高温气冷堆核岛安装工程造价分析及投资控制建议

余瑞霞，闫浩

（中核能源科技有限公司，北京 100193）

1 引言

高温气冷堆和在此基础上发展起来的超高温气冷堆，是第四代核能系统研发重点的6 种堆型之一[1]。我国高温气冷堆（以下简称“高温堆”）技术的研发工作，已经有40 多年的历程，是以清华大学核能与新能源技术研究院为主开展的。在国家科技重大专项的支持下，高温堆首堆工程正在建设过程中，中核能源有限公司负责核岛总承包工作。高温堆投资具有一定的特殊性，尤其是核岛安装工程，施工技术复杂、质量标准高，其造价确定及投资控制在整个工程技术经济工作中有着至关重要的作用。对高温堆核岛安装工程造价进行研究分析，可以为后续电站的估算、概算等工作提供参考及借鉴。在此基础上，研究项目实施过程中的投资控制方法及措施，进一步改善项目的经济性，增强市场竞争力，能够为高温堆工程经济效益的提升起到很大作用。

2 高温堆首堆工程核岛安装工程基本情况

高温堆的技术特性决定了其设备费占比较高，高温堆首堆工程核岛设备费占核岛工程费的比例超过60%，核岛建筑工程费与核岛安装工程费价格水平接近。其中，核岛安装费包含的系统多、材料种类多、计价文件条目众多。

从项目划分上，高温堆核岛安装工程主要包括以下系统：核岛工艺系统（包括主系统及附属设备、燃料装卸和贮存系统、核岛专设安全系统等）、核岛仪表与控制系统、核岛电气系统、核岛通风系统、核岛给排水及消防系统等。其中，主系统包括反应堆压力容器、蒸汽发生器、金属堆内构件、石墨和碳堆内构件等大型设备。材料类工程量包括管道、阀门、电缆、桥架、保温等，各类费用的占比如表1所示。

表1 高温堆首堆工程核岛安装费中各类费用占比

以上费用是从概算角度做的费用比例分析，首堆工程核岛安装合同为包干模式，在执行过程中受关键设备供货延误、方案变更、现场设计变更等多因素影响，与上述费用比例可能存在差异，不在本文分析范围内。

3 高温堆首堆工程核岛安装工程造价分析

通过对高温堆首堆工程核岛安装费的计价工作过程进行总结，对费用占比较高的部分进行研究分析，分析结果如下。

3.1 工艺管道及阀门

核岛管道的数量庞大、品种规格多样、涉及专业和文件图纸多，其核安全级要求、焊接方式、连接方式、材质、规格型号等各不相同。除管道本身安装外，费用还包括支吊架制安、清洗、水压试验、除锈、刷漆等各种相关工序费用，需要根据管道相关技术文件及施工要求进行计价。其中一些系统还需要进行特殊的施工工序，如氦净化相关系统需要进行氦气介质的气压试验、氦气介质的泄漏率试验等，需要结合定额及实际施工要求进行重新组价。一些管道的规格型号与定额差距比较大，在计价时需要针对定额适用性进行分析，必要时进行定额调整。

按照核电相关技术经济标准，核级阀门及核岛公称直径大于300 mm 的电动阀门属于设备类[2]，本文主要分析安装费，因此上述核级阀门等不在本文分析的范围内，下文中的阀门均指安装主材类阀门。高温堆首堆工程核岛阀门及其安装费中，85%是阀门主材费，占整个核岛安装主材费的27%，因此阀门主材费是造价优化和费用控制的重点之一。部分系统的阀门在使用性能和可靠性上，有较高的要求，因此，高温堆首堆工程选用了一定的进口阀门，进口阀门价格约占阀门总价的50%，包括非核级截止阀、调节阀、止回阀等，可以作为后续造价优化的方向。

3.2 电缆及桥架

核岛电缆涉及工艺系统较多，数量多且类型多，包括电力电缆、控制电缆、通信电缆等，其主材及其安装费也是费用占比较高的部分。高温堆首堆工程电缆敷设由于受设计变更的影响，产生了电缆回抽、重新敷设的费用。在进行造价分析时，需要将这部分特殊费用进行剔除，只考虑最终设计方案对应的工程量及造价。

高温堆首堆工程桥架造价也有一些特殊性，如一部分桥架为防火桥架，在后期桥架施工和电缆敷设过程中发现，防火桥架的使用有一定的问题，涂层局部脱落，后期又采用防火包覆包裹原有的防火桥架，额外增加了一定的费用。

对于电气孔洞封堵，因设计深度问题，之前的估算中一直无准确的工程量及费用，后期工程量及费用明确后，电气孔洞封堵工程费用占核岛安装工程费的比例为2%，该数据可以用于后续项目前期估算参考。

3.3 主设备安装

目前高温堆主设备安装费，如压力容器、蒸汽发生器、金属堆内构件、石墨和碳堆内构件等设备的安装费，均缺少准确的计价依据。

高温堆核岛主设备与压水堆在设备重量、制造材料、安装要求等方面均有不同，因为无法直接套用以压水堆为基础的核定额。以压力容器为例，高温堆压力容器支撑125 t，压力容器筒体565 t；核定额中压力容器支撑为27 t，压力容器筒体为266 t[3]。按照核定额规定，超出定额规定的重量时，可以用调整系数计算，最大设备重量差系数是1.6，但高温堆压力容器支撑、压力容器筒体与定额重量差超过1.6。从设备结构特点和接口关系分析，高温堆压力容器的安装工艺也不同于定额中的安装工艺，因此不能直接用调整系数法计算安装费。

目前高温堆首堆工程采用的计价方法，按照核工程建设概算编制暂行规定“95 核概规”规定，在无法用定额计价的情况下，设备安装费可以用设备费乘以一定的费率计取（反应堆设备安装费费率为6%）。如果按此方法计算，首堆工程核岛主设备安装费金额为8 000 万元，实际上无法代表主设备安装的真实造价。

3.4 大件吊装费用

高温堆首堆工程使用的大件吊车包含：3 200 t 履带吊、1 350 t 履带吊等，在场时间各不相同，单价分为包月费用及进出场费两部分。由于首堆工程没有以往经验可以遵循，工程实施过程中，工期、工程量和使用吊车类型都发生变化，施工组织设计无法做到最优，大件吊装机械台班费用相对偏高。

3.5 特殊措施费

高温堆因其特殊的堆型技术及要求，导致在建设过程中发生了一些措施性费用，无法套取定额或定额中不包含，根据施工组织设计方案和工程量计算费用，按照合同约定的方法进行组价，包括临时通风除湿、测量特殊措施、脚手架特殊措施等费用。

4 后续项目核岛安装工程造价优化研究

目前，后续高温堆核电机组项目已经开始实施，后续项目采用首堆工程已经验证的技术，在保持主要设备及系统不变的情况下，通过多个模块组合来满足更大容量的市场需求，因此在高温堆首堆工程核岛安装工程造价分析的基础上，对后续项目核岛安装工程进行造价优化研究，可以为投资估算工作提供技术支撑。

4.1 工艺管道及阀门

对于管道主材费及安装费造价优化的方法，从设计源头上就要推行标准化，包括管道材质、公称直径、壁厚、连接方式等均实行标准化，这样的目的不仅可以让后期建设工程的采购、施工快速有效，同时可以减少成本的支出，有利于提高整个安装工程的经济性。

对于阀门，目前我国在研发核电阀门方面取得了巨大的突破，不仅填补了国内关于核电阀门的多数空白，并且可与国外同品类的阀门相竞争，高温堆后续项目阀门基本可以实现国产化，其造价成本会进一步降低。

4.2 电缆及桥架

从设计角度，后续高温堆项目的电缆及桥架已经进行了改进和优化，提高了电缆桥架布置及分组的合理性，保证了电缆路径的完整性、准确性，从源头上提高了项目的经济性。同时，后续还可以实施电缆设计、采购、施工一体化管理[4]，节约各相关方在文件管理、电缆采购、现场施工等环节投入的成本。

4.3 主设备安装

对于后续高温堆核电项目，如果还是采用费率法计算安装费，则不利于后续项目的合理定价，还会影响合同签署和工程结算等工作。对于高温堆核电项目特有的系统，可以进行专题研究，根据主设备安装工作范围、施工组织，准确分析人材机消耗量投入，研究和编制适用于高温堆的安装定额，作为现有核定额的补充。当前常用的定额编制方法有现场观察测定法、经验统计法和定额换算法等[5]，结合各主设备的工艺系统设计和施工特点，确定其适用的补充定额编制方法，定制高温堆特有系统安装费定额，这样就可以准确体现主设备安装的工程成本，分析人工、材料、机械的单位含量与单价，在此基础上可以进行造价优化。

4.4 大件吊装费

后续的高温堆项目，吊装方案可以选择履带吊方案或龙门吊方案，两种方案均有各自的优缺点，最终吊装方案的选择与需吊装设备的数量、设备重量、厂房平面布置、工期要求、吊车本身制造安装周期、施工组织设计等均有关，选择技术可行、经济合理的方案，有利于安装工程造价优化。

4.5 特殊措施费

措施项目与工程实际结合紧密，取决于施工组织设计及施工方案，需要特别关注特殊技术措施项目所涉及的范围、内容、特点和具体费用水平。后续项目可以在高温堆首堆工程经验基础上，结合新项目的具体技术要求，确定更准确的特殊措施项目费用水平。

5 高温堆核岛安装工程投资控制建议

核电投资控制是提升核电市场竞争力、适应力的关键举措，应该是一个全过程控制，贯穿于初步设计阶段、采购分包阶段、项目建造施工阶段、竣工结算阶段的过程中。高温堆首堆工程因其项目特点，在投资控制方面存在着一定的问题，如各阶段投资无法固化、延期影响因素无法完全剥离等。而后续项目相比首堆工程，设备数量、建安工程量成倍增加，投资规模更大，因此在建设中加强投资控制是十分必要的。本文主要针对高温堆核岛安装工程进行论述，其他核电项目投资控制的方法对高温堆项目也同样适用。

5.1 准确计价

①对核岛主工艺技术进行消化吸收，并对核岛主设备价格以及安装费进行深入分析，内容囊括高温堆技术参数、设备主要参数、安装特殊性要求等。

②搜集、分析研究现场的一手统计数据资料。将现场统计的安装施工单位投入的人、材、机数量信息及价格信息等，经过处理分析，可以用于确定较为合理的建安费用构成及计算基础，以此增强各阶段技术经济计算的准确性。

③将核岛安装电缆、管道主要工程量等数据，与其他堆型进行对比，对高温堆各个系统费用进行“挖潜”。

5.2 统一规划工程数据信息平台

在项目启动初期，对工程中所有需要关注的数据信息进行提前规划，对于技术经济专业来说，主要包括存储技术经济资料的数据库以及完成各项技术经济相关工作的应用软件。建立合理而科学的技术经济数据库，包括设备费、材料费等造价数据，以及工程量数据。同时，将技术经济算量软件与设计软件融合，一方面减少工作接口，提高软件之间的兼容性；另一方面可以降低开发成本。同时，可以采用合同手段、科学的信息采集系统等方式，将技术经济平台与其他平台关联，使设计、采购、施工一体化管理，最大限度地发挥各方在投资控制中的作用。

5.3 投资控制的措施

①要确定投资控制的角色。要建立符合自身实际情况的投资管控体系，组建专门的投资控制团队，加强投资控制职能，管理和技术单位及部门密切配合、协调一致，针对核电工程项目投资控制的各个环节采用有效的方法进行事前、事中、事后控制，才能真正实现核电项目投资控制的目标。

②强化设计人员的控制投资意识，推行限额设计。首先要在各专业的共同努力下，确定合理而科学的造价数据，并将这些造价数据按系统及专业进行分解，作为造价控制的目标，在后续各个阶段尽量推行限额设计。

③在合同实施阶段，要做好分包商的成本控制工作。

6 结论

高温堆作为先进的第四代核能技术，具有固有安全、技术成熟、布置相对灵活、温度参数较高和利于减排控污等特性；在经济上具有模块式组合、标准化生产、建造周期短等优势。我国“碳达峰”“碳中和”的计划将为高温堆带来巨大的机遇与挑战。作为国家主推的技术堆型，高温堆与其他堆型相比具有技术优势，可以结合用户的需求，进行多产品综合利用。在对核岛安装工程进行造价优化及投资控制基础上，随着经济性的全面提高，高温堆将在火电厂址复用、化工园区供热、汽电联供和制氢等领域发挥巨大作用。如果考虑核能项目的环境效益和社会效益，则其竞争力将更加显著。