關于我國民用核安全電氣設備國產化配套情況和主要質量管理問題

環境保護部華北核與輻射安全監督站 馬象睿

1 引言

2007年7月4日國務院頒布《民用核安全設備監督管理條例》，自2008年1月1日起實施已經3年，民用核安全電氣儀控設備的設計制造安裝活動首次納入了核安全監管的行政管理范圍之內，國內的民用核安全電氣儀控設備的設計制造單位按照《條例》要求取得許可證并接受國家核安全局的監督管理。根據對環境保護部網站信息的統計，截至2010年12月底，國內民用核安全電氣儀控設備設計、制造持證單位總共35個，其中34個單位持有設計許可證、32個單位持有制造許可證，設備種類包括：傳感器類設備6個、電纜類設備11個、電氣貫穿件類設備2個、機柜類設備7個、控制臺屏、顯示儀表類設備4個、應急柴油發電機組2個、蓄電池（組）2個、閥門驅動裝置3個、電動機4個、電氣設備系統設計2個。境外注冊登記單位共32個。已經完全覆蓋了《民用核安全設備目錄（第一批）》的全部電氣儀控設備范圍。

2 目前核安全電氣設備國產化的基本情況

自2008年至2010年電氣儀控設備制造的設備涉及秦二擴、福清、方家山、嶺澳二期、紅沿河、寧德、陽江7個項目共18個機組和在運行電廠的改造與備件項目。根據3年的設計制作活動開展情況看來，隨著大量設備進入關鍵制造工序，電氣儀控設備已經由部分國產化向全面國產化逐步發展。按照《民用核安全設備目錄（第一批）》設備種類劃分，持證單位和國產化情況如下：

（1）核級輻射監測設備設計制造單位有西安核儀器廠、北京核儀器廠、中船重工七一九研究所。從持證單位設計能力上基本上能夠滿足國內核電站的要求，但是目前運行核電站中使用國產化設備的較少，新建核電項目中正在逐步開始使用。壓力變送器、差壓變送器設計制造單位有上海光華儀表有限公司、上海自動化儀表有限公司和上海威爾泰，這三家單位的技術均參照國外成熟技術變送器，特別是K3類變送器在基本廣泛用于國內各個運行核電站和在建核電項目中。

（2）電纜設計制造單位有江蘇上上電纜集團有限公司、常州八益電纜有限公司、安徽電纜股份有限公司、江蘇常燕電纜有限公司、江蘇華光電纜有限公司、上海電纜有限公司、遠東電纜有限公司、煙臺市電纜廠、四川明星電纜股份有限公司、沈陽電纜產業有限公司和江蘇新遠程電纜有限公司。K3類電纜技術已經非常成熟并且制造工藝固化，基本能夠確保我國核電建設的需求。部分持證單位雖然已經掌握K1類電纜技術也基本具備國產化能力，但供貨業績非常少，并且目前尚未解決電纜絕緣和護套材料單一供應商的問題。

（3）電氣貫穿件設計制造單位有上海發電設備成套設計院、核動力研究設計院，兩家單位經過自主研發現在基本掌握電氣貫穿件的技術，并且具備了相應的制造能力，為在建項目陸續提供產品。

（4）機柜、控制臺屏設計制造單位有北京廣利核系統工程有限公司、北京核儀器廠、上海福克斯有限公司（僅制造）、蘇州市東儀自控設備有限公司、上海自動化儀表有限公司、中科華核電技術研究院有限公司和重慶川儀自動化股份有限公司。隨著第三代核電技術的引進，數字化儀控設備（包括DCS系統）隨之引進，在國內還沒有設計和制造核級DCS系統設備的能力。在建核電項目中，國產化單位與國外單位采取聯合體的合作方式進行設備制造，核級DCS系統設備現在的主要供應商為日本三菱電機株式會社、美國英維思系統公司、德國AREVA公司和美國西屋公司，目前持證的國產化單位有北京廣利核系統工程有限公司。因國內數字化電路發展較晚且基礎研究工作不在，所以對國外四家的核級DCS系統設備還沒有完全消化吸收，要形成完全自主的核級DCS系統設備還需要一段時間。目前北京廣利核系統工程有限公司通過與日本三菱和德國AREVA聯合設計制造的方式，不斷消化吸收國外的技術，并且已經開展國產化DCS系統的研制工作。

（5）應急柴油發電機組設計制造單位有陜西柴油機重工有限公司、滬東重機有限公司。我國以往核電站應急柴油發電機組一直依賴進口，目前兩家已經具備柴油機的設計制作能力，并且通過技術引進逐步掌握整個應急柴油發電機組的設計制造技術，上海電氣集團上海電機廠有限公司正在初步配套發電機，但柴油機部分重要部件和控制系統還來自國外，要實現全面國產化還需要不斷提高技術能力和制造工藝水平。

（6）蓄電池組設計制造單位有沈陽東北蓄電池有限公司、荷貝克電源系統（武漢）有限公司。蓄電池組的工藝比較成熟，兩家單位均引進國外的成熟技術和工藝設備，基本能夠滿足目前在建電站的需要。

（7）閥門驅動裝置設計制造單位有揚州電力設備修造廠、常州電站輔機廠有限公司和上海自動化儀表有限公司。這三家單位的技術均參照國外成熟技術，特別是K3類閥門電動裝置為國內閥門制造單位大量供貨，K1類閥門電動裝置已經基本具備國產化能力，但用量較少。

（8）電動機設計制造單位有佳木斯電機股份有限公司、南陽防爆集團股份有限公司、上海電氣集團上海電機廠有限公司、常州電站輔機廠。電動機行業在我國比較成熟，可以為國內核級風機和泵的制造單位配套K3類電機，而且佳木斯電機正在對K1類電機進行設計驗證。

以上持證單位基本滿足我國在建核電站CPR、CNP、EPR項目的設備設計制造需求，有關AP1000設備的技術要求與目前持證單位的定型產品技術要求有一定差別，有待進一步分析和驗證，如蓄電池、電纜、閥門電動裝置的材料和老化壽命等方面，所以目前針對AP1000的核安全電氣儀控設備暫時基本還是由美國西屋公司選擇的境外單位進行設計制造。

3 監督檢查中發現的主要問題

國內核安全電氣設備設計制造單位的設計制造經驗不足，部分設備還在引進消化吸收國外的技術，個別設備的研制工作剛剛開始，所以國內持證單位的技術能力和質量管理方面仍需要不斷提高和完善。根據近三年對國內核安全電氣設備設計制造活動的質量跟蹤分析，以及國家核安全局和派出機構對各活動單位的監督檢查記錄和報告所顯示，發現目前主要的問題集中存在以下五個方面，并提出一些建議。

（1）設計審查重視程度不夠，特別鑒定審查不足

因為電氣設備設計制造過程的特點，設計單位一般依據現有核電站的技術要求和相關標準進行研發和設計樣機，經過對樣機的一系列試驗和分析等活動，對設備滿足核安全要求的情況進行質量鑒定，經確認設備符合要求后的樣機將成為該單位的定型產品，在整個鑒定活動中其設計和制造活動將按照核質保體系進行控制。核電業主、工程公司和設備總包單位在采購過程中，按照相應核電站設備的采購要求選取各制造單位的定型產品，往往對定型產品鑒定情況審查的工作存在不足；同時，絕大部分設計制造單位在承接合同后，也沒有認真對技術要求進行詳細的對比，相應的設計評審工作也缺乏深度和細致，往往波及到了制造過程中、甚至是驗收時才發現部分原設計考慮的內容不夠完整，如個別驗證試驗條件和標準不一致或不能覆蓋、樣機代表性不足、制造條件不足、企業標準不健全不滿足核安全標準等問題。

從目前設備國產化狀況看來，我國部分設備還在引進國外技術和消化吸收階段，對國外設備技術和標準還沒有完全掌握，所以非常有必要進行細致的研究和學習，特別是在設備設計過程中，應認真做好設計審查工作，認真對比技術和標準上的差別，不斷積累經驗和知識，提高自身的技術水平，縮小與國外的差距。

（2）工藝過程文件不健全不規范，原材料復驗、成品驗收試驗不滿足標準

現有的國產化設備設計制造單位基本都是我國近年來一直為核電站提供備品備件的單位，大部分單位是原國有資產企業、大型民營企業和行業知名企業，長期為我國電力、軍工、船舶、通訊、交通、航空等行業提供設備和服務，設備制造方面的工藝文件基本形成配套的企業標準和規范，這些標準和規范應用在其他行業上基本上是成熟的，再加上企業內部的經驗傳承和制造工藝的不斷完善，能夠滿足各行業的制造要求。但是，核電站的核安全設備在技術條件上和試驗條件上與其他行業還是有一定的差別，比如運行環境、設備材料理化性能方面的個別元素的成分要求、對于設備結構完整性和壽命的要求、驗收試驗項目和條件等等方面。部分單位還沒有按照核級設備的具體要求建立完整的工藝過程文件，導致部分原材料檢驗方法和結果不符合要求、成品驗收試驗條件和結果與標準有一定偏差等問題，個別工藝環節缺少工藝控制文件，操作人員憑經驗處理導致設備損壞。

隨著核電技術的發展和新技術的應用，不但制造工藝在日新月異，標準和規范也在與時俱進，設備制造單位要跟上這樣的技術發展水平，就要不斷按照新的要求建立和完善現有的工藝文件，確保在設備制造過程中工藝控制的有效性和指導性，以保證設備制造的質量穩定性。

（3）設計變更、工藝更改的經驗主義，忽視再驗證和評定

核質保體系對核安全設備的設計變更和工藝變更的程序控制非常嚴格，以防止變更不當帶來的危害和潛在風險。但是個別單位在設計制造過程中憑借在其他行業的經驗擅自變更材料和加工工藝，并且不嚴格按照相應的核質保程序進行有效的驗證和確認、不按照程序進行詳細記錄和匯報，這種情況下如果采購單位在監造和驗收時對設備的檢查覆蓋程度不夠，很可能導致不合格的設備安裝到核電站，為電站帶來潛在的危害和風險。

我國傳統的技術和經驗傳承方式是師傅帶徒弟的手把手教學方法，這是非常有必要和非常有效的，但是面對核電機組建設對設備的需求量的增長，核電相關單位都在迅速擴充人員，新人員要在短時間內理解和掌握具體的核安全設備要求和制造工藝，師傅帶徒弟的方法已經不能滿足目前的需求了，必須請各位師傅把自己的經驗積累下來結合標準文件后行成文字，通過系統的培訓和嚴格的考核來有效提高新人員的技術水平。另外，新領域的技術發展需要借鑒其他行業的經驗，特別是核電行業不但要學習國外的技術，還有學習其他行業的技術，但是這些技術要應用在中國核電站就要通過有效的驗證，即使是材料的細微變化、工藝的調整都有進行認真的評價和分析，方能應用于核電設備的制造。

（4）不符合項分類適用性問題，未關閉和無預防的管理

電氣儀控設備有著與機械設備不同的制造特點，其元件（機械零部件和電子元器件）較多，絕大部分以裝配的形式生產完成，并且在元件采購入廠后需要進行來料檢驗，裝配過程中對半成品部件進行過程檢驗，檢驗中發現的不合格品被篩選掉，不符合的半成品和成品基本是以更換元件的方式維修處理。目前核安全電氣儀控設備的不符合項分類主要有三類，重大不符合項、較大不符合項和一般不符合項，制造單位對發現的不合格元件和半成品往往不按照核質保程序的要求開啟不符合項進行控制，或僅對價格較貴、制造周期長的元件開啟一般不符合項，并以更換的形式關閉這樣的不符合項，沒有認真分析元件的設計選型、批量的質量控制、加工工藝控制、質量趨勢等方面的原因，很少考慮到與此相關的其他設備上的潛在問題，更缺乏相應的預防措施，由此如果檢驗比例不足或漏檢時經常導致成套設備的不符合項和質量問題的重復發生。

按照HAF003的要求對不符合項的控制要求，必須制定一些措施，控制不滿足要求的物項，以防止誤用或者誤裝。對于設備制造過程中發現的任何一個不符合項物項都不能小看，我們不能僅把“核電無小事”這句話掛在的嘴上，還要落實到行動中，同時對不符合項的積累也是總結經驗的最好途徑之一，不但能夠提高技術能力和工藝水平，也能提高管理水平。

（5）未嚴格按照HAF003進行核質保管理

按照《條例》要求設備設計制造單位必須建立核質保體系，并確保在活動中有效實施。目前的持證單位在申請許可證階段均按照國家核安全局要求建立了核質保大綱和配套程序，并經過主審單位的認真審查，在與核電業主和工程公司簽訂合同時也建立相應的項目質保大綱。由于我國大部分核級電氣設備設計制造單位進入核電行業較晚，沒有將核安全文化完全融入企業文化中，沒有完全掌握和理解核質保體系的具體要求，所以經常在設計制造活動的質量管理方面出現與核質保大綱和程序要求不符合的情況，比如受控文件的有效性控制不足導致設計、制造和質量部門使用的文件版本不一致，電子文件的管理混亂導致擅自修改參數、設備中軟件版本錯誤，內審的審查深度不足和問題長期未關閉，重要記錄缺乏有效性、完整性和可追溯性，未按照程序對不符合項處理和上報等問題，甚至個別單位把核質保視為“僅僅是紙面文章”。

建立核質保體系，是為了確保核安全設備在設計制造過程中能夠被有效控制，以保證設備滿足核安全要求和質量的穩定。核安全設備的設計制造單位應該將企業文化建設、設備的設計制造、企業的管理等方面貫徹核質保體系的要求，以保障企業的穩定發展和產品的質量。

3 結語

總之，要確保我國核電站的安全和持續穩定地發展，用核安全電氣設備設計制造單位還要不斷加強核安全法規的學習、建立核安全文化、培養核質保理念，在不斷推動電氣設備的全面國產化同時，不斷提高核安全電氣設備設計制造單位的質量管理工作，努力為我國核電建設貢獻最大力量。

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