的鋼筋屈服強(qiáng)度特征值。中國(guó)鋼筋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度等級(jí)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(duì)應(yīng)的是保證率為95% 的鋼筋屈服強(qiáng)度特征值。其中300 MPa、400 MPa 和500 MPa級(jí)分別與美國(guó)40 級(jí)、60 級(jí)和75 級(jí)對(duì)應(yīng)。兩國(guó)的等級(jí)設(shè)置基本一致，235 MPa 級(jí)對(duì)應(yīng)的30 級(jí)鋼筋在美國(guó)已經(jīng)淘汰，另外中國(guó)600 MPa 級(jí)鋼筋應(yīng)用也正在進(jìn)行研究。中國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010 - 2010 允許使用300 MPa、335 MPa、400 MPa 和500 MPa 級(jí)鋼筋，其中包括了光圓鋼筋。推薦受力配筋以400 MPa 為主。美國(guó)ACI 318 同樣以60 級(jí)（ 400 MPa） 作為結(jié)構(gòu)主要受力配筋，最高可以使用550 MPa 級(jí)。在輔助配筋方面，中國(guó)大量使用300 MPa 級(jí)光圓鋼筋，而ACI 318 的要求更加嚴(yán)格，一般只能使用40 級(jí)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(guó)現(xiàn)行帶肋鋼筋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB 1499. 2 中沒(méi)有納入300 MPa 級(jí)，實(shí)際使用中只能以335 MPa 級(jí)替代。

2.7.2 ? 中國(guó)規(guī)范

混凝土的強(qiáng)度以立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為 14個(gè)等級(jí)，常用的有C15，C20，C25，C30，C35，C40等，最高強(qiáng)度等 級(jí)C80。美國(guó)規(guī)范中混凝土采用圓柱體抗壓強(qiáng)度，等級(jí)為3 000 psi （國(guó)標(biāo)C24.5），4 000 psi（國(guó)標(biāo)C32），5 000 psi（國(guó)標(biāo)C40），6 000 psi（國(guó)標(biāo)C49）。中國(guó)規(guī)范：采用“混凝土強(qiáng)度等級(jí)“概念，并引入軸心抗壓/拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值兩個(gè)參數(shù);美國(guó)規(guī)范：無(wú)“混凝土強(qiáng)度等級(jí)”概念，僅采用規(guī)定抗壓強(qiáng)度f(wàn)′c（ f′t ）作為混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)。

2.7.3 ? 不同試件間抗壓強(qiáng)度換算關(guān)系：

中國(guó)，150 mm×150 mm×300 mm（GB 50010），fpri，k=0.76fcu，k

美國(guó)，Ф150 mm×300 mm（ACI318-08），f′c=0.79fcu，k

中美混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)應(yīng)如表1所示。

可見(jiàn)，相同強(qiáng)度的圓柱體和立方體實(shí)驗(yàn)，美標(biāo)混凝土換算成國(guó)標(biāo)混凝土，標(biāo)號(hào)率高，平均高1～2個(gè)等級(jí)。

3 ? ? ?結(jié) ? ?語(yǔ)

從國(guó)外工程的實(shí)踐來(lái)看，制約工程進(jìn)度和控制工程成本的重點(diǎn)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(chǎng)的實(shí)際情況，無(wú)論何時(shí)何地都能從國(guó)際規(guī)程規(guī)范中找到依據(jù)。任何施工過(guò)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(rèn)可，提高現(xiàn)場(chǎng)的施工效率。

主要參考文獻(xiàn)

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