电站施工国内外规范和标准的选用及对比

彭冲

[摘    要] 随着海外市场的扩大，国内市场的萎缩，越来越多的电建企业走出国门，投身海外电建市场。但是初到国外，国内的很多施工技术标准，验收标准都很难直接和国外工程相匹配。如果处理不好，往往会造成工期延误，返工误工等重大损失。作者结合几年的海外项目施工管理与国外监理、工程咨询公司打交道的经验，探讨国外项目国际化的施工标准和规范的选用。

[关键词] 电站施工;ASME标准;规范;国外标准

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

[中图分类号] T-653/-657;TV54    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2020）07- 0098- 03

0      引    言

随着海外市场的扩大，国内市场的萎缩，越来越多的电建企业走出国门，投身海外电建市场。但是初到国外，安装经验非常丰富的老师傅一下变得“不会安装了”，国内的很多施工技术标准，验收标准都很难直接和国外工程相匹配。如果处理不好，往往会造成工期延误，返工误工等重大损失。笔者结合近几年参与海外项目施工管理，与国外监理、工程咨询公司打交道的经验，探讨国外项目国际化施工标准和规范的选用。

1      存在问题及现状

首先是ASME标准。ASME（American Society of Mechanical Engineers）是美国机械工程师协会的简称，其成立较早，会员众多，专业性强。ASME发布的工业和制造业行业标准，已被世界各国广泛采用，是世界上应用最广泛的标准，是解决争议的第三方仲裁依据的最为有效的标准。在海外施工项目中，会广泛应用ASME标准。

其次是国内标准。在很多海外项目中，是允许在某些专业领域内采用国内标准的，比如说汽机本体的制造，因为现场的安装是厂家制造的还原，一般采用厂家制造标准。在国外，国家标准（GB），相比电建规、电力标准（DL/T），更容易被监理和业主所接受，所以电力施工企业要走出去，接受更多的新事物和新标准。不仅仅是电力行业内的，也包括跨行业的其他施工标准，不断完善自己的施工方法，以加强自己的国际竞争力。目前能用在电力行业的国家标准主要是GB 50235-2010 《工业金属管道工程施工规范》和GB 50231《机械设备安装工程施工及验收通用规范》。

两部标准在很多描述和应用上均有显著差异，导致工程技术人员在具体选用时会摇摆不定，影响现场正常施工组织和进度。

2      探讨解决方案

针对火力发电机组的各个部分以及各个专业可能用到的规范标准，举一反三来说明。

2.1   锅炉安装

ASME标准《ASME BPVC》（Boiler Pressure Vessel Code，锅炉压力容器）标准，共分十二卷，从设计的准则，材料的选用，焊接的规范，无损检测的适用，压力容器的设计，建造和维护，甚至核电站的建设标准都做了详细的论述，是适用较多的ASME标准之一。基本包括了火电锅炉施工，焊接施工，无损检测应用的所有范围，且和国内标准相比有很多地方不一致。

如，对于无损检测，我国的锅炉压力容器检测以射线和超声为主，而ASME规范则以射线检测为主。又如在圆筒上开孔，我国标准GB 150规定了不同直径的圆筒最大的开孔尺寸，而ASME标准则规定经正确补强后开孔尺寸不受限制。焊工考试方面，我国标准考试评定内容包括理论考试和操作技能考试，ASME标准仅要求通过焊接操作技能考试即可，无理论考试项。对于热处理，DL/T 819-2010 《火力发电厂焊接热处理技术规程》詳细列出了不同材质和厚度的回火时间，而ASME仅规定回火时间按厚度1英寸/小时计算，总的来说，国内的回火时间大于ASME规定的时间，等等。具体实践中需严格对照，仔细分析。

2.2   管道安装

《ASME B31》系列是目前ASME关于压力管道标准最为完善的规范准则。包括动力管道，石油化工管道，输油输气管道，建筑管道等。而具体应用到火电机组施工部分的主要是《ASME B31.1 POWER PIPING》动力管道和《ASME B31.3 PROCESS PIPNG》工艺管道，基本包含了电力建设所有管道的施工。其中前者动力管道主要是指电厂四大管道，蒸汽管道，高温高压管道等比较重要的管道系统。无论是焊接要求还是设计计算标准都更为严格。而后者工艺管道应用更广，石油，化工，医药都行，主要是一些中低压管道，低温低压等工艺管道等。ASME管道规程对管道和支吊架的安装强调以设计图纸安装为准，要严格满足其尺寸，位置和结构形式以及焊接质量，重点花大篇幅讲了管道的焊接接头形式，材料使用要求，焊接要求和无损检测要求。反映了对现场施工过程的控制和监控。

《ASME B31》（以下简称ASME）和《电建施工验收技术规范管道篇、焊接篇》（以下简称“电建规”）部分区别对比举例：①ASME31.1规定，压力大于1 MPa的蒸汽管道划分为动力管道。电建规则将管道按1.6 MPa和8 MPa两个节点划分为低压、中压和高压管道。②ASME规定，内径不同的对接坡口制备，修整后的管道内壁表面轮廓线斜度不大于30°。电建规则对V型坡口内径不同时，内壁角度为15°。③ASME规定，管道压力试验，试验压力为设计压力的1.5倍，试验时间不小于10 min。电建规则规定试验压力不小于设计压力的1.25倍，试验时间为10 min。④对于管道焊口的外观检查，ASEM规定所有焊口一律进行100%外观检查。而电建规对不同温度和压力的焊接接头专检比例进行了划分，总的来说，检查数量低于ASME所规定的。⑤对管件的加工，ASME要求按制造厂的建议进行组装。电建规要求按设计图纸进行，设计图纸无规定时还列举了常见的加工形式和数据供参考。⑥ASME规定了低合金钢管的热处理最小厚度是13 mm，即Cr≤2%，或Cr≥3%且C≥0.15%的材料，厚度小于13 mm不需做焊后热处理。但电建规规定较为复杂，壁厚≤10 mm，外径≤108 mm的15CrMo，壁厚≤8 mm，外径≤108 mm的12Cr1MoV等。二者对照，ASME规范的要求更为宽松。

2.3   焊接类

《ASME SECTION IX焊接与钎焊工艺评定》大致相当于国内的DL/T 869-2004《火力发电厂焊接技术规程》和DL/T 868-2004《焊接工艺评定规程》，主要规定了焊接工艺评定WPS和技能评定指南，并列举了国际通用焊接工艺评定的格式和要求，用不同的代号表示不同的变量，如：QW-402，接头设计;QW-403，母材;QW-404，填充金属;QW-405，焊接位置;QW-406，预热;QW-407，焊后热处理;QW-408，保护气体;QW-409，（钨级）电特性;QW-410，焊接技术;通过这些变量的选用和组合，制定出国际通用的焊接工艺评定。美标中用P-No表示材料的类别，SA表示材料的标准号，如我们常见的锅炉水冷壁SA210C（SA-210，P-No.1）碳钢，也有过热器管TP347（SA-814，P-No.8），主蒸汽P91，P92（SA-384，P-No.5B）等等。

2.4   储罐类

包括现场的燃油储罐，石油储罐，各种储水罐、箱，如凝补水箱和除盐水箱。《API 650》是美国石油学会（American Petroleum Institute）钢制焊接储罐标准。该标准规定了各种尺寸和容量的钢制焊接储罐的设计、制造、安装、试验和检测的要求，是应用最为广泛的储罐类标准。比如该规范规定罐底板典型焊接接头应为搭接焊缝或背面带衬垫的对接接头。底板安装完毕须做真空试验，以及真空试验的详细方法。

2.5   汽轮发电机组

汽轮发电机组因为是厂家制造设备，现场安装只是还原厂家的制造，一般遵循厂家的标准，严格按照厂家提供的技术文件和施工规范施工。

2.6   辅机和设备安装

辅机和设备安装主要也是遵循厂家的技术要求和施工规范，另外可参考国内电力行业标准DL/T 5210.3-2009《电力建设施工质量验收及评价标准 汽轮发电机组篇》以及国家标准《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231。

2.7   土建施工

某国外电站项目要求全部土建设计和施工均采用美国标准。通过研究ACI-318（美标混凝土设计规范）和国标混凝土结构设计规范GB 50010，发现存在较大区别。美标ASTM A615和ASTM A706《混凝土配筋用钢筋》和国标GB 1499《钢筋混凝土用钢》对比列举如下。

2.7.1   在美国钢筋产品标准中

其强度等级序列为40 级（280 MPa）、60 级（420 MPa）、75 级（520 MPa）和80级（550 MPa） ，对应的是保证率为99. 9% 的钢筋屈服强度特征值。中国钢筋产品标准强度等级序列包括235 MPa（光圆）、300 MPa（光圆）、335 MPa（带肋）、400 MPa（带肋） 和500 MPa（带肋） ，对应的是保证率为95% 的钢筋屈服强度特征值。其中300 MPa、400 MPa 和500 MPa级分别与美国40 级、60 级和75 级对应。两国的等级设置基本一致，235 MPa 级对应的30 级钢筋在美国已经淘汰，另外中国600 MPa 级钢筋应用也正在进行研究。中国混凝土结构设计规范GB 50010 - 2010 允许使用300 MPa、335 MPa、400 MPa 和500 MPa 级钢筋，其中包括了光圆钢筋。推荐受力配筋以400 MPa 为主。美国ACI 318 同样以60 级（ 400 MPa） 作为结构主要受力配筋，最高可以使用550 MPa 级。在辅助配筋方面，中国大量使用300 MPa 級光圆钢筋，而ACI 318 的要求更加严格，一般只能使用40 级带肋钢筋，光圆钢筋仅允许用于钢筋网片和螺旋箍筋，这样有利于提高结构性能。但中国现行带肋钢筋产品标准GB 1499. 2 中没有纳入300 MPa 级，实际使用中只能以335 MPa 级替代。

2.7.2   中国规范

混凝土的强度以立方体抗压强度标准值划分为 14个等级，常用的有C15，C20，C25，C30，C35，C40等，最高强度等 级C80。美国规范中混凝土采用圆柱体抗压强度，等级为3 000 psi （国标C24.5），4 000 psi（国标C32），5 000 psi（国标C40），6 000 psi（国标C49）。中国规范：采用“混凝土强度等级“概念，并引入轴心抗压/拉强度标准值和设计值两个参数;美国规范：无“混凝土强度等级”概念，仅采用规定抗压强度f′c（ f′t ）作为混凝土的强度指标。

2.7.3   不同试件间抗压强度换算关系：

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

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

中美混凝土强度等级对应如表1所示。

可见，相同强度的圆柱体和立方体实验，美标混凝土换算成国标混凝土，标号率高，平均高1～2个等级。

3      结    语

从国外工程的实践来看，制约工程进度和控制工程成本的重点仍是锅炉安装，管道安装和焊接施工和土建施工等。在海外施工中，我们只有不断学习，举一反三，根据现场的实际情况，无论何时何地都能从国际规程规范中找到依据。任何施工过程都做到有理有据，才能立于不败之地，得到监理和业主的认可，提高现场的施工效率。

主要参考文献

[1]刘杨.焊接工艺评定试验国内外标准对比解析[J].理化检验：物理分册，2018，54（6）： 421-426.

[2]薛建军.国内外混凝土施工质量控制标准对比分析[J].人民长江，2010，41（19）：24-25，74.