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电站标识系统在江苏田湾核电站的应用

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  • 发布日期:2009-12-08 13:43
  • 有效期至:长期有效
  • 技术区域:广东湛江市
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康 慧

(国家电力公司东北电力设计院,吉林长春 130021)

 

  摘 要:核电站的设备管理过程(采购、监造、安装、调试、检修、退役)必须借助于计算机,这需要使用一种易于输入,不需语言翻译、信息完整的公用语言,本文将介绍目前国内外最流行的电厂标识系统KKS编码在江苏田湾核电站(TNPP)的应用实例,尤其是重点介绍业主的要求,KKS编码在设备采购工作中的优点,并在文章最后提出了值得思考的几个问题。

  关键词:公用语言 总合同附件 工艺标识 安装地点标识 位置标识 设备采购

  Abstract:The equipment management process of NPP (purchasing, manufacturing surveillance, installing, commissioning, repairing and decommissioning, etc.) must have the aid of computer, which needs to use a common language that is easy to input, free of translation and with complete information. This article introduces the application in Tianwan Nuclear Power Plant of the most commonly used power plant identification system - KKS coding, with particular focus on the owner's requirements, the advantages of KKS coding in equipment purchasing. It finally raises several issues which need to be addressed.

  Key words:Common language Annex to the general contract Process identification Identification of installation points Identification of location Equipment purchasing

 

  发电厂有成千上万台各种设备,为了确保发电厂生产过程的安全、经济和可靠,设备管理工作十分重要,设备管理工作包括以下主要内容:采购、监造、安装、运行维护、检修、退役。在设备管理过程中涉及大量的技术数据、资料、图纸和档案,现代化的设备管理必须借助于计算机,显然,上述技术数据及文件录入计算机需要有一种公用的语言,这种公用语言应具有易于计算机处理、能提供足够的信息且不应含有某一特定语种文法翻译因素。此外,由于不同发电厂的工艺有别,设备和系统命名也不相同,这使得电力系统及其电厂之间在生产管理和系统联络上产生一连串的问题,尤其是随着电厂规模不断发展,设备自动化程度不断提高,管理工作日趋复杂化和现代化,这就要求有一套统一的设备和系统编码,来满足统一管理及实施计算机管理的要求。

  近几十年来,欧美的工业化国家一直致力电厂标识系统(即对设备和系统的标注)的工作,并创造了AKZ、BES、KKS、GEC等电厂标识系统。1970年,来自欧洲的电厂计划、经营、运行、维护、决策等部门的有关专家借鉴了上述电厂标识系统的特点,共同创建了KKS编码系统。

  KKS编码起源于德国,KKS是德语kraftwerk-kennzeichen system的缩写,其含义是电厂标识系统。目前这套编码系统由VGB委员会技术分类系统部门来管理与颁布,KKS编码是目前国际上最为多用最为流行的电厂标识系统。

  下面以一个简单的实例说明问题:"田湾核电站2#汽机房大厅通风系统第003号排风机"。如果采用中文、英文或其他文字进行标识,需占用较多文字字符,而且有文字翻译问题和不同的理解差别问题,采用KKS编码标识可以表示为:"21 SAM 10 AN003"。这里只用了5个英文字母,7个阿拉伯数字,既提供了设备管理所需的完整信息,又不涉及任何语言文法,对于懂得KKS基本知识的任何国籍的人来讲,不会产生理解上的差别。

  本文将简单地介绍江苏田湾核电站工程应用KKS编码的情况。

1 江苏田湾核电站概述

  田湾核电站位于江苏省连云港市,是我国"九五"期间开工的大型能源项目之一,也是我国目前装机容量最大的在建核电工程,一期工程建设两台单机100万千瓦级俄罗斯生产的AES-91型压水堆核电机组,1号机组于1999年10月开工,计划于2004年底投产发电,2号机组于2000年10月开工,计划于2005年底投产发电。

  田湾核电站的总体设计院是俄罗斯圣彼得堡核电站设计院,负责核围墙内核岛和常规岛的设计。中方设计单位有两个:北京核工程研究设计院(负责核岛技术支持和核围墙外的设计),国家电力公司东北电力设计院(负责常规岛技术支持和核围墙外的设计)。

  田湾核电站是中俄合作建设的具有战略性意义的能源项目。

2 田湾核电站KKS编码工作概述

2.1 业主的要求

  田湾核电站业主(江苏核电有限公司,简称JNPC)对此项工程的管理工作十分重视,在总合同中对KKS编码作了明确规定。

  例如:总合同附件14.2中规定:"根据功能、类型和位置对田湾核电站系统和部件进行标识,供方和买方应使用……KKS编码标识系统。双方应把KKS编码系统用于描述田湾核电站的设计、建造、执照申请、土建工程、安装、采购、调试、运行、修理、维修以及退役等所有阶段的工程设计和技术工作。"

  业主对所有参与田湾核电工程的单位(设计、制造、施工、监理)均以正式书面文件的形式提出了KKS编码的具体要求。

  例如:对东北电力设计院正式发文(文号JCAL-M-00184-JFBH)规定:"……请贵院KKS联络人积极协调、监督贵院田湾核电站围墙外子项设计工作,使之严格遵守KKS规定及相关约定,对贵院提交的设计文件是否按KKS编码规定正确执行,在审查及验收时,将作为一项重要内容考虑。"

2.2 田湾核电站KKS编码的组织机构及工作方式

  田湾核电站KKS编码共有三级组织机构。

  一级机构:中、俄、德三方各一人组成,每隔27周轮流在三国召开例会,讨论并确定以下较大的事项:确定启用的系统编码,编码的原则,在工作中出现的问题以及三方约定的具体其他事项等。

  二级机构:俄方由圣彼得堡核电设计院的KKS码负责人组成,负责圣彼得堡院内的KKS码编码,并协调中方设计部门的编码工作,此负责人同时也是一级机构的俄方代表。中方由业主的一位副总工程师和另外两名技术专家组成,负责管理协调国内设计、制造、施工单位的KKS编码工作,并代表中方与俄、德两方进行KKS编码的沟通管理工作,德方由VGB委员会技术分类系统部门指定的一位KKS专家组成,负责审查田湾核电站KKS编码的文件是否符合其编码原则。

  三级机构:由国内各个参与田湾核电站设计、制造、施工、监理的单位组成,各单位分别派1~2人作为此工程的KKS编码联络人,负责本单位的KKS编码的具体细节工作以及完成业主分派的有关KKS编码工作。

2.3 KKS编码工作现状

  目前,田湾核电站的KKS编码工作已经进行到设计、审批、和采购监造阶段。

  俄方:可行性研究、初步设计文件(图纸说明及技术规格书)均采用了KKS编码,并已通过了国内审查。施工图也采用KKS编码,土建工程已部分完成,设备采购技术规格书也采用KKS编码,采购工作已基本完成。

  中方:核电围墙外各子项的KKS编码已完成,待近期的中、俄、德三方会议确认后,可在施工图阶段实施,中方设计部分的设备采购技术规格书中有一部分使用了KKS编码(与工艺关系密切的部分)。

  一级机构的三方例会已召开了两次,拟定了田湾核电站KKS编码系统文件以及相关的程序文件(详见第4节)。

 

3 KKS编码的基本知识

  KKS编码的标识分为三类,即工艺标识、安装地点标识和位置标识。从逻辑上讲,这三类标识的方法很容易理解:工艺标识顾名思义即标识各工艺系统的设备,为了标识某一设备,通常先作系统的划分,再在各个系统中作具体的细化表示。安装地点标识采用坐标的方式标识设备或部件。位置标识则是采用顺序编号或坐标方式对各个建筑物中的各个房间进行标识。

  KKS编码作为一个系统性的工具,其深度已超过了我们头脑中一般的概念性的认识,因为它的各部分是以字母或数字的形式来表示的,其编码字母及编号的使用已经形成了系统性和规则性。

  根据KKS编码规则,可以细化到对设备上的零部件进行编码,包括设备上的一颗螺丝钉(如需要)。通过KKS编码,可以规范全厂的生产设备,完成设备的统一管理。同时,通过设备编码,可以把该设备所有的相关资料都显示出来,如检修履历、铭牌参数设置、文档资料,等等。

  每台生产设备从设计开始,将得到一个唯一且专用的KKS编码,在设备管理过程中,从采购、监造、库存、安装、调试、检修直到退役将一直采用这个KKS编码。KKS编码还表示出了安装位置,安装在不同的位置将有不同的KKS编码。

3.1 工艺标识(Process identification)

  用于标识各种工艺系统名称、设备名称、该种设备序号,该设备的零部件,该系统属于哪个机组。

  例如:=10SGC01 AP001 KP01

  该标识前的符号"="为前缀符号,代表此串标识是工艺标识,在一般情况下可省略;

  10表示1#机组;

  SGC表示消防水喷雾系统;

  01表示具体的某个水喷雾系统(如厂用变水消防系统或其他水喷雾系统);

  AP001表示1#水泵单元(包括电机);

  KP01表示泵单元中的水泵部件。

  应指出的是:工艺标识是KKS编码中最为常用也是最容易掌握的,它主要使用在汽机、锅炉、电气本体、输煤、化学、暖通、给排水消防、水工工艺等工艺类专业上。

3.2 安装地点标识(Identification of installation points)

  用于标识电气开关柜、表盘以及控制台上安装的电气零件,仪表、控制装置的安装位置。

  例如:+10 CAA 03·A 5。

  "+"是前缀符号,表示此标识不是工艺标识;

  10表示1#机组;

  CAA表示保护连锁设备柜;

  03表示保护连锁设备柜的编号;

  "· "是安装地点标识(特有);

  A为垂直分层的标号;

  5为水平位置标识。

  安装地点标识主要使用在电气二次线、仪控系统等专业上。

3.3 位置标识(Identification of Location)

  这是针对宏观建筑物或区域的标识,表示某一厂房中某一层上的空间。

  例如:+10UHA 08 R001

  "+"表示此标识不是工艺标识;

  10表示1#机组;

  UHA表示这是UHA厂房,在KKS编码中,凡U字打头的码一律代表这是建构筑物;

  08表示第八层;

  R001表示房间的编号为1号。

  位置标识多用于工艺专业表示设备的位置,或建筑结构消防专业表示消防区和指定地形(表面区域网络)的位置标识。

  请注意:位置标识与安装地点标识的区别在于安装地点标识中有黑点,而位置标识无黑点。

  (由于篇幅限制,本文不可能对KKS编码知识进行详细的介绍,对此有兴趣的读者可以参阅文后的参考文献或者其他有关的资料。--作者注)

4 田湾核电站KKS编码系统文件构成

  田湾核电站KKS编码文件是总合同附件中的一个程序:J-Eng、1.02,其主要内容如下:

第一章 总论

  前言部分:描述了KKS编码文件的目的、应用范围、基准文件、章节组成和文件变更等内容。

  KKS编码导则:KKS编码基础知识。

第二章 工程约定

  根据田湾核电站的具体情况,做出的一些具体规定,例如:阀门代码约定。

第三章 索引部分

  这是最为重要也最为常用的内容,包括功能索引、设备索引、部件索引。

第四章 信号标识

第五章 特殊约定

  包括:OM650画面标识,数字安全仪控系统标识。

第六章 其他标识

  包括:电缆标识、田湾核电站功能分区。

第七章 KKS编码标准文件应用解释

  除了J-Eng、1.02程序文件之外,还有以下六个相关的程序文件:

  J-Eng、2.01 系统清单;

  J-Eng、2.02 设备的功能标识;

  J-Eng、2.03 建筑物和构筑物、楼层标高、房间标识的基本原则;

  J-Eng、2.06 电气设备电缆敷设设计标识原则;

  J-Eng、2.07 终端导线电缆和电缆桥架现场标识原则;

  J-Eng、2.09 土建开孔标识的基本原则。

  对于一般设计人员来讲,只要掌握J-Eng、1.02程序文件中第三章中本专业的有关内容,就可以进行本专业解码阅读图纸的工作了。对于专职KKS人员来讲,应掌握了解上述文件。

5 具体应用实例

5.1 对于机组的标识

  田湾核电站一期二台机组,二期还有二台机组,三期四期的机组数暂不清楚。为了区分具体某个系统是哪台机组的,对0段编码作以下约定:

  0-买方设计范围(即核电围墙外);

  1-1#机组;

  2-2#机组;

  3~8-备用号;

  9-俄方设计范围的两台机组共用部分。

  KKS码的机组标识功能十分方便地解决了某个系统或设备归属哪个机组的问题,可以避免以往无KKS编码时可能出现的麻烦。

5.2 对全厂建构筑物的标识

  田湾核电站中,所有建构筑物的KKS编码头一字母均为"U",所以,凡是看到U字头的编码可以认为是建构筑物。

  对于同一台机组,如具有相同的几个建构筑物,(例如:1#机组有3个完全相同的排水泵房),规定采用系统编码前置编号F0表示。

  F0只用于土建部分,表示相同的建、构筑物,如仅有一个建构筑物,F0就用1表示,有相同的3个,分别用1、2、3表示。

  注意:其他系统和专业(指土建外的)不采用系统编码前置编号F0。

  例如:1#、2#机组各有完全相同的两座冷却塔,则1#机组的两座冷却塔分别表示为:11URA,12URA;而2#机组的两座冷却塔分别表示为:21URA,22URA。

5.3 在设备采购工作中的应用

  这是KKS编码在工程中最为重要的一项应用。设备采购工作在田湾核电站初步设计审查通过之后进行。设备采购工作中涉及了三个重要文件:技术规范书(由设计单位编写);技术建设书(由潜在供方根据技术规范书编写);合同附件的设备清单(由业主整理)。上述三个文件均采用KKS编码,设备表中的KKS码与流程图中的KKS码一一对应。从实际使用效果看,比较理想:技术人员和采购人员根据每台设备的KKS码很快就可以弄清其属于哪个系统哪个建筑物。

  在设备采购工作中还对设备铭牌的KKS码作了具体规定。

  笔者认为,采用KKS码比目前我们国内设备采购工作中所使用的序号法要明确简单,不会出现漏订、重复订的问题,也不会出现不知所订设备属于哪个系统(或建筑物)的问题。在设备采购工作中使用KKS码是一个突破性的进步,其正面意义是十分巨大的,甚至比某项传统技术更有意义,确实值得我们电力系统的设计部门借鉴使用。

 

  下面以一个实例说明上述问题。田湾核电站暖通空调系统(HVAC)的"27E"是一个风机设备包,"27E"内包括田湾核电站HVAC系统的全部离心风机和轴流风机共462台,103种不同的类型。

  如果采用以往我们惯用的方法统计设备清单,那将是一件十分繁复、易出差错且无法校核的工作。特别是有以下两种情况:第一,某一类型、型号风机,在不同的多个建筑物中使用,我们只能在备注一栏内分别注明。第二,无法判定某风机是对应哪号机组或哪个系统的。在实际采购工作中,上述情况经常会使业主在开列请购单、保管、分发等过程中产生麻烦。而采用KKS编码很方便地解决了这些麻烦,其编码既是设备的代号、序号,也明确提供了所属系统、所在建筑物、属于哪号机组等重要的信息。

  从投资角度看,避免实际采购工作中可能发生的漏订、重复订以及其他差错可能比单纯技术工作更有意义。

6 KKS编码工作存在的若干问题

6.1 认识和观念上的问题

  KKS编码只是一种实用技术工具,在学校中没有学过,它不属于任何一种特定传统专业,与传统专业技术不搭边,纯属一种另类技术工具,所以无人愿意去下功夫钻研。

  KKS码的有关资料全是德国人写的英语,比较枯燥、难懂,要想读懂,要有对电厂各专业知识的了解和一定的工程经历。需要有人对有关资料进行消化、吸收、归纳、整理后转化为中文资料。

6.2 国内各部门协调问题

  不论采用哪种电站标识系统,都需要有业主、设计、制造、施工以及监理等单位的一致共识,目前,极需要有较高层次的引导、沟通、协调和规范工作。

  例如:在田核工程设备采购工作中,已发现国外著名的公司和厂家对KKS码十分了解,在技术建议书中对KKS码运用自如恰当,附图与清单对应完整无误。而国内厂家对KKS编码极不适应或了解十分有限,经常在附图上漏标或错标KKS码,甚至于完全用错,导致在评标中失分。而生产厂家在设备制造中还应根据需要对设备部件进行细步编码,这都需要更进一步的学习。

6.3 存在技术难点

  由于仪控涉及全厂所有专业,且核电厂对自控保护要求极高,各种信号又多又复杂。所以,这历来是KKS编码工作的重要难点,需要仪控专业人员努力学习。

6.4 其他技术细节问题

  阀门数量巨大,哪类阀门应归入设备,哪类归入材料?是按重要性分,还是按口径、压力区分?什么样的管道应进行编码?什么样的电缆应进行编码?哪类设备(或容器)可作为系统进行编码?以上问题都是需要进行细致讨论的。从总体上看,电厂标识系统工作是任重而道远。

7 两个需要

7.1 市场的需要

  我国加入WTO后,电力设计市场和电力设备制造市场将面临对外开放,我国的电力设计和制造企业既要面对国外企业的竞争,也存在对外扩展的机遇,这就需要有对外交流的技术渠道,显然,电厂标识系统是与外方沟通的重要技术手段之一。市场的需要是无形的手,力量是巨大的。

7.2 业主的需要

  据统计,东北电力设计院2000年以来共有5家业主提出KKS编码的要求。而且,这种需要有上升的可能。这表明:随着业主责任制的推行,业主本身对管理水平要求的提高,对设计部门设计要求的提高,我们应适应这一需要。显然,业主的需要是努力的方向。

8 有关电厂标识系统的深层次思考

  业主对KKS编码如此重视,田湾核电站恐怕是国内应用KKS编码最规范、全面、严格的工程了。目前田湾核电站KKS码工作正在进行中,还未有完整的过程,当然也谈不到完整的实际经验总结,但此工程中有关KKS编码的工作及结果值得我们关注。

  显然,由于核电站投资的巨大、系统和设备的复杂、安全可靠性的重要、国内外有关部门审批的严格性以及我国一贯坚持的核电设备国产化、设计管理自主化等因素,田湾核电站KKS编码是十分必要的,是属于核电较投资的一部分,应算是国内技术部门应掌握的管理技术之一。

  国内常规火电厂是否有必要采用电厂标识系统?采用什么样的电厂标识系统?应当由哪个部门负责这项工作?我们电力行业是否应在电厂标识系统方面进行一定的技术储备工作,以便于在适当的时机对此工作进行引导或规范。以上几点值得电力行业的有关技术部门深入研究。

 

参考文献

1. 孙永滨,陈济东. 电厂标识系统简明手册. 江苏核电有限公司,2000.10

2. 荣永华. 燃煤电厂设备编码问题初探. 电力建设,1999(12)
 

 
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