侯剛連,李春躍
(福建福清核電有限公司,福建??福清??350318)
核電廠調試工期的優化方案
侯剛連,李春躍
(福建福清核電有限公司,福建??福清??350318)
目前,國內核電建設受設備產能和建設經驗等因素影響,調試工作往往不能如期開展,可能導致總工期拖延。合理規劃調試工期和邏輯,根據實際情況對調試工期進行優化,是消減部分工期拖延的有效手段之一。文章通過研究百萬千瓦級核電機組建設時遇到的常規情況,在以往參加核電機組調試工期優化實踐的基礎上,分析和探討了調試計劃制訂特點、計劃執行中的困難和調試工期優化的對策,提出從項目全局的角度實施動態調整優化的方案,將向調試本身要時間、向接口要時間、向管理要時間三條途徑相結合,論述了活動工期壓縮和調試邏輯調整、調試內外部接口優化以及管理方式優化的具體方法和重點舉措,對調試工期優化的效果和方向、提高工程管理能力和控制優化原則進行了總結。
核電;調試;計劃;進度優化
核電廠由于設備產能和建設經驗等原因,往往出現主體設備拖期和施工拖延等累積效應,系統移交情況往往不能達到調試總體要求,造成調試工作不能如期開展,甚至導致總工期的拖延,鑒于此,對調試工期優化將是消減部分工期拖延的有效手段之一,探討調試工期優化途經對指導后續調試工作將很有裨益。
本文以百萬千瓦級核電機組建設時常規碰到的情況為例,對可采取的調試工期優化途徑進行分析。
核電調試整體來看包括單系統調試(初步試驗)和總體試驗(包括功能試驗和初始啟動試驗),通常所說的調試工期主要指總體試驗的工期。根據工程特點分為核島、常規島、BOP三條線路,按序展開工作:
1)核島線:為項目調試活動的主線,基本邏輯為一回路沖洗—冷試—熱試—裝料—商運(見圖1)。根據一回路沖洗后工作逐步由單系統調試向多系統聯調轉化的特點,在單系統調試階段,集中力量處理上游接口條件、完成各系統的調試,一回路沖洗后以試驗邏輯關系和役前檢查為主,交叉安裝收尾、核清潔等工作。
2)常規島線:調試按與核島調試進度匹配的原則安排,在滿足自身調試邏輯外,通常安排將熱試作為與核島的匹配點。

圖1 調試工期劃分Fig.1 Division of commissioning period
3)B O P線:該線為核島、常規島調試的前提,主要負責提供水、電、氣源等,其中220?kV、泵房進水作為核輔等系統調試的先決條件,通常安排220?kV受電在冷試前12~14個月,泵房進水在冷試前約7~8個月。
百萬千瓦級核電機組調試工期基于國內多個機組的實踐,參照安排調試活動順序和邏輯,總體工期基本相近,項目首堆合同工期大都為60個月,其中調試階段工期為13個月左右,該調試工期是在成熟壓水堆核電機組調試經驗基礎上開發的,通常建立適應項目特定的總承包模式管理,并在總承包合同框架下成立調試隊,承擔調試工作。
在充分考慮新建機組特點、工程管理模式和管理水平和風險因素的情況下,特別是進度編制時的外圍環境條件(如500?kV電網建設情況等),在13個月調試目標工期下,為保證工期能順利實現,可對冷試前部分活動時間進行調整。
可以看出,一回路沖洗到冷試開始的時間為2.5個月,比通常的要長一些(開蓋冷試仍放在了冷試之后),而泵房進水至核回路沖洗的時間則相對短一些。這種安排在輸電網絡能否在預定的冷試開始時建成尚不確定,為了有充足時間進行系統完善,綜合考慮設備供貨和核島主輔系統施工進度,有意將核回路沖洗的時間提前,既可推動核島主輔系統施工進度緊湊安排,又能促進以500?kV、220?kV為代表的外界配套項目的整體協調,確保調試工作先決條件落到實處。下文將以此為基礎進行分析和總結。
百萬千瓦級核電機組項目執行過程中,往往出于種種原因,特別是主設備供貨和局部土建進度的延誤,將嚴重影響到安裝進度,從而影響到調試工作如期開展。按計劃邏輯和工期開展調試工作條件已改變的情況出現,將對如期完成調試工作產生巨大困難,很多項目碰到類似下列的情況。
1)主設備供貨延誤如表1所示。
2)部分土建延誤如表2所示。
面對嚴峻的形勢,對項目進度進行優化分析甚為必要,且須涵蓋設備供貨、安裝邏輯調整和工期優化、調試邏輯調整和工期優化幾個方面,其結果將作為應對措施的重要依據,由于設備、安裝、趕工工期已基本確定,因此對調試工期的優化分析尤為重要,可作為重點。

表1 部分主設備延誤情況Table1 Delays for some of the main equipment

表2 部分土建關鍵項延誤情況Table2 Delays for some of the key project in civil construction
調試進度優化對策基于以下幾點:
1)?通過安裝施工消化掉主設備供貨和土建的延誤,縮短單系統調試工期(這部分工作大多由施工單位完成),盡早開始多系統聯調。
2)?對嚴重延誤的關鍵路徑,實施安裝/單系統調試優化和調試邏輯/工期全面調整雙重措施。如拖延設備周邊條件先行具備等措施分階段消化設備延誤影響,合并一些條件相近的試驗,部分實驗交叉進行,以縮短調試試驗的時間等。
3)?將安全殼密封和強度試驗、燃料運輸儲存系統水下試驗等調整至冷試前等措施,縮短冷試后工期,從而縮短調試工期。
4)?做好熱試、裝料、臨界試驗和提升功率幾個階段工期壓縮的準備,提前做好因DCS帶來的后續消缺工作等因素的方案和資源準備。
隨著項目進展,情況不斷發生變化,問題將逐步暴露,供貨、安裝、調試邏輯調整和工期優化的調整工作是動態的,作為工期的后端,調試工期的調整優化又顯得尤為重要。執行過程的決策基于到貨和現場實際進展這兩個條件,分析對后續調試工作的影響和可能的調整途徑,再反過來對上游提出條件。
根據執行過程中可采取的對策,在設備供貨和安裝趕工方案的基礎上,提出調試工期優化方案。
4.1 向調試本身要時間
向調試本身要時間是基于調試工期的優化,即經活動工期壓縮和邏輯調整,縮短調試實際工期。重點階段為一回路沖洗至商運期間的工期優化。主要調整舉措包括:
1)基于DCS到場過晚,將導致核輔系統調試上游條件和自身調試延后的現實,通過采取臨時措施等方法,先行打通工藝系統,為工藝系統消缺留出時間,縮短后續系統聯調的時間。
2)基于DCS、主泵到場過晚,將導致冷試大幅延后的現實,為縮短冷試后的工期,將安全殼強度和密封試驗、開蓋冷試、燃料運輸儲存系統水下試壓等工作提前。
3)考慮到DCS到場過晚的現實和必需的消缺工作,盡量提前做好消缺和變更準備,減小DCS消缺對主線進度的影響。
4)做好調試準備的各項工作,保證試驗一次成功率,縮短各項調試活動的工期。
4.2 向接口要時間
向接口要時間即提升管理水平,實現各領域的無縫鏈接。接口管理包括調試隊內部接口,也包括外部接口,重點是安裝移交管理,建立移交辦理歸口組織,準備詳盡分工作步驟的移交清單,建立專門的消缺隊伍,提前介入安裝過程,應對系統和子項移交過程中出現的問題,處理調試活動與土建安裝工作遺留項。通過接口管理,可大大節省管理性時間,提前開展一些關鍵調試活動,緊湊調試時間。
(1)系統移交調整和管理
安裝向調試移交是調試活動開展的前提,系統移交率長期偏低,將嚴重影響調試活動順利實施。為有效平衡關鍵線路和非關鍵線路的關系,提升整體工作效果,針對移交計劃的調整和管理,采取的主要舉措包括:
1)系統移交計劃作為關鍵性文件,需確保執行力。根據實際進展情況,可按主次分開—全面趕工—主次分開階段管理,制訂專項激勵計劃,以指導、激勵安裝工作。
2)通過高層協調,包括高層領導參加的協調會、上級部門組織的系統移交專題會等方式,促使安裝單位按要求轉變工作重點,減少重搶量而忽視系統移交的現象。
3)按個體系統進行制約因素的詳細分析和處理方法,通過移交協調會解決日常問題;對制約因素予以歸類,列明解決措施建議,通過各領域的專題會、綜合協調會落實解決方法;進行經驗反饋,設立行動項,對管理系統產生的問題通過優化流程、建立制度的方法予以改進。以往項目在一定時期內,系統移交制約因素通常為設計占22%,物項占30%,施工邏輯占30%,土建占13%,安裝延誤和其他占5%,而其關鍵子因素,即材料應急采購和設計變更處理,加速其流程將極大提高各類問題的解決。
4)分清主次,合理調配資源。資源調配做到有針對性,按系統移交計劃規劃方向合理分配資源,對關鍵活動,需按實際情況機動配置資源的機制。為保障關鍵線路進度,通過對計劃進行必要的微調、資源傾斜等手段實現。實踐證明,經過實施該方法,可陸續實現泵房進水、電氣廠房送冷風、核回路沖洗、安全殼密封性試驗等重要節點。
5)靈活處理遺留項問題,原則問題不讓步,小問題限定時間予以解決,通過靈活的處理方式形成了積極配合的氛圍,對工作的開展創造了有利的環境。
6)通過改進安裝技術和管理手段(如主管道自動焊、堆內構件安裝優化等)在壓力容器、蒸汽發生器供貨延誤的情況下,將原計劃的主系統安裝工期大幅予以壓縮,同時調試、安裝一起研究、實施部分臨時措施,盡力保障主系統移交和試驗進度。
(2)局部土建安裝調試活動順序調整
由于打破了計劃安排,部分調試工作需提前,這就要求施工和調試原定的順序需進行相應的調整,充分利用安裝和調試活動的交叉作業,節約關鍵線路的工期。這些項目主要包括:
1)在海水循環泵供貨、泵房和常規島土建進度延誤的情況下,采取臨時封堵至汽輪機凝汽器管道的方式,在循環泵尚未安裝完畢的情況下,先行實現泵房進水,調試重要廠用水系統、核島設冷水系統,為核輔系統調試開始創造條件。
2)主泵尚未到貨,堆內構件無法按期安裝完成的情況下,先行實施核回路沖洗,并將水池盛水試驗與燃料運輸儲存系統水下試驗時間窗口合并。
3)在蒸汽發生器二次側水壓不具備條件的情況下,先行實施主給水部分的水壓試驗,之后再實施蒸汽發生器二次側水壓試驗,為常規島側系統完善和后續調試開始提供盡早開始的基礎。
4)在DCS到貨無法滿足調試需求的情況下,通過采用臨時機柜等舉措先行調試相關系統,后續再替換為正式機柜,雖然增加了工作量,但這種預演為調試活動贏得了時間。
5)在確認冷試將大幅延后的情況下,綜合堆內構件安裝和二回路水壓安排等進度,安排土建、安裝趕工,先行實施安全殼強調和密封性試驗。
4.3 向管理要時間
管理是效率的生命線,管理不到位,即使局部工作有實效,但對整體而言,其搶工效能將大打折扣。為此,應重點加強下列方面的工作。
1)業主和工程公司共同組建聯合調試隊,以項目特點和資源實際情況出發,不拘泥于總包合同規定責任,分工協作、發揮特長,形成分島分系統的管理模式,以程序、規程為框架整合資源,促進調試工作的開展。
2)制訂有挑戰的進度計劃,區分關鍵線路活動和非關鍵線路,集中有效資源打攻堅戰,對計劃的合理性定期檢查和分析,對發現的問題及早做出決策。
3)關鍵節點制定激勵方案,堅定執行計劃,將各種外部條件納入統一的管理、協調體系,通過日、周協調會等形式動態檢查,盡量避免單項作業影響其他活動的執行,提高效率。
4)調試隊提前介入移交接口,提早明確調試需求,及時確定調整目標,減少“扯皮”現象。成立多個重大子項/系統專項組,系統梳理、跟蹤、推動安裝甚至土建工作的開展,促進系統移交。
5)對于安全殼密封性試驗提前等事項,提前與外部監督部門溝通,按“早決策、早準備、早落實”的原則,做好各種文件、方案準備,以免錯失實施的時間窗口。
6)對安裝尾項和調試過程中出現的設計確認、應急采購這兩個難點問題,除通過調試會簽、應急委托等方式解決一部分問題,重點通過高層協調等方式,推動現場設代授權、應急采購流程縮短、快速決策幾個方面的改進。
百萬千瓦級核電機組在上游進度嚴重滯后的情況下,通過逐步落實前述優化方案和各種舉措,泵房進水、核回路沖洗、500?kV受電、安全殼強度和密封性試驗等眾多關鍵節點可先期實現,冷試至商運調試計劃工期可優化為11個月,項目整體進度延誤趨勢縮?。ㄒ妶D2):
為了煤炭礦區的可持續發展,在礦區規劃編制和決策過程中充分考慮礦區開發可能涉及的環境問題,預防規劃實施后可能造成的不良環境影響[1],協調經濟與環境保護之間的可持續發展關系,必須進行煤礦區總體開發規劃環境影響評價。
主泵、DCS按前述延誤時間,在核回路沖洗后6~8個月到場。
顯然該調整仍受制于主泵和DCS嚴重延誤的條件,如主泵、DCS可在一回路沖洗前4~6個月到場,則一回路沖洗至冷試開始可控制在4個月左右,冷試至商運仍為11個月,則對總工期的貢獻將更為顯著。
可見向調試本身要時間、向接口要時間、向管理要時間這三條途徑,是調試工期優化的可行方向:
1)?系統移交管理、設計變更快速處理、調試備件應急采購是縮短調試工期的基本支撐。
2)?適合項目特點和要求的調試管理模式對調試工期影響顯著,電廠作為今后的運營單位,參與甚至主導調試工作從各方面來看均較為有利,有經驗的人員和合理的進度計劃則是有效推動進度的基礎。
3)?單系統調試和總體調試工期相互影響且各有側重點,提早明確調試需求,合理調配資源,制定方法保障關鍵點的實現,可產生非常好的效果。
5)?從冷試到臨時驗收的優化,借鑒已有的成功經驗,相對固定的調整項目包括開蓋冷試在冷試前全部完成、燃料運輸儲存系統試驗前移,非固定的項目為安全殼密封性試驗。
對于安全殼強度和密封性試驗如考慮提前,需提前做好相關子項加快施工的措施,提早確定一回路沖洗和冷試的間隔,如果由于安排該試驗使得冷試不得不延后,則不建議該試驗提前。
燃料運輸儲存系統試驗如需前移需要提早予以考慮,最好在主管道焊接的窗口內完成相應的安裝工作,再視核回路沖洗后的窗口時間和冷試后至熱試期間工作項目的工期確定。
工程管理能力提高非常重要,如果管理不力,現場工作就如一團亂麻,到處是問題,工作效果和效率下降,因此,為保證工期優化調整效果,務必下決心提高工程管理能力:

圖2 調試工期劃分調整Fig.2 Adjustment for the division of commissioning period
1)?避免以往對于諸如DCS制造和供貨、BOP子項完工要求安排出現與主線需求不匹配的現象。以后續工作倒排上游條件的要求應更加準確、合理,根據進度主線分出輕重緩急,由權威部門統一發布,使關鍵線路處于控制。
2)?合格足額的技術人員永遠是最重要的資源。人員在調試活動中起著重要作用,向接口要時間、向管理要時間過程中,是通過人員的努力才能獲得成果。同時,要為全體參與者創造良好的整體環境和工作氛圍,激發人的創造性,提高工作效率,充分調動人員的主觀能動性,如果調度有方,關鍵時候能夠完成看似不可能完成的任務。
3)?調試工期對整個項目工期來說大概占1/5,各種調試活動又相互交叉,問題處理和決策的時間余量少,信息化的運用就更為重要,特別是在接口管理和軟件處理時間上要求盡少占用有效時間。通過信息化的運用和有效管理,可極大減少軟件對實體工作進度的影響。
從目前國內設備制造、工程管理水平看,現階段及未來一段時期內,核電廠施工的“趕工”是不可避免的。對調試進度邏輯的局部調整應動態地進行,調試工期優化不是單純考慮對冷試后工期的縮短,而是以是否對項目進度有最終貢獻為標準。
對高層計劃合理調度,隨著進展情況予以動態控制,全過程平衡風險并多舉措優化工期,是調試進度控制和優化原則。在此原則指導下,需要深刻認識到關鍵路徑和非關鍵路徑動態變化的特點,改變所謂“工期確定后就只能倒排計劃”的觀念,方可在具體項目上,靈活運用向調試本身要時間、向接口要時間、向管理要時間這三條途徑,最終達到優化調試工期目的。
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Optimization of the Commissioning Period of Nuclear Power Plant
HOU?Gang-lian,LI?Chun-yue
(Fujian?Fuqing?Nuclear?Power?Co.,Ltd.,Fuqing?of?Fujian?Prov.?350318,China)
Due?to?current?equipment?manufacture?capacity,?construction?experience?and?other?factors,?commissioning?of?nuclear?power?projects?was?used?to?be?postponed,?which?could?lead?to?delay?of?the?whole?project.?Based?on?the?actual?situation,?optimization?of?commissioning?period?and?its?logic?could?be?an?effective?way?to?improve?this?situation?to?some?extent.?Based?on?previous?practice?and?experience?in?the?schedule?management?for?the?commissioning?nuclear?power?projects,?this?paper?analyzes?and?discusses?the?characteristics?of?make?commissioning?plan?and?the?difficulties?of?program?implementation?and?strategies?of?commissioning?plan?optimization,?discusses?and?presents?ways?of?dynamic?plan?adjustment?and?optimization?at?the?vision?of?entire?project,?synthesizes?the?methods?of?time?management?through?commissioning?itself,?interface?and?management,?expounds?measures?for?the?timing?and?optimization?of?commissioning?schedule?and?commissioning?period,?and?sums?up?the?ways?of?optimization?of?commissioning?period,?improving?management?capabilities?and?control?of?optimization?principles.
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1674-1617(2014)02-0128-06
2014-01-08
侯剛連(1975—),男,河北人,工程師,管理學學士,從事工程管理工作。