王 超

摘要:文章基于價值工程的理論,探討核電站項目施工建設(shè)中的優(yōu)化技術(shù),并提出相應(yīng)的價值工程分析模型。結(jié)合案例對核電站項目建設(shè)功能、成本進(jìn)行分析與研究,實現(xiàn)了縮短建設(shè)期,低成本高效能的目標(biāo),給出一個基于價值工程的核電站項目施工建設(shè)優(yōu)化分析的新型模式。

關(guān)鍵詞:價值工程;核電站項目;施工建設(shè);施工特點

一、引言

核電作為一門高科技產(chǎn)業(yè),有著技術(shù)含量高,專業(yè)涉及面廣,系統(tǒng)復(fù)雜的特點,是一個國家綜合技術(shù)能力和經(jīng)濟(jì)實力的象征。我國正在研究調(diào)整核電發(fā)展規(guī)劃,加強(qiáng)沿海核電發(fā)展,科學(xué)規(guī)劃內(nèi)陸地區(qū)的核電建設(shè),明確提出將“十一五”規(guī)劃中的“積極發(fā)展”核電變成“大力發(fā)展”核電。截至2020年,將建成核電裝機(jī)容量4000萬千瓦,在建1800萬千瓦,占同期全國電力裝機(jī)的4%以上,即截至2020年我國將建成40座相當(dāng)于大亞灣那樣的百萬千瓦級的核電站。這意味著,在未來15年內(nèi),平均每年新建一座2XIO0萬千瓦級的核電站。按每千瓦1500美元的平均成本估算,新增靜態(tài)總投資將高達(dá)450億美元,其中涉及的“建筑安裝”工程量將達(dá)數(shù)十億美元的數(shù)量級。

然而我國的核電成本一直居高不下,其中工程成本占核電總成本的60%左右,降低工程成本是提高核電經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵所在。價值工程(Value Engineering,VE)是一種能以最小消耗提供最有效功能,使產(chǎn)品獲得最高價值的分析技術(shù)。這種十分有效的技術(shù)分析方法在核電站項目建設(shè)特別是在施工階段中應(yīng)用很少。本文以秦山二期核電站擴(kuò)建工程為案例,將VE引入核電站項目施工建設(shè)中,依據(jù)項目管理的工作分解結(jié)構(gòu)WBS,進(jìn)行模型分析,來解決如何控制建設(shè)成本。

二、核電站項目施工的特點

(一)項目規(guī)模大

我國今后15年內(nèi)開工新建的核電站多數(shù)不會低于百萬千瓦級,投資總額均在數(shù)十億美元的數(shù)量級。每座核電站,都包括大大小小幾十個單項工程。拋開“設(shè)備購置”和“安裝施工”不算,僅“土建施工”這一小塊,每個單項工程的造價,若用人民幣計算,也少則幾百萬,多則上億元。一般的工業(yè)與民用土建施工項目,是很少達(dá)到這等規(guī)模的。

(二)施工難度高

雖然核電站的總體規(guī)模很大,但其主要廠房的占地面積并不大。拿已經(jīng)建成的嶺澳核電站來說,在僅約100米×100米的“核島”上,就有多個大型建筑物(如核反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房、燃料廠房、電氣廠房等),幾乎連成一體地“擠靠”在一起。走進(jìn)廠房內(nèi)部,更可感受到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出普通施工項目的錯綜復(fù)雜性。此外,核電站建設(shè)對質(zhì)量要求還特別嚴(yán)格。所有這一切,都大大增加了各種工序本身的施工難度,以及存在于不同工序、不同專業(yè)、乃至不同施工單位之間因同時作業(yè)、搭接作業(yè)或交叉作業(yè)而引起的接口關(guān)系的處理難度。

(三)建設(shè)工期長

除了規(guī)模龐大、難度很高,核電站的建設(shè)周期也很長,一般需要5年-6年甚至更長的時間。對土建施工而言,不同時期存在不同的工作重點、不同的資源需求和不同的機(jī)構(gòu)設(shè)置。例如,在嶺澳電站土建施工高峰期,土建施工單位有2000多人奮戰(zhàn)在施工現(xiàn)場。而高峰過后,隨著土建施工任務(wù)的逐步完成,現(xiàn)場人員逐步減少到只有幾百人、幾十人,各個施工隊及職能部門也分階段調(diào)整合并。

(四)合同期內(nèi)變更多

組織機(jī)構(gòu)的變化,施工單位可以控制。但施工合同在執(zhí)行過程中出現(xiàn)各種各樣的變更,則是施工單位在施工前難以預(yù)測、施工中必須面對的正?，F(xiàn)象。由于核電站工程規(guī)模大、難度高、工期長,引起變更的原因以及變更的數(shù)量和種類往往也非常多。

三、案例介紹

秦山二期核電站擴(kuò)建工程的裝機(jī)容量為2×650MW壓水堆核電機(jī)組。單臺機(jī)組的建設(shè)總工期計劃為60個月,其中土建工期23個月,安裝工期23個月,調(diào)試工期14個月。實行“業(yè)主負(fù)責(zé)制”、“招標(biāo)投標(biāo)制”和“工程監(jiān)理制”的管理模式,其中BOP工程委托AE公司進(jìn)行工程管理。采用“二級質(zhì)保,二級質(zhì)檢”體系,即施工單位質(zhì)檢部門為“第一級質(zhì)檢”,監(jiān)理公司為“第二級質(zhì)檢”,聯(lián)營公司工程處對上述兩級質(zhì)檢工作進(jìn)行監(jiān)督。施工單位的質(zhì)保部門為“第一級質(zhì)?！?聯(lián)營公司質(zhì)保處為“第二級質(zhì)?！?對各級質(zhì)保、質(zhì)檢部門進(jìn)行監(jiān)查、監(jiān)督,監(jiān)理公司質(zhì)保部負(fù)責(zé)其自身質(zhì)保體系的管理。該工程分為核島、常規(guī)島和BOP3個項目。核電工程是一項系統(tǒng)化、專業(yè)化、高科技的建設(shè)工程,是工藝和技術(shù)高度復(fù)雜的施工活動。一個如此龐大的系統(tǒng)工程,在計劃、協(xié)調(diào)、控制上稍有疏忽,就會導(dǎo)致工程進(jìn)度的拖延和成本的增加。

四、功能系統(tǒng)分析

(一)核電站建設(shè)項目分解

核電站建設(shè)是一項龐大的系統(tǒng)工程單靠某一兩家單位是不可能完成的。核電站項目分解情況如圖1所示。

(二)功能定義

根據(jù)核電站項目特點,分析其工程總目標(biāo)與子目標(biāo)以及實現(xiàn)的手段。核電站項目建設(shè)內(nèi)容是核電機(jī)組,其功能在于以鈾等資源為燃料,提供能源。經(jīng)組織專家們評審,該擴(kuò)建工程應(yīng)進(jìn)行研究或應(yīng)具備的設(shè)計特性(或功能)(見圖2)。發(fā)展核電益處很多,其風(fēng)險也是不容忽視的。20多年前,在切爾諾貝利核電站的4號反應(yīng)堆控制室,操作員的一連串致命錯誤引發(fā)了那場舉世無雙的核事故。據(jù)烏克蘭衛(wèi)生部公布的數(shù)據(jù),在烏全國4800萬人口中,共有包括47.34萬兒童在內(nèi)的250萬核輻射受害者仍處于醫(yī)療監(jiān)督之下。因此其主要功能就是核電運轉(zhuǎn)安全。輔助功能包括:項目的可實施性、時間性、美觀性與可維修性等。

五、功能評價

(一)確定各子工程功能系數(shù)

基于以上功能系統(tǒng),采用功能系數(shù)評價法進(jìn)行功能價值分析與評價,確定功能重要性系數(shù)數(shù)fi。由5位經(jīng)驗豐富的專家和工程師采用多比例打分法對擴(kuò)建工程的5項功能重要度進(jìn)行打分(采用MSM/0-10法,即F1與F2進(jìn)行2/2對比時,兩者之和必為10。在對比評分時按0∶10,1∶9,2∶8,3∶7,4∶6和5∶5這6種比例來評定功能重要度)。由fi=Fi/∑Fi進(jìn)行評價,匯總?cè)绫?所示。

表1擴(kuò)建工程功能重要程度系數(shù)

(二)確定功能成本系數(shù)

將擴(kuò)建工程的5個施工費用,分?jǐn)偟紽1-F5這5個功能,得到目前各功能成本Ci(見表2),以此計算功能成本系數(shù)Ci=Ci/∑Ci。經(jīng)計算,F1-F5的成本系數(shù)分別為0.345、0.207、0.209、0.129、0.110。

表2擴(kuò)建工程各子工程成本比例

(三)計算功能價值系數(shù)Vi

根據(jù)以上的功能評價值系數(shù)Fi和功能成本系數(shù)Ci,計算功能價值系數(shù)Vi=Fi/Ci(見表3)。

表3功能價值系數(shù)表

價值系數(shù)值共有3種可能性:

1、Vi=1。此時評價對象的功能重要程度與成本的比重屬合理匹配,可認(rèn)為功能的目前成本是比較合理的。

2、Vi<1。此時評價對象的成本比重大于功能的重要程度,表明其目前成本偏高,應(yīng)將評價對象列為改進(jìn)對象,改進(jìn)的目標(biāo)主要是降低成本。

3、Vi>1。此時評價對象的成本比重小于其功能的重要程度。其原因可能有以下3個:目前成本偏低,不能滿足評價對象實現(xiàn)其應(yīng)有的功能要求,致使對象功能偏低,這種情況應(yīng)列為改進(jìn)對象,改進(jìn)方向是增加成本;對象目前具有的功能超過了其應(yīng)該具有的功能水平,即存在過剩功能,這種情況也應(yīng)列為改進(jìn)對象,改進(jìn)方向是降低功能水平;評價對象在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面存在某些特殊性,客觀上存在著功能很重要而需要耗費的成本卻很少,此時可以不列為改進(jìn)對象。

(四)方案實施與評價

現(xiàn)實情況中,價值系數(shù)等于1的情況較少,但當(dāng)Vi≈1時,對象的功能比重大致平衡,合理匹配,可以認(rèn)為功能目前成本也是比較合理的,不必作為改進(jìn)對象。功能F1、F2、F4、F5的功能價值系數(shù)≈1,可暫不考慮。在不降低功能要求的前提下,盡可能降低成本。在原方案基礎(chǔ)上提出改進(jìn)途徑及方法:

1、將機(jī)組工程總工期60個月改為58個月。

2、自備碎石廠,為混凝土用石服務(wù),縮減了運轉(zhuǎn)周期。在碎石廠的建設(shè)中,滿足工程質(zhì)量、進(jìn)度前提下,采取因地制宜,就地取材的原則,設(shè)備除有振動要求的采用鋼筋混凝土以外,其他設(shè)施利用現(xiàn)場開挖石塊采用毛石結(jié)構(gòu),在機(jī)械選型上,合理搭配,減少無功的損失,與同期同類工程相比,石料費用節(jié)約近一半。

3、采用鋼筋套筒冷擠壓連接技術(shù)。這種連接屬于機(jī)械連接,改變了傳統(tǒng)焊接的技術(shù)操作方法,這種方法是把兩根待接鋼筋的一端先后插入一個優(yōu)質(zhì)鋼套筒內(nèi),然后用壓結(jié)器再在側(cè)向加壓數(shù)道,使套筒塑性變形與鋼筋緊緊咬合,從而達(dá)到連接的目的。采用這種技術(shù)后,每個接頭所需的現(xiàn)場擠壓時間僅1-3min,工效比焊接快數(shù)倍。而且油泵動力僅1-3KW,不受電源容量限制,壓結(jié)器輕巧靈活,適宜多臺設(shè)備同時操作。無易燃易爆氣體,無火火災(zāi)隱患,也不受風(fēng)雨、寒冷氣候的影響,不需要專業(yè)熟練技工,而且可以連接不同直徑不同品種的變形鋼筋,大大縮短了工期。

六、結(jié)論

價值工程的方法具有科學(xué)性、可操作性、廣泛性和有效性的特點,不僅可以在設(shè)計階段合理運用好價值工程,而且還可以在施工階段中,特別是針對核電站建設(shè)這類建設(shè)項目投資額巨大,可節(jié)省成本空間較高的項目,在維持或提升機(jī)能的原則下,縮短建設(shè)期,節(jié)省巨額的工程費用。我國核電建設(shè)企業(yè)應(yīng)積極學(xué)習(xí)和推動價值工程這一先進(jìn)的管理方法,為我國核電發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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(作者單位:南華大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院)