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国家工程研究中心创新能力建设项目申请报告(89页).doc

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国家工程研究中心创新能力建设项目申请报告(89页).doc

1、目 录1.项目摘要11.1 项目名称11.2 项目法人概况11.3 资金申请报告编制依据21.4 项目提出的主要理由21.5 发展战略与经营计划41.6 建设内容、规模、方案和地点51.7 主要建设条件71.8 项目总投资、投资构成及资金筹措方案81.9 主要技术经济指标81.10 目前存在的问题与建议81.11 结论与建议92. 项目建设的依据、背景与意义102.1项目建设的依据102.2 项目建设的背景102.3 项目建设的意义183. 技术与市场分析213.1 技术的主要发展状况与趋势预测、项目的优势与问题213.2 国内外市场状况与发展趋势预测、项目的目标市场与市场占有率分析273.3

2、 技术与市场的竞争力分析294.主要方向、任务与目标324.1工程中心的主要发展方向324.2工程中心的主要任务324.3工程中心的发展战略与经营思路334.4工程中心拟产业化的重要科研成果354.5工程中心的近期和中期目标365. 组织机构、管理与运行机制375.1 工程中心法人单位概况375.2工程中心的机构设置与职责385.3主要技术带头人、管理人员概况及技术队伍情况415.4运行机制和激励机制416.工程中心的建设方案446.1 建设内容、建设规模、建设地点与环境446.2 技术方案、设备方案和工程方案及合理性466.3 总图布置与公用辅助工程506.4 原材料、动力、供水等配套及外部

3、协作条件556.5 科研开发的主要技术、工艺设计方案576.6 内部设施的功能及合理性分析627.土地利用、能源消耗及环境影响647.1 土地利用647.2 能源消耗647.3 环境影响668.劳动安全、卫生与消防698.1 劳动安全与工业卫生698.2 消防709.项目实施进度与管理739.1 建设工期739.2 项目实施进度安排与进度表739.3 建设期管理749.4 项目招标方案7510.投资估算及资金筹措方案7610.1 项目总投资估算7610.2 建设投资估算7610.3 流动资金估算7610.4 分年投资计划表7610.5 项目资金筹措方案及其落实情况7610.6 申请国家安排资金

4、的理由和国家资金的具体使用方案7711.项目经济和社会效益分析7811.1 初步经济效益分析7811.2 社会效益分析8012.项目风险分析8212.1 技术风险8212.2 市场风险8212.3 管理和运营风险8312.4 其它风险831.项目摘要1.1 项目名称 XXXXXX国家工程研究中心创新能力建设项目1.2 项目法人概况 XXXXXX国家工程研究中心法人单位是YYYYYY。YYYYYY建于1965年,是焊接技术研究方面具有综合科技实力的企业。现有职工3200多人,其中国家级突出贡献专家2名,政府特殊津贴获得者9名,研究员及高级工程师共120多人。研究与开发的方向包括金属材料焊接性和产

5、品焊接、焊接行为物理及计算机模拟、焊接材料及制备技术、先进焊接工艺和焊接自动化装备、激光焊接技术、焊接机器人应用、表面涂敷材料和工艺、热切割工艺与装备、焊接无损检验及修复、技术信息等。自改革开放以来,YYYYYY承担了大量国家重大科技攻关项目和促进焊接技术进步的行业服务任务,同时也承担了焊接高新技术产业化工程建设的任务。为适应市场经济发展的要求,围绕科技成果转化,积极建立相关的焊接科技产业示范基地。近年来对全公司的生产资源、技术资源、人力资源进一步整合,成立了特种焊条、焊剂及配套焊带作为主营产品的焊条焊剂事业部;以高纯实心焊丝作为主营产品的实心焊丝事业部;以高强钢及药芯焊丝作为主营产品的药芯焊

6、丝事业部;以配套定型焊接专机及焊接机器人工作站作为主营产品的定型专机事业部,以为表面工程领域提供产品和技术服务的表面工程事业部。生产的产品广泛应用于石化、汽车、机械、冶金、桥梁、车辆、水电、核电设备和国防工程等的各个领域,服务对象遍及全国各地,取得了显著的经济效益和社会效益。目前,YYYYYY已发展成为集研究开发、产业化、质量检验、行业服务四大体系于一体的、具有综合优势的大型高科技企业。1.3 资金申请报告编制依据 (1)发改办高技2008205号国家发展改革委办公厅关于请组织申报2008年国家工程研究中心创新能力建设项目的通知(2)2006年国家工程研究中心评价结果(3)国家发改委2007年

7、第52号令国家工程研究中心管理办法 (4)国家发展改革委200643号令国家高技术产业发展项目管理暂行办法(5)中国计划出版社2006年8月出版的建设项目经济评价方法与参数(第三版)(6)项目单位提供的基础数据及相关资料。1.4 项目提出的主要理由 核电是清洁能源,它不排放二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物。经过很多国家近半个世纪的开发、利用、建设、运营的实践,核电已经被全世界公认是一种“安全、清洁、稳定、可靠、优质、经济”的电能。核电能源工业的发展进程已被国务院办公会议讨论并确定为国家中长期发展规划。快速发展的核电装备的巨大需求给国内外焊接生产厂商带来了广阔的市场前景和挑战。目前我国核级产品焊接工

8、艺及装备有较快发展,我国福建宁德核电站首台压水堆核电站主回路管道窄间隙全自动焊机在施工现场完成组装并成功引弧,这是自动焊技术首次应用于中国核电站建设,有效地进行焊接质量控制,提高核电站运行寿命。2007年10月我国第三代核电自主化依托项目首台机组、世界上首座第三代核电AP1000机组浙江三门核电站一号机组核岛钢制安全壳(CV)底封头主焊缝已经全部焊接完成,为三门核电站一号机组核岛CV底封头整体吊装就位这一工程建设关键里程碑目标的实现奠定了坚实基础,将使AP1000核电在世界上首次采用的在核电站核反应堆压力容器外增加钢制安全壳(CV)的新技术由设计向工程现实转换迈出关键的一步。但是目前我国核级产

9、品焊接工艺及装备主要集中于一些非关键部件的应用,如二级或三级产品与部件的制造,焊接工艺装备也比较简单,主要以传统的手工电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧自动焊等,一些关键部件如核岛压力容器的先进焊接工艺及装备刚刚有一些尝试。由于我国核电设计与制造技术的总体依托于国外有经验公司,因此关键产品及零部件的焊接工艺及装备主要依靠进口。在工厂焊接制造方面,关键部件与产品的焊接工艺与装备基本依赖国外,设备采购周期长,价格昂贵,有些国外公司对我国实行封锁。对于进口设备,由于企业没有消化、吸收的能力,因此后续的技术服务以及设备的维护与维修价格高,周期长。在现场焊接安装方面,焊接自动化程度低,主要是手工电弧焊,焊接质量受

10、人为因素影响大,目前已经成为核电项目建设进度的主要瓶颈之一。XXXXXX国家工程研究中心创新能力建设项目将是上述问题的有效解决方案。通过建设核级产品焊接工艺及装备研发验证平台,搭建国家级核级产品焊接工艺及装备研究及产业化技术发展平台,一方面将为引进吸收消化国外核心工程技术、自主研发我国核级产品焊接工艺及装备的关键技术和推进科研成果转化提供有利的平台,另一方面将直接解决核电行业迫切希望解决的焊接技术瓶颈问题,提升我国核电建设的焊接技术水平,增强核电设备国产化的竞争能力。因此项目的建设适应了我国核电建设国产化、自主化和焊接自动化技术发展的需要,可以缩短核电建造周期,降低成本,提高焊接质量,并为未来

11、核电检修提供了技术储备,为推进国家核电自主化建设打下了良好基础。1.5 发展战略与经营计划 1.5.1工程中心的发展战略工程中心以大功率固体激光焊接技术研究为核心,力图成为先进的焊接技术及装备研发、加工基地以及优质焊接材料制备基地,成为集科研开发产品加工设备集成工程示范服务咨询人才培训国际合作等功能于一体的先进焊接工艺与装备技术平台,系统性的攻破国家重大装备焊接技术的工程难点,全面提升材料连接的综合技术水平,建立国际领先的科研开发团队,使中心的科研成果在重点工程中得到应用,在推动行业技术进步的同时推动能源发电、航天航空、装备制造、军工产品、高速交通设备、汽车、船舶等行业的发展,打造我国自己的焊

12、接工艺及装备的研发平台,形成国内自主研究开发、工艺与装备系统集成、设备建设成功应用的产业链。1.5.2工程中心的经营思路发挥工程中心的技术集成优势,分阶段地以成果产业化和工程化为核心,逐步拓展中心的各种业务,努力增加收入,实现股东权益。工程中心计划以焊接工艺及设备产业化生产销售、技术服务、技术转让及承接科研项目等方式进入市场,实现销售收入,完成中心的经营目标和任务。坚持走综合焊接技术研究的特点,跟踪交叉学科的前沿动态,完善工程化的系统科研体系,形成自主知识产权的科研成果。在经营方向上,材料连接以热过程的核心内容入手,分析检测连接过程的物理特性与材料机理(覆盖黑色、有色、非金属材料);工艺方法侧

13、重于热过程的形成方式与作用机理,通过模拟仿真研究合理的工艺方法;自动化系统集成侧重于数字化与智能化,解决材料连接的装备手段。1.6 建设内容、规模、方案和地点 1.6.1 建设内容、规模本项目在焊接自动化系统集成中心现有基础条件下,建设核级产品焊接工艺及装备研发验证平台,主要建设内容包括焊接工艺研究实验室、焊接装备研发实验室和焊接工艺装备系统集成试验室,计划总建筑面积3200平方米。具体建设内容、规模如下: 1、焊接工艺研究实验室建筑面积为1600平方米,主要开展基于特定的焊接母材、结构、性能和基于气体保护焊、激光焊等优质高效的焊接工艺方法和工艺规范的试验与评定,为焊接系统集成装备配备特定的焊

14、接工艺以及需具备的特定的结构与功能提供依据。预计装修改造费用为280万元,购置研究开发用仪器设备总金额为2651万元。2、焊接装备研发实验室建筑面积为1000平方米,用于开展二维、三维多轴机械装置的仿真与模拟,焊接轨迹的跟踪与检测模块、设计用的各种专用软件工具的开发、基于各种控制功能的数字化控制电路模块设计等,为焊接工艺装备的设计提供基础性的、先进的机械、电子装备的模块或组件。预计装修改造费用为200万元,购置仪器设备总金额605 万元。3、焊接工艺装备系统集成试验室建筑面积为600平方米,主要实施焊接工艺装备系统集成装备的机加工、安装与调试。预计装修改造费用为180万元,购置仪器设备总金额为

15、295万元。1.6.2 建设方案建设方案如下表所示。核级产品焊接工艺及装备研发验证平台建设方案表1-1序号建 设 内 容建筑面积(m2)备注一焊接工艺研究实验室1600改造1全数字化气体保护焊技术实验室1202数字化埋弧焊技术实验室803大功率等离子焊接技术实验室1004大功率激光及激光-电弧复合热源焊接技术实验室4005焊接温度场数值模拟与物理模拟技术实验室806金属材料焊接热裂纹敏感性评价实验室807金属材料焊接冷裂纹敏感性评价实验室808理化检验实验室660二焊接装备研发实验室1200改造1焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真实验室2402焊接自动化与智能化控制技术实验室1203多自由度气

16、体保护焊堆焊技术实验室1204窄间隙TIG焊接工艺技术实验室1205窄间隙埋弧焊工艺技术实验室1206热丝TIG 焊接工艺技术实验室1207焊接电弧行为检测分析实验室808焊接工艺稳定性检测分析实验室809焊接质量在线监测技术实验室8010小型机械加工室120三焊接工艺装备系统集成试验室1000改造1机械加工室4002电控系统制造室2003设备安装调试室4001.6.3 建设地点本项目依托YYYYYY现有条件建设,建设地点位于zz市A区B路111号YYYYYY区内,其中焊接工艺研究实验室建于2号楼,焊接装备研发实验室建于4号楼,焊接工艺装备系统集成试验室建于机加车间。1.7 主要建设条件 1、

17、本项目研究领域为核级产品焊接工艺及装备,符合国家发改委在新能源产业振兴规划和当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)公布的重点建设领域。2、工程中心项目法人单位YYYYYY承担了大量国家重大科技攻关项目和促进焊接技术进步的行业服务任务,为我国的焊接高新技术产业化工程建设、建立焊接科技产业示范基地做出了巨大贡献。对本项目的建设拟定了明确的发展思路、发展战略和经营方针,为本项目的开展奠定了雄厚组织基础,积累了丰富市场经验。 3、工程中心拥有多项拟产业化成果,开发了大型核电压力容器接管马鞍形焊缝自动化焊接工艺与装备、大型核电压力容器接管内壁全自动堆焊工艺与装备、窄空间下管板自动化焊接工

18、艺与装备、大型90度整体弯管自动化内壁堆焊工艺与装备以及热丝 TIG工艺与装备等多项全国领先的焊接新技术,为项目建设提供了技术支撑条件。4、工程中心拥有一支精干的研发和管理队伍,各开发环节均有经验丰富的技术人才。5、项目的建设方案、环保、土地使用、城市规划等建设条件均已具备。7、本项目建设地点YYYYYY基本配套设施齐全,水、电、暖、交通、通讯等基础条件均能满足项目的建设。1.8 项目总投资、投资构成及资金筹措方案 经测算,本项目总投资5866万元,其中建设投资5338万元,铺底流动资金528万元。建设投资包括建筑工程费948万元,设备购置费3551万元,设备安装费107万元,其他费用732万

19、元。本项目总投资5866万元,其中企业自筹4366万元,申请国家支持1000万元,地方政府配套3200万元。1.9 主要技术经济指标 项目建设完成后,各项经济指标预测如下表:主要经济指标表表1-2 序 号项 目单 位指 标1年均销售收入万元77122年均总成本万元61693年均销售利润万元11204项目投资财务内部收益率(税后)%12.89%5项目投资财务净现值(Ic=10%,税后)万元27396投资回收期(含建设期,税后)年8.301.10 目前存在的问题与建议 1、核级产品焊接工艺及装备的发展可以促进我国核电事业的发展,可以开发清洁能源、改善能源结构,环境和经济效益明显,利国利民。目前国内

20、核电焊接工艺的研究开发远不能满足实际需求,而国外厂家提供的这方面的产品服务不仅价格高,而且还进行技术封锁。国内还缺乏对核电设备关键工艺的深入系统研究,工艺装备的设计制造能力与水平还需要明显提升,急需建立焊接工艺研发平台和基于数字化设计与计算机模拟仿真的设计研发平台。而平台建设的固有风险和巨大投入与其潜在的商业价值之间也存在着一定的矛盾,因此对承担风险的企业来说,政策支持和鼓励就显得非常重要。2、核级产品焊接工艺及装备研究前期投入较大,技术成果产业化也需要相当长时间,核电制造安装技术发展较快,因此项目建设初期,可能会自我造血机能不足,资金周转有一定困难,建议国家进一步给予资金支持,使得工程中心不

21、断成长壮大。1.11 结论与建议 1、XXXXXX国家工程研究中心创新能力建设项目的建设内容为核级产品焊接工艺及装备研发验证平台的建设,以解决我国核级产品焊接工艺及装备研发及产业化过程中的关键技术为目标,提高我国行业研究与开发的整体水平,推动我国核电焊接新技术的发展,项目建设意义重大。项目制定的发展战略和实施方案,符合国家鼓励发展的产业,投资方向正确。2、工程中心牵头单位YYYYYY具有多年从事核级产品焊接工艺及装备研发及成果产业化的经验,在相关领域研发及产业化过程中的关键技术研究方面已有丰富的技术积累和项目沉淀。项目技术基础雄厚,技术方案合理。3、为满足实验室、工程化验证及产业化示范的需要,

22、项目需购置部分仪器仪表及设备装置。设备采购遵循高性能、环保、易维修及价格合理的原则,采取国产与进口相结合。项目设备选购方案合理。4、项目总投资5866万元,投资构成符合国家的有关要求,融资方案合理,体现了以企业自有资金为主,国家适当支持的投资原则。5、项目具有较好的经济效益,项目建成后工程研究中心完全可以独立经营,自负盈亏。综上所述,本项目建设和生产条件具备、技术工艺先进、设备选型合理、经济效益和社会效益良好,项目可行。2. 项目建设的依据、背景与意义2.1项目建设的依据(1)发改办高技2008205号国家发展改革委办公厅关于请组织申报2008年国家工程研究中心创新能力建设项目的通知(2)20

23、06年国家工程研究中心评价结果(3)国家发改委2007年第52号令国家工程研究中心管理办法 (4)国家发展改革委200643号令国家高技术产业发展项目管理暂行办法(5)中国计划出版社2006年8月出版的建设项目经济评价方法与参数(第三版)(6)项目单位提供的基础数据及相关资料。2.2 项目建设的背景2.2.1 先进焊接工艺及装备对我国经济发展的重要作用先进焊接新技术是集现代材料科学、机电一体化和计算机科学为一体的基础制造技术,是世界先进制造技术领域竞相发展的高新技术之一,其核心是高效、优质焊接新工艺、焊接过程的高效低成本自动化技术及优质焊接材料。焊接技术已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料

24、、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的先进成形技术,几乎所有的产品,从不足1克的电子元件到几十万吨级轮船,在生产制造中都不同程度地利用焊接技术。它不仅对发展装备制造业、尖端科技与军工产品具有重要作用,而且对提高全民生活质量具有普遍意义。先进焊接工艺及装备在我国近期完成的一系列标志性工程中发挥了重要作用。三峡水利枢纽的水电装备就是一套庞大的焊接系统,包含导水管、蜗壳、转轮、大轴、发电机机座等,其中马氏体不锈钢转轮直径10.7米, 高5.4米, 重440吨,是全世界最大的铸-焊结构转轮,每个转轮的焊接需要使用12吨焊丝。神舟7号飞船的成功发射与回收,标志着我国航天事业的巨大进步,其中运载火箭

25、、返回舱、轨道舱和舱外航天服都是铝合金的焊接结构,而焊接接头的气密性和变形控制是其焊接制造的关键。2005年底第一重型机械集团为神华公司制造了我国第一个煤直接液化反应器,其直径5.5米,长62米,厚337毫米,重2060吨,是当今世界最大、最重的锻-焊结构加氢反应器,该反应器采用具有我国自主知识产权的全自动双丝窄间隙埋弧焊技术,两个反应器共28条环焊缝,全部一次探伤合格。我国制造的30万吨超级油轮、新型10062标箱集装箱船、LNG运输船受到全世界瞩目,被称为“中华第一盾”的170舰,是我国造船界的骄傲,这些船体也都是典型的板-焊结构。我国研制的新型飞机和发动机也都采用了钛合金、高温合金等精密

26、焊接结构。从“十一五”规划的二十项国家重大技术装备的研制项目可以看出,在百万千瓦级核电机组、超超临界火力发电机组成套设备、高水头超大容量水电机组、大型抽水蓄能机组、30-60万瓦级循环硫化床(CFB)锅炉的成套技术装备、百万吨级大型乙烯成套设备、百万吨级大型对苯二甲酸成套设备、大型煤制气成套设备以及大型煤矿综合采掘成套技术与装备中,焊接制造都是关键制造工艺之一。焊接技术的先进程度已成为一个国家工业先进程度的显著标志,因此大力发展焊接成套设备、人工智能技术、信息化处理技术、焊接电源控制数字画家、焊接质量控制智能化技术、焊接生产过程机器人技术、研制优质焊接材料等先进焊接工艺及装备技术,将对我国建设

27、创新、节约型国家起到重要作用。2.2.2 我国核级产品焊接工艺及装备发展状况1、我国核电装备的发展现状及前景随着我国国民经济的持续快速发展,对能源提出了非常紧迫的要求。目前从保证能源安全、优化能源结构、支持国民经济可持续发展等多方面迫切需要出发,我国已制订立足于火电,大力发展水电,适度开发新型能源的政策,如核电和风电等,我国的核电建设进入了一个快速发展期。据统计,我国现运行的核电机组有11台,总装机容量为900万千瓦,占全国发电装机总量的1.04%。目前国家已核准核电建设项目8个,24台机组,总装机容量为2540万千瓦。在建机组13台,总装机容量为1335万千瓦。拟批复14个核电项目,60台机

28、组,总装机容量5860万千瓦。目前我国在建和规划的核电装备有两个主要的堆型:一是目前技术已经比较成熟的二代改进型核电堆型CPR1000,该堆型的设备国产化率已达到60%-70%,在我国的核电建设中得到广泛应用,占有较大比重;二是我国首批三代核电自主化依托项目AP1000,这是我国引进的目前世界上安全性最好、技术最先进的核电技术,预计第一台AP1000机组将在2013年投入运营,将成为我国核电建设的主力堆型。2007年我国引进的三代核电技术全面开工,其中包括四台从美国引进的AP1000机组和两台从法国引进的EPR机组。同时,我国在消化、吸收、全面掌握从美国引进的AP1000技术基础上,正在自主开

29、发具有我国自主知识产权、功率更大的核电技术,国家大型先进压水堆核电站重大专项示范工程CAP1400核电站,根据规划,将于2013年动工,2017年底建成运行。近几年来,国家、地方政府和企业投入大量资金,建设核电装备研发和制造基地,国产化率逐步提高。现已形成了东北、四川、上海三大核电装备制造基地,以第一、第二重型机械制造集团和上重集团为重点的大型铸锻件和压力容器制造基地,以沈鼓集团、中核苏阀、大连大高阀门等一批骨干企业为代表的核级泵阀制造基地。上海第一机床厂、上海先锋电机厂、大连起重运输机械厂、四川三洲川化机核能设备制造有限公司等一批专业生产厂家具备了堆内构件、控制棒驱动机构、环吊、主管道及配套

30、设备的批量生产条件,其他众多的国内企业也已具备了为核电站的其他设备供货的条件和能力,我国已成功掌握了二代改进型百万千瓦级压水堆核电站关键设备的制造技术,其中核级泵、阀的国产化率分别从2006年的4%、6%提高到60%。我国核电设备制造能力经过发展有了很大的提高,但与国际先进水平相比存在较大差距。核电设备种类多、数量大、精密度和安全级别要求高(尤其是部分核级设备),实现核电设备国产化还需要做艰苦的努力。为了满足国民经济快速发展对电力的强力需求,国家发改委在新能源产业振兴规划制定了2020年总装机容量达到7000万千瓦的发展目标,我国核电占电力总装机容量的比例将达到5%以上。当前我国核电产业正面临

31、着难得的发展机遇,正在进入批量化、规模化的快速发展阶段,中国核电迎来了前所未有的机遇。 2、我国核级产品焊接工艺及装备发展状况我国大力促进核电发展的政策已经启动了核电装备市场的大门,而核级产品焊接工艺及装备的巨大需求则给国内外焊接生产厂商带来了广阔的市场前景和挑战。目前我国核级产品焊接工艺及装备有较快发展,2008年3月福建宁德核电站首台主管道自动焊机在施工现场完成组装并成功引弧,这是自动焊技术首次应用于中国核电站建设,相比传统手工焊单台机组总焊接工期将直接缩短30至45天,更可有效地进行焊接质量控制,提高核电站运行寿命。核电站主回路管道的焊接是整个核电站建造的关键环节,其状况直接关系到整个核

32、电站建造的质量和进度,压水堆核电站主回路管道窄间隙全自动焊接工艺,代表着当今世界大厚度不锈钢管道焊接的发展方向。2007年10月我国第三代核电自主化依托项目首台机组、世界上首座第三代核电AP1000机组浙江三门核电站一号机组核岛钢制安全壳(CV)底封头主焊缝已经全部焊接完成,为三门核电站一号机组核岛CV底封头整体吊装就位这一工程建设关键里程碑目标的实现奠定了坚实基础,将使AP1000核电在世界上首次采用的在核电站核反应堆压力容器外增加钢制安全壳(CV)的新技术由设计向工程现实转换迈出关键的一步。随着核电的快速发展,对焊接产业领域更是一种推动和促进创新的作用,将带给焊接工艺及装备应用中的一场崭新

33、的“技术革命”。一座核电厂的建设大约需要手工电焊机近千台,随着新技术、新工艺、新设备、新材料的推行应用,各种自动焊接装备大量投入,主要有:(1)埋弧焊机。适用于核设备、贮罐和结构件以及大直径大壁厚的管道预制的焊接,特别是AP-1000堆型的反应堆厂房安全壳容器是个40米大直径的容器(=47.6mm、44.5 mm、41.3mm三种钢板构成),分五个模块进行施工,焊接工艺可以推荐采用气电立焊机和埋弧横焊机及埋弧角焊机,是未来的焊接工艺推行的发展方向;随AP-1000堆型模块化施工的推行,工厂化制造集中模块的推行,国内正在山东省海阳市加快建设第三代核电引进依托项目的模块化预制厂,自动焊工艺的采用更

34、有利于提高生产效率。(2)螺柱焊机。对于二代加改进项目的M310堆型适用,可以主要专用于焊接反应堆厂房安全壳的钢覆面的几十万个铆固件的焊接,极大的提高了生产效率和确保了焊接质量,避免了投入大量人员存在的人为焊接质量不稳定因素。(3)自动焊机。随着核电的积极发展,无论建造什么堆型,自动焊管机是未来核级管道车间大量管道预制工作在焊接工艺改善方面的发展和应用的方向,特别是药芯焊丝的气保护焊工艺是未来改善劳动强度提高生产率的发展方向;如果在一回路主管道的焊接方面完全地采用自动焊工艺,可以缩短施工工期达到2个月(对AP-1000的施工工期更为有利),极大的提高了焊接效率,将带来极大的经济效益,更重要的是

35、也极大地提高了企业的市场核心竞争力。如果能够实现国内现场自动焊安装焊接主管道技术,可以填补国内、外在核电工程建设现场实现主管道安装焊接的一项技术应用的空白,将极大推动我国科技技术上的一大进步。3、我国核级产品焊接工艺及装备面临的问题随着我国核电工业的发展,我国核级产品焊接工艺及装备也有一定的发展,但主要集中于一些非关键部件的应用,如二级或三级产品与部件的制造,焊接工艺装备也比较简单,主要以传统的手工电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧自动焊等,一些关键部件如核岛压力容器的先进焊接工艺及装备刚刚有一些尝试。由于我国核电设计与制造技术的总体依托于国外有经验公司,因此关键产品及零部件的焊接工艺及装备主要依靠进口

36、。在工厂焊接制造方面,关键部件与产品的焊接工艺与装备基本依赖国外,设备采购周期长,价格昂贵,有些国外公司对我国实行封锁。对于进口设备,由于企业没有消化、吸收的能力,因此后续的技术服务以及设备的维护与维修价格高,周期长。在现场焊接安装方面,焊接自动化程度低,主要是手工电弧焊,焊接质量受人为因素影响大,目前已经成为核电项目建设进度的主要瓶颈之一。具体来说,要提升我国核电产业的自主化能力和水平,迫切需要解决下列技术与装备的焊接制造问题:(1)大型铸锻焊关键部件。这些设备及关键部件占设备及投资的比重大,而且价格昂贵,有些设备国外不对外销售,而国内又没有这方面的经验,如:大型核容器(核反应堆、稳压器、蒸

37、发期等),大型汽轮机转子等。这些重大部件的制造需要先进的冶炼及铸锻焊综合制造技术,其中大尺寸、大厚度、超重件的焊接工艺与装备是核心关键技术之一。(2)主循环泵、核级泵。主循环泵是核电站的心脏。截至目前,中国核电站的主循环泵和核级泵全部依靠进口。它们不仅设计难度大,而且制造技术复杂,其中多自由度协调控制的自动化焊接工艺与装备,对我国实行技术封锁。(3)核安全阀门。阀门同样要求密封性能可靠。截至目前,国内几大核电站的主安全阀、释放阀、喷淋阀、隔离阀等依靠国外进口。一个百万千瓦级核电站的核岛、常规岛等共需阀门万多台。其中大型阀门的表面堆焊技术与装备也是核心关键技术之一。(4)主管道。它与一回路设备相

38、连接,其中管道自身的自动化焊接以及管道与容器接管的焊接既涉及到同种钢焊接,还涉及到非常困难的异种钢焊接,对焊接工艺及装备、以及焊接材料提出了苛刻的技术要求。(5)核反应堆堆内构件的焊接。为了抗腐蚀与核辐射,堆内构件(如吊蓝、支撑座、核燃料管等)通常采用焊接难度大的高合金材料与特种合金材料,这些部件目前都立足于手工焊。但从设计尺寸精度要求和焊接质量的要求考虑,迫切需要采用自动化焊接工艺与装备。(6)核设备的现场安装。由于长期依靠手工电弧焊,已经严重影响了工程建设和焊接质量的稳定性。提升焊接工艺与装备的自动化水平,不仅可以加速建设周期、保证焊接质量的稳定性,还可以解决当前我国核级电焊工严重短缺的问

39、题。2.2.3 我国核级产品焊接工艺及装备发展的对策我国核电建设进入了黄金发展期,但核级产品焊接工艺及装备的发展严重滞后于核电建设快速发展的需求。实践也表明,核电焊接工艺与装备的发展仅仅依靠建设单位的努力是不行的,因为他们是先进焊接工艺与装备的应用者,主要任务是将产品与部件成功焊接,而不是研究开发焊接工艺装备。因此,建议采取如下对策:(1)依托于焊接工艺装备研究开发力量较强的单位这些实力较强的研发单位可针对核电装备的焊接特点,包括结构设计特点、材料特点、质量要求特点、总体制造工艺特点等,深入系统地研究开发焊接工艺与质量控制技术,全面提升焊接工艺装备的设计与制造技术,加强工艺装备-质量控制的系统

40、集成,最终为企业提供集焊接工艺装备硬件与焊接工艺与质量控制软件于一体的先进焊接工艺装备。(2)自主创新与引进消化吸收相结合我国核级产品焊接工艺及装备面临的主要挑战就是技术的创新。首先是技术创新体制、机制及其运行方式的创新,通过政府引导,市场调节,理顺创新机制。其次增强创新能力,加强建设自主创新能力,提高焊接机械化、自动化成套装备的设计与制造能力。再次是提高引进消化吸收能力,我国核电制造技术总体依托于国外技术,因此关键产品焊接工艺及装备主要依靠进口,要加快消化吸收,实现再创新。2.3 项目建设的意义核电作为一种清洁安全、技术成熟、供应能力强的能源,不仅在调整我国能源结构中发挥着积极而重要的作用,

41、而且对改善全球环境、控制气候变化,减少二氧化碳排放起到重要作用。本项目建设对我国核电装备制造及焊接行业发展都具有重要的意义。1、突破核级产品制造安装的技术瓶颈发展核电是对未来能源结构调整有重要影响的重大战略部署。目前我国已经投运的核电机组容量约占电力总装机容量的1.3%,目前的核发电量仅占2%,与17%的世界平均水平还有很大的差距,通过自主研发和技术引进相结合的方式掌握核电技术是当前全面提升我国核电产业能力和水平的重要任务。我国发展核电装备需要攻关的四大技术难点包括:大型铸锻件、主循环泵及核级泵、核安全级阀门、焊接工艺及装备。焊接工艺与装备作为核电工程建设和运行维修的关键技术之一,对核电设备的

42、制造、安装质量以及核设施在设计寿命周期内的安全可靠运行具有重要意义。核电的快速发展对核电装备的关键产品与部件的材料、制造、安装、维修等提出了更高更新的技术要求。当前,随着核电设备国产化进程的快速发展,核电焊接技术以及关键焊接材料国产化、关键焊接工艺与装备的自动化、在役设备的自动检测和焊接维修技术研发已经迫在眉睫,这对于我国掌握核电建设核心技术的能力,保证核电设备的高质量制造、安装及维修,进而确保核电机组的安全可靠运行将起到重要作用。2、打造我国核级产品焊接工艺及装备研发、工程化验证的平台工程中心的任务之一是通过提供完善的运作机制和先进的科研设备与技术条件,形成国家级的焊接自动化系统集成研发和成

43、果转化的孵化器,促进核级产品焊接工艺及装备的研究成果实现产业化。本次创新能力建设完成后,将完善核级产品焊接工艺及装备科技创新体系,提高基础研究和技术创新能力,促进现有技术成果进行工程化转化和实际运用,形成政府、企业、企业、中介机构、金融机构等主体的良性互动,实现资源的有效集成和合理配置,扩大市场,提升我国核级产品焊接工艺及装备工程化水平和国产化率。3、提升我国焊接工艺装备技术水平本项目建设不仅有利于解决我国核电装备焊接制造所面临的问题,还将大大提升我国焊接工艺装备的设计制造技术水平,促进焊接行业自身的快速发展。这些先进焊接工艺与装备还将为我国其它国民经济支柱行业(如能源发电、石油化工、交通运输

44、、机械装备、国防军工等行业)的发展提供强有力的技术支撑。可以看出,以核电装备焊接制造技术为核心开展焊接工艺与装备研究开发是一项非常必要且紧迫的任务,它不仅直接服务于我国核电工程建设的需要,还能够提升和带动焊接行业以及其它行业中焊接技术的快速发展。4、培养核级产品焊接领域国际一流的高水平专业技术人才核级产品焊接领域是当今世界发展中极富活力的先导性、战略性产业,其发展要依赖最优秀的人力资源。当前我国的生物产业人才储备、人才培养能力和人才使用环境等均不能满足发展现代核级产品焊接需要。工程中心将建立一个开放性的研发环境,吸引海内外优秀科技人员合作,通过高层次技术交流和实践,培养出一支高水平的人才队伍,

45、尽快突破当前面临的人才瓶颈,作为我国核级产品焊接工艺及装备产业快速发展的有力支撑。因此本次工程中心创新能力的建设,将直接解决核电行业迫切希望解决的焊接技术瓶颈问题,提升我国核电建设的焊接技术水平,增强核电设备国产化的竞争能力。与此同时,打造我国自己的核电设备焊接工艺及装备的研发平台,形成国内自主研究开发、工艺与装备系统集成、核电建设成功应用的产业链。3. 技术与市场分析3.1 技术的主要发展状况与趋势预测、项目的优势与问题3.1.1 核级产品焊接技术的主要发展状况与趋势预测对于核设施或核设备,最为重要的是安全可靠运行,国外发达国家经过几十年的不懈努力,对于各种堆型积累了丰富的设计制造与安全可靠

46、经验,有些堆型的技术已经在全世界流行,被广泛接受。对于核级产品的焊接制造技术,包括焊接工艺与装备,伴随着核设备的建造,逐步有手工焊发展为自动焊,甚至是机器人智能化焊接。为了不断提高焊接制造效率和保证焊接质量的稳定性,国外发达国家不断提升焊接工艺与装备的能力与水平,核电关键部件基本实现了自动化焊接制造。在焊接工艺方面已基本具备数据库(物理模拟测试)+计算机数值模拟+专家系统的水平。在装备的设计制造方面已基本达到了三维数字化设计+系统模拟仿真+工艺质量在线调控的水平。1、核级产品焊接方法的发展及趋势核级产品的焊接工作量相当大,质量要求十分高,以下是国内外核级压力容器、管道制造中已得到成功应用的先进

47、高效焊接方法。(1)膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊接生产线上世纪80年代后期,日本三菱重工率先开发膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊新焊接方法及焊接设备,并成功地应用于焊接生产。其特点是多个MAG焊焊头从管屏的正反两面同时进行焊接。焊接过程中,正反两面焊缝的焊接变形相互抵消,管屏焊接后基本上无挠曲变形。主要技术关键是必须保证正反两面的焊缝质量,包括焊缝熔深,成形和外形尺寸基本相同。这就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工艺脉冲电弧MAG焊(富氩混合气体)。焊接电源和送丝系统应在管屏全长的焊接过程中产生稳定的脉冲喷射过渡。因此必须配用高性能和高质量的脉冲焊接电源和恒速送丝机。这些焊接设备的性

48、能和质量愈高,管屏反面焊缝的质量愈稳定,合格率愈高。最近国产的管屏MPM焊机配用了第三代微要控制逆变脉冲焊接电源和测速反馈的恒速送丝机,明显提高了反面焊缝的合格率。(2)锅炉受热面管对接高效焊接法锅炉受热面过热器和再热器部件管件接头的数量和壁厚,随着锅炉容量的提高而成倍增加,传统的填充冷丝TIG焊的效率以远远不能满足实际生产进展的要求,必须采用效率较高的且保接头质量的溶焊方法。我国从日本引进了厚壁管细丝脉冲MIG自动焊管机,其效率比传统的TIG焊提高3-5倍。又从国外引进了热丝TIG自动焊管机,热丝TIG焊的原理是将填充丝在送入焊接熔池之前由独立的恒压交流电源供电。电阻加热至650-800高温

49、,这就大大加速了焊丝的熔化速度,其熔敷率接近于相同直径的MTG焊熔敷率。另外,TIG方法良好的封底特性确保了封底焊道的熔质量,因此,热丝TIG焊不失为小直径壁厚管对接焊优先选择的一种焊接方法。(3)厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈锅从瑞典ESAB公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来,窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用,近20年的实际生产经验表明,窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳选择。为进一步提高窄间隙埋弧焊的效率,国内外推出串列电弧双丝窄隙埋弧焊工艺与设备,但至今未得到普遍推广应用。最近,

50、美国林肯(Lincoln)公司向中国市场推出交流波形参数(脉冲宽度、正半波电流值、脉冲频率,脉冲波形斜率)可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊电源。采用这种新一代的计算机控制埋弧焊电源,可使串列电弧双丝埋弧焊的工艺参数达到最佳的组合。不但可以获得窄间隙埋弧焊所要求的焊道形成,而且还可进一步提高交流电弧焊丝的熔敷率。(4)大直径厚壁管生产中的高效焊接法随着输送管线工作参数不断提升,大直径厚壁管的需求量急剧增加,制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形,并以1条或2条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大,为提高钢管的产量,通常采用3丝,4丝或5丝串列电弧高速埋弧焊。5丝埋弧焊焊接16mm厚壁

51、管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h,焊接38mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h。2、核级产品焊接自动化的发展及趋势焊接机械化是指焊接机头的运动和焊丝的给送由机械完成,焊接过程中焊头相对于接缝中心位置和焊丝离焊缝表面的距离仍须由焊接操作工监视和手工调整。焊接自动化是指焊接过程自启动至结束全部由焊机的执行自动完成。加速本行业焊接生产现代化的进程,增强企业的核心竞争力,它不仅仅是提高了焊接生产率和稳定了焊接质量,而更重要的是使焊工远离了有害的工作环境,减轻或消除了职业病的危害。(1)厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备德国Babcock-Borsig公司与瑞典ESAB公司合作于19

52、97年开发了一台大型龙门式全自动自适应控制埋弧装备,为厚壁容器对接缝的自动埋弧焊开创了成功的先例。该装备配置了串列电弧双丝埋弧焊焊头,由计算机软件控制的ABW系统(Adaptive Batt Welding)和激光图像传感器。在焊接过程中激光图像传感器连续测定接头的外形尺寸,测量数据通过计算机由智能软件快速处理,并确定所要求的焊接参数和焊头位置。每焊道的尺寸和焊道的排列是由系统的软件以自适应的方式控制的,系统软件可调整每一填充焊道的4个焊接参数。焊接速度是控制不同区域内的熔敷金属量,而焊接电流是控制焊道的高度和熔敷金属量。焊道的排列是决定每层焊道间的搭接量。每层的焊道数则取决于每层的坡口宽度。

53、多年的使用经验表明,该装备不仅大大提高厚壁容器的焊接生产率,而且确保形成无缺陷的厚壁焊缝,同时显著降低了焊工劳动强度,改善了工作环境。(2)厚壁管件全自动多站焊接装置核电站的主蒸汽管道,其壁厚已超过100mm,焊接工作量相当大,迫切需要实现焊接生产的全自动化,以提高生产率。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。适用的管径范围为139-558 mm,壁厚18-100 mm,管件长度大于1800 mm,可全自动焊接直管对接,直管与弯管接头,直管与法兰以及直管与端盖对接接头。焊接方法采用窄坡口热丝TIG焊。利用黑白摄像机的图像,经过计算机图像处理,确定内外边缘的照度差。当焊接条件变化时,系统将自动调

54、整摄相机快门的曝光时间,以达到给定的照度,使焊枪始终保持在焊接开始时调整好的位置。壁厚管件全自动多站焊接装置基本上实现了焊接作业无人操作。只需要一名操作人员在主控制室内设置管件的原始条件并在焊接过程中进行监控。(3)大直径管对接全位置自TIG焊机大直径管对接的全位置TIG焊是一项难度很大的焊接作业,为了克服对焊工技能的依赖性,消除人为因素对产品焊接质量的不利影响,开发了模拟高级熟练焊工的智能和操作要领的全自动焊管机。该自动焊管机可用于直径165-1000mm,壁厚7.0-35.0 mm的不锈钢管环缝的全位置焊,并采用窄间隙填丝TIG焊(单层单道焊工艺)。焊机的自动控制系统采用了视觉和听觉传感器

55、,由计算机程序控制执行机构,模仿熟练焊工的反应和动作。开发了自适应控制和质量监控系统。上述大直径管全自动全位置焊管机已在电站安装工程中得到实际的应用,取得了令人满意的效果从焊接工艺装备及应用的行业发展情况来看,新中国建立以来,特别是改革开放30年来,我国先后自行研制、开发和引进了一些先进的焊接设备、技术和材料。目前国际上在生产中已经采用的成熟焊接方法与装备,在我国也都有所应用,只是应用的深度和广度有所不同而已。我国的制造企业已经在采用诸如电子束焊接、激光焊接、激光钎焊和激光切割、激光-电弧复合热源焊接、单丝或双丝窄间隙埋弧焊、4-5丝高速埋弧焊、双丝脉冲气体保护焊、等离子弧焊接、精细等离子弧切

56、割、水射流切割、数控切割系统、机器人焊接系统、焊接柔性生产线(W-FMS)、变极性焊接电源、表面张力过渡焊接电源(STT)、冷金属过渡焊接电源(CMT)和全数字化焊接电源等。但总的来看,与工业先进国家相比,仍有相当差距。日本和欧美等国的焊接机械化自动化率达80%以上,而国内的半自动及自动化率仅达到60%。国内在核电建设的起步并不很晚,但由于中间发展缓慢,我国焊接设备的总体制造技术比较落后。在焊接工艺与装备方面,随着近年来核电建设的快速发展,一些核电设备制造企业相继引进了一些自动化焊接工艺与装备。但总体上是国外上世纪的能力与水平,国外公司对于关键工艺装备,一方面直接拒绝引进,实行技术封锁,另一方

57、面提出高昂的价格让国内企业退步。国内一些研发机构和相关企业也进行了一些技术研发,但由于工程业绩应用和丰富的数据积累,导致实际应用很少。因此,总体焊接技术水平与国外比还有较大差距。3.1.2 项目的优势与问题1、项目的优势面对我国核电事业的快速发展,XXXXXX国家工程研究中心在近几年,进行了有益的尝试,研究开发了数字化窄间隙埋弧焊工艺与装备,并将其应用于大型核电压力容器的焊接制造及大型汽轮机转子的焊接模拟试验。工程中心开发了大型核电压力容器接管马鞍形焊缝自动化焊接工艺与装备、大型核电压力容器接管内壁全自动堆焊工艺与装备、窄空间下管板自动化焊接工艺与装备、大型90度整体弯管自动化内壁堆焊工艺与装

58、备以及热丝 TIG工艺与装备。这些工艺与装备正在逐步应用于生产实际,并将经受实际运行的考验。2、项目的问题值得指出的是,目前国内核电焊接工艺的研究开发远不能满足实际需求。国内还缺乏对核电设备关键工艺的深入系统研究,工艺装备的设计制造能力与水平还需要明显提升,急需建立焊接工艺研发平台和基于数字化设计与计算机模拟仿真的设计研发平台。与此同时,急需形成焊接工艺与装备一体化的系统集成能力,不仅要为我国核电设备的焊接制造提供软件技术支撑,还要为产品焊接提供先进的硬件支撑。最主要的问题是:目前国内焊接企业苦于技术基础差,高端人力资源匮乏等原因,难以深入干,或是只能在技术与市场周围生产一些比较简单的工艺装备

59、。对于国外焊接企业,由于他们已经具有相当的技术与市场经验,一旦他们在国内建立自己的企业,将具有很多国内企业所不具备的优势,形成强大的竞争能力,这也是加快国家工程研究中心创新能力建设的紧迫性所在。3.2 国内外市场状况与发展趋势预测、项目的目标市场与市场占有率分析3.2.1 核级产品焊接工艺及装备的市场情况及趋势核级产品所需要的焊接工艺与装备市场可以分为两大类,一类是高质量的通用型焊接工艺设备,另一类焊接工艺装备是焊接专用设备。1、通用型焊接工艺设备市场该市场的设备主要是指高质量、性能参数稳定的焊接电源。焊接电源的质量与性能直接影响到焊接过程的稳定性和效率以及材料和能源的消耗,最终体现在焊接接头

60、的质量一致性。近30年来,国外电焊机技术水平随着电力、电子元器件和计算机技术的发展迅速提高,从原先的旋转式直流焊机发展到二极管整流焊机、晶闸管(可控硅)整流焊机、晶体管整流焊机、逆变式焊机,一直到现在的全数字化逆变式焊机。我国电焊机行业在计划经济时期主要由上海电焊机厂、天津电焊机厂、成都电焊机厂等国营大企业唱主角,现在它们都退下来了,全国电焊机行业形成近千家的众多小型企业的局面。当前引领我国电焊机产业的是两家合资企业,产品主要是外国母公司的品牌,占有我国电焊机市场的近半壁江山。具有我国自主知识产权的电焊机主要是晶闸管整流焊机和简单功能的逆变焊机。目前国内骨干装备制造企业使用的高档焊机,如前面提

61、到的STT焊机、CMT全数字化逆变式焊机、双丝脉冲气体保护焊机等基本上依靠进口。这些先进的焊机附加值高,一台全数字化逆变焊机价格高达12-15万元人民币,而一般同等功率的普通硅整流焊机价格仅为2-4万元。我国每年进口焊接电源和设备的费用约占全国市场的10-15%,总值约10亿元人民币。而国内生产的焊接电源产值中有近一半是合资企业的,销售吸收约50亿人民币。对于这些核电产品焊接所需要的通用型的焊接工艺设备。无论是进口还是立足于国内均可以满足需求。2、核级产品焊接专用设备市场核电产品、特别是重点产品所需要的另一类焊接工艺装备是焊接专用设备,也就是产品焊接要求针对性很强的焊接工艺与装备,这些工艺装备

62、的数量虽然不像通用型的焊接工艺设备的数量多,但其单台套产值大、利润高,仍具有良好的市场前景。从目前核电大发展的实际需求来看,国内能够进口的焊接工艺与装备基本依靠花高价进口,年进口设备在约5亿元人民币,每台套装备的费用从几百万元到几千万元,后续的工艺技术服务费用也非常昂贵。国外对国内封锁的则不得不自己想办法,通常是依靠手工或半自动焊接解决。面对我国核电事业的快速发展,国内核电产品的制造企业急需国产化的焊接工艺装备,特别是成套专用焊接工艺装备。国内一些单位也积极努力开展研制工作。从目前的市场形势看,主要问题是国内能不能自己研制开发出来的问题,而不是有没有人要的问题。此类焊接工艺及装备具有广阔的市场

63、前景,主要问题在于技术方面。自主研发生产此类技术难度大、性能要求高、质量要求稳定的工艺与装备对我国焊接工作者来说是一个挑战。3.2.2 本项目的目标市场与市场占有率分析本项目的市场目标是紧紧围绕核电产品焊接制造对专用成套焊接工艺与装备的需求,通过技术创新,争取突破这些工艺与装备的技术瓶颈,打破国外装备对我国市场的垄断局面,突破国外大公司对我国的关键焊接工艺装备的技术封锁,具体的市场领域包括:1、核级产品制造针对大型核电设备的工厂焊接制造,重点瞄准各类大型核电压力容器(反应堆压力壳、蒸发器、稳压器等)及大型汽轮机转子的焊接。在厚大重零部件的焊接制造中,使焊接工艺及装备国产化率到达50%以上,打破

64、国外装备的垄断局面,突破国外大公司对关键焊接工艺装备的技术封锁。2、核电设备的现场安装针对大型核电设备的现场焊接安装,重点瞄准各大部件现场连接安装和大型钢结构安全壳的现场焊接制造,研制开发自动化焊接工艺及装备,使焊接工艺及装备国产化率到达50%以上。3.3 技术与市场的竞争力分析3.3.1 技术竞争能力分析本项目的建设和今后的技术服务具有较强的技术竞争能力。项目注重应用基础研究开发,同时强化了工艺、装备及材料的集成与产品实际应用。当前,国内外核电产品的焊接工艺及装备供应商在工艺、装备及材料的各领域比较单一,由于核电产品的焊接技术与产品的保密性等特点,装备供应商难以了解和研究开发焊接工艺,这也是

65、我国焊接装备制造厂难以进入核电产品焊接工艺装备领域的重要原因之一。而国外的焊接设备制造商,虽然已经具有相当的技术经验,并进入我国市场,但他们还是主要依赖于设计与制造技术的整体引进。而XXXXXX国家工程研究中心则依托于XXXXXX这一研究开发力量较强的单位,能够针对核电装备的焊接特点,包括结构设计特点、材料特点、质量要求特点、总体制造工艺特点等,深入系统地研究开发焊接工艺与质量控制技术,最终为企业提供集焊接工艺装备硬件与焊接工艺与质量控制软件于一体的先进焊接工艺装备。随着我国核电工程自主化设计与自主化制造能力与水平的快速提升,有力地保障焊接工艺装备技术水平的快速提升,使核电产品的自主化焊接工艺

66、及装备迅速达到国际先进水平。从目前工程中心研制开发的一些核电产品的焊接工艺装备来看,窄间隙埋弧焊技术与装备已经达到国际先进水平,有些技术指标已经达到国际领先水平。大型压力容器接管的马鞍形焊接工艺及装备也达到了国际先进水平,并已经投入实际生产。90整体弯管内壁堆焊技术与装备到达国际先进水平,并获得了自己的知识产权。这些研究成果与工艺装备表明,本项目已经具有良好的技术基础,显示出较强的技术竞争优势。3.3.2 市场竞争能力分析市场对于核电产品的焊接工艺及装备要求很高,不仅要具备良好的技术水平及性能价格,还要保证核电产品的焊接质量与性能的稳定性,以及良好的焊接材料匹配。这就要求工艺及设备的提供者对质

67、量标准有着深刻理解与贯彻能力,还要能够提供良好的后续焊接技术综合服务等。在工艺装备成功应用的背后,是以焊接工艺为牵头,集工艺装备、焊接材料、质量检测与控制为一体的综合技术服务。因此,核电产品的焊接工艺及装备的市场竞争,是研究开发、技术创新、产品技术服务优势的综合竞争。本项目的市场竞争能力主要体现在工程研究中心的依托单位-YYYYYY具有较强的综合竞争优势。XXXXXX建于1956年,是焊接技术研究方面具有综合科技实力的企业。XXXXXX现有职工3200多人,其中国家级突出贡献专家2名,政府特殊津贴获得者9名,研究员及高级工程师共120多人。研究与开发的方向包括金属材料焊接性和产品焊接、焊接行为

68、物理及计算机模拟、焊接材料及制备技术、先进焊接工艺和焊接自动化装备、激光焊接技术、焊接机器人应用、表面涂敷材料和工艺、热切割工艺与装备、焊接无损检验及修复、技术信息等。已取得重要科研成果3200余项,其中获得部级以上科技成果300余项。XXXXXX具备了强大的综合性技术实力和良好的市场竞争能力,近年来更是注重科研成果的产业化发展,形成了优质焊接材料与焊接设备两大板块,在新型优质焊接材料和设备的研究开发、生产制造与市场应用方面取得丰硕成果。企业的发展愿景是成为中国重点焊接产品的综合服务商,成为应用高新焊接技术的引领者。发展目标是成为以服务型市场营销为先导,高端焊接产业为支柱,核心技术研发为基础,

69、综合焊接行业服务为平台的高新焊接技术企业。秉承着一贯的宗旨和强大的技术实力,XXXXXX将为本项目的市场竞争提供强有力的支撑。4.主要方向、任务与目标4.1工程中心的主要发展方向XXXXXX国家工程研究中心的发展方向是实现焊接技术及装备的市场化和国际化,工程中心将通过持续不断的技术创新和产品创新,提高核心竞争力,在行业内形成研究、开发及产业化的领先地位,将工程中心建成领域内国际一流的焊接新技术研究及产业化中心。工程研究中心的主要技术发展方向为:(1)研究开发焊接工艺过程自动化监视的焊接专机,提高自动化、数字化、集成化水平。(2)研究开发新型焊接工艺技术与装备,满足新材料、重大装备焊接制造的需求

70、。(3)采用先进的数字化设计开发技术与模拟仿真技术,全面提升焊接工艺装备的技术水平。(4)加强焊接工艺装备的系统集成能力,形成较强的工艺装备工程化能力。(5)加强重大装备材料焊接行为与工艺基础的试验研究与检验验证能力,为焊接工艺装备的研究开发提供技术支撑。(6)研究开发系列化的高纯净耐热钢、不锈钢、低温钢、镍基、低合金高强钢、超高强钢及国防军工配套的优质焊接材料,形成工艺-装备材料-整体配套能力。(7)建立比较完整的焊接技术数字化检测系统,形成焊接工艺及材料性能数字化综合测试分析中心。4.2工程中心的主要任务作为技术创新和科技成果产业化基地,国家工程研究中心最根本的任务是将先进焊接工艺及装备领

71、域的技术研究成果,根据国民经济发展的需要和市场需求,对具有重要和长远意义的重大科研成果进行完整的工程化和集成化研究开发,不断推出具有市场竞争力的新产品,为我国先进焊接技术及装备的发展提供一流的工程化产品及规范化技术。国家工程中心的具体任务如下:(1)打造我国自己的先进焊接工艺及装备的研发平台,改善研究开发实验条件,提高仪器设备装备水平,完善工程化验证条件,成为代表国内先进水平的焊接技术及装备研发、加工基地以及优质焊接材料制备基地。(2)针对焊接工艺及装备领域内的关键技术问题,组织高校、科研单位和企业等进行深层次技术研究与科技攻关,并对研究成果进行规模化生产的前期实验,不断推出具有高技术含量和高

72、附加值的新产品。(3)依托国家工程研究中心的硬件基础和雄厚的研究实力,打造对外交流与合作的窗口和平台,促进国际先进技术的引进、消化、吸收和创新,提高焊接工艺及装备领域的技术水平和产业化实力。(4)为相关行业和领域提供技术咨询服务,吸引和培养一批焊接工艺及装备方面的高级技术人才和管理人才,建立一支高水平的技术研发队伍。(5)在行业内形成研究、开发及产业化的领先地位,形成国内自主研究开发、工艺与装备系统集成、设备建设成功应用的产业链,使科研成果在国家重点工程中得到应用,推动相关行业的技术进步。4.3工程中心的发展战略与经营思路4.3.1工程中心的发展战略工程中心以大功率固体激光焊接技术研究为核心,

73、力图成为先进的焊接技术及装备研发、加工基地以及优质焊接材料制备基地,成为集科研开发产品加工设备集成工程示范服务咨询人才培训国际合作等功能于一体的先进焊接工艺与装备技术平台,系统性的攻破国家重大装备焊接技术的工程难点,全面提升材料连接的综合技术水平,建立国际领先的科研开发团队,使中心的科研成果在重点工程中得到应用,在推动行业技术进步的同时推动能源发电、航天航空、装备制造、军工产品、高速交通设备、汽车、船舶等行业的发展。针对部分涉及国家安全及经济发展的重点产业的关键焊接技术和设备多为外国企业垄断的现象,工程中心将进行重点领域的科技攻关,直接各关键领域内的焊接技术瓶颈问题,提升焊接技术水平,增强国产

74、设备的竞争能力。与此同时,打造我国自己的焊接工艺及装备的研发平台,形成国内自主研究开发、工艺与装备系统集成、设备建设成功应用的产业链。4.3.2工程中心的经营思路工程中心的发展愿景是成为中国重点焊接产品的综合服务商,成为应用高新焊接技术的引领者。发展目标是成为以服务型市场营销为先导,高端焊接产业为支柱,核心技术研发为基础,综合焊接行业服务为平台的高新焊接技术企业。经营思路为发挥工程中心的技术集成优势,分阶段地以成果产业化和工程化为核心,逐步拓展中心的各种业务,努力增加收入,实现股东权益。工程中心计划以焊接工艺及设备产业化生产销售、技术服务、技术转让及承接科研项目等方式进入市场,实现销售收入,完

75、成中心的经营目标和任务。坚持走综合焊接技术研究的特点,跟踪交叉学科的前沿动态,完善工程化的系统科研体系,形成自主知识产权的科研成果。材料连接以热过程的核心内容入手,分析检测连接过程的物理特性与材料机理(覆盖黑色、有色、非金属材料);工艺方法侧重于热过程的形成方式与作用机理,通过模拟仿真研究合理的工艺方法;自动化系统集成侧重于数字化与智能化,解决材料连接的装备手段。4.4工程中心拟产业化的重要科研成果XXXXXX国家工程研究中心是1995年国家计委批准成立的,前期一完成多项科研成果的产业化研发,如系列化耐热钢焊接材料、系列化堆焊制造与修复的焊接材料;系列化高纯不锈钢、低温钢、镍基、低合金高强钢、

76、超高强钢的焊接材料;焊接工艺过程自动化监视焊接专机的研发,提高自动化、数字化、集成化水平;研究开发激光电弧复合焊接技术,逐步形成中薄板焊接与切割的柔性化研究与加工中心,建立比较完整的焊接电弧系统的数字化检测系统,形成焊接材料工艺性能数字化综合测试分析中心;研究开发成套国防军工特种焊接材料,包括镍基合金、不锈钢等丝、条、剂、带。本项目拟完成以下8个科研成果的产业化研发工作。本项目拟产业化的重要科研成果一览表表4-1序 号拟产业化的科研成果应用领域1数控双丝窄间隙埋弧自动焊装置反应堆压力容器主环缝的焊接2数控接管马鞍形埋弧自动焊接装置反应堆压力容器接管与筒体的焊接3小直径接管内壁自动堆焊装置反应堆

77、压力容器上接管内壁的堆焊4接管内壁立式自动堆焊装置反应堆压力容器端盖上八根QUZCKLOC NOZZLEN管的内壁堆焊590弯管内壁自动堆焊装置核电装置90弯管内壁整体堆焊6窄间隙埋弧自动焊装置核电汽轮机大型转子埋弧自动焊接7窄间隙热丝TIG横焊装置核电汽轮机大型转子窄间隙TIG自动焊接8大型筒体对接TIG横焊接装置核电堆内构件不锈钢吊兰筒体对接TIG自动焊接4.5工程中心的近期和中期目标4.5.1近期(3-5年)完善五个中心的建设,形成研究开发、试验、中试基地、新技术和产品进行转让和规模化生产。完成新产品通过“应用导入阶段”后,将产品和技术进行转让。针对核电,石化,高速运载,航空航天,军工等

78、领域的关键装备部件开展综合性工程化的焊接技术研究与工程化转化,形成国内一流国际知名的科研团队,拥有多项自主知识产权的核心技术。每年申请国家发明专利5项;每年培养硕士、博士研究生8人;每年在国家一级期刊发表论文15篇;每年开展国际合作项目的人员交流10人次;每年制修订5-7项国家及行业标准。4.5.2 中期(5-8年)针对新型轻金属材料,非金属材料,复合材料等功能材料开展工程化的连接开发与成果转化。每年申请国家发明专利8项;每年培养硕士、博士研究生12人;每年在国家一级期刊发表论文25篇;每年开展国际合作项目的人员交流15人次;每年制修订8-10项国家及行业标准。5. 组织机构、管理与运行机制5

79、.1 工程中心法人单位概况XXXXXX国家工程研究中心法人单位是YYYYYY。YYYYYY建于1965年,是焊接技术研究方面具有综合科技实力的企业。YYYYYY现有职工3200多人,其中国家级突出贡献专家2名,政府特殊津贴获得者9名,研究员及高级工程师共120多人。研究与开发的方向包括金属材料焊接性和产品焊接、焊接行为物理及计算机模拟、焊接材料及制备技术、先进焊接工艺和焊接自动化装备、激光焊接技术、焊接机器人应用、表面涂敷材料和工艺、热切割工艺与装备、焊接无损检验及修复、技术信息等。XXXXXX是中国焊接协会秘书处、中国机械工程学会焊接学会秘书处、全国焊接标准化技术委员会秘书处挂靠单位;是国家

80、焊接材料质量监督检验中心、机械工业火焰切割机械产品质量监督检测中心、XXXXXX国家工程研究中心依托单位;拥有国家进出口商品检验局焊接材料及焊割设备认可实验室和国家进出口商品检验局金属材料认可实验室。自改革开放以来,XXXXXX承担了大量国家重大科技攻关项目和促进焊接技术进步的行业服务任务,同时也承担了焊接高新技术产业化工程建设的任务。为适应市场经济发展的要求,围绕科技成果转化,积极建立相关的焊接科技产业示范基地。近年来对全公司的生产资源、技术资源、人力资源进一步整合,成立了特种焊条、焊剂及配套焊带作为主营产品的焊条焊剂事业部;以高纯实心焊丝作为主营产品的实心焊丝事业部;以高强钢及药芯焊丝作为

81、主营产品的药芯焊丝事业部;以配套定型焊接专机及焊接机器人工作站作为主营产品的定型专机事业部,以为表面工程领域提供产品和技术服务的表面工程事业部。生产的产品广泛应用于石化、汽车、机械、冶金、桥梁、车辆、水电、核电设备和国防工程等的各个领域,服务对象遍及全国各地,取得了显著的经济效益和社会效益。近年来,XXXXXX不断加强国际间技术交流与合作研究,获得国家级“国际科技合作基地”称号。与XVP电焊研究所合作成立了“ZZZ焊接技术开发中心”,与英国焊接研究所、美国俄亥俄州立大学等大学及研究机构建立了交流协作关系。目前,XXXXXX已发展成为集研究开发、产业化、质量检验、行业服务四大体系于一体的、具有综

82、合优势的大型高科技企业。伴随着装备制造业的快速发展,XXXXXX也将发展成为具有强大创新能力的国家级焊接技术研发中心,成为服务于国家重大工程建设的创新型科技企业。5.2工程中心的机构设置与职责XXXXXX国家工程研究中心组织结构如下图所示。管理委员会中心主任中心管理部技术委员会YAG激光焊接切割加工中心 焊接自动化系统集成中心 特种药芯焊丝制备技术中心 实芯焊丝制备技术中心 表面熔敷成套技术中心 图5-1:工程中心组织结构示意图各部门具体职责如下:1、管理委员会管理委员会是工程中心的决策机构。它是由有直接利益关系的投资主体的代表组成,它的职责是 对中心的发展战略、研究开发方向、经营策略、投资重

83、点、内部重大政策、财务预算以及人事任免等重大事项进行决策。2、技术委员会技术委员会是中心的技术咨询机构,它是由高等院校、科研单位、工厂企业的专家及国外专家组成。它的职责是对中心的中、长期发展规划提出建议,参与审议有关研究开发的项目技术方案,参与研究开发成果的审定,参与审议中心国内外技术交流和合作项目,对中心研究项目、市场开发、技术培训等提供技术指导。技术委员会主任由中心主任提名,管理委员会聘任。3、中心主任中心实行主任负责制,中心主任职责是接受管理委员会的领导,执行管理委员会的决议,对管理委员会负责,组织并领导中心的各项工作。4、中心管理部门中心管理部门由五个研发中心和办公室、人事、财务等部门

84、组成,主要负责中心的科研开发及日常工作。(1)焊接自动化系统集成中心研究开发焊接工艺及装备的过程自动化、数字化、集成化。(2)YAG激光焊接切割加工中心激光焊接与切割加工的研发。(3)实芯焊丝制备技术中心 核电、石化、高速车辆的合金钢实芯焊丝的制造关键技术研发及应用。(4)特种药芯焊丝制备技术中心 完成配粉、混粉、轧丝、拔丝、焊接、工艺分析等系列试验;药芯焊丝轧制、拔丝等试验及应用。(5)表面熔敷成套技术中心 喷涂新工艺、设备及配套的新材料研发,重点是开发超音速火焰喷涂技术。5.3主要技术带头人、管理人员概况及技术队伍情况5.3.1 主要技术带头人、管理人员概况(省略)5.3.2 技术队伍情况

85、近年来XXXXXX国家工程研究中心一直坚持“科技以人为本”的管理宗旨,通过学位培养,在职培训等方式,重视人才队伍的建设。2008年在职职工249人。科技人员152人,占职工总数61.04%。技术人员学历分布为:研究生学历30人,占12.05%;本科学历103人,占41.37%;大专学历16人,占6.43%。技术人员职称结构为特殊津贴8人,占3.21%;教授级高工36人,占14.46%;高级工程师60人,占24.10%;工程师20人,占8.03%;助理工程师36人,占14.46%。5.4运行机制和激励机制1、运行机制XXXXXX国家工程研究中心从组建伊始,在原科研管理的基础上,建立了宏观目标管理

86、、职能管理、和具体的管理原则及包括各项管理制度的运行机制。(1)决策:中心管理委员会授权以总经理为首的最高决策层,采用经理办公会等形式,按照经营目标,市场现状,对中心经营中重大问题做出决定,并针对市场变化对各项工作进行调整。(2)计划:中心根据决策的方向和目标,结合市场目标,编制长期计划和短期计划,组织开展各项工作。(3)组织:中心根据已制定的计划,把人,财,物等合理地组织起来,形成一个科学有序的整体,使之发挥最大的潜能和作用。(4)协调:在经营活动中,实行统一指挥和调度,协调各部门各单位之间的关系,保证生产经营活动的顺利进行。(5)控制:通过信息反馈系统定期对各项工作进行检查,考核,发现问题

87、及时采取措施加以纠正,同时,制定并实施严格的规章制度。(6)奖惩:结合员工的劳动成果,劳动态度等情况给予相应的奖励或惩罚,以保证工作的高效率和质量。2、中心规章制度工程中心制定规章制度如下:(1)工程中心机构设置及运行模式(2)工程中心主任工作责任制(3)工程中心工程技术委员会工作准则(4)工程中心综合管理部门管理准则(5)工程中心财务管理制度(6)工程中心成本、费用核算办法(7)工程中心工作人员使用管理办法(8)工程中心工资及奖金分配管理办法(9)工程中心工程技术部工作准则(10)工程中心生产经营部工作准则(11)工程中心物资管理制度(12)工程中心生产工艺管理制度(13)工程中心产品销售管

88、理制度(14)工程中心产品质量管理办法(15)工程中心外协配套件管理制度(16)工程中心安全管理规程3、激励机制 XXXXXX国家工程研究中心近年来在科学布局、体制创新、企业文化建设、人才工程等方面进行了积极的探索,逐步建立和完善生产体系,初步形成了集焊接产业、焊接技术研究与开发、焊接技术咨询服务于一体,面向国家重点焊接产品的焊接技术综合服务。为了提高工程中心新产品、新技术、新工艺的创新能力和借鉴国外先进管理经验,工程中心先后组织技术专家、高级管理人员、工程技术人员前往国内外相关公司、研究单位、大学进行技术考察,交流先进经验。组织青年业务骨干座谈会,对依托单位调整和完善发展战略起到了一定的借鉴

89、作用。在队伍建设方面,建立起以绩效为导向的用人竞争机制,设计并运行人岗匹配的岗位责任体系。在激励政策方面,完善激励机制,变创收部门由单一以销售收入计提奖励总额的激励政策,转变为以规模、效益、创新等多指标的综合激励政策。多年来工程中心始终把先进的制造技术和高科技产品实现工程化并向企业转移与扩散作为中心的主要任务,随时了解市场信息动态,加强与下游企业联系,准确、恰当的将企业需求的技术转移过去,并实现产品的及时供给。6.工程中心的建设方案6.1 建设内容、建设规模、建设地点与环境6.1.1 建设内容、建设规模本项目在焊接自动化系统集成中心现有基础条件下,建设核级产品焊接工艺及装备研发验证平台,主要建

90、设内容包括焊接工艺研究实验室、焊接装备研发实验室和焊接工艺装备系统集成试验室,计划总建筑面积3800平方米。具体建设内容如下: 1、焊接工艺研究实验室建筑面积为1600平方米,主要开展基于特定的焊接母材、结构、性能和基于气体保护焊、激光焊等优质高效的焊接工艺方法和工艺规范的试验与评定,为焊接系统集成装备配备特定的焊接工艺以及需具备的特定的结构与功能提供依据。预计装修改造费用为280万元,购置研究开发用仪器设备总金额为2651万元。2、焊接装备研发实验室建筑面积为1200平方米,用于开展二维、三维多轴机械装置的仿真与模拟,焊接轨迹的跟踪与检测模块、设计用的各种专用软件工具的开发、基于各种控制功能

91、的数字化控制电路模块设计等,为焊接工艺装备的设计提供基础性的、先进的机械、电子装备的模块或组件。预计装修改造费用为200万元,购置仪器设备总金额605 万元。3、焊接工艺装备系统集成试验室建筑面积为1000平方米,主要实施焊接工艺装备系统集成装备的机加工、安装与调试。预计装修改造费用为180万元,购置仪器设备总金额为295万元。核级产品焊接工艺及装备研发验证平台建设内容和规模表6-1序号建 设 内 容建筑面积(m2)建设地点一焊接工艺研究实验室16002号楼1全数字化气体保护焊技术实验室1202数字化埋弧焊技术实验室803大功率等离子焊接技术实验室1004大功率激光及激光-电弧复合热源焊接技术

92、实验室4005焊接温度场数值模拟与物理模拟技术实验室806金属材料焊接热裂纹敏感性评价实验室807金属材料焊接冷裂纹敏感性评价实验室808理化检验实验室660二焊接装备研发实验室12004号楼1焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真实验室2402焊接自动化与智能化控制技术实验室1203多自由度气体保护焊堆焊技术实验室1204窄间隙TIG焊接工艺技术实验室1205窄间隙埋弧焊工艺技术实验室1206热丝TIG 焊接工艺技术实验室1207焊接电弧行为检测分析实验室808焊接工艺稳定性检测分析实验室809焊接质量在线监测技术实验室8010小型机械加工室120三焊接工艺装备系统集成试验室1000机工车间1机

93、械加工室4002电控系统制造室2003设备安装调试室4006.1.2 建设地点与环境1、建设地点本项目依托YYYYYY现有条件建设,建设地点位于zz市A区B路111号YYYYYY区内,其中焊接工艺研究实验室建于2号楼,焊接装备研发实验室建于4号楼,焊接工艺装备系统集成试验室建于机加车间。2、环境状况YYYYYY地处ZZ市二环以内城市中心区域,毗邻科技园,临街既为二环快速干道,交通十分便利,距火车站4公里,铁路货运站6公里,距机场约20公里。所辖行政区为A区,总面积160平方公里,市区面积50平方公里,总人口100万,市区人口密度为每平方公里1.5万人。 A区是F省党政军机关所在地,是全省政治、

94、经济、商贸、文化、科研、金融、交通中心。区域内有中直、省市直机关80个,团以上驻军(警)部队25个,有大专院校10所,中等专科学校30所,企业51个;支行以上金融机构21个。区域内交通便利,是全省的交通枢纽。6.2 技术方案、设备方案和工程方案及合理性6.2.1 技术方案及合理性本项目拟在工程中心现有基础条件下,建设核级产品焊接工艺及装备研发平台。通过建立焊接工艺研究实验室,对核级产品焊接工艺技术开展应用技术基础研究,为焊接工艺装备的研制提供技术基础;通过建立焊接工艺装备研发实验室,采用现代设计与工艺装备实验验证手段,为核级产品需求的焊接工艺装备系统集成提供技术基础;通过建立焊接工艺装备系统集

95、成试验室,最终为企业提供成套的焊接工艺及装备,同时为企业提供全面技术支撑。 项目技术方案如图所示:先进焊接工艺及装备材料焊接工艺应用基础试验焊接工艺装备研发焊接工艺装备系统集成提供焊接工艺及装备、综合技术支撑材料焊接性实验室(多个)焊接基础工艺实验室(多个)焊接工艺装备数字化设计室工艺装备数值模拟实验室各种专机焊接工艺实验室各种专机加工、系统集成及调试中心焊接工艺装备综合技术数据图6-1:项目总体技术方案示意图上述技术方案是在试验研究材料的焊接性、焊接工艺特点的特点的基础上,根据产品结构特点,通过采用先进的设计手段与分析手段,研究开发先进焊接工艺与装备,这样技术方案及技术路线切合实际,科学合理

96、,具有很好的综合性与实际操作性。6.2.2 设备方案及合理性本项目实验设备仪器按照建设方案中三大类实验室的功能需求设计,科研设备仪器投入共计3551万元。设备清单如下:焊接工艺研究实验室设备清单表6-2 单位:万元序号设备名称设备型号生产厂家主要用途数量金额1全数字化气体保护焊设备TPS-43200奥地利Fronius 基础焊接工艺试验1502数字化埋弧焊设备Power WaveAC/DC 1000美国Lincoln 基础焊接工艺试验11003大功率等离子焊接设备VPC-450美国艾美特基础焊接工艺试验110546kW光纤激光-机器人焊接系统Trump6002 德国Trump 焊接工艺试验研究

97、、系统集成1320056kW碟型激光-机器人焊接系统YRL6000德国IPG 焊接/切割试验研究、系统集成132006热丝TIG 焊接设备自制焊接工艺试验1207填丝TIG焊接系统Auto-TIG350唐山松下焊接工艺试验1108可变拘束焊接热裂纹试验机自制材料焊接物理模拟1209焊接冷裂纹插销试验机自制材料焊接物理模拟12010激光-电弧复合热源焊接系统(电弧系统)TPS-33200CMT-300奥地利Fronius 焊接工艺试验210011电感耦合质谱仪(ICP)X-Serier2美国焊接工艺/材料试验118012气体分析仪TCH600美国焊接工艺/材料试验110013碳硫分析仪CS600

98、美国焊接工艺/材料试验17014热模拟实验机Gleeble3800美国焊缝物理模拟163615扫描电镜德国焊缝分析1240合 计162651焊接装备研究实验室设备清单表6-3 单位:万元序号 设备名称设备型号生产厂家主要用途数量金额1焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真软件市场采购焊接工艺装备设计与焊接工艺过程仿真21002多自由度气体保护焊堆焊技术装置自制焊接工艺试验及系统集成1503窄间隙TIG焊接工艺技术装置自制焊接工艺试验及系统集成12004焊接电弧行为检测分析仪德国焊接工艺试验1155焊缝激光跟踪系统英国焊接跟踪技术研究、焊接工艺试验1206焊接工艺参数测量系统美国焊接工艺参数在线检测

99、1607窄间隙埋弧焊设备自制焊接工艺试验11008不锈钢带极堆焊设备PowerAC/DC 1000美国Lincoln 焊接工艺/材料试验160合 计9605焊接工艺装备系统集成实验室设备清单表6-4 单位:万元序号设备名称型号生产厂家主要用途数量总价1卧式数控镗铣床TK613C国产焊接工艺装备加工11002龙门刨铣床BXM2018国产焊接工艺装备加工1803外圆磨床M1432国产焊接工艺装备加工1154内圆磨床国产焊接工艺装备加工1105平面磨床M7132国产焊接工艺装备加工1106三维线切割机DK7740国产焊接工艺装备加工1107立式升降台铣床B1-400国产焊接工艺装备加工1208万能升

100、降台铣床XA6132国产焊接工艺装备加工1159半自动卧式带锯床GB4030国产焊接工艺装备加工1510普通车床CD6266国产焊接工艺装备加工21011多功能剪板机国产焊接工艺装备加工120合 计12295上述设备仪器的配置,不仅加强了工艺装备的研究开发基础与手段,特别是强化了工程化转化的能力,为先进核级产品焊接工艺装备的研究开发与系统集成奠定了良好的硬件基础。6.2.3 工程方案及合理性本项目在YYYYYY现有实验室内建设,没有新建工程,主要是装修改造工程和电力增容配套工程。1、焊接工艺研究实验室改造工程该实验室坐落于区内2号楼1至2层,改造工程建筑面积约为1600平方米。改造工程内容包括

101、:大楼外立面的修整与重新装饰;金属双坡屋面的更新;1至2层地面的重新浇筑及其表面处理;1至2层实验室用水管线的重新布置;1至2层用电线路与配电柜的重新安排;1至2层更换照明系统;1至2层实验室的重新间壁与简单装饰;1至2层走廊的重新装饰;1至2层门窗的更换;1至2层暖气片的更换;排风井的改建;综合布线;门禁系统的安装等。2、焊接装备研发实验室改造工程该实验室坐落于区内4号楼2层,改造工程建筑面积约为1200平方米。改造工程内容包括:大楼外立面的修正与重新装饰;2层地砖的重新铺设;实验室的重新间壁与装修;计算机网络综合布线的重新施工;门禁系统的安装等。3、焊接工艺装备系统集成试验室改造工程该实验

102、室坐落于区内机加车间,改造工程面积约为1000平方米。改造工程的内容包括:将8吨吊车取代4吨吊车;根据功能布局重新开挖地沟;根据功能布局重新布置大功率用电低压回路与配电柜;根据功能布局增设室内外排水设施;更换暖气片;重新浇筑地面并做表面处理;更换照明系统等。4、电力增容及配套工程变电所原有容量为6302千伏安,在此基础上将改造成630+1250千伏安,通往焊接工艺研究实验室和焊接工艺装备系统集成试验室的低压回路与配电柜等设施将全部更新。6.3 总图布置与公用辅助工程6.3.1 总图布置1、总平面图本项目分别建于XXXXXX的2号楼、4号楼和机加车间内。2号楼为地上4层的混合结构楼体,总建筑面积

103、约4993平方米。4号楼为地上3层的混结构楼体,总建筑面积为4073平方米。机加车间为局部2层的混合结构,车间面积993平方米。总平面布置图见附图1。2、总平面技术经济指标项目建设地点YYYYYY所处范围的总平面技术经济指标如下。XXXXXX总平面技术经济指标表表6-5 序号名称单位数量备注1用地面积平方米2532002总建筑面积平方米26600其中2号楼平方米16004号楼平方米1200机加车间平方米10003建(构)筑物占地面积平方米25934容积率1505绿地率%256建筑限高米356.3.2 公用辅助工程6.3.2.1 采暖通风设计1、设计依据采暖通风与空气调节设计规范 GB32001

104、9-2005公共建筑节能设计标准GB50189-2005办公建筑设计规范JGJ67-2006民用建筑暖通空调设计技术措施 (第二版)实用供暖设计手册及国家的其它规范及标准2、设计范围本项目包括2号楼、4号楼、机加车间等的采暖、通风、防排烟及空调装修改造设计。3、设计方案(1)采暖冬季采暖热源为市政供热管网,经过室外热力管道,接至YYYYYY办公楼地下一层采暖换热站,经过换热后提供80/60热水,为本项目采暖提供热源。(2)通风对于实验室、机加车间设通风设施,通风量按国家的有关标准规范进行计算。通风机采用离心通风机、轴流通风机或屋顶通风机;或者采用防腐防爆离心通风机、轴流通风机或屋顶通风机。(3

105、)防排烟对实验室、机加车间均设计机械排烟系统和机械补风系统,同时对其他需进行排烟、防烟的房间及相关部分均需按国家的有关标准规范执行;需设计防火阀、防火调节阀的部位均需设计防火阀、防火调节阀。6.3.2.2 给排水设计1、给水(1)概述本工程的生活给水水源为市政给水管网,水源由城市给水管道上引入,在地下一层的生活水泵房内设置生活水箱及变频给水设备加压供水,生活给水系统竖向分高、低区,满足给水系统水质、水压、水量的要求。静水压力不大于0.35Mpa。水质符合zz市自来水公司供应的生活用水标准。(2)用水量根据工程中心的生产及生活用水的要求,所需的给水量见表。用水量表表6-6序号装 置 名 称平均用

106、水量(吨/日)1研究试验区102中试验证区203办公区24未预见水3合 计352、排水本工程采用雨水与污废水分流制排水管道系统,以与市政排水制度相适应。(1)生产、生活污水收集和排放各种生产和试验废水以及地面冲洗水。生活污水由污水排水管道汇集后经化粪池发酵、沉淀后,排至市政污水排水管道。(2)雨水系统 暴雨强度公式:q2001(1+0.811LgP)/(T+8)0.711雨水量QqF工程中心屋面雨水采用内排水系统,建筑物周围道路雨水经雨水收水口,通过设置的院内雨水管网,汇集后排入市政雨水管道。6.3.2.3 电气设计本工程电气改造设计应达到安全、舒适、经济、美观等综合优秀的目标。设计内容包括:

107、变配电系统、照明系统、动力系统、防雷接地系统、保安监控系统、弱电综合布线系统、电视天线系统、消防报警及联动控制系统等。1、设计依据民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-92低压配电设计规范 GB320054-95建筑物防雷设计规范 GB320057-94(2000修订版)通用用电设备配电设计规范 GB320055-93建筑照明设计标准 GB320034-2004火灾自动报警系统设计规范 GB50116-98建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000民用闭路监控系统工程技术规范 GB50198-942、供配电消防动力及

108、弱电机房等重要负荷采用放射式供电方式,其余负荷采用分区树干式供电方式。二级负荷由两路独立电源同时供电,一用一备,两路独立电源在末级配电装置处自动切换。3、防雷接地本项目各单体工程属三类防雷建筑物,屋面明设避雷带,利用结构柱内主筋做引下线,按规范要求采取防雷电波侵入及防雷击电磁脉冲措施。4、照明系统本项目办公室、实验室等场所采用节能型荧光灯(配高效镇流器)、作为主要照明光源,灯具主要采用吊挂或吸顶方式安装;机加车间采用金卤灯作为主要照明光源,灯具主要采用吊挂方式安装。5、动力系统已提供容量要求的实验室按所提要求设置动力电源,实验室内设专用动力配电箱或动力配电柜。未提供容量要求实验室按每平方米75

109、W预留动力电源,设置专用配电箱。消防设备与重要动力负荷采用双路电源互投供电。6、综合布线系统本项目设语音及计算机局域网系统,实验室等功能性房间、场所按规定及使用要求设语音及数据插座,实验室设机房。7、广播系统本工程设置广播系统,平时可做为背景音乐广播或开会广播之用。火灾时强切控制转换成火灾紧急广播系统。6.4 原材料、动力、供水等配套及外部协作条件1、原材料供应工程中心产业化生产项目的原材料消耗如下表,其中标准件、电器元件、机电配套件和焊材在国内市场购买。控制系统和机械系统一部分外协生产,一部分由XXXXXX自制。上述原辅材料均有充足货源,原材料供应不会对项目运转造成障碍。产业化项目原材料一览

110、表表6-7序号原料名称1标准件2电器元件3机电配套件4外协控制系统5外协机械系统6自制控制系统外购件7自制机械系统外购件8焊材2、燃料、动力消耗正常年份燃料动力消耗表表6-8 序号燃料及动力名称单 位正常年份消耗量1水立方米1032002电度700003煤吨1253、公用配套及外部协作条件本项目建设用地基础设施及配套条件完善,其水、电、气、交通、通讯等基础条件均能满足项目的需要。(1)供水不需要铺设新的市政供水管线,现由zz市供排水集团哈西自来水分厂供水,目前的接入端距B路主干线约40米,接入端管线自然水压4兆帕,经区内二次加压后可输送到用水部位,出水压力满足使用要求。从泵房通往2号楼、4号楼

111、和机加车间的自来水管线老化,需要更换。(2)排水不需要单独铺设排水系统。区内雨水井、污水井已成体系。在2号楼、4号楼、机加车间三处改造工程只需增加室内排水装置,机加车间只需增设通往室外的地下排水管线即可满足建设项目需求。(3)供热不需要新建供热热源。锅炉房有2台6吨锅炉和1台4吨锅炉,区、家属区总的供暖面积约9万平方米,利用现有的锅炉供暖,能够满足zz市的供暖规范与要求。将来集中供热覆盖后,原有锅炉房可改造成换热站。但从锅炉房通往2号楼和机加车间的暖气管线以及2号楼、机加车间的暖气片已经严重老化,需要更换。(4)供气暂不需要燃气供应。(5)供电不需要新建变电所。现有供电容量为6302千伏安,已

112、达饱和状态,变电所也已没有增加设备的空间。需要将6302千伏安改造为630+1250千伏安,此外,通往2号楼和机加车间的低压输电回路也需更换。(6)电信现有内外固定电话设施基本满足需求。需要将分散在三个建筑单体的计算机终端通过搭建局域网加以整合与联通,满足整体研发活动中信息交流、共享、沟通的需求。需要租用百兆的光纤专线,用于与目标客户、技术协作方等外部合作方之间通过计算机网络演示与交流设计成果等大容量信息。6.5 科研开发的主要技术、工艺设计方案6.5.1焊接工艺研究实验室主要技术、工艺设计方案1、主要研究内容核级产品焊接工艺方法的焊接工艺试验、工艺过程监测、材料焊接行为的数值模拟,为优化焊接

113、工艺,积累工艺数据奠定基础条件。新型焊接工艺方法的焊接工艺试验研究,主要包括:窄间隙TIG焊接工艺技术;窄间隙埋弧焊工艺技术;大功率激光及激光-电弧复合热源焊接技术;热丝TIG 异材焊接工艺技术;柔性化机器人焊接工艺技术。焊接工艺过程监测与检测技术的研究开发,主要包括:焊接电弧行为检测分析技术;焊接工艺稳定性监测分析技术;焊接质量在线监测技术。材料焊接行为的数值模拟与物理模拟技术,主要包括:焊接温度场、应力场、应变场的数值模拟与检测,受焊材料的动态相变过程的物理模拟,材料焊接裂纹敏感性的物理模拟,成分-组织-性能的预测等研究。2、研究技术路线材料焊接性试验研究焊接工艺特性试验研究焊接接头性能试

114、验研究焊接质量监测与监测焊接应力与变形试验研究焊接新工艺方法研究为焊接工艺装备开发提供技术基础焊接工艺技术研究为焊接工艺及材料匹配提供技术支撑为焊接工艺及装备设计提供技术支撑图6-2:焊接工艺研究实验室主要技术、工艺设计方案示意图6.5.2 焊接装备研发实验室主要技术、工艺设计方案1、主要研究内容主要研究焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真技术、焊接自动化与智能化控制技术。焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真技术,主要包括:多自由度条件下机械系统(焊、割枪运动轨迹)的的数字化设计与分析,焊接工艺过程的模拟仿真。焊接自动化与智能化控制技术,主要包括:焊接工艺参数参数的数字化采集与处理及自动控制,电弧

115、运动轨迹的数字化控制,焊接工艺过程稳定性监测与控制,焊缝自动跟踪、计算机离线编程等。2、研究技术路线焊接工艺装备的设计开发焊接工艺装备机算机模拟仿真焊接工艺装备智能化控制技术研究对虚拟样机进行有限元受力分析对虚拟样机进行多自由度运动仿真对典型产品自动焊接过程模拟仿真电弧运动轨迹的数字化控制技术焊缝自动跟踪技术与精度分析焊接工艺参数数字化采集与控制焊接工艺过程稳定性监测与控制为典型产品自动焊接物理样机提供设计依据确立典型产品虚拟样机总体方案机、电、焊三方会审总体设计方案建立典型产品虚拟样机三维立体图焊接工艺装备数字化设计图6-3:焊接装备研发实验室主要技术、工艺设计方案示意图6.5.3 焊接工艺

116、装备的集成研制1、主要研究内容主要包括:大型厚壁容器数字化窄间隙埋弧焊工艺装备;大型核电转子窄间隙TIG焊工艺及装备;大型核电堆内构件自动化焊接专机、核电管道热丝TIG焊工艺装备;大型核电容器接管焊接工艺装备;大功率激光及激光-电弧复合热源焊接机器人工作站等。2、研究路线、方案焊接工艺装备的集成开发流程如下图所示。焊接工艺装备集成开发大型核电压力容器窄间隙埋弧自动焊接装备开发大型核电转子窄间隙TIG横焊自动焊接装备开发大型核电反应堆内构件吊篮自动化焊接装备开发大型核电反应堆压力容器接管自动焊接装备开发大功率激光及激光-电弧复合热源焊接机器人工作站核电管道热丝TIG焊工艺装备开发设计、审核每套自

117、动化焊接装备的总体方案机械图纸设计自动控制设计机、电、焊配套件选型加工制造,机电焊联合调试每套自动化焊接装备针对典型产品结构,进行模拟件焊接总体评价,为实际产品焊接提供依据图6-4:焊接工艺装备系统集成实验室主要技术、工艺设计示意图6.6 内部设施的功能及合理性分析本项目是国家工程研究中心的创新能力建设项目,指导思想是建成工艺研究开发设计与制造技术研究开发工艺、装备及材料集成为一体的核级产品焊接工艺及装备研发验证平台,主要在工程中心下属的焊接自动化系统集成中心内完成,建设内容包括焊接工艺研究实验室、焊接装备研发实验室和焊接工艺装备系统集成试验室。焊接工艺研究实验室主要包括全数字化气体保护焊技术

118、实验室、数字化埋弧焊技术实验室、大功率等离子焊接技术实验室、大功率激光及激光-电弧复合热源焊接、技术实验室、焊接温度场数值模拟与物理模拟技术实验室、金属材料焊接热裂纹敏感性评价实验室、金属材料焊接冷裂纹敏感性评价实验室、理化检验实验室等,主要进行核级产品焊接工艺方法的焊接工艺试验、工艺过程监测、材料焊接行为的数值模拟,为优化焊接工艺,积累工艺数据奠定基础条件。焊接装备研发实验室主要包括焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真实验室、焊接自动化与智能化控制技术实验室、多自由度气体保护焊堆焊技术实验室、窄间隙TIG焊接工艺技术实验室、窄间隙埋弧焊工艺技术实验室、热丝TIG 焊接工艺技术实验室、焊接电弧行

119、为检测分析实验室、焊接工艺稳定性检测分析实验室、焊接质量在线监测技术实验室、小型机械加工室等,主要研究焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真技术、焊接自动化与智能化控制技术。焊接工艺装备系统集成试验室包括机械加工室、电控系统制造室、设备安装调试室等,主要进行焊接工艺装备集成开发研究。各实验室建设在平面布局、设备配置等方面均以发挥其功能为核心原则,围绕如何更好的发挥现有工程中心的平台作用,不断推出新的焊接工艺及装备产业化成果来进行。不仅考虑了现有焊接自动化系统集成中心科研开发的资源配置,还考虑了焊接装备中试和生产的资源配置,更着眼于今后工程研究中心的发展。所以,本项目的内部设施配置是合理的。7.土地

120、利用、能源消耗及环境影响7.1 土地利用建设单位在建设地点zz市A区B路111号拥有两个地块的土地使用权,土地使用总面积为2.55万平方米,其中23641.5平方米的土地使用权为科研设计用地、划拨取得,1860平方米为工业用地,出让取得。在该地块上,建设单位已经建成有15个建筑单体,总建筑面积约为2.66万平方米。7.2 能源消耗7.2.1 节能设计规范建筑给水排水设计规范 (GB320015-2003)公共建筑节能设计标准 (GB50189-2005)民用建筑节能设计标准实施细则DBJ01-4-88建筑照明设计标准 (GB320034-2004)建筑内部装修设计防火规范 (GB50222-9

121、5)民用建筑热工设计规范 (GB50176-93)7.2.2 项目所在地能源供应状况分析项目用水由市政自来水管网供给,供水能力可以满足该项目日常用水及有关的消防要求;用电由市政供电系统供应,可确保项目实验设备运行及照明、消防设备等必要运行的电源。7.2.3 节能措施本项目设计应符合中华人民共和国国家标准公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)要求,应尽量采用多项措施以降低能源消耗。项目建设采用的具体措施如下:1、建筑节能(1)建筑采用外墙外保温的构造措施,包括屋面及其他接触外空气的外围护结构。以减少直至消除冷热桥,最大限度控制能量损失。(2)严格控制门窗型材及玻璃等的材料及构造性能,使

122、其保温性能、气密性能、抗风压性能、水密性能及隔声性能达到节能的需求,使外围护结构的整体传热系数得到控制。2、电气节能(1)供配电系统节能合理确定变电所位置,使之尽量位于负荷中心。合理确定供配电系统型式,合理确定无功补偿方式,正确选定装机容量及导线截面,以减少设备本身能耗、降低配电线路损耗。(2)照明节能严格按国家现行规范规定的照度标准及功率密度值要求设计,照明采用高效节能光源及灯具,选用合理的控制方式,以利节能。(3)电气设备节能优先选用国家推荐的节能产品,合理确定电动机启动及调速方案。3、给水节能(1)室内供水管网合理分区,充分利用市政给水压力。(2)尽量采用管网叠压供水设备,充分利用市政供

123、水压力,减少泵的扬程实现节能。(3)采用管内壁光滑、阻力小的给水管材,适当放大管径以减少管道阻力损失和水泵扬程。(4)采用节水器具,合理配置水表计量,实现最大限度节水。(5)热水系统设备和管道采用导热系数小的保温材料,减少沿程热量损耗。7.2.4 节能效果和目标综合上述节能措施,本项目设计在建筑节能方面节能约20%,采暖、通风及给水等节能约18%,设备照明和电气节能约14%。本项目设计根据中华人民共和国国家标准公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)的要求,以1980年典型公共建筑为比较基础,目标节能率达50%以上。7.3 环境影响7.3.1 施工期环境影响分析1、主要污染源与污染物(

124、1)废气主要来源于施工现场粉尘和建筑材料运输及存放的二次扬尘。(2)废水主要来源于现场施工人员的生活废水。(3)噪声主要来源于施工机械或工具的噪声及施工材料运输时产生的交通噪声。(4)固体废物主要来源于施工时产生的施工人员生活垃圾和建筑废弃物。2、施工期污染防范措施施工前,须制定控制工地扬尘污染实施方案,施工期间,接受监督检查,按照相关规定,采取有效防尘、降噪措施。实验室改造、装修过程可采取安装防护围板降低施工过程噪声、粉尘对周围环境的影响;施工过程中产生的建筑垃圾由施工方按地方环卫部门的要求清运到指定地点;设备选型上尽量采用低噪声设备;安装及调试设备可采取吸声和消声措施降低噪声对周围环境的影

125、响;施工期生活废水经附近隔油池、化粪池预处理后可排入市政污水管网,不会对水环境造成影响;施工期生活垃圾可按环卫部门要求与该区域的生活垃圾同样处理、消纳;施工期产生的可回收废料如钢筋头、废木板等应尽量由施工单位回收利用。7.3.2 营运期环境影响分析1、主要污染源与污染物(1)废气本项目冬季利用现有供暖设施,不新产生燃煤烟气。开展工艺试验时每小时排放的焊接废气注意集中收集。(2)废水以职工的生活废水为主。只有机加工时会有少量的冷却液体流失。(3)噪声主要来自加工设备的噪声和焊接实验设备的噪声,分贝较低。(4)固体废物少量的机加金属切削物,集中后去往废品收购站。少量的职工生活垃按照一般城市垃圾统一

126、处理。2、营运期污染防范措施(1)废水本项目投入使用后,所产生的污水主要是工作人员的生活污水,经化粪池沉淀处理后可直接排入区内市政排水管线。(2)噪音各系统选用设备时,各固定噪声源须采取隔声减振的措施,对气体吸入口和放空口均采用加消声器,同时附带必要的消声、隔声设施,以降低噪声对环境的影响。设计中尽可能合理布置,防止噪声叠加干扰。(3)固体废物本项目投入使用后,所产生的生活垃圾全部袋装,密闭容器存放,逐步实行分类收集,并逐步提高分类率。收集后的垃圾由市政部门统一处置。8.劳动安全、卫生与消防8.1 劳动安全与工业卫生8.1.1 编制依据建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定(中华人民共和国劳动部

127、第3号令)工业企业设计卫生标准(TJ36-79)工业企业建设项目卫生评价规范(卫生部1994)工业企业噪声控制设计规范(GBJ87-85)工业企业采光设计标准(GB320033-90)建筑设计防火规范(GB320016-2006)建筑物防雷设计规范GB320057-94(2000修订版)生产设备安全卫生设计总则8.1.2 安全防护1、施工安全该项目周围是办公社区,距施工工地都很近,经过施工现场周围的人很多,施工期的安全管理十分重要。应加强工地管理,禁止非相关人员进入施工场所,并防止坠落物伤害事故发生。建设单位和施工单位在采取施工期污染防治措施的同时,还要协调好与受影响单位的关系,尽量减少因施工

128、污染而引起的民事纠纷。2、建筑安全设置紧急疏散通道、设置闭路电视监控系统防盗报警系统、设置方便残障人士的坡道、扶手、残疾人厕位,安全防护栏杆等。3、电气安全(1)建筑物两路供电电源,确保供电安全。(2)考虑总等电位连接、联合接地和防雷措施等。(3)消防线路考虑耐火电缆或导线。8.1.3 卫生防护1、公共空间采用勤打扫、勤消毒等措施,消除卫生死角和隐患。2、办公和生活垃圾采取勤收集,勤清运等措施,保持清洁卫生。3、冲厕废水、盥洗废水、洗浴废水因其BOD和SS的数值在允许排放范围之内,可直接进入市政下水管道而不经过处理。4、雨水系统采用内排。红线内地面和屋面雨水经汇合后集中排入市政雨水管网中。5、

129、按实验要求,从事特定实验的操作人员必须穿工作服,戴防护用具。8.2 消防8.2.1 编写设计规范和依据建筑设计防火规范 (GB320016-2006)火灾自动报警系统设计规范 (GB50116-98)低倍数泡沫灭火系统设计规范 (GB50151-92)建筑灭火器配置设计规范(GBJ140-90)(1997年版)有关专业提供的有关资料8.2.2 总图本项目建设在XXXXXX内,区的消防设计科学、消防设施完善。本项目中改造建筑2号楼、4号楼机、加车间为多层建筑,耐火等级为二级,消防车道呈环状布置,消防车道的净宽和净高均不小于4米,消防车道距主体建筑外墙大于5米,满足规范相关规定。8.2.3 建筑特

130、征2号楼为地上4层的混合结构楼体,总建筑面积约4993平方米。4号楼为地上3层的混结构楼体,总建筑面积为4073平方米。机加车间为局部2层的混合结构,车间面积993平方米。8.2.4 消防措施设计方案要贯彻“以防为主、消防结合”的原则,符合有关法规要求。1、建筑消防(1)实验楼之间留有满足规范的消防间距。(2)按规范设置防火分区、疏散通道、疏散楼梯间及消防电梯。2、水消防(1)在建筑四周设给水环网,供建筑室外消防用水和生活用水。(2)设屋顶消防水箱。(3)设置室内和室外消火栓系统:室内消防用水量为15L/s,室外消防用水量为30L/s。(4)设置自动喷水灭火系统:本建筑除卫生间、厕所和不宜用水

131、扑救的部位外,均设自动喷水灭火系统。(5)设置建筑灭火器配置3、设备消防(1)办公楼内走廊设机械排烟系统。(2)封闭楼梯间设正压送风系统。4、电气消防(1)设置火灾自动报警系统,包括烟感探测器和温感探测器。(2)设置消防联动控制系统,包括消火拴系统联动、闭式喷洒系统联动、防烟排烟系统联动以及消防电源、消防电梯、消防卷帘门等的联动和控制。(3)设置火灾事故照明、疏散指示标志灯以及安全出口标志灯。(4)设置紧急广播系统。9.项目实施进度与管理9.1 建设工期本项目自“资金申请报告”编制之日起进入建设期,建设工期为2年。9.2 项目实施进度安排与进度表2008年第二、三季度资金申请报告编制及审批20

132、08年第四季度完成项目工程设计2009年第一、二季度进行设备考察、订货2009年第一、二、三季度进行装修施工2009年第四季度、2010第一季度完成设备安装调试2010年第一季度人员培训2010年第二、三季度设备试运行,正式投入运行项目实施进度表表9-1时 间项 目2008年2009年2010年一季度二季度三季度四季度一季度二季度三季度四季度一季度二季度三季度四季度申请报告及审批工程设计装修施工设备定货及加工设备到货及安装人员培训调试及试运行投产9.3 建设期管理1、组织机构(1)根据国家发展与改革委员会的规定,实行建设项目法人责任制,YYYYYY为本项目法人单位。(2)成立以公司总经理为组长

133、的建设项目领导小组,负责项目的总协调。2、管理措施(1)建立例会制度领导小组每月召开一次协调会,制定工作目标,分析项目建设进展情况,研究解决存在的重要问题。工作小组每两周召开一次办公例会,检查工作进度,安排下一步工作,解决工程中出现的各种问题。(2)加强计划与预算管理加强建设项目的计划与预算管理,采取动态预算和计划系统协调,对项目全过程实行有效控制。(3)建立财务检查监督制度领导小组定期组织有关人员开展项目建设工作大检查。检查人员会深入工作小组和现场,监督检查项目建设进展,完成工作任务质量和投资情况(包括资金使用情况)和生产安全情况。(4)坚持招投标制度严格按照国家有关规定,采取规范的招投标方

134、法,选择高质量的施工、监理和设备供应等单位。(5)加强工程组织管理制定项目建设全过程的管理网络计划,设立各阶段管理工作的节点目标,并积极予以落实,确保建设项目工期目标的实现。(6)加强投资控制通过对投资估算、概预算和结算各个环节的严格控制,做到“决算不超预算、预算不超概算、概算不超估算”。9.4 项目招标方案1、招标范围本项目为现有实验室装修,购买实验仪器设备,进行安装,没有土建工程。根据本项目具体情况,将项目分拆成以下子项进行招标:(1)设备采购;(2)安装工程;(3)监理;(4)重要材料采购。2、招标组织形式本项目全部采取委托招标的组织形式。3、招标方式本项目全部采用公开招标的方式。4、招

135、投标基本程序本项目在招投标管理工作中做好以下工作:(1)制定详细招投标方案;(2)组织招投标活动;(3)编制标底,制定评标标准;(4)开标、评标,确定中标人;(5)与中标人进行谈判,签订合同。在中标人进行项目建设中,项目承办单位主要是采取合同管理,重点加强项目进度和质量管控,确保项目建设顺利进行。详见附件招标基本情况表。10.投资估算及资金筹措方案10.1 项目总投资估算经测算,本项目总投资5866万元,其中建设投资5338万元,铺底流动资金528万元。10.2 建设投资估算项目建设投资为5338,其中建筑工程费948万元,设备购置费3551万元,设备安装费107万元,其他费用732万元。详见

136、附表10-1。建设投资构成表表10-1序 号项目金 额(万 元)1建筑工程费9482设备购置费35513安装工程费1074其他费用7324.1工程建设其他费用4304.2预备费302合 计533810.3 流动资金估算流动资金采用详细估算法估算,本项目达产年需流动资金1759万元,详见附表10-2。10.4 分年投资计划表本项目建设期为2年,两年的投资分年使用比例为第1年50%,第2年50%。项目建设完成后,流动资金根据经营期间每年的需要量逐年投入,详见附表10-3。10.5 项目资金筹措方案及其落实情况本项目总投资5866万元,其中企业自筹4366万元,申请国家支持1000万元,地方政府配套

137、3200万元。10.6 申请国家安排资金的理由和国家资金的具体使用方案本项目建设完成后在核级产品焊接工艺及装备领域可起到带头的和示范作用,提高我国核电装备制造安装的国产化率,所建立的研发试验平台可服务于整个焊接行业的企业、科研院所和高等院校,为其研究和开发提供良好的实验条件和工程试验条件,为社会作贡献。因此工程中心除了在市场上求生存、求发展外,仍需要国家有关部门给予相关支持,比如正在开展的工程中心提高技术创新能力的建设项目初期建设的投资较大,希望国家给予资金支持和优惠条件。工程中心完成本项目的建设后,将围绕行业技术创新与行业技术服务、人才培养为目标,规范工程中心的管理与运行,尽快将技术成果向行

138、业推广运用。 本次工程中心创新能力建设资金中,拟申请国家安排资金1000万元,根据国家有关规定,遵照国家工程研究中心管理办法的要求,本着“重点突出、集中使用、可见性强、划分清晰”的思路,妥善安排国家投入资金的使用。具体使用方案如下:申请国家资金采购实验设备仪器一览表表10-2 单位:万元序号设备名称主要用途数量金额1全数字化气体保护焊设备基础焊接工艺试验1502数字化埋弧焊设备基础焊接工艺试验110036kW光纤激光-机器人焊接系统焊接工艺试验研究、系统集成132004电感耦合质谱仪(ICP)焊接工艺/材料试验11805碳硫分析仪焊接工艺/材料试验1706焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真软件

139、焊接工艺装备设计与焊接工艺过程仿真2100合 计7100011.项目经济和社会效益分析11.1 初步经济效益分析11.1.1 销售收入及销售税金预测本项目销售收入预测如下表所示。项目收入测算表表11-1 单位:万元序号项目名称第1年第2年第3年第3年以后1焊接装备产品销售1.1数控双丝窄间隙埋弧自动焊装置10002000300040001.2数控接管马鞍形埋弧自动焊接装置20030040032001.3小直径接管内壁自动堆焊装置30040032006001.4接管内壁立式自动堆焊装置1402003004001.590弯管内壁自动堆焊装置16032040032001.6窄间隙埋弧自动焊装置200

140、4006008001.7窄间隙热丝TIG横焊装置2004006008001.8大型筒体对接TIG横焊接装置4004004008002技术服务1002003004003技术培训5010015020011.1.2 成本费用预测本项目成本费用预测如下列表所示。项目原材料消耗表表11-2 单位:万元序号原料名称第1年第2年第3年第3年以后1外委标准件、电器元件、机电配套件801603204502外协控制系统、机械系统10020030032003自制控制系统、机械系统外购件10002320033200432004焊材203040505试板25354550实验室原料、燃料动力消耗表表11-3 单位:万元序

141、号原料、燃料动力名称第1年第2年第3年第3年以后3水11.522.54电22.533.55煤5555人员工资福利费用测算表表11-4序号工资及福利费单位单价(元/月)第1年第2年第3年第3年以后1研发人员人6000303538402管理人员人32000121212123实验室人员人400088101011.1.3 盈利能力分析经计算,本项目主要财务指标为:项目主要财务指标表表11-5序号项 目指 标所得税后(项目投资)所得税前(项目投资)所得税后(资本金)1财务内部收益率(%)12.8917.6316.12财务净现值(万元)957273919683投资回收期(含建设期2年)8.37.267.3

142、64投资利润率(计算期内总平均)15.78%5投资利税率(计算期内总平均)21.74利润与利润分配估算详见附表11-8项目投资现金流量表详见附表11-9项目资本金现金流量表详见附表11-1011.1.4 不确定性分析1、盈亏平衡分析计算结果表明,本项目按达到正常收入的第7年指标计算的盈亏平衡点(BEP)为51%,说明本项目具有较强的适应市场能力。2、敏感性分析为了考察本项目在经济上的可靠性和承担风险的能力,从建设投资变化、经营成本变化、销售价格变化等方面进行了敏感性分析。敏感性分析结果表明,本项目具有较强的抗风险能力。敏感性分析详见附表11-13。11.2 社会效益分析重型装备制造业的制造水平

143、,标志着一个国家综合国力的技术水平。在国家发改委提出的“十一五”国家重大技术装备中明确提出“百万千瓦级核电机组与超超临界火力发电机组成套设备”、“大型煤制气成套设备”、“百万吨级大型乙烯成套设备”本项目研究开发的自动焊装备主要应用在核电机组中的核岛压力容器、堆内构件中关键部件吊兰、军核产品、八万吨水压机主缸体、大型乙烯装置中的加氢反应器等等。这些装置均为国家重大技术装备,所完成的焊接工作均为这些产品的关键焊缝,这些成果的应用,不但为国家节省了大量外汇,替代进口产品,也为我国重大技术装备生产制造的国产化,做出一定的贡献。 我国经济发展已进入工业化时期,处于重化工阶段和城市建设阶段,因此对能源的需

144、求特别旺盛,保证电力可靠充足的供应,特别是大力发展核电这样的绿色能源,将使我国经济稳定、健康、快速发展,同时又能节约资源、保护生态环境。加快重型装备制造业的制造水平,将使我国综合国力的提高到一个新的台阶。目前,我国有几十家重型压力容器生产厂,其生产制造水平与国外发达国家相比还有一定差距。本项目研究所开发的自动化焊接装备,填补了国内空白,达到了国际先进水平,满足了核电等重型压力容器生产厂需要,解决了一些核电等重大技术装备中关键部位的自动化焊接难题,从而提高了相关生产企业的核心竞争力,进而提高了企业技术创新能力和参与国际市场竞争的能力。本项目研究开发的成果直接应用于生产实际,也会推动我国焊接技术的

145、自主创新,对焊接行业的技术进步具有重要的推动作用,使我国重大技术装备和国防军工装备焊接生产技术水平进一步提升,赶超国际先进水平,社会效益巨大。12.项目风险分析12.1 技术风险本项目瞄准核级产品的焊接制造安装,开展先进焊接工艺技术及装备的研究开发,从YYYYYY的基础技术来看,近年来为我国许多大型装备的焊接制造提供技术先进,性能稳定的焊接工艺及装备,在这些焊接供工艺装备中,有些已经成功应用于核级设备的焊接制造,如大型核容器的马鞍形焊接设备。有些设备虽然没有用于核级设备的焊接制造,但其对焊接技术与质量要求不低于核级设备的要求,如我国第一个煤直接液化反应器,其直径5.5m,长62m,厚337mm

146、,重2060t,是当今世界最大、最重的锻-焊结构加氢反应器。该反应器采用了YYYYYY的全自动双丝窄间隙埋弧焊技术,两个反应器共28条环焊缝,全部一次探伤合格。因此,作为依托单位,YYYYYY已经具有良好的技术基础。从本项目的技术方案与技术路线来看,焊接工艺及装备的研究开发是基于应用基础技术和先进设计技术与验证基础上的装备开发,是基于材料焊接性-焊接工艺特点-工艺装备-焊接材料匹配为一体的技术方案与技术路线,从保证了工艺装备设计开发的知其然,知其所以然。因此本项目的技术风险是很小的。12.2 市场风险核电是我国当前及今后一个时期大力发展,对于焊接工艺装备的需求不是需不需要的问题,而是国内有没有

147、能力提供的问题。当前,我国核电装备焊接所需要的焊接工艺装备及配套焊接材料几乎全部依靠从工业发达国家进口,价格高是一方面,技术封锁与延期交货是重大问题。国家各级部门都在积极支持焊接工艺装备及配套焊接材料的国产化,国内的制造企业也渴望能够国产化。因此,市场风险几乎不存在。当国内可以提供国产化工艺装备时,国外公司可能降低价格,从目前的市场经验来看,即使如此,国外的价格仍然是国产价格的3-5倍。因此,只要我们的技术与质量过关,市场上的价格竞争能力还是很有优势的。如果说有一些风险的话,那就是国外设备的实际应用经验比较多,这是与国外核电发展较早较快相关联的。12.3 管理和运营风险 在管理与运营方面,经过工程中心的多年的管理与运营实践,管理者已经掌握了一些基本规律,积累了一定的管理经验。尽管如此,在管理与运营方面还要进一步加强管理制度建设与人才培养。通过建立全面的有效的管理与运营机制,为本项目的建设与运营提供有力保证。12.4 其它风险在资金方面,工程中心的依托单位,经过十多年建设与发展,不仅在技术研发方面的取得进步与发展,而且在工程转化方面积累了较丰富的经验,同时也走出了经济困难时期。因此,通过国家及地方政府的大力支持及自有资金积累,可以保证本项目的顺利建设。


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