核电暖通设备采购全过程管理要点解析

李 未

(中国中原对外工程有限公司，北京 100044)

核电厂已经经历了60余年的发展历史，先后经历了一、二、三代核电技术。其中，第一代核电机组以1954年苏联建成的电功率为5 MW的实验性核电厂和1957年美国建成的电功率为90 MW的希平港原型核电厂为代表。到了二十世纪六七十年代，在试验性和原型核电机组基础上，陆续建成电功率在300 MW以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电厂，他们被称为第二代核电机组，其中压水堆(PWR、VVER)占核电堆型的56%。由于1979年和1986年先后发生的三哩岛和切尔诺贝利核电厂的严重事故，人们更加关心核电厂的运行安全，从而诞生了第三代核电技术，其中代表性的压水堆核电厂机组有AP1000、EPR和HPR1000。目前，中国真正意义上具有自主知识产权且已经出口国外的就是“华龙一号” HPR1000，在建项目有国内的福清核电5、6号机组和国外的卡拉奇核电2、3号机组。暖通设备的采购、安装、调试和运行是压水堆核电厂建设的重要组成部分，其各个环节都要予以重视。而其中设备的采购到货质量更是根本，必须对采购的全过程进行合理管控。

1 招投标阶段的要点分析

1.1 市场调研和供应商评价

核电厂的建设周期较长，从浇筑第一罐混凝土到并网发电一般都要5年以上的时间，暖通设备从签订采购合同到其在电厂稳定运行往往也是一个漫长的过程，而且在运行过程中还可能出现各种直接影响核电厂运行的突发情况，这些都要求一定要有优质的长期合作意愿强的供应商。因此，在采购前期进行充分的市场调研，通过各种渠道和手段开发和补充合格的设备供应商是十分重要的。

暖通设备中，普通的风机、空调、冷却器、风机盘管等设备的准入门槛较低，供应商可选择性较大；但能制造有核安全等级要求和抗震抗爆等特殊要求的冷机、空调、风机、风阀的合格供应商却十分稀少，主要是相关制造许可证的取证难度大、费用高。因此，想要保证核电厂建设暖通设备采购工作的长效稳定，必须与重点持证供应商建立长效合作机制，并在能力和政策允许的条件下给予相应的扶持，确保此类企业可以健康发展，并长期为核电采购方提供良好的售后服务。另一方面，也要不断开发和鼓励新的供应商参与进来，为核电暖通设备采购提供充足的备选供应商。

在前期市场调研充分的情况下，当正式的采购任务下达以后，需要对拟邀标的供应商进行评价和选择工作，主要通过资料评审和原地评审两种方式进行，具体审查和评价的重点如下：

1)质保大纲及质保体系的实施状况，相关持证情况，如：安全级设备的制造许可证等；

2)生产厂房设施、制造和检测设备、设计能力、生产和技术能力；

3)企业的管理、经营和商务资信情况。

对于无质保等级要求的物项，可以选择通过GB/T 19001或ISO 9001质量管理体系认证的有供货能力的供方，将其纳入合格供方名单。

供方资格评价的有效期一般为三年，目前国内三大核电集团均有自己的合格供应商名录库，采购部门应定期对供应商名录进行补充和更新，确保采购工作的顺利进行。

1.2 招标文件的编制要点

目前出口巴基斯坦的核电项目设备招标方式主要为邀请招标，在获得设计院的设备规格书后，需充分理解规格书内容，并据此编制设备招标文件。

1.2.1 招标文件中合同部分

招标文件编制中的核心内容为供货范围、技术要求、合同价格、交货期、质保要求、文件资料要求、包装运输、现场服务和培训等，其编制的合理性和严谨性，直接影响项目的成本和交货质量。

暖通设备技术规格书中的要求一般都较为具体，对于存在歧义和部分信息不全的情况，需尽快向设计院进行澄清明确。招标文件中合同部分的供货范围中应包括设备的全部组成部分及相应的备品备件和专用工具，并明确其供货边界，其中暖通设备的边界一般分为机械和电气两部分，具体大致如下。

机械部分：

1)冷热水进出口及配对法兰；

2)各类阀门出口及配对法兰、疏水排气口等。

电气部分：

1)控制柜所有输入、输出端子；

2)供电、控制、测量接线端子等。

完成招标文件合同部分供货范围的编制之后，需根据合同设备数量和安装调试难易程度合理设置现场服务需求人数和时间，对于较为复杂的冷水机组等设备还应设置专项培训需求。除此之外，结合采购其余各部门反馈信息完成招标文件剩余各章节的编制工作，其中文件资料和包装运输等要求对合同价格都有较大影响，针对这部分内容在后期投标文件中也应核实其响应程度和分项价的合理性。根据目前某海外核电项目的执行情况，许多厂家在前期报价时不重视合同包装的要求，其包装分项价不合理甚至几乎没有，导致后期包装质量较差，设备在运输中出现损坏等情况，需在后续项目招投标和执行中应予以重视。

1.2.2 评标办法和评标计分原则

核电暖通设备的评标方式一般也为通用的综合评标法，但其技术要求普遍高于民用设备，如冷机、空调、风机、风阀等设备往往有核安全等级和抗震、抗爆等特殊要求。因此，在评标中技术的权重往往要高于民用设备评标的比例，与价格的权重保持一致，均为40%，剩余20%为供应商的商务与质保状况。其中技术评分主要从标书质量、技术方案的合理性、工艺装备手段和检测能力的优劣、外购件的品牌质量、备品及专用工具的响应性等方面进行评审。

1.3 招投标阶段的价格控制和建议

大多数核电暖通设备的价格在设备评标后就已经锁定，并不能随意要求供应商降价，而目前的情况是采购方不具备估算每个设备合同标底价的能力，导致合同最终定价只能跟随各家供应商的报价，这就存在被多家供应商围标的可能性，同时也不利于控制采购成本。

因为“华龙一号”为首堆建设，设计不固化，技术要求较以往更高更严等多方面因素，设备招标中的标底价难以估算是正常的。但随着设计的固化，采购部门应该收集整理各类设备不同技术参数下的单项价，熟悉设备各原材料、外购件、抗震抗爆试验等的市场价格，建立核电暖通各类设备的单项价格标底库，并根据市场价格的变动进行定时跟新，为后续项目招投标工作中标底价的确定提供数据支持，从而更好地控制设备采购成本。

2 设备采购合同执行阶段要点分析

2.1 开工前设计文件批准及原材料、外购件的采购控制

设备交货期的控制管理是设备采购合同执行中十分重要的一环，为了确保设备的交货期，制造厂均需在合同签订后提交合理的进度计划，采购人员必须充分了解合同设备的制造周期，并据此判断出能够满足合同交货期的合理开工时间。设备正式开工前，核心类设计文件均应认可，主要原材料、外购件应到厂，长周期外购件也应完成合同签订并明确交货期。因此，想要合理管控交货期，在正式开工前对供应商的设计类文件批准及原材料、外购件采购的进程管控至关重要。

空调、冷机、风机、风阀等暖通设备的核心类设计文件主要有机械电气类总图、各类设计计算书、样机鉴定大纲(含鉴定标识性文件)、原材料和主要外购件采购技术条件、性能试验大纲等。核电暖通设备有核级、抗震抗爆、过程测温测振等多种特殊要求，一般均需要制作样机。因此如样机鉴定大纲、外购件采购技术条件和最终总图等文件往往需要多轮交换才会得到最终确认，所需花费的时间往往大大超出合同签订时的预估时间，这样就会造成后续的部分外购件采购无法按时启动，设备整体交货期不可控。因此，设备采购人员需要具备足够的专业技术能力，在合同签订后对设计文件交换认可进程进行管控，较早介入部分设计院与制造厂分歧较大、编制难度较高的技术文件确认事宜中，充分发挥采购部门的技术协调能力，确保设计文件的认可进度满足设备交货期的节点要求。

核电暖通设备种类很多，每种设备的原材料和外购件也不尽相同，空调、冷机、风机、风阀的主要原材料和外购件如表1所示。

表1中列出的暖通设备的原材料和外购件大部分采购难度并不大，但其中以下几项却是目前核电用暖通设备中采购较为困难的：

1)冷机蒸发器、冷凝器用锻件(如管板法兰);

2)核级风机配套的核级电机;

3)核级仪控类设备(如1E级启动柜)。

主要原因是此类原材料和外购件的合格供应商特别少，其订单饱和度高，且核电的订货数量不高，从而导致交货周期特别长且难以保证。因此，对暖通设备的原材料和外购件的采购控制应重点针对这几项，尽可能早的固化相关设计文件，要求制造厂提早签订相关订货合同，明确供货周期，并尽可能派驻专人驻厂催交，以防出现交货期的反复推迟。

2.2 设备生产制造阶段的管控要点

2.2.1 样机的制造及各项鉴定试验

核岛、柴油发电机等厂房内的部分空调、冷机、风机、风阀往往有抗震、抗爆和安全相关要求，制造厂需要制造样机并进行各项鉴定试验来验证所设计的机组满足技术规格书的要求；而如果制造厂以往有相似样机或进行过相似抗震试验等，则可进行以往试验资料的包络性分析。根据HAF.J0053《核设备抗震鉴定试验指南》，核电暖通设备的样机鉴定试验的内容和顺序如下：

1)单体部件基准试验鉴定(如：风机的机械运动试验、空气动力性能试验；电气元件的运行老化、机械振动老化试验；阀门的动作可靠性试验、泄漏量试验等)；部分非金属材料耐辐照试验鉴定；

2)单体部件试验合格后，对机组整体进行抗震前性能试验；

3)抗震前机组各工况性能合格后进行整机抗震试验；

4)整机抗震试验合格后再次进行整机性能试验，其结果应与抗震前整机性能参数相近并符合规格书要求。

而对于风机和风阀设备，因为其种类多、结构形式复杂，所以在选定样机前往往要先编制鉴定标识性文件并进行鉴定包络性分析，具体方法如下。

1)风机一般按照结构分成离心风机和轴流风机两种类型，对于每种类型风机，根据风机的传动方式、安装方式、采用材料等进行样机的选取，对于同种传动和安装方式、并采用同种材料的同类风机，将选取规格型号大的设备作为样机进行鉴定;

2)风阀一般根据功能和结构分为止回阀、平衡阀、重力卸压阀、电动调节阀、手动隔离阀、电动隔离阀、隔离调节阀、截断型隔离阀、电磁式快速隔离阀、气动快速隔离阀等多种类型。对于每种类型风阀，根据风阀的采用材料、执行机构形式、驱动器方位、组合形式等进行分类及样机的选取。选取原则是优先保证阀门尺寸最大、安全抗震等级最高，其余参数满足抗震鉴定最恶劣工况(如工作压力、温度选最大，材料选择刚度较差的不锈钢材料等)，甚至可以制作虚拟样机以满足最恶劣工况，从而实现样机的包络性。

样机的选择、制造和鉴定对于合同执行和后期工程机的顺利生产有着深远的影响，如果样机鉴定中忽略了对部分关键性能参数的验证，就算后期发现，也会因项目工期的影响无法重新研制生产，只能想办法让步接收，这也会给工程留下一定程度的潜在风险。如主控室、技术支持中心、计算机室等服务的VCL核级空调机组，因制造厂设计失误以及样机鉴定时的疏忽，导致后期工程机部分性能参数不满足设计要求。

根据规格书要求，VCL空调风量为23 000/6800 m3/h，对应机外静压为700/250 Pa，风机为配置变频器的双速风机。但制造厂在前期设计过程中忽略了过滤器阻力与风速的指数关系，同样用高速工况下的过滤器终阻力来计算低速工况下的风机静压，而且在样机鉴定过程中没有做低风量工况的相关性能试验，最终导致工程机在低风量工况下机外静压高达690 Pa，超出规格书参数440 Pa，偏离设计要求。风机的工况点参数是风机叶轮型式和电机级数等多方面因素共同决定的，单独的更换电机并不能完全满足机外静压要求，而更换叶轮则所有样机鉴定工作要推翻重做，工期无法保证。最后，通过与设计院、制造厂的多次三方技术会议，确定了通过调节系统回风管路上已有的手动平衡阀VCL052VAR增加管网阻力从而使低风量工况下机外静压满足设计要求的方法，并经工厂实测加以验证。但因现场空调系统设备及管网阻力实际工况的不确定性，仍存在空调机组超压导致系统风量不平衡的风险，因此也制定了相关应对措施：一方面，现场可以根据实际情况进一步调整阀门开度和管网流量；亦可在此基础上在VCL系统回风管路中增加流量孔板以降低机组静压。最终各方共同同意VCL空调机组以低速工况6800 m3/h风量、690 Pa机外静压的参数让步接收。

从以上这个例子可以看出前期样机的设计、制造和鉴定工作至关重要，采购人员应该及时介入其中，对主要的鉴定试验进行见证，并要求制造厂及时提供样机鉴定的各阶段试验报告，并对报告进行深入审查，避免不可逆转的后果发生。

2.2.2 设备加工制造环节中进度和质量的管控

进度方面，虽然采购合同签订后制造厂都已提交了设备制造进度计划，但为了能够更好地动态管理设备制造交货进度，在设备正式开工后还是需要让制造厂提交一份细化的生产计划表，并要求其定期反馈计划执行和偏离情况，而采购人员也应定期赴厂对设备实际进展情况进行核查，以免进度造成较大偏离，影响最终交货期。

质量方面，除了要求制造厂提交质保大纲、制造质量计划，并要求定期提交质量月报、质量趋势分析报告等。采购方还应该定期组织质保人员对设备重要性高、数量多的制造厂进行质保监察，对其质量体系的多个方面进行综合审查，并对在制设备的相关生产过程记录、人员资质、质量计划执行情况进行检查，真正实现过程管控。

2.3 设备验收和发货环节的控制要点

为了能够准确合理的指导设备验收工作，设备采购人员需根据设备的复杂程度在验收前编制验收大纲，明确验收的依据、验收时硬件和软件的检查重点以及包装的要求，并要求制造厂据此进行验收前自查工作。待自查完成，制造厂需提交验收申请和自查报告，采购人员据此进行验收策划并组织人员赴厂验收，验收时的主要检查内容如表2所示。

表2 暖通设备验收检查物项信息表Table 2 Information of items for the acceptance inspection of the HVAC equipment

验收人员在设备出厂验收时应对表2信息进行重点查验，根据实际检查结果形成正式的验收纪要和遗留问题，并要求制造厂限时整改。待整改完成并提交相应的遗留问题关闭验证材料并完成包装后，方可办理设备发运事宜。另一方面，货物发运的同时还应该督促制造厂尽快提交合格的完工报告，避免因设备实体与软件资料脱节造成设备运抵现场进行安装时没有完工报告支持的情况出现。

2.4 设备安装调试、运行维护阶段的工作要点

核电暖通设备采购合同的执行是个长期的过程，并不是设备出厂发运至核电厂就算结束，采购人员需要长期与制造厂保持联系，协调制造厂及时对设备在现场的安装调试和运行维护提供技术和人力支持，为电厂调试运行保驾护航。这个阶段设备采购人员的主要工作有以下几点。

1)督促制造厂相关调试技术人员提前办理护照，做好一切准备工作，根据现场调试需求及时赴厂进行调试指导工作；

2)机组运行、大修等各个时刻设备出现问题，需及时组织制造厂进行问题分析并提出解决办法和后续优化措施；

3)及时响应现场的应急采购需求，确保相关备件按时运抵现场。

3 暖通设备合同执行中的重要风险及其控制措施

所有采购合同的目标都是按期交付出满足合同要求的设备，所以暖通设备合同执行中的核心风险也一样是进度风险，其他如设计、技术、管理、质量、商务等方面的风险因素都是设备交货进度风险的成因。采购人员应该在合同执行的过程中通过相关渠道(如: 经验反馈、专题报告,国家、行业宏观政策与信息的发布,新闻、媒体报道,供应商、同行伙伴提供的各种信息等)持续收集与行业、制造厂等有关的各类风险信息，并在此基础上识别出相应的风险，对其进行评估和协调，将设备采购管理风险控制在一定范围内。其中，暖通采购合同执行中的主要风险类型、风险点和相应的基本预控措施如表3所示。

表3 暖通设备风险清单及相应预控措施Table 3 Risks of the HVAC equipment and corresponding preventative control measures

核电项目中，暖通设备采购数量和批次都很大，设备供货管理任务十分繁重；另一方面，近年来实体经济形势恶化，暖通行业各主要厂家经济财务状况极不乐观。采购人员一定要根据设备重要性、供货周期、技术难度、市场成熟性等因素慎重选择供货厂家，规避主要风险，并做好设备供货计划的分级管理，合理分配资源与精力，提高合同执行中各方面的管理效率和管控效果。

4 结论

只有做好核电暖通设备采购的全过程管理并合理有效地控制过程中的各类风险，才能保证设备采购的质量、成本、进度和安全等目标的顺利实现。这要求采购人员时刻保持高度的责任感，并通过专业化和精细化的管理，及时为核电项目现场提供安全可靠的暖通设备，最终更好地实现核电项目建设的设备效益和经济效益。