吳 杰(中國核工業第五建設公司,上海 201512)
核電站安裝工程質量管理研究
吳 杰
(中國核工業第五建設公司,上海 201512)
運用項目質量管理理論,結合秦山核電二期工程的建設實踐對質量規劃、質量保證和質量控制分別展開討論,通過運用以上質量管理的理論和控制技術,在實際指導項目質量管理過程中起到了積極的作用,具有較強的實用性。
核電工程;質量管理;實用研究
(上接2008年第4期339頁)
1)建立文件化的質量保證體系
質量保證體系是一個組織落實、職責明確、有資源保障、有具體工作內容的有機體,文件是質量管理體系中的必需的要素,具有溝通意圖和統一行動的作用。只有通過建立和實施文件化的質量管理體系,才能體現質量管理體系的有法可依、有章可循、有人負責、有據可查的本質要求。質量保證體系文件由:質量保證大綱、管理程序、工作程序、質量計劃、工作計劃、施工方案等組成。質量保證體系文件的相互間的關系見圖8。
2)安裝工作包的劃分規則
核電站的系統復雜、空間狹小,并且核電站物項的安裝活動需要按照核安全法規要求對不同的核安全等級區別管理。為了有效地實施質量控制工作,使質量保證管理工作能夠全面覆蓋核電站的施工,根據設計技術條件和安裝工程的特點,通過建立項目WBS分解碼,把建造合同中的總體控制目標及相關工作進行分解,即將核島安裝工程劃分為10個安裝工作包,23個專業工作包,在各專業工作包內還要按系統、樓層、房間以及不同專業的各自特點細化到最小施工作業單位建立相應的工作包。如:設備專業安裝以每一道工序為工作單位;管道專業安裝中除了工序要求外,還要細化到每一個管道部件和焊口,從而使質量控制活動能落實到最小工作單位,并且在工程計劃的工作量安排方面規定組合施工作業量必須小于5個工作日,與之配套的是制訂綜合工作計劃,從而提高質保體系的運行可靠性和穩定性。工作包的建立目的是為工程進度計劃的編制而建立的核電工程WBS基礎數據,而質量作業管理的跟進對應原則是確保質量活動與工程進展緊密關聯,所有安裝活動都要按照工程進度計劃來開啟、跟蹤和關閉,以達到對安裝施工的全面控制。通過實施這樣的工作包劃分建立了專業化、標準化的質量管理模型,從而進一步提高管理效率。

圖8 質保體系文件分級圖Fig.8 The classification of QA documents
3)質量記錄和交工文件包的設置
質量記錄是為了證明對秦山工程安裝施工質量有影響的各項活動均已按規定要求完成,并達到和保持所要求的質量,為核電廠的維修、返工、修理、修改和在役檢查提供原始基準數據的客觀證據的文件。為了確保質量記錄滿足核電廠的需要,按照《核電廠質量保證記錄制度》HAD003/04的規定,編制《質量保證記錄管理程序》對質量檢查記錄的編寫、收集、標識、編索、貯存、保管和處理進行控制。各有關部門根據程序要求編寫質保記錄,以確保所有對質量有影響的活動形成相應、準確、可靠、可追溯的客觀證據,對質量活動的實施狀況給予客觀的證明,從而客觀、有效地證明質量體系的運行狀況是否正常、有效運轉。
為了有秩序地建立和保持安裝記錄,以證明對核電廠質量有影響的各項安裝活動均已按規定要求完成,并為核電廠建立方便、快捷的資料查詢系統提供良好的基礎,在工程開始前需制定安裝完工資料管理流程,對安裝完工資料包的劃分及文件組卷方式做出明確規定。完工資料包組卷的示意圖見圖9。

圖9 完工資料包組卷示意圖Fig.9 The tree of completion documents
在總結了國內外核電工程經驗的基礎上,結合所承擔的安裝任務的特性,為了達到記錄質量活動,實現質量控制的目的,同時為了有利于業主、監理及國家核安全局的役前和役中檢查調用相關見證文件和將來有利于秦山工程投產后業主在檢查維修過程中使用相關資料,將安裝完工資料包劃分為11個專業安裝完工資料包。安裝完工資料包主要包括以下內容:封面(完工資料名稱、編號和中原建、監理公司、聯營公司和五公司的簽字欄)、目錄、遺留項目清單、中間交工驗收報告、系統試壓報告、系統清潔度報告和安裝記錄(質量計劃、工作計劃和各種安裝檢查報告)。完工資料的收集是在工程的管理和施工過程中同步形成的,其過程可以分為三級管理,即第一級資料收集為施工班組施工記錄;第二級資料收集為業務管理部門文件資料;第三級資料收集為完工資料室按照交工文件的要求進行收集、整理、匯編,其流程見圖10。
4)質量信息的統計和分析
質量信息是指反映產品質量和企業工作質量的信息、基本數據、原始記錄。質量信息是開展質保活動的基礎條件之一,是進行質量控制的必要手段,應用統計等方法對影響施工質量水平的因素進行分析、控制和管理。在整個安裝活動中,監控施工質量因素的變化,通過質量信息的收集和統計分析,判斷出對安裝質量的主要影響因素,采取有效的控制措施,從而減少施工質量的波動,有效地提高施工的質量。為開展質量控制活動和企業管理者進行質量決策提供依據。
核電廠安裝施工活動中的質量信息分散且繁雜,點多面廣,因此,在安裝施工開始之初就應選取和確定需要收集的對質量有影響的信息,并及時輸入計算機。應選取具有代表性、連續性和數值化且能反映施工技術和管理等方面的活動作為質量信息。根據質量情況統計分析的結果,針對質量趨勢的狀態安排下一步的工作,采取相應的控制措施,防止影響施工質量的現象重復發生。采用質量統計分析技術,可以節省大量的檢驗成本,提高施工質量和工程進度,保證項目質量目標的實現。

圖10 完工資料收集流程Fig.10 The collecting process of the completion documents
在秦山二期核電安裝工程中,建立了一套質量信息統計和分析的方法,應用于安裝質量控制各種活動,取得了較好的效果。項目部從工程開始,選取不符合項報告、質量跟蹤單、控制點一次釋放率、焊縫合格率、質量計劃和工作計劃等13項活動作為質量信息進行收集和統計分析。通過對13個質量控制指標的設立,再對每一個指標進行細分量化處理,使細分量化的數據能夠滿足統計分析工具的應用,從而建立核電工程質量趨勢模型。班長每天有作業質量日報,施工隊每周有專業質量報告,質檢部每雙周有項目質量分析報告,質保部每月有項目質量趨勢評估報告。每月編制的質量情況統計分析報告,提交項目主管質量和工程的領導。根據質保部和質檢部提交的質量分析報告和質量趨勢報告,項目總經理針對質量趨勢的狀態安排下一步的工作,采取相應的控制措施,減少影響施工質量的現象重復發生。
3.3 質量控制
3.3.1 人員素質
(1)核電培訓
為了保證秦山工程質量保證體系正常、有效運轉,經過精心挑選,中核第五建設公司抽調了具有核電建設經驗的人員,組建秦山二期核電項目部。通過選擇、培訓、考核將能夠勝任崗位工作的合格人員充實各部門、施工隊。根據工程任務量和工程進度計劃,編制人員配備計劃,實行動態管理,確保有足夠數量的合格人員投入工程建設,同時還儲備了必要的后備補充人員動員計劃。
工程質量是人創造的,人的責任感、事業心、質量觀、業務能力、技術水平等均直接影響工程質量。因此,秦山項目的質量控制始終堅持“以人為本”的管理理念,增強人的責任感、事業心、質量觀、業務能力和技術水平是提高工作質量,減少工作失誤的有效措施。質量保證培訓是提高人的工作能力和工作水平的重要途徑之一。實踐證明,培訓的每一份投入都可以降低由于人員誤操作導致的質量問題帶來的一些損失。
通過有計劃、有組織地進行人員培訓,使全體員工樹立正確的質量觀念,使每個受培訓人員能勝任直接承擔的任務。使管理人員和操作者熟悉現場質量保證體系,掌握質保體系有效運轉的相關知識和要求,使各項質量活動能有效地按質保要求進行。使每位參建者了解有關的接口關系,理解為什么要執行質量保證,如何保證工程質量,如何正確地執行程序要求,確保各自的工作質量達到要求。
(2)人員資格管理
依據國家、行業和企業有關的法規、準則和條例以及設計技術規格書的要求編制《核電從業人員資格管理程序》的規定,對從事與質量活動有關人員的資格、評價以及資格更新作了詳細的規定。對從事特殊工藝(焊接、無損檢驗、理化試驗和熱處理等)的人員從培訓、考核、取證、評價和資格延期等予以明確規定。所以參與秦山核電二期施工的人員均由人力資源部按照《人員資格管理程序》的相關規定進行管理,確保參與核電建設的上崗人員百分之百合格。
3.3.2 質量保證監查活動
為驗證質保大綱的執行情況及其有效性,按照HAD003/05《核電廠質量保證監查》和《質量保證監查管理程序》的規定進行內部及外部質保監查。通過有計劃、有組織地實施質保監查活動,驗證被監查部門或單位質保大綱的執行情況,質量保證體系是否滿意地運行,以評價質保大綱實施的有效性。確保核電廠安裝施工活動符合質保大綱的規定。
項目部接受業主、監理公司、中原建設公司和國家核安全局以及其他外部組織的質保監查,不斷完善質量保證體系。質保部根據《質量保證監查管理程序》的規定負責實施質量保證監查活動。
3.3.3 施工作業過程質量控制管理
施工作業過程是工程質量符合性形成的過程,是最終形成項目產品質量的重要階段,是項目質量管理的中心環節。在施工作業過程中以質量計劃、工作程序、檢查程序、施工方案、圖紙和說明書等有效文件為依據,對核電廠安裝施工活動實施檢查和試驗,采用自檢、互檢和專檢相結合的方式對施工質量全面控制。在施工過程中,要求施工人員對每一完成的工序都應進行自檢、互檢,保證所從事的質量活動能夠達到要求的質量。質檢部以質量計劃、工作計劃和班長工作日報表為質量控制主線,在計劃中設立試驗和檢驗見證控制點來全面控制施工過程,重點控制工序質量,通過保證工序質量來確保整個工程質量,在施工工序中設置控制點,施工過程中加強巡檢、符合性檢查、工藝紀律檢查、工作程序和技術規范執行情況檢查,對壓力試驗和特殊工藝過程實施全面的控制,對測量和試驗設備的標定和使用情況進行隨機監督檢查。通過全面的檢查和試驗控制,確保核電廠安裝施工的各項影響質量的活動得到有效控制。
(1)施工作業前的質量控制
準備是項目實施的前奏,準備工作的好壞,不僅對項目的高速、優質完成產生直接影響,而且對項目質量起到一定的預防、預控作用。施工準備的質量關系到工程施工的經濟合理性和工程質量的穩定性,它直接影響工程的最終整體質量。做好項目施工準備工作是高效、按時、平穩地實現項目“質量、進度、成本”三大控制目標的先決條件。施工前的質量控制內容和措施包括:組織準備、技術準備、物項準備和施工現場準備的控制。
先決條件檢查:在所有的質量計劃和工作計劃中,第一項內容為先決條件檢查并且全部設置為“H”點;在質量計劃和工作計劃啟動時,進行先決條件檢查,凡不具備條件的不能開工。
(2)施工作業中的質量控制
在工程施工過程中,項目部按照質量計劃和工作計劃的安排組織中原建、監理公司和聯營公司在施工現場進行釋放見證點和停工待檢點工作,并簽署相應的施工記錄。
符合性檢查:檢查員依據最新版本的圖紙、技術條件、工作程序、設計修改和工程變更單,對安裝后的系統和設備進行符合性檢查,以確認安裝工作已按規定的要求完成。
質量計劃和工作計劃的關閉:在符合性檢查合格后,檢查員在核對計劃中的所有操作步驟已有操作者簽字、所有控制點已全部簽字放行,各種安裝記錄齊全、有效,方可再簽字關閉計劃。質量檢查員對焊接工藝評定、彎管工藝評定、涂裝工藝試驗、酸洗、鈍化工藝試驗和焊工考試等重要影響質量的活動進行100%的監督檢查,而在施工現場對管道組對、管道清潔度、設備保護、電纜敷設和端接、儀表調校等活動按10%~50%不等的比例隨機抽樣檢查,以保證工作程序、技術條件、技術規范的要求得到正確執行。
(3)施工作業后的質量控制措施
施工后的主要工作內容是配合調試單位系統試驗、遺留尾項消缺、安裝完工資料的整理、組卷、移交和交工驗收等工作。質量控制的重點是安裝完工資料的整理、組卷、移交和工程交工驗收。
3.4 質量問題的處理
在質量檢查和監督中發現的質量問題,采取開啟不符合項報告和質量跟蹤單的方法進行有效的控制,確保所有的安裝活動和結果都是符合要求的。
3.4.1 不符合項及不符合項處理
按照核安全法規的定義,不符合項是指“某一物項或活動因性能、文件或程序方面的缺陷,其質量變得不可接受或不能確定。”根據上述定義不符合項是指物項或與質量有關的管理和作業的活動的質量不符合或不能確定滿足規定的要求。因此,在項目的整個實施過程中任何人都有權對產品質量、管理和作業活動進行監督,對發現的問題提出不符合項訴求,并按照文件管理程序歸口到質檢部門開啟不符合項報告,敦促不符合項活動產生主體糾正錯誤,從而關閉不符合項。
3.4.2 質量跟蹤單
對于違反工藝規程、工作程序和管理程序的行為,開啟質量跟蹤單。質量跟蹤單由檢查員開啟,描述存在的問題,提出建議的糾正要求,質檢部經理審批簽發,責任施工隊或部門的技術人員填寫糾正行動,責任施工隊隊長或部門經理填寫處理意見,檢查員驗證糾正行動的執行效果,質檢部經理審核并關閉質量跟蹤單。
3.4.3 質量統計分析的反饋
由于在工程開始之前就有質量策劃,并建立了工程管理質量評價模型和工程實體質量控制評價模型,把質量問題分為定性指標和定量指標。對于定量指標在按照質量策劃要求采樣后應用統計分析工具,如:直方圖法、魚刺圖法、矩陣圖法、矩陣數據法和關聯圖法等進行分析。
管理體系定量分析的13個質量指標的統計分析,是定量掌握工程質量管理的間接質量波動趨勢的關鍵信息。產品或服務所需要的質量指標是通過對技術文件和標準要求的施工產品指標和質量缺陷的分析建立企業標準的產品或服務質量編碼庫。通過質量模型的設置和數據樣本的采集,再經過統計分析工具的計算,真正反映了工程實體的直接質量波動趨勢,通過采取糾正措施使工程質量完全控制在標準范圍之內。
綜上所述,可以用一個質量杠桿圖(見圖11)來表示,得出結論:在質量管理過程中要努力推進管理方案策劃和施工方案的精細化管理,提高其質量水平,以達到延長質量杠桿的預防端,使項目效益最大化。
2007年,我國關于發展核電中長期發展規劃確立了核電產業的戰略性目標,不但對解決中國長期性的能源緊張有積極意義,而且也是和平時期保持中國戰略威懾能力的理想途徑,可謂“一箭雙雕”。根據規劃,到2020年,我國核電總裝機將達到4 000萬千瓦、占電力裝機總量4%。這意味著在未來15年中,要建設大約32個百萬千瓦級的核電機組。顯然,中國核電將進入空前的快速發展時期。
面對國家核電的高速發展形勢,我國核電建設隊伍的現實狀況是:目前全中國具有核電站建造資格和業績的安裝公司只有兩家,即中國核工業第二三建設公司和中國核工業第五建設公司。在多項目同時建造的要求下,隨著迅速在短時間內大量招募人員,必然會稀釋原有的團隊。因此,也將造成核電安全文化濃度和建造質量管理力量的下降,從而給核電建造帶來不利的影響。因此,綜合前面對秦山核電二期工程安裝質量管理的分析提出以下建議:
4.1 加強核電安全質量文化建設
在現代企業管理中,人們已經越來越深刻地認識到:進一步發現管理成功的企業居首位的并不僅僅是先進的加工、檢測設備,工藝技術和嚴格的規章制度,而是強有力的質量文化。

圖11 質量杠桿圖Fig.11 The lever action of quality
核安全質量就是誠信,說到做到,講究質量信譽就是企業質量文化。它是存在于企業和個人中的關于產品質量問題的種種特性和態度,在特定意義上,它構成了一種觀念:任何一項與質量有關的工作,由于質量問題的重要性,要保證得到與這種重要性相適應的應有的重視。質量文化主要涉及兩類問題:第一是企業內部的必要體制和管理部門的逐級負責制,第二是各級人員對質量問題的態度和響應,即個人的承諾和實踐。這表明,質量文化是企業和個人對質量密切關注的一種手段,是基本的管理原則,是存在于一個企業內部的對企業各級人員個體的行為起著支配作用和調節作用的內在素質的集中概括。
質量文化是人與客體的統一體。實踐表明,質量問題在某種程度上都來源于人為因素,人的能動性在發現和消除潛在的質量問題方面是十分有效的。在質量文化的體系中,人起著主導作用,人的素質是一個影響全局、涉及所有層次和環節,滲透在一切質量有關活動中的必須給予優先考慮的關鍵因素。因此,不斷優化人的素質是質量文化建設的一個重要環節。
實踐表明,傳統的“符合型”質量保證已經向“績效型”轉變,這種轉變不僅要求一切質量活動必須符合大綱、程序、手冊規定,而且要求一切質量活動必須用實施效果來鑒別和度量,并在這種鑒別和度量的基礎上使大綱、程序、手冊不斷改進和完善。通過對一切質量失誤的“被動預防”與“主動預防”的結合,通過企業的學習活動,使質量不斷改進。因此,質量文化的建設和發展是一個在實踐中不斷變化的循序漸進的過程,是活的文化,是一切質量活動的靈魂和杠桿。
企業質量文化建設是一個系統工程。它是由決策層、管理層和基層員工為主體的在各類質量活動中,構成對質量的重視的體現。因此要努力提高以下方面的工作質量:
(1)個人認識,即每個員工對質量的重要性都有充分的認識;
(2)知識和能力,即每個員工通過培訓、教育及自學、實踐獲得其崗位所必需的知識和能力;
(3)承諾,即決策層和管理層用行動承諾把質量置于優先考慮的地位,并且要求質量目標被每個員工所接受;
(4)積極性,即通過引導、建立質量目標、實施獎懲制度等手段,使每個員工對質量問題具有持久的積極性;
(5)監督,即決策層和管理層對質量有關的工作經常進行監督和審查,并對員工的積極性和主動精神及時做出響應;
(6)責任制,即通過正式的委派,明確的分工,使每個員工對各自的責任清楚地了解。
4.2 全面推行精細化管理和專業化施工
過去中國核電站是建成一個再建下一個,因此,項目管理追求集中而高效的扁平化的管理模式,工程管理和施工經驗的積累是以項目為中心,人員也基本上是原班人馬整體轉移。這種模式對項目管理來說其接口最少,人員相對固定,且相互磨合周期短,對成本控制和質量管理具有效率最佳。因此,單個核電項目內小而全,在長周期的核電站建設中基本上類似分公司的模式,但是這種模式完全不能滿足當前核電快速發展和核電站群堆建設質量保證的需要。隨著原來核電項目的結束,人員分開,其原有的核電安全質量文化隨著核電建設隊伍的解散而稀釋,同時項目的小而全也不利于施工隊伍資源的充分利用和水平的提高。因此,要對原來的核電建設的項目管理模式進行項目管理流程再造,要通過精細化管理,按照不同專業的施工特點和施工邏輯要求細分專業施工工作包,建立專業施工隊伍,使工程施工經驗的積累以專業隊伍為中心,而項目部以精細化管理為中心,協調處理所有的接口關系,把握全局精細度,促進質量保證系統最優化。這樣就能確保專業施工隊伍的人員相對穩定,他們可以同時服務于多個核電站同時開工的需要,也就是將核電安全質量文化復制到多個核電項目中,從而保持核電安全質量文化的稀釋率減到最小,以確保核電建造的質量。
4.3 提高信息化管理水平
以改進并固化質量管理流程為目的,全面提高計算機信息化綜合質量管理的應用水平。精細化質量管理與計算機結合才能從根本上提高質量管理的有效性,它是可以應用已有的質量管理理論和統計技術,通過建立計算機系統,形成高度集成化和信息化的質量管理計算機網絡平臺,為企業提供精細、快速的質量管理體系。它體現了計算機技術在質量管理中的應用提高,標志精細化管理時代的到來。
面對核電的高速發展和我們有經驗的核電工程人員緊缺的不對稱現狀,固化核電建設項目管理流程就能在單個項目上減少對有經驗的核電工程人員數量的依賴,而對于新上崗的人員也能快速滿足崗位需要。因此,利用計算機輔助管理系統,通過把眾多具有核電工程經驗的技術專家和管理專家的知識剝離出來,建立核電工程管理平臺,就能有效地保證核電工程建造質量。這是規模化建造核電站降低成本以少勝多的利器。而這種剝離在一代又一代核電建設者不斷應用和改進下,必將給企業留下寶貴的財富,從而使企業基業常青。
隨著科學技術的進步和社會的發展,質量管理理論也會有進一步的深化和擴展,近年來,工程建設項目越來越復雜,如何在既定的質量標準條件下,既節省工期,又降低成本,有序地組織項目建設,成為人們日益關注和重視的問題。想要對項目質量進行有效的管理,就必須以科學的態度對待問題,用科學的方法對項目進行分解,制定出一個切實可行的質量目標和保證體系,并通過對質量的控制和優化,以綜合滿意度最高的質量標準來滿足業主的要求和建設規范,對現場情況做到動態跟蹤監測,分析實際質量狀況與計劃的偏差,及時查找原因并做出相應的調整和采取糾正措施。本文通過對秦山核電二期工程項目的質量管理研究,得出以下結論:
(1)利用現代項目質量管理方法制定出秦山核電二期項目質量規劃和質量保證措施,并在項目施工過程中對質量活動進行實時跟蹤和質量控制的實踐,說明秦山核電二期工程的質量是完全受控的,體現了核安全文化的精髓,全面實現了核電建設目標。正因為如此,國家又批準了秦山核電二期擴建項目,目前3號機組和4號機組正在建設中。
(2)本文通過描述秦山核電二期項目質量活動的過程,再現了質量管理理論對核電項目建設過程質量控制的指導意義。通過質量理論在計劃執行的動態跟蹤,質量狀況與計劃質量目標的偏差分析,研究偏差產生的原因,采取相應的控制和糾正措施等工程實踐的應用,確保了該項目整體質量,滿足了建設方的質量要求,達到了各類規范的質量標準,同時工期和成本又得到了有效的控制,產生了良好的社會和經濟效益。
(3)本文提出的核電項目質量管理建議是建立在現代質量管理理論基礎上,經過秦山核電二期工程的實踐后,再總結提出的觀點,它經歷了理論-實踐-再理論的提升過程,因此,必將對后續核電站項目或其他類似工程項目的施工管理具有重要指導意義。
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The study on quality control of nuclear power installation project
WU Jie
(China Nuclear Industry Fifth Construction Corporation,Shanghai 201512, China)
The quality planning, quality assurance and quality control are discussed by applying the quality control (QC) theory and combining the real situation of the Qinshan II project. This paper is practical and plays an active role in instruction of project quality control by applying the above QC theory and control techniques.
nuclear power project; quality control; practical study
TM623
A
1674-1617(2009)01-0045-08
2008-08-12
吳 杰(1962-),男,福建人,研究員級高工,中國核工業第五建設公司副總經理。