Участие ICE unity

Строительство инженерно-сложных, капиталоемких инвестиционно-строительных проектов сопряжено с большими рисками превышения сроков и стоимости строительства, для примера:

• АЭС “Окиллуото” (Финляндия) – задержка проекта составила более 8 лет, превышение бюджета в 2,5 раза;
• АЭС “Фламанвиль” (Франция) – задержка на 4 года, превышение бюджета в 2,5 раза;
• V.C. Summer (США) – задержка 7 лет, превышение бюджета в 2 раза.

Каждый день задержки ввода в эксплуатацию энергоблока атомной электростанции обходится около 2 млн. долларов США, поэтому обеспечение минимальных сроков строительства является краеугольным камнем обеспечения хорошей экономики инвестиционно-строительного проекта.

В борьбе с обозначенными рисками финский заказчик АЭС выдвинул требования в части применения современных подходов и инструментов при планировании работ и реализации проекта (требования по формированию 4D/5D моделей строительства с полным ресурсным наполнением каждой задачи: физический объем, трудовые ресурсы, машины и механизмы, стоимость).

В 2017 году в рамках оказания консультационных услуг по оценке и оптимизации стоимости и сроков реализации проекта АЭС «Ханхикиви-1» (Финляндия) в REIN в форме аутстаффинга под данный проект было вовлечено ядро команды ICE unity.

В 2018 году по результату первого моделирования строительного производства в данную задачу была вовлечена вся команда ICE unity в составе около 30-ти человек. 

Был создан блок моделирования проектов сооружения АЭС, который возглавил Клепа В.В.

Блок моделирования проектов сооружения АЭС был создан с целью:

1. Внедрения и развития современной технологии комплексного имитационного моделирования проектов строительства АЭС на базе BIM(3D)-моделей объектов строительства;

2. Снижения сроков строительства и капитальных затрат;

3. Поиска оптимального пути реализации проектов строительства АЭС с минимизацией рисков;

4. Снижения затрат BOO-проектов.

При создании ресурсно-технологической модели АЭС «Ханхикиви-1» акцент был сделан на применение:

• Индустриальных методов строительства;
• Узлового и поточного методов организации строительства;
• Функционально-стоимостного подхода;
• Вариативного анализа;
• Технологии бережливого строительства.

В составе модели были разработаны:

• Календарно-сетевой график СМР по реакторному и машинному залам с уровнем детализации до рабочих процессов с наполнением ресурсами (физические объемы работ, машины, механизмы, оснастка, трудовые ресурсы, стоимость), включая совмещённость СМР;
• Алгоритм расчета и на его основании ведомость объемов работ (ВОР);
  
• Ведомость потребности в МТР на основании BIM (3D)-модели с помощью также разработанного алгоритма её расчета;
  
• График движения трудовых ресурсов с учётом их специализации на основании финского классификатора TALO2000, финских норм расхода трудовых ресурсов и материалов RATU,  финских технологических карт и данных модели;
  
• График ежесуточной укладки бетонной смеси для учёта ограничений в производительности бетонного завода и выданы рекомендации по снятию данных ограничений;
• Альтернативные проектные организационно-технологические решения, направленных на снижение сроков и стоимости строительства АЭС «Ханхикиви-1», в т.ч. предложено и рассчитано изготовление на строительно-монтажной базе объемных монтажных фрагментов с укрупнением до 310 тонн для ухода от неоправданно больших затрат ручного мало механизированного труда штучного армирования строительных конструкций при монтаже внутренней защитной оболочки кольцами.
  

Также сотрудниками ICE unity:

• был разработан EIR ресурсно-технологического моделирования, в том числе с учётом интеграции этого моделирования в параллельно внедряемый в ГК "Росатом" проект TCM NC;
• определены классы элементов модели и цветовые настройки для них;
• определён детальный атрибутивный состав этих классов, необходимый для получения ведомости объёмов работ и моделирования строительного производства;
• введена система сквозной идентификации элементов (между проектными организациями/командами и ресурсно-технологической моделью с учётом изменений и версий с обеих сторон);
• созданная система параметров учитывала: необходимые для строительной модели идентификационные сквозные и нативные (от проектировщиков) данные; данные о позиционировании в строительном узле; данные о пространственном позиционировании; данные о позиционировании в технологическом узле; данные функциональной классификации; весо-габаритные характеристики; данные о материале; данные  о внешней и внутренней средах; данные о покрытии/отделке; данные о немоделируемых компонентах; данные о способе производства; данные о фиксирующих элементах; данные о безопасности; прочее.
• проведена верификация моделей, нормализация значений атрибутов, классификация элементов;
• выполнены классификация, описание и дана статистика основных типов ошибок в BIM (3D)-моделях, с анализом их возможных причин и предложений по компенсирующим мерам;
• автоматизирована настраиваемая поточная выгрузка большого числа различных атрибутов из тысяч файлов Revit в Excel;
• разработана система параметрических расчётов отделок помещений в соответствии с их классификацией;
• автоматизированы десятки дорасчётов весо-габаритных, позиционных, топографических данных внутри существующих моделей;
• выстроена схема интеграционных потоков для всех участников проекта;
• отработана технология создания федеративной модели из Revit, Bentley AECOsim, Civil 3D и SmartPlant 3D в Navisworks;
• а также для выделения захваток в моделях была выстроена технология воссоздания из IFC-геометрии конструктивной части объекта в редактируемые базовые классы или семейства Revit. При этом была реализована поточная адаптация InPlace-геометрии, mesh и "битой" IFC-геометрии в редактируемую Revit-геометрию;
• был разработан оптимизатор больших IFC;
• создавались базы параметрических КСР, ГЭСН, финских норм TALO/RATU, сметных стандартных фрагментов.

Таким образом на проекте АЭС "Ханхикиви-1" команда ICE unity впервые для столь инженерно ёмкого и технологически сложного объекта отработала и верифицировала первую часть технологии моделирования строительного производства, раскрыв фронт для движения к последующим его задачам:

Полученные наработки по моделированию АЭС Ханхикиви-1” легли в основу НИР «Цифровой ПОС», ГОСТ Р ЕСИМ “Строительная информационная модель. Правила построения” и Тома 10.2 Отраслевых правил строительства объектов использования атомной энергии с применением цифровых технологий.

С результатами построения технологии строительного моделирования на базе проекта АЭС “Ханхикиви” наш VDC-директор Клепа В.В. выступил на Autodesk University 2019: BIM моделирование для задач ресурсно-технологического планирования строительства на примере АЭС

Справка об объекте и проекте строительства

По материалам (включая иллюстрации): www.atomic-energy.ru и https://rusatom-energy.ru/

АЭС Ханхикиви-1 (фин. Hanhikivi 1 – ydinvoimalaitos), ранее называвшаяся АЭС Пюхяйоки (Pyhajoen ydinvoimalaitos), – атомная электростанция в Финляндии. Площадка АЭС находится в северной части страны на территории муниципалитета Пюхяйоки (недалеко от одноимённой общины) в северной Финляндии, на берегу Ботнического залива Балтийского моря.

Строительство АЭС "Ханхикиви-1" – крупнейший российский инвестиционный проект с участием госкорпорации "Росатом" на основе российских технологий на в северо-западном регионе Европы.

Проект "Ханхикиви-1" предусматривал сооружение одноблочной АЭС на основе современного реактора российского дизайна ВВЭР-1200 поколения 3+, мощностью 1200 МВт. Референтная станция – Ленинградская АЭС-2.

АЭС «Ханхикиви» должен был стать первой АЭС, построенной в западной стране, высоко привлекательным для других зарубежных клиентов. В том числе за счёт удовлетворения в нём очень высоких требований лицензирующей финской компании, как к проектному решению, так и самому строительству, существенно превышающих требования большинства западных стран. В том числе в части применения современных ИТ-решений в проекте и BIM-моделирования.

Проект был задуман финской стороной с целью сокращения импорта электроэнергии в Финляндию и для обеспечения долгосрочных надежных поставок энергии местным предприятиям.

Сегодня Финляндию и Россию соединяет находящаяся на российской стороне линия электропередачи, построенная в 1970-х годах. Объем экспорта электричества из РФ в Финляндию в 2019 году составил 7 миллиардов киловатт-часов.

Предполагалось, что Заказчик строительства будет продавать электроэнергию своим акционерам по определенной себестоимости и пропорционально их доле в акционерном капитале.

Производимый объём будет равен около 10% потребляемой в Финляндии энергии и примерно половине объёма электроэнергии, импортируемой Россией в страну.

Парламент Финляндии в декабре 2013 года большинством голосов одобрил этот проект. Заказчик строительства в июне 2015 года подал первую заявку на получение лицензии на строительство станции.

Общее: https://www.youtube.com/watch?v=IYcSjXtW3yg

Концептуальная 3Д-модель: https://www.youtube.com/watch?v=rjNxOB0vv6Q

Концептуальные данные: https://www.youtube.com/watch?v=jKjqLNhh3Mg

Основные участники

В 2011 году в структуре Госкорпорации «Росатом» с целью продвижения российских атомных технологий на мировом рынке было создано АО «Русатом Оверсиз».

В декабре 2013 года между финской компанией Fennovoima Oy и АО «Русатом Оверсиз» был подписан EPC-контракт на поставку и сооружение АЭС «Ханхикиви-1».

EPC-контракт, предусматривает ответственность подрядчика за проектирование, комплектацию и строительство объекта. Аббревиатура названия контракта образована от англ. Engineering – Procurement – Construction / Проектируй – Поставляй – Построй.

При этом компания Fennovoima Oy – заказчик строительства АЭС "Ханхикиви-1" в Финляндии с долевым участием России, а также будущий эксплуатант АЭС.

Fennovoima Oy была основана в 2007 году группой финских индустриальных предприятий и энергетических коммунальных компаний. Fennovoima владеет более 60 промышленными, торговыми и энергетическими предприятиями Финляндии. Компания создавалась для строительства новых атомных мощностей в Финляндии. Сейчас у нее нет АЭС.

Вместе с контрактом на строительство АЭС был заключен 10-летний топливный контракт для будущей станции с "ТВЭЛом" (поставщик топлива в ГК «Росатом») на 450 млн евро.

В конце марта 2014 года "Росатом" закрыл сделку по приобретению 34%-ной доли в Fennovoima за 35,9 млн евро.

Так «Росатом» рассчитывает на то, чтобы получить хороший доход от этого вложения. Срок работы АЭС «Ханхикиви» — 60 лет, в это время можно поставлять топливо и в долевом участии продавать электричество в больших объемах.

В 2015 году в связи с развитием бизнеса и успешным достижением компанией поставленных целей, Стратегическим советом Госкорпорации «Росатом» было принято решение о создании двух компаний на базе АО «Русатом Оверсиз»: АО «Русатом Оверсиз Инк» и АО «Русатом Энерго Интернешнл».

Акционерное общество «Русатом Энерго Интернешнл» (АО «РЭИН») специализируется на управлении зарубежными проектами по сооружению и эксплуатации атомных электростанций российского дизайна на условиях вхождения в состав акционеров проектных компаний.

В качестве управляющей компании АО «РЭИН» отвечает за привлечение финансирования и обеспечение возврата инвестиций в рамках утверждённых финансово-экономических параметров и графиков реализации проектов. В перспективе перед Обществом будут стоять задачи управления эффективной и безопасной эксплуатацией АЭС, а также организации продаж электроэнергии, вырабатываемой АЭС, на зарубежных рынках.

С 17 декабря 2015 года АО «Русатом Оверсиз» передала EPC-контракт АО «РЭИН», а та, в свою очередь, реализуя не только проект в Финляндии, создала под него дочернюю компанию, так называемого генерального поставщика АЭС «Ханхикиви-1», RAOS Project Oy.

Контракт с санкт-петербургской компанией «АТОМПРОЕКТ» на разработку проектной документации АЭС «Ханхикиви-1» был подписан ранее, в октябре 2014 года.

Переговоры с потенциальными поставщиками услуг в сфере обучения персонала заказчика и в сфере пуско-наладки АЭС были завершены в 2015 году.

ЗАО «Концерн ТИТАН-2» выбран отвечать за подготовку площадки, строительно-монтажные работы, разработку рабочего проекта и поставку всех необходимых материалов и оборудования (за исключением оборудования длительного цикла изготовления) для всех объектов ядерного острова, по комплексу выдачи мощности и всем вспомогательным объектам, а также строительство зданий и дорог, прокладку коммунальных и инженерных сетей, разработку проекта и поставку контрольно-измерительного оборудования, а также за улучшение ландшафта площадки.

На площадке начались подготовительные работы: https://www.youtube.com/watch?v=Rgd26P5G1R0

АО «Атомэнергомаш», машиностроительный и инжиниринговый дивизион Госкорпорации «Росатом», выбран поставлять для АЭС «Ханхикиви-1» комплект основного оборудования длительного цикла изготовления, включая оборудование ядерной паропроизводящей установки. В соответствии договором, дочерние производственные и инжиниринговые предприятия «Атомэнергомаша» будут заниматься производством оборудования, а также разработкой соответствующей рабочей инжиниринговой документации и оказанием услуг по шеф-монтажу и шеф-наладке оборудования.

ОКБ «Гидропресс» как генеральный проектировщик реакторной технологии ВВЭР выбран предоставлять базовый проект и оказывает иные необходимые услуги в отношении оборудования ядерного острова.

Следует отметить, что Финляндия имеет многолетний опыт работы в ядерной энергетике. Поэтому местные компании привлекались для выполнения основной части строительных работ, а специалисты «ТИТАН-2» выполняли высокотехнологичные работы, требующие специальной подготовки, с учетом опыта возведения референтной станции Ленинградской АЭС-2.

Местный регулятор, Управление по радиационной и ядерной безопасности (STUK), занимается приёмкой решений и документации, и в случае их одобрения выдаёт лицензию на основное строительство.

Стоимость и сроки строительства

Изначально планировалось, что АЭС будет построена по российским технологиям, её активное строительство начнётся в 2018 году (в 2017 году – заливка первого бетона), а производство энергии — в 2024 году. Ориентировочная стоимость АЭС оценивалась в 5 миллиардов евро. При этом Fennovoima подписала контракт с фиксированной ценой на строительство АЭС «Ханхикиви».

Однако этап лицензирования крайне растянулся в связи с многократной необходимостью внесения изменений в проектную документацию.

Так в 2017 году Fennovoima «в целях повышения степени безопасности АЭС» было определено, что поставкой автоматических систем управления и контроля (АСУ ТП) для будущей АЭС «Ханхикиви-1» будут заниматься иностранные компании. Rolls Royce стал главным поставщиком автоматических систем защиты, а Schneider Electric поставщиком операционных систем I&C. Сделка, стоимость которой оценивается в сотни миллионов евро, касается как разработки, так и поставки автоматических систем.

Система автоматического контроля и защиты АЭС осуществляет мониторинг, контроль и защиту работы реактора и оборудования станции. Автоматическая система защиты выявляет нарушения в работе атомного реактора и принимает необходимые защитные меры.

Такой выбор поставщиков автоматических систем безусловно повлиял на ход разработки проекта АЭС и процесс лицензирования.

Требования STUK к уровню детализации документов на этапе лицензирования существенно выше по сравнению со многими странами, в том числе РФ. Высокий уровень детализации проектных документов дает преимущества на последующих этапах реализации проекта, позволяя избежать задержек, связанных с необходимостью переделывать что-либо уже на этапе строительных работ.

В рамках такого подхода Fennovoima при заключении контракта выставила существенные требования к применению BIM-моделирования в данном проекте и реализации процессов информационного менеджмента и координации. Для этого и санкт-петербургской компании «АТОМПРОЕКТ» и генеральному поставщику Raos Project за годы с начала подписания контракта пришлось существенно, в разы, непосредственно в процессе самого проектирования, поднять свой уровень информационного моделирования и встраивания его в общий процесс.

В 2018 году, благодаря усилиям ИТ-службы Raos Project, курированию REIN, а также талантливых и очень активных молодых BIM-команд «АТОМПРОЕКТ», в том числе совместно с Bentley и её российским интегратором, наметились первые существенные, масштабные, успехи в применении BIM в этом проекте в АС разделе и интеграции с другими разделами, соответствующем требованиям Заказчика. Так проект АЭС «Ханхикиви-1» в 2018 году стал финалистом в международном BIM-конкурсе, организуемом Bentley. Следует отметить, что инженерная часть проекта реализовывалась в решениях HEXAGON (Intergraph) SmartPlant 3D и PDM-системе SmartPlant Foundation, а единое информационное пространство реализовывалось на решениях Enovia (Dassault Systemes) и IBM Lotus Notes.

Bentley 2018. Finalist of Year in Infrastructure: https://www.youtube.com/watch?v=J06hyJ43GVs

Так местный регулятор, Управление по радиационной и ядерной безопасности (STUK), выдвигал замечания и дополнительные требования к проекту, российская сторона вносила правки, передавала их Fennovoima, процесс не раз повторялся. Доведение проектных и лицензионных материалов, BIM-моделей, до уровня финских требований, включая сроки рассмотрения регулирующими органами, заняло существенно больше времени, чем ожидалось. Ранее завершить процесс лицензирования АЭС сначала рассчитывали в 2017 году, потом в 2018 году, затем в 2019 году.

Однако только в 2021 году были достигнуты результаты, позволяющие вплотную приблизиться к получению лицензии и далее – к началу полномасштабных работ на площадке. Так RAOS Project Oy передала очередную версию проектной документации базового дизайна первого этапа с описанием технических решений "Ханхикиви-1", которая предварительно удовлетворила STUK. Пакет документов включал описание основных стадий разработки проектной документации создания технических решений проекта АЭС (концептуальный и функциональный проект АЭС, 3D-модель базового проекта, проекты систем и зданий АЭС).

Переданная документация составляла основу для предварительного отчета по обоснованию безопасности проекта (ПООБ), который должен был быть окончательно рассмотрен и принят Управлением по ядерной и радиационной безопасности STUK для того, чтобы лицензия на строительство АЭС могла быть выдана правительством Финляндии.

ПООБ, включающий 15 разделов, является основным документом при подаче заявки на лицензию и представляет собой подробное описание всех аспектов, влияющих на безопасность АЭС: выбор площадки и размещение АЭС, проектные основы и технические решения, средства и меры безопасности, а также результаты верификации проекта с точки зрения безопасности.

В результате в январе 2022 года лицензирование проекта АЭС “Ханхикиви-1” в Финляндии вышло на финишную прямую. Исходя из хода согласований со STUK, Fennovoima планировала получить от правительства Финляндии лицензию на строительство к лету 2022 года, а строительство должно было начаться в 2023 году. Коммерческая эксплуатация станции, таким образом, началась бы в 2029 году. Кроме того, была уточнена и стоимость проекта. Вместо суммы в €6,5-7 млрд, которая озвучивалась ранее, компания оценила общую стоимость станции в €7-7,5 млрд.

Текущий статус

На текущий момент проект сооружения АЭС «Ханхикиви-1» считается прекращенным вследствие одностороннего решения финской стороны, 29 апреля 2022 года уведомившей российскую сторону о разрыве EPC-контракта на поставку и сооружение АЭС.

К моменту прекращения контракта вследствие одностороннего решения финской стороны, на площадке проекта был выполнен существенный объем подготовительных работ, завершено строительство водозаборного канала, волнорезов, водозаборных дамб, временных плотин для защиты входа в туннели, административных зданий, столовой, контрольно-пропускных пунктов, раздевалки, котельные, складские помещения, арматурный цех, часть сооружений производственных и складских комплексов, в т.ч. бетонный завод.

На 2022 год: https://www.youtube.com/watch?v=z6YMLhtnETI

Рядом со строительной площадкой возведён вахтовый городок. Он предназначен для временного проживания 1008 человек, занятых на стройплощадке АЭС "Ханхикиви-1". На территории вахтового городка разместились 21 двухэтажное здание (каждое на 48 комнат), стоянки для 800 автомобилей и отдельный корпус с сауной.

Вахтовый городок: https://www.youtube.com/watch?v=SPv7qN1Ylq0

86% занятых на площадке составляли сотрудников финских компаний. В среднем в 2021 году на строительной площадке ежедневно работало более 350 специалистов компаний, входящих в цепочку поставщиков. В декабре количество рабочих на площадке достигло 500 человек.

Одной из самых трудоёмких задач была выработка грунтов из основного котлована, требующая буро-взрывных работ, и выполненная АО «КОНЦЕРН ТИТАН-2», разрабатывающей основной котлован до проектной глубины 21 метр.

Выемка грунта https://www.youtube.com/watch?v=HIO1l6RTQ6E

Компетенции и опыт, накопленные за время работы над проектом в условиях действия требований отраслевого регулирующего органа в Финляндии STUK и европейских требований в сфере атомной энергетики, сохраняются в дивизионе REIN в интересах реализации и развития других проектов в отрасли.

В регионе площадки выполняется необходимая работа по поддержанию зданий и сооружений проекта в надлежащем безопасном состоянии в соответствии с действующими требованиями в Финляндии.

Занятное в проекте

Источник: www.publicatom.ru

Подрядчики строительства финской атомной станции Ханхикиви-1 в Пюхяйоки, строящейся по российскому проекту, ждали, пока проснутся болотные лягушки. Дело в том, что на территории будущей стройплощадки АЭС расположен ареал обитания болотной лягушки Viitasammakko. По условиям экологической экспертизы проекта по строительству атомной станции, заказчик строительства – компания Fennovoima – обязана переселить остромордую лягушку.

Подрядная организация – международная компания Suomen Maastorakentajat Oy – начала снимать плодородный слой почвы вокруг котлована будущей АЭС осенью 2015 года, но, как только наступили октябрьские холода, лягушки впали в спячку. По распоряжению Fennovoima подрядная организация приостановила работы. В мае болотные лягушки проснулись, и земноводных «с почестями» переселили в другое место.

После того, как другой подрядчик провёл работы по срубу деревьев, Suomen Maastorakentajat Oy продолжила снимать плодородный слой. Работы должны завершиться до конца июля. Далее началась экскавацией рыхлых грунтов до отметки -17 м.

Для справки: остромордая (болотная) лягушка — это земноводное, обитающее в Европе, в том числе в Финляндии, на юге до Адриатического моря, на востоке до Урала, встречается также в Западной и Средней Сибири, на севере Казахстана. Остромордая лягушка живет в лесах, на лугах, болотах, на пашнях, полях, в садах, огородах, парках, на обочинах дорог.