冯厚娟FENG Hou-juan
(上海核工程研究设计院有限公司,上海 200233)
模块化,是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把系统划分成若干模块的过程,每个模块完成一个特定的子功能或者适合分项的单一结构,而所有的模块按某种方法组装起来成为一个整体,完成整个系统所要求的功能。模块化作为一种新的标准化理念,最初在机器、仪表、设备、集成电路等制造领域被应用,逐渐衍生出系统理论并加快了发展步伐,向石油化工、桥梁架设、核电建设等重大工程项目扩散。
模块化施工,便是实施模块化的过程。它是一种现代先进的施工理念,它在继承传统施工理念的基础上进行优化,在当今制造、吊装、运输等多方先进科技支持下,大量引入模块作业,对工程进行剖析、分项,由局部小模块到大模块,逐步实现最大模块化,极大地缩短了工程工期,产生良好的经济效益。
模块化施工应用在核电工程中,即是首先在施工逻辑上引入平行作业理念,在核岛构筑物的各个平台施工中,先安装结构模块再安装设备模块和设备,将传统核电建造过程中的土建施工阶段和设备安装阶段合并,以缩短电站建造工期;其次,依靠当今先进的模块工厂制造技术及工厂制造期间的质量保证,将一些功能相同的土建结构单元或相对密集布置的设备、管道、支架、电气仪表以及钢结构等在维修、操作方便的前提下,最大限度地集成、组装成一体,在车间或现场预制,后运至现场、吊运进安装位置,最终完成整体调整就位,以加快现场的建造速度。
模块化建造技术,打破了传统核电站先土建后安装的明确施工界线,使土建和安装工程在FCD 后同步施工,而模块组装和安装贯穿始终,场外模块预制与现场建安施工并行。它使核电项目建造形成了“以土建与安装平行施工为主线,以模块的制作、组装和安装为实现支持条件”新的施工逻辑特征。模块化施工,使电站设计质量、安全系数及建设周期具有明显的优势,但同时也给核电工程档案管理带来新特点。
传统核电项目,先土建后安装,推行土建向安装移交、安装向调试移交的分阶段管理模式,相应其工程档案也分阶段控制和管理,即“土建工程开始时启动前期项目档案整理和验收工作,安装工程开始时启动土建工程档案的整理和验收工作,项目调试开始时启动安装工程档案”的整理和验收工作模式。阶段性档案整理管控模式目标单一,易于控制。
然而,模式化施工带来的土建与安装界线的淡化、工序的平行和交叉,打破了传统核电工程档案整理分阶段管控模式。FCD 后,即要同步启动土建工程档案和安装工程档案的整理工作,直至建安工程完成向调试移交后;同时,模块在现场的拼装组装开始后,即要启动模块现场拼装工程档案的整理工作,直至吊运进安装位置后。模块化施工下核电工程档案的整理不再简单按土建、安装和设备制作工程类型划分阶段,如何在核电站在长达几年的建造过程中对各类工程档案按照新的阶段性整理管控,确保档案完整与准确,成为了新难题。
传统核电项目档案管理内容,按照其合同和工程性质划分,包括土建工程档案(即土建工程竣工状态报告ECSR)、安装工程档案(即安装工程竣工状态报告EESR)和设备竣工档案(即设备制造完工报告EOMR 和设备安装运行维修文件EOMM)。三类核电档案界线划分清晰、相互完整独立,分别整理归档。
模块化施工下土建与安装的平行作业,使土建和安装的接口增多,土建、安装作业深度交叉。建安工程档案不能再简单包括为土建工程档案和安装工程档案,对大量交叉作业产生的施工记录,如何进行及时的收集与准确整理,需要核电档案工作者们思考去解决。另外,由于模块化施工,原属于建安工程施工范围内的一些功能相同的土建结构单元或相对密集布置的设备、管道、支架、电气仪表以及钢结构等,均在模块预制工厂进行预制或现场拼装,最大限度地集成、组装成一个模块单元,后作为整体安装在电站内特定区域内。这些模块的预制、拼装和安装过程记录如何整理归类,是纳入建安工程档案还是设备竣工档案,也成为需要思考的问题。
模块化施工大量引用平行作业,多模块同步制造,使得各类建安施工、模块制造记录文件同时形成,文件形成及保管责任单位包括制造、运输及现场拼装、土建、安装多家单位,项目工程档案的整理无法做到集中统一。且因各家单位档案人员配置与业务水平的差异,各工程阶段档案整理标准不一、质量参差不齐。必须深度参照国标及同行业的做法,结合各工程阶段的建造特点及其文件产生的规律,研究制定适用于该建造特点的档案整理要求。
工程档案是工程建设的衍生物,其管理思路与方法应充分体现工程建设特点与规律。模块化施工下,核电工程档案管理的总体思路也应顺势变革。应依据归档范围与整理分类,结合核电工程模块种类及其施工特点,遵照“模块式整理、组装式归档”的总体管理思路。按照“摸底——分项——集合——精细”的具体方法开展档案管理。
按照模块化施工特征,结合工程实际情况,对核电站建安建造及模块施工各阶段产生的记录进行全面重新梳理后,核电工程档案的整理归档范围(见图1)应包括:
图1 模块化施工核电工程档案归档范围
①土建施工记录。即土建施工阶段产生的施工方案、测量报告、工艺评定、竣工图纸和混凝土浇筑/钢筋绑扎/隐蔽验收等各类施工记录、特殊介质文件等。
②安装施工记录。即安装施工阶段产生的施工方案、测量报告、工艺评定、竣工图纸和管道支架/电缆仪表安装/隐蔽验收等各类施工记录、特殊介质文件等。
③模块施工记录。即模块从车间制造到现场拼装、安装各阶段过程中产生的各类型记录。具体包括:模块在车间预制、运输、到场开箱验收过程产生的图纸、质量数据包、产品合格证、安装运维文件、特殊介质、装箱清单、清关文件、开箱接收检查报告及验收记录、开箱照片等各类记录;模块在现场拼装组装过程产生的图纸和各类施工记录、特殊介质等各类记录;模块现场安装过程产生的各类吊装方案、浇注方案、竣工图纸和各类施工记录、特殊介质文件等记录。
参考NB/T 20042-2011《核电档案分类准则及编码规则》,结合模块化施工下各类施工记录的种类与形成规律,核电工程档案的类别可分为:土建工程档案、安装工程档案和模块现场拼装工程档案。
土建、安装交叉作业产生的施工记录,按照土建、安装施工完工顺次由最末完工单位负责收集整理,相应归入该单位承担的工程档案中。若土建、安装实行建安施工总承包模式,则由施工总承包单位负责收集整理,归入施工总承包单位负责的工程档案中(土建或安装)或直接在合同中约定其归档类别。
另外,模块现场安装记录,虽其模块是在车间预制完成,但考虑到后续施工安装的特点及档案查询利用的便利,仍将其作为安装工程档案的一部分,而非归入设备档案中设备制造部分;模块车间预制记录,与其他传统核电站相似,归入设备档案。
依据归档范围与整理分类,结合核电工程模块种类及其施工特点,模块化施工核电工程档案整理应遵照“以模块为单位”的组卷原则,组卷框架如图2。
图2 模块化施工核电工程档案组卷框架
结构模块,一般由钢板和型钢及内部混凝土构成,按照体积大小分为大型结构模块和小型结构模块。结构模块钢板和型钢组成的结构在车间预制、运至厂区开展拼装,形成的记录分别按设备档案和模块拼装工程档案要求整理,小型结构模块现场吊装、混凝土浇筑记录按土建工程档案要求整理,大型结构模块现场组装、吊装安装记录分别按模块拼装工程档案和安装工程档案要求整理。
机械模块,包括设备模块、管道物品模块和服务模块三类。与小型结构模块一样,体积小、重量轻,在车间预制完成后直接运抵现场安装,在车间预制形成的记录按设备档案要求整理,进场后安装所形成的记录按安装工程档案要求整理(如图3)。
图3 核电工程各类模块示例图
另,例如一体化顶盖和钢制安全壳这样可视为钢壳模块的组合件设备,与大型结构模块一样,在车间预制完成后至现场经预制、吊装、焊接后组装形成一个大型设备,其在车间预制形成的记录按设备档案要求整理,进场后组装形成记录按设备现场拼装工程档案要求整理。
非模块的建造施工记录,区分土建和安装工程分别整理。其中,土建按照厂房整理,安装按照系统整理。
一以合同与程序文件为准则,固化档案整理标准。因模块拼装工程档案和土建、安装工程档案各自形成规律不同,需先对分散保管在模块现场拼装、土建、安装多家单位的各类工程档案的整理标准进行规定。在设备预制拼装合同和土建、安装施工合同谈判时,参考国家与核电行业内档案整理标准,将工程档案收集归档范围、整理要求、移交验收要求与组织人员要求等约定写入条款,项目开工后再以程序、准则等管理文件详细规定以便具体执行。合同约定和管理程序要求,是使档案整理要求标准化和提升档案整理质量最有效的控制措施。
二以文件“谁产生、谁整理”为主要原则,确定档案整理责任主体。整理责任主体的明确,是确保工程档案收集完整性的首要举措。模块拼装工程档案由模块制造厂总体负责,按照设备采购类合同约定或EPC 总包方管理程序要求进行整理;土建、安装工程档案组分别由土建、安装单位负责(建安施工总承包合同模块下,则由建安施工总承包单位总体负责)按照建安施工类合同约定或EPC 总包方管理程序要求进行整理。土建、安装交叉施工记录,按照土建、安装施工完工顺次由最末完工单位汇总整理(建安施工总承包合同模块下,则由建安施工总承包单位总体负责)。
三以模块为单位、以模块完工报告和建安竣工状态报告为节点,分阶段完成档案整理。模块拼装工程开始后,同步开始拼装工程档案的收集整理,至拼装完工报告完成时,不晚于三个月内完成拼装工程档案的整理组卷。大型结构模块按照子模块拼装完工或安装顺序逐个收集整理,最后汇成完整模块拼装档案或模块安装档案;小型结构模块和机械模块按照土建、安装完工顺序分别收集整理形成土建模块施工档案和安装模块施工档案;土建非模块按照各厂房、各标高段、各房间完工顺序逐个收集整理,按厂房形成土建工程档案;安装非模块按照各系统、各专业完工顺序逐个收集整理,按系统形成安装工程档案;土建、安装模块/非模块共用文件形成公用卷。
模块化施工已成为当下核电工程建造的主流技术,研究模块化施工下核电工程档案管理对指导实际具有重要意义。紧密贴合核电工程建设特点,应用模块化施工理念开展工程档案管理变革新特点突出、优势明显,但同时也存在着一些待研究难题,如交叉施工使档案整理节点受限于多个施工窗口的完成、按厂房与系统为单位的设计图纸涵盖多个模块难以分开整理、模块拼装工程竣工图纸与模块安装竣工图纸内容分开整理不便利用等。如何根据模块化施工对核电工程管理提出的新要求,继续优化管理思路与方法,仍需进行更深入的探索。