摘要:火力发电工程的工期管理是一项复杂的系统工程,它既是一个工程所有资源的优化配置,又是一个工程技术经济结合产物。火电工程实际建设过程中会受到众多因素影响,其中包括了工程项目建设区域自然环境、设备制造、工程设计、施工安装技术和施工机械等,导致工程无法按照里程牌计划节点竣工投产。随着电力体制改革的不断深化,各参建单位对合理确定建设工期都十分重视,做好工程的工期优化及控制,不但能加快工程的进度,而且能大大节约工程成本,降低工程造价。
关键词:影响;火电工程;工期;因素;对策
引言:大型火力发电厂工程量巨大、技术复杂、施工强度高、施工环节众多,而且影响和制约因素多,使施工组织和管理异常复杂,随着系统工程理论的发展与计算机技术的发展,工程管理的手段与方法越来越多,使得工程工期不断的缩短。但工期的缩短也受到一定因素的约制。本文就是对影响火电工程建设工期的主要因素和对策进行深入分析,希望对相关从业人员有所启示。
1 火电工程施工定额工期
中国电力企业联合会各时期发布的“施工组织设计导则”和《电力建设工程工期定额》对单机容量50MW~1000MW发电工程工期做出了具体规定,以Ⅰ类地区(注1),Ⅱ型结构(注2),新建300MW 、600MW及1000MW燃煤机组为例,各时期的定额工期变化见下表:
注1:Ⅰ类地区的气象条件为年日均温度5℃及以下的天数≤94天,最大冻土深度≤40cm;我国Ⅰ类地区有:上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、四川、云南、贵州、广东、重庆、广西、福建、海南等。
注2:Ⅱ型结构是指主厂房为钢筋混凝土结构,锅炉炉架为钢结构;
注3:主厂房开工是指主厂房基础挖图动工开挖的时间。
从上表可以看出,20世纪90年代前,大型火电厂工程由于是计划经济时代,且受到技术经济条件的限制,施工工期很长。改革开放以来,电力建设的进度在突飞猛进,建设工期也随着设计、设备制造、施工安装技术的提高得到了大大缩短,以600MW级燃煤机组为例,2006年版定额工期比1997年版缩短了26.5个月,2012年版定额工期比2006年版缩短2个月,施工组织设计导则(DL5703-2014)定额工期比2012年版又缩短了2个月。
2 火电工程建设工期的地位与作用
缩减火力发电厂工程项目建设工期,降低工程项目建设的成本投入,提升工程项目建设施工质量,保证工程项目建设施工安全,不仅仅是施工单位所追寻的目标,同时也是火力发电厂建设发展的要求。现阶段,火力发电厂建设工期和工程造价是投资者和项目建设单位关注的焦点,对火电厂建设综合效益有着直接影响。火电工程中设备材料费是影响造价的重要因素,其设备购置费占总投资的42~45%,这部分费用在设备招标阶段可以得到良好控制;建筑工程费和安装工程费占总投资的40~42%,在项目建设管理者中将造价控制重点放在了设计优化与施工组织管理两方面。火电工程设计目前已经实现了较为成熟的模块化设计,对设计方案进行优化的空间越来越小。所以,如何对施工组织进行优化,加强施工组织管理,提升火电工程土木施工和设备安全效率,降低火电工程项目建设周期消耗,成为了火电工程建设施工单位重点考虑内容。
工程项目工期管理与工程造价控制存在着非常紧密联系,而且通常呈现出了正比关系。缩减工程项目建设周期,可以大幅度降低工程项目建设成本投入,是提升火力发电厂管理水平的有效措施。还可以实现早投产、早收益。所以,控制建设工期,对控制火电工程造价及提高电厂投资效益有着非常重要的作用。
3 影响工期的主要因素及分析
进入21世纪以来,火电工程在工期上创造了一个又一个奇迹。个别工程首台机组建设工期比同期的定额工期缩短了1/3左右。但工期它也受到一定条件的限制,主要受到下列主要因素的影响:⑴建厂条件对工期的影响;⑵气候条件对工期的影响;⑶业主主导作用及协调对工期的影响;⑷施工队伍对工期的影响;⑸大型施工机械对工期的影响;⑹主要施工方案对工期的影响;⑺设备制造及供货对工期的影响;⑻设计对工期的影响。
3.1 建厂条件对工期的影响
火电工程的建厂条件概括地讲,主要包括水、电、煤、灰、路、地等六大项。水是指施工用水、生产用水水源。如果电厂水源与电厂距离远,管线敷设难度大,就会影响到电厂的工期。电主要是指施工电源、启备电源及送出线路,特别是跨省的送出线路建设周期长,对工程建设工期有非常大的制约因素。煤主要是指电厂的燃料是采取就近的汽车运输(或皮带运输),还是长距离的铁路运输,如果需要新建运煤专线,就会给工期带来很大压力。灰主要是指贮灰场属山谷灰场还是平原灰场或滩涂灰场,若是山谷灰场需要修建灰坝等基础设施,相对平原灰场施工期要长些;滩涂灰场又比山谷灰场的施工期要长。路主要指电厂水、陆基础交通是否便利,是否能够满足设备、材料顺利运达现场。地是指厂址的地址条件,若工程需要采用人工地基,与天然地基相比,其工期要延长4~6个月。
3.2 气候条件对工期的影响
在火电工程施工过程中,气候对工期的影响十分显著。南北差距、区域差距非常之大。南方相对而言,因不受冬季的影响,有效施工期较北方寒冷地区长,南方内陆地区有效施工期又较沿海地区长。一般情况下,同类型机组南方地区建设工期要短于北方,原因是北方地区冬季寒冷,不能进行土建施工,且春季大风持续时间长、风力大,不适于高空作业和大件吊装,给施工组织带来很大的影响;而南方内陆地区不受沿海地区台风、暴雨的影响,相对而言,其有效施工期最长,其在同类型机组建设期中工期最短。
3.3 业主在工程中主导作用及协调对工期的影响
在我国火电工程的实施中,由于控制工程的投资、工程主要方案的选定、主要设备选择,设计队伍及施工队伍的确定都在业主的控制范围,且与外部的联系都主要依靠业主来进行协调,故业主在工程建设中占有主导作用。进入21世纪以来,工程建设中业主普遍采用先进工程管理理念进行管理,发挥主导和协调作用,依靠设计、施工监理、施工队伍,并为设计、施工、设备采购创造条件,从而可以大大加快工程的进度,缩短了工程的建设工期。这是整个工程保证按里程碑计划进度实施的关键因素。
3.4 施工队伍及对工期的影响
优秀的施工队伍是完成工程工期目标的最基本保证条件之一。20世纪90年代以来施工单位为了自身的生存都在进行自身建设,提高业务素质,增强技术水平,精干技术队伍,采用现代管理理念和先进的施工机械。优秀的施工队伍可以达到既保证工程的施工质量,又能保证工程的进度,从而达到缩短工期的目的。
3.5 大型施工机械对工期的影响
20世纪90年代我国引进了一大批大型施工机械,同时新型的小型施工机械也普遍在工程中应用,特别是土石方工程全部采用挖掘机进行施工,普遍采用了混凝土集中搅拌站,采用混凝土罐车运输及泵送工艺,大大加快了土建工程施工的进度,地下零米以下基础混凝土施工工期由12~14个月缩短到3~4个月。锅炉吊装机械配置的不同也会对施工进度产生的影响也不同。例如采用大型塔式起重机由于其需要进行铺设轨道和进行组装,而其铺设轨道和组装必须在基础出零米以后方可进行,故其对施工进度有一定影响。目前比较普遍采用的附着式起重机则克服了上述缺点,且不受主厂房布置及上煤方式的影响,减少了组装吊车的时间,加快了吊装的速度,对整个工程工期缩短起到一定的作用。
3.6 主要施工方案对工期的影响
施工中采用的施工方案的不同对工程进度的影响也不同,如发电机吊装方案的不同对主厂房内施工影响也不同,有的方案就直接影响汽机房内汽机加热平台及发电机6kV出线小室的施工,同时也会对厂用电系统施工产生一定影响。采用合理可行的汽轮发电机组安装方案可大大加快汽机房内设备安装的进度。再如自然通风冷却塔人字柱采用预制比现浇可减少1个月左右的时间。
3.7 设备制造及供货对工期的影响
国内600MW机组设计、制造已很成熟,1000MW机组设计、制造也逐步成熟,由于设备设计、制造周期的缩短,由于各大设备厂家均采用新标准,加大了设备的工厂化,减少了设备现场的组合安装量,制造工艺质量提高,设备到现场后可不进行解体检修,直接进行安装,从而可大大加快施工进度。
3.8 设计对工期的影响
从20世纪90年代开始,设计逐步开始采用计算机进行设计,普遍采用计算机进行设计改变人们的设计理念,设计人员甩掉了图板,减轻了体力劳动强度,利用计算机进行畅想的设计和各专业互提资联动,如果没有计算机在工程设计中的应用,现今实现20个月完成1台600MW级燃煤机组投产简直是不可想象的。
都说设计是龙头,只有优化经确认的设计才能加快工程进度。因设计除受自身条件限制之外还要受到外部条件的影响,例如机组接入系统、工程地质、气象、环境、煤质、水质、设备材料的采购等一系列因素的影响,如果不能取得准确无误的资料,做出的方案往往会给造成工程反复,从而影响工程进度。
4 控制建设工期的对策
4.1 合理安排设备招标批次
图纸不能按时提交,设备不能按时供货,一直是制约火电工程顺利推进的两大难题。从实质上讲,图纸不能按时提交,主要是辅机招标进度缓慢,厂家设备资料提交滞后引起的。前段时间,火电项目建设规模增长过快,导致电厂主辅机设备呈现出“卖方”市场,电力设备主要制造厂家都在满负荷、超能力地工作和生产,部分主要设备不能按照合同约定时间进行设计提资、下料生产和供货。由于不能按技术协议书约定的资料内容与时间提交设计所必须的技术参数的基础资料,连带到设计图纸交付的滞后。俗话说“兵马未动,粮草先行”,要避免因图纸、设备滞后对施工的影响,就必须按照施工组织计划,提前有序地安排好设备招投标工作,从源头上解决这一棘手的问题。前一个(批)设备资料会影响后一个(批)设备招标的,一定要提前安排,如:磨煤机要先于送风机、一次风机招标;烟气除尘器要先于除灰系统设备招标;气力除灰系统要先于空压机设备招标。同一建(构)筑物的设备或同一楼层的设备要安排在同一批次内招标,如:循环水泵房内的,循环水泵、钢闸门、清污机、蝶阀、伸缩节、起重设备等要安排在同一批次完成招标。
4.2 合理划分施工标段
由于火电工程投资大、建设周期长,目前火电建设往往采取划分标段、多家施工、相互竞争的建设模式。这种方式确实为缩短工期创造了有利条件,但同时也带来了施工交叉的问题,特别是进入安装阶段,互不相让、不配合,协调难度大。为此,在标段划分时就应考虑各标段施工的相对独立性,尽可能避开同时、交叉施工。如锅炉炉后到烟囱之间的设备布置十分紧凑,一般有烟气余热利用装置、干烟气除尘器、引风机、烟气脱硫装置(主要有吸收塔、浆液循环泵房、事故浆液箱等),有的工程还布置有湿式电除尘器,若把炉后设施和烟囱划分为多个不同标段,难免在施工场地上会增加协调工作与难度,甚至影响施工总体进度。
4.3 设计优化要贯穿于整个设计过程
⑴ 工期优化从设计开始,在可研阶段提出合理可行的轮廓进度,对于地基处理、场地回填(特别是填海造地工程)提出合理的施工周期,以保证工程在设计阶段的设想轮廓进度就基本符合工程的实际情况。
⑵ 初设阶段结合本工程具体情况和主机设备供货提出合理可行的网络进度,其中将图纸交付进度、设备供货、材料采购、施工、施工监理全部纳入初步设计网络控制之中。
⑶ 在初设阶段优化厂区总平面及施工总平面布置,为施工创造条件,从而为加快工程进度打下基础。
⑷ 优化主要施工方案,在初步设计中结合本工程的具体情况,提出具体可行的主要施工方案,并预留条件,为后续施工创造良好条件也是加快工程进度的一个措施。
4.4 合理调运配置机械设备
在项目开工前,施工组织设计规划中要明确主要施工机械的配备和布置方案,项目开工后首先落实主要施工机械的配置,随工程进展及时调配施工机械配置,确保建设项目顺利进行。火电工程建设过程使用的机械主要有大型起重机械、重型平板拖车、大型土石方机械、汽机房主行车、平臂吊、大型履带吊车、常规汽车吊、混凝土专用机械、焊接和热处理机械、金属探伤设备,等等。
4.5 加强施工组织管理
施工组织管理是火电工程建设实现有序、稳步、快速推进的重要保证。在施工管理中,影响工程进度的主要有:机械设备的投入、人力投入、交叉施工协调等。由于各电建单位承揽的建设项目较多,在大型机械的配置上,有可能会出现拆东墙补西墙,导致机械设备投入不足,直接影响到施工顺利推进。尽管在标段划分过程中已经考虑到避免交叉施工的因素,但由于电厂施工的特殊性,地面施工与高空施工始终存在相互制约的关系,这种关系如果不能得到好的协调,不仅会影响工程的顺利推进,而且会造成重大的安全隐患,易发生重大机械及人员伤害事故。
5 结语
火电工程建设工期与质量、安全、成本是密切相关的,合理建设工期就是要实现工期、安全、造价的均衡、协调性发展。在建厂条件相似的条件下,优化工序流程和施工组织、提高施工技术与装备、转变建设方式,才是缩短建设工期科学、有效的途径。人为、主观地缩短“合理工期”就必然要以牺牲质量、安全为代价,是不可取的,也是不科学的。
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论文作者:赖明清
论文发表刊物:《电力技术》2016年第9期
论文发表时间:2017/1/6
标签:工期论文; 工程论文; 火电论文; 设备论文; 进度论文; 条件论文; 项目建设论文; 《电力技术》2016年第9期论文;